CN115816744A

CN115816744A - 一种乐器盒盒体及其制备方法

Info

Publication number: CN115816744A
Application number: CN202211266999.5A
Authority: CN
Inventors: 王明涛; 于洋
Original assignee: Weihai Huaqi Composite Materials Co ltd
Current assignee: Weihai Huaqi Composite Materials Co ltd
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2023-03-21

Abstract

本发明涉及乐器盒制作技术领域，具体而言，涉及一种乐器盒盒体及其制备方法。该方法分别制作发泡模具、外盒体模具和内饰壳体模具；将吸塑材料或碳纤维材料分别在外盒体模具和内饰壳体模具内表面定型以制成外盒体和内饰壳体；在外盒体和内饰壳体之间注入发泡材料，并通过发泡模具定型，得到乐器盒盒体。该方法采用发泡工艺与吸塑工艺或碳纤维材料的成型工艺相结合，能够使乐器盒具有重量轻、强度和刚性好、耐撞击的优点；采用模具进行制作，可使乐器盒的产品性能和尺寸能够保持稳定，特别适合工业化大批量生产；该方法还具有步骤简单、成本低的优点。

Description

一种乐器盒盒体及其制备方法

技术领域

本发明涉及乐器盒制作技术领域，具体而言，涉及一种乐器盒盒体及其制备方法。

背景技术

现有乐器盒主要是ABS、PC热塑性厚板材吸塑成型，由于是热塑性厚板材料制作，所以重量较重，强度、刚性等性能一般，这影响乐器盒对乐器保护的性能，还影响使用者对乐器盒的认同感。

另外，一些乐器盒材质为PS泡沫布盒、木材、玻璃纤维和碳纤维增强固化盒体，碳纤维增强固化包括常温固化、高温固化、高温加压固化等。木盒虽然成本低廉，但重量重，外观单一，制作设备投资大，需要消耗大量木材，所以从美观、实用、环保和节能等方面考虑，使用率越来越低。玻璃纤维和碳纤维常温固化盒体多采用手糊工艺，成本高、强度一般，对环境存在污染，并且不可回收利用，造成资源的浪费。玻璃纤维和碳纤维增强的热固盒体虽坚固耐用，但其生产工艺要求高，设备投资大，导致其造价高、产量小，市场占有量一般，难以推广。PS泡沫布盒虽然具有价格低、重量轻的优点，但是该材质外观单一，可塑性差，并且强度弱，对乐器的保护性一般，仅适合单价低的乐器使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种乐器盒盒体及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种乐器盒盒体的制备方法，包括以下步骤：

S1、分别制作发泡模具、外盒体模具以及内饰壳体模具；

S2、将吸塑材料或碳纤维材料分别在所述外盒体模具和所述内饰壳体模具内表面定型以制成外盒体和内饰壳体；

S3、在所述外盒体和所述内饰壳体之间注入发泡材料，并通过所述发泡模具定型，得到所述乐器盒盒体。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤S2中，采用吸塑材料时，包括以下步骤：

将所述吸塑材料的颗粒烘干并挤塑成板材；再将所述板材加热软化，在真空条件下将软化后的所述板材分别吸附到外盒体模具以及内饰壳体模具的内表面，定型脱模后得到所述外盒体和所述内饰壳体。

进一步，所述板材的厚度为0.5～1.5mm。

进一步，所述步骤S2中，采用碳纤维材料时，包括以下步骤：

在所述外盒体模具和所述内饰壳体模具内表面涂覆脱模材料，再将剪裁好的所述碳纤维材料分别铺设在所述脱模材料上，并在所述碳纤维材料上再次涂覆脱模材料；将两个模具转移至真空袋中并抽真空固定，再加热固化，待两个模具冷却后取出，脱模分别得到所述外盒体和所述内饰壳体。

