CN105149448B - 金属板材成型系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属板材成型系统，系统包括多个成型模，每一成型模分别通过一移料装置移动；当成型模移动至一成型模加热区时，利用一第一加热装置及一第二加热装置对于成型模预先加热；当成型模移动至一金属成型等待区时，一金属板材摆置于已预先加热的成型模之顶端上；当成型模移动至一金属成型工作区时，成型模将与一密封模组合为一模具，一气体供应器对于模具提供一高压气体，使得金属板材在模具中成型为一金属成型件；藉由预先加热成型模及金属板材，以使金属板材及成型模尽早达到气压成型所需的温度，而缩短金属成型件的制作时间。

Description

金属板材成型系统

技术领域

本发明涉及一种金属板材成型系统，尤其涉及一种将金属板材制作成型的系统。

背景技术

为了取得较好的质感，近年来电子装置(如手机)的外壳大都采用金属壳体为主。藉由金属外壳的保护，以使电子装置能够具备较佳的防撞强度及散热效果。

请参阅图1，为现有金属板材成型系统的系统结构示意图。如图1所示，金属板材成型系统10包括一模具11及一气体供应器17。模具11包括一密封模13及一成型模15，密封模13包括有一密封腔131，而成型模15包括有一成型腔151，成型腔151的内表面设置有一图案层152。一金属板材12可摆置于密封模131及成型模151间。气体供应器17通过一气体管路171连接至密封模131的一输入孔132，以供应金属板材12气压成型所需的高压气体170。

此外，密封模13及成型模15的周边设有至少一加热管19。当气压成型系统10欲对于金属板材12进行一气压成型流程时，首先，加热管19将对于设置于模具11内的金属板材12施以一高温加热。当金属板材12被加热至一预定温度后，其本体将呈现出软化状态。而后，气体供应器17通过气体管路171及输入孔132提供一高压气体170至密封模13的密封腔131，以对于加热软化的金属板材12施以气体压力，以使金属板材12因气体压力的作用下贴附至成型模15的成型腔151的图案层152上，从而成型为一金属成型件121。

以往气压成型系统10在执行气压成型流程时，系将一室温的金属板材12摆置于模具11之内进行加热，因此，模具11及金属板材12需要一段较长的时间才能加热至气压成型所需的温度，如此作法，将会影响到金属成型件121制作出的时间及其产出数量。

发明内容

本发明的一目的，在于提出一种金属板材成型系统，其金属板材在进入金属成型作业阶段前可以预先加热，使得金属板材在进入金属成型作业阶段时能够短时间加热达到气压成型所需的温度而快速成型出金属成型件。

本发明的又一目的，在于提出一种金属板材成型系统，其成型系统包括一金属成型冷却区，当金属成型件成型后能够移动至金属成型冷却区的中快速降温以尽早脱模于成型模，藉以有效缩短金属成型件的制作时间而增加金属成型件的产出数量。

本发明的又一目的，在于提出一种金属板材成型系统，其成型系统包括一金属成型冷却区，金属成型冷却区包括有多个冷却喷嘴，当成型模与其成型腔内部的金属成型件移动至金属成型冷却区时，冷却喷嘴将对于设置在成型模的顶侧端上的部分金属成型件喷出冷却流体，使部分金属成型件能够受到冷却流体的冷却作用下快速降温而脱模于成型模，之后夹取已脱模的部分金属成型件，即可从成型模的腔体内取出金属成型件。

为达成上述目的，本发明提供一种金属板材成型系统，其特征在于，包括：多个移料装置；多个成型模，每一成型模的顶端内侧设有一成型腔且分别通过移料装置进行移动；一成型模加热区，包括一第一加热装置及一第二加热装置，当成型模通过移料装置移动至金属加热区时，第一加热装置将摆置在成型模的底端之下而第二加热装置将摆置在成型模的顶端之上，第一加热装置与第二加热装置预先加热成型模；一金属成型等待区，已加热的成型模通过移料装置从成型模加热区移动至金属成型等待区，且将一金属板材摆置在已加热的成型模的顶端之上；一金属成型工作区，包括一密封模，密封模的底端内侧设有一密封腔及至少一输入孔，已加热的成型模及其顶端上所摆置的金属板材通过移料装置从金属成型等待区移动至金属成型工作区，密封模与成型模组合为一模具，当密封模与成型模为一合模状态时，金属板材将夹设在密封模的密封腔与成型模的成型腔间，其中模具的周边分别设置有至少一加热器，以对于模具加热；及一气体供应器，通过一气体管路连接密封模的输入孔，其中气体供应器提供一高压气体，高压气体经由气体管路及输入孔输入至密封腔以对于金属板材施加一气体压力，致使金属板材在成型腔上成型为一金属成型件。

