專利名稱：帶有整體模塑成的框架的壓差成型的行李箱的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的領域本發(fā)明總體上涉及真空成形和壓力成形的產(chǎn)品和加工過程，具體地說，涉及有硬側壁的行李箱。
背景技術：
有硬側壁的行李箱通常由兩個殼體組成，一般被稱為一蓋殼和一底殼。通常，每個殼體由熱塑性材料的薄片制成，把它模塑成一個容器的形狀。該殼體常常被做成一帶有圓角的長方形的盒子的形狀，一個周圍邊緣形成了它的開口的一側。兩個殼體的周圍邊緣基本上彼此相對應，從而蓋殼可以中凹的側面朝下地被放到中凹的側面朝上的底殼上，使得其各自的邊緣對準和/或相接觸。這樣放置之后，可以用合葉和可脫開的插銷把這兩個殼體連接起來，如在技術上已知的那樣，形成一個有一可以進入的內(nèi)部空間的容器。
制作有硬側壁的行李箱的主要目的是提供一個殼體，它既重量輕，又有高強度。除了防刺破和不會破裂之外，一強度理想的有硬側壁的箱體也要能抵抗它的整個形狀由于外部的扭曲作用力或撓曲作用力而發(fā)生的整體變形。盡管希望有硬側壁的箱體有一些小的可變形能力，但是有硬側壁的行李箱的優(yōu)越之處應該是它的剛度，即經(jīng)受作用力而沒有太大的扭曲或彎曲。行李箱的任何類型的扭曲都可能危害行李箱的內(nèi)盛物，并且也可能損壞合葉和造成插銷的故障。
有硬側壁的行李箱的結合起來的殼體通常采用兩種制作過程之一模塑而成。注塑包括在壓力下把熔化了的熱塑性樹脂，典型的是聚丙烯，注入笨重的鋼制模具中，形成基本上完整的殼體，它包括整體的框架和用來安裝輪子，把手等的安裝部位。注塑的過程和它的機器的性質(zhì)在一定程度上限制了所模塑成的物品的最后的構形。注塑也要求采用非常高的壓力系統(tǒng)，獲得和維持這樣的系統(tǒng)可能是昂貴的，并且這可能限制產(chǎn)品的種類和對產(chǎn)品進行快速的改型。
另一種主要的過程通常被稱為“真空成形”，它包括對著一個外凸的模具或內(nèi)凹的模具向被加熱了的熱塑性材料薄片施加作用力。通過一個壓力差提供驅(qū)動作用力，從而在該薄片相對的側面上空氣的壓力差使該薄片對著模具移動。嚴格地說，“真空成形”是指在薄片與模具之間的空間中產(chǎn)生一個“負”壓或降低了的壓力，從而把薄片拉向或“吸”向模具。另外，“壓力模塑”包括在薄片的與模具相對著的那一側產(chǎn)生一個有“正”壓或升高了的壓力的空間，從而把薄片吹向或推向模具。還有，壓力模塑和真空模塑可以并且常常是在同一個設備中同時進行，有時把這種結合起來的過程一般性地稱為“真空模塑”。除非使用專門的術語“真空成形”或“壓力成形”，本文將使用通用的術語“壓差成形”，意思為僅只真空成形，僅只壓力成形，或兩種過程的結合。
在壓差成形中，在使加熱變彎了的薄片已經(jīng)適合了模具表面的形狀之后，把它由模具中移出。隨后，把有三維形狀的殼體修整成適當?shù)某叽?，并去掉邊緣?有時被稱為廢料部分或邊角料部分)，這些邊緣段是加工所需要的，但不是最后產(chǎn)品的一部分。傳統(tǒng)上，為了使最后制作成的箱體有適當?shù)膭偠?，把所制作成的殼體鉚接到或用卡釘連接到一個單獨的框架件上，通常為由鋁合金或鎂合金沖壓成的一個金屬框架。把合葉裝到該框架上，隨后把其它硬件和襯里件裝上，以形成完整的箱子。
用來制作行李箱的標準的壓差成形過程的一個缺點是需要把分開的框架件裝到殼體上。典型的被壓差成形的殼體自身是相對而言防壓碎和防刺破的，受到應力有可變形的強度，并且當受到任何較大的負載時，有塑性變形和彈性變形。在另一方面，框架重量輕而強度大，但是比較不容易變形?？蚣艿膭傆埠蜌んw的可變形能力不能彼此呼應，特別是在殼體與框架被鉚接或用卡釘連接在一起的那些有局部應力的部位是這樣。在這些應力被提高了的部位，鉚釘或卡釘容易把熱塑性材料的殼體拉通，或撕破。另外，鎂或鋁的框架增加了箱體制作的成本；該框架本身常常要求許多精加工步驟，這是因為此框架是行李箱成品的主要的美觀上的特殊點。還有，該框架通常被用來把經(jīng)修整的成形的殼體的粗糙邊緣隱藏起來。
在傳統(tǒng)的真空成形制作容器的過程中經(jīng)常遇到的另一個問題是成品中出現(xiàn)不希望有的壁變薄，特別是在靠近角部和邊緣。這對容器的強度是嚴重的缺點，因為角部和邊緣正是容器經(jīng)受較大的沖擊和彎曲應力的部分。在現(xiàn)有技術中遇到的另一個問題是由于需要把成品由模具中移出而對最后產(chǎn)品的形狀所提出的限制。一旦熱塑性材料變冷，把成品簡單地直接由模具中拉出來。為了使這一分離過程完成而不切割所模塑的產(chǎn)品，必須把該模具的形狀做成所模塑成的產(chǎn)品沒有任何一部分與模具本身相互鎖??；如果標準的真空模具表面有明顯的產(chǎn)品的材料被壓進去的突出部或凹進部分，該產(chǎn)品就將與模具相互鎖住，從而妨礙在企圖分離開的方向上把產(chǎn)品由模具拉出來。不幸的是，在現(xiàn)有技術中，對模具的形狀的這一限制妨礙了容器的設計，這包括對整體的帶框架的行李箱殼體的設計。
也已經(jīng)采用吹塑和旋轉(zhuǎn)模塑過程制作行李箱的殼體。在行李箱的應用中，吹塑和旋轉(zhuǎn)模塑有多種限制。例如，吹塑和旋轉(zhuǎn)模塑過程的厚度控制能力差，導致在壁上產(chǎn)生一些薄的部位。這些先有的技術過程對于所生產(chǎn)的產(chǎn)品的形狀和成份也有限制，并且不能容易地對內(nèi)表面加襯里或進行精加工。
因此，對采用比較簡單并且花費不大的壓差模塑過程制作的行李箱產(chǎn)品仍有需求，但是此產(chǎn)品要克服現(xiàn)有產(chǎn)品的缺點，并改進制作過程。針對這一背景，提出了本發(fā)明。
本發(fā)明的概要一般說來，本發(fā)明涉及壓差成形的產(chǎn)品和過程，具體地說，涉及有硬側壁的行李箱。本發(fā)明涉及一種容器，比如一種行李箱的箱子殼體，以及采用壓差成形過程制作該容器，這種制作不需要把一個分開的框架件裝到所制作的產(chǎn)品上。產(chǎn)品的制作包括由塑性材料薄片模塑出一個殼體的過程，該殼體有一個底部和由該底部伸展到周圍邊緣的側部，側部彼此相交并與底部的相交的部位形成多個殼體角部。該過程包括放置一片熱塑性材料薄片，該薄片有一個中心部分，一個邊緣部分和一個邊角料部分；設置一個模塑裝置，它有一個模具表面；把模塑裝置中的薄片的一部分放置成與模具表面相對著的狀態(tài)；使薄片的中心部分與模具表面形狀一致；以及對薄片的邊緣部分成形，制作出與薄片的中心部分整體地成形的一個框架，該框架至少沿著周圍邊緣的一部分基本上連續(xù)地伸展。本發(fā)明的過程也可以包括如下步驟加熱一片塑性材料薄片；用模具表面部分地圍繞著一個模具空間；設置至少一個可移動的側拉模具，它處于被伸展到該模具空間的里面的狀態(tài)；對著該模具表面向被加熱了的薄片的中心部分施加作用力；當側拉模具處于其伸展的狀態(tài)時，對著側拉模具向被加熱了的薄片的邊緣部分施加作用力，使薄片的邊緣部分成形，以增加薄片在周圍邊緣的截面慣量矩；以及，隨后，當被加熱了的薄片對著模具時，把側拉模具縮回到一個被縮回的狀態(tài)，至少部分地在模具空間的外面?？吭谑┘訅翰钪笆贡∑哪承┎糠盅由?，并靠通過冷卻過程抑制薄片的另外的段(這些段形成殼體的角部)的延伸，得以生產(chǎn)出質(zhì)量得到改進了的產(chǎn)品。另外，制作本發(fā)明的產(chǎn)品的過程包括增加薄片在對著模具施加作用力的那些部分中的熱塑性材料的體積的方式，這是通過使材料由薄片的邊角料部分向更靠近模具的一個位置移動實現(xiàn)的，這是通過設置至少一個遠離開模具的夾子；在夾子中固定薄片的邊角料部分；以及使薄片的邊角料部分延伸，離開該夾子并朝向與模具表面相對著的一個位置。
本發(fā)明的主要目的是提供對一種帶有一整體模壓成的框架的容器進行壓差成形的模式。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種壓差成形的容器產(chǎn)品，它不帶有被分開裝上的框架件。
本發(fā)明的主要優(yōu)點在于，用提供容器強度得到了改進而在材料的要求上沒有凈增加的方法生產(chǎn)出容器產(chǎn)品。
應用本發(fā)明的其它目的，優(yōu)點和獨特的特點，以及進一步的內(nèi)容將部分地在下面與附圖結合起來所作的詳細敘述進行描述，對于熟悉本技術的那些人來說部分地通過考察下述內(nèi)容將變得清楚，或者由本發(fā)明的實施中可以學到。借助于具體地在所附的權利要求中所指出的手段和組合，可以實現(xiàn)和達到本發(fā)明的目的和優(yōu)點。
附圖的簡要描述附圖結合到本說明之中并成為它的一部分，這些附圖示出本發(fā)明的幾個實施例，且隨同文字描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。這些附圖只是用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例的目的，而不是用來限制本發(fā)明的。在附圖中

圖1為本發(fā)明的行李箱箱體裝置的優(yōu)選實施例的透視圖，該箱體為部分打開；圖2為圖1所示實施例的前視圖；圖3為本發(fā)明的行李箱箱體裝置的前視圖，其示出了處于關閉狀態(tài)的箱體；圖4為在部分打開的狀態(tài)下本發(fā)明的行李箱箱體裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D，剖面基本上是沿著圖2中的剖開線4-4截取的；圖5為圖3所示實施例的部分剖面?zhèn)纫晥D，剖面基本上是沿著圖3中的剖開線5-5截取的；圖6為本發(fā)明的行李箱箱體裝置的一局部放大的剖面?zhèn)纫晥D，其示出了插銷和把手件的細節(jié)；圖7為本發(fā)明的行李箱箱體裝置的優(yōu)選實施例的頂視圖，其示出了完全打開的箱體；圖8為圖7所示實施例的合葉部分的部分放大圖；
圖9為圖7所示實施例的插銷部分的部分放大圖；圖10為在稍稍打開的狀態(tài)下本發(fā)明的行李箱箱體裝置的局部放大視圖，被剖開的部分示出了插銷、把手和卡子件的細節(jié)；圖11為本發(fā)明的制造設備的優(yōu)選實施例的剖面?zhèn)纫晥D，示出了處于被分開的狀態(tài)的壓模板組件；圖12為圖11所示實施例的一部分的頂視剖面圖，剖面是基本上沿著圖11中的剖開線12-12截取的，其示出了處于基本上縮回位置的側拉模具；圖13為圖11所示實施例的側視剖面圖，其示出了被模塑的熱塑性材料薄片的放置；圖14為優(yōu)選實施例的側視剖面圖，其示出了處于基本上伸展位置的側拉模具；圖14A為圖14的實施例的一部分的局部放大側視剖面圖，其示出了夾斷板，側拉模具和密封板的細節(jié)，而夾斷板處于被降下的位置；圖14B為圖14A所示實施例的另一視圖，其示出了處于被升高的位置的夾斷板；以及圖15為圖12所示實施例的頂視圖，其示出了處于基本上伸展位置的側拉模具。
