CN101535020A - 使用可弯曲模具外壳生产产品的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种使用基本上平状模具外壳生产产品的方法和装置。基本上平状模具外壳(10)从3维模具(100)转换。基本上平状模具外壳具有开口端(12，14)。在开口端被带入靠近彼此时，基本上平状模具外壳具有3维模具的形状。具有3维模具形状的产品从基本上平状模具产生。

Description

使用可弯曲模具外壳生产产品的方法和装置

优先权

本申请要求2006年11月20日申请的临时申请序列号No.60/866,481的优先权，并且该申请的全部内容通过参考结合于此。

技术领域

本申请涉及一种使用可弯曲模具外壳大规模生产产品的简化工艺。

背景技术

存在使用模具大规模生产不同类型产品的各种方法。这些方法包括浸渍阶段，从而3维(“3D”)模具浸渍入液体乳胶以使得模具涂覆有乳胶并且封闭形状的产品在弯曲的常规模具表面上产生。替代地，封闭产品由一种产品材料喷射到3D模具的表面上的方法产生，该方法在2005年11月7日申请的USSN11/268,684中描述，并且这个申请的全部内容通过参考结合于此。

然而，使用常规3D模具制作产品的现有技术具有大量缺点。例如，生产3D模具相对耗时并且昂贵，因为它们必须被刻纹、铸造或车削。完整的3D形状的模具还相对沉重。模具巨大并且占据工作环境中的许多空间，影响尺寸和成本(例如烘炉、滤缸、传送带链条等)。该方法要求大量能量来预热，以及大量时间来改变温度。在使用喷射技术时，3D模具还要求用能在模具周围的全部方向上喷射材料的喷射器进行的精心设计的喷射工艺。

而且，产品仅在模具表面上产生，有时仅使用表面的一部分。例如，当服装在解剖学地成形的模具上面产生时，需要切出用于身体部分(比如臂或腿)的开口。需要切出这种开口是常规模具的另一个缺点，其原因是另外的工艺以及产品材料的损失。

由于这些缺点，期望将巨大并且沉重的3D模具转换为薄的，基本上平状且轻质的模具，同时保持完整3D模具表面的有效表面区域和一些其它特点。

发明内容

这里描述了克服上述缺点并且得到能提供更加经济且有效的生产工艺的柔性且可弯曲模具外壳。生产产品的方法包括提供从3维模具转换的基本上平状模具外壳，该基本上平状模具外壳具有表面和开口端。该基本上平状模具外壳还具有3维模具的有效表面区域。该方法还包括将产品材料施加至基本上平状模具外壳的表面上以产生产品。

而且还提供了从3D模具形成的变平模具。用于生产产品的装置包括从3维模具转换的基本上平状模具外壳，该基本上平状模具外壳具有开口端。在开口端被带入接近彼此时，该基本上平状模具外壳具有3维模具的形状。

附图说明

本发明的示例性实施例参照附图在这里描述，其中：

图1a是本发明的原始完整容量的模具外壳的透视图；

图1b是浸渍的原始完整容量模具以及标记为获得期望的最终产品形状的切割线的透视图；

图1c是图1a和1b的原始模具产生出的平状模具外壳的透视图；

图2是完全地折叠在闭合位置中的图1c的模具外壳的透视图；

图3是局部地折叠的图1c的模具外壳的透视图；

图4是包括紧固机构的图1的模具外壳的透视图；

图4a是图1c的模具外壳的公部分的分解视图；

图4b是图1c的模具外壳的母部分的分解视图；并且

图5是从模具移除之后的最终产品。

具体实施方式

在这里描述基本上平状模具外壳和使用的方法。参照图1a，示出3维(“3D”)模具100。3D模具100能由任何适合的材料做出。对模具100的表面进行研究和分析以便将其转换为开口的变平外壳，同时保持原始模具表面100的主要的3D特点，比如表面区域和轮廓。在下文描述将3D模具转换为基本上平状模具的一个实施例。

首先，3D模具100(其呈期望产品的形状)浸渍在产品材料(比如弹性体)中。替代地，产品材料可喷射到模具上。相对较厚的产品50(优选地几毫米厚)在模具100上产生。在模具的表面上产生的产品然后固化并且从模具移除。产品如期望的那样切割用于其最终形状的产生，最终形状举例来说如图1c中所示可包括两个端部12和14、以及开口15。

标记用于产品边缘的切割线，比如图1b中所示的线51，或标记图2中所示产品中的开口或孔52，可在产品50从模具100移除之前或之后做出。其结果是主产品，其同样地表现了模具100的预期有效面积。在从模具移除之后，主产品在板上被弄平并且被扫描。这能通过使用3D扫描仪扫描开口的变平产品准确地进行。从扫描仪找回的数据能输入计算机数控(CNC)机并且由其使用，以便产生工业的模具外壳。于是，转换并且变平的模具外壳10通过使用扫描数据根据变平产品的形状产生。