进一步，所述发泡模具包括发泡凹模和发泡凸模，所述发泡凸模的表面与所述发泡凹模的表面之间具有发泡缝隙。

进一步，所述发泡缝隙的宽度为4～12mm。

进一步，所述步骤S3中，将所述外盒体嵌入所述发泡凹模中，将所述内饰壳体套设在所述发泡凸模上；在所述外盒体上注入发泡材料浆液，再将所述发泡凸模压入所述发泡凹模中并固定；进行发泡反应并定型；定型后，分离所述发泡凸模与所述发泡凹模，得到所述乐器盒盒体。

进一步，进行发泡反应时，所述发泡模具的温度为40～60℃，所述发泡材料浆液的温度为30～35℃，发泡反应定型时间为20-30分钟。

进一步，发泡完成后，得到的发泡层密度为50-100kg/m³。

本发明提供一种乐器盒，所述乐器盒的盒体包采用上述的制备方法制备而成。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的乐器盒盒体制备方法，采用发泡工艺与吸塑工艺或碳纤维材料的成型工艺相结合，能够使制得的乐器盒具有重量轻、强度和刚性好、耐撞击的优点；

(2)本发明的乐器盒盒体制备方法，发泡密度为50-100kg/m^3，发泡厚度为4-12mm，这样的发泡层能够满足乐器盒的强度要求，能够良好的保护乐器；

(3)本发明的乐器盒盒体制备方法，采用预制的模具进行制备，不仅能够根据乐器的具体形状进行定制，而且可以使乐器盒的产品性能和尺寸能够保持稳定，特别适合工业化大批量生产；

(4)本发明的乐器盒盒体制备方法，而且还具有步骤简单、成本低的优点。

附图说明

图1为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例1的提琴盒盒体中，外盒壳体模具的纵向侧视图；

图2为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例1的提琴盒盒体中，外盒壳体模具的纵向正视图。

图3为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例1的提琴盒盒体中，内饰壳体模具的纵向正视图；

图4为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例1的提琴盒盒体中，内饰壳体模具的纵向侧视图；

图5为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例1的提琴盒盒体中，发泡模具的发泡凸模的纵向剖视图；

图6为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例1的提琴盒盒体中，发泡模具的发泡凹模的横向剖视图；

图7为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例1的提琴盒盒体中，发泡模具在制备盒体时的剖面图；

图8为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例2的提琴盒盒体中，内饰为布料的壳体发泡模具的纵向剖视图；

图9为本发明的乐器盒盒体的制备方法中，实施例1的提琴盒盒体的横向剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、发泡凹模；11、模型凹陷部；12、发泡凹模模体；

2、发泡凸模；21、模型突出部；22、发泡凸模模体；

3、锁紧装置；4、压框；5、外壳层；6、内饰层；7、发泡层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1～9所示，本发明的乐器盒盒体的制备方法，包括以下步骤：

S1、分别制作发泡模具、外盒体模具以及内饰壳体模具；

S2、将吸塑材料或碳纤维材料分别在外盒体模具和内饰壳体模具内表面定型以制成外盒体和内饰壳体；

S3、在外盒体和内饰壳体之间注入发泡材料，并通过发泡模具定型，得到乐器盒盒体。

本发明的制备方法，采用发泡工艺与吸塑工艺或碳纤维材料的成型工艺相结合，能够使制得的乐器盒具有重量轻、强度和刚性好、耐撞击的优点，而且还具有步骤简单、成本低的优点。

本发明的制备方法采用预制的模具进行制备，使乐器盒的产品性能和尺寸能够保持稳定，特别适合工业化大批量生产。

优选的，步骤S1中，发泡模具包括可配合安装并定位的发泡凹模1和发泡凸模2，发泡凹模1的形状可供所述外盒体嵌入，发泡凸模2的形状可供所述内饰壳体套设固；发泡凹模1和所述发泡凸模2配合安装时，两者之间具有用于注入发泡材料的发泡缝隙。