優(yōu)選實施例的描述(實施本發(fā)明的最佳方式)本發(fā)明的改進屬于有硬側壁的行李箱的制造，但是將會理解到，本發(fā)明的原理肯定也可以一般地用于容器的制作。本發(fā)明的優(yōu)點可以在任何想要關于一個薄的熱塑性材料的中空殼體提供一個整體制作的框架時來實現(xiàn)，該殼體有一個開口，通到由整體地制作的框架連接起來的殼體中。
請注意圖1，該圖示出了按照本發(fā)明制造的一個行李箱箱體30的透視圖。所示出的物品為一個“人拉”(pullman)型的箱子，但是本發(fā)明同樣適用于流行的“直立”型的行李箱。另外，盡管圖1所示的箱子30沒有輪子或輪把手，但是將會容易地理解到，本發(fā)明的行李箱裝置的另外的實施例可以有本領域已知的輪子和拖拉把手，使得可以用輪子拖動行李，而不是用手提。
參見圖1-3。本發(fā)明的箱子30包括一個蓋殼40和一個底殼80。本發(fā)明的加工過程可以用來制作底殼80和蓋殼40，并且，在優(yōu)選實施例中，殼體40，80的結構和形狀是非常類似的。本發(fā)明的可供選擇的變型可以包括只按照本發(fā)明制作箱子30的殼體之一個的實施例；實際上，殼體之一(也許是蓋殼40)可以由縫合的布面板構成，通常被稱為“軟側面”結構。
在優(yōu)選實施例中，每個殼體40，80是由一薄片熱塑性材料模塑而成。具體地說，本發(fā)明很好地適用于對丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS塑料)的薄片進行模塑。采用可真空成形的聚丙烯(例如低熔點的聚丙烯)也可以實施本發(fā)明。這樣，本發(fā)明可以用于對聚丙烯成形，本發(fā)明可以制作出這樣的發(fā)明產(chǎn)品，即它有被注塑而成的外觀，盡管它是被壓差成形的。
坯料薄片通常為材料的長方形和平面的薄片，也許是被擠壓的薄片，它帶有圍繞著一個中心部分的邊緣部分。在下面的描述中，將要描述的薄片涉及一中心部分，一邊緣部分和一邊角料部分。邊角料部分是整個薄片的一個相對較小的部分，它由鄰近薄片原來的邊緣的薄片邊界構成。需要這一邊角料部分把薄片固定在真空成形機器中；它不會成為成品的一部分，而是在模塑過程中或在模塑過程完成之后立即被修整掉。該薄片的中心部分是薄片的大部分或主要部分，這部分被模塑成殼體的主要部分。邊緣部分的尺寸與中心部分的比例從一種產(chǎn)品到另一種產(chǎn)品可以有明顯地不同，邊緣部分是薄片的形成中心部分的周邊的部分；它的外邊界是與邊角料部分相交的部分。邊緣部分成為與成品為一體的部分，一旦把邊角料部分修整掉，該邊緣部分實際上構成成品殼體的邊緣。把薄片加熱使之變得柔軟易彎，并且盡管它處于變軟的狀態(tài)，但可以把它模塑成類似于圖1所示的底殼80的形狀。
除了另外說明的地方之外，對底殼80的描述同樣地可用作對蓋殼40的描述。在優(yōu)選的實施例中，每個所制作的殼體40，80都獲得一個通常為中凹的形狀，帶有一個底部81和整體的側面部分83a，83b，這些側面部分離開底部81伸展。這樣，側面部分83a，83b和底部81以五個側邊包圍著殼體80的內(nèi)部空間，在此空間中可以儲放物品。然而，本發(fā)明的裝置不限于任何特定的總體形狀，它可以包括圓柱形的容器。側面部分83a，83b的某些面的模塑和形狀是本發(fā)明的一個方面，并將要作進一步的解釋。
側面部分83a，83b離開底部81伸展到一個凸緣86。蓋殼40有一個蓋殼凸緣46，底殼80有一個底殼凸緣86。凸緣46，86最好圍繞由各自殼體40，80的側面部分所形成的整個周緣伸展。最好，但是不必須，當箱子30被完全關閉并被放在一水平支承表面上時，在與殼體80的空間相切的平面基本上與支承表面垂直的部位，露出凸緣86，如圖3中所示。
兩個殼體40，80的形狀被做成提供一個關于它們各自的凸緣46，86被整體地模塑成的框架。這一框架有很多好處，其中，它與殼體整體地模塑而成，例如由與殼體相同的熱塑性材料薄片制作成。成為一體的框架的形成消除了用卡釘或用另外的方法把一個單獨的框架，例如一個擠壓成形的卡箍，裝到殼體上的需要。這大大地減少了制作的時間和成本，并避免了與把一個單獨的剛硬的框架連接到可變形的殼體上有關的問題。
結合著參見圖1和2。對殼體80的一般性描述同樣地描述了蓋殼40的相應的和類似的部件。在優(yōu)選實施例中，整體地模塑成的框架包括一個在凸緣86的附近由殼體80向懸出的壁部82和由壁部82伸展的凸緣84。每個殼體40，80有一個由各自的凸緣46，86向里面伸展的壁部42，82(即，進入并朝向內(nèi)部空間)。蓋殼40有蓋殼壁部42，而底殼80有底殼壁部82。如圖1，2和7所示，每個壁部42，82，與凸緣46，86類似，最好(但不必須)關于箱子30的整個邊緣伸展。在優(yōu)選實施例中，壁部42，82由各自的殼體40，80的凸緣46，86垂直地懸出，即，壁部82基本上平行于一個水平支承表面，箱子30可以被放置在該表面上(見圖3)。因此，在截面上(例如，在圖4中)看上去壁部82相對于緊相鄰的殼體80的側面部分83a或83b所成的角度最好大約為90度。然而，在另一實施例中，在殼體的一側面部分與它的懸出壁部之間的角度可以以任何適當?shù)慕嵌葍A斜。
底殼凸緣84和蓋殼凸緣44由各自的壁部42，82突伸出。與壁部42，82類似，凸緣44，84由與它們相應的殼體40，80相同的熱塑性材料薄片整體地模塑而成。這樣，殼體80，壁部82和凸緣84不是可分開的部件，而是彼此的延伸部分都是由同一的原始熱塑性材料薄片模塑而成。凸緣44，84之一最好是蓋殼凸緣44由其相應的壁部42垂直地伸展。如圖1和2中所示，凸緣44，84由壁部42，82向外伸展，即，它們由內(nèi)部空間向外伸出。
凸緣44，84的自由邊緣形成了殼體40，80的各自的周圍邊緣48，88。周圍邊緣48，88關于每個殼體40，80的敝開側面的周緣伸展，因此確定出開口，并確定了它的尺寸。
如圖1-3和7中所示，把底殼80和蓋殼40的構形制做成連接起來使用，蓋殼40對準到底殼80的頂上。當箱子30被閉合起來時(見圖3)，周圍邊緣48，88以緊靠近的方式對靠在一起。沿著它們各自的背部側面45，85的相應長度，把殼體40，80用樞軸連在一起(見圖1)?？勺鳂休S轉(zhuǎn)動的連接件最好為一對或多個合葉71，71＇，或是一個鋼琴合葉，或是類似的連接件。因此，蓋殼40可以由底殼80向上擺轉(zhuǎn)，以把箱子的內(nèi)部的儲存空間露出來，或者可以降下來，把內(nèi)部的空間完全包封起來，并形成該內(nèi)部空間。
箱子30的另外的實施例可以是沒有合葉的。例如，箱形或盒形容器可以由直接滑落到底座上的一個蓋構成，其方式對于帽子盒和鞋盒是常見的。在這樣的實施例中，凸緣44和84仍然以重疊的方式彼此滑過；蓋殼40和底殼80可以簡單地完全分離開，沒有合葉連接。在殼體之一上的卡桿或其它類型的插銷與圍繞著另一個殼體的一個或多個脊狀件相接合，以把兩個殼體固定在一起。
圖4和5示出了本發(fā)明的行李箱體30的部分放大的截面。這些圖以進一步的細節(jié)示出了本發(fā)明的裝置的整體框架特點的具體構形。圖4為基本上沿著圖2中的剖開線4-4截取的殼體40，80的剖面圖，殼體40，80的取向為當箱子30是部分地打開的。圖5以基本上沿著圖3中的剖開線5-5截取的剖面圖，其示出了當箱子30被閉合時整體的殼體框架的部件的相對位置。殼體40，80可以被模塑成以平緩的彎曲截面，伸展到它們各自的凸緣46，86。按照前面所述的加工過程，在每個凸緣46，86處，殼體40，80向里面彎曲，以產(chǎn)生壁部42，82。在優(yōu)選實施例中，每個壁部42，82突伸到箱子30所包圍的內(nèi)部空間中，基本上與一個假想的平面垂直，該假想的平面在其凸緣46或86處與各自的殼體40，80的曲線相切。壁部42，82向里面伸出的距離不是絕對嚴格的，但是它必須有一定的大小(例如，在標準尺寸的“人拉”(pullman)型行李箱大約為3.0厘米)，為的是在殼體的周邊提供所需要的截面矩，從而對殼體40，80提供適當?shù)膭偠取?br> 由蓋殼壁部42懸出的和由底殼壁部82懸出的分別為蓋殼凸緣44和底殼凸緣84。殼體凸緣44，84基本上與壁部42，82的成形同時形成，采用同樣的本發(fā)明的加工過程。與壁部42，82類似，殼體凸緣44，84由原來那片熱塑性材料薄片模塑而成，因此，它們是其相應的壁部42，82的一體的延伸部分。在優(yōu)選實施例中，蓋殼凸緣44由壁部42垂直地伸出；蓋殼凸緣44向下朝著底殼80伸展。底殼凸緣84向上朝著蓋殼40伸展，如圖4中所示。然而，底殼凸緣84相對于底殼壁部82最好是傾斜或偏斜的。業(yè)已確定，使底殼凸緣84帶有稍微向里(朝向所包圍的空間)傾斜有利于使蓋殼凸緣44平滑地并自動地滑過底殼凸緣84，并繞著底殼凸緣84，在關閉箱子30的過程中，有利于促使殼體40，80的自動對準和對齊。
底殼凸緣84，底殼壁部82，蓋殼凸緣44和蓋殼壁部42，的尺寸和大致截面構形最好在繞著殼體40，80的整個周邊是均勻的。然而，應該注意的是，本發(fā)明的另外的有效的實施例可以改變壁部42，82和凸緣44，84的尺寸(或構形)，隨著它們在各自的殼體40或80的周邊上的具體位置的不同而不同。還有，本發(fā)明的另外的實施例可以在凸緣44，84和/或壁部42，82包括中斷，以適應其它的結構件，減輕重量，或滿足其它要求。這樣，盡管在優(yōu)選實施例中，包含壁部42，82和殼體凸緣44，84的框架完全圍繞著每個殼體40，80的開口伸展，但是另外的實施例可以只對殼體周邊的某些部分提供框架件。
這樣，把一熱塑性材料薄片模塑形成壁部42，82和凸緣44，84，并把它們結合到殼體40，80中的好處是產(chǎn)生了一個整體的框架，省去了把一個單獨的框架件裝到殼體上的需要。每個殼體40，80被與它有關的凸緣44，84所提供的以及特別是被它各自的壁部42或82所提供的剛度變硬，并被變穩(wěn)定。在任何被認為是孤立的單個殼體80中觀測到這種剛度的提高(例如，當箱子30被打開時，或在本發(fā)明的只與一個硬殼體有關的那些實施例中)。附加的硬度來自殼體80，凸緣84和緊挨著凸緣86的壁部82的截面的慣量矩。凸緣84，壁部82和殼體80關于殼體80中的任何假想的軸線(比如，平行于凸緣86的軸線)的慣量矩由于殼體凸緣84離開殼體80的相對位移而增加?？渴雇咕?4，84由它們各自的殼體40，80偏移開和把殼體和凸緣與壁部42，82剛性地連接起來，顯著地改善了殼體抗彎曲的能力。壁部82與凸緣84相結合被有效地用作一個L形的橫梁框架，此框架圍繞著殼體80的開口，與殼體80完全成為一個整體。
