熱成型設備、熱壓模具以及熱成型方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱成型設備、熱壓模具以及熱成型方法，熱壓模具包括第一分模，第一分模具有凸起的模面和與所述模面連接的第一壓合面；第二分模，第二分模具有與所述模面相對的讓位槽和能夠與所述第一壓合面緊密貼合的第二壓合面，且所述第一壓合面與所述第二壓合面貼合時，所述模面位于所述讓位槽中且與其槽壁之間具有間隙。由于第一壓合面與第二壓合面貼合時，模面與讓位槽的槽壁之間具有間隙，因此熱壓成型過程中，板材僅內(nèi)表面直接與模面接觸，而外觀面始終不與模具接觸，因此避免了模具壓傷影響產(chǎn)品外表面的平整度，進而保證了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量較好，報廢率低。而且凸起的模面撐緊板材，使得板材受力均勻，從而可以保證產(chǎn)品的厚度均勻。
【專利說明】熱成型設備、熱壓模具以及熱成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱成型【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種熱成型設備、熱壓模具以及熱成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前熱成型方式一般采用真空吸塑或者機械熱壓的方式，其中真空吸塑是指通過高真空力在高溫下把軟化的材料吸附到模型上，從而得到與模具一致的產(chǎn)品，然而如此進行熱成型使得得到的產(chǎn)品厚度不均勻，且成型過程中定位精度較差從而導致產(chǎn)品圖案不精確的問題。
[0003]機械熱壓是指在高溫下把軟化的材料通過上下模具壓制成需要的產(chǎn)品，如此進行熱成型雖然能夠保證產(chǎn)品的厚度均勻，但是產(chǎn)品的外表面與模具緊密接觸，易出現(xiàn)壓傷的問題從而使產(chǎn)品的外觀表面平整度不高，外觀質(zhì)量降低。
[0004]綜上所述，如何有效地保證熱成型產(chǎn)品厚度均勻且外觀表面較平整，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種熱壓模具，該熱壓模具的結(jié)構(gòu)設計可以有效地保證熱成型產(chǎn)品厚度均勻且外觀表面較平整，本發(fā)明的第二個目的是提供一種包括上述熱壓模具的熱成型設備和使用上述熱成型設備的熱成型方法。
[0006]為了達到上述第一個目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種熱壓模具，包括:
[0008]第一分模，所述第一分模具有凸起的模面和與所述模面連接的第一壓合面；
[0009]第二分模，所述第二分模具有與所述模面相對的讓位槽和能夠與所述第一壓合面緊密貼合的第二壓合面，且所述第一壓合面與所述第二壓合面貼合時，所述模面位于所述讓位槽中且與其槽壁之間具有間隙。
[0010]優(yōu)選地，上述熱壓模具中，所述第一分模為定模，且所述第二分模為動模。
[0011]優(yōu)選地，上述熱壓模具中，所述第一壓合面的數(shù)量為多個且沿著所述模面的周向分布，且所述第二壓合面的數(shù)量為多個且沿著所述讓位槽的周向分布。
[0012]優(yōu)選地，上述熱壓模具中，所述第一壓合面整體為環(huán)形且環(huán)繞所述模面，且所述第二壓合面整體為環(huán)形且環(huán)繞所述讓位槽。
[0013]優(yōu)選地，上述熱壓模具中，所述第一壓合面和第二壓合面均為直角面。
[0014]優(yōu)選地，上述熱壓模具中，所述直角面包括相互垂直的第一分面和第二分面，且所述第一分面平行于拔模方向。
[0015]優(yōu)選地，上述熱壓模具中，所述第一壓合面和第二壓合面均具有拔模角度。
