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KR100708908B1 - 성형 및 접착 금형 - Google Patents

성형 및 접착 금형 Download PDF

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KR100708908B1 KR1020050043932A KR20050043932A KR100708908B1 KR 100708908 B1 KR100708908 B1 KR 100708908B1 KR 1020050043932 A KR1020050043932 A KR 1020050043932A KR 20050043932 A KR20050043932 A KR 20050043932A KR 100708908 B1 KR100708908 B1 KR 100708908B1
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Abstract

이 발명은 수평구동 되는 상금형 패드를 지지하기 위하여 상금형 보디에 설치한 수평 레일과; 상기 수평레일에 지지되어 성형축과 접착축 사이를 이동하는 상금형 패드와; 상기 상금형 패드를 상기 수평레일에 결합하기 위하여 상금형 패드에 설치한 슬라이더와; 상기 상금형 패드를 성형축과 접착축 위치로 수평 이동시키기 위한 유압기구와; 수선축에 일치시켜 하금형 패드에 설치된 성형품의 하반부몰드와; 상기 성형축과 상기 수선축이 일치되는 위치에서 하반부몰드에 합형되도록 상금형 패드에 설치된 성형 상반부몰드와; 및 상기 접착축과 상기 수선축이 일치되는 위치에서 상기 하반부몰드에 합형되도록 상금형 패드에 설치된 접착 상반부몰드로 구성하여 성형 및 접착을 하는 금형을 제공한다.

Description

성형 및 접착 금형 {The mold for adhesive and molding}
도1은 이 발명 상하금형의 합형 상태도
도2는 이 발명 상금형의 개방 상태도
도3은 이 발명 상금형 패드의 이동 상태도
도4는 이 발명 질감재 접착 상태도
도5는 이 발명 성형 접착 제품의 분리 상태도
도면 주요부호의 설명
10은 상금형, 11은 패드, 12는 성형 상반부몰드, 12c는 성형축, 13은 접착 상반부몰드, 13c는 접착축, 14는 레일, 15는 슬라이더, 16은 유압기구, 16a는 피스톤로드, 16b는 클램프, 17은 스토퍼, 17a는 일측 기준면, 17b는 타측 기준면, 20은 하금형, 21은 패드, 22는 하반부몰드, 22c는 수선축, 23은 헤드, 40은 성형물, 41은 질감지, ws는 성형 스트로크, ts는 두축 구간, bt는 접착갭
국내 특허공보 10-0402573 천이 인서트 되는 사출 성형방법 및 그 장치
국내 특허공보 10-0451029 천이 인서트 되는 다중 사출성형방법 및 그 장치
이 발명은 성형 및 접착 금형에 관한 것이다. 자세히는 금형에 의한 합성수지 성형물의 성형과 합성수지 성형물에 천, 레자 등 질감시트를 연속 작업으로 접착하는 금형에 관한 것이다.
합성수지 성형물은 주어진 표면이 단단하고 매끈하다. 합성지수 성형물 표면의 질감을 바꾸기 위하여 성형물 외면에 천, 플라스틱필름, 기타 질감재를 부착한다. 일반적으로 합성수지 성형물의 표면에 질감재를 부착시키려면 i) 성형물을 제조하고, ii) 성형물의 표면에 접착제를 부여하고, iii) 질감재를 접합시키는 3단계 작업과정을 거쳐 완성한다. 질감 개량 형성물은 합성수지 성형물과 질감재와 접착재를 구비하고 3단계 작업 공정을 거쳐 얻게 되므로 제품가격이 높아진다. 상기 인용된 문헌의 장치들은 3단계 질감 개량 작업을 사출 성형과정에서 일괄 처리하고 있다. 그러나 막상 상기 문헌 장치들을 이용하려면 새로운 설비 투자가 선행 되어야 하고 기존의 사출 설비가 무용화 되는 것이다.