本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的一個值得注意的方面是蓋殼壁部42和蓋殼凸緣44與底殼壁部82和底殼凸緣84在運行上的關系。參考著圖2，4和5，可以最清楚地理解這種關系。圖5以截面圖示出了兩個殼體40，80的相對位置，以及當箱子30被完全閉合時它們各自的整體框架，如圖3所示。這些圖示出了在優(yōu)選實施例中，蓋殼壁部42，蓋殼凸緣44，底殼壁部82和底殼凸緣84的尺寸被仔細做成使得配合動作以提供一個改進的箱體。蓋殼框架與底殼80的相應部件的配合動作提供一個改進的閉合箱子的方式，并增加了被關閉的箱子的剛度和安全性。
圖5示出了當箱子30被閉合時，在蓋殼凸緣44與底殼凸緣84之間所提供的一種重疊關系。蓋殼壁部42由蓋殼40向里面伸展一段距離，該距離比底殼壁部82向里面伸展的距離要少一些。距離的這一差別最好大約等于兩個凸緣44，84的結合起來的厚度。因此，底殼周圍邊緣88的周邊尺寸比蓋殼周圍邊緣48要稍短些。圖4和5也示出底殼凸緣84在長度上伸展出一段比蓋殼凸緣44伸展的距離稍長一些的距離(例如，距離的這一差別大約等于凸緣之一的厚度)。在蓋殼40的框架部件與底殼80的相應部件之間尺寸上的這些差別當把殼體40，80合到一起把箱子閉合時提供了圖5所示的重疊起來的關系。蓋殼凸緣44與底殼凸緣84相重疊，并且與底殼凸緣84輕度地可滑動地接觸。另外，當箱子30被閉合時，蓋殼周圍邊緣48最好與底殼壁部82相接觸。
凸緣44，84的構形的一個附加的好處在于，在箱子30閉合的過程中它們相互作用，使得箱子30被適當?shù)亻]合。殼體40，80在關閉的過程中是基本上自對準的，這是由于蓋殼40的周圍邊緣48的周長比底殼80的周圍邊緣稍長，并且是由于殼體40，80被至少在一個部位上被鉸接在一起，從而把蓋殼凸緣44放置在底殼凸緣84的外面(見圖8)。蓋殼凸緣44總將滑到底殼凸緣84的外面，并圍繞著底殼凸緣84，隨后，?？吭诘讱け诓?2上，如圖5所示，即使在開始關閉時兩個殼體40，80沒有適當?shù)貙室彩且粯印?br> 當箱子30被完全閉合時，凸緣44，84和壁部42，82的這一設置給出強度上的好處。圖5示出了當箱子30被完全閉合時，壁部42，82最好基本上平行，并隔離開一段距離(例如，在標準的“人拉”(pullman)型行李箱大約為3.0厘米)。因此，當箱子30被閉合時，各自的殼體40，80的壁部42，82和凸緣44，84的功能是配合起來形成圍繞著箱子30的周邊的一個U形橫梁框架；壁部42，82用作該U型梁的腿部，而凸緣44，84為梁的背部功能。當把殼體40，80用插銷接合在一起時，例如，當插銷機構把一個壁部42牢固地連接到另一個壁部82上時，這種合作增加強度的功能顯著地增大。兩個殼體40，80的凸緣44，84和壁部42，82形成圍繞著閉合的箱子30的一種U形橫梁框架的這種配合工作用來顯著地增加該箱子的抗彎曲，翹曲，或褶皺的能力。因此，盡管沒有一個昂貴的，被單獨安裝的框架，箱子30仍然提供了對所容放的物品的十分安全的存放。外部施加的作用力很容易地經(jīng)過壁部42，82和凸緣44，84由任何一個殼體傳遞到另一個殼體。
另外，當被箱子30充滿，關閉起來，并用攜帶把手34攜帶時，重疊并接合起來的凸緣44，84和壁部42，82用來增加箱子30的強度來經(jīng)受攜帶的負載。在圖3，5，6和10所示的優(yōu)選實施例中，箱子30的攜帶把手34被牢固地裝接到蓋殼40的壁部42上。因此，裝載了的箱子30的重量的作用力開始由把手34傳遞到蓋殼40。但是，在優(yōu)選實施例中，這些攜帶載荷，除了在蓋殼40上分配的載荷和由蓋殼40所產(chǎn)生的載荷之外，也被由攜帶把手34直接傳遞到蓋殼壁部42上，然后傳遞到卡子39，39＇上，然后傳遞到連接鎖閂90，90＇上，然后傳遞到底殼壁部82上，用來傳遞到底殼80自身上。某些載荷作用力(比如當該箱子處于向上站立的位置時坐在箱子上的使用者的重量，以及在把手34上產(chǎn)生的攜帶作用力)也由蓋殼凸緣44被直接傳遞到底殼凸緣84，然后傳遞到底殼壁部82，通過底殼80被分配。凸緣44，84的重疊的構形，把準直銷釘110，110＇接合進準直孔111，111＇中，以及采用一插銷90和卡子39以橋形方式把相對著的壁部42，82連接起來，因此把原來在把手34或其它部位的施加到箱子30上的負載作用力有效地傳遞到整個箱子30上。
圖8詳細地示出了采用一個或多個合葉71把蓋殼40可作樞軸轉(zhuǎn)動地連接到底殼80上。圖8中所示的連接方式有用螺絲，鉚釘或類似部件緊固到底殼壁部82和蓋殼凸緣44上的合葉71。為了增加強度和耐用性，可以把合葉71適當?shù)鼐o固到蓋殼壁部42上。這樣，合葉71被安裝到殼體40，80的最堅硬、強度最大的部分上，即，由凸緣44，84和壁部42，82形成的整體框架件上。合葉71被固定地裝到底殼壁部82上，從而使當把蓋殼40向下閉合到底殼80上時，蓋殼凸緣44可以擺轉(zhuǎn)到相對于底殼凸緣84的重疊位置。當把箱子30完全閉合時，合葉71在箱子30的外側面上，而蓋殼凸緣44被放置在合葉71與底殼凸緣84之間。
圖2，6，7和10給合起來示出了把攜帶把手34裝設到蓋殼40上的優(yōu)選安裝，以及把至少一個插銷90裝設到底殼80上的優(yōu)選安裝。將由把手34，把手擋板35和把手基座36構成的把手組件裝到蓋殼40上的安裝，以及把插銷90，90＇裝到底殼80上的安裝，與傳統(tǒng)的技術不同。在已知的技術中，常常是由于與分開的金屬合金框架的措施或構形有關的原因，把手組件和插銷通常都被裝在底殼上。本發(fā)明的裝置使得把手34可以牢固地裝到蓋殼40上，這對使用者來說有好處。從直觀上看，把手34應該被裝到蓋殼40上，在蓋殼上把手可以用作一個手柄，當打開箱子30時，用它把蓋殼40提升起來。
然而，優(yōu)選實施例的插銷90，90＇是在底殼80上。在優(yōu)選實施例中，插銷90，90＇與蓋殼40上的卡子39，39＇相接合，以把箱子30緊固在被閉合的狀態(tài)。
請注意圖6和10，它們詳細示出了把手34裝到蓋殼40上的安裝。把手34和把手擋板35，35＇被固定地連接到把手基座36上。把手基座36最好用鉚釘38，38＇或類似件牢固地安裝到蓋殼壁部42的外部表面上。最好，但是是可以選擇的，在蓋殼壁部42的外側表面上。最好，但是是可供選擇的，可以把一個薄的剛硬的背部平板37裝到蓋殼壁部42的內(nèi)側表面上(見圖6)，與把手基座36相對著，提供增強和一個不可壓縮的表面，對著它可以旋上螺母，或牽拉一鉚釘。將把手基座36裝到蓋殼壁部42上的安裝最好是不把它裝到蓋殼凸緣44上，這是因為該凸緣44是與蓋殼40的本體離開的懸臂件，該凸緣在一定程度上更容易被變形彎曲或斷裂。
圖6，7和10示出了卡子39，39＇穿過把手基座36伸出。每個卡子39被固定到蓋殼壁部42上，并向里面伸展，在卡子39與蓋殼壁部42的內(nèi)側表面之間形成了一個小空間。插銷件90與卡子39接合，把箱子30鎖定在被閉合狀態(tài)，其方式將在后面描述。
圖6，7和10也示出了箱子30最好裝有一對插銷90，90＇，用來把殼體緊固在一起，以把箱子30鎖在關閉合狀態(tài)。本發(fā)明的裝置的另外的實施例可以有一個，三個乃至四個插銷機構。在優(yōu)選實施例中，插銷90，90＇為彈簧操作的“提升桿”型插銷。在技術上已經(jīng)知道提升桿型插銷的一般原理和操作；然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中使用的插銷90，90＇被改進成以一種革新的方式操作，并以非傳統(tǒng)的方式裝到箱子30上。如圖所示，插銷90，90＇被裝到底殼80上。重要的是，插銷90，90＇被裝到底殼壁部82上，并且最好不裝到底殼凸緣84上，也不與底殼凸緣84相接觸。在優(yōu)選實施例中，插銷90離開底殼凸緣84一段距離，在插銷90的底部與底殼凸緣84之間提供一個間隙或狹縫空間。
如在圖6，9和10中最清楚地示出的那樣，使用鉚釘91，91＇或類似件把插銷90直接牢固地安裝到底殼壁部82的外側表面上。螺絲或鉚釘91，91＇穿過插銷90，穿透底殼壁部82，可以用螺母或類似件把它們緊固。在底殼壁部82的內(nèi)側表面上可以選擇性地裝上一塊插銷背部平板89，以提供增強和一個剛硬的表面，對著它可以旋擰螺母，或牽拉一鉚釘。
圖6和10示出了把手基座36和插銷90的安裝方式如何避免干擾兩個凸緣44，84的相互重疊的接合。兩個插銷90，90＇的功能是相同的，并以相同的方式與箱子30的其它件相接合，所以對一個插銷的描述可以用來描述兩個插銷。由于插銷90被裝在底殼壁部82上，在一定程度上遠離開底殼凸緣84，所以在插銷90與底殼凸緣84之間提供了一個空間，蓋殼凸緣44可以滑動地插入到這一空間之中。這樣，當箱子30被完全閉合起來時，蓋殼凸緣44靠著底殼凸緣84放置，蓋殼周圍邊緣48靠著底殼壁部82(如圖5中所見)，沒有任何來自插銷90的干擾。這樣，當箱子30被閉合時，蓋殼凸緣44的一部分被平滑地夾在插銷90的底部與底殼凸緣84的一部分之間。因此，本發(fā)明使得殼體40，80被銷閂在一起，而沒有任何類型的突出部或孔必須穿過底殼凸緣84或蓋殼凸緣44。
圖2，3和10示出了箱子30為閉合，而把手34和把手基座36位于兩個插銷90，90＇之間。插銷90，90＇的內(nèi)端基本上與把手擋板35，35＇的相應的外端對準。把手擋板35，35＇在每個把手擋板35，35＇的一部分與蓋殼凸緣44之間有一個空間，從而當箱子30被閉合時，每個插銷90，90＇的一個縮短了的部分配裝到相應的擋板35，35＇的一部分的下面，如圖10的細節(jié)所示。這樣，可以把箱子30完全閉合，而蓋殼凸緣44在底殼凸緣84的外面并圍繞著它，并且在箱子30的外面也可以接近插銷90，90＇，如圖3所示。
在技術中已知的傳統(tǒng)的提升桿插銷是“底部安裝”的，即，借助于穿過插銷的底板并進入到行李箱的框架中的螺釘或鉚釘把它們裝接到行李箱上。類似地，大多數(shù)插銷桿通常是“底部鎖定”的。底部鎖定的插銷桿利用一個鎖定圓柱，該圓柱穿過插銷桿的底板，并穿過至少一個殼體的框架，為的是把插銷鎖定在框架上，從而把殼體緊固在一起。
在圖9和10中示出放大的本發(fā)明的插銷90在一般操作上與技術上已經(jīng)知道的提升桿插銷是類似的，但是與已知的裝置的不同在于，它被革新成側面安裝的，而不是底部安裝的，它僅只鎖定在它自己的底板92上，而不鎖定到一個框架件上。如前面所提到的那樣，插銷90的一個側面被裝接到底殼80的壁部82上；插銷90的底板92不用來把插銷90固定到殼體80上。(按照標準的方法把插銷90安裝到殼體80上可能更多地包括用螺釘或螺栓直接把底板92裝到底殼凸緣84上。)類似地，插銷90是側面連接的。插銷90有一個帶鉤的銷栓94，它由插銷90的側面伸展。帶鉤的銷銓94可以與由把手基座36伸出的卡子39相接合；當箱子30被閉合時，銷栓94與卡子39的接合(與合葉71，71＇一起)用來把蓋殼40牢固地銷閂在底殼80上。這樣，插銷90的特點在于是側面連接的。
