热成型设备、热压模具以及热成型方法

摘要

本发明公开了一种热成型设备、热压模具以及热成型方法，热压模具包括第一分模，第一分模具有凸起的模面和与所述模面连接的第一压合面；第二分模，第二分模具有与所述模面相对的让位槽和能够与所述第一压合面紧密贴合的第二压合面，且所述第一压合面与所述第二压合面贴合时，所述模面位于所述让位槽中且与其槽壁之间具有间隙。由于第一压合面与第二压合面贴合时，模面与让位槽的槽壁之间具有间隙，因此热压成型过程中，板材仅内表面直接与模面接触，而外观面始终不与模具接触，因此避免了模具压伤影响产品外表面的平整度，进而保证了产品的外观质量较好，报废率低。而且凸起的模面撑紧板材，使得板材受力均匀，从而可以保证产品的厚度均匀。

说明书

技术领域

本发明涉及热成型技术领域，更具体地说，涉及一种热成型设备、 热压模具以及热成型方法。

背景技术

目前热成型方式一般采用真空吸塑或者机械热压的方式，其中真 空吸塑是指通过高真空力在高温下把软化的材料吸附到模型上，从而 得到与模具一致的产品，然而如此进行热成型使得得到的产品厚度不 均匀，且成型过程中定位精度较差从而导致产品图案不精确的问题。

机械热压是指在高温下把软化的材料通过上下模具压制成需要 的产品，如此进行热成型虽然能够保证产品的厚度均匀，但是产品的 外表面与模具紧密接触，易出现压伤的问题从而使产品的外观表面平 整度不高，外观质量降低。

综上所述，如何有效地保证热成型产品厚度均匀且外观表面较平 整，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种热压模具，该热压 模具的结构设计可以有效地保证热成型产品厚度均匀且外观表面较平 整，本发明的第二个目的是提供一种包括上述热压模具的热成型设备 和使用上述热成型设备的热成型方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种热压模具，包括：

第一分模，所述第一分模具有凸起的模面和与所述模面连接的第 一压合面；

第二分模，所述第二分模具有与所述模面相对的让位槽和能够与 所述第一压合面紧密贴合的第二压合面，且所述第一压合面与所述第 二压合面贴合时，所述模面位于所述让位槽中且与其槽壁之间具有间 隙。

优选地，上述热压模具中，所述第一分模为定模，且所述第二分 模为动模。

优选地，上述热压模具中，所述第一压合面的数量为多个且沿着 所述模面的周向分布，且所述第二压合面的数量为多个且沿着所述让 位槽的周向分布。

优选地，上述热压模具中，所述第一压合面整体为环形且环绕所 述模面，且所述第二压合面整体为环形且环绕所述让位槽。

优选地，上述热压模具中，所述第一压合面和第二压合面均为直 角面。

优选地，上述热压模具中，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。

优选地，上述热压模具中，所述第一压合面和第二压合面均具有 拔模角度。

一种热成型设备，包括热压模具、加热装置、能够驱动所述热压 模具移动的驱动装置和装夹装置，所述热压模具为如上述中任一项所 述的热压模具。

优选地，上述热成型设备中，所述加热装置具体为高温烤箱，所 述驱动装置具体为气缸或者液压系统。

一种使用如上述的热成型设备的热成型方法，包括步骤：

将板材置于加热装置中进行加热直至软化；

将软化的板材定位于第一分模和第二分模之间；

通过驱动装置驱动第一分模和第二分模相互靠近直至将板材的 边缘压紧于第一压合面和第二压合面之间，板材的中部紧贴在模面上；

待板材冷却后取出。

本发明提供的热压模具包括第一分模和第二分模，其中第一分模 具有凸起的模面和与模面连接的第一压合面，即模面向远离第一分模 的本体方向凸起，第一压合面与模面连接。第二分模具有与模面相对 的让位槽和能够与第一压合面紧密贴合的第二压合面，即第一分模和 第二分模相对抵接时，第一压合面与第二压合面紧密贴合，凸起的模 面位于让位槽中且模面与让位槽的槽壁之间具有间隙，即让位槽的深 度大于模面凸起的高度，模面与让位槽的槽壁不接触。

