CN110382204A - 袋模制成型方法及设备 - Google Patents

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Abstract

为了解决问题，根据本发明实施方式的袋模制成型方法包括：将袋膜安置在模具的顶表面上的安置步骤；使设置在模具上方的脱模板下降的脱模板下降步骤；通过使用脱模板固定袋膜的固定步骤；模制成型准备步骤，所述模制成型准备步骤使设置在模具的中央部分的坯料保持器上升从而接触袋膜的一个表面，并且使设置在脱模板的中央部分的冲头下降从而接触袋膜的另一表面；以及使冲头和坯料保持器彼此一起下降，从而在袋膜中形成杯部的模制成型步骤。

Description

袋模制成型方法及设备
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2017年11月28日提交的韩国专利申请第10-2017-0160098号的权益，通过引用将该申请整体并入本申请。
技术领域
本发明涉及一种袋模制成型方法及设备，更具体地，涉及一种其中在形成袋的杯部时均匀地保持袋膜的延伸率，以防止在杯部上出现褶皱的袋模制成型方法及设备。
背景技术
当无法获得提供至建筑物的AC电力或者根据被各种电子装置围绕的生活环境而需要DC电力时，使用通过物理或化学反应产生电能以将产生的电能提供到外部的电池(Cell,Battery)。
在这种电池之中，通常使用作为利用化学反应的化学电池的一次电池和二次电池。一次电池是统称为干电池的消耗性电池。另一方面，二次电池是通过使用其中电流与材料之间的氧化还原过程能够重复多次的材料制造的可再充电电池。就是说，当通过电流对材料进行还原反应时，进行充电。当通过电流对材料进行氧化反应时，进行放电。这种充电-放电重复进行，从而产生电力。
通常，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池正被应用于诸如数码相机、P-DVD、MP3P、移动电话、PDA、便携式游戏设备(Portable Game Device)、电动工具(Power Tool)、电动自行车(E-bike)等之类的小型产品，以及诸如电动车辆和混合动力车辆之类的需要高功率的大型产品、用于存储多余电力或可再生能量的电力存储装置以及备用电力存储装置中。
通常通过层压正极(Cathode)、隔膜(Separator)和负极(Anode)形成锂二次电池。此外，可考虑电池寿命、充电/放电容量、温度特性、稳定性等来选择正极、隔膜和负极的材料。在锂离子从正极的锂金属氧化物到负极的石墨电极嵌入(Intercalation)和脱嵌(Deintercalation)的同时进行锂二次电池的充电和放电。
通常，单元电池被组装以构成一个电极组件，每个单元电池具有正极/隔膜/负极的三层结构、或者正极/隔膜/负极/隔膜/正极或负极/隔膜/正极/隔膜/负极的五层结构。电极组件容纳在特定壳体中。
根据容纳电极组件的壳体的材料，这种二次电池分为袋型(Pouch Type)二次电池和罐型(Can Type)二次电池。在袋型(Pouch Type)二次电池中，电极组件容纳在由具有可变形状的柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(Can Type)二次电池中，电极组件容纳在由具有预定形状的金属或塑料材料制成的壳体中。
通过在由柔性材料制成的袋膜上形成杯部来制造作为袋型二次电池的壳体的袋。就是说，当在袋膜中形成了具有用于容纳电极组件的容纳空间的杯部时，将电极组件容纳在杯部的容纳空间中，并且将密封部密封，以制造二次电池。根据相关技术，在袋膜上进行拉延(Drawing)模制成型来形成杯部，从而制造袋。通过将袋膜插入到压力机中并利用冲头拉伸袋膜来进行拉延模制成型。然而，在拉延模制成型工艺中，用于拉伸袋膜的力是不均匀的，从而在杯部上造成褶皱并使外观变差，由此劣化产品的质量。此外，由于因褶皱的出现而造成袋的厚度不均匀，因此可能出现薄弱部分，从而缩短袋的寿命。
另外，通过将袋膜插入到在模具中央形成的开口部来形成杯部。为此，冲头对袋膜施加压力以拉伸袋膜。然而，为了调整杯部的深度，将袋模制成型设备拆开，使得使用者直接改变在开口部内形成的坯料保持器的位置。
发明内容
技术问题
本发明要解决的目的是提供一种其中当形成袋的杯部时，作用于袋膜上的拉伸力被均匀地分散，以防止在杯部上出现褶皱并且还防止外观变差的袋模制成型方法和设备。
此外，本发明提供一种其中袋具有均匀厚度，以防止出现杯部的薄弱部分并且延长袋的寿命的袋模制成型方法和设备。
