CN105987642A - 防弹头盔及其制造方法与模具组 - Google Patents

Abstract

一种防弹头盔及其制造方法与模具组，用以改善目前防弹头盔难以降低材料成本及强度不佳等问题。本发明防弹头盔的制造方法包括：将防弹纤维依一个第一方向定位于设在一个第一模具的数个定位针之间，并形成一个第一纤维层；将防弹纤维依一个第二方向定位于该数个定位针之间，以于该第一纤维层上形成一个第二纤维层；及在该第一模具上形成数个交迭的第一纤维层及第二纤维层后，搭配一个第二模具将该数个第一纤维层及第二纤维层热压合并同时退针，以得一个防弹头盔。

Description

防弹头盔及其制造方法与模具组

技术领域

本发明涉及一种头盔及其制造方法与模具组，尤其是一种可防止子弹穿透的防弹头盔及其制造方法与模具组。

背景技术

请参照图1，现有的防弹头盔的制造方法，是先从一大片的防弹布上裁切出数个布片91，各该布片91具有呈放射状排列的数个缺口911，各缺口911的两侧具有裁切边；据此，当各布片91的数个缺口911分别将其两侧的裁切边交迭时，各布片91可构成大概呈碗形的立体状。

完成该数个布片91的裁切后，将该数个布片91弄成立体状，并一一置入大概呈碗形的一个整形具B中。其中，因各布片91在闭合的缺口911处交迭而厚度较大，故应使正在置入的布片91的数个闭合的缺口911，与已置入该整形具B中的前一个布片91的数个闭合的缺口911形成错位型态，使该数个立体状的布片91能较均匀地相迭，避免该数个相迭的立体状布片91之间产生过大的间隙。

接着，自该整形具B中取出相迭的数个立体状布片91，并将该数个相迭的立体状布片91套置于一个下模具（未绘示）外，并送入一个上模具（未绘示）中，以热压合该数个相迭的立体状布片91，进而成型出一个防弹头盔92（如图2所示）。

然而，请参照图2，由上述制造方法制得的防弹头盔92，其内、外表面都会留有明显的数个搭接痕921。其中，各搭接痕921处，因防弹纤维受裁断而形成结构强度较弱的部位，故制造时需刻意将各层布片91的缺口911形成错位型态，使各层布片91的结构强度弱处不交迭，避免制得的防弹头盔92在特定部位形成明显的防弹弱点，却也因此形成生产效率难以提升的原因之一。

再者，请参照图3，该防弹头盔92的内表面至外表面之间的剖面结构，是呈现以多层布相黏的结构。换言之，该数个相迭的立体状布片91之间即使经过热压合，其结构强度仍不如总厚度相同的一体成型的布体；故为提升整体防弹头盔92的结构强度，只能使用较多的布片91（大约需要二十多片）并予以热压合，致使材料成本及成品重量均难以下降。

简言之，现有的防弹头盔的制造方法，从裁切出布片，到调整迭合布片的位置，再将迭合好的布片转置至模具中进行热压合等步骤，均相当耗费人力与时间，且裁切布片时还会在昂贵的防弹布上产生许多余料，故现有的防弹头盔的制造方法不仅生产效率不佳，材料利用率不高更会导致材料成本的增加。有鉴于此，现有的防弹头盔的制造方法确实仍有加以改善的必要。

发明内容

本发明提供一种防弹头盔的制造方法及模具组，可将成型防弹头盔所需的防弹纤维直接定位于该模具组上，并予以热压定型，本发明制造方法的步骤简易，能大幅提升操作便利性及生产效率。

本发明提供一种防弹头盔的制造方法，能以适量的防弹纤维直接一体成型出防弹头盔，可大幅提升材料的利用率，以降低材料成本。

本发明提供一种防弹头盔，系由防弹纤维一体成型制成，其结构强度良好且均匀，不会在局部形成防弹弱点，且不需太厚即可达到具有防弹效果的结构强度要求，有助减轻防弹头盔的重量及减少所需防弹纤维用量。

