KR200358342Y1 - Mold for Vulcanizing Bladder of Tire in Injection Molding Press - Google Patents

Abstract

본 고안은 사출성형 프레스에서의 타이어의 가류블래더 제조용 몰드에 관한 것으로, 몰드의 엔드코어(22)에는 고무뱅크부(32)가 형성되고 분사노즐(16)로부터 엔드코어 분사구멍(23)까지는 고무유동 유도관(31)이 형성되어서, 분사노즐(16)로부터 사출된 고무의 유동이 개선되어 몰드의 수명을 향상시키며, 상하몰드와 코어 몰드 사이의 공간을 신속하게 채우게 되어 기포자국 및 유동흔적의 생성을 억제하고, 궁극적으로 우수한 블래더의 제조에 의해서 타이어의 외관불량을 감소시키는 효과가 있게 된다.The present invention relates to a mold for manufacturing a vulcanizing bladder of a tire in an injection molding press, wherein a rubber bank portion 32 is formed in an end core 22 of the mold, and from the injection nozzle 16 to the end core injection hole 23. Since the rubber flow guide tube 31 is formed, the flow of the rubber injected from the injection nozzle 16 is improved to improve the life of the mold, and the space between the upper and lower molds and the core mold is quickly filled, thereby resulting in bubble traces and flow traces. It is possible to reduce the appearance of the tire and ultimately reduce the appearance of the tire by producing a good bladder.

Description

사출성형 프레스에서의 타이어의 가류블래더 제조용 몰드Mold for manufacturing vulcanizing bladder of tire in injection molding press

본 고안은 사출성형 프레스를 사용하여 타이어를 가류할 때 사용되는 블래더를 제조하기 위해 사용되는 몰드의 구조에 관한 것으로, 특히 분사노즐로부터 고무가 사출될 때 몰드의 엔드코어에 유도관을 형성하고 엔드코어 노즐의 각도와 구멍 직경을 변경시켜서, 고무의 유동성을 향상시키며, 블래더 및 타이어의 제조불량을 감소시키고, 블래더의 수명을 향상시키는 사출성형 프레스에서의 타이어의 가류블래더 제조용 몰드에 관한 것이다.The present invention relates to the structure of a mold used to manufacture a bladder used when vulcanizing a tire using an injection molding press. In particular, when the rubber is injected from the injection nozzle, an induction tube is formed in the end core of the mold. By changing the angle and hole diameter of the end core nozzle, it improves the fluidity of the rubber, reduces the manufacturing defects of the bladder and tire, and improves the life of the bladder. It is about.

타이어는 고무와, 카본블랙, 유황 및, 기타 고무용 약품을 혼합한 배합고무를 압출하거나, 이 배합고무를 코드, 비드와이어 등에 토핑(Topping)하는 압연공정을 거쳐 재단된 여러 가지 반제품을 조합하는 성형공정 후, 그린케이스라고 하는 생타이어가 얻어진다. 이 생타이어를 가류기내의 몰드에 넣고 열과 압력을 가하여 일정시간 동안 가류하면 타이어로 완성되는데, 상기 그린케이스의 내부에서 몰드쪽으로 압력을 가할 때, 가압매체의 누출을 막고 가압매체가 그린케이스와 직접 접촉되지 않도록 하기 위해서, 블래더를 통해 가압 및 가열을 하게 된다.Tires are extruded compounded rubber containing rubber, carbon black, sulfur and other rubber chemicals, or a combination of various semi-finished products cut through a rolling process topping the compounded rubber to cords and bead wires. After the molding step, a green tire called a green case is obtained. When the raw tire is placed in a mold in the vulcanizer and subjected to heat and pressure to cure for a predetermined time, the tire is finished. When pressure is applied from the inside of the green case to the mold, the pressurized medium prevents leakage of the pressurized medium and the pressurized medium directly contacts the green case. To avoid contact, pressurization and heating are carried out through the bladder.