구체적으로 국내 특허공보 10-0402573호 천이 인서트 되는 사출 성형방법 및 그 장치에 기재된 사출성형장치는 고정된 상부금형과, 상부금형에 합치되는 상하 이동형 하부금형과, 상부금형에 천을 삽입하기 위한 천가이드와, 하부금형 일측에서 수평 이동되는 하부이동금형과, 하부금형 일측에서 상하로 이동되는 스트리퍼와, 하부금형의 중앙에 설치된 두개의 수지 노즐과, 하부금형을 관통하는 3개의 밀핀과, 하부금형 좌우에서 밀핀을 상하로 구동하는 유압실린더로 되어있다. 이 장치의 구동제어에서 제1 천 인서트동작은 상하금형이 이격된 상태에서 로봇이 공급하는 천을 천가이드장치가 받아 상부금형측 인서트천고정핀에 지지시키고, 제2 사출성형 준비동작은 유입실린더 구동으로 하부금형 전체를 상부로 이동시켜 상부금형 일측 슬라이드경사핀을 하부이동금형 끝단 슬라이드홈에 삽입하므로, 하부금형상의 일측에서 수평이동 금형이 중앙으로 모아져 하부금형에 천이 인서트된 합성수지 가성형공간이 조성되고, 제3 수지주입 및 성형동작에서 천이 삽입된 가성형공간에 두 개의 노즐에서 수지를 일정량 주입한 다음 가성형 공간이 최종성형 공간이 되게 하부 금형을 최종 상승시켜 성형물의 성형과 동시에 천을 성형물에 접착 한후 경화시간을 기다리고, 제4 성형품 탈리동작에서 하부금형과 수평이동 금형을 복귀시켜 하부금형의 상부에 성형품을 개방하고 밀핀을 구동하여 성형품을 하 금형에서 분리한 후 탈거 하는 것이다. 이와 같이 사출성형과 천 접착을 구현하는 인용 장치는 금형의 구조가 복잡하여 고가의 금형 비용이 성형제품의 가격을 높이고, 장치의 제어가 복잡하여 전용화된 사출기 사용이 필수적이므로 고가의 사출기 설치 비용이 제품 가격을 더 높이는 요인이고, 동 업계에서 보유하고 있는 범용 사출기를 사용할 수 없어 신규 설비 투자를 해야 만 성형과 접착의 동시작업을 할 수 있게 된 것이다.
다른 장치의 하나로 국내 특허공보 10-0451029에 기재된 천이 인서트 되는 다중 사출성형방법 및 그 장치는 고정된 상부금형과, 상부금형의 하부에 합치되는 이동식 하부금형과, 상하부 금형 사이에서 유압실린더 구동으로 좌우로 벌어지고 가운로 모아지는 2등분 중간금형과, 상부금형에 천을 삽입하기 위한 로봇과, 하부금형에 포함되는 스트리퍼와, 하부금형에 부설어 금형내부로 수지를 주입시키는 노즐과, 상기 하부금형측에 설치한 밀핀과, 하부금형 구동용 유압 실린더로 구성하고 있다. 이 장치의 구동제어로서 제1 천 인서트동작은 상하부금형이 이격된 상태에서 수조작 로봇으로 상부금형 인서트 고정핀에 천을 삽입 지지시킨다. 제2 수지주입 및 성형동작으로 상하금형 사이에 위치한 2등분 중간금형을 중앙으로 이동시켜 하부금형 스트리퍼를 감싸게 하고 하부금형과 중간금형을 상승구동하여 상부금형에 결합시켜 중간금형과 하부 금형 사이에 성형 공간부를 조성한 다음 이 조성 된 공간부에 외부 콘트롤러에 설정된량으로 노즐에서 수지를 주입하여 1차 성형을 하고, 중간금령을 좌우로 격리하여 1차 성형품 상부를 개방상태로 한다. 제3 성형동작에서 1차성형품이 굳기 전에 하부금형 전체를 상승시켜 상부금형에 지지시킨 천에 압착에 의해 접착시키고 경화시간을 기다린다. 제4 성형품 탈리동작으로 하부금형을 위 위치로 복귀시키고 유압실린더 조작으로 밀핀을 상승시켜 하부금형에서 성형품을 분리 탈거 시키는 것이다. 이 장치 금형도 상금형, 하금형, 중간금형이 조합된 것으로 금형의 구성과 동작이 복잡하고 사출작업과 금형을 협동시키는 구동제어가 복잡하여 고가의 금형비용과 특화된 고가의 사출설비 비용이 성형 제품가격을 높이고, 업계에 보유하고 있는 범용 사출기를 사용할 수 없어 신규 투자를 선행 해야만 성형과 접착의 연속 작업이 가능하게 된 것이다.