本发明的目的并不限于上述目的，而是本领域技术人员将从以下描述清楚地了解本文未描述的其他目的。
技术方案
为了解决以上问题，根据本发明一实施方式的袋模制成型方法包括：将袋膜安置在模具的顶表面上的安置步骤；使设置在所述模具上方的脱模板下降的脱模板下降步骤；通过使用所述脱模板固定所述袋膜的固定步骤；模制成型准备步骤，所述模制成型准备步骤使设置在所述模具的中央部分的坯料保持器上升从而接触所述袋膜的一个表面，并且使设置在所述脱模板的中央部分的冲头下降从而接触所述袋膜的另一表面；以及使所述冲头和所述坯料保持器彼此一起下降，从而在所述袋膜中形成杯部的模制成型步骤。
另外，可按照以下步骤的顺序进行所述模制成型准备步骤：使所述坯料保持器上升的步骤；使所述坯料保持器接触所述袋膜的所述一个表面的步骤；使所述冲头下降的步骤；以及使所述冲头接触所述袋膜的所述另一表面的步骤。
另外，可按照以下步骤的顺序进行所述模制成型准备步骤：使所述冲头下降的步骤；使所述冲头接触所述袋膜的所述另一表面的步骤；使所述坯料保持器上升的步骤；以及使所述坯料保持器接触所述袋膜的所述一个表面的步骤。
另外，在所述模制成型准备步骤之后，在所述袋膜介于所述冲头与所述坯料保持器之间的情况下，所述冲头和所述坯料保持器可彼此接触。
另外，可通过气缸给所述坯料保持器提供动力，以使所述坯料保持器垂直移动。
另外，所述气缸可通过液压操作。
为了解决以上问题，根据本发明的实施方式的袋模制成型设备包括：其顶表面上安置袋膜的模具；脱模板，所述脱模板设置在所述模具上方，并且所述脱模板在下降时在所述袋膜介于所述脱模板与所述模具之间的情况下接触所述模具，以固定所述袋膜；坯料保持器，所述坯料保持器设置在所述模具的中央部分以垂直移动，并且所述坯料保持器上升以接触所述袋膜的一个表面；以及冲头，所述冲头设置在所述脱模板的中央部分以垂直移动，并且所述冲头下降以接触所述袋膜的另一表面，其中在所述袋膜介于所述冲头与所述坯料保持器之间的情况下，所述冲头和所述坯料保持器彼此接触，以彼此一起下降。
另外，所述袋模制设备可进一步包括气缸，所述气缸给所述坯料保持器提供动力，以使所述坯料保持器垂直移动。
另外，所述气缸可通过液压操作。
为了解决以上问题，一种袋模制成型方法，包括：将袋膜安置在冲具的顶表面上的安置步骤；使设置在所述模具上方的脱模板下降的脱模板下降步骤；通过使用所述脱模板固定所述袋膜的固定步骤；模制成型准备步骤，所述模制成型准备步骤使设置在所述脱模板的中央部分的坯料保持器下降从而接触所述袋膜的一个表面，并且使设置在所述模具的中央部分的冲头上升从而接触所述袋膜的另一表面；以及使所述冲头和所述坯料保持器彼此一起上升，从而在所述袋膜中形成杯部的模制成型步骤。
另外，可按照以下步骤的顺序进行所述模制成型准备步骤：使所述坯料保持器下降的步骤；使所述坯料保持器接触所述袋膜的所述一个表面的步骤；使所述冲头上升的步骤；以及使所述冲头接触所述袋膜的所述另一表面的步骤。
另外，可按照以下步骤的顺序进行所述模制成型准备步骤：使所述冲头上升的步骤；使所述冲头接触所述袋膜的所述另一表面的步骤；使所述坯料保持器下降的步骤；以及使所述坯料保持器接触所述袋膜的所述一个表面的步骤。
另外，在所述模制成型准备步骤之后，在所述袋膜介于所述冲头与所述坯料保持器之间的情况下，所述冲头和所述坯料保持器可彼此接触。
另外，可通过气缸给所述坯料保持器提供动力，以使所述坯料保持器垂直移动。
另外，所述气缸可通过液压操作。
为了解决以上问题，一种袋模制成型设备，包括：其顶表面上安置袋膜的模具；脱模板，所述脱模板设置在所述模具上方，并且所述脱模板在下降时在所述袋膜介于所述脱模板与所述模具之间的情况下接触所述模具，以固定所述袋膜；坯料保持器，所述坯料保持器设置在所述脱模板的中央部分以垂直移动，并且所述坯料保持器下降以接触所述袋膜的一个表面；以及冲头，所述冲头设置在所述模具的中央部分以垂直移动，并且所述冲头上升以接触所述袋膜的另一表面，其中在所述袋膜介于所述冲头与所述坯料保持器之间的情况下，所述冲头和所述坯料保持器彼此接触，以彼此一起上升。
另外，所述袋模制设备可进一步包括气缸，所述气缸给所述坯料保持器提供动力，以使所述坯料保持器垂直移动。
另外，所述气缸可通过液压操作。
其他实施方式的细节包括在详细描述和附图中。
有益效果
本发明的实施方式可至少具有以下效果。
由于在坯料保持器与冲头一起移动的同时拉伸袋膜，因此当形成袋的杯部时，作用于袋膜上的拉伸力可被均匀地分散，以防止在杯部上出现褶皱，从而提高商业价值。
此外，所述袋可具有均匀的厚度，以防止出现杯部的薄弱部分并延长袋的寿命。