本发明使用的模具具体结构，原则上可以采用任何能够实现上述效果的具体模具。本发明将通过具体的实施例对模具的具体结构进行举例说明。

在本发明的一个实施例中，发泡凹模1包括模型凹陷部11和发泡凹模模体12，发泡凸模2包括模型突出部21和发泡凸模模体22。模型凹陷部11的形状与外盒体形状相同。模型突出部21的形状与内饰壳体相同；使用时，发泡凹模1位于下侧，发泡凸模2位于上侧，并且模型突出部21可进入模型凹陷部11。

上述实施例中，优选的，在发泡凹模模体12和发泡凸模模体22的四周设有定位孔，定位孔可以辅助定位，使产品空间均匀，防止偏心。在两个模体的同一侧分别设有锁紧装置3，两个模体上的锁紧装置3可互相配合锁紧。锁紧装置3为挂锁。

上述实施例中，优选的，在两个模具的模体内埋入水管，可用于调节模具本身的温度。

上述实施例中，优选的，在发泡凹模模体12和发泡凸模模体22之间还设有压框4，压框4的一侧也设有锁紧装置3，并且可与发泡凸模模体22上的锁紧装置3配合锁紧。当内饰为布料时，布料吸附于发泡凸模模体22上，并且布料的边缘位于压框4与发泡凸模模体22之间；这样，发泡凸模模体22和压框4和将布料的边缘压紧并固定。

优选的，发泡缝隙的宽度为4～12mm；发泡缝隙的宽度决定了发泡的厚度。将发泡缝隙控制在上述范围，使发泡厚度也在该范围内，能够有效保证发泡定型的强度。

在本发明的制备方法中，步骤S2采用吸塑材料和碳纤维材料所使用的具体方法是不同的。

当采用吸塑材料时，采用吸塑工艺制备外盒体和内饰壳体。吸塑材料可以是PC、ABS等。吸塑工艺具体包括以下步骤：

将吸塑材料的颗粒烘干并挤塑成板材；再将板材加热软化，在真空条件下将软化后的板材分别吸附到外盒体模具以及内饰壳体模具的内表面，定型脱模后得到外盒体和内饰壳体。

优选的，加热软化的温度为110-160℃，加热时间可根据实际情况确定。

优选的，板材的厚度为0.5～1.5mm；当板材越薄时，乐器盒的重量越轻，但当板材厚度低于0.5mm时，对生产工艺的精度和操作技术的要求高，会导致成品率下降。

当采用碳纤维材料时，采用手糊真空袋法制备外盒体和内饰壳体。包括以下步骤：

将剪裁好的碳纤维材料分别铺设在涂有脱模剂的外盒体模具和内饰壳体模具内，在碳纤维材料再涂覆脱模材料；将两个模具转移至真空袋中并抽真空固定，再加热固化，加热温度为120-140℃，时间1-2小时；待模具冷却后取出，得到外盒体和内饰壳体。

优选的，脱模剂为半永久脱模剂，具体采用的是肯天255。另外，在一些实施例中，乐器盒的内饰还可以是布料。当乐器盒的内饰是布料时，则无需制作内饰壳体模具，仅制作外盒体模具即可。

在本发明的步骤S3中，将外盒体嵌入发泡凹模1中，将内饰壳体套设在发泡凸模2上；向外盒体上注入发泡材料浆液，再将发泡凸模2与发泡凹模1合并固定；待发泡反应定型后，分离发泡凸模2与所述发泡凹模1，取出并将边缘多余的材料裁去，得到乐器盒盒体。

当内饰为布料时，在发泡前，将布料固定在发泡凸模2的表面并压紧，再在真空的条件下将布料均匀的吸附在发泡凸模2表面。

优选的，发泡材料为PU。

优选的，发泡模具的温度为40～60℃，发泡材料浆液的温度为30～35℃，发泡反应定型时间为20-30分钟。发泡完成后，得到的发泡层7密度为50-100kg/m³。