繼續(xù)參見圖9和10，它們示出了插銷90的結構。插銷90有一個主體93，它被牢固地裝接到底殼80的壁部82上。主體93有軌道95，往返移動件96可以在此軌道上滑動，即，把往返移動件96可滑動地裝到軌道95上。手柄桿98可以用手提升和放下，把插銷90脫開和接合。借助于一個軸柱97把手柄桿98可作樞軸轉(zhuǎn)動地連接到往返移動件96上。軸柱97穿過手柄桿98和往返移動件96伸展，最好也設置成穿過軌道95中的狹縫，從而使往返移動件96可以在水平方向上(例如平行于底殼凸緣84)在軌道95上來回滑動，但是被限制不能作上下(垂直于底殼凸緣84)運動。帶鉤的銷栓94被剛性地裝到或被整體地裝到往返移動件96上，并由該件在橫向上伸展。手柄桿98也被連接臂99可轉(zhuǎn)動地連接到主體93上，該連接臂的端部可樞軸轉(zhuǎn)動地分別連接到手柄桿98和本體93上。突出部101和卡爪102可樞軸轉(zhuǎn)動地裝到手柄桿98的遠端上。當箱子30被閉合時，手柄桿98可以被壓下，使得卡爪102與鐵角100相接合。一個彈性件104(比如一個彈簧或類似件)把往返移動件96連接到主體93上，并把往返移動件96朝向主體93的遠端(例如朝向鐵角100)偏置。
這些圖示出了當它們剛好在把箱子30關閉之前時的插銷和把手組件的部件，目的是理解插銷90的動作。插銷90處于打開狀態(tài)，而手柄桿98被提升起來。當箱子30被完全閉合時，蓋殼凸緣44的周圍邊緣48最好靠著底殼壁部82的外側表面，并且插銷90的一部分移到把手擋板35的突出部分的下面。當箱子30閉合時，手柄桿98被向下壓；當把手柄桿向下朝著蓋殼凸緣44推時，它相對軸柱97和連接臂99作樞軸轉(zhuǎn)動(同時連接臂99也繞著它與主體93的連接部分擺轉(zhuǎn))。同時，往返移動件96在軌道95上滑動，克服彈性件104的張力，同時整個手柄桿98向下移動，并稍微朝向主體93的近端移動，例如朝向把手34移動。
當手柄桿98被完全壓下時，它基本上與主體93的底板92平行，并與凸緣44，84(它們現(xiàn)在相互重疊)平行。往返移動件96被平移到它的最靠近把手擋板35的位置，這使得帶鉤的銷栓94與卡子39相接合。帶鉤的銷栓94插入到卡子39與蓋殼壁部42之間靠把它們各自的壁部42，82連接起來使殼體40，80銷閂在一起?？ㄗ?02與鐵角100相接合使這一銷閂是牢固的。如果需要，這一接合可以用手柄桿98上的鑰匙鎖103的圓柱體的作用而得到加倍的保險。當鑰匙鎖103接合時，它把手柄桿98緊固到底板92上，這防止了手柄桿98被提升起來，使帶鉤的銷栓94由卡子39脫開。本發(fā)明的插銷90與先有的提升手柄插銷的不同在于，手柄桿98直接鎖定到底板92上，并僅只鎖定到底板92上，而不是鎖定到底殼凸緣84上，這使得可以把對著的殼體凸緣44插入到插銷90與凸緣84之間。當箱子30被閉合和插銷手柄桿98被壓下時，插銷90，90＇最好至少部分地凹進由壁部42，82和蓋殼凸緣44所形成的通道中。
把殼體40，80的插銷打開是靠以相反的順序重復把插銷銷上的過程。首先把突出部101提升起來，以把卡爪102由鐵角100上松開。在手柄桿98上的一個稍微向上的拉動用的突起把手柄桿98由它的關閉位置拉出，這時，在拉伸了的彈性件104中儲存的能量被釋放出來，使得往返移動件96沿著軌道95被快速地拉向插銷90的遠端，結果，手柄桿98繞著軸柱97和連接臂99旋轉(zhuǎn)，“砰地一聲”向上彈射到完全張開的位置，如圖9所示。彈性件104把往返移動件96被拉到它的最遠的位置(離開把手34)，這造成帶鉤的銷栓94的伴隨的運動，因此，使它與卡子39脫開。隨后，使用者可以抓住把手34，提升蓋殼40，并使它向上擺轉(zhuǎn)，離開底殼80，以把箱子30打開。
然而，提升手柄90基本上與任何一個殼體40，80的任何具體部位沒有關系。用鐵角100和卡爪102可以把它鎖定在其自身上(而不是鎖到一個對著的殼體件上)，并且它與卡子39相接合，該卡子可以在豎直方向上裝在相對的殼體上的任何部位。結果，只用最少的對殼體穿透使之變?nèi)酰蛯崿F(xiàn)了插銷的功能。
圖2，7和10示出了在閉合箱子30時用來引導使兩個殼體40，80適當?shù)貙实囊粋€輔助系統(tǒng)。一個或多個準直銷柱110，110＇由把手基座36的側面剛性地伸出。在底殼壁部82中有相應的銷柱孔111，111。銷柱110，110＇與銷柱孔111，111＇對準，并且在閉合箱子30的過程中，銷柱110，110＇被插入到孔111，111＇中。當箱子30被閉合時，銷柱110，110＇與銷柱孔111，111＇的接合幫助防止重疊的凸緣44，84發(fā)生平行的相對移動。銷柱110，110＇也幫助傳遞在箱子30的兩個殼體40，80之間的剪切力；當裝載了的箱子30被固定成向上豎立的狀態(tài)時，通過銷柱110，110＇與底殼壁部82的接觸使載荷的作用力在壁部42，82之間傳遞。
因此，可以看到，本發(fā)明的把殼體40，80銷閂的方式和裝置一起提供了箱子30的可靠的關閉，而不需要用任何孔，螺栓，螺絲，卡子或其它部件穿透凸緣44，84。這種不需要任何穿過凸緣44，84的孔或把任何裝置裝到凸緣44，84上是有利的，結果形成了強度較大的凸緣，以及凸緣沒有障礙的重疊，使得箱子30可以平滑地不受阻礙地關閉。另外，限制把插銷90，90＇和把手34分別裝到壁42，82的朝外的表面上幫助簡化了工廠的組裝。把殼體40，80方便地固定在水平的工作表面上(比如在圖7中)，各種螺絲緊固件由上方插入以“從上向下”的方式把各硬件組件裝到壁部42，82上。因為沒有任何部件要加到凸緣44，84上，所以不需要復雜的定位裝置，在豎直方向上固定殼體40，80，并使殼體旋轉(zhuǎn)和/或再定位，以便把緊固件插入穿過這些凸緣。
如圖4-6所示，可以把殼體40，80模塑出一個或多個減震窄條通道50，50＇，它們是淺的通道或是不深的凹槽，靠近凸緣46或86繞著殼體40，80的周邊伸展。窄條通道50，50＇是可選用的，被用來改善殼體的外觀。窄條通道50，50＇可以容納并保持減震窄條。減震窄條(未畫出)為繞著行李箱殼體的周邊纏繞的彈性窄帶或索，以吸收某些行李箱受到的通常的磨損和撕裂。減震窄條常常是帶顏色的，其色彩與殼體40或80的顏色的對比是呼應的或是令人感到舒服的，這樣，這些窄條用作兩個目的改進箱子30的美觀，并延長它的使用壽命。本發(fā)明的加工過程也提高了把其它所希望的功能上的和/或美觀上的結構在殼體凸緣46，86的附近模塑到殼體中的能力。
已經(jīng)知道的壓力成形或真空成形裝置和系統(tǒng)不能制作所描述的行李箱裝置。在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，以所示的構形(即，壁部42，82基本上垂直地由側面部分83a，83b向內(nèi)伸出)形成壁部42，82和/或凸緣44，84可能嚴重地妨礙把所模塑的產(chǎn)品由模具中移出。壁部42，82可能會卡在，或“懸掛”在形成該壁部件的模具的相應的環(huán)形肩部上，把產(chǎn)品鎖卡在模具中。
圖11-15示出了實現(xiàn)本發(fā)明的過程的所發(fā)明的設備的主要部件。該設備包括一上壓模板組件200和一下壓模板組件240，它們以彼此平行相對著的關系設置，最好是水平的，一個在另一個的上方。液壓系統(tǒng)或其它的已知系統(tǒng)使得上壓模板組件200和下壓模板組件240可以相對于彼此垂直地運動，例如比較靠近或離開較遠。已知的技術使得可以有控制地調(diào)整壓模板組件200，240之間的距離，這是通過移動上壓模板組件200或下壓模板組件240，或同時移動二者來實現(xiàn)的。因此，壓模板組件200，240可以是顯著分離開的，或者可以使它們相接觸。例如，圖11和13示出了處于遠遠離開狀態(tài)的壓模板組件200，240，而圖14示出了被拉近到一起的壓模板組件200，240。
在優(yōu)選實施例中，上壓模板組件200包括真空盒體202和殼體模具206。如圖中所大致示出的那樣，殼體模具206有一個外側表面207和一個內(nèi)側表面208；后者是用來形成被模塑的產(chǎn)品的形狀的模具表面。在本發(fā)明中，殼體模具206是可移動的，并且是可更換的，使得可以使用該設備制作行李箱殼體或其它產(chǎn)品，實際上對形狀，表面光潔度和表面結構的種類沒有限制。殼體模具206的外側表面207的功能是與真空盒體202結合起來形成和圍起抽空的空間210，并基本上圍繞著該空間。殼體模具206與真空盒體202為密封地接觸。真空盒體202有一個或多個連接到相應的真空管線204的真空孔205。真空管線204與已知的泵裝置在流體關系上是連通的。泵(未畫出)被用來從真空盒體202中的抽空的空間210抽出空氣(或其它氣體)。
抽空的空間210由上壓模板組件200的部件確定，使得抽空的空間210可以被密封起來，并且與周圍的大氣相隔絕。圖11，13和14示出了這可以靠以與真空盒體202密封接觸的方式放置殼體模具206來實現(xiàn)。真空盒體202與殼體模具206的外側表面207有一墊圈密封。上壓模板組件200和真空盒體202適宜于與不同種類的殼體模具206一起起作用。在圖11-15所示出的實施例中，殼體模具206為中凹的模具或“陰”模具，用來使行李箱殼體成形。被模塑的殼體的最后形狀和表面光潔度(平滑的，似粒面革的，點刻的，等)由殼體模具206的模具表面208來確定。模具空間212在殼體模具206的中凹部分中，從而部分地形成了模具空間212。
參見圖13和14，多個真空孔(未畫出)使殼體模具206整個是多孔的，這些孔在殼體模具206上為或多或少均勻分布的，大致按照已知的技術那樣。這些孔使得空氣可以由模具空間212里流入抽空的空間210。在模塑的過程中，橫截著殼體模具206所產(chǎn)生的壓差對著模具表面208向被加熱的殼體材料薄片216施加作用力。此壓差通常是由于在模具空間212中的一被升高了的氣壓和在抽空的空間210中的一被降低了的氣壓形成的。另外，可以對模具空間212加壓，而不同時對抽空的空間210降壓，或者，更通常的另一方案可以是對抽空的空間210進行抽空，而完全沒有對模具空間212的加壓。
在優(yōu)選實施例中，薄片216由ABS塑料構成。另外的實施例可以采用聚丙烯薄片。也可以采用其它的熱塑性材料，但是成功的程度可能不同。優(yōu)選的壓差為大約35p.s.i.到40p.s.i.之間，最高的限度大約為125p.s.i.低于35p.s.i.的壓差必須同時采用有極低的熔化流動指數(shù)的塑料；然而，低的熔化流動指數(shù)對其它的關鍵材料性質(zhì)，比如沖擊強度和撓曲模量有不利的影響。
下壓模板組件240包括支承盒體242，它支承著密封板244，以及位于密封板244上的至少一塊夾斷板246。由密封板244可以伸出一個可選用的密封鍵245，在整個密封板244的周邊上伸展。密封鍵245與每個側拉模具230，232中的一個密封肩部217相對應。當上壓模板組件200和下壓模板組件240被引入相互接觸的狀態(tài)時，密封鍵245可以與側拉模具230，232的下側面相接觸，并與肩部217相接合，如圖14所示。當密封鍵245基本上靠著肩部217時，殼體模具206，側拉模具230，232和密封板244可以把模具空間212密封地并基本上完全地包圍起來。