此外，由于坯料保持器移动的长度是可调的，因此可容易调整所形成的杯部的深度。
本发明的效果不受前述描述的限制，因而本申请中涉及更多变化的效果。
附图说明
图1是普通袋型二次电池的组装图。
图2是普通袋膜的剖面图。
图3是图解根据本发明一实施方式的通过使用袋模制成型设备在袋膜中形成杯部的工艺的流程图。
图4是根据本发明一实施方式的袋模制成型设备的示意图。
图5是图解根据本发明一实施方式，脱模板下降的状态的示意图。
图6是图解根据本发明一实施方式，坯料保持器上升的状态的示意图。
图7是图解根据本发明一实施方式，冲头下降的状态的示意图。
图8是图解根据本发明一实施方式，坯料保持器和冲头下降的状态的示意图。
图9是图解根据本发明一实施方式，冲头和脱模板上升的状态的示意图。
图10是图解根据本发明另一实施方式的通过使用袋模制成型设备在袋中形成杯部的工艺的流程图。
图11是图解根据本发明另一实施方式，冲头下降的状态的示意图。
图12是比较通过根据本发明一实施方式的袋模制成型方法模制成型的袋和通过根据相关技术的袋模制成型方法模制成型的袋的箱形图。
具体实施方式
本公开内容的优点和特征及其实现方法将参照附图通过下面的实施方式来阐明。然而，本发明可以以不同的形式实施，不应被解释为限于在此阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使本公开内容彻底和完整，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。此外，本发明仅由权利要求的范围限定。相同的附图标记通篇表示相同的元件。
除非以不同方式定义本发明中使用的术语，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。此外，除非在说明书中清楚且明显地定义，否则在常用字典中定义的术语不被理想地或过度地解释为具有形式上的含义。
在下面的描述中，技术术语仅用于解释特定示例性实施方式，而不限制本发明构思。在本申请中，除非特别提及，否则单数形式的术语可包括复数形式。“包括”和/或“包含”的含义不排除所提及的部件之外的其他部件。
下文中，将参照附图详细描述优选实施方式。
图1是普通袋型二次电池1的组装图。
如图1中所示，普通袋型二次电池1包括袋型电池壳体13和容纳在电池壳体13中的电极组件10。
电极组件(Electrode Assembly)10可具有层压结构，该层压结构包括诸如正极板和负极板之类的两个电极板和设置在电极板之间以将电极板彼此绝缘或设置在一个电极板的左侧或右侧的隔膜。层压结构可具有形状不受限制的各种形状，例如，每一个具有预定规格的正极板和负极板可在隔膜介于其间的情况下层压或者以果冻卷(Jelly Roll)的形式卷绕。两个电极板的每一个具有其中活性材料浆料被施加至包括铝和铜的金属箔或网状集流体的结构。通常可通过在添加溶剂的情况下搅拌颗粒状活性材料、辅助导体、粘合剂和增塑剂来形成浆料。可在后续工艺中去除溶剂。
如图1中所示，电极组件10包括电极接片(Electrode Tab)11。电极接片11与电极组件10的正极和负极的每一个连接，以伸出到电极组件10的外部，从而在电极组件10的内部与外部之间提供电子移动的通路。
电极组件10的集流体由涂覆有电极活性材料的部分和其上未施加电极活性材料的末端、即未涂覆部分构成。此外，可通过切割未涂覆部分或通过超声波焊接将单独的导电构件连接至未涂覆部分来形成电极接片11。如图1中所示，电极接片11可在相同方向上从电极组件10的一侧伸出，但本发明不限于此。例如，电极接片11可在彼此不同的方向上伸出。
在电极组件10中，电极引线(Electrode Lead)12通过点(Spot)焊连接至电极接片11。此外，电极引线12的一部分被绝缘部14围绕。绝缘部14可设置成被限制在其中上袋131和下袋132热熔合的密封部内，从而结合至电池壳体13。此外，可防止从电极组件10产生的电力通过电极引线12流到电池壳体13，并且可保持电池壳体13的密封。因而，绝缘部14可由不导电的具有非导电性的非导体制成。通常，尽管主要使用容易附接至电极引线12并且具有相对薄厚度的绝缘胶带作为绝缘部14，但本发明不限于此。例如，可使用各种构件作为绝缘部14，只要这些构件能够将电极引线12绝缘即可。
根据正极接片111和负极接片112的形成位置，电极引线12可在相同方向上延伸或者在彼此不同的方向上延伸。正极引线121和负极引线122可由彼此不同的材料制成。就是说，正极引线121可由与正极板相同的材料，即，铝(Al)材料制成，负极引线122可由与负极板相同的材料，即，铜(Cu)材料或涂覆有镍(Ni)的铜材料制成。此外，电极引线12的伸出到电池壳体13外部的部分可设置为端子部并且电连接到外部端子。