发泡定型时间越长产品定型越好，发泡厚度控制在4-12mm之间，发泡强度和密度、厚度成正比，密度越大强度越大，厚度越厚强度越强。由于乐器盒不仅要求高强度，还要有重量要求。对于体积小的乐器，其乐器盒的发泡厚度为4-6mm，对于体积大的乐器盒，发泡厚度为8-12mm，这样强度可以达到要求并且产品重量尽可能做到最轻。

本发明的乐器盒，采用上述的制备方法制备而成。本发明的乐器盒盒体包括外壳层5和内饰层6，外壳层5和内饰层6之间还设有发泡层7。

优选的，本发明的乐器盒为提琴盒、管乐乐器盒等。

以下通过具体的实施例对本发明的制备方法进行举例说明：

实施例1

本实施例制备的乐器盒的外盒体和内饰壳体均为热塑材料，本实施例制备的乐器盒为提琴盒。

具体的制备过程如下：

1)提琴盒的外盒体模具、内饰壳体模具以及发泡模具的制作：

根据提琴的形状和大小，分别制作外盒体模具、内饰壳体模具，模具的材质为铝；两个模具均为凸形的模具。本实施例的外盒体模具和内饰壳体模具上开设气孔，孔径0.6mm。将做好的外盒体模具和内饰壳体模具用螺丝固定到吸塑平台上，吸塑平台上模具固定的位置为镂空，使得模具在固定至吸塑平台时，模具向上凸起。

外壳吸塑模具的具体形状如图1-2所示，内饰吸塑模具的形状如图3-4所示。

模具上开设的气孔的大小越小越好，常规孔径为0.5-0.8mm，吸塑模具是凸型模具，

根据提琴的形状和大小，制作发泡模具，发泡模具与外盒体和内饰壳体的形状对应。

2)提琴盒的外盒体和内饰壳体的制作：采用吸塑的工艺进行制作。吸塑前将外盒体模具固定在吸塑机吸塑平台上，将热塑性板材加热后利用真空将软化后的板材吸附到模具表面，待壳体冷却定型后脱模既得外盒体；内饰壳体的制作过程相同。

3)提琴盒的盒体发泡成型：将外盒体放入发泡凹模1的模型凹陷部11中，再将内饰壳体套在发泡凸模2的模型突出部21上。然后，在外盒体中打入预混好的定量PU发泡料，具体用量可按壳体空间大小提前计算，再将发泡凸模2的模型突出部21压入模型凹陷部11中，锁紧挂锁3，待发泡料反应完毕后打开模具，取出发泡产品，将产品裁去多余边既得提琴盒盒体。

本实施例的发泡缝隙的宽度为8mm，发泡过程具体条件为，泡模具的温度为50℃，发泡材料浆液的温度为30℃，发泡反应定型时间为30分钟，发泡完成后，得到的发泡层7密度为80kg/m³。

实施例2

本实施例制备的乐器盒的外盒体为热塑材料，内饰为布料本实施例制备的乐器盒为提琴盒。

具体的制备过程如下：

1)提琴盒的外盒体模具以及发泡模具的制作：

根据提琴的形状和大小，制作外盒体模具，该外盒体模具为凹形的模具。本实施例的外盒体模具上开设气孔，孔径0.8mm。将做好的外盒体模具具用螺丝固定到吸塑平台上，吸塑平台上模具固定的位置为镂空，使得模具在固定至吸塑平台时，模具向上凸起。

根据提琴的形状和大小，制作发泡模具，发泡模具与外盒体和内饰的形状对应。

2)提琴盒的外盒体的制作：采用吸塑的工艺进行制作。吸塑前将外盒体模具固定在吸塑机吸塑平台上，将热塑性板材加热后利用真空将软化后的板材吸附到模具表面，待壳体冷却定型后脱模既得外盒体。

