KR101852182B1 - 진공성형장치의 확장형 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공성형장치의 확장형 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공성형장치의 상부에서 이동하는 금형에 길이와 폭 방향으로 신축되도록 하는 확장부를 형성하여, 진공성형공법으로 금형에 따른 굴곡 등의 제작이 까다로운 형상과 복잡한 모양의 다양한 성형물을 대량으로 신속하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 성형물의 중앙부나 하부의 폭과 길이가 넓은 형상의 성형물을 용이하게 제작할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 수지재를 성형하도록 하는 진공성형기 본체와, 진공성형기를 작동하도록 하는 제어부와, 수지 시트의 하부에서 다수 개의 통공을 통해 진공흡입되도록 하여 수지 시트를 밀착시키도록 하는 하부금형과, 수지 시트의 상부에서 상하이동하며 수지 시트를 가압하도록 하는 확장형 금형으로 구성된 진공성형장치의 확장형 금형에 있어서,
확장형 금형을 진공성형기의 이동축에 체결되어 상하 이동되도록 하는 금형 본체와, 상기 금형 본체의 양측에서 신축, 이동되도록 하는 이동구와, 상기 이동구의 이동에 따라 양단부에서 길이와 폭 방향으로 확장되도록 하는 한 쌍의 확장구로 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

진공성형장치의 확장형 금형 { Extended mold of vacuum forming system }

본 발명은 진공성형장치에서 수지판을 다양한 형태로 성형하도록 하는 확장형 금형에 관한 것으로서, 특히 금형의 양측에 공압으로 신축되도록 하는 확장부를 형성함으로써, 진공성형공법으로 금형에 따른 다양한 형상의 성형물을 대량으로 신속하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 요철과 굴곡 등의 제작이 까다로운 형상과 모양의 성형물을 용이하게 제작할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 플라스틱 등의 수지재를 성형하기 위하여, 사출성형법이나 진공성형법 등으로 수지재를 성형하고 있다.

상기한 수지재를 성형하는 진공성형법은, 진공성형장치를 이용하여 열가소성 수지재를 일정한 형상으로 대량생산하도록 하고 있으며, 각종 수지재의 포장박스, 차량용품, 의료기기, 오락기기, 욕실용품, 조명기기, 광고판 등의 산업계의 폭넓은 업종과 기기에 적용되어 활용하고 있다.

이러한 수지재의 진공성형장치는 주로, 제조하고자 하는 형상의 하부금형에 다수 개의 통공이 구비되도록 제작하여, 제작된 하부금형을 진공 성형기에 설치한 후에, 고온으로 연화된 수지재의 시트(Sheet)를 이송하여 하부금형의 상부에 위치되도록 하고, 하부금형에 구비된 통공을 통해 공기를 흡입, 배출하도록 하여, 금형형태의 일정한 형상과 모양으로 진공성형하도록 하였고, 필요에 따라 별도의 상하 이동하는 상부금형을 구비하여, 시트의 상부를 가압하여 제작되는 진공성형물의 완성도를 향상시키도록 하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 진공성형장치의 금형은, 진공성형법의 특성상의 이유로 인하여, 수지재의 성형물이 하부금형의 형태에 따라 성형되기 때문에, 진공성형물의 중앙부위에 요홈이 형성되도록 성형하기 어려운 문제점과, 진공성형장치를 이용하여 복잡하고 난해한 형상과 모양의 성형물의 제작이 힘든 문제점이 있었다.

이러한 진공성형 장치 및 진공성형 방법에 관련하여 본 출원인은 다수 개의 특허를 출원하여 특허등록 받은 바 있으며, 상기한 난해한 형상의 진공성형물의 제작에 관련한 종래의 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 제10-1229119호의 발명의 명칭 ‘ 수지판의 성형장치 및 성형방법 ’ 이 있다.

상기한 종래의 발명은 특히 수지판에 상부에서 하강하는 가변금형을 형성함으로써, 수지판을 요철과 굴곡 등의 자유로운 형상과 모양으로 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 일정한 형상의 수지판을 대량으로 신속하게 제조, 생산할 수 있도록 한 것이다.

그리고, 대한민국 등록특허공보 제10-0670033호의 발명의 명칭 ‘ 차량용 내장재를 제조하기 위한 진공 성형 금형 ’은, 수지 기재에 엠보싱 무늬를 갖는 표피재를 일체로 하는 차량용 내장재의 제조에 있어, 표피재에 엠보싱 무늬의 손상이 없으면서 단일 금형 작업에 의해 내장재의 제조가 가능한 진공 성형 금형 방법 및 이로부터 제조된 차량용 내장재를 제공하도록 한 것이다.