本发明一实施例中，更包括一金属成型冷却区，金属成型冷却区包括有一承载板，承载板为一冷却板，当成型模及金属成型件通过移料装置从金属成型工作区移动至金属成型冷却区时，成型模及金属成型件将摆置于承载板上。

本发明一实施例中，更包括一金属成型冷却区，金属成型冷却区包括有多个冷却喷嘴，当成型模及金属成型件通过移料装置从金属成型工作区移动至金属成型冷却区时，冷却喷嘴将分别对于在成型模的顶侧端上的部分金属成型件喷出一冷却流体或气体。

本发明一实施例中，金属成型冷却区尚包括一承载板，承载板为一保温板，当成型模及金属成型件通过移料装置从金属成型工作区移动至金属成型冷却区时，成型模及金属成型件将摆置于承载板上。

本发明一实施例中，当成型模被第一加热装置及第二加热装置加热至第一预设温度时，移料装置将成型模从成型模加热区移动至金属成型等待区。

本发明一实施例中，模具被加热器加热至一第二预设温度时，气体供应器将提供高压气体至密封模的密封腔中。

本发明一实施例中，第一预设温度高于第二预设温度。

本发明一实施例中，成型模的成型腔的内表面包括有至少一图案层。

本发明一实施例中，第一加热装置、第二加热装置及加热器包括有至少一电热管及/或至少一高周波加热器。

本发明一实施例中，高压气体为一空气、一惰性的气体或一具有惰性的气体。

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：现有金属板材成型系统的系统结构示意图；

图2：本发明金属板材成型系统一实施例的系统运作区域的示意图；

图3：本发明成型模加热区一实施例的区域构造示意图；

图4：本发明金属成型等待区一实施例的区域构造示意图；

图5：本发明金属成型工作区一实施例的区域构造示意图；

图6：本发明金属成型冷却区一实施例的区域构造示意图；

图7：本发明金属成型冷却区又一实施例的区域构造示意图。

主要组件符号说明：

100 金属板材成型系统 11 模具

12 金属板材 121 金属成型件

13 密封模 131 密封腔

132 输入孔 15 成型模

151 成型腔 152 图案层

17 气体供应器 170 高压气体

171 气体管路 19 加热管

200 金属板材成型系统 21 模具

22 金属板材 221 金属成型件

2210 部分金属成型件 23 密封模

231 密封腔 232 输入孔

25 成型模 251 成型腔

252 图案层 27 气体供应器

270 高压气体 271 气体管路

29 加热器 31 成型模加热区

311 第一加热装置 313 第二加热装置

33 金属成型等待区 35 金属成型工作区

37 金属成型冷却区 371 承载板

372 冷凝管 373 承载板

374 加热管 375 冷却喷嘴

376 冷却流体 50 移料装置

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2为本发明金属板材成型系统一实施例的系统运作区域的示意图，图3、图4及图5分别为本发明成型模加热区、金属成型等待区及金属成型工作区一实施例的区域构造示意图。如图2、图3、图4及图5所示，金属板材成型系统200包括一成型模加热区31、一金属成型等待区33及一金属成型工作区35。在本发明中，成型模加热区31、金属成型等待区33及金属成型工作区35运行时，每一区31、33、35将会分别移入有一成型模25，且每一成型模25通过一移料装置50进行移动。

如图3所示，成型模25的顶端内侧设有一成型腔251，成型腔251的内表面设有一图案层252，而成型模25能够通过移料装置50移入至成型模加热区31。成型模加热区31包括有一第一加热装置311。当成型模25移入成型模加热区31时，将摆置于第一加热装置311之上。第一加热装置311在成型模25的底端上进行一预先加热程序，以使成型模25能够预先加热至一第一预设温度。再者，当成型模25被第一加热装置311预先加热时，由于其底端贴于第一加热装置311直接加热，因此其底端加热后的温度将会高于顶端温度及成型腔251内部温度。于是，为了避免成型模25的各部位加热后的温度产生不均的情况，本发明成型模加热区31尚设置有一第二加热装置313，第二加热装置313将摆置于成型模25的顶端之上。当第一加热装置311在成型模25的底端进行加热时，第二加热装置313也会在成型模25的顶端进行加热，以使成型模25的顶端及成型腔251内部能够同时与底端被加热至第一预设温度。在本发明中，第一加热装置311及第二加热装置313包括有至少一高周波加热器及/或电热管。

