CN103282179A - 具有反向立体图案的真空模具和使用该模具的真空成型方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有反向立体图案的真空模具，其能够使插片真空成型并且使立体图案转移至该插片。具有反向立体图案的真空模具包括：下模具；和设置在所述下模具表面上的立体图案。为了将立体图案的图案转移到所述插片上，通过真空压力将设置在所述下模具上方的插片吸附于所述下模具的表面上。

Description

具有反向立体图案的真空模具和使用该模具的真空成型方法
技术领域
本发明涉及一种真空模具和一种使用该模具的真空成型方法，尤其涉及一种在将立体图案转移至插片(insert sheet)的同时允许插片真空成型的具有反向立体图案的真空模具以及使用该模具的真空成型方法。
背景技术
由于实现了在片材上使用插片而形成在注塑制品中的印刷图案而非绘制注塑制品或者将粘合片材连接到注塑制品上，因此能够获得各种图案。
特别地，由于使用插片而在注塑制品中很少生成挥发性有机化合物(VOCs)并且装饰层通过表面保护层保护，因此注塑制品不会受到严重损坏。为此，使用插片的注塑制品通常应用于车辆的内部或外部或者家用电器的壳体上。
同时，插片难以展示立体装饰效果。
在插片成型的一般方法中，在定位于基板方向的并且充当主模具的真空模具中执行真空成型，装饰层置于所述真空模具的上表面并且提供立体装饰效果。
然而，这种情况下，插片的表面保持平面形状，即使当通过压纹处理将纹理设置于插片的表面上以提供立体装饰效果时，通过在高温下执行真空成型也会使立体装饰效果消失或者变模糊，从而使得难以表达所需的立体图案。
为了改进插片成型方法，利用在片材表面上的紫外光固化油墨层能够将立体图案置于片材上，该片材转而经历真空成型。然而，由于紫外光固化油墨的高温成型性能的限制，该方法仅能够实现间断的点状立体图案且不能实现所需的立体装饰效果。
发明内容
技术问题
本发明的一个方面是提供一种具有反向立体图案的真空模具，所述真空模具当在不使用紫外光固化油墨的情况下在插片中连续地实现具有合意的美观外形的立体图案时允许插片真空成型，以及使用该模具的真空成型方法。
技术方案
根据一个方面，本发明提供了一种具有反向立体图案的真空模具，其包括下模具和形成于下模具表面上的立体图案。在真空下将设置于下模具上的插片吸附于下模具的表面，以便将立体图案从下模具转移到插片。
根据另一个方面，本发明提供了一种使用具有立体图案的真空模具的真空成型方法，其包括：预热卷成辊型的插片；将预热后的插片插入到真空模具中，该真空模具包括具有待转移到插片表面的立体图案的下模具和设置在下模具上方以连接至下模具上的上模具；以及通过降低上模具以将其与下模具相连接来执行预热后的插片的真空成型。
有益效果
根据本发明，通过在真空中将插片轻微地拉伸成所需的形状、同时在按压具有立体图案的下模具并将立体图案从下模具转移至插片的装饰层时，可以获得具有立体的、合意的美观纹理的立体图案。
进一步地，根据本发明，执行作为在真空中形成插片和将立体图案转移至插片的连续过程的真空成型方法来获得简化的过程，从而提高产量。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的具有反向立体图案的真空模具的示意性剖视图。
图2是根据本发明一个实施例的使用具有反向立体图案的真空模具的真空成型方法的流程图。
图3和图4是示出了根据本发明实施例的真空成型方法的剖视图。
图5是根据本发明一个实施例的插片的剖视图。
图6是用于说明形成包括根据本发明实施例的插片的注塑制品的过程的视图。
具体实施方式
通过结合附图对下述实施例的详细描述，本发明的上述的和其它的方面、特征和优点将变得显而易见。应当注意，本发明不限于以下实施例并且能够以不同方式体现，并且对本领域技术人员而言，提供实施例是为了完全公开本发明和对本发明的全面理解。本发明的范围仅通过权利要求限定。贯穿于说明书相同的部件由相同的附图标记来表示。