그러나, 상기한 종래의 진공성형장치의 금형은, 가변금형이 가로 방향이나 혹은 세로 방향으로는 신축되지만, 가로와 세로의 양방향으로 확장되지 못하기 때문에, 보다 복잡한 굴곡의 다양한 형상의 성형물을 제작하기 어려운 문제점이 발생하였다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 진공성형장치의 상부에서 이동하는 금형에 길이와 폭 방향으로 신축되도록 하는 확장부를 형성하여, 진공성형공법으로 금형에 따른 굴곡 등의 제작이 까다로운 형상과 복잡한 모양의 다양한 성형물을 대량으로 신속하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 성형물의 중앙부나 하부의 폭과 길이가 넓은 형상의 성형물을 용이하게 제작할 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 수지재를 성형하도록 하는 진공성형기 본체와, 진공성형기를 작동하도록 하는 제어부와, 수지 시트의 하부에서 다수 개의 통공을 통해 진공흡입되도록 하여 수지 시트를 밀착시키도록 하는 하부금형과, 수지 시트의 상부에서 상하이동하며 수지 시트를 가압하도록 하는 확장형 금형으로 구성된 진공성형장치의 확장형 금형에 있어서,

확장형 금형을 진공성형기의 이동축에 체결되어 상하 이동되도록 하는 금형 본체와, 상기 금형 본체의 양측에서 신축, 이동되도록 하는 이동구와, 상기 이동구의 이동에 따라 양단부에서 길이와 폭 방향으로 확장되도록 하는 한 쌍의 확장구로 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 진공성형장치의 상부에서 이동하는 금형에 길이와 폭 방향으로 신축되도록 하는 확장부를 형성하기 때문에, 진공성형공법으로 금형에 따른 굴곡 등의 제작이 까다로운 형상과 복잡한 모양의 다양한 성형물을 대량으로 신속하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 성형물의 중앙부나 하부의 폭과 길이가 넓은 형상의 성형물을 용이하게 제작할 수 있도록 한 유익한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명 진공성형장치의 확장형 금형의 일부 분리 상태를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 확장된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 확장된 상태의 일부 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명의 사용상태를 나타낸 장치도이고, 도 6은 본 발명의 동작상태를 측면도이고, 도 7은 본 발명의 확장 전후를 나타낸 평면도이다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지는 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수지재를 성형하도록 하는 진공성형기 본체(10)와, 진공성형기를 작동하도록 하는 제어부(20)와, 수지 시트의 하부에서 다수 개의 통공을 통해 진공흡입되도록 하여 수지 시트를 밀착시키도록 하는 하부금형(30)과, 수지 시트의 상부에서 상하이동하며 수지 시트를 가압하도록 하는 확장형 금형(40)으로 구성된다.

상기 진공성형기 본체(10)는 수지 시트를 고온으로 연화시키도록 형성하고, 확장형 금형(40)이 상승과 하강할 수 있게 지지하도록 형성한다.

상기 제어부(20)는 수지 시트를 고온으로 연화시키도록 하는 히터를 제어하도록 하고, 확장형 금형의 상승과 하강의 구동을 제어하도록 하고, 하부금형의 진공흡입을 제어하도록 형성한다.

상기 하부금형(30)은 수지 시트의 하부에서 제어부(20)의 구동신호에 따라, 다수 개의 통공을 통해 진공흡입되도록 하여 수지 시트를 밀착시키도록 형성한다.

상기 확장형 금형(40)은 진공성형기의 이동축에 체결되어 상하 이동되도록 하는 금형 본체(500)와, 상기 금형 본체(500)의 양측에서 신축, 이동되도록 하는 이동구(600)와, 상기 이동구(600)의 이동에 따라 양단부에서 길이와 폭 방향으로 확장되도록 하는 한 쌍의 확장구(700)를 형성한다.

상기 금형 본체(500)는 하부에 상기 이동구(600)와 확장구(700)를 지지하도록 하는 지지판(510)과, 지지판(510)의 양측에 사선 방향으로 비스듬히 관통된 한 쌍의 장공(520)과, 공압에 의해 작동하는 실린더(530)와, 실린더(530)에 연결되어 신축되는 실린더 로드(540)를 형성한다.

상기 이동구(600)는 반원 형상으로서, 일측을 상기 실린더 로드(540)에 체결되도록 형성하고, 타측을 한 쌍의 확장구(700)에 각각 체결되도록 형성한다.

상기 확장구(700)는 이동구(600)의 이동에 따라 확장, 이동되도록 형성하고, 상기 금형 본체(500)의 장공(520)에 체결되도록 하는 체결핀(710)과, 체결핀(710)이 관통, 고정되도록 하는 통공(720)과, 확장되어 수지 시트에 접촉되는 부위를 보호하도록 하는 보호커버(730)를 형성한다.

상기 체결핀(710)은 상측은 통공(720)에 결합, 고정되도록 하는 체결부(710a)와, 하측은 금형 본체(500)의 장공(520)에 삽입되어, 이동구(600)의 이동에 따라 확장구(700)가 슬라이딩 이동, 확장되도록 하는 삽입부(710b)를 형성한다.

미설명부호 S는 수지 시트이다.