至少一條氣壓管線248向模具空間212供應氣體(例如，空氣)。一臺泵(未畫出)把空氣或其它適用的氣體通過氣壓管線248泵入，使模具空間212中的氣壓提高。氣壓管線248可以穿過支承盒體242和密封板244，途經(jīng)模具空間212處的注入孔249。取決于夾斷板246的具體構形，氣壓管線248也可以穿過該夾斷板。
角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250在夾斷板246的上方，當把兩個壓模板組件200，240壓到一起時，這些插塞由密封板244伸出，并在模具空間212中占據(jù)位置。為了操作的方便，可以使角部插塞250，250＇，250″，250相對于密封板244可控制地上下移動，使得它們可以交替地縮進支承盒體242和由該支承盒體向外伸出(靠穿過在密封板244中和夾斷板246中的密封孔)。角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250用來在壓差形成之前冷卻被加熱的薄片216的預先選定的局部段，并使這些段成形。在所示出的實施例中，角部插塞250，250＇，250″，250的形狀被做成提供凸形的模具或“陽”模具，在壓差成形過程進行最后的模塑之前對殼體的角部進行初步的成形。角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250與一個冷卻流體源(未畫出)流體連通，冷卻流體經(jīng)過冷卻管線252被循環(huán)到這些插塞，并通過這些插塞。
在優(yōu)選實施例中，夾斷板246被設置在密封板244上，并平行于該密封板244。夾斷板246的外邊緣247被斜削成一個鈍角，使得夾斷板246的邊緣247在它的整個周邊上向外傾斜，離開該板246的中部。在產(chǎn)生壓差進行真空成形和/或壓力成形之前，當側拉模具230，232被移到它們的最靠里的位置時，被斜削的邊緣247的傾斜表面走到緊貼近側拉模具230，232的內(nèi)側表面236，237的下邊緣的位置。在行李箱殼體的壓力成形和/或真空成形的過程中，薄片材料216被置于側拉模具230，232與夾斷板246之間。
在優(yōu)選實施例中，夾斷板246可以由密封板244移開。已知的液壓系統(tǒng)或其它系統(tǒng)控制夾斷板246的運動。如圖14A和14B中最清楚地示出的那樣，夾斷板246可以上下移動一個相對較短的距離，使得它可以與密封板244相接觸，或平行地離開密封板244，并在密封板244的上方。向上移動夾斷板246使它與側拉模具230，232相接觸把熱塑性材料薄片216的邊角料部分222切斷或“夾斷”，沿著所成形的殼體留下一個整齊，均勻，修整好的邊緣。
在殼體模具206的下面和密封板244的上方設置至少一個，但是最好是兩個或四個側拉模具230，232。本發(fā)明的實施包括側拉模具230，232的移動。側拉模具230，232可以與任何一個壓模板組件200，240分開地移動。如圖12和15中最清楚地示出的那樣，側拉模具230，232是可以橫向移動模塑件，被用來對最后的產(chǎn)品成形。用液壓系統(tǒng)，氣動系統(tǒng)，或機械千斤頂系統(tǒng)，或者類似的系統(tǒng)可以使側拉模具230，232在徑向上由夾斷板246的中心向里和向外移動，如圖12中的方向箭頭所示。圖12示出了處于縮回狀態(tài)的側拉模具230，232，由夾斷板246向外退出。
可控的液壓裝置被用來同時向里朝著夾斷板246或向外離開夾斷板246平移側拉模具230，232，如圖11和12中的方向箭頭和虛線所示出的那樣。圖15示出了移動到更靠近夾斷板246的一個位置的側拉模具230，232。如圖13，14，14A和14B所示出的那樣，在優(yōu)選實施例中，當使側拉模具230，232伸展到關閉位置時，它們的內(nèi)側表面236，237越過殼體模具206的模具內(nèi)側表面208伸出，并向里伸進模具空間212中。如圖11所示，側拉模具可以縮回到完全打開的狀態(tài)，并且內(nèi)側表面236，237被向外拉，越過模具內(nèi)側表面208。在它們的完全“伸展”的狀態(tài)或“被關閉”狀態(tài)，側拉模具230，232的端部實際上彼此相接觸，從而模具230，232形成繞著夾斷板246的一個環(huán)形，并且該環(huán)形基本上圍繞著所模塑成的產(chǎn)品的周邊，并形成了該周邊。
這些圖示出了本發(fā)明的采用兩個側拉模具230，232的實施例，每個側拉模具有兩個垂直的腿。每個側拉模具230，232的運動沿著對角軸線基本上是直線的，如圖12所示。每個模具的平移運動的對角軸線可以大致被描述成通過夾斷板246的中心并通過鄰近各自模具230或232的板的角部伸展的一條直線。當每塊板230，232向里運動時，它的垂直的腿運動，并且對所模塑的產(chǎn)品的兩個相鄰的側面進行模塑。
對于本技術熟悉的人將會明白，在本發(fā)明中采用的側拉模具的數(shù)目是可以改變的，并且可以用此數(shù)目來定制特殊的模塑計劃的設備。例如，如果想要利用側拉模具在一模塑的殼體的側面上產(chǎn)生出帶有陡側面的凹部或深的窩(例如輪子凹部)時，最好采用四個可以獨立運動的側拉模具，一個模具用于殼體的一個側面。采用四個側拉模具盡管更復雜和較昂貴，但是這樣使得每個模具可以垂直地涉及行李箱的各自單一的側面，以把垂直的凹部成形到殼體的側面中。(在本發(fā)明采用兩個側拉模具的改型中，每個模具同時傾斜地涉及殼體的兩個側面，限制了它產(chǎn)生垂直地進入任何給定側面的結構的能力。)然而，本發(fā)明的又一個實施例可以采用一個側拉模具，這是在不需要對最后產(chǎn)品的整個周邊成形，而只需要對一個或兩個側邊成形的情況。
側拉模具230，232也可以獨立地上下在兩個壓模板組件200，240之間移動。為了畫圖的方便，例如，圖11示出了處于被降下的位置的側拉模具230，232，幾乎與密封板244相接觸。圖13示出了被升高了的側拉模具230，232，這樣使得與殼體模具206的外周邊有一種密封接觸。
在圖中所示出的本發(fā)明的制作裝置有一個被裝在上壓模板組件200中的中凹的殼體模具206，以及設置在下壓模板組件240中的夾斷板246和密封板244。然而，應該很容易理解，就其功能或位置而言，可以把整個裝置倒轉(zhuǎn)過來，而不妨礙其功能，也不超出本發(fā)明的范圍。例如，下壓模板組件240可以另外地包括殼體模具和形成一個抽空的空間的真空盒體，而上壓模板組件200可以由設在一個支承盒體下面的一塊密封板構成，并帶有一塊由該密封板懸置的夾斷板。這種“上下顛倒”的實施例可能影響角部的冷卻插塞的使用，但是在其它方面將滿足本發(fā)明的目的，并具有本發(fā)明的優(yōu)點。類似地，可接受的本發(fā)明的另外的實施例可以包括采用“陽”殼體模具，從而對著一個中凹的模具向熱塑性材料薄片施加作用力。
現(xiàn)在可以來描述本發(fā)明的加工過程的實施和它的某些優(yōu)點。參見圖11和12，這些圖示出了本發(fā)明的設備在制作循環(huán)的最開始時的情況。在圖11和12中，上壓模板組件200處于被提升起來的位置，以在它與下壓模板組件240之間提供了工作空間。為了畫圖上清楚，圖11示出了在上壓模板組件200與下壓模板組件240之間有較大的分開距離。在實踐中，壓模板組件200，240實際上可以只分開相對較小的距離，該距離只要足夠使得一片熱塑性材料薄片能夠在其中插入即可(見圖13)。
在真空盒體202與殼體模具206的外表面207之間的接觸是密封的，防止空氣泄漏。在密封板244與支承盒體242之間的接觸同樣是密封的。把所選擇的側拉模具230，232在縮回的狀態(tài)下裝上(圖11，12和圖13中的虛線)，但隨后把它移到其伸展位置(圖14和圖11中的虛線)。圖15示出了模具230，232剛好還未達到向里完全伸展的位置；在完全向里伸展的位置，模具230，232的腿的相應的遠端實際上圍繞著所成形的薄片216相接觸，形成一個圓環(huán)。經(jīng)過冷卻管線252把冷卻水或其它冷卻流體泵送到角部管塞250，250＇，250″，250，并不斷地再循環(huán)，為的是在插塞與薄片接觸的部位把熱量由被加熱和變軟了的熱塑性材料薄片216帶走。角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250位于如圖11所示的夾斷板246的上方的一個位置，或者，另外，可以使它位于夾斷板246的下方，但是容易地把它向上移到圖11中所示的位置。
把一片熱塑性材料薄片216加熱，使它成為可塑的和可壓制的。用控制夾213，213＇圍繞著它的邊緣把該薄片216夾住，并作移動(上下和往復地移動)，如圖13所示?？刂茒A213用來固定和保持該薄片216的外邊緣的長度。也如圖13中所示，把兩個壓模板組件200，240分開，并使側拉模具230，232位于使得熱的易變形的熱塑性材料薄片216可以被移到壓模板組件200，240之間的一個位置。把該薄片216放置在夾斷板246上方的中心部位，在角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250的上方，并在殼體模具206和側拉模具230，232的下方。
在把該加熱了的薄片216移動到位之后，靠把該薄片216降下，靠升高插塞，或靠升高整個下壓模板組件240，使該薄片與角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250的表面接觸。這時，插塞250，250＇，250″，250起部分支承薄片216的作用。如圖13所示，在與角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250接觸的部位支承著在升高了的溫度下變軟的薄片216，而在其它部位不支承該薄片。當開始把薄片216置于壓模板組件200，240之間時，該薄片可以基本上是平面的，但是升高了的溫度使它變成可模塑的。由于重力的作用，該薄片的未被支承在插塞250，250＇，250″，250之間的中心部分219可能下懸或下垂，傾向于在插塞之間所取的截面上成為下懸的懸垂線的形狀。重要的是，當該薄片216的中心部分219下懸時，它也在插塞250，250＇，250″，250的外面上的薄片216的邊角料部分222上被拉，從而使該薄片向上并在插塞上朝著夾斷板246的中心伸展，如圖13中的方向箭頭所示。以這樣的方式把熱塑性材料薄片由該薄片216的否則可能變成廢料的部分移到該薄片被制作成最后的產(chǎn)品的部分。