이 블래더의 소재로는 부틸고무라고 하는 이소부틸렌-이소프렌고무나, 그 말단을 할로겐화시킨 폴리머에 카본블랙, 레진, 산화아연, 가공유 등을 배합한 배합고무가 사용된다.As the raw material of the bladder, isobutylene-isoprene rubber called butyl rubber, or a compounded rubber containing carbon black, resin, zinc oxide, processed oil, etc., in a polymer in which the terminal is halogenated is used.

이러한 배합고무를 사용하여 블래더를 완성하기 위해서 과거에는, 배합고무를 압출하여 재단한 후 도우넛 형태로 성형한 다음, 이를 압축프레스에 설치된 상하몰드의 분할면에 넣고, 아래몰드가 상승할 때의 압력으로 상하몰드와 코어몰드 사이의 공간에 고무가 채워지면서 일정시간 동안 가열 및 가압함으로써 블래더를 제조하는 압축성형법이 사용되었으나, 이 방법은 많은 공정이 필요하게 되고, 상하로 분리된 채로 몰드의 각 부분이 작동하게 됨으로써 블래더 각 부분의 치수편차가 커지게 되어, 블래더의 정밀도가 떨어져 타이어의 균일성이 저하되는 문제점이 있었다.In order to complete the bladder using such compounding rubber, in the past, the compounding rubber was extruded and cut and molded into a doughnut shape, which was then placed in the divided surface of the upper and lower molds installed in the compression press, and the lower mold was raised. Compression molding method is used to produce a bladder by heating and pressurizing for a predetermined time while the rubber is filled in the space between the upper and lower molds and the core mold by pressure, but this method requires a lot of processes, and the mold is separated from the upper and lower molds. By operating each part, the dimensional deviation of each part of a bladder becomes large, and there exists a problem that the precision of a bladder falls and the uniformity of a tire falls.

근래에는, 상하부 사이 및 코어몰드를 가압하여 고정한 후 몰드의 상부에서 고무를 고압으로 강제주입시키는 사출성형법을 사용하고 있다.In recent years, an injection molding method is used in which rubber is injected at a high pressure from an upper part of a mold after the core mold is pressed and fixed between upper and lower parts.

그러나, 압축성형법과는 달리 이 사출성형법으로 블래더를 가류할 때에는 "기포자국"이라는 불량한 형상이 많이 생성되는 한편, 블래더의 종방향으로는 "유동흔적"이라는 줄무늬가 발생하는 경우가 많으며, 이들은 블래더를 사용함에 따라 성장하여 블래더의 수명을 저하시키고, 타이어 내면의 외관에도 영향을 미치게 되는문제점이 있다.However, unlike the compression molding method, when the bladder is vulcanized by the injection molding method, many poor shapes called "bubble marks" are generated, while in the longitudinal direction of the bladder, "flow traces" often occur. They grow with the use of bladder to reduce the life of the bladder, there is a problem that affects the appearance of the tire inner surface.

본 고안은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로, 사출성형 프레스를 사용하여 블래더를 제조하기 위해 사용되는 몰드가 엔드코어에는 고무뱅크부와, 분사노즐로부터 엔드코어 분사구멍까지는 고무유동 유도관이 형성된 구조로 이루어져서, 높은 치수정밀도를 유지하고 몰드의 수명을 향상시키며, 분사노즐로부터 사출된 고무가 유동에 장애를 일으키지 않고, 상하몰드와 코어몰드 사이의 공간을 신속하게 채움으로써 고무유동이 개선되어 기포자국 및 유동흔적의 생성을 억제하면서 불량한 블래더의 제조를 감소시키는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and the mold used to manufacture the bladder using an injection molding press has a rubber bank portion in the end core and a rubber flow guide tube formed from the injection nozzle to the end core injection hole. It maintains high dimensional accuracy and improves mold life, and the rubber flow is improved by filling the space between upper and lower molds and core molds quickly without the rubber injected from the injection nozzles. The purpose is to reduce the production of poor bladder while suppressing the generation of flow traces.

