CN105149409A - 金属板材成型装置及金属板材成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属板材成型装置，主要包括一第一模具、一第二模具及一流体输送单元。第一模具包括至少一连接孔，而第二模具则包括至少一成型腔。当第一模具与第二模具夹持一金属板材时，金属板材将会覆盖在第二模具的成型腔上。流体输送单元通过输送管及连接孔将流体输送至第一模具与金属板材之间，此外流体输送单元更可经由输送管及连接管，将第一模具与金属板材之间的流体排出，并有利于将成型的金属板材由第二模具上卸下。

Description

金属板材成型装置及金属板材成型方法

技术领域

本发明涉及一种金属板材成型装置及金属板材成型方法，有利于将成型的金属板材由模具上卸下。

背景技术

加压成型是一种常见的金属板材加工方法，并具有制作成本低廉、制作效率高及制作质量一致的优点。因此加压成型所生产的加压件普遍被应用在各种不同的领域，例如：消费电子产品、机械装置、五金材料或运输载具等。

一般而言，通过加压成型加工金属板材的过程中，首先会加热金属板材，以利于进行后续金属板材的成型步骤。当金属板材被加热到一定的温度后，便可将金属板材放置在两个模具之间，而后再将加压的流体输入其中一个模具与金属板材之间。

输送至其中一个模具与金属板材之间的流体，将会施加压力给金属板材，使得金属板材因为加压流体的作用，而贴附在另一个模具的内部，以完成金属板材加压成型的步骤。

通过上述的步骤虽然可以完成金属板材的加工，但金属板材在经过加压后，往往会紧密的贴合在模具的内部，而不利于操作人员将经过加压的金属板材由模具上卸下，进而影响了金属板材成型的制作效能。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种金属板材成型装置及金属板材成型方法，有利于将成型的金属板材由模具上取下，并可提高制作金属板材的效率。

本发明的一目的，在于提供一种金属板材成型装置及金属板材成型方法，可通过流体输送单元或流体输入单元将流体输送至金属板材与第一模具之间，使得金属板材朝第二模具的方向成型。此外更可通过流体输送单元或流体输出单元，将金属板材与第一模具之间的流体排出，使得第一模具吸附成型的金属板材，并有利于将成型的金属板材由第二模具上取下。

为达到上述目的，本发明提供一种金属板材成型装置，包括：一第一模具，包括至少一连接孔；至少一输送管，连接第一模具的连接孔；一第二模具，其内部包括至少一成型腔，其中第二模具与第一模具接合时，连接孔会与成型腔相对；及一流体输送单元，连接输送管，并用以输送一流体，其中第一模具与第二模具用以夹持一金属板材，并以金属板材覆盖第二模具的成型腔，而流体输送单元则经由输送管及连接孔将流体输送至第一模具与金属板材之间，并经由连接孔及输送管将第一模具及金属板材之间的流体排出。

本发明提供另一种金属板材成型装置，包括：一第一模具，包括至少一连接孔；至少一输送管，连接第一模具的连接孔；一第二模具，其内部包括至少一成型腔，其中第二模具与第一模具接合时，连接孔会与成型腔相对；一流体输入单元，连接输送管，其中第一模具与第二模具用以夹持一金属板材，并以金属板材覆盖第二模具的成型腔，而流体输入单元则经由输送管及连接孔将一流体输送至第一模具与金属板材之间；及一流体输出单元，连接输送管，并经由连接孔及输送管将第一模具及金属板材之间的流体排出。

本发明提供一种金属板材成型方法，包括以下步骤：一第一模具及一第二模具夹持两者之间的一金属板材；输送一流体至第一模具与金属板材之间；流体对金属板材加压，使得金属板材朝第二模具的方向变形；排出第一模具与金属板材之间的流体；及分离第一模具及第二模具。