[0016]一種熱成型設備，包括熱壓模具、加熱裝置、能夠驅(qū)動所述熱壓模具移動的驅(qū)動裝置和裝夾裝置，所述熱壓模具為如上述中任一項所述的熱壓模具。[0017]優(yōu)選地，上述熱成型設備中，所述加熱裝置具體為高溫烤箱，所述驅(qū)動裝置具體為氣缸或者液壓系統(tǒng)。
[0018]一種使用如上述的熱成型設備的熱成型方法，包括步驟:
[0019]將板材置于加熱裝置中進行加熱直至軟化；
[0020]將軟化的板材定位于第一分模和第二分模之間；
[0021]通過驅(qū)動裝置驅(qū)動第一分模和第二分模相互靠近直至將板材的邊緣壓緊于第一壓合面和第二壓合面之間，板材的中部緊貼在模面上；
[0022]待板材冷卻后取出。
[0023]本發(fā)明提供的熱壓模具包括第一分模和第二分模，其中第一分模具有凸起的模面和與模面連接的第一壓合面，即模面向遠離第一分模的本體方向凸起，第一壓合面與模面連接。第二分模具有與模面相對的讓位槽和能夠與第一壓合面緊密貼合的第二壓合面，即第一分模和第二分模相對抵接時，第一壓合面與第二壓合面緊密貼合，凸起的模面位于讓位槽中且模面與讓位槽的槽壁之間具有間隙，即讓位槽的深度大于模面凸起的高度，模面與讓位槽的槽壁不接觸。
[0024]應用本發(fā)明提供的熱壓模具時，可以將軟化的板材定位于第一分模和第二分模之間，然后使第一分模和第二分模逐漸相對靠近，當?shù)谝环帜；蛘叩诙帜Ｅc板材接觸時，會帶動板材運動，直至將板材的邊緣壓緊于第一壓合面和第二壓合面之間，第一壓合面和第二壓合面對板材施加拉緊力，此時板材的中間部位緊附在模面上，并由凸起的模面撐起，最終形成與模面形狀一樣的產(chǎn)品，待板材冷卻后取出即可。由于第一壓合面與第二壓合面貼合時，模面與讓位槽的槽壁之間具有間隙，因此上述熱壓成型過程中，板材僅內(nèi)表面直接與模面接觸，而外觀面始終不與模具接觸，因此避免了模具壓傷影響產(chǎn)品外表面的平整度，進而保證了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量較好，報廢率低。而且凸起的模面撐緊板材，使得板材受力均勻，從而可以保證產(chǎn)品的厚度均勻。
[0025]為了達到上述第二個目的，本發(fā)明還提供了一種熱成型設備，該熱成型設備包括上述任一種熱成型模具。由于上述的熱成型模具具有上述技術(shù)效果，具有該熱成型模具的熱成型設備也應具有相應的技術(shù)效果。
[0026]另外，本發(fā)明還提供了一種使用上述的熱成型設備的熱成型方法，包括步驟:
[0027]S1:將板材置于加熱裝置中進行加熱直至軟化；
[0028]即先將板材放在加熱裝置中加熱至軟化，其加熱溫度至少應該超過板材的軟化溫度。板材的材質(zhì)可以為PMMA(methyl methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)、PC (Polycarbonate,聚碳酸脂)或者 PVC (Polyvinyl chloride,聚氯乙烯)等。
[0029]S2:將軟化的板材定位于第一分模和第二分模之間；
[0030]其中可以將板材直接定位在第一分模上或者第二分模上，如此只驅(qū)動第一分模上或者第二分模運動即可，當然也可以通過定位機構(gòu)固定在第一分模和第二分模之間。
[0031]S3:通過驅(qū)動裝置驅(qū)動第一分模和第二分模相互靠近直至將板材的邊緣壓緊于第一壓合面和第二壓合面之間，板材的中部緊貼在模面上；
[0032]即驅(qū)動裝置驅(qū)動第一分模和第二分模逐漸相對靠近，當?shù)谝环帜；蛘叩诙帜Ｅc板材接觸時，會帶動板材運動，直至將板材的邊緣壓緊于第一壓合面和第二壓合面之間，此時板材的中間部位緊附在模面上，并由凸起的模面撐起，最終形成與模面形狀一樣的產(chǎn)品。[0033]S4:待板材冷卻后取出。