应用本发明提供的热压模具时，可以将软化的板材定位于第一分 模和第二分模之间，然后使第一分模和第二分模逐渐相对靠近，当第 一分模或者第二分模与板材接触时，会带动板材运动，直至将板材的 边缘压紧于第一压合面和第二压合面之间，第一压合面和第二压合面 对板材施加拉紧力，此时板材的中间部位紧附在模面上，并由凸起的 模面撑起，最终形成与模面形状一样的产品，待板材冷却后取出即可。 由于第一压合面与第二压合面贴合时，模面与让位槽的槽壁之间具有 间隙，因此上述热压成型过程中，板材仅内表面直接与模面接触，而 外观面始终不与模具接触，因此避免了模具压伤影响产品外表面的平 整度，进而保证了产品的外观质量较好，报废率低。而且凸起的模面 撑紧板材，使得板材受力均匀，从而可以保证产品的厚度均匀。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种热成型设备，该 热成型设备包括上述任一种热成型模具。由于上述的热成型模具具有 上述技术效果，具有该热成型模具的热成型设备也应具有相应的技术 效果。

另外，本发明还提供了一种使用上述的热成型设备的热成型方 法，包括步骤：

S1：将板材置于加热装置中进行加热直至软化；

即先将板材放在加热装置中加热至软化，其加热温度至少应该超 过板材的软化温度。板材的材质可以为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。

S2：将软化的板材定位于第一分模和第二分模之间；

其中可以将板材直接定位在第一分模上或者第二分模上，如此只 驱动第一分模上或者第二分模运动即可，当然也可以通过定位机构固 定在第一分模和第二分模之间。

S3：通过驱动装置驱动第一分模和第二分模相互靠近直至将板材 的边缘压紧于第一压合面和第二压合面之间，板材的中部紧贴在模面 上；

即驱动装置驱动第一分模和第二分模逐渐相对靠近，当第一分模 或者第二分模与板材接触时，会带动板材运动，直至将板材的边缘压 紧于第一压合面和第二压合面之间，此时板材的中间部位紧附在模面 上，并由凸起的模面撑起，最终形成与模面形状一样的产品。

S4：待板材冷却后取出。

待板材冷却至一定温度后将第一分模和第二分模分开取出产品 即可。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面 将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而 易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的成型前热压模具的状态示意图；

图2为本发明实施例提供的成型中热压模具的状态示意图；

图3为本发明实施例提供的成型后热压模具的状态示意图。

附图中标记如下：

1-第二分模、11-让位槽、12-第二压合面、2-第一分模、21-模面、 22-第一压合面、3-板材。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种热压模具，该热压模具的结构 设计可以有效地保证热成型产品厚度均匀且外观表面较平整，本发明 的第二个目的是提供一种包括上述热压模具的热成型设备和使用上述 热成型设备的热成型方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，本发明提供的热压模具包括第一分模2和第二 分模1，其中第一分模2具有凸起的模面21和与模面21连接的第一 压合面22，即模面21向远离第一分模2的本体方向凸起，第一压合 面22与模面21连接。第二分模1具有与模面21相对的让位槽11和 能够与第一压合面22紧密贴合的第二压合面12，即第一分模2和第 二分模1相对抵接时，第一压合面22与第二压合面12紧密贴合，凸 起的模面21位于让位槽11中且模面21与让位槽11的槽壁之间具有 间隙，即让位槽11的深度大于模面21凸起的高度，模面21与让位槽 11的槽壁不接触。并且第一压合面22与第二压合面12紧密贴合时， 模面21与让位槽11的槽壁之间的间隙应该大于板材3的厚度。

应用本发明提供的热压模具时，可以将软化的板材3定位于第一 分模2和第二分模1之间，然后使第一分模2和第二分模1逐渐相对靠近， 当第一分模2或者第二分模1与板材3接触时，会带动板材3运动，直至 将板材3的边缘压紧于第一压合面22和第二压合面12之间，第一压合面 22和第二压合面12对板材3施加拉紧力，此时板材3的中间部位紧附在 模面21上，并由凸起的模面21撑起，最终形成与模面21形状一样的产 品，待板材3冷却后取出即可。由于第一压合面22与第二压合面12贴合 时，模面21与让位槽11的槽壁之间具有间隙，因此上述热压成型过程 中，板材3仅内表面直接与模面21接触，而外观面始终不与模具接触， 因此避免了模具压伤影响产品外表面的平整度，进而保证了产品的外 观质量较好，报废率低。而且凸起的模面21撑紧板材3，使得板材3受 力均匀，从而可以保证产品的厚度均匀。

经发明人多次试验得出，使用本发明提供的热压模具得到的产品 的厚度波动值小于0.2mm，因外观质量的报废率下降20％以上。

其中模面21的形状可以任意设定，比如球面或者异形面，在此不 作限定。让位槽11的槽壁也可以为任意形状。

为了便于操作控制，可以将第一分模2设置为定模，同时第二分 模1设置为动模，如此进行安装时将第一分模2固定即可，将第二分模1 与驱动装置连接，进行热压成型时，直接驱动第二分模1向靠近第一分 模2的方向移动即可，更加便于控制成型时第二分模1的移动速度和定 位。此时可以将软化后的板材33直接固定在第一分模2上即可，可以进 一步防止板材3在运动过程中发生偏位。当然，第一分模2也可以为动 模，同时第二分模1也可以为定模，在此不作限定。