許多典型的真空成形或壓力成形的物品的缺點是外部的角部薄弱；當前技術中通常的行李箱殼體的角部在沖擊載荷的作用下常常被壓碎或塌縮。這種薄弱至少部分是由于常規(guī)的真空成形或壓力成形過程減少了在殼體的角部的殼體材料的數(shù)量。對變軟了的熱塑性材料薄片施加作用力使之完全進入殼體模具的極端的角部將會在角部的附近使薄片延伸，結果使得在這些部位的薄片變薄，從而變得較薄弱。為了把薄片的主要部分對著模具的大致是平的部分推以便形成殼體的面板部分只需要薄片有較少的延伸。結果，常規(guī)的壓差成形而成的行李箱殼體常常是在角部最薄，而在主要的面板部分最厚。這與最佳的狀態(tài)正好相反，因為殼體的角部經(jīng)受最大的應力，因此，理想的情況是這些部分應該是殼體中最厚和強度最大的部分。
已有的壓差模塑法所固有的另一個缺點在于，材料薄片的所有部分都必須在或大或小的程度上被延伸，以便把薄片壓成為殼體。由于所成形的殼體在三個自由度上的總表面積比用來形成殼體的平面的薄片材料的原來的表面積要大，并且由于在一個給定的制作循環(huán)過程中，一個固定體積的熱塑性材料可以被壓進模具中，伴隨著對著模具向薄片施加作用力的必然有薄片的平均厚度的凈減小。
因此，在這里，本發(fā)明的優(yōu)點是明顯的。已經(jīng)知道，在壓差成形的技術中，設置插塞可以就在施加壓差以便模塑出產(chǎn)品之前幫助變軟的熱塑性材料薄片成形。在本發(fā)明中，角部插塞250，250＇，250″，250的形狀被做成，并且把它的位置選成只幫助薄片216的某些部分，這些部分將形成殼體的角部，進行預成形，并主動地使這些部分冷卻。角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250不僅幫助薄片216成形，而且減少相應于殼體角部的薄片216的那些部分的延伸。當把熱的變軟的薄片216移到角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250處時，薄片216的實際上與這些插塞接觸的那些部分被顯著地冷卻，降低了它們的可塑性。這種被降低了的可塑性抑制了在薄片216的這些特定的部分所不希望的延伸。當薄片216被成形為一個殼體時，被冷卻的部分受到比先有技術中要少的延伸，因此，與殼體的其它部分相比保持了較大的厚度。在本發(fā)明中，形成行李箱的角部的薄片216的那些部分被插塞冷卻，從而提供了較厚的強度較高的殼體角部。
圖13也示出了，在本發(fā)明中，在施加上用來對一個殼體成形的壓差之前，可以短時間地容許大部分塑料薄片216，具體地說，是在角部的冷卻插塞250，250＇，250″，250之間的那些部分下懸。薄片216的這一下懸使除了角部之外的所有薄片216段被適度地預延伸。因此，本發(fā)明有效地把薄片216的中心段219進行了預延伸，這些部分將形成殼體的底部81或面板部分，這些部分的產(chǎn)品殼體較薄是可以被接受的。因此，本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，在實際的真空成形或壓力成形之前，熱的變軟了的薄片216在形成殼體的角部的那些部分被冷卻，并且在形成殼體面板的那些部分被預延伸，形成了有強度較高的角部而有稍薄一些的面板的真空成形的殼體。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，它增加了可以用來模塑成最后產(chǎn)品的熱塑性材料的凈體積。這一增加是由于材料的利用效率的提高，而不需要實際材料的凈增加。
某些殼體材料會由角部插塞250，250＇，250″，250下懸和向外懸，并被逐漸夾在殼體模具206與密封板244之間。然而，在殼體材料被夾在殼體模具230，232的下側表面與密封板244之間之前，容許薄片216在角部插塞250，250＇，250″，250之間下垂，如前面所描述的那樣。由于這一下垂，薄片的邊角料部分222被延伸，這是因為薄片216的邊緣被控制夾213，213固定住。這一延伸表現(xiàn)為薄片216在插塞250，250＇，250″，250的頂部上向里的一定程度的滑動，如圖13的方向箭頭所示。這一滑動和延伸造成了熱塑性材料的一個凈體積在徑向上由薄片216的邊角料部分222向里進入邊界部分的運動。材料也可以向上運動并越過角部插塞250，250＇，250″，250，滑過這些插塞進入和朝向中心部分219。實現(xiàn)了與模具206面對著的那部分熱塑性材料薄片216的體積的凈增加；熱塑性材料的這種運動的有利的結果在于，由一片給定的薄片216有更多的材料可以用來對著模具206被施壓。相對而言減少了的一個體積的材料仍留在薄片的邊角料部分222中。
由于可以用來對著模具206進行模塑的材料體積的這種增加，減少了與模具表面208(特別是角部)相配合所不希望的薄片216的延伸。更多的可用的材料體積形成了較厚的被模塑的殼體壁，生產(chǎn)出強度相對較大的殼體。因此，最后的殼體產(chǎn)品的性能提高，而不需要增加材料。
參見圖13。一旦按照上述內(nèi)容使薄片216預延伸到最佳狀態(tài)，并在薄片216與角部插塞接觸之后很短時間內(nèi)，一起移動密封板244和側拉模具230，232(也許是靠移動壓模板組件200，240中的一個或二者實現(xiàn))，把薄片216的廢料部分或邊角料部分222夾在密封鍵245與側拉模具230，232的下側表面之間。把密封板244與側拉模具230，232夾在一起提供了圍繞著模具空間212的環(huán)形密封，邊角料222用作一個臨時的墊圈。(可以采用另外的方法使側拉模具230，232與密封板244之間密封，但是其總的目的是密封地并基本上完全地把模具空間212包住。)在優(yōu)選實施例中，在過程的這一階段，殼體模具206，密封板244和側拉模具230，232整個地包圍著模具空間212?？梢园褖耗０褰M件200，240可松開地鎖定在一起，以便確保包圍模具空間212有適當?shù)拿芊狻?br> 隨后，開始對模具空間212提高氣壓，并對抽空空間210進行抽空。經(jīng)過空氣壓力管線248把空氣或惰性氣體快速地泵入模具空間212，同時經(jīng)過真空管線204把空氣由抽空空間210中抽出。結果是在抽空的腔室210中的壓力突然下降，和在模具空間212中壓力的升高。壓力的這些變化造成橫截著殼體模具206的一個壓差，從而使氣體由模具空間212通過殼體模具206上的真空孔流到抽空的腔間210。基本上按照技術上已知的原理，橫截著殼體模具206的壓差和強迫空氣經(jīng)過穿透殼體模具206的孔流動產(chǎn)生了一個橫截著殼體216自身的相應的流體壓差。這一壓差是由于在殼體216與殼體模具206之間的壓力比殼體216與密封板244之間的壓力低。該壓差快速地把變軟的薄片216緊密地壓到殼體模具206的內(nèi)側表面208上，如圖14中所示。利用壓差把薄片216對著殼體模具206施加壓力是該過程的“壓差成形”步驟。維持此壓差一段時間，確保內(nèi)側模具表面208的每一個特征完全之施加到殼體216上。
開始施加該壓差并對著殼體模具206向殼體216施加壓力的同時，側拉模具230，232處于伸展的狀態(tài)，把這些側拉模具230，232朝向夾斷板246關閉，并構成完全圍繞著模具空間212的周邊的一個側拉模具，如圖13和14所示的那樣。
圖14示出了在模具空間212中升高了的壓力對著側拉模具230，232的內(nèi)側表面236，237向薄片216的邊緣施加作用力?？梢园褌壤＞?30，232的內(nèi)側表面236，237的形狀或結構做成使得可以對著這些內(nèi)側表面向薄片216的邊緣部分施加壓力，進行模塑。這些內(nèi)側表面236，237最好被可移去地裝到它們各自的側拉模具230，232的內(nèi)部端部上，這些內(nèi)側表面可以是用螺栓固定到模具230，232或滑動地裝到(例如鍵槽鎖定)模具230，232上的平板或塊體。因為內(nèi)側表面236，237最好是可移去的，所以它們是可以更換的，而與側拉模具230，232無關，并與主殼體模具206無關。
這樣，本發(fā)明使得改變所模塑的殼體的外觀，形狀，甚至尺寸(例如深度)而無須改變整個殼體模具206成為可能。側拉模具230，232相對于殼體模具206也是可以更換的，但是優(yōu)選實施例使得使用者可以僅只靠更換內(nèi)側表面236，237就定制出或修改他的產(chǎn)品?？梢园烟貏e的個別內(nèi)側表面230，232的構形做成把減震窄條通道，和/或用于硬件安裝的局部標記，和/或美觀用的線，標記字符串，隆起，和/或類似物模塑到最后產(chǎn)品的殼體上。同樣，可以把內(nèi)側表面230，232的構形做成把所希望的結構特點，例如，輪子凹部和/或把手凹部模塑到最后的殼體上。
類似地，可以與一種具體的相應側拉模具230，232及一個給定的殼體模具206一起使用的各種各樣的內(nèi)側表面組230，232可以有不同的尺寸?？扛鼡Q上一個較窄(例如較短)或較寬的內(nèi)側表面部件，從一個循環(huán)到另一個循環(huán)可以改變所模塑的容器或殼體的整個深度，而不需要更換或替換殼體模具206或側拉模具230，232。因此，本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，內(nèi)側表面236，237的可以獨立地更換使得可以采用數(shù)目相對有限的不同殼體模具206和側拉模具230，232就能變更成品殼體的外觀和/或結構。
圖14A為一個放大了的剖面圖，示出了用一個側拉模具232對薄片216的邊緣220進行模塑的細節(jié)。側拉模具232向里面伸展，最好越過殼體模具206的內(nèi)側表面208，并相應地對薄片216的邊緣部分220進行模塑。側拉模具232可以使邊緣220成形，以產(chǎn)生出一個壁部42和一個凸緣44，如在圖4和5中被類似地示出的那些部件那樣(被分別標以42或82，以及44或84)。圖14A中所示的薄片材料216的主要部分或中心部分構成了圖4和5中所示的殼體40或80的大部分。因此，側拉模具230，232對優(yōu)選實施例的行李箱體的殼體40或80進行模塑，提供了由如圖1-8及前面所描述的壁部42，82和凸緣44，84所形成的框架特點，以及其它的殼體特點，比如減震窄條通道和類似物。
這樣，側拉模具230，232對薄片216的邊緣部分進行模塑，這些邊緣逐漸包括成品殼體的周邊的框架部分(并且，也可以把側拉模具230，232構形成也對殼體的側面或其它部分成形)。當對著殼體模具206的內(nèi)側表面向熱的薄片216施加壓力時，它同時對著側拉模具230，232，它們向里伸出到模具空間212中，施加作用力。位于模具230，232與夾斷板246之間的那部分薄片216從一平面薄片變形成有如14和14A所示的截面的一形狀。與圖14一起考慮圖4和8，示出了如何利用側拉模具230，232對薄片216的邊緣進行模塑，以形成成品殼體40，80的凸緣44，84和壁部42，82。圖14A也提供了密封鍵245的細節(jié)，它對著側拉模具232中的肩部217對薄片216的廢料部分或邊角料部分222進行卷曲。