接着，如图4所示，当成型模25已预先加热至第一预设温度时，成型模25将被移料装置50移至金属成型等待区33。当成型模25移入金属成型等待区33时，一室温的金属板材22将通过另一移料装置50置放于成型模25的顶端上。在本发明中，金属板材22可以选择为不锈钢、铜、镁合金、钛合金等等各种金属薄片。则，已预先加热的成型模25将传导热量至金属板材22，使得金属板材22的本体可以处在一高温状态。

继续，如图5所示，经过一等待时间后，例如：前一个金属板材22在金属成型工作区35制作成一金属成型件且移出金属成型工作区35所需的时间后，金属板材22及成型模25将被移料装置50从金属成型等待区33移至金属成型工作区35内。金属成型工作区35包括一密封模23，密封模23的底端内侧设有一密封腔231及至少一输入孔232，密封模23将与成型模25组合为一模具21。当模具21为一合模状态时，金属板材22将夹设在密封模23的密封腔231与成型模25的成型腔251间。此外，模具21的密封模23将与成型模25的周边环绕有至少一加热器29，其包括有至少一高周波加热器及/或电热管。在金属成型工作区35中，加热器29用以对模具21进行一加热程序，并藉由对模具21的加热作用而间接对于夹设在密封模23与成型模25之间的金属板材22进行加热处理。

又，模具21被加热器29加热至一第二预设温度时，金属板材22的本体将呈现出软化状态，则，气体供应器27将通过一气体管路271及输入孔232提供一高压气体270至密封模23的密封腔231，以对于加热软化的金属板材22施以气体压力，以使金属板材22因气体压力的作用下贴附至成型模25的成型腔251的图案层252上，从而成型为一金属成型件221。本发明气体供应器27所提供的高压气体270可以为一般气体、空气、氦(He)、氖(Ne)等惰性气体、或如氮气(N2)等具惰性的气体。

本发明金属板材22在金属成型等待区33时通过已预先加热的成型模25加热而处在一高温状态。于是，当该高温状态的金属板材22从金属成型等待区33移至金属成型工作区35时，加热器29只需要短暂的时间加热模具21，金属板材22的本体就可以达到软化的状态而立即进行成型的制作。

在金属成型件221已成型制作后，模具21开启为一开模状态，成型模25及金属成型件221通过移料装置50从金属成型工作区35移出，以令下一个金属板材22可以继续移入金属成型工作区35进行成型制作。

又，本发明一较佳实施例中，金属成型工作区35的密封模23始终被加热器29加热而保持在一第二预设温度。此外，为了成型模25移动至金属成型工作区35后，可快速达到与密封模23相同或近似的温度，在本发明一实施例中，成型模25于成型模加热区31时将会被第一加热装置311与第二加热装置313预先加热至一较高的温度，例如第一预设温度，此第一预设温度将高于第二预设温度。于是，成型模25从成型模加热区31移动至金属成型工作区35的过程中，受到金属板材22及大气的吸热作用，成型模25将从较高的第一预设温度降至近似于较低的第二预设温度，以在进行金属成型作业时可以缩短加热器29对于成型模25的加热时间。

于是，本发明金属板材22及成型模25在进入金属成型工作区35前，预先进行加热，以使金属板材22及成型模25尽早达到气压成型所需的温度，以缩短金属成型件221的制作时间。

接续上述，当成型模25及金属成型件221通过移料装置50从金属成型工作区35移出后，高温状态的成型模25及金属成型件221可以置放于一大气环境下进行降温，以在成型模25及金属成型件221降温后，从成型模25取出金属成型件221。或者，如图2所示，本发明气压成型系统200尚设置有一金属成型冷却区37，金属成型件221可以在金属成型冷却区37中降温。

本发明一实施例中，如图6所示，金属成型冷却区37包括一承载板371，其为一冷却板，包括有多个冷凝管372。当成型模25及金属成型件221通过移料装置50移至金属成型冷却区37时，成型模25及金属成型件221将摆置于承载板371上。经由承载板371的冷凝管372中所流动的冷凝流体以快速冷却成型模25及金属成型件221，使得金属成型件221能够尽早降温而脱模于成型模25以从成型模25取出。

或者，本发明又一实施例中，如图7所示，金属成型冷却区37包括有多个冷却喷嘴375。当成型模25及金属成型件221通过移料装置50移至金属成型冷却区37时，冷却喷嘴375分别对于在成型模25的顶侧端上的部分金属成型件2210喷出冷却流体376(如冷却液体或冷却气体)，使部分金属成型件2210能够快速降温而脱模于成型模25。之后，利用治具夹取脱模的部分金属成型件2210，以将金属成型件221从成型模25取出。