电池壳体13是由柔性材料制成的袋。另外，电池壳体13容纳电极组件10，使得电极引线12的一部分，即端子部暴露，然后被密封。如图1中所示，电池壳体13包括上袋131和下袋132。其中形成杯部133以容纳电极组件10的容纳空间1331可设置在下袋132中，并且上袋131可覆盖容纳空间1331的上侧，使得电极组件10不会分离到电池壳体13的外部。尽管图1中杯部133仅形成在下袋132中，但本发明不限于此。例如，杯部133可不同地形成，例如，可形成在上袋131中。如图1中所示，上袋131的一侧和下袋132的一侧可彼此连接。然而，本发明不限于此。例如，上袋131和下袋132可单独制造，从而彼此分离。
当电极引线12连接至电极组件10的电极接片11，并且绝缘部14设置在电极引线12的一部分上时，电极组件10可被容纳在设置于下袋132的杯部133中的容纳空间1331中，并且上袋131可覆盖该容纳空间的上部。此外，注入电解质，并且将设置在上袋131和下袋132的每一个的边缘上的密封部密封。电解质可在二次电池1的充电和放电期间移动通过电极板的电化学反应产生的锂离子。电解质可包括非水性有机电解质或使用聚合物电解质的聚合物，所述非水性有机电解质是锂盐和高纯度有机溶剂的混合物。可通过以上描述的方法制造袋型二次电池1。
图2是普通袋膜134的剖面图。
通过对袋膜134进行拉延(Drawing)模制成型来制造普通电池壳体13。就是说，袋膜134被拉伸以形成杯部133，从而制造电池壳体13。袋膜134包括气体阻挡层(Gas BarrierLayer)1342、表面保护层(Surface Protection Layer)1343和密封剂层(Sealant Layer)1341。气体阻挡层1342阻挡气体的引入和排出并且包括金属。因而，铝箔(Al Foil)主要用作气体阻挡层。表面保护层1343设置在最外层，因而经常与外部引起摩擦和碰撞。因而，具有耐磨性和耐热性的尼龙(Nylon)树脂、PET等之类的聚合物主要用于表面保护层1343。此外，密封剂层1341设置在最内层并且直接接触电极组件10。因而，诸如聚丙烯(PP)等之类的聚合物主要用于密封剂层。
可通过将具有上述层压结构的膜加工成袋的形式来制造袋型电池壳体13。因而，当将电极组件10容纳在袋型电池壳体13中时，注入电解质。之后，当上袋131和下袋132可彼此接触并且对密封部施加热压时，密封剂层1341可彼此结合以密封电池壳体13。在此，由于密封剂层1341直接接触电极组件10，所以密封剂层1341必须具有绝缘特性。此外，由于密封剂层1341接触电解质，所以密封剂层1341必须具有耐腐蚀性。此外，由于电池壳体13的内部是完全密封的，从而防止材料在电池壳体13的内部与外部之间移动，所以必须实现高密封性。就是说，密封剂层1341彼此结合的密封部必须具有优异的热结合强度。通常，诸如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)之类的聚烯烃类树脂可被用于密封剂层1341。特别是，聚丙烯(PP)在诸如抗张强度、刚性、表面硬度、耐磨性和耐热性之类的机械性能以及诸如耐腐蚀性之类的化学性能方面出色，因而被主要用于制造密封剂层1341。
图3是图解根据本发明一实施方式的通过使用袋模制成型设备2在袋膜134中形成杯部的工艺的流程图。
根据本发明一实施方式的电池壳体13可优选是由柔性材料制成的袋。下文中，将描述电池壳体13是袋的情况。
如上所述，在电池壳体13中形成杯部133。在此，在根据本发明一实施方式的袋模制成型设备2中，不仅仅是冲头24在垂直方向上简单地移动，而是坯料保持器23也与冲头24一起移动，以形成杯部133。因此，电池壳体13中的残余应力可被最小化，此外，可容易调整所形成的杯部133的深度。
下文中，将参照图4至图9描述图3中所示的流程的每个步骤的内容。
图4是根据本发明一实施方式的袋模制成型设备2的示意图。
如图4中所示，根据本发明一实施方式的袋模制成型设备2包括：其上安置袋膜134的模具21；固定袋膜134的脱模板22；坯料保持器23，当在袋膜134中形成杯部133时，坯料保持器23支撑杯部133；以及拉伸袋膜134的冲头24。