도 1은 사출성형 프레스의 헤드부의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of the head portion of the injection molding press,

도 2는 사출성형 프레스용 몰드의 단면도,2 is a cross-sectional view of an injection molding mold;

도 3은 도 2의 부분확대도,3 is a partially enlarged view of FIG. 2;

도 4a는 사출성형할 때 생기는 기포자국 및 유동흔적의 원인에 대한 설명도,Figure 4a is an explanatory diagram for the cause of the bubble marks and flow traces generated when injection molding,

도 4b는 사출성형할 때 생기는 유동흔적의 형상을 나타낸 절개사시도,Figure 4b is a perspective view showing the shape of the flow trace generated when injection molding,

도 5는 본 고안에 따른 몰드의 제 1실시예의 평면도,5 is a plan view of a first embodiment of a mold according to the present invention,

도 6은 도 5의 A-A'선 단면도,6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5;

도 7은 본 고안에 따른 몰드의 제 1실시예로서, 도 5의 B-B'선 단면도 및 부분확대도,7 is a cross-sectional view and a partially enlarged view taken along line B-B 'of the first embodiment of the mold according to the present invention;

도 8은 본 고안에 따른 몰드의 제 2실시예로서, 도 7에 상응하는 단면도,8 is a sectional view corresponding to FIG. 7 as a second embodiment of a mold according to the present invention;

도 9는 종래 몰드로서, 도 7에 상응하는 단면도이다.9 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7 as a conventional mold.

16 : 분사노즐 22 : 엔드코어16: injection nozzle 22: end core

23 : 엔드코어 분사구멍 24 : 엔드코어와 코어몰드 사이의 틈새23: end core injection hole 24: gap between the end core and the core mold

25 : 코어몰드 30 : 상하몰드와 코어몰드 사이의 공간25: core mold 30: space between the upper and lower mold and the core mold

31 : 고무유동 유도관 32 : 고무뱅크부31: rubber flow guide tube 32: rubber bank part

33 : 굴곡부 40 : 유동흔적33: bend 40: flow trace

41 : 공동부 42 : 계면접합점41: cavity part 42: interface junction

a : 엔드코어 분사구멍의 하부타원의 장축길이a: Long axis length of lower ellipse of end core injection hole

b : 엔드코어 분사구멍의 상부직경b: Upper diameter of the end core injection hole

d : 엔드코어 분사구멍의 각도d: angle of end core injection hole

h : 고무유동 유도관의 높이h: height of rubber flow guide tube

w : 고무유동 유도관의 폭w: width of rubber flow guide tube

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 몰드의 엔드코어에는 고무뱅크부가 형성되고 분사노즐로부터 엔드코어 분사구멍까지는 고무유동 유도관이 형성되어 있는데, 구체적으로 상기 분사구멍의 각도는 20°초과에서 45°미만이고, 엔드코어 분사구멍 하부타원의 장축길이는 이 분사구멍 상부직경의 2배 이상에서 5배이하, 엔드코어 분사구멍의 상부직경은 2mm 이상에서 5mm 이하, 엔드코어의 고무유동 유도관은 폭과 높이가 각각 2mm 이상에서 5mm 이하로 이루어져 있다.The present invention for achieving the above object, the rubber bank portion is formed in the end core of the mold and the rubber flow guide tube is formed from the injection nozzle to the end core injection hole, specifically, the angle of the injection hole exceeds 20 ° Less than 45 °, the long axis length of the lower ellipse of the end core injection hole is not less than 2 times or more than 5 times the upper diameter of this injection hole, and the upper diameter of the end core injection hole is 2 mm or more and 5 mm or less, inducing rubber flow of the end core. The tube is composed of a width and a height of 2 mm or more and 5 mm or less, respectively.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 고안의 구성 및 작용에 대해 상세히 설명하는 바, 모든 도면에서 기능적으로 동일한 부분들에 동일한 참조부호를 부여한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention, the same reference numerals are assigned to functionally the same parts in all the drawings.