本发明的防弹头盔的制造方法，包括：将防弹纤维依一个第一方向定位于设在一个第一模具的数个定位针之间，并形成一个第一纤维层；将防弹纤维依一个第二方向定位于该数个定位针之间，以于该第一纤维层上形成一个第二纤维层；及在该第一模具上形成数个交迭的第一纤维层及第二纤维层后，搭配一个第二模具将该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层热压合并同时退针，以得一个防弹头盔。

其中，该数个定位针可以呈矩阵排列，以于该数个定位针之间形成数个交错的布线空间。又，可选择对该第一模具持续释放该防弹纤维，并将该防弹纤维依序铺布于相邻且朝相同方向延伸的布线空间中，使该防弹纤维被卡掣定位于两个相邻的定位针之间。

或者，将平行于第一方向的数条防弹纤维，一次性地定位至该数个定位针之间，以形成该第一纤维层；及，将平行于第二方向的数条防弹纤维，一次性地定位至该数个定位针之间，以形成该第二纤维层。又，该数个定位针可以呈矩阵排列。

其中，该第一方向可以正交于该第二方向。

其中，热压合该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层前，可以先对该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层喷涂胶剂。

其中，该第一模具设有数个针孔，该数个定位针分别可轴向位移地设于该数个针孔；热压合该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层的过程中，可选择以油压、空压或电子退针法控制该数个定位针逐渐缩入各自对应的针孔中。

其中，可选择以60~150℃的温度热压合该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层。又，热压合可以进行10~20分钟。

本发明的防弹头盔，具有紧密黏合的数个交迭的第一纤维层及第二纤维层，构成该第一纤维层的防弹纤维沿一个第一方向延伸，构成该第二纤维层的防弹纤维沿一个第二方向延伸，该第一方向与该第二方向不同。又，该第一方向可以正交于该第二方向。

本发明另提供一种制造防弹头盔的模具组，包括：一个第一模具，该第一模具具有一个第一模穴面，该第一模穴面设有数个针孔；数个定位针，该数个定位针分别设于该数个针孔，以受控制而穿出或缩入该第一模具的第一模穴面；及一个第二模具，该第二模具具有一个第二模穴面，该第二模穴面与该第一模穴面共同形成一个压合空间。

其中，该数个针孔可以等距地分布于该第一模穴面，使该数个定位针可以呈矩阵排列。

其中，各定位针的针径可以等于或略小于对应的针孔的孔径。

其中，该第二模具的第二模穴面可以设有数个注胶口。

综上所述，本发明防弹头盔的制造方法及模具组，可将成型防弹头盔所需的防弹纤维直接定位于该模具组上，并予以热压定型，本发明制造方法的步骤简易，能大幅提升操作便利性及生产效率。

再者，本发明防弹头盔的制造方法，能以适量的防弹纤维直接一体成型出防弹头盔，可大幅提升材料的利用率，以降低材料成本。

此外，本发明提供一种防弹头盔，系由防弹纤维一体成型制成，其结构强度良好且均匀，不会在局部形成防弹弱点，且不需太厚即可达到具有防弹效果的结构强度要求，有助减轻防弹头盔的重量及减少所需防弹纤维用量，进而降低材料成本。