在下文中，将参照附图对根据本发明一个实施例的使用具有反向立体图案的真空模具的真空成型方法进行详细描述。
图1是根据本发明一个实施例的具有反向立体图案的真空模具的示意性剖视图。
参照图1，根据一个实施例的具有立体图案的真空模具100包括上模具120和下模具140。真空模具100可进一步包括气动泵130和真空泵150。
上模具120包括构成框架的主体122和多个成型为穿过主体122的气动孔124。
在使用下文描述的下模具140真空成型插片(未示出)的情况下，上模具120有助于插片更易于吸附至下模具140。如果仅通过上模具120的真空压力就能够在真空中使插片成型，那么能够省去上模具120。
下模具140设置在上模具120的下面，并且包括主体142和多个成型为穿过主体142的真空孔144。待转移至目标物的立体图案160形成于下模具140的面向上模具120的表面上。
在此，上模具120和下模具140可以设计成在垂直方向往复运动。
尽管在此实施例中，示出上模具120和下模具140设置在垂直方向上，但是本发明不限制于此，并且上模具120和下模具140可以水平设置。
下模具主体142具有形成于其上表面上的凹部H并且立体图案160可形成于凹部H的底面上。可选地，立体图案160可形成于凹部H的底面上和自其底面延伸的侧壁上。
将形成于下模具140表面上的立体图案160转移至如下所述的插片(图3中的200)。
立体图案160可以通过激光切割或者蚀刻下模具主体142的凹部H的底面来形成，以使得凹部H的底面具有所需的图案。
上模具120和下模具140可以由具有良好耐磨性、耐冲击性和耐热性的材料形成，具体地，由诸如碳钢、合金钢、不锈钢等的金属材料形成。
气动泵130连接至上模具120的一侧以将压缩空气供给至上模具120。具体地，气动泵130通过连接至气动孔124的气动压力供给管126将压缩空气供给至穿过上模具主体122内部的气动孔124。
真空泵150连接至下模具140的一侧以在下模具140内形成真空。具体地，真空泵150通过连接至真空孔144的真空管146在穿过下模具主体142内部的真空孔144内形成真空。
对于如上所述的结构，真空模具100可以允许通过真空将放置在下模具140的上部上的插片(未示出)吸附至下模具140的表面，以使得立体图案160能够转移至插片。
换言之，将装进上模具120和下模具140之间空间中的插片放置在具有立体图案160的下模具140上部以用于真空成型。在此，根据下模具140的图案，当在下模具140内形成真空以迫使插片吸附于下模具140时，通过上移下模具140使得插片成型为所需的形状。
在这种情况下，在将下模具140略提升至插片底面上方的情况下，可以通过形成真空而将插片吸附至下模具。如果下模具140具有复杂的形状或者下模具140显现出不足的成型性能，则可以通过气动压力供给管126和气动孔124将来自连接至上模具120一侧的气动泵130的压缩空气供给至插片，以在插片和下模具140之间提供良好的附接，从而提高插片的真空成型性。
下面将描述根据本发明一个实施例的使用具有反向立体图案的真空模具的真空成型方法。
图2是根据本发明一个实施例的使用具有反向立体图案的真空模具的真空成型方法的流程图，图3和图4是示出了根据本发明实施例的真空成型方法的剖视图，以及图5是根据本发明一个实施例的插片的剖视图。
参照图2和图3，根据一个实施例的使用具有反向立体图案的真空模具的真空成型方法包括插片预热操作S110和插片真空成型操作S120。
插片预热操作
在插片预热操作S110中，通过加热器(未示出)将卷成辊型的插片200预热至适当的温度。
下面，插片预热操作S110后，将插片200引入包括下模具140和上模具120的真空模具100中，下模具140具有立体图案600以用于将立体图案转移至插片200的表面，上模具120设置在待附接于其上的下模具140上方。