도 1은 사출성형 프레스의 헤드부의 단면도를 도시하는 바, 이 헤드부는 압출부(10)와 사출부(17)를 구비하는데, 이는 호퍼(11)와, 스크류 온도제어부(12), 스크류(13), 첵밸브(14), 온도센서(15), 분사노즐(16), 실린더(18),스트로우크(19) 및, 사출온도제어부(20)로 이루어져 있으며, 도 2와 도 3은 사출성형 프레스용 몰드의 단면도와 부분확대도인데, 이 몰드는 몰드접합부(21)와, 엔드코어(22), 엔드코어 분사구멍(23), 코어몰드(25), 엔드코어와 코어몰드 사이의 틈새(24), 코어몰드의 스팀챔버(26), 위몰드(27), 아래몰드(28), 상하몰드의 스팀챔버(29), 상하몰드와 코어몰드 사이의 공간(30)으로 이루어져 있다.1 shows a cross-sectional view of a head portion of an injection molding press, which has an extrusion portion 10 and an injection portion 17, which is a hopper 11, a screw temperature control portion 12 and a screw 13. ), Check valve (14), temperature sensor (15), injection nozzle (16), cylinder (18), stroke (19), and injection temperature control unit (20). A cross-sectional view and a partially enlarged view of a press mold, which are formed between the mold joint portion 21, the end core 22, the end core injection hole 23, the core mold 25, and the gap between the end core and the core mold ( 24), the steam chamber 26 of the core mold, the upper mold 27, the lower mold 28, the steam chamber 29 of the upper and lower molds, and the space 30 between the upper and lower molds and the core mold.

이상과 같이 구성된 이들의 작용에 대해 설명하자면, 먼저 상기 스크류(13)가 회전함에 따라 일정한 양의 배합고무가 호퍼(11)를 거쳐 스크류 온도제어부(12)를 통과한 후, 소정의 온도로 첵밸브(14)를 지나 스트로우크(19)에 채워지면서 실린더(18)를 후진시켜 스트로우크(19)에 고무가 완전히 채워지면, 스크류(13)의 회전이 정지된다. 분사시작의 신호에 의해 첵밸브(14)가 차단되면서 실린더(18)가 전진하면, 스트로우크(19)내의 고무는 사출온도제어부(20)를 거쳐 분사노즐(16)을 통과하고, 이 분사노즐(16)에 결합된 몰드접합부(21)에 의해 지지된 채로 엔드코어와 코어몰드 사이의 틈새(24)를 통과하여 엔드코어 분사구멍(23)을 거쳐서, 상하몰드와 코어몰드 사이의 공간(30)으로 주입되어 블래더로 형성된다.To explain the effect of these configured as described above, first, as the screw 13 rotates, a predetermined amount of compound rubber passes through the screw temperature control unit 12 through the hopper 11, and then at a predetermined temperature. When the rubber 18 is completely filled with the cylinder 18 by filling the stroke 19 past the valve 14, the rotation of the screw 13 is stopped. When the cylinder 18 moves forward while the check valve 14 is cut off by the signal of the injection start, the rubber in the stroke 19 passes through the injection nozzle 16 via the injection temperature control unit 20, and this injection nozzle The space between the upper and lower molds and the core mold 30 passes through the gap 24 between the end core and the core mold and passes through the end core injection hole 23 while being supported by the mold joint 21 coupled to the 16. Is injected into the bladder.

한편, 도 4a와 도 4b는 각각 사출성형할 때 생기는 기포자국 및 유동흔적의 원인에 대한 설명도와 이 유동흔적의 형상을 나타낸 절개사시도이다. 비오엠(BOM: Bag-O-Matic) 블래더의 경우에는, 도 9에 도시된 종래 몰드의 단면도에서와 같이, 분사노즐(16)을 통과한 고무가 얇은(1 ~ 2mm) 엔드코어와 코어몰드 사이의 틈새(24)를 통과하여 다시 좁은 엔드코어 분사구멍(23)을 통과해야 하는데, 고무유동에 장애가 발생하게 되며, 특히 엔드코어 분사구멍(23)의 방향이 수직으로 되어있어 고무유동이 굴곡부(13)에 의해 심한 장애를 받는다. 또, 각 부분들을 통과할 때 마찰 열이 발생하여 각 엔드코어 분사구멍(23)으로부터 사출된 고무들 사이의 계면에 유동흔적(40)이 생기게 된다.4A and 4B are explanatory views showing the cause of bubble traces and flow traces generated during injection molding, respectively, and a cutaway perspective view showing the shape of the flow traces. In the case of a BOM (Bom-O-Matic) bladder, as shown in the cross-sectional view of the conventional mold shown in Fig. 9, the rubber having passed through the injection nozzle 16 has a thin (1-2 mm) end core and core. The gap between the molds 24 must pass through the narrow end core injection hole 23 again. The rubber flow is disturbed. In particular, the direction of the end core injection hole 23 is vertical, so that the rubber flow The bend 13 is severely impaired. In addition, friction heat is generated when passing through the respective parts, and the flow trace 40 is generated at the interface between the rubbers ejected from the respective end core injection holes 23.