이하, 본 발명의 구성에 따른 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 진공성형기 본체(10)에 수지 시트(S)를 위치시켜 적정 온도로 수지 시트(S)를 연화시키도록 하고, 상기 제어부(20)의 컨트롤박스를 이용하여 상기 확장형 금형(40)을 작동시키도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 확장형 금형(40)이 하강하여 연화된 상기 수지 시트(S)에 요입되면서, 상기 하부금형(30)에서 통기공을 통해 진공 흡입하기 때문에, 하부금형(30)의 내측면에 연화된 수지 시트(S)가 밀착되어 진공성형되는 것이다.

그리고, 상기 제어부(20)의 컨트롤박스를 이용하여 하강된 확장형 금형(40)의 금형 본체(500)에 구비된 실린더(530)가 공압에 의해 동작하게 됨에 따라, 실린더 로드(540)가 인출되고 실린더 로드(540)에 체결된 이동구(600)가 이동하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 이동구(600)가 이동함으로써, 이동구(600)에 체결된 한 쌍의 확장구(700)도 길이와 폭 방향으로 확장되면서 이동하게 된다.

이때, 확장구(700)에 구비된 체결핀(710)의 체결부(710a)의 통공(720)에 결합되고, 삽입부(710b)는 금형 본체(500)의 지지판(510)에 사선으로 비스듬히 관통된 장공(520)에 삽입되어, 확장구(700)가 슬라이딩 이동하면서 길이와 폭 방향으로 확장되는 것이다.

확장형 금형(40)의 축소는 확장 순서의 역순으로 진행되고, 확장구(700)의 표면에 구비된 천 소재 등의 보호커버(730)를 통해, 성형된 수지 시트(S)의 내면을 보호하고, 밀착 접촉된 확장구(700)와 수지 시트(S)의 분리, 이탈이 용이하도록 한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 확장형 금형(30)을 상승시키도록 하면, 중앙부위 또는 하부가 형태가 복잡한 형상의 성형물을 손쉽게 대량으로 제작할 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일부 분리 상태를 나타낸 평면도
도 2는 본 발명의 확장된 상태를 나타낸 평면도
도 3은 본 발명을 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 확장된 상태의 일부 분리 사시도
도 5는 본 발명의 사용상태를 나타낸 장치도
도 6은 본 발명의 동작상태를 측면도
도 7은 본 발명의 확장 전후를 나타낸 평면도
도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 진공성형기 본체 20 : 제어부
30 : 하부금형 40 : 확장형 금형
500 : 금형 본체 510 : 지지판
520 : 장공 530 : 실린더
540 : 실린더 로드 600 : 이동구
700 : 확장구 710 : 체결핀
710a : 체결부 710b : 삽입부
720 : 통공 730 : 보호커버

Claims (5)

1. 수지재를 성형하도록 하는 진공성형기 본체(10)와, 진공성형기를 작동하도록 하는 제어부(20)와, 수지 시트의 하부에서 다수 개의 통공을 통해 진공흡입되도록 하여 수지 시트를 밀착시키도록 하는 하부금형(30)과, 수지 시트의 상부에서 상하이동하며 수지 시트를 가압하도록 하는 확장형 금형(40)으로 구성된 진공성형장치의 확장형 금형에 있어서,
   확장형 금형(40)을 진공성형기의 이동축에 체결되어 상하 이동되도록 하는 금형 본체(500)와, 상기 금형 본체(500)의 양측에서 신축, 이동되도록 하는 이동구(600)와, 상기 이동구(600)의 이동에 따라 양단부에서 길이와 폭 방향으로 확장되도록 하는 한 쌍의 확장구(700)로 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공성형장치의 확장형 금형.
   
2. 제 1항에 있어서,
   금형 본체(500)를 하부에 상기 이동구(600)와 확장구(700)를 지지하도록 하는 지지판(510)과, 지지판(510)의 양측에 사선 방향으로 비스듬히 관통된 한 쌍의 장공(520)과, 공압에 의해 작동하는 실린더(530)와, 실린더(53)에 연결되어 신축되는 실린더 로드(540)로 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공성형장치의 확장형 금형.
   
3. 제 1항에 있어서,
   이동구(600)를 반원 형상으로 형성하되, 일측을 상기 금형본체(500)의 실린더 로드(540)에 체결되도록 형성하고, 타측을 한 쌍의 확장구(700)에 각각 체결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공성형장치의 확장형 금형.
   
4. 제 1항에 있어서,
   확장구(700)를 이동구(600)의 이동에 따라 확장, 이동되도록 형성하고, 상기 금형 본체(500)의 장공(520)에 체결되도록 하는 체결핀(710)과, 체결핀(710)이 관통, 고정되도록 하는 통공(720)과, 확장되어 수지 시트에 접촉되는 부위를 보호하도록 하는 보호커버(730)로 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공성형장치의 확장형 금형.
   
5. 제 4항에 있어서,
   체결핀(710)을 상측은 통공(720)에 결합, 고정되도록 하는 체결부(710a)와, 하측은 금형 본체(500)의 장공(520)에 삽입되어, 이동구(600)의 이동에 따라 확장구(700)가 슬라이딩 이동, 확장되도록 하는 삽입부(710b)로 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공성형장치의 확장형 금형.
   

Images