CN116787087A - 不同结构角锥阵列原始模具制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明不同结构角锥阵列原始模具制备方法，涉及同板异形微棱镜角锥阵列原始模具切削，通过利用多种V形刀具相互配合，在同一块原始模具基板上直接加工出多种结构角锥在相同或不同方向上连续阵列形成微棱镜原始模具，使得通过该原始模具制作出的具有两种以上角锥阵列的微棱镜反光膜，满足多种特定入射角、观测角、方向旋转角条件下，反光膜亮度逆反射系数的要求，且在减少微棱镜反光膜工作模具制备过程的繁琐工序，同时有效降低模具片拼接次数和拼接难度，进一步提高模具制备容错率、降低误差率，实现模具生产提质增效目的。
Description
技术领域
本发明涉及模具制作技术领域，特别涉及不同结构角锥阵列原始模具制备方法。
背景技术
一直以来，微棱镜反光材料两边形结构反光角锥阵列模具中，存在0°方向A与90°方向B的逆反射系数亮度数值相差过大的现象，为了使0°方向A和90°方向B都有较高的逆反射系数亮度，先通过同一母模具复制出两张同样的子模具，一张子模具沿着0°方向A以一定的宽度进行分切，另一张子模具沿着相对90°方向B以一定的宽度进行分切，再分别将两种方向分切下来的子模具条带进行间隔拼接，得到ABAB阴阳条纹模具。制作方法如专利CN102441774B一种微棱镜阴阳条纹反光模具的制作方法和专利CN111055094B一种降低拼缝暗带的微棱镜模具的制作方法所揭示的。
但前述现有技术制作微棱镜工作模具特点存在以下几个缺点：
1.需要首先分别作出两张不同微结构角锥的原始模具，得到工作模具后，分别进行分切，再进行拼接。效率低，工序多，造成最终的工作模具精度下降；
2.由于反光膜阵列角锥都是百微米的结构角锥，为了能保证在特定方向上分切模具，且在最小程度上避免角锥的损伤，需要在分切时需要借助放大设备，且要保证定位及分切的高精度，容错率极低，制备成功难度巨大；
3.两张同样的模具在分别经过0°方向A和90°方向B分切之后，得到若干个0°方向A的细条模具带和90°方向B的细条模具带，将其间隔进行排列，得到ABAB阴阳条纹模具。这个步骤需要将相邻的每个模具带都进行焊接，不仅需要极细的焊接拼缝工艺，还要求所有的模具带都处于微米级别的同一平面上；
4.由于存在分切与焊接工序，阴阳条纹模具总是在拼接缝上出现外观上的暗带，影响反光膜的美观。且拼接缝造成角锥结构的破坏，也在一定程度上降低了逆反射系数亮度。
为了减少现有微棱镜反光膜工作模具制备过程的繁琐工序，同时有效降低生产工作模具过程的拼接次数和拼接难度，进一步提升模具制备容错率和提高模具质量增加模具生产效率，本发明提出了两种以上不同结构角锥阵列的微棱镜反光膜原始模具制备，形成微观多结构角锥阵列宏观多样式外观模具。使得通过该原始模具制作出的具有两种以上角锥阵列的微棱镜反光膜，满足多种特定入射角、观测角、方向旋转角条件下，反光膜亮度逆反射系数的要求。
本发明采用如下技术方案：
不同结构角锥阵列原始模具制备方法包括如下步骤：
步骤1.在一原始模具基板上，采用U形刀具对基板表面进行角锥顶面降低粗糙度预处理，车平抛光；
步骤2.采用V2形刀，沿第一个方向a1加工，加工出不同结构角锥之间的 V2槽；
步骤3.采用V3形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第一个方向a1保持一定相同间距加工出V3槽阵列；
步骤4.采用V4形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第一个方向a2保持一定相同间距加工出V4槽阵列；
步骤5.采用V5形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第二个方向b1保持一定相同间距加工出V5槽阵列；
步骤6.采用V6形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第二个方向b2保持一定相同间距加工出V6槽阵列；
步骤7.采用V7形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第三个方向c1保持一定相同间距加工出V7槽阵列；
步骤8.采用V8形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第三个方向c2保持一定相同间距加工出V8槽阵列。
进一步地，其特征在于，当方向a1∥a2、b1∥b2、c1∥c2加工出的角锥阵列原始模具为A1A2A1A2平面模具。
进一步地，其特征在于，当方向a1∥a2步骤2采用的V2形刀具为非对称刀具，即刀具两边的倾角不同且倾角大小分别对应为V3形刀具、V4形刀具倾角大小。
进一步地，其特征在于，当方向a1⊥a2、b1⊥b2、c1⊥c2加工出的角锥阵列原始模具为A1B2A1B2条纹模具。