또한, 측면방향으로의 유동흔적(40)의 생성은 엔드코어 분사구멍(23)에서의 단위시간 당 고무토출량이 적게 되어 몰드에 공동(空洞)부(41)가 형성되고, 각각의 엔드코어 분사구멍(23)에서 토출된 고무는 몰드내에서 압력이 가해지지 않은 상태로 유동이 진행되어서, 각 구멍에서 사출된 고무간에 계면이 형성됨과 더불어 계면접합점(42)에 상기 공동부(41)의 공기가 혼입되어 기포자국을 형성하게 된다.In addition, the generation of the flow trace 40 in the lateral direction causes the amount of rubber discharge per unit time at the end core injection hole 23 to be small, so that a cavity 41 is formed in the mold, and each end core injection is performed. The rubber discharged from the holes 23 flows without being pressurized in the mold, so that an interface is formed between the rubbers injected from the holes, and the air of the cavity 41 at the interface junction 42 is formed. Is mixed to form a bubble trace.

이들을 해결하기 위해서는 엔드코어와 코어몰드 사이의 틈새(24)를 크게 확장시키면 되는데, 이러한 경우에 코어몰드(25)와 엔드코어(22)에 흔들림이 발생하여 블래더의 정밀도가 저하되고 몰드가 조기에 손상될 우려가 있다.In order to solve these problems, the gap 24 between the end core and the core mold may be greatly enlarged. In this case, the core mold 25 and the end core 22 may be shaken to reduce the accuracy of the bladder and may cause an early mold. There is a risk of damage.

본 고안에 따른 몰드의 제 1실시예가 도 5 내지 도 7에 도시되어 있는 바, 도 5는 이의 평면도이고, 도 6은 도 5의 A-A'선 단면도이며, 도 7은 도 5의 B-B'선 단면도 및 부분확대도이다. 몰드의 엔드코어(22)에는 고무뱅크부(32)가 형성되고 분사노즐(16)로부터 엔드코어 분사구멍(23)까지는 고무유동 유도관(31)이 형성된 구조로 이루어져 있는데, 특히 도 7에 도시된 몰드의 부분확대도를 참조하면, 엔드코어 분사구멍(23)의 각도(d)를 20°초과에서 45°미만으로 하고, 엔드코어 분사구멍(23)의 하부타원의 장축길이(a)를 이 엔드코어 분사구멍(23)의 상부직경(b)의 2배 이상 및 틈새(24)의 높이(h)보다 크게 해야 하며, 엔드코어 분사구멍(23)의 상부직경(b)은 2mm 이상에서 5mm 이하로, 엔드코아(22)의 고무유동 유도관(31)은폭(w)과 높이(h)가 각각 2mm 이상에서 5mm 이하로 되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구조로 하면, 분사노즐(16)을 통과한 고무는 상기 고무뱅크부(32)를 채우면서 고무 유동 유도관(31)을 따라 엔드코어 분사구멍(23)으로 유동하게 되는데, 마찰에 의한 고무유동의 장애가 크게 감소되어 상하몰드와 코어몰드 사이의 공간(30)을 신속하게 채우게 되고, 이에 따라 기포자국 및 유동흔적(40)의 생성을 억제하게 된다.5 to 7 show a first embodiment of a mold according to the present invention, FIG. 5 is a plan view thereof, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5, and FIG. 7 is B- of FIG. 5. A cross-sectional view and a partial enlarged view of a line B '. A rubber bank 32 is formed in the end core 22 of the mold, and a rubber flow guide tube 31 is formed from the injection nozzle 16 to the end core injection hole 23, in particular, as shown in FIG. 7. Referring to the enlarged partial view of the mold, the angle d of the end core injection hole 23 is set to less than 45 ° over 20 °, and the long axis length a of the lower ellipse of the end core injection hole 23 is At least two times the upper diameter b of the end core injection hole 23 and the height h of the gap 24, and the upper diameter b of the end core injection hole 23 is 2 mm or more. 5 mm or less, the rubber flow guide tube 31 of the end core 22 preferably has a width w and a height h of 2 mm or more and 5 mm or less, respectively. With such a structure, the rubber passing through the injection nozzle 16 flows to the end core injection hole 23 along the rubber flow guide tube 31 while filling the rubber bank 32, The disturbance of the rubber flow is greatly reduced to quickly fill the space 30 between the upper and lower molds and the core mold, thereby suppressing the formation of bubble marks and flow traces 40.