附图说明

图1：以现有的防弹头盔的制造方法将布片迭合置入整形具的实施示意图。

图2：以现有的制造方法制得的防弹头盔的立体结构示意图。

图3：现有的防弹头盔的剖视结构示意图。

图4：本发明的第一模具的立体结构示意图。

图5：本发明的模具组的平面局部剖视结构示意图。

图6a：第5图中I区的俯视平面示意图。

图6b：本发明形成第一纤维层时的示意图。

图6c：本发明在第一纤维层上形成第二纤维层时的示意图。

图7：本发明在第一模具上形成数个交迭的第一纤维层及第二纤维层后的平面局部剖视结构示意图。

图8：本发明对第一模具与第二模具之间的压合空间喷涂胶剂时的示意图。

图9：本发明进行热压合时的示意图。

图10：以本发明制造方法制得的防弹头盔的立体结构示意图。

图11：本发明防弹头盔的剖视结构示意图。

图12：本发明第二实施例一次性地将防弹纤维定位至数个定位针之间的实施示意图。

附图标记说明

﹝本发明﹞

1 第一模具 11 第一模穴面

12 针孔

2 定位针

3 第二模具 3a、3b、3c 组块

31 第二模穴面 32 注胶口

4 防弹纤维 4a 第一纤维层

4b 第二纤维层

5 防弹头盔

D1 第一方向 D2 第二方向

S 压合空间

﹝现有技术﹞

91 布片 911 缺口

92 防弹头盔 921 搭接痕

B 整形具。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所示附图，做详细说明如下：

本发明提供的防弹头盔的制造方法须搭配一个模具组进行，故以下先针对该模具组进行说明，以利了解后续制造方法的细节。

请参照图4、5，该模具组大致上包括一个第一模具1、数个定位针2及一个第二模具3。该第一模具1呈头盔形，且具有用以供设置防弹纤维的一个第一模穴面11，该第一模穴面11设有数个针孔12。该数个定位针2分别设于该数个针孔12，以受控制而穿出或缩入该第一模具1的第一模穴面11。该第二模具3具有一个第二模穴面31，该第二模穴面31与该第一模穴面11共同形成一个压合空间S（请配合参照图8所示），该压合空间S为头盔形。其中，该第一模具1及第二模具3均可依相对压合时的动作形态，或考虑退模的便利性等因素而拆成数个组块；例如在本实施例中，可选择将该第二模具3拆成三个组块3a、3b、3c，但不以此为限。

又，请参照图5，该第二模具3的第二模穴面31可以设有数个注胶口32，以对该压合空间S注入胶剂（如图8所示）。各定位针2的针径则较佳选择等于对应的针孔12的孔径，以由各该定位针2阻挡胶剂渗入对应的针孔12中；或者，各该定位针2的针径也可以略小于对应的针孔12的孔径，应考虑胶剂的黏度（viscosity），以维持胶剂在受压时仍无法渗入定位针2与针孔12间的缝隙为原则。

另，请参照图4，该数个针孔12可选择等距地分布于该第一模穴面11，供该数个定位针2可在穿出该第一模穴面11时呈矩阵排列，以如图6a所示，于该数个定位针2之间形成数个交错的布线空间。

据由前述的模具组，本发明防弹头盔的制造方法的第一实施例，包括下列步骤：

请参照图4、6b，将防弹纤维4依一个第一方向D1定位于设在第一模具1的数个定位针2之间，并形成一个第一纤维层4a；继续将防弹纤维4依一个第二方向D2定位于该数个定位针2之间，以于该第一纤维层4a上形成一个第二纤维层4b（如图6c所示）。

详言之，该防弹纤维4可为克维拉（Kevlar）纤维、迪尼玛（Dyneema）纤维或聚乙烯（Polyethylene, PE）纤维等，且该防弹纤维4可选择呈“纤维束”型态。在本实施例中，可借助一个布线机（未绘示）对该第一模具1持续释放防弹纤维4，并将该防弹纤维4依序铺布于相邻且朝相同方向延伸的布线空间中，使该防弹纤维4能被卡掣定位于两个相邻的定位针2之间。又，该第一方向D1及该第二方向D2皆大概呈弧形方向，该第一方向D1类似于经线，而该第二方向D2则类似于纬线，该第一方向D1正交于或大致上正交于该第二方向D2。

请参照图7、6c，重复依该第一方向D1及该第二方向D2铺布防弹纤维4，以于该第一模具1的第一模穴面11上形成数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b。继续搭配第二模具3将该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b热压合并同时退针，以得一个防弹头盔5（标示于图10中）。