이 발명은 범용 사출기를 이용하여 성형과 접착을 이룰 수 있게하는 성형 및 접착 금형을 제공하려는 것이다. 이 발명은 금형의 구성이 간단한고 사출기의 제어도 간단하게 하는 성형 및 접착 금형을 제공하려는 것이다. 이 발명은 사출기 헤드에 접속되고 두개의 상반부몰드에 대응된 하나의 하반부몰드를 하금형 패드에 설치한 성형 및 접착 형을 제공하려는 것이다. 이 발명은 하나의 하반부몰드에 대응된 성형 상반부몰드와 하반부몰드상의 미경화 성형물에 대응된 접착 상반부몰드를 상금형 패드에 2중으로 배열한 성형 및 접착 금형을 제공하려는 것이다. 이 발명은 상금형 패드를 수평이동시켜 성형단계에서 하반부몰드에 성형 상반부몰드를 대응시키고 접착단계에서 하반부몰드에 접착 상반부몰드를 대응시켜 구동하는 성형 및 접착 금형을 제공하려는 것이다.
이 발명 성형 및 접착 금형은 수평구동 되는 상금형 패드를 지지하기 위하여 상금형 보디에 설치한 수평 레일과; 상기 수평레일에 지지되어 성형축과 접착축 사이를 이동하는 상금형 패드와; 상기 상금형 패드를 상기 수평레일에 결합하기 위하여 상금형 패드에 설치한 슬라이더와; 상기 상금형 패드를 성형축과 접착축 위치로 수평 이동시키기 위한 유압기구와; 수선축에 일치시켜 하금형 패드에 설치된 성형품의 하반부몰드와; 상기 성형축과 상기 수선축이 일치되는 위치에서 하반부몰드에 합형되도록 상금형 패드에 설치된 성형 상반부몰드와; 및 상기 접착축과 상기 수선축이 일치되는 위치에서 상기 하반부몰드에 합형되도록 상금형 패드에 설치된 접착 상반부몰드로 구성하여 하나의 금형에서 성형 작업과 접착 작업을 한다.
이 발명은 유압기구의 구동에 의하여 수평구동되는 상금형 패드의 동작 초기 위치에서 성형축이 수선축에 일치되고, 이동종료 위치에서 접착축이 수선축에 일치되는 상금형 패드에 이동위치 정밀성을 부여하기 위하여 상금형에 스토퍼를 더 설치한다.
이 발명은 상기 성형 상반부몰드의 성형면보다 접착 상반부몰드의 가압면을 접착 질감재 두께만큼 높게 설치하므로 상기 상금형의 성형구동시와 접착구동시에 동일한 거리의 구동 스트로크(stroke)를 사용할 수 있다.
이 발명을 실시예 도면을 인용하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 이 발명은 상하금형(10,20)이 합형된 때 성형하고 분리된 때 성형품(40)이 탈거하는 범용 상하 구동형금형에 범용 사출기 헤드(30)를 결합하여 구성하였다. 이 발명은 상하금형(10,20)의 합형과 분리동작이 하금형(20) 구동형이거나 또는 상금형(10) 구동형금형에 다 같이 적용된다. 이 발명은 성형품(40)의 하반부몰드(22)가 하금형 패드(21)에 설치되고, 성형품의 성형 상반부몰드(12)와 미경화 성형품에 질감재를 접착하기 위한 접착 상반부몰드(13)가 상금형 패드(11)에 설치되었다. 성형 상반부몰드(12)는 성형축(12c)이 하반부몰드(22)의 수선축(22c)에 일치되고 상금형(10)이 하금형(200의 방향으로 성형 스트로크(ws)를 이동 했을때 상반부몰드(12)가 하반부몰드(22)에 결합되어 용융플라스틱의 성형공간(ms)를 조성한다. 접착 상반부몰드(13)는 접착축(13c)이 하반부몰드(22)의 수선축(22c)에 일치되고 상하금형(10)이 하금형(20) 방향으로 성형 스트로크(ws)를 이동하므로 하반부몰드(22)상의 미경화 상태인 성형품(40) 위에 외부에서 공급된 질감재(41)를 가압하여 성형품(40)에 질감재를 접착한다. 