进一步地，其特征在于，当方向a1⊥a2步骤2采用的V2形刀具为竖直刀具，即刀具一边倾角大小对应为V3形刀具倾角大小，刀具另一边倾角大小为0°。
进一步地，其特征在于，步骤3、5、7采用的刀具相同即V3=V5=V7，步骤4、6、8采用的刀具相同即V4=V6=V8，且V3=V4，则加工出的角锥阵列为正三角锥阵列。
进一步地，其特征在于，步骤3、5、7采用的刀具相同即V3=V5=V7，步骤4、6、8采用的刀具V4、V6、V8中仅一种刀具不同,则加工出的角锥阵列为正三角锥和等腰角锥交替阵列。
进一步地，其特征在于，步骤3、5、7采用的刀具V3、V5、V7中仅一种刀具不同，步骤4、6、8采用的刀具V4、V6、V8中仅一种刀具不同,则加工出的角锥阵列为等腰角锥阵列。
进一步地，其特征在于，步骤3、5、7采用的刀具不全相同即V3、V5、V7中至少一种刀具不同，步骤4、6、8采用的刀具不全相同即V4、V6、V8中至少一种刀具不同,则加工出的角锥阵列为非规则角锥阵列。
进一步地，其特征在于，步骤3至步骤8采用的V3形至V8形的刀具为对称刀具即刀具两边倾角相同，倾角大小优选35.25°至41.5°。
由上述对本发明的制备方法和根据该制备方法加工形成的不同结构角锥阵列原始模具的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
从降低模具制备难度上：由于微米级别角锥结构尺寸极小，需要在放大镜下沿着特定方向进行分割，要求较高的定位精度且要保证两张要分割的模具厚度一致，才能保证拼接后的模具在同一水平面上。本发明极大地避免制备由原始母板模具复制成子板模具，子板模具再加工拼接成工作板模具过程的高频次制造工序带来的加工误差；有效降低了模具分切后再拼接的难度。
从提高模具生产效率上：利用多种V形刀具，在同一块模具基板上直接加工出多种不同结构角锥的交替间隔阵列原始模具，避免了在两块不同结构模具上进行分别按特定宽度分切再进行拼接的工作，可以极大程度地减少通过利用工作模具分切再拼接的重复工序次数，提高模具生产效率。
从改善反光产品质量上：避免了工作模具分切再拼接带来的拼接处的暗带及逆反射系数的降低，避免了模具暗带遗传至反光膜导致反光膜外观暗带范围的扩大，进一步地提高了反光膜产品反光亮度和表面美观度。相对于单一结构角锥同向阵列模具，不同结构角锥阵列的模具相当于将两种以上的特定角度的高逆反射系数的模具整合于同一块模具上，在保证常规角度的高逆反射系数前提下，提高特定角度的逆反射系数，满足多角度各大小视角的反光亮度要求。
拓展技术应用上：本发明可以实现直接加工出两种以上结构角锥阵列的阴阳条、正方格、斜方格、长城格纹等多样式外观的原始模具，进一步地将降低模具拼缝暗带、提高模具生产效率、提升产品质量的制备方法应用于各种各类反光膜制造生产过程中。
附图说明
图1是本发明实施例1平面模具加工步骤1示意图。
图2是本发明实施例1平面模具加工步骤2示意图。
图3是本发明实施例1平面模具加工步骤3示意图。
图4是本发明实施例1平面模具加工步骤4示意图。
图5是本发明实施例1平面模具加工步骤5示意图。
图6是本发明实施例1平面模具加工步骤6示意图。
图7是本发明实施例1平面模具加工步骤7示意图。
图8是本发明实施例1平面模具加工步骤8示意图。
图9是本发明实施例2条纹模具加工步骤1示意图。
图10是本发明实施例2条纹模具加工步骤2示意图。
图11是本发明实施例2条纹模具加工步骤3示意图。
图12是本发明实施例2条纹模具加工步骤4示意图。
图13是本发明实施例2条纹模具加工步骤5示意图。
图14是本发明实施例2条纹模具加工步骤6示意图。
图15是本发明实施例2条纹模具加工步骤7示意图。
图16是本发明实施例2条纹模具加工步骤8示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
如图1至图8所示， 制备A1A2A1A2平面（即不同结构角锥平行方向交替阵列）原始模具包括以下步骤：
步骤1.在一原始模具基板上，采用U形刀具对基板表面进行棱锥顶面降低粗糙度预处理，车平抛光，如图1所示；
步骤2.采用35.25°左倾角41.5°右倾角的V2形刀，沿着第一个方向a1加工，加工出不同结构角锥之间的 V2槽，V2槽位置如图2的①和②所示；
步骤3.采用35.25°倾角对称V3形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第一个方向a1保持一定相同间距加工出V3槽阵列，V3槽位置如图3的③所示；
步骤4.采用41.5°倾角对称V4形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第一个方向a2保持一定相同间距加工出V4槽阵列，V4槽位置如图4的④所示；
步骤5.采用35.25°倾角对称V5形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第二个方向b1保持一定相同间距加工出V5槽阵列，V5槽位置如图5的⑤箭号所在位置所示；