详言之，请参照图8，将铺布有数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b的第一模具1移至与该第二模具3相对的位置，并使该第一模具1的第一模穴面11与该第二模具3的第二模穴面31相对靠近，令该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b可位于该第一模具1与该第二模具3共同形成的压合空间S中，准备进行热压合。

其中，热压合该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b前，可先对该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b喷涂胶剂（例如热固型胶剂）。或者，若选择使用预沾附有胶剂的防弹纤维4，此喷胶步骤则可省略。

请参照图9，以该第一模具1及该第二模具3热压合该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b的过程中，可通过油压、空压或电子退针等法，控制该数个定位针2产生轴向位移，而逐渐缩入各自对应的针孔12中，避免该定位针2缩入过快，使该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b失去支撑定位而移位；同时，避免该定位针2缩入过慢，使该定位针2的端部受该第二模具3强压而变形毁损。

在本实施例中，可选择以60~150℃左右的温度，热压合该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b约10~20分钟，使胶剂可受压而均匀地渗入该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b中，将该数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b紧密结合，并填补原先由该定位针2穿伸所造成的孔隙。值得注意的是，热压合进行的温度与时间，可依据所选用的胶剂成分或防弹纤维4成分等因素而有所不同，此为本领域技术人员可以理解，并予以适当调整的，故不以本实施例所公开的数值为限。

将热压后所制得的防弹头盔5（标示于图10中）取下后，则可再控制该数个定位针2穿出该第一模具1的第一模穴面11，供进行制造下一个防弹头盔5。

请参照图10，据由本发明的制造方法，可制得一体成型的防弹头盔5，该防弹头盔5的内、外表面并不会如现有的防弹头盔92留有明显的数个搭接痕921（请配合参照图2）。更重要的是，请参照图11，该防弹头盔5的内表面至外表面之间的剖面结构具有紧密黏合的数个纤维层，且任两个相迭纤维层的纤维延伸方向不同。换言之，构成该防弹头盔5的防弹纤维4并未受裁断，可在受力时快速地将力沿着纤维延伸的方向朝两侧传递，以有效分散受力，达到良好的防弹效果，且该防弹头盔5的结构强度良好且均匀，不会在局部形成防弹弱点。

请参照图6c、11，在本实施例中，该数个纤维层为数个交迭的第一纤维层4a及第二纤维层4b，该第一纤维层4a及第二纤维层4b的纤维延伸方向不同；例如，该第一纤维层4a的纤维沿前述的第一方向D1（标示于图6b中）延伸，该第二纤维层4b的纤维则沿前述的第二方向D2延伸。据此，该防弹头盔5受力时，传递到该第一纤维层4a的力，即其中沿该第一方向D1的分力将大量地被分散消弱，沿该第二方向D2的剩余分力则再向内传递到下一个第二纤维层4b而被分散消弱，故该第一方向D1与该第二方向D2较佳呈正交，以实现最快分散子弹冲击力的效果，有助提升整体防弹头盔5的结构强度。

请参照图12，本发明防弹头盔的制造方法的第二实施例，该第二实施例大致上与前述的第一实施例相同，其主要差异在于：将防弹纤维4铺布至第一模具1上时的方法。

详言之，在本实施例中，将平行于第一方向D1的数条防弹纤维4，一次性地定位至该数个定位针2之间，以形成一个第一纤维层4a（如图6b所示）；，将平行于第二方向D2的数条防弹纤维4，一次性地定位至该数个定位针2之间，以形成一个第二纤维层4b（如图6c所示），借此提升布线效率。其余步骤及细节均大致上与前述的第一实施例相同，于此不再详述。

综上所述，本发明防弹头盔的制造方法及模具组，可将成型防弹头盔所需的防弹纤维直接定位于该模具组上，并予以热压定型；相较于以往须将防弹纤维做成防弹布，经过裁切、相迭、调整等步骤后，方可将相迭的立体状布片转置至热压合模具中并予以热压定型，本发明制造方法的步骤相对简易，具有大幅提升操作便利性及生产效率等功效。