상금형(10) 패드(11)는 성형축(12c)과 접착축(13a) 사이를 수평이동하기 위하여 수평 구동형 패드로 구성한다. 수평구동형패드는 상금형(10) 보디에 설치한 수평 레일(14)과; 패드(11)에 설치하여 레일(14)에 결합되는 슬라이더(15)와; 패드(11)를 두축(12c, 13c) 구간(ts) 수평 구동하기 위한 유압기구(16)와; 두축(12c, 13c)의 위치 정밀성을 유지하기 위한 스토퍼(17)를 설치하여 구성한다. 수평구동 유압기구(16)는 초기 위치에서 성형축(12c)이 수선축(22c)에 일치되어 있고, 이동 종료상태에서 접착축(13c)이 수선축(22c)에 일치된다. 유압기구(16)의 복귀구동으로 상기 이동종료 상태에서 초기상태로 돌아온다. 상금형에 고정된 스토퍼(17)는 일측 기준면(17a)에 구동피스톤로드(16a)와 패드(11)를 연결한 클램프(16b)가 접촉되었을 때 성형축(12c)과 수선축(22c)이 일치되게 하고, 스토퍼(17) 타측 기준면(17b)에 패드(11) 말단의 걸림(11a)이 접촉되었을 때 접착축(13c)과 수선축(22c)이 일치되게 구성한다. 상기 성형 스트로크(ws)는 상금형의 성형 상반부몰드(12)가 하금형의 성형 하반부몰드(22)에 합형 상태로 이동하는 상금형의 구동거리이다. 이 발명에서 질감재 접착 스트로크와 상기 성형 스트로크(ws)는 동일하다. 성형시와 접착시의 상금형 구동 스트로크를 같게 하기 위하여 접착 상반부몰드(13) 가압면의 높이를 성형 상반부몰드(12) 성형면의 높이보다 질감재 두께인 접착갭(bt) 만큼 높여 설치한다.
이 발명의 성형 및 접착 동작을 설명하면 다음과 같다. 이 발명 상하금형(10,20)은 합형시 성형하고 분리시 성형품(40)을 탈거하는 금형 이므로 범용 사출기 헤드(30)에 결합하여 사용할 수 있고 범 용사출기의 제어로 금형을 구동 할 수 있다.
합성수지 성형물을 사출성형하기 위하여 상금형(10)을 성형모드로 구동한다. 성형모드는 유압기구(16)의 피스톤 로드가 전진된 상태이며 클램프(16b)가 스토퍼(17)의 일측 기준면(17a)에 닿아 있고, 동시에 성형축(12c)이 수선축(22c)에 일치되어 있다. 상금형의 성형모드에서 상금형(10)과 하금형(20)을 성형 스트로크(ws) 내에서 합형한다. 상하금형(10,20)의 합형은 미도시 가이드 및 유압기구에 의해 가이드 되고 구동된다. 상하금형(10,20)이 합형되면 상금형패드(11)에 조각된 성형 상반부몰드(12)와 하반부몰드(22)가 결합되어 닫힌 성형공간(ms)를 조성되며 이 상태에서 사출기헤드(30)는 성형공간(ms)에 용융 플라스틱을 사출한다. 플라스틱 사출후 금형의 냉각 기능으로 몰드내에 사출된 성형물의 경화가 진행된다. 이 발명은 사출물의 미경화 상태에서 상금형(10)을 분리하여 하금형(20)의 하반부몰드(22)위에 그대로 있는 성형품의 상부를 개방한 다음 접착 과정을 진행한다.
접착 과정에서 상금형(10)을 접착모드로 구동한다. 접착모드에서 유압기구(16)의 피스톤로드를 후진 시켜 걸림(11a)이 스토퍼(17)의 타측 기준면(17b)에 닿고 동시에 접착축(13c)이 수선축(22c)에 일치된 수평 위치로 상금형 패드를 수평이동하고, 접착할 질감시트(41)를 공급하고, 상금형(10)을 성형 스트로크(ws)로 하강시켜 하금형(20)에 합형하는 과정을 진행한다.