3)提琴盒的盒体发泡成型：将外盒体放入发泡凹模1的模型凹陷部11中，再将内饰的布料套在发泡凸模2的模型突出部21上。

将布料的四边用压框4固定在发泡凸模2的发泡凸模模体22上，在真空条件下将布料均匀吸附在发泡凸模2表面，再锁紧压框4和发泡凸模模体22间的全部挂锁。

在外盒体中打入预混好的定量PU发泡料，再将发泡凸模2的模型突出部21压入模型凹陷部11中，锁紧挂锁3，待发泡料反应完毕后打开模具，取出发泡产品，将产品裁去多余边既得提琴盒盒体。

本实施例发泡过程具体条件为，发泡缝隙的宽度为6mm，发泡模具的温度为40℃，发泡材料浆液的温度为30℃，发泡反应定型时间为25分钟，发泡完成后，得到的发泡层7密度为50kg/m³。

实施例3

本实施例制备的乐器盒的外盒体和内饰壳体均为碳纤维增强环氧塑料，本实施例制备的乐器盒为提琴盒。

具体的制备过程如下：

根据提琴的形状和大小，分别制作外盒体模具、内饰壳体模具；其中，内饰壳体模具为凸形的模具，外壳模具为凹形的模具，两个模具上均不设置气孔。发根据提琴的形状和大小，制作发泡模具，发泡模具与外盒体和内饰壳体的形状对应。

2)提琴盒的外盒体和内饰壳体的制作：在外盒体模具、内饰壳体模具上涂覆脱模剂，将碳纤维预浸料按乐器盒形状裁成不同的尺寸备用，将裁好的碳纤维布按乐器形状铺在外壳模具的凹形的模具中，再在碳纤维表面涂覆脱模材料，将上述铺好的产品和模具一起放入真空袋中，抽真空固定，将产品加热固化，待模具冷却取出产品既得碳纤维外盒体；内饰壳体的制作过程和外盒体相同。

3)提琴盒的盒体发泡成型：将外盒体放入发泡凹模1的模型凹陷部11中，再将内饰壳体套在发泡凸模2的模型突出部21上。然后，在外盒体中打入预混好的定量PU发泡料，再将发泡凸模2的模型突出部21压入模型凹陷部11中，锁紧挂锁3，待发泡料反应完毕后打开模具，取出发泡产品，将产品裁去多余边既得提琴盒盒体。

本实施例发泡过程具体条件为，发泡缝隙的宽度为12mm，发泡模具的温度为60℃，发泡材料浆液的温度为35℃，发泡反应定型时间为20分钟，发泡完成后，得到的发泡层7密度为60kg/m³。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分别制作发泡模具、外盒体模具以及内饰壳体模具；

2.根据权利要求1所述一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用吸塑材料时，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，所述板材的厚度为0.5～1.5mm。

4.根据权利要求1所述一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用碳纤维材料时，包括以下步骤：

5.根据权利要求1～4任意一项所述一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，所述发泡模具包括发泡凹模(1)和发泡凸模(2)，所述发泡凸模(2)的表面与所述发泡凹模(1)的表面之间具有发泡缝隙。

6.根据权利要求5所述一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，所述发泡缝隙的宽度为4～12mm。

7.根据权利要求5所述一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，将所述外盒体嵌入所述发泡凹模(1)中，将所述内饰壳体套设在所述发泡凸模(2)上；在所述外盒体上注入发泡材料浆液，再将所述发泡凸模(2)压入所述发泡凹模(1)中并固定；进行发泡反应并定型；定型后，分离所述发泡凸模(2)与所述发泡凹模(1)，得到所述乐器盒盒体。

8.根据权利要求7所述一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，进行发泡反应时，所述发泡模具的温度为40～60℃，所述发泡材料浆液的温度为30～35℃，发泡反应定型时间为20-30分钟。

9.根据权利要求8所述一种乐器盒盒体的制备方法，其特征在于，发泡完成后，得到的发泡层(7)密度为50-100kg/m³。

10.一种乐器盒，其特征在于，所述乐器盒的盒体包采用权利要求1～9任意一项所述的制备方法制备而成。