在此，可以将插片预热操作S110作为连续过程执行，其中，将插片200的前部引入真空模具100中，同时通过加热器来预热插片200的未引入真空模具100中的后部。
上模具120包括形成框架的主体122和多个成型为穿过主体122内部的气动孔124。
下模具140包括设置在上模具120下面的主体142和多个成型为穿过主体142内部的真空孔144。在此，立体图案160形成于下模具140的面向上模具120的表面上。
真空模具100可以进一步包括气动泵130和真空泵150。气动泵130通过连接至穿过上模具主体122内部的气动孔124的气动压力供给管126将压缩空气供给至真空模具100，并且真空泵150通过连接至穿过下模具主体142内部的真空孔144的真空管146将真空模具100抽空，以使得在真空模具100中形成真空。
如图6所示，插片200可包括表面保护层210、装饰层220和基底230。
表面保护层210由透明材料形成，以提供装饰效果并且保护装饰层220免受插片200的加工处理和使用环境的影响。表面保护层210可以由透明且防风雨的丙烯酸树脂材料形成。
装饰层220设置在保护层210的下表层上，并且可以由聚氨酯树脂、丙烯酸树脂和乙烯树脂中至少一种形成。装饰层220可以通过凹版印制形成。可选地，装饰层220可以通过诸如沉积或者溅射的金属涂膜形成。
基底230对插片200的机械性能具有重大影响并因此需要具有良好的成型性。因此，基底230可以由选自丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)和聚氯乙烯(PVC)的材料形成。
在如上所述的插片预热操作S110中，可以将放置在上模具120和下模具140之间的插片200以反向布置的方式设置，以使得装饰层220和表面保护层210面向下模具140的立体图案160。
插片真空成型操作
参照图4，在插片真空成型操作S120中，将上模具120下移并将下模具140上移以使它们相互接触，从而执行插入在上模具120和下模具140之间的已预热插片200的真空成型。
在此，上模具120被设计成具有与下模具140外周边邻接的外周边，以便于将插片200和下模具140密封，并且空的腔体(未示出)限定在下模具140中。插片200直接接触下模具140。
因此，在插片真空成型操作S120中，通过下模具140和插片200之间的真空和直接接触能够将插片200吸附至具有立体图案160的下模具140。
如果在吸附至下模具140的插片200的真空成型过程中，下模具140具有复杂的形状或者下模具140显现出不足的成型性能，则需要通过将压缩空气供给至腔体来改进插片200和立体图案160之间的附接，以便保证插片200的成型性。
换言之，可以通过气动压力供给管126和气动孔124将来自连接至上模具120的气动泵130的压缩空气供给至真空模具100，并且通过连接至下模具140的真空泵150经由真空管146和真空孔144在真空模具100中形成真空。
在此，当在由真空泵150产生的真空中通过将插片200轻微地拉伸成所需的形状来执行真空成型，同时利用自气动泵130供给的压缩空气来按压下模具140时，可将成型于真空模具100的下模具140中的立体图案160转移至已预热插片200的印刷层(图6中的220)，从而实现了合意美观的立体图案。
这样，在本发明的实施例中，由于执行了对插片200的真空成型和将立体图案160转移至插片200的连续过程，因此该过程可以被简化，从而提高产量。
尽管已经对插片200的真空成型以及同时将立体图案160转移至插片200的转移进行了图示和描述，但是这个过程仅作为实例提供并且插片200可以在利用压力和真空将立体图案160转移至插片200以后经历真空成型。可选地，可在插片200经历真空成型以后利用压力和真空将立体图案160转移至插片200。