在本发明金属板材成型装置一实施例中，其中第一模具的内部包括至少一密封腔，连接连接孔，且第二模具与第一模具接合时，成型腔会与密封腔相对。

在本发明金属板材成型装置一实施例中，其中流体输送单元经由输送管及连接孔将流体输送至密封腔，并经由连接孔及输送管将密封腔的流体排出。

在本发明金属板材成型装置一实施例中，其中流体输入单元经由输送管及连接孔将流体输送至密封腔，而流体输出单元则经由连接孔及输送管将密封腔的流体排出。

在本发明金属板材成型装置一实施例中，其中金属板材覆盖密封腔。

在本发明金属板材成型装置一实施例中，其中流体输送单元或流体输出单元将金属板材与第一模具之间的流体导出，并使得金属板材与第一模具之间的压力小于外界的压力。

在本发明金属板材成型装置一实施例中，其中流体输入单元将流体输送至第一模具与金属板材之间，使得两者之间的压力大于外界的压力；流体输出单元将第一模具与金属板材之间的流体排出，使得两者之间的压力略小于外界的压力；及流体输入单元再次将流体输送至第一模具与金属板材之间，使得两者之间的压力略大于或等于外界的压力。

在本发明金属板材成型方法一实施例中，包括以下步骤：排出第一模具与金属板材之间的流体，使得第一模具与金属板材之间的压力略大于或等于外界的压力

在本发明金属板材成型方法一实施例中，包括以下步骤：排出第一模具及金属板材之间的流体，使得第一模具及金属板材之间的压力略小于外界的压力。

在本发明金属板材成型方法一实施例中，包括以下步骤：再次输送流体至第一模具与金属板材之间，使得第一模具与金属板材之间的压力略大于或等于外界的压力，而后再分离第一模具及第二模具。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明金属板材成型装置一实施例的构造示意图；

图2为本发明金属板材成型装置又一实施例的构造示意图；

图3为本发明金属板材成型装置又一实施例的构造示意图；

图4至图8分别为本发明金属板材成型装置对金属板材进行成型一实施例的动作示意图。

其中，附图标记

10金属板材成型装置11第一模具

111连接孔113密封腔

12金属板材13第二模具

131成型腔15输送管

17流体输送单元

20金属板材成型装置27流体输入单元

281第一开关单元283第二开关单元

29流体输出单元

虽然已通过举例方式在附图中描述了本发明的具体实施方式，并在本文中对其作了详细的说明，但是本发明还允许有各种修改和替换形式。本发明的图式内容可为不等比例，图式及其详细的描述仅为特定型式的揭露，并不为本发明的限制，相反的，依据权利要求的精神和范围内进行修改、均等构件及其置换皆为本发明所涵盖的范围。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图1，为本发明金属板材成型装置一实施例的构造示意图。如图所示，本发明所述的金属板材成型装置10主要包括一第一模具11、一第二模具13、至少一输送管15及一流体输送单元17，其中流体输送单元17通过输送管15连接第一模具11，而第一模具11则可与第二模具13接合。

具体而言，第一模具11内包括至少一连接孔111，而输送管15则与连接孔111相连接，使得流体输送单元17可通过输送管15及连接孔111将流体输送至第一模具11内。

在使用金属板材成型装置10时，通常会在第一模具11及第二模具13之间设置一金属板材12，并通过第一模具11及第二模具13夹持金属板材12。流体输送单元17可将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，并通过流体对金属板材12施加压力，使得金属板材12朝第二模具13的方向变形。

具体来说第二模具13内包括一成型腔131，当第二模具13与第一模具11接合时，第一模具11的连接孔111将会与第二模具13的成型腔131相对。此外当第一模具11及第二模具13夹持金属板材12时，金属板材12将会完整的覆盖第二模具13的成型腔131。流体输送单元17输送的流体将会对金属板材12施压，使得金属板材12贴合在第二模具13内的成型腔131的表面，并完成金属板材12的成型步骤，其中成型后的金属板材12的形状会与成型腔131的形状相同。