袋膜134被安置在模具21的顶表面上。模具21可具有大致平坦的顶表面，使得容易安置袋膜134。然而，本发明不限于此。例如，为了随后容易固定袋膜134，模具21的顶表面上可形成诸如格子图案或细小凹凸之类的各种形状。为了在袋膜134中形成杯部133，首先，如图4中所示，将袋膜134安置在模具21的顶表面上(S301)。
在模具21的顶表面的大约中央处形成有开口部211。开口部211可具有与随后要形成的杯部133的外表面对应的形状和尺寸。在此，形状和尺寸的对应可指，即使相同或存在一定差别，所述差别也在偏差范围内。因此，若杯部133具有矩形形状，则开口部211也可具有矩形形状。若杯部133具有圆形形状，则开口部211也可具有圆形形状。当在模具21的顶表面上安置袋膜134时，袋膜134被安置成使得开口部211设置在随后要形成杯部133的区域中。
脱模板22设置在模具21上方，从而当袋膜134安置在模具21的顶表面上时脱模板22下降。另外，在袋膜134介于脱模板22与模具21之间的情况下，脱模板22接触模具21并从上方挤压袋膜134，以固定袋膜134。在此，在袋膜134介于脱模板22与模具21之间的情况下，脱模板22和模具21的接触是指这些部件不是彼此直接接触，而是经由袋膜134彼此间接接触。当随后形成杯部133时，脱模板22均匀地挤压袋膜134，以均匀地分散施加至袋膜134的拉伸力。结果，当袋膜134被固定时，脱模板22的底表面接触袋膜134的顶表面。因此，脱模板22可具有大致平坦的底表面。然而，本发明不限于此。例如，为了更容易固定袋膜134，可在脱模板22的底表面上形成诸如格子图案或细小凹凸之类的各种形状。
冲头24以预定压力并以预定速度下降，以向安置在模具21上的袋膜134的顶表面施加压力，从而拉伸袋膜134。因此，可在袋膜134中形成杯部133，从而制造袋。在脱模板22的底表面的大约中央处形成有贯穿部221。另外，冲头24通过贯穿部221穿过脱模板22以垂直移动。当冲头24垂直移动时，贯穿部221具有与冲头24对应的形状和尺寸，使得贯穿部221的内壁引导冲头24。在此，形状和尺寸的对应可指，即使相同或存在一定差别，所述差别也在偏差范围内。因此，冲头24比脱模板22的贯穿部221稍小相当于偏差的程度，从而容易穿过脱模板22的贯穿部221。
另外，冲头24具有与随后要形成的杯部133的内表面对应的形状和尺寸。在此，形状和尺寸的对应可指，即使相同或存在一定差别，所述差别也在偏差范围内。因此，若杯部133具有矩形形状，则冲头24也可具有矩形形状。若杯部133具有圆形形状，则所述开口部211也可具有圆形形状。因此，当随后在袋膜134中形成杯部133时，冲头24与袋膜134一起插入到模具的开口部211中，以拉伸袋膜134。因此，冲头24比模具21的开口部211稍小相当于袋膜134的厚度。
坯料保持器23设置在形成于模具21的大约中央部分的开口部211内部，以防止当杯部被完全模制成型时在杯部的拐角部上出现褶皱。根据本发明一实施方式，当将袋膜134安置在模具21上时，坯料保持器23上升，以使坯料保持器23的顶表面接触袋膜134的底表面。因此，当冲头24下降以使冲头24的底表面接触袋膜134的顶表面时，在袋膜134介于坯料保持器23与冲头24之间的情况下，坯料保持器23和冲头24彼此接触。另外，当冲头24进一步下降以拉伸袋膜134时，坯料保持器23支撑形成在袋膜134中的杯部133，以与冲头24一起下降。因此，可均匀地分散袋膜134的拉伸力，以防止在杯部133上出现褶皱。另外，袋可具有均匀厚度，以防止出现杯部133的薄弱部分并延长袋的寿命。此外，由于坯料保持器23移动的长度是可调的，因此可容易调整所形成的杯部133的深度。
坯料保持器23在模具21的开口部211内垂直移动。当坯料保持器23垂直移动时，坯料保持器23具有与开口部211对应的形状和尺寸，使得开口部211的内壁引导坯料保持器23。在此，形状和尺寸的对应可指，即使相同或存在一定差别，所述差别也在偏差范围内。因此，坯料保持器23比模具21的开口部211稍小相当于所述偏差的程度，使得坯料保持器23在开口部211内容易垂直移动。
优选的是，上述模具21的开口部211与脱模板22的贯穿部221、冲头24和坯料保持器23共用同一中心轴。因此，冲头24和坯料保持器23可在垂直方向上平稳地移动。
根据本发明一实施方式的袋模制成型设备2可进一步包括气缸25。因此，如图4中所示，当气缸25垂直移动以向坯料保持器23传输力时，坯料保持器23可接收来自气缸25的力以垂直移动。气缸25可设置为所谓的液压系统，其通过当气体或诸如液体之类的流体在气缸25中流动时产生的压力来操作。然而，本发明不限于此。尽管未图示，但气缸25也可连接至冲头24，以使冲头24垂直移动。