转换后基本上平状的模具外壳10在图1c中示出为处于变平的第一位置。基本上平状模具外壳10包括主产品50由此产生的表面区域和轮廓。模具外壳10具有第一端12和第二端14。模具外壳10可由任何柔性材料比如聚合物、金属薄板、塑料、橡胶或任何其它适合的材料制成。因此，模具外壳10能折叠或弯曲以使得第一端12被带入接近第二端14，由此将模具外壳10带入闭合或接近第二位置。模具外壳10可具有多于两个的端部，并且能是任何形状或尺寸以便产生任何形状或尺寸的产品。模具外壳10还可由多片构成。

模具外壳10可使用能迫使模具外壳弯曲的折叠机构(未示出)。在转换的模具外壳10的端部如图2中所示接近彼此时，折叠机构引起模具外壳10的端部在点30处接近彼此。铰链或其它任何适合的装置可提供来将模具外壳10连接至折叠机构。折叠机构可包括任何类型的已知的折叠、弯曲或靠近机构，比如举例来说机械手或电磁铁。替代地，力施加在产品本身上以将其弯曲，让模具外壳部分地或基本上稳定。

作为替代，产品能在没有折叠模具外壳10之下从基本上平状模具外壳10移除。产品材料从基本上平状模具外壳10剥离，并且然后3D形状能通过将产品的端部12、14带入接近彼此来构成。

参照图4，模具外壳10还可包括至少一个紧固机构20。紧固机构20如图4a和4b所示可包括公部分22和母部分24。公部分22与母部分24相配合以便在第二位置中产生闭合的结构。替代地，任何已知类型的紧固机构可与模具外壳10一起使用。

转到图4a，公部分22可包括突起23。突起23举例来说可具有锥形形状。突起23与图4b中所示的公部分24上的相应孔25相配合。因此，孔25可具有锥形形状以便与锥形突起23相配合。

在操作中，在模具外壳处于如图1c所示的平状第一位置时，产品材料50(比如液体聚合物)施加至基本上平状模具外壳10的表面上。替代地，产品材料可以是合成橡胶或天然橡胶(比如乳胶)、纤维基材料、聚合物和纤维构成的材料、可伸展材料(在固化时)、或其它任何类型的能在模具表面上产生产品的材料或材料的混合物。产品材料可通过喷射、通过将模具浸渍在液体产品材料中、或通过将产品材料刷在模具上来施加。举例来说，基本上平状模具外壳10可与USSN11/268,684中描述的喷射装置一起使用。在包括施加产品材料的各种制造步骤之后，产品材料可完全地或局部地固化。比如用纤维植绒、染色、浸出或将设备附接至产品的步骤可在生产的不同阶段应用。这些步骤优选地在模具外壳基本上是平状时应用，使得制造更容易和更快。

一旦产品材料干燥，模具外壳10(其可包括多片)可折叠或弯曲入闭合位置中，并且开口端12、14可紧固在一起。干燥的产品材料然后可剥落以形成最终产品，并且模具外壳10可展开并且再次使用以形成另一个产品。

在一个实施例中，解剖用的最终产品40如图5中所示形成。模具外壳10或单独产品材料的第一端12在点30处由折叠机构带入接近模具外壳10或单独产品材料的第二端14。公部分22紧固至母部分24，并且最终模具结构如图5中所示形成。模具外壳10的第一端12处的产品材料然后通过结合剂、施加胶粘剂、附着粘性带、喷射另一层产品材料、或通过任何其它适合的连接手段在点30处接合至模具外壳10的第二端14处的产品材料。最终产品40然后可从模具外壳10移除，并且模具外壳10可返回至平状位置并且再次使用以便形成另一个产品。

虽然本申请的某些特点和实施例已经在这里详细描述，但是将理解到本申请包括所有变型和改进。

Claims (10)

1.一种生产产品的方法，所述方法包括：

提供从3维模具转换来的基本上平状模具外壳，所述基本上平状模具外壳具有开口端和3维模具期望的有效表面区域以及轮廓；以及

将产品材料施加至基本上平状模具外壳的表面上以产生产品。

2.根据权利要求1的方法，其中所述基本上平状模具外壳具有与产品相同的构造以便避免切割或修整所述产品的需要。

3.根据权利要求1或2的方法，其中通过使开口端彼此接近以形成3维产品来产生所述产品。

4.根据权利要求1或2的方法，其中所述基本上平状模具外壳由柔性材料制成。

5.根据权利要求1或2的方法，其中所述基本上平状模具外壳由多片构成。

6.根据权利要求5的方法，其中所述基本上平状模具外壳的多片被折叠。

7.一种通过将材料应用至基本上平状模具外壳的表面来生产产品的装置，所述装置包括：

从3维模具转换来的基本上平状模具外壳，所述基本上平状模具外壳具有开口端和3维模具期望的有效表面区域以及轮廓；

其中在开口端彼此接近时，所述基本上平状模具外壳具有3维模具的形状。

8.根据权利要求7的装置，其中所述基本上平状模具外壳由柔性材料制成。

9.根据权利要求7的装置，其中所述基本上平状模具外壳由多片构成，所述多片被折叠以使得所述开口端彼此接近。

10.根据权利要求7或9的装置，其中所述开口端由折叠机构合在一起。

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