在完成金属板材12的成型步骤后，可将第一模具11与第二模具13分离，而后再将成型的金属板材12由第二模具13的成型腔131内取出。然而第一模具11与成型的金属板材12或第二模具13之间的气体压力很高，因此若直接分离第一模具11及第二模具13，则可能会产生危险，或者是导致第一模具11与第二模具13错位。

为此在本发明一实施例中，可通过流体输送单元17将第一模具11与金属板材12之间的流体导出，并使得第一模具11与金属板材12之间的压力大于或等于外界的压力，而后再将第一模具11及第二模具12分离。以避免第一模具11与第二模具13分离时，所可能导致的危险，或者是发生第一模具11与第二模具13错位的情形。

此外在实际制作时，成型的金属板材12往往会紧贴在第二模具13的成型腔131上，使得成型的金属板材12不易由第二模具13上取下。一般而言，通常会将第二模具13及成型的金属板材12放置一段时间，使得第二模具13及成型的金属板材12冷却至一定的温度后，再将成型的金属板材12由第二模具13上取下。

然而在第二模具13及金属板材12在冷却后，成型的金属板材12还是有可能无法由第二模具13的成型腔131内取出。此外在等待第二模具13及金属板材12冷却的过程中，往往需要花费许多的时间，进而增加制作成型的金属板材12所花费的时间及制作成本。

为了方便将成型的金属板材12由第二模具13的成型腔131取下，并减少将成型的金属板材12由第二模具13上取下所花费的时间。本发明揭露的流体输送单元17除了可将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，更可用以将第一模具11与金属板材12之间的流体排出，使得第一模具11与金属板材12之间的压力略小于外界压力，例如略小于1大气压。

具体来说本发明所述的流体输送单元17在完成金属板材12的成型步骤后，才会将第一模具11及金属板材12之间的流体排出，并可进一步使得第一模具11与成型的金属板材12之间形成负压，以松动金属板材12与第二模具13之间的连接关系。此外当第一模具11与第二模具13分离时，第一模具11将会拉扯成型的金属板材12，并使得成型的金属板材12与第二模具13的成型腔131分离或松动，藉此将有利于将成型的金属板材12由第二模具13上取下。

然而在实际应用时，当第一模具11与金属板材12之间为负压时，有可能会导致第一模具11不易与第二模具13分离，或者是可能在第一模具11与第二模具13分离的过程中，造成金属板材12产生变形。为了避免上述的情形发生，在本发明另一实施例中，可通过流体输送单元17再次将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，使得第一模具11与金属板材12之间的压力略大于或等于外界的压力，并有利于开启第一模具11及第二模具13。本发明所述金属板材成型装置10的动作方式，会在后续的实施例中详细说明。

在本发明上述实施例中，第一模具11的连接孔111、下表面及/或内表面紧贴未成型的金属板材12，而流体输送单元17则经由输送管15及连接孔111将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，使得金属板材12朝第二模具13的成型腔131变形，如图1所示。

在不同实施例中，如图2所示，第一模具11内亦可包括一密封腔113，其中连接孔111连接密封腔113。当第一模具11与第二模具13相接合时，第一模具11的密封腔113将与第二模具13的成型腔131相对，并于密封腔113与成型腔131之间形成一密闭空间。

此外当金属板材12放置在第一模具11及第二模具13之间时，第一模具11的密封腔113与第二模具13的成型腔131将分别位于金属板材12的不同表面，其中金属板材12将会完整的覆盖密封腔113及成型腔131。当流体输送单元17经由输送管15及连接孔111将流体输送至第一模具11的密封腔113时，密封腔113内的高压流体将会对金属板材12施压，使得金属板材12朝第二模具13的成型腔131的方向变形，直到金属板材12完整的贴合在成型腔131的表面。此外流体输送单元17更可将密封腔113内的流体排出，使得密封腔113内的压力小于外界的压力。