图5是图解根据本发明一实施方式，脱模板下降的状态的示意图。
当将袋膜134安置在模具21的顶表面上时，如图5中所示，脱模板22下降(S302)。当袋膜134的顶表面接触脱模板22的底表面时，在袋膜134介于脱模板22与模具21之间的情况下，脱模板22和模具21彼此接触。另外，脱模板22从上方挤压袋膜134，以固定袋膜134(S303)。在此，脱模板22均匀地挤压袋膜134，以均匀地分散在随后形成杯部133时施加至袋膜134的拉伸力。
图6是图解根据本发明一实施方式，坯料保持器上升的状态的示意图。
当脱模板22固定袋膜134时，坯料保持器23上升，如图6中所示(S304)。另外，坯料保持器23的顶表面接触袋膜134的底表面(S305)。在此，为了防止袋膜134在相反方向上被拉伸，坯料保持器23一直上升到坯料保持器23的顶表面接触袋膜134的底表面为止。然后，当坯料保持器23接触袋膜134时，坯料保持器23停止上升。因此，即使坯料保持器23接触袋膜134，也不施加压力，因此，袋膜134没有被拉伸。
图7是图解根据本发明一实施方式，冲头24下降的状态的示意图。
当坯料保持器23接触袋膜134的底表面时，冲头24下降，如图7中所示(S306)。另外，冲头24的底表面接触袋膜134的顶表面(S307)。由于坯料保持器23和冲头24共用同一中心轴，因此坯料保持器23和冲头24设置在彼此对应的位置处。另外，由于坯料保持器23已经接触袋膜134的底表面，因此当冲头24的底表面接触袋膜134的顶表面时，在袋膜134介于坯料保持器23与冲头24之间的情况下，坯料保持器23和冲头24彼此接触。
图8是图解根据本发明一实施方式，坯料保持器23和冲头24下降的状态的示意图。
当冲头24的底表面接触袋膜134的顶表面时，冲头24和坯料保持器23如图8中所示彼此一起下降，以拉伸袋膜134(S308)。因此，可在袋膜134中向下形成杯部133(S309)。在此，坯料保持器23支撑形成在袋膜134中的杯部133，以与冲头24一起下降。因此，可均匀地分散袋膜134的拉伸力，以防止在杯部133上出现褶皱。另外，袋可具有均匀的厚度，以防止出现杯部133的薄弱部分并延长袋的寿命。此外，由于坯料保持器23的垂直移动长度是可调的，因此可容易调整所形成的杯部133的深度。
图9是图解根据本发明一实施方式，冲头24和脱模板22上升的状态的示意图。
当通过上述工艺在袋膜134中形成了杯部133时，冲头24和脱模板22再次上升，如图中9所示。另外，其中形成有杯部133的袋膜134可被取出，以制造出袋。
图10是图解根据本发明另一实施方式的通过使用袋模制成型设备2在袋中形成杯部133的工艺的流程图。
根据本发明一实施方式，首先，坯料保持器23上升(S304)，以使坯料保持器23的顶表面接触袋膜134的底表面(S305)。然后，冲头24下降(S306)，以使冲头24的底表面接触袋膜134的顶表面(S307)。
然而，根据本发明另一实施方式，如图10中所示，首先，冲头24下降(S1004)，以使冲头24的底表面接触袋膜134的顶表面(S1005)。然后，坯料保持器23上升(S1006)，以使坯料保持器23的顶表面接触袋膜134的底表面。
下文中，将描述根据本发明另一实施方式的袋模制成型方法。在此，将省略与根据本发明前述实施方式的袋模制成型方法重复的内容。然而，描述的省略仅为了便于描述，而不旨在限制权力的范围。本领域技术人员可通过本说明书容易得出省略的内容。
下文中，将参照图11描述图10中所示的流程的每个步骤的内容。
图11是图解根据本发明另一实施方式，冲头24下降的状态的示意图。
为了在袋膜134中形成杯部133，如图4中所示，将袋膜134安置在模具21的顶表面上(S1001)。然后，如图5中所示，脱模板22下降(S1002)。当脱模板22的下表面接触袋膜134的顶表面时，在袋膜134介于脱模板22与模具21之间的情况下，脱模板22和模具21彼此接触。另外，脱模板22从上方挤压袋膜134，以固定袋膜134(S1003)。
另外，如图11中所示，冲头24首先下降(S1004)，并且冲头24的底表面接触袋膜134的顶表面(S1005)。在此，为了防止袋膜134被提前拉伸，冲头24一直下降到冲头24的底表面接触袋膜134的顶表面为止。然后，当冲头24接触袋膜134时，冲头24停止下降。因此，即使冲头24接触袋膜134，也不施加力，因此袋膜134没有被拉伸。
之后，如图7中所示，坯料保持器23上升(S1006)，并且坯料保持器23的顶表面接触袋膜134的底表面(S1007)。另外，如图8中所示，冲头24和坯料保持器23彼此一起下降，以拉伸袋膜134(S1008)。因此，可在袋膜134中向下形成杯部133。