另，图7实施例的金属成型冷却区37中尚可进一步设置有一保温的承载板373，承载板373的内部包括有多个加热管374。当成型模25及金属成型件221通过移料装置50移至金属成型冷却区37时，成型模25及金属成型件221将会摆置于承载板373之上进行加热保温。于是，成型模25的顶侧端将受到承载板373的加热作用下而保持高温，而部分金属成型件2210将受到冷却流体376的冷却作用下而快速降温。因此，部分金属成型件2210与成型模25的顶侧端间将会存在有一较大的温度差，此较大的温度差导致金属成型件2210更快速地分离于成型模25的顶侧端而产生脱模的结果。之后，再利用治具夹取脱模的部分金属成型件2210，以将金属成型件221从成型模25取出。如此据以实施，金属成型件221将可更快速地达到脱模的目的。

综合上述，本发明金属板材22及成型模25在进入金属成型工作区35前能够预先进行加热，以在进入金属成型工作区35时能够短时间加热达到气压成型所需的工作温度而快速成型金属成型件221，并且在金属成型件221成型后能够在金属成型冷却区37的中快速降温以尽早脱模于成型模25，藉以有效缩短金属成型件221的制作时间而增加金属成型件221的产出数量。

当然，本发明还可有其他多种实施例，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 (9)

1.一种金属板材成型系统，其特征在于，包括：

多个移料装置；

多个成型模，每一成型模的顶端内侧设有一成型腔且分别通过移料装置进行移动；

一成型模加热区，包括一第一加热装置及一第二加热装置，当成型模通过移料装置移动至金属加热区时，第一加热装置将摆置在成型模的底端的下而第二加热装置将摆置在成型模的顶端之上，第一加热装置与第二加热装置预先加热成型模；

一金属成型等待区，已加热的成型模通过移料装置从成型模加热区移动至金属成型等待区，且将一金属板材摆置在已加热的成型模的顶端之上；

一金属成型工作区，包括一密封模，密封模的底端内侧设有一密封腔及至少一输入孔，已加热的成型模及其顶端上所摆置的金属板材通过移料装置从金属成型等待区移动至金属成型工作区，密封模与成型模组合为一模具，当密封模与成型模为一合模状态时，金属板材将夹设在密封模的密封腔与成型模的成型腔间，其中模具的周边分别设置有至少一加热器，以对于模具加热；

一气体供应器，通过一气体管路连接密封模的输入孔，气体供应器提供一高压气体，高压气体经由气体管路及输入孔输入至密封腔以对于金属板材施加一气体压力，致使金属板材在成型腔上成型为一金属成型件；及

一金属成型冷却区，该金属成型冷却区包括有多个冷却喷嘴，当该成型模及该金属成型件通过该移料装置从该金属成型工作区移动至该金属成型冷却区时，该冷却喷嘴将分别对于在该成型模的顶侧端上的部份该金属成型件喷出一冷却流体或气体。

2.根据权利要求1所述的金属板材成型系统，其特征在于，更包括该金属成型冷却区，该金属成型冷却区包括有一承载板，该承载板为一冷却板，当该成型模及该金属成型件通过该移料装置从该金属成型工作区移动至该金属成型冷却区时，该成型模及该金属成型件将摆置于该承载板上。

3.根据权利要求1所述的金属板材成型系统，其特征在于，该金属成型冷却区更包括一承载板，该承载板为一保温板，当该成型模及该金属成型件通过该移料装置从该金属成型工作区移动至该金属成型冷却区时，该成型模及该金属成型件将摆置于该承载板上。

4.根据权利要求1所述的金属板材成型系统，其特征在于，当该成型模被该第一加热装置及该第二加热装置加热至一第一预设温度时，该移料装置将该成型模从该成型模加热区移动至该金属成型等待区。

5.根据权利要求4所述的金属板材成型系统，其特征在于，该模具被该加热器加热至一第二预设温度时，该气体供应器将提供该高压气体至该密封模的该密封腔中。

6.根据权利要求5所述的金属板材成型系统，其特征在于，该第一预设温度高于该第二预设温度。

7.根据权利要求1所述的金属板材成型系统，其特征在于，该成型模的该成型腔的内表面包括有至少一图案层。

8.根据权利要求1所述的金属板材成型系统，其特征在于，该第一加热装置、该第二加热装置及该加热器包括有至少一电热管及/或至少一高周波加热器。

9.根据权利要求1所述的金属板材成型系统，其特征在于，该高压气体为一空气、一惰性的气体或一具有惰性的气体。