[0034]待板材冷卻至一定溫度后將第一分模和第二分模分開取出產(chǎn)品即可。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為本發(fā)明實施例提供的成型前熱壓模具的狀態(tài)示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明實施例提供的成型中熱壓模具的狀態(tài)示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明實施例提供的成型后熱壓模具的狀態(tài)示意圖。
[0039]附圖中標記如下:
[0040]1-第二分模、11-讓位槽、12-第二壓合面、2-第一分模、21-模面、22-第一壓合面、3-板材。
【具體實施方式】
[0041]本發(fā)明的第一個目的在于提供一種熱壓模具，該熱壓模具的結(jié)構(gòu)設計可以有效地保證熱成型產(chǎn)品厚度均勻且外觀表面較平整，本發(fā)明的第二個目的是提供一種包括上述熱壓模具的熱成型設備和使用上述熱成型設備的熱成型方法。
[0042]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0043]請參閱圖1-圖3，本發(fā)明提供的熱壓模具包括第一分模2和第二分模1，其中第一分模2具有凸起的模面21和與模面21連接的第一壓合面22，即模面21向遠離第一分模2的本體方向凸起，第一壓合面22與模面21連接。第二分模I具有與模面21相對的讓位槽11和能夠與第一壓合面22緊密貼合的第二壓合面12，即第一分模2和第二分模I相對抵接時，第一壓合面22與第二壓合面12緊密貼合，凸起的模面21位于讓位槽11中且模面21與讓位槽11的槽壁之間具有間隙，即讓位槽11的深度大于模面21凸起的高度，模面21與讓位槽11的槽壁不接觸。并且第一壓合面22與第二壓合面12緊密貼合時，模面21與讓位槽11的槽壁之間的間隙應該大于板材3的厚度。
[0044]應用本發(fā)明提供的熱壓模具時，可以將軟化的板材3定位于第一分模2和第二分模I之間，然后使第一分模2和第二分模I逐漸相對靠近，當?shù)谝环帜?或者第二分模I與板材3接觸時，會帶動板材3運動，直至將板材3的邊緣壓緊于第一壓合面22和第二壓合面12之間，第一壓合面22和第二壓合面12對板材3施加拉緊力，此時板材3的中間部位緊附在模面21上，并由凸起的模面21撐起，最終形成與模面21形狀一樣的產(chǎn)品，待板材3冷卻后取出即可。由于第一壓合面22與第二壓合面12貼合時，模面21與讓位槽11的槽壁之間具有間隙，因此上述熱壓成型過程中，板材3僅內(nèi)表面直接與模面21接觸，而外觀面始終不與模具接觸，因此避免了模具壓傷影響產(chǎn)品外表面的平整度，進而保證了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量較好，報廢率低。而且凸起的模面21撐緊板材3，使得板材3受力均勻，從而可以保證產(chǎn)品的厚度均勻。
[0045]經(jīng)發(fā)明人多次試驗得出，使用本發(fā)明提供的熱壓模具得到的產(chǎn)品的厚度波動值小于0.2mm,因外觀質(zhì)量的報廢率下降20%以上。
[0046]其中模面21的形狀可以任意設定，比如球面或者異形面，在此不作限定。讓位槽11的槽壁也可以為任意形狀。
[0047]為了便于操作控制,可以將第一分模2設置為定模，同時第二分模I設置為動模，如此進行安裝時將第一分模2固定即可，將第二分模I與驅(qū)動裝置連接，進行熱壓成型時，直接驅(qū)動第二分模I向靠近第一分模2的方向移動即可，更加便于控制成型時第二分模I的移動速度和定位。此時可以將軟化后的板材33直接固定在第一分模2上即可，可以進一步防止板材3在運動過程中發(fā)生偏位。當然，第一分模2也可以為動模，同時第二分模I也可以為定模，在此不作限定。
[0048]第一壓合面22的數(shù)量可以為多個且沿著模面21的周向分布，同時第二壓合面12的數(shù)量也可以為多個且沿著讓位槽11的周向分布，即第一壓合面22的數(shù)量與第二壓合面12的數(shù)量相同且一一對應，如此當板材3的邊緣壓緊于第一壓合面22和第二壓合面12之間時，板材3的受力更加均勻。進一步地，第一壓合面22的數(shù)量為兩個且分別位于模面21的兩側(cè)，同時第二壓合面12的數(shù)量也為兩個且分別位于讓位槽11的兩側(cè)，如此兩個第一壓