请参阅图3，为本发明金属板材成型装置又一实施例的构造示意图。如图所示，本发明所述的金属板材成型装置20主要包括一第一模具11、一第二模具13、至少一输送管15、一流体输入单元27及一流体输出单元29，其中流体输入单元27及流体输出单元29通过输送管15连接第一模具11。

在图1及图2所述的实施例中，主要通过单一个流体输送单元17将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，或者是将第一模具11与金属板材12之间流体排出。

在本发明实施例中，则是通过流体输入单元27将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，使得金属板材12朝第二模具13及/或成型腔131的方向变形，并紧贴在成型腔131的表面，以完成金属板材12成型的步骤。

在完成金属板材12的成型后，则可通过流体输出单元29将第一模具11与金属板材12之间流体排出，使得第一模具11与成型的金属板材12之间的压力略大于或等于外界的压力，以利于分离第一模具11及第二模具13。

在本发明另一实施例中，流体输出单元29可进一步排出第一模具11与金属板材12之间的流体，使得两者之间的压力略小于外界压力，例如小于1大气压。藉此第一模具11与成型的金属板材12之间将会形成负压，以松动金属板材12与第二模具13之间的连接关系。此外当第一模具11与第二模具13分离时，第一模具11将会拉扯成型的金属板材12，使得成型的金属板材12与第二模具13的成型腔131的表面分离或松动，并有利于将成型的金属板材12由第二模具13上取下。

然而在实际应用时，当第一模具11与金属板材12之间为负压时，有可能会导致第一模具11不易与第二模具13分离，或者是可能在第一模具11与第二模具13分离的过程中，造成金属板材12产生变形。为了避免上述的情形发生，在本发明另一实施例中，可通过流体输入单元27再次将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，使得第一模具11与金属板材12之间的压力略大于或等于外界的压力，并有利于开启第一模具11及第二模具13。

在本发明另一实施例中，亦可于流体输入单元27与第一模具11之间设置一第一开关单元281，并于流体输出单元29与第一模具11之间设置一第二开关单元283。当流体输入单元27将流体输送至第一模具11与金属板材12之间时，可开启(on)第一开关单元281，并关闭(off)第二开关单元283，使得流体不至于由流体输出单元29泄漏。此外当流体输出单元29将第一模具11与金属板材12之间流体排出时，则可关闭(off)第一开关单元281，并开启(on)第二开关单元283，使得外界的流体不至于由流体输入单元27进入。

请参阅图4至图8，分别为本发明金属板材成型装置对金属板材进行成型一实施例的动作示意图。如图4所示，首先将金属板材12放置在第一模具11与第二模具13之间，其中第一模具11及第二模具13会相互靠近，并夹持两者之间的金属板材12。例如第一模具11紧靠金属板材12的上表面，使得金属板材12与第一模具11的密封腔113形成密闭空间，此外第二模具13则紧靠金属板材12的下表面，使得金属板材12与第二模具13的成型腔131之间形成密闭空间。

一般而言，在将金属板材12放置在第一模具11及第二模具13前，可预先加热金属板材12，并提高金属板材12的温度。此外第一模具11及第二模具13亦可保持在一定的温度，当金属板材12放置在第一模具11及/或第二模具13上时，第一模具11及第二模具13可持续加热金属板材12。

当金属板材12被放置在第一模具11及第二模具13之间后，流体输入单元27将会经由输送管15及连接孔111将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，例如流体输入单元27可将流体输送至第一模具11的密封腔113内，并使得第一模具11与金属板材12之间的第一压力P1大于外界的压力。如图5所示，流体输入单元27输入的流体将会对金属板材12加压，使得金属板材12朝第二模具13及/或成型腔131的方向变形，直到金属板材12完整的贴合在第二模具13的成型腔131的表面。