如上所述，根据本发明另一实施方式的袋模制成型方法，步骤S304和S305的顺序变为步骤S306和S307的顺序。然而，本发明不限于此。尽管未示出，但根据本发明各实施方式，步骤S304至S307的顺序可相互改变。然而，根据本发明任何实施方式，步骤S305必须在步骤S304之后进行，并且步骤S307必须在步骤S306之后进行。
具体地，坯料保持器23可上升(S304)，然后，冲头24可下降(S306)。之后，坯料保持器23的顶表面可接触袋膜134的底表面(S305)，并且冲头24的底表面可接触袋膜134的顶表面(S307)。
或者，坯料保持器23可上升(S304)，然后，冲头24可下降(S306)。之后，冲头24的底表面可接触袋膜134的顶表面(S307)，并且坯料保持器23的顶表面可接触袋膜134的底表面(S305)。
或者，冲头24可下降(S306)，然后，坯料保持器23可上升(S304)。之后，冲头24的底表面可接触袋膜134的顶表面(S307)，并且坯料保持器23的顶表面可接触袋膜134的底表面(S305)。
或者，冲头24可下降(S306)，然后，坯料保持器23可上升(S304)。之后，坯料保持器23的顶表面可接触袋膜134的底表面(S305)，并且冲头24的底表面可接触袋膜134的顶表面(S307)。
尽管未示出，但冲头24和坯料保持器23可互换位置。
例如，根据本发明一实施方式的袋模制成型方法，坯料保持器23设置在脱模板22的贯穿部221中，冲头24设置在模具21的开口部211内部。另外，当脱模板22向下挤压安置在模具21的顶表面上的袋膜134以固定袋膜134(S303)时，坯料保持器穿过脱模板22的贯穿部221而下降(S304)，并且坯料保持器23的底表面接触袋膜134的顶表面(S305)。
之后，冲头24从模具21的开口部211上升(S306)，并且冲头24的顶表面接触袋膜134的底表面(S307)。另外，冲头24和坯料保持器23彼此一起上升，以拉伸袋膜134(S308)。因此，可在袋膜134中向上形成杯部133(S309)。
如上所述，若坯料保持器23与冲头24一起移动以支撑杯部133，则本发明的实施方式可进行改变而不限制于本说明书。
图12是比较通过根据本发明一实施方式的袋模制成型方法模制成型的袋和通过根据相关技术的袋模制成型方法模制成型的袋的箱形图。
实际中，进行了使用根据本发明一实施方式的袋模制成型方法来模制成型袋的实验。在此，实验所使用的袋膜134具有160mm×160mm的宽度和91μm的厚度，并且冲头具有0.1MPa的压力。通常，当袋膜134具有91μm的厚度时，包含金属的气体阻挡层1342具有约35μm的厚度。另外，在根据相关技术的袋模制成型方法中模制成型了五个袋，并且在根据本发明一实施方式的的袋模制成型方法中模制成型了总共五个袋。测量了形成在这五个袋的每一个袋中的杯部的厚度。特别是，测量了从杯部的侧壁连接至杯部的底部的拐角部分以及侧壁之间的部分，这些部分已知是杯部的薄弱部。
作为实验结果，当以根据相关技术的方法进行模制成型时，气体阻挡层1342具有22.112μm的平均厚度。另一方面，当以根据本发明一实施方式的方法进行模制成型时，气体阻挡层1342具有22.792μm的平均厚度。此外，在通过根据本发明一实施方式的方法模制成型的袋中，最薄的厚度超过22.6μm。另一方面，在通过根据相关技术的方法模制成型的袋中，最厚的厚度没有超过22.4μm。因此，可以看出，在根据本发明一实施方式的方法中，模制成型的袋的厚度更均匀。因此，在该实际实验中可以看出，作用于袋膜134上的拉伸力被均匀地分散，以防止出现褶皱，并且袋具有均匀厚度，以延长袋的寿命。
本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不改变技术构思或实质特征的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。因此，上面公开的实施方式应被认为是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由前面的描述和其中描述的示例性实施方式限定。在本发明的权利要求范围内及其等同含义范围内做出的各种修改被认为落在本发明的范围内。

Claims (18)

1.一种袋模制成型方法，包括：
将袋膜安置在模具的顶表面上的安置步骤；
使设置在所述模具上方的脱模板下降的脱模板下降步骤；