한편, 도 8은 본 고안에 따른 몰드의 구조의 제 2실시예를 도시한 단면도로서, 전체적으로는 전술한 제 1실시예와 유사하나, 제 1실시예에서의 고무뱅크부(32)가 완만하게 경사지면서 고무유동 유도관(31)과 이어지도록 형성되어서, 각 부분들은 한층 더 마찰에 의한 고무유동의 장애를 감소시키게 되고, 몰드의 수명을 향상시키게 된다.On the other hand, Figure 8 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the structure of the mold according to the present invention, which is similar to the first embodiment as a whole, but the rubber bank 32 in the first embodiment is smooth It is formed to be inclined and connected to the rubber flow guide tube 31, so that each part further reduces the disturbance of rubber flow due to friction, and improves the life of the mold.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 분사노즐로부터 사출된 고무의 유동이 개선되어 몰드의 수명을 향상시키며, 상하몰드와 코어몰드 사이의 공간을 신속하게 채우게 되어 기포자국 및 유동흔적의 생성을 억제하고, 높은 치수정밀도를 유지하는 우수한 블래더를 제조하면서 이의 수명을 향상시키게 되는 한편, 궁극적으로 블래더에 의한 타이어의 외관불량을 감소시키는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, the flow of the rubber injected from the injection nozzle is improved to improve the life of the mold, and the space between the upper and lower molds and the core mold is quickly filled to suppress the formation of bubble traces and flow traces. As a result, it is possible to improve the service life of the bladder while maintaining a high dimensional accuracy while ultimately reducing the appearance defect of the tire by the bladder.

Claims (1)

몰드의 엔드코어(22)에는 고무뱅크부(32)가 형성되고 분사노즐(16)로부터 엔드코어 분사구멍(23)까지는 고무유동 유도관(31)이 형성되되, 상기 엔드코어 분사구멍(23)의 각도(d)는 20°초과에서 45°미만이고, 엔드코어 분사구멍(23)의 하부타원의 장축길이(a)는 이 엔드코어 분사구멍(23)의 상부직경(b)의 2배 이상에서 5배 이하, 엔드코어 분사구멍(23)의 상부직경(b)은 2mm 이상에서 5mm 이하 및, 상기 엔드코어(22)의 고무유동 유도관(31)은 폭(w)과 높이(h)가 각각 2mm 이상에서 5mm 이하로 되어 있는 사출성형 프레스에서의 타이어의 가류블래더 제조용 몰드.A rubber bank part 32 is formed in the end core 22 of the mold, and a rubber flow guide tube 31 is formed from the injection nozzle 16 to the end core injection hole 23, and the end core injection hole 23 is formed. Is greater than 20 ° and less than 45 °, and the major axis length (a) of the lower ellipse of the end core injection hole (23) is more than twice the upper diameter (b) of the end core injection hole (23). 5 times or less, the upper diameter (b) of the end core injection hole 23 is 5 mm or less at 2 mm or more, and the rubber flow guide tube 31 of the end core 22 has a width (w) and a height (h) A mold for producing a vulcanizing bladder for a tire in an injection molding press, wherein the thickness is 2 mm or more and 5 mm or less, respectively.