待金属板材12完整的贴合在第二模具13的成型腔131的表面后，基本上便已完成金属板材12成型的步骤。而后可关闭流体输入单元27，使得流体输入单元27不再将流体输送至金属板材12与第一模具11之间。待关闭流体输入单元27后，便可开启流体输出单元29，并通过流体输出单元29将成型的金属板材12与第一模具11之间的流体排出，如图6所示。

在本发明一实施例中，流体输出单元29可将金属板材12与第一模具11之间的流体排出，使得两者之间的压力略大于或等于外界的压力，并有利于分离第一模具11及第二模具13。

在本发明另一实施例中，流体输出单元29亦可进一步排出金属板材12与第一模具11之间的流体，使得成型的金属板材12与第一模具11之间的第二压力P2小于外界的压力，例如1大气压。由于第一模具11与金属板材12之间的压力略小于外界的压力，因此会约略将金属板材12朝第一模具11的方式吸引，藉此以松动第一模具11与金属板材12之间的连接关系。

而后可使得第一模具11及第二模具13相互分离，此时由于第一模具11与成型的金属板材12之间会形成负压，例如两者之间的压力小于外界的压力。因此当第一模具11与第二模具13分离时，第一模具11将会吸附及拉动成型的金属板材12，并可能会带动成型的金属板材12朝第一模具11的方向移动，或者是松动成型的金属板材12与第二模具13及/或成型腔131之间的连接关系。藉此将有利于将成型的金属板材12由第二模具13及/或成型腔131取下，并可有效缩短金属板材12的制作及/或脱模所花费的时间。

然而在实际应用时，当第一模具11与金属板材12之间为负压时，将有可能会导致第一模具11不易与第二模具13分离，或者是可能在第一模具11与第二模具13分离的过程中，造成金属板材12产生变形。为了避免上述的情形发生，在本发明另一实施例中，可通过流体输入单元27再次将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，使得第一模具11与金属板材12之间的第三压力P3略大于或等于外界的压力，如图7所示。而后便可将第一模具11及第二模具13分离，如图8所示。

在本发明上述图4至图8所述的步骤流程中，主要是以图3所述的构造进行说明。然而在实际应用时亦可以图1或图3所示的构造，进行上述图4至图8所述的步骤流程，同样可完成金属板材12成型的步骤，并同样有利于将成型的金属板材12由第二模具13及/或成型腔131上取下。

图1及图2所述的流体输送单元17可将流体输送至第一模具11与金属板材12之间，使得金属板材12完整的贴附在第二模具13的成型腔131的表面。待完成金属板材12的成型步骤后，流体输送单元17更可将第一模具11与成型的金属板材12之间的流体排出，使得第一模具11与成型的金属板材12之间的压力略小于外界的压力，或者是使得第一模具11与金属板材12之间的压力略大于或等于外界的压力。藉此有利于松动金属板材12与第二模具13之间的连接关系，以利于将成型的金属板材12由第二模具13及/或成型腔131上取下，及利于分离第一模具11与第二模具13。

在本发明中所述的连接指的是一个或多个物体或构件之间的直接连接或者是间接连接，例如可在一个或多个物体或构件之间存在有一个或多个中间连接物。

说明书的系统中所描述的也许、必须及变化等字眼并非本发明的限制。说明书所使用的专业术语主要用以进行特定实施例的描述，并不为本发明的限制。说明书所使用的单数量值(如一个及该个)亦可为多个，除非在说明书的内容有明确的说明。例如说明书所提及的一个装置可包括有两个或两个以上的装置的结合，而说明书所提的一物质则可包括有多种物质的混合。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种金属板材成型装置，其特征在于，包括：

一第一模具，包括至少一连接孔；

至少一输送管，连接该第一模具的该连接孔；

一第二模具，其内部包括至少一成型腔，其中该第二模具与该第一模具接合时，该连接孔会与该成型腔相对；及

一流体输送单元，连接该输送管，并用以输送一流体，其中该第一模具与该第二模具用以夹持一金属板材，并以该金属板材覆盖该第二模具的该成型腔，而该流体输送单元则经由该输送管及该连接孔将该流体输送至该第一模具与该金属板材之间，并经由该连接孔及该输送管将该第一模具及该金属板材之间的该流体排出。