本发明防弹头盔的制造方法，能以适量的防弹纤维直接一体成型出防弹头盔，可大幅提升材料的利用率；相较于以往裁切防弹布而产生许多余料的情况，本发明可以达到降低材料成本的目的。

本发明的防弹头盔，由防弹纤维一体成型制成，其结构强度良好且均匀，不会在局部形成防弹弱点，且防弹头盔的厚度不需太厚，即可达到具有防弹效果的结构强度要求，使本发明防弹头盔的厚度可小于现有的防弹头盔的厚度，有助减轻防弹头盔的重量，且可减少构成防弹头盔所需的防弹纤维用量，进而降低材料成本。

Claims (16)

1.一种防弹头盔的制造方法，其特征在于，其包括：

将防弹纤维依一个第一方向定位于设在一个第一模具的数个定位针之间，并形成一个第一纤维层；

将防弹纤维依一个第二方向定位于该数个定位针之间，以于该第一纤维层上形成一个第二纤维层；及

在该第一模具上形成数个交迭的第一纤维层及第二纤维层后，搭配一个第二模具将该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层热压合并同时退针，以得一个防弹头盔。

2.如权利要求1所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：该数个定位针呈矩阵排列，以于该数个定位针之间形成数个交错的布线空间。

3.如权利要求2所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：其对该第一模具持续释放该防弹纤维，并将该防弹纤维依序铺布于相邻且朝相同方向延伸的布线空间中，使该防弹纤维被卡掣定位于两个相邻的定位针之间。

4.如权利要求1所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：将平行于第一方向的数条防弹纤维，一次性地定位至该数个定位针之间，以形成该第一纤维层；及，将平行于第二方向的数条防弹纤维，一次性地定位至该数个定位针之间，以形成该第二纤维层。

5.如权利要求4所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：该数个定位针呈矩阵排列。

6.如权利要求1至5中任一项所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：该第一方向正交于该第二方向。

7.如权利要求1至5中任一项所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：热压合该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层前，先对该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层喷涂胶剂。

8.如权利要求1至5中任一项所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：该第一模具设有数个针孔，该数个定位针分别可轴向位移地设于该数个针孔；热压合该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层的过程中，以油压、空压或电子退针法控制该数个定位针逐渐缩入各自对应的针孔中。

9.如权利要求1至5中任一项所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：其以60~150℃的温度热压合该数个交迭的第一纤维层及第二纤维层。

10.如权利要求9所述的防弹头盔的制造方法，其特征在于：热压合进行10~20分钟。

11.一种防弹头盔，其特征在于，其具有紧密黏合的数个交迭的第一纤维层及第二纤维层，构成该第一纤维层的防弹纤维沿一个第一方向延伸，构成该第二纤维层的防弹纤维沿一个第二方向延伸，该第一方向与该第二方向不同。

12.如权利要求11所述的防弹头盔，其特征在于：该第一方向正交于该第二方向。

13.一种制造防弹头盔的模具组，其特征在于，其包括：

一个第一模具，该第一模具具有一个第一模穴面，该第一模穴面设有数个针孔；

数个定位针，该数个定位针分别设于该数个针孔，以受控制而穿出或缩入该第一模具的第一模穴面；及

一个第二模具，该第二模具具有一个第二模穴面，该第二模穴面与该第一模穴面共同形成一个压合空间。

14.如权利要求13所述的制造防弹头盔的模具组，其特征在于：该数个针孔等距地分布于该第一模穴面，使该数个定位针呈矩阵排列。

15.如权利要求13所述的制造防弹头盔的模具组，其特征在于：各定位针的针径等于或略小于对应的针孔的孔径。

16.如权利要求13所述的制造防弹头盔的模具组，其特征在于：该第二模具的第二模穴面设有数个注胶口。