상하금형(10,20)의 합형은 미도시 가이드 및 유압기구에 의해 가이드 되고 구동된다. 접착 상반부몰드(13)의 조각면은 성형 상반부몰드(12)의 조각면보다 접착갭(bt)인 0.3~2mm 상부 위치에 조성되므로 이 발명은 상기 금형의 성형 스트로크(ws)를 성형 과정과 접착 과정에 공유할 수 있으며, 합형 및 탈형의 구동제어가 단순하여 범용 사출기를 사용할 수 있다. 이 발명에서 상하금형(10,20)이 합형되면 상금형패드(11)에 조각된 접착 상반부몰드(13)가 질감시트(41)를 미경화 성형물위에 포개고 가압하여 미경화 성형물의 접착력 만으로 질감시트(41)가 플라스틱 성형물에 접착되며, 접착상태에서 경화 시간을 기다린다. 일반적으로 하금형에는 냉각수 순환계가 포함되므로 경화시간을 단축 할 수 있다. 질감시트(41) 접착이 이루어진 다음 상금형(10)을 분리하고 밀핀(18)을 구동하여 질감재가 부착된 성형물을 하금형에서 분리하고 금형에서 탈거하는 것이다.
상기 상금형에 질감시트를 공급하는 수단은 절단된 시트를 수작업에의한 공급, 지그에 의한 반자동 공급, 로봇에의한 자동공급, 또는 롤타입 연속시트 원단을 간헐공급 할 수 있으며, 상기 시트 공급수단의 채용에 부합하는 가이드 및 지지체를 상금형에 포함시킬 수 있다.
상기와 같이 이 발명은 범용 사출기를 이용하여 성형과 접착을 이룰 수 있고, 금형의 구성이 간단한고 사출기의 제어도 간단하게 하고, 사출기 헤드에 접속되고 두개의 상반부몰드에 대응된 하나의 하반부몰드를 하금형 패드에 조성하고, 이에 대응하여 성형 상반부몰드와 접착 상반부몰드를 상금형 패드에 2중 배열하고, 상금형 패드를 수평이동시켜 성형단계에서 하반부몰드에 성형 상반부몰드를 대응시키고 접착단계에서 하반부몰드에 접착 상반부몰드를 대응시켜 구동하는 성형 및 접착 금형 제공한다.

Claims (3)

  1. 상금형의 상반부몰드와 하금형의 하반부몰드를 구비하고, 성형모드에서 성형공간을 조성하도록 몰드를 결합한 후 성형공간에 용융 수지를 공급하여 성형하고, 접착모드에서 몰드 일부를 개방하고, 몰드와 개방된 미경화 성형물 사이에 질감재를 공급한 한 후 몰드로 가압하여 질감재를 성형물에 직접 접착하게 하는것에 있어서, 수평구동 되는 상금형 패드를 지지하기 위하여 상금형 보디에 설치한 수평 레일과; 상기 수평레일에 지지되어 성형축과 접착축 사이를 이동하는 상금형 패드와; 상기 상금형 패드를 상기 수평레일에 결합하기 위하여 상금형 패드에 설치한 슬라이더와; 상기 상금형 패드를 성형축과 접착축 위치로 수평 이동시키기 위한 유압기구와; 수선축에 일치시켜 하금형 패드에 설치된 성형품의 하반부몰드와; 상기 성형축과 상기 수선축이 일치되는 위치에서 하반부몰드에 합형되도록 상금형 패드에 설치된 성형 상반부몰드와; 및 상기 접착축과 상기 수선축이 일치되는 위치에서 상기 하반부몰드에 합형되도록 상금형 패드에 설치된 접착 상반부몰드로 구성한 성형 및 접착 금형.
  2. 제1항에 있어서, 유압기구의 구동에 의하여 수평구동 되는 상금형 패드의 동작 초기 위치에서 성형축이 수선축에 일치되고, 이동종료 상태에서 접착축이 수선축에 일치되는 상금형 패드에 구동위치 정밀성을 부여하기 위하여 상금형에 스토퍼를 더 설치한 성형 및 접착금형.
  3. 제 1항에 있어서, 상금형의 성형구동시와 접착구동시에 상금형을 같은 스트로크로를 구동하기 위하여 상기 성형 상반부몰드의 성형면보다 접착 상반부몰드의 가압면을 질감재 두께 만큼 높은 위치에 설치한 성형 및 접착금형.
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