2.如权利要求1所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该第一模具的内部包括至少一密封腔，连接该连接孔，且该第二模具与该第一模具接合时，该成型腔会与该密封腔相对。

3.如权利要求2所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该流体输送单元经由该输送管及该连接孔将该流体输送至该密封腔，并经由该连接孔及该输送管将该密封腔的该流体排出。

4.如权利要求2所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该金属板材覆盖该密封腔。

5.如权利要求1所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该流体输送单元将该金属板材与该第一模具之间的该流体导出，并使得该金属板材与该第一模具之间的压力大于、小于或等于外界的压力。

6.如权利要求1所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该流体输送单元将该流体输送至该第一模具与该金属板材之间，使得两者之间的压力大于外界的压力；该流体输送单元将该第一模具与该金属板材之间的该流体排出，使得两者之间的压力小于外界的压力；及该流体输送单元再次将该流体输送至该第一模具与该金属板材之间，使得两者之间的压力大于或等于外界的压力。

7.一种金属板材成型装置，其特征在于，包括：

一第一模具，包括至少一连接孔；

至少一输送管，连接该第一模具的该连接孔；

一第二模具，其内部包括至少一成型腔，其中该第二模具与该第一模具接合时，该连接孔会与该成型腔相对；

一流体输入单元，连接该输送管，其中该第一模具与该第二模具用以夹持一金属板材，并以该金属板材覆盖该第二模具的该成型腔，而该流体输入单元则经由该输送管及该连接孔将一流体输送至该第一模具与该金属板材之间；及

一流体输出单元，连接该输送管，并经由该连接孔及该输送管将该第一模具及该金属板材之间的该流体排出。

8.如权利要求7所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该第一模具的内部包括至少一密封腔，连接该连接孔，且该第二模具与该第一模具接合时，该成型腔会与该密封腔相对。

9.如权利要求8所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该流体输入单元经由该输送管及该连接孔将该流体输送至该密封腔，而该流体输出单元则经由该连接孔及该输送管将该密封腔的该流体排出。

10.如权利要求8所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该金属板材覆盖该密封腔。

11.如权利要求7所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该流体输出单元将该金属板材与该第一模具之间的该流体导出，并使得该金属板材与该第一模具之间的压力大于、小于或等于外界的压力。

12.如权利要求7所述的金属板材成型装置，其特征在于，其中该流体输入单元将该流体输送至该第一模具与该金属板材之间，使得两者之间的压力大于外界的压力；该流体输出单元将该第一模具与该金属板材之间的该流体排出，使得两者之间的压力小于外界的压力；及该流体输入单元再次将该流体输送至该第一模具与该金属板材之间，使得两者之间的压力大于或等于外界的压力。

13.一种金属板材成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

一第一模具及一第二模具夹持两者之间的一金属板材；

输送一流体至该第一模具与该金属板材之间；

该流体对该金属板材加压，使得该金属板材朝第二模具的方向变形；

排出该第一模具与该金属板材之间的流体；及

分离该第一模具及该第二模具。

14.如权利要求13所述的金属板材成型方法，其特征在于，包括以下步骤：排出该第一模具与该金属板材之间的流体，使得该第一模具与该金属板材之间的压力大于或等于外界的压力。

15.如权利要求13所述的金属板材成型方法，其特征在于，包括以下步骤：排出该第一模具及该金属板材之间的流体，使得该第一模具及该金属板材之间的压力小于外界的压力。

16.如权利要求15所述的金属板材成型方法，其特征在于，包括以下步骤：再次输送该流体至该第一模具与该金属板材之间，使得该第一模具与该金属板材之间的压力大于或等于外界的压力，而后再分离该第一模具及该第二模具。