在側拉模具板230，232被移到圖14和14A所示的伸展位置，對薄片216的邊緣220成形之后，使薄片216保持在圖14的構形一短段時間。隨后，可以進行本發(fā)明的一個可供選擇的特點，由薄片216的邊緣220去掉邊角料部分222。在技術上已經(jīng)知道，在壓差成形完成之后，采用帶鋸或類似工具在一個分開的過程步驟中把多余的殼體材料由模塑成的殼體上切掉。圖14，14A和14B結合在一起示出了如何使用夾斷板246把薄片216切斷。圖14A和14B是圖14的那一部分的放大了的剖面圖，示出了側拉模具232對薄片216的邊緣220成形，向里越過殼體模具206，達到緊靠著夾斷板246的附近，或者甚至輕微地與夾斷板246相接觸。在垂直于密封板244的一個方向上，如在圖14A中的方向箭頭所示，夾斷板246是可移動的，例如利用液壓。通常，夾斷板246處于平行位置，并與下面的密封板244接觸，夾斷板246就放在此密封板上。一個有動力的機構(未畫出)也許就設置在密封板244的下面，在支承盒體242的中間，該機構通過密封板244伸展到夾斷板246。
在對著殼體模具206和側拉模具230，232對薄片216完成了壓差成形之后(見圖14A)，使夾斷板246向上移動一個小距離，并離開密封板244，到達圖14B中所示的位置。夾斷板246的運動最好剛好在由模具空間212內(nèi)泄放壓力并終止橫截著殼體模具206的壓差之前進行。這樣，在夾斷的過程中，壓差把薄片216保持在其位置上。圖14B示出了夾斷板246的運動在平板246的傾斜的表面247與側拉模具232的一下邊緣之間把薄片216夾斷?？梢允箠A斷板246與模具232相接觸，在這種情況下，可以把薄片216在兩個接觸的部件232，246之間切斷。這樣，側拉模具232被用作一種不動的切割塊體，夾斷板2546可以對著它起作用。這樣，夾斷板246把邊角料222(例如在側拉模具232下面的那部分薄片216)由薄片216(在夾斷板246的傾斜的表面247的上方并在殼體模具206中的那部分薄片216)的邊緣切下來。另外，可以把板246的表面247移到接近模具232的邊緣，但是不與它接觸，如圖14B中所示出的那樣，把薄片216壓縮，而不完全切斷。這樣，使薄片216產(chǎn)生永久的折痕，使以后把廢料由殼體上分開變?nèi)菀?。薄?16的夾斷，完全切斷或使它產(chǎn)生折痕，在邊緣220與邊角料222之間提供了薄片216的一個光潔的，均勻的切口。這樣的切口應該是均勻的，因為它出現(xiàn)在沿著它逐漸形成殼體40或80的周圍邊緣48或88的部位，如圖1，2和4所示。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，其周圍邊緣48，88是暴露的，沒有被花費高的笨重的金屬框架包圍，而是暴露的，使得它經(jīng)濟，美觀，并且箱子的關閉容易。周圍邊緣48，88最好被研磨或被機械加工到令人舒適的平滑度，也許采用一種計算機引導的修邊工具進行這一工序。
在使夾斷板246移動之后，如果需要，為了切斷薄片216(見圖14B)，把薄片216對著殼體模具206固定足夠長的時間，使得它冷卻和變硬。一旦殼體薄片216被冷卻，它就失去了它的可塑性，并變成剛硬的，成為最后產(chǎn)品的一般形狀和形式。
如已經(jīng)提到的那樣，側拉模具230，232可以在徑向上向外由圖13，15和14中所示出的及圖11的虛線所示出的伸展位置移到圖11和12中所示出的及圖13的虛線所示出的縮回位置。在所施加的壓差使薄片216緊貼著殼體模具206和內(nèi)側表面236，237固定的同時，如圖14所示，使側拉模具230，232動作并可控地移動，基本上平行于壓模板組件200，240，并在壓模板組件200，240之間移動，由圖13和14所示的位置向外。把側拉模具230，232由已被冷卻的薄片216拉離開，并向外縮回到圖13的虛線和在圖11和12中所示的位置。隨后，使壓模板組件200，240移離開，使得薄片216，現(xiàn)在為一個已模塑的殼體，由模塑設備中移出，如果需要，可以作進一步的加工，裝上硬件和襯里，以及類似物。
可以觀察到，可移動的側拉模具230，232使得殼體基本形成了殼體壁部42，82，這些壁部由殼體自身向里以大約九十度的角度懸掛著，也使得很容易把被模塑的殼體由殼體模具206中移出。側拉模具230，232的可移動的特點克服了已有技術的缺點，這些缺點在于，這些明顯的突出部的壓差成形會顯著地妨礙模塑成的殼體由殼體模具206中移出。如果側拉模具230，232不能在徑向上向外移動，模塑成的殼體80的環(huán)形壁部82就可能被對著不能移動的側拉模具，壁部82被壓到此模具上，頂部被鎖定住，并且整個殼體可能被實際上永久地模塑在它自己的模具中。相反，如果不能模塑出明顯地基本上垂直地伸出的壁部82，由殼體的主要部分或中心部分向里或向外懸出，如果沒有殼體的慣量矩的有效增加，以及因此不能模塑出被整體成形的框架件，就會實際上排除了采用壓差模塑。本發(fā)明克服了已知的系統(tǒng)的缺點，這是靠容許模塑出被整體成形的容器框架，這些框架由明顯伸出的壁82和凸緣84構成，同時也容許用來對整體的框架進行成形的模具部件230，232縮回，使得被模塑成的容器可以與模具206分開。
雖然具體地參考著這些優(yōu)選實施例詳細地描述了本發(fā)明，但是其它實施例可以獲得相同的效果。對于熟悉本技術的那些人來說，本發(fā)明的改型和改進是明顯的，在所附的權利要求中企圖包括所有這些改型和等價物。上面所提到的本專利的整個公布內(nèi)容在這里被結合進來作為參考。
權利要求
1.一種用來由一塑性材料薄片模塑出一個殼體的加工過程，該殼體有一個底部和由該底部伸展到一周圍邊緣的側部，側部與底部的相交部位通常形成多個殼體角部，該加工過程包括如下步驟(a)放置一個熱塑性材料薄片，該薄片有一個中心部分，一個邊緣部分和一個邊角料部分；(b)設置一個模塑裝置，它有一與所需要的殼體形狀相對應的一個模具表面；(c)把模塑裝置中的薄片的一部分放置成與模具表面相對著的狀態(tài)；(d)使薄片的中心部分與模具表面形狀一致；以及(e)對薄片的邊緣部分成形，制作出與中心部分整體地成形的一個框架，該框架至少沿著周圍邊緣的一部分基本上連續(xù)地伸展。
2.如權利要求1所述的加工過程，其特征在于，放置一個熱塑性材料薄片的步驟包括放置一片丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS塑料)薄片。
3.如權利要求1所述的加工過程，其特征在于，放置一個熱塑性材料薄片的步驟包括放置一片聚丙烯樹脂薄片。
4.如權利要求1所述的加工過程，其特征在于，設置一個模塑裝置的步驟包括設置一個裝置，用于對著模具表面對熱塑性材料薄片進行真空成形。
5.如權利要求1所述的加工過程，其特征在于，使薄片與模具表面形狀一致的步驟包括橫截著薄片提供一個壓差，對著模具表面向薄片施加作用力。
6.如權利要求5所述的加工過程，其特征在于，提供壓差的步驟包括(a)在薄片的一部分的一側產(chǎn)生真空；以及(b)施加空氣壓力到薄片的該部分的另一側。
7.如權利要求5所述的加工過程，其特征在于，提供壓差的步驟包括提供一個以與下壓模板組件對著的狀態(tài)可移動地放置的上壓模板組件。
8.如權利要求7所述的加工過程，其還包括(a)在施加壓差之前對薄片的一些部分進行延伸；以及(b)抑制薄片的所選定的段的延伸，薄片的這些段將形成殼體的角部。
9.如權利要求8所述的加工過程，其特征在于，放置一片熱塑性材料薄片的步驟包括提供一片被加熱了的熱塑性材料薄片。
10.如權利要求9所述的加工過程，其特征在于，對薄片的一些部分進行延伸的步驟包括(a)在上壓模板組件與下壓模板組件之間設置至少兩個角部插塞；(b)使薄片與角部插塞相接觸；以及(c)容許被加熱了的薄片在角部插塞之間延伸。
11.如權利要求9所述的加工過程，其特征在于，抑制薄片的一些段的延伸的步驟包括(a)在上壓模板組件與下壓模板組件之間設置至少一個角部插塞，以幫助至少一個殼體角部成形；(b)對角部插塞進行冷卻；以及(c)放置被加熱了的薄片，使它與角部插塞接觸。
12.如權利要求9所述的加工過程，其還包括在放置熱塑性材料薄片之后并在使薄片的中心部分與模具表面形狀一致之前，增加在位于模塑裝置中的薄片與模具表面正對著的那部分熱塑性材料薄片的體積的步驟。
13.如權利要求12所述的加工過程，其特征在于，增加熱塑性材料薄片的體積的步驟包括使材料由薄片的邊角料部分朝著與模具表面相對著的一個位置移動。
14.如權利要求13所述的加工過程，其還包括以下步驟(a)設置至少一個遠離開模具表面的夾子；(b)在夾子中固定薄片的邊角料部分；以及(c)使薄片的邊角料部分離開該夾子并朝著與模具表面相對著的一個位置延伸。
15.如權利要求14所述的加工過程，其還包括以下步驟(a)在上壓模板組件與下壓模板組件之間設置至少一個角部插塞；(b)越過該角部插塞使薄片下懸；以及(c)使薄片的一部分滑過該角部插塞。
16.如權利要求1所述的加工過程，其特征在于，對薄片的邊緣部分成形制作出一個框架的步驟包括對該薄片成形，以增加殼體在周圍邊緣的慣量矩。
17.如權利要求16所述的加工過程，其特征在于，對薄片成形的步驟包括(a)提供一個部分地由模具表面形成的模具空間；(b)設置至少一個可移動的側拉模具，它伸展進模具空間中，在該模具表面的里面；(c)保持薄片的中心部分對著該模具表面；(d)對著側拉模具向薄片的邊緣部分施加作用力；以及(e)把側拉模具縮回，離開薄片的邊緣部分。
18.如權利要求17所述的加工過程，其特征在于，對邊緣部分施加作用力的步驟包括(a)使薄片彎曲，以形成由殼體的側面部分伸展的一個壁部；以及(b)形成由壁部伸展的一個凸緣。
19.如權利要求14所述的加工過程，其特征在于，殼體為行李箱的一個殼體，其特征還在于，框架確定出該行李箱的一個裝有合葉的開口。
20.如權利要求17所述的加工過程，其特征在于，殼體為行李箱的一個殼體，其特征還在于，框架確定出該行李箱的一個裝有合葉的開口。
21.如權利要求1所述的加工過程，其還包括在使薄片的中心部分與模具表面形狀一致的同時，把薄片的邊角料部分由薄片的邊緣部分切掉的步驟。
22.如權利要求21所述的加工過程，其特征在于，把邊角料部分切掉的步驟包括(a)設置一個可移動的平板，靠近薄片；(b)使該平板朝向一個固定的塊體移動；(c)在該塊體與可移動的平板之間把薄片夾斷；以及(d)在薄片被夾斷之后，使薄片由模具表面分離開。