通过使用所述脱模板固定所述袋膜的固定步骤；
模制成型准备步骤，所述模制成型准备步骤使设置在所述模具的中央部分的坯料保持器上升从而接触所述袋膜的一个表面，并且使设置在所述脱模板的中央部分的冲头下降从而接触所述袋膜的另一表面；以及
使所述冲头和所述坯料保持器彼此一起下降，从而在所述袋膜中形成杯部的模制成型步骤。
2.如权利要求1所述的袋模制成型方法，其中按照以下步骤的顺序进行所述模制成型准备步骤：
使所述坯料保持器上升的步骤；
使所述坯料保持器接触所述袋膜的所述一个表面的步骤；
使所述冲头下降的步骤；以及
使所述冲头接触所述袋膜的所述另一表面的步骤。
3.如权利要求1所述的袋模制成型方法，其中按照以下步骤的顺序进行所述模制成型准备步骤：
使所述冲头下降的步骤；
使所述冲头接触所述袋膜的所述另一表面的步骤；
使所述坯料保持器上升的步骤；以及
使所述坯料保持器接触所述袋膜的所述一个表面的步骤。
4.如权利要求1所述的袋模制成型方法，其中，在所述模制成型准备步骤之后，在所述袋膜介于所述冲头与所述坯料保持器之间的情况下，所述冲头和所述坯料保持器彼此接触。
5.如权利要求1所述的袋模制成型方法，其中通过气缸给所述坯料保持器提供动力，以使所述坯料保持器垂直移动。
6.如权利要求5所述的袋模制成型方法，其中所述气缸通过液压操作。
7.一种袋模制成型设备，包括：
其顶表面上安置袋膜的模具；
脱模板，所述脱模板设置在所述模具上方，并且所述脱模板在下降时在所述袋膜介于所述脱模板与所述模具之间的情况下接触所述模具，以固定所述袋膜；
坯料保持器，所述坯料保持器设置在所述模具的中央部分以垂直移动，并且所述坯料保持器上升以接触所述袋膜的一个表面；以及
冲头，所述冲头设置在所述脱模板的中央部分以垂直移动，并且所述冲头下降以接触所述袋膜的另一表面，
其中在所述袋膜介于所述冲头与所述坯料保持器之间的情况下，所述冲头和所述坯料保持器彼此接触，以彼此一起下降。
8.如权利要求7所述的袋模制成型设备，进一步包括气缸，所述气缸给所述坯料保持器提供动力，以使所述坯料保持器垂直移动。
9.如权利要求8所述的袋模制成型设备，其中所述气缸通过液压操作。
10.一种袋模制成型方法，包括：
将袋膜安置在冲具的顶表面上的安置步骤；
使设置在所述模具上方的脱模板下降的脱模板下降步骤；
通过使用所述脱模板固定所述袋膜的固定步骤；
模制成型准备步骤，所述模制成型准备步骤使设置在所述脱模板的中央部分的坯料保持器下降从而接触所述袋膜的一个表面，并且使设置在所述模具的中央部分的冲头上升从而接触所述袋膜的另一表面；以及
使所述冲头和所述坯料保持器彼此一起上升，从而在所述袋膜中形成杯部的模制成型步骤。
11.如权利要求10所述的袋模制成型方法，其中按照以下步骤的顺序进行所述模制成型准备步骤：
使所述坯料保持器下降的步骤；
使所述坯料保持器接触所述袋膜的所述一个表面的步骤；
使所述冲头上升的步骤；以及
使所述冲头接触所述袋膜的所述另一表面的步骤。
12.如权利要求10所述的袋模制成型方法，其中按照以下步骤的顺序进行所述模制成型准备步骤：
使所述冲头上升的步骤；
使所述冲头接触所述袋膜的所述另一表面的步骤；
使所述坯料保持器下降的步骤；以及
使所述坯料保持器接触所述袋膜的所述一个表面的步骤。
13.如权利要求10所述的袋模制成型方法，其中，在所述模制成型准备步骤之后，在所述袋膜介于所述冲头与所述坯料保持器之间的情况下，所述冲头和所述坯料保持器彼此接触。
14.如权利要求10所述的袋模制成型方法，其中通过气缸给所述坯料保持器提供动力，以使所述坯料保持器垂直移动。
15.如权利要求14所述的袋模制成型方法，其中所述气缸通过液压操作。
16.一种袋模制成型设备，包括：
其顶表面上安置袋膜的模具；
脱模板，所述脱模板设置在所述模具上方，并且所述脱模板在下降时在所述袋膜介于所述脱模板与所述模具之间的情况下接触所述模具，以固定所述袋膜；
坯料保持器，所述坯料保持器设置在所述脱模板的中央部分以垂直移动，并且所述坯料保持器下降以接触所述袋膜的一个表面；以及
冲头，所述冲头设置在所述模具的中央部分以垂直移动，并且所述冲头上升以接触所述袋膜的另一表面，
其中在所述袋膜介于所述冲头与所述坯料保持器之间的情况下，所述冲头和所述坯料保持器彼此接触，以彼此一起上升。
17.如权利要求16所述的袋模制成型设备，进一步包括气缸，所述气缸给所述坯料保持器提供动力，以使所述坯料保持器垂直移动。
18.如权利要求17所述的袋模制成型设备，其中所述气缸通过液压操作。
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