下面，尽管附图中未示出，但是该方法可以进一步包括在插片真空成型操作S120后的对真空成型的插片(图4中的200)的修剪操作(未示出)。在修剪操作中，从真空成型的插片上将多余的成型部分修剪并移除。
图6是用于说明形成包括根据本发明实施例的插片的注塑制品的过程的视图。
参照图6，在修剪操作后，可以通过将真空成型的插片(图4的200)插入注塑模具250以及将通过应用高温和压力而获取的熔融树脂从注塑机260注塑成型到注塑模具250以在注塑制品300上碾压插片来进一步执行注塑制品成型操作(未示出)。
于是，由于注塑期间的高温和压力，转移至插片装饰层的印刷图案既未消失也未变模糊，因此能够实现所需要的合意美观的立体图案。
如上所述，根据本发明，通过在真空中将插片轻微地拉伸成所需的形状，并且同时在按压具有立体图案的下模具并将立体图案从下模具转移至插片的装饰层时，可以获得美观合意的立体图案来实现。
进一步地，根据本发明，真空成型方法作为在真空中成型插片200和将立体图案160转移至插片的连续过程来被执行，以实现简化过程，从而提高产量。
尽管在此已描述了一些实施例，但本领域技术人员应当理解，这些实施例仅供说明之用，并且在不背离本发明范围的情况下可以做出各种变型、改变、修改和等效实施例。因此，本发明的范围和本质应该仅由权利要求和其等效物来限定。

Claims (12)

1.一种具有反向立体图案的真空模具，包括：
下模具；和
立体图案，其形成于所述下模具的表面上，
其特征在于，在真空中将设置在所述下模具上的插片吸附于所述下模具的表面上，以便将所述立体图案从所述下模具转移至所述插片。
2.根据权利要求1所述的真空模具，其特征在于，所述真空模具包括：
真空孔，其成型为穿过所述下模具的内部；和
真空泵，其通过连接至所述真空孔的真空管将真空压力供给至所述真空孔。
3.根据权利要求1所述的真空模具，其进一步包括：放置在所述下模具上方的上模具。
4.根据权利要求3所述的真空模具，其特征在于，所述真空模具包括：
气动孔，其成型为穿过所述上模具的内部；和
气动泵，其通过连接至所述气动孔的气动压力管将压缩气体供给至所述气动孔。
5.根据权利要求1所述的真空模具，其特征在于，所述插片自顶部起包括表面保护层、装饰层和基底，所述表面保护层设置为面向所述下模具的所述立体图案。
6.根据权利要求1所述的真空模具，其特征在于，所述下模具包括在所述下模具的上表层上的凹部，并且所述立体图案形成于所述凹部的底面上。
7.根据权利要求6所述的真空模具，其特征在于，所述立体图案形成于所述凹部的底面上和所述凹部的侧壁上。
8.一种使用具有立体图案的真空模具的真空成型方法，包括：
将卷成辊型的插片预热；
将所述预热后的插片插入真空模具中，所述真空模具包括具有待转移至所述插片表面的立体图案的下模具和设置在所述下模具上方以连接至所述下模具的上模具；以及
通过将所述上模具降低以将其连接至所述下模具来执行所述预热后插片的真空成型。
9.根据权利要求8所述的真空成型方法，其特征在于，所述下模具的立体图案通过所述插片的真空成型转移至所述预热后的插片。
10.根据权利要求8所述的真空成型方法，其特征在于，所述插片自顶部起包括表面保护层、装饰层和基底，并且当将所述插片引入到所述真空模具中时，所述插片的所述表面保护层设置为面向所述下模具的立体图案。
11.根据权利要求8所述的真空成型方法，其进一步包括：在所述插片的真空成型后，从所述插片上将多余的部分修剪。
12.根据权利要求8所述的真空成型方法，其特征在于，所述插片的真空成型包括将压缩空气从连接至所述上模具的气动泵供给至所述真空模具，以及使用连接至所述下模具的真空泵在所述真空模具中形成真空。
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