合面22和兩個第二壓合面12--對應。當然，第一壓合面22和第二壓合面12的數(shù)量還
可以為其它，比如3個或 者4個等。
[0049]在另一實施例中，第一壓合面22和第二壓合面12的數(shù)量僅為一個，第一壓合面22整體為環(huán)形且環(huán)繞模面21，第二壓合面12整體為環(huán)形且環(huán)繞所述讓位槽11，即第一壓合面22圍繞模面21 —圈且與模面21的邊緣連接，第一壓合面22圍繞讓位槽11 一圈且與讓位槽11的邊緣連接。第一壓合面22和第二壓合面12可以整體為圓環(huán)形或者方環(huán)形等，在此不作限定。
[0050]進一步地，第一壓合面22和第二壓合面12可以均為直角面，即沿著過拔模方向的平面剖切第一壓合面22和第二壓合面12得到的圖形為直角邊。如此第一壓合面22和第二壓合面12壓合時兩者之間密封性更好，同時第一壓合面22和第二壓合面12將板材3壓緊時，拉緊力更加均勻。進一步地，直角面包括相互垂直的第一分面和第二分面，且第一分面平行于拔模方向，其中拔模方向是指第一分模2和第二分模I相對遠離的方向，即直角面的一個平面與拔模方向平行，第一分面沿著拔模方向的長度為4.5-5.5cm,最優(yōu)為5cm。當然，第一分面和第二分面與拔模方向之間的角度可以均為銳角，在此不作限定。
[0051]在另一實施例中，第一壓合面22和第二壓合面12可以均具有拔模角度，即第一壓合面22和第二壓合面12沿著拔模方向呈錐形的局部。第一壓合面22和第二壓合面12可以均為平面，此時沿著過拔模方向的平面剖切第一壓合面22和第二壓合面12得到的圖形為斜邊，該斜邊與拔模方向成銳角。第一壓合面22和第二壓合面12可以均為環(huán)形的錐形面，此時沿著過拔模方向的平面剖切第一壓合面22和第二壓合面12得到的圖形也為斜邊，該斜邊與拔模方向成銳角。
[0052]基于上述實施例中提供的熱壓模具，本發(fā)明還提供了一種熱成型設備，該熱成型設備包括熱壓模具、加熱裝置、能夠驅(qū)動熱壓模具移動的驅(qū)動裝置和裝夾裝置，其中加熱裝置能夠用于對板材3進行加熱，驅(qū)動裝置能夠驅(qū)動第一分模2和第二分模I相對靠近或者遠離，裝夾裝置能夠?qū)Φ谝环帜?、第二分模I以及板材3進行定位固定，加熱裝置、驅(qū)動裝置和裝夾裝置與現(xiàn)有技術(shù)中的熱壓成型設備結(jié)構(gòu)相同，在此不作過多介紹。其中熱壓模具為如上述實施例中任意一種熱壓模具。由于該熱成型設備采用了上述實施例中的熱壓模具，所以該熱成型設備的有益效果請參考上述實施例。
[0053]進一步地，加熱裝置可以為高溫烤箱，驅(qū)動裝置具體為氣缸或者液壓系統(tǒng)，當然驅(qū)動裝置還可以為油缸，在此不作限定。
[0054]另外，本發(fā)明還提供了一種使用上述的熱成型設備的熱成型方法，包括步驟:
[0055]S1:將板材3置于加熱裝置中進行加熱直至軟化；
[0056]即先將板材3放在加熱裝置中加熱至軟化，其加熱溫度至少應該超過板材3的軟化溫度。板材3的材質(zhì)可以為PMMA(methyl methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)、PC (Polycarbonate,聚碳酸脂)或者 PVC (Polyvinyl chloride,聚氯乙烯)等。
[0057]S2:將軟化的板材3定位于第一分模2和第二分模I之間；
[0058]其中可以將板材3直接定位在第一分模2上或者第二分模I上，如此只驅(qū)動第一分模2上或者第二分模I運動即可，當然也可以通過定位機構(gòu)固定在第一分模2和第二分模I之間。
[0059]S3:通過驅(qū)動裝置驅(qū)動第一分模2和第二分模I相互靠近直至將板材3的邊緣壓緊于第一壓合面22和第二壓合面12之間，板材3的中部緊貼在模面21上；