23.一種用來由熱塑性材料薄片模塑出一個殼體的過程，該殼體有一個底部，多個角部和由該底部伸展到一周圍邊緣的側部，該過程包括如下步驟(a)加熱一片熱塑性材料薄片，該片有至少部分地圍繞著中心部分的一個邊緣部分和至少部分地圍繞著該邊緣部分的一個邊角料部分；(b)用模具表面部分地圍繞著一個模具空間；(c)設置至少一個可移動的側拉模具，它處于被伸展的狀態(tài)，至少部分地在該模具空間的里面；(d)對著該模具表面向被加熱了的薄片的中心部分施加作用力；(e)當側拉模具處于其伸展的狀態(tài)時，對著側拉模具向被加熱了的薄片的邊緣部分施加作用力，對薄片的邊緣部分成形，以增加薄片在周圍邊緣的截面慣量矩；以及(f)當被加熱了的薄片對著模具表面時，把側拉模具縮回到一個被縮回的狀態(tài)，至少部分地在模具空間的外面。
24.如權利要求23所述的加工過程，其特征在于，對著側拉模具向薄片施加作用力對薄片的邊緣部分成形的步驟包括(a)使薄片彎曲，以形成由該薄片伸展的一個壁部；以及(b)形成由壁部伸展的一個凸緣。
25.如權利要求23所述的加工過程，其還包括以下步驟(a)把薄片的邊角料部分由邊緣部分切掉；以及(b)在切掉邊角料部分的步驟之后，使薄片與殼體模具分開。
26.如權利要求25所述的加工過程，其特征在于，把邊角料部分切掉的步驟包括(a)在薄片的一個側面上設置一個塊體裝置；(b)在薄片的另一個側面上設置一個可移動的平板裝置；(c)使該平板裝置朝向該塊體裝置移動；以及(d)在該平板裝置與該塊體裝置之間把薄片夾斷。
27.如權利要求23所述的加工過程，其還包括基本上阻止薄片的與殼體的角部相對應的所選擇的段變薄的步驟。
28.如權利要求27所述的加工過程，其特征在于，基本上阻止薄片的所選擇的段變薄的步驟包括在對著殼體模具向加熱了的薄片施加作用力之前對薄片的這些段進行冷卻。
29.如權利要求28所述的加工過程，其特征在于，冷卻薄片的段的步驟包括放置所選擇的段，使它們與角部的冷卻插塞相接觸。
30.如權利要求23所述的加工過程，其還包括增加對著模具表面和對著側拉模具施加作用力的那部分薄片中的熱塑性材料的體積的步驟。
31.如權利要求30所述的加工過程，其特征在于，增加熱塑性材料體積的步驟包括(a)把邊角料部分放置在模具空間的外面；以及(b)把材料由薄片的邊角料部分轉(zhuǎn)移進模具空間中。
32.如權利要求31所述的加工過程，其還包括以下步驟(a)在模具空間外面設置至少一個夾子；(b)在夾子中固定邊角料部分的一第一部分；(c)使薄片的邊角料部分的一第二部分在薄片的重量的作用下延伸，離開該夾子并進入模具空間。
33.如權利要求23所述的加工過程所制作的一種產(chǎn)品。
34.如權利要求33所述的產(chǎn)品由權利要求25所述的加工過程制作。
35.如權利要求33所述的產(chǎn)品由權利要求29所述的加工過程制作。
36.如權利要求33所述的產(chǎn)品由權利要求32所述的加工過程制作。
37.如權利要求33所述的產(chǎn)品，其特征在于，該產(chǎn)品為一個行李箱殼體。
38.一種容器產(chǎn)品，它有多個側部，角部和一個由一周圍邊緣形成的開口，該開口由底部伸展到周圍邊緣，所述容器被包括如下步驟的過程制作出來(a)放置一片熱塑性材料薄片，該薄片有一個中心部分，一個邊緣部分和一個邊角料部分；(b)設置一個模塑裝置，它有與一所需要的殼體形狀相對應的一個模具表面；(c)把模塑裝置中的薄片的一部分放置成與模具表面相對著的狀態(tài)；(d)使薄片的中心部分與模具表面形狀一致；以及(e)對薄片的邊緣部分成形，制作出與中心部分整體地成形的一個框架，該框架至少沿著周圍邊緣的一部分基本上連續(xù)地伸展。
39.一種如權利要求38所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，放置一片熱塑性材料薄片的步驟包括放置一片丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS塑料)薄片。
40.一種如權利要求38所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，放置一片熱塑性材料薄片的步驟包括放置一片聚丙烯樹脂薄片。
41.一種如權利要求38所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，設置一個模塑裝置的步驟包括設置一個裝置，用于對著模具表面對熱塑性材料薄片進行真空成形。
42.一種如權利要求38所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，使薄片與模具表面形狀一致的步驟包括橫截著薄片提供一個壓差，以對著模具表面向薄片施加作用力。
43.一種如權利要求42所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，提供壓差的步驟包括(a)在薄片的一部分的一側產(chǎn)生真空；以及(b)施加空氣壓力到薄片的該部分的另一側。
44.一種如權利要求42所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，提供壓差的步驟包括提供一個以與一下壓模板組件對著的狀態(tài)可移動地放置的上壓模板組件。
45.一種如權利要求44所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其還包括(a)在施加壓差之前對薄片的一些部分進行延伸；以及(b)抑制薄片的所選定的段的延伸，薄片的這些段將形成殼體的角部。
46.一種如權利要求45所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，放置一片熱塑性材料薄片的步驟包括提供一片被加熱了的熱塑性材料薄片。
47.一種如權利要求46所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，對薄片的一些部分進行延伸的步驟包括(a)在上壓模板組件與下壓模板組件之間設置至少兩個角部插塞；(b)使薄片與角部插塞相接觸；以及(c)容許被加熱了的薄片在角部插塞之間延伸。
48.一種如權利要求46所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，抑制薄片的一些段的延伸的步驟包括(a)在上壓模板組件與下壓模板組件之間設置至少一個角部插塞，以幫助至少一個殼體角部成形；(b)對角部插塞進行冷卻；以及(c)放置被加熱了的薄片，使它與角部插塞接觸。
49.一種如權利要求46所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其還包括在放置熱塑性材料薄片之后并在使薄片的中心部分與模具表面形狀一致之前，增加在位于模塑裝置中的薄片與模具表面正對著的那部分熱塑性材料薄片的體積的步驟。
50.一種如權利要求49所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，增加熱塑性材料的體積的步驟包括使材料由薄片的邊角料部分朝著與模具表面相對著的一個位置移動。
51.一種如權利要求50所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其還包括以下步驟(a)設置至少一個遠離開模具表面的夾子；(b)在夾子中固定薄片的邊角料部分；以及(c)使薄片的邊角料部分離開該夾子并朝著與模具表面相對著的一個位置延伸。
52.一種如權利要求51所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其還包括以下步驟(a)在上壓模板組件與下壓模板組件之間設置至少一個角部插塞；(b)越過該角部插塞使薄片下懸；以及(c)使薄片的一部分滑過該角部插塞。
53.一種如權利要求38所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，對薄片的邊緣部分成形制作出一個框架的步驟包括對該薄片成形，以增加殼體在周圍邊緣的慣量矩。
54.一種如權利要求53所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，對薄片成形的步驟包括(a)提供一個部分地由模具表面形成的模具空間；(b)設置至少一個可移動的側拉模具，它伸展進模具空間中，在該模具表面的里面；(c)保持薄片的中心部分對著該模具表面；(d)對著側拉模具向薄片的邊緣部分施加作用力；以及(e)把側拉模具縮回，離開薄片的邊緣部分。
55.一種如權利要求54所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，對邊緣部分施加作用力的步驟包括(a)使薄片彎曲，以形成由殼體的側面部分伸展的一個壁部；以及(b)形成由壁部伸展的一個凸緣。
56.一種如權利要求51所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，殼體為行李箱的一個殼體，其特征還在于，框架形成該行李箱的一個裝有合葉的開口。
57.一種如權利要求54所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，殼體為行李箱的一個殼體，其特征還在于，框架形成該行李箱的一個裝有合葉的開口。
58.一種如權利要求38所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其還包括在使薄片的中心部分與模具表面形狀一致的同時，把薄片的邊角料部分由薄片的邊緣部分切掉的步驟。
59.一種如權利要求58所述的加工過程制作的產(chǎn)品，其特征在于，把邊角料部分切掉的步驟包括(a)設置一個可移動的平板，靠近薄片；(b)使該平板朝向一個固定的塊體移動；(c)在該塊體與可移動的平板之間把薄片夾斷；以及(d)在薄片被夾斷之后，使薄片由模具表面分離開。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用熱塑性材料的真空成型或壓力成型制作的有硬側壁的行李箱殼體(40，80)和其它容器。公開了一種用來制作帶有整體模塑的框架(42，44，82，84)的殼體(40，80)和容器的加工過程，以及被該方法制作的產(chǎn)品。公開了一種制作壓差成型的容器的方法，該容器帶有框架構成的開口，但是不需要把一個分開的框架件裝到模塑成的殼體(40，80)上。也公開了用來減少殼體材料(216)的不希望的延伸的過程，這種不希望的延伸在壓差成型的過程中出現(xiàn)，特別是會使殼體(40，80)或容器的角部變薄。本發(fā)明的加工過程更有效地利用了熱塑性材料(216)，這是靠使材料由否則將是廢料的部分(222)移到模塑的產(chǎn)品中實現(xiàn)的。公開了一種改進了的方法，用來把廢料(222)由最后的產(chǎn)品上切下。
文檔編號A45C5/03GK1167429SQ96190854
公開日1997年12月10日 申請日期1996年6月5日 優(yōu)先權日1995年6月7日
發(fā)明者E·尤尼斯相, J·卡普夏安, R·布羅姆利 申請人:新秀麗公司