步骤6.采用32°倾角对称V6形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第二个方向b2保持一定相同间距加工出V6槽阵列，V6槽位置如图6的⑥箭号所在位置所示；
步骤7.采用35.25°倾角对称V7形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第三个方向c1保持一定相同间距加工出V7槽阵列，V7槽位置如图7的⑦箭号所在位置所示；
步骤8.采用32°倾角对称V8形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第三个方向c2保持一定相同间距加工出V8槽阵列，V8槽位置如图8的⑧箭号所在位置所示。
由于在步骤2中，首先将不同结构角锥之间的 V2槽阵列全部加工出来，因此在步骤3至步骤8中，有充足下刀槽空间以便刀具进行下刀。
进一步的是，本实施例中方向a1∥a2、b1∥b2、c1∥c2，因此根据上述步骤加工出的角锥阵列原始模具为A1A2A1A2平面模具。
进一步的是，本实施例中步骤3、5、7方向a1、b1、c1互为60°夹角，采用的刀具相同即V3=V5=V7且倾角为35.25°对称刀具，即加工出的第一种结构角锥阵列A1为正三角锥阵列。
进一步的是，本实施例中步骤4、6、8方向a2、b2、c2互为60°夹角，采用的刀具不全相同即V4倾角为41.5°对称刀具，V6和V8倾角为32°对称刀具，因此加工出的第二种结构角锥阵列A2为等腰角锥阵列。
因此根据本实施例的制备方法加工出的角锥阵列原始模具为正三角锥和等腰角锥平行方向交替阵列的A1A2A1A2平面模具。
实施例2：
如图9至图16所示， 制备A1B2A1B2条纹（即不同结构角锥垂直方向交替阵列）原始模具包括以下步骤：
步骤1.在一原始模具基板上，采用U形刀具对基板表面进行棱锥顶面降低粗糙度预处理，车平抛光，如图9所示；
步骤2.采用35.25°左倾角41.5°右倾角的V2形刀，沿着第一个方向a1加工，加工出不同结构角锥之间的 V2槽，V2槽位置如图10的①和②所示；
步骤3.采用35.25°倾角对称V3形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第一个方向a1保持一定相同间距加工出V3槽阵列，V3槽位置如图11的③所示；
步骤4.采用41.5°倾角对称V4形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第一个方向a2保持一定相同间距加工出V4槽阵列，V4槽位置如图12的④所示；
步骤5.采用35.25°倾角对称V5形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第二个方向b1保持一定相同间距加工出V5槽阵列，V5槽位置如图13的⑤箭号所在位置所示；
步骤6.采用32°倾角对称V6形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第二个方向b2保持一定相同间距加工出V6槽阵列，V6槽位置如图14的⑥箭号所在位置所示；
步骤7.采用35.25°倾角对称V7形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第三个方向c1保持一定相同间距加工出V7槽阵列，V7槽位置如图15的⑦箭号所在位置所示；
步骤8.采用32°倾角对称V8形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第三个方向c2保持一定相同间距加工出V8槽阵列，V8槽位置如图16的⑧箭号所在位置所示。
由于在步骤2中，首先将不同结构角锥之间的 V2槽阵列全部加工出来，因此在步骤3至步骤8中，有充足下刀槽空间以便刀具进行下刀。
进一步的是，本实施例中方向a1⊥a2、b1⊥b2、c1⊥c2，因此根据上述步骤加工出的角锥阵列原始模具为A1B2A1B2条纹模具。
进一步的是，本实施例中步骤3、5、7方向a1、b1、c1互为60°夹角，采用的刀具相同即V3=V5=V7且倾角为35.25°对称刀具，即加工出的第一种结构角锥阵列A1为正三角锥阵列。
进一步的是，本实施例中步骤4、6、8方向a2、b2、c2互为60°夹角，采用的刀具不全相同即V4倾角为41.5°对称刀具，V6和V8倾角为32°对称刀具，因此加工出的第二种结构角锥阵列B2为等腰角锥阵列。
因此根据本实施例的制备方法加工出的角锥阵列原始模具为正三角锥和等腰角锥垂直方向交替阵列的A1B2A1B2条纹模具。
实施例3：
与实施例1步骤及加工特征基本相同，不同在于，加工方向a1∥a2，但方向b1不平行方向b2，方向c1也不平行方向c2，即方向a1、b1、c1互为60°夹角，方向a2与方向b2呈56.5°夹角，方向a2与方c2呈56.5°夹角，方向b2与方c2呈67°夹角, 因此根据本实施例的制备方法加工出的角锥阵列原始模具为正三角锥和两边形等腰角锥平行方向交替阵列的A1A3A1A3平面模具。