[0060]即驅(qū)動裝置驅(qū)動第一分模2和第二分模I逐漸相對靠近，當?shù)谝环帜?或者第二分模I與板材3接觸時，會帶動板材3運動，直至將板材3的邊緣壓緊于第一壓合面22和第二壓合面12之間，此時板材3的中間部位緊附在模面21上，并由凸起的模面21撐起，最終形成與模面21形狀一樣的產(chǎn)品。
[0061]S4:待板材3冷卻后取出。
[0062]待板材3冷卻至一定溫度后將第一分模2和第二分模I分開取出產(chǎn)品即可。
[0063]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0064]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱壓模具，其特征在于，包括: 第一分模(2)，所述第一分模(2)具有凸起的模面(21)和與所述模面(21)連接的第一壓合面(22)； 第二分模(I)，所述第二分模(I)具有與所述模面(21)相對的讓位槽(11)和能夠與所述第一壓合面(22)緊密貼合的第二壓合面(12)，且所述第一壓合面(22)與所述第二壓合面(12)貼合時，所述模面(21)位于所述讓位槽(11)中且與其槽壁之間具有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱壓模具，其特征在于，所述第一分模(2)為定模，且所述第二分模(I)為動模。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱壓模具，其特征在于，所述第一壓合面(22)的數(shù)量為多個且沿著所述模面(21)的周向分布，且所述第二壓合面(12)的數(shù)量為多個且沿著所述讓位槽(11)的周向分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱壓模具，其特征在于，所述第一壓合面(22)整體為環(huán)形且環(huán)繞所述模面(21)，且所述第二壓合面(12)整體為環(huán)形且環(huán)繞所述讓位槽(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的熱壓模具，其特征在于，所述第一壓合面(22)和第二壓合面(12)均為直角面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱壓模具，其特征在于，所述直角面包括相互垂直的第一分面和第二分面，且所述第一分面平行于拔模方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱壓模具，其特征在于，所述第一壓合面(22)和第二壓合面(12)均具有拔模角度。
8.一種熱成型設備，包括熱壓模具、加熱裝置、能夠驅(qū)動所述熱壓模具移動的驅(qū)動裝置和裝夾裝置，其特征在于，所述熱壓模具為如權(quán)利要求1-7中任一項所述的熱壓模具。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱成型設備，其特征在于，所述加熱裝置具體為高溫烤箱，所述驅(qū)動裝置具體為氣缸或者液壓系統(tǒng)。
10.一種使用如權(quán)利要求8所述的熱成型設備的熱成型方法，其特征在于，包括步驟: 將板材置于加熱裝置中進行加熱直至軟化； 將軟化的板材定位于第一分模(2)和第二分模(I)之間； 通過驅(qū)動裝置驅(qū)動第一分模(2)和第二分模(I)相互靠近直至將板材的邊緣壓緊于第一壓合面(22)和第二壓合面(12)之間，板材的中部緊貼在模面(21)上； 待板材冷卻后取出。
【文檔編號】B29C51/30GK104015343SQ201410284309
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】邱波 申請人:珠海格力電器股份有限公司