第一压合面22的数量可以为多个且沿着模面21的周向分布，同时 第二压合面12的数量也可以为多个且沿着让位槽11的周向分布，即第 一压合面22的数量与第二压合面12的数量相同且一一对应，如此当板 材3的边缘压紧于第一压合面22和第二压合面12之间时，板材3的受力 更加均匀。进一步地，第一压合面22的数量为两个且分别位于模面21 的两侧，同时第二压合面12的数量也为两个且分别位于让位槽11的两 侧，如此两个第一压合面22和两个第二压合面12一一对应。当然，第 一压合面22和第二压合面12的数量还可以为其它，比如3个或者4个等。

在另一实施例中，第一压合面22和第二压合面12的数量仅为一 个，第一压合面22整体为环形且环绕模面21，第二压合面12整体为环 形且环绕所述让位槽11，即第一压合面22围绕模面21一圈且与模面21 的边缘连接，第一压合面22围绕让位槽11一圈且与让位槽11的边缘连 接。第一压合面22和第二压合面12可以整体为圆环形或者方环形等， 在此不作限定。

进一步地，第一压合面22和第二压合面12可以均为直角面，即沿 着过拔模方向的平面剖切第一压合面22和第二压合面12得到的图形为 直角边。如此第一压合面22和第二压合面12压合时两者之间密封性更 好，同时第一压合面22和第二压合面12将板材3压紧时，拉紧力更加均 匀。进一步地，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1相对 远离的方向，即直角面的一个平面与拔模方向平行，第一分面沿着拔 模方向的长度为4.5-5.5cm，最优为5cm。当然，第一分面和第二分面 与拔模方向之间的角度可以均为锐角，在此不作限定。

在另一实施例中，第一压合面22和第二压合面12可以均具有拔模 角度，即第一压合面22和第二压合面12沿着拔模方向呈锥形的局部。 第一压合面22和第二压合面12可以均为平面，此时沿着过拔模方向的 平面剖切第一压合面22和第二压合面12得到的图形为斜边，该斜边与 拔模方向成锐角。第一压合面22和第二压合面12可以均为环形的锥形 面，此时沿着过拔模方向的平面剖切第一压合面22和第二压合面12得 到的图形也为斜边，该斜边与拔模方向成锐角。

基于上述实施例中提供的热压模具，本发明还提供了一种热成型 设备，该热成型设备包括热压模具、加热装置、能够驱动热压模具移 动的驱动装置和装夹装置，其中加热装置能够用于对板材3进行加热， 驱动装置能够驱动第一分模2和第二分模1相对靠近或者远离，装夹装 置能够对第一分模2、第二分模1以及板材3进行定位固定，加热装置、 驱动装置和装夹装置与现有技术中的热压成型设备结构相同，在此不 作过多介绍。其中热压模具为如上述实施例中任意一种热压模具。由 于该热成型设备采用了上述实施例中的热压模具，所以该热成型设备 的有益效果请参考上述实施例。

进一步地，加热装置可以为高温烤箱，驱动装置具体为气缸或者 液压系统，当然驱动装置还可以为油缸，在此不作限定。

另外，本发明还提供了一种使用上述的热成型设备的热成型方 法，包括步骤：

S1：将板材3置于加热装置中进行加热直至软化；

即先将板材3放在加热装置中加热至软化，其加热温度至少应该 超过板材3的软化温度。板材3的材质可以为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。

S2：将软化的板材3定位于第一分模2和第二分模1之间；

其中可以将板材3直接定位在第一分模2上或者第二分模1上， 如此只驱动第一分模2上或者第二分模1运动即可，当然也可以通过 定位机构固定在第一分模2和第二分模1之间。

S3：通过驱动装置驱动第一分模2和第二分模1相互靠近直至将 板材3的边缘压紧于第一压合面22和第二压合面12之间，板材3的 中部紧贴在模面21上；

即驱动装置驱动第一分模2和第二分模1逐渐相对靠近，当第一 分模2或者第二分模1与板材3接触时，会带动板材3运动，直至将 板材3的边缘压紧于第一压合面22和第二压合面12之间，此时板材 3的中间部位紧附在模面21上，并由凸起的模面21撑起，最终形成 与模面21形状一样的产品。

S4：待板材3冷却后取出。

待板材3冷却至一定温度后将第一分模2和第二分模1分开取出 产品即可。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说 明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互 相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现 或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来 说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的 精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被 限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新 颖特点相一致的最宽的范围。