实施例4
与实施例3步骤及加工特征基本相同，不同在于，加工方向a1⊥a2，但方向b1不垂直方向b2，方向c1也不垂直方向c2，即方向a1、b1、c1互为60°夹角，方向a2与方向b2呈56.5°夹角，方向a2与方c2呈56.5°夹角，方向b2与方c2呈67°夹角, 因此根据本实施例的制备方法加工出的角锥阵列原始模具为正三角锥和两边形等腰角锥垂直方向交替阵列的A1B3A1B3条纹模具。
根据本发明内容及本发明具体实施方式：当采用不同倾角的V形刀具；改变切削方向a、b、c之间的方向夹角；以及改变角锥阵列方向AAAA相互平行、ABAB相互垂直、ACAC相互成一定夹角的组合方式，可加工制备出多种不同结构角锥阵列多种外观样式的原始模具。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属于本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
Claims (10)
1.不同结构角锥阵列原始模具制备方法包括如下步骤：
步骤1.在一原始模具基板上，采用U形刀具对基板表面进行角锥顶面降低粗糙度预处理，车平抛光；
步骤2.采用V2形刀，沿第一个方向a1加工，加工出不同结构角锥之间的 V2槽；
步骤3.采用V3形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第一个方向a1保持一定相同间距加工出V3槽阵列；
步骤4.采用V4形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第一个方向a2保持一定相同间距加工出V4槽阵列；
步骤5.采用V5形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第二个方向b1保持一定相同间距加工出V5槽阵列；
步骤6.采用V6形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第二个方向b2保持一定相同间距加工出V6槽阵列；
步骤7.采用V7形刀，对第一种结构角锥所在位置沿第三个方向c1保持一定相同间距加工出V7槽阵列；
步骤8.采用V8形刀，对第二种结构角锥所在位置沿第三个方向c2保持一定相同间距加工出V8槽阵列。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当方向a1∥a2、b1∥b2、c1∥c2加工出的角锥阵列原始模具为A1A2A1A2平面模具。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当方向a1∥a2步骤2采用的V2形刀具为非对称刀具，即刀具两边的倾角不同且倾角大小分别对应为V3形刀具、V4形刀具倾角大小。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当方向a1⊥a2、b1⊥b2、c1⊥c2加工出的角锥阵列原始模具为A1B2A1B2条纹模具。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，当方向a1⊥a2步骤2采用的V2形刀具为竖直刀具，即刀具一边倾角大小对应为V3形刀具倾角大小，刀具另一边倾角大小为0°。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3、5、7采用的刀具相同即V3=V5=V7，步骤4、6、8采用的刀具相同即V4=V6=V8，且V3=V4，则加工出的角锥阵列为正三角锥阵列。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3、5、7采用的刀具相同即V3=V5=V7，步骤4、6、8采用的刀具V4、V6、V8中仅一种刀具不同，则加工出的角锥阵列为正三角锥和等腰角锥交替阵列。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3、5、7采用的刀具V3、V5、V7中仅一种刀具不同，步骤4、6、8采用的刀具V4、V6、V8中仅一种刀具不同,则加工出的角锥阵列为等腰角锥阵列。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3、5、7采用的刀具不全相同即V3、V5、V7中至少一种刀具不同，步骤4、6、8采用的刀具不全相同即V4、V6、V8中至少一种刀具不同，则加工出的角锥阵列为非规则角锥阵列。
10.根据权利要求1至9任一项权利要求所述的制备方法，其特征在于，步骤3至步骤8采用的V3形至V8形的刀具为对称刀具即刀具两边倾角相同，倾角大小优选35.25°至41.5°。
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