CN117001920A - 成型装置及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种成型装置及一种成型方法。该成型装置包括一上模具、一下模具以及一中间模具。该下模具配置于该上模具底下。该中间模具配置于该上模具与该下模具之间。该中间模具通过一位置控制机构而可动式附接到该下模具。

Description

成型装置及成型方法

相关申请案交叉参照

本申请案主张2022年4月28日申请的美国非临时申请案第17/731，764号的优先权，其整个内容在此并入本文供参考。

技术领域

本发明是关于一种成型装置及其成型方法，尤其是，关于一种适用于射出成型或挤压成型的成型装置以及成型方法。

背景技术

发泡聚合物物件具有许多优点，诸如强度高、重量轻、抗冲击、良好的隔音和隔热等。该发泡聚合物物件可藉由射出成型或挤压成型制成具有预定形状的模物件。例如，在将聚合物材料熔融并与发泡剂混合以透过射出成型机形成混合物之后，藉由施加压力施加熔融聚合物，以将其射出或挤压到模具的模具腔中，以形成所需的发泡聚合物物件。发泡聚合物物件的属性或特性和应用可通过改变混合物的组成和调整成型方法来改变。

通常，发泡聚合物物件的外观和物理特性直接受到成型制程的影响，因此，模具的设计必须考虑混合物的流动性，使得在形成制程中，混合物可均匀、快速、均匀地分布在模具腔中，并且混合物中气泡孔的分布密度高且均匀，从而保持原始的物理性能。尽管使用模具形成的发泡聚合物物件具有许多优点和应用，但是其缺点仍然是尚未打破的极限与限制。

发明内容

本发明的一目的为提供一种成型装置及一种成型方法。

根据本发明的一具体实施例，揭示一种成型装置。该成型装置包括一上模具、一下模具及一中间模具。该下模具配置于该上模具底下。该中间模具配置于该上模具与该下模具之间。该中间模具通过一位置控制机构而可动式附接到该下模具。

根据本发明的一具体实施例，揭示一种成型方法。该成型方法包括：(a)提供一下模具及一以可动式附接到该下模具的中间模具；(b)接合一上模具与该下模具以界定一容纳空间，并将该中间模具配置于该容纳空间内，其中该上模具、该中间模具和该下模具共同界定一模具腔；(c)将一材料射入该模具腔内，并至少部分环绕该中间模具；及(d)由该材料形成一物件。

附图说明

结合附图阅读时，从以下实施方式可最佳理解本发明态样。应注意，根据产业中的标准实践，各种特征件并未按比例绘制。实际上，为了清晰起见，各种特征件的尺寸可能任意放大或缩小。

图1A为在根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图1B为图1A中的该成型装置的侧视图。

图2A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图2B为图2A中的该成型装置的侧视图。

图3A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图3B为图3A中的该成型装置的侧视图。

图4A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图4B为图4A中的该成型装置的侧视图。

图5A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图5B为图5A中的该成型装置的侧视图。

图6A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图6B为图6A中的该成型装置的侧视图。

图7为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图8为根据本发明的一些具体实施例的该物件的示意立体图。

图9为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图10为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图11为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图12为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图13为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图14为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图15为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图16A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图16B为图16A中的该成型装置的侧视图。

图17A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图17B为图17A中的该成型装置的侧视图。

图18A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图18B为图18A中的该成型装置的侧视图。

图19A为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置的示意立体图。

图19B为图19A中的该成型装置的侧视图。

图20为根据本发明的一些具体实施例的成型方法的一或多个制造阶段中的一成型装置示意侧视图。

图21为例示根据本发明的一些具体实施例的一成型方法流程图。

具体实施方式

以下揭露提供用于实施所提供标的事项中不同特征的许多不同的具体实施例或范例。以下说明组件和配置的具体范例，以简化本发明。当然，这些仅为范例，而非限制性。例如，以下描述中在第二特征上或之上形成第一特征可包括第一和第二特征件直接接触形成的具体实施例，并且可亦包括可在第一与第二特征件之间形成附加特征件，使得第一和第二特征件不直接接触的具体实施例。此外，本发明可能在各种范例中重复参考编号及/或字母。此重复的目的在于简单和清楚，并且本身并不表示所讨论的各种具体实施例及/或配置之间的关系。

此外，本文可能使用空间相关用语，诸如底下、下方、上方、之上等，以便于描述一组件或特征件与另外(多个)元件或(多个)特征件的关系，如图中所示。除了图中所描绘方位之外，空间相关用语还涵盖设备于使用或操作中的不同方位。该设备可以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并因此可解释本文中使用的空间相关用语。

尽管阐述本发明广泛范畴的数值范围和参数是近似值，但具体范例中揭示的数值尽可能精确提出。然而，任何数值原本就包含必然由相对测试测量中发现的标准偏差所引起的某些误差。另外，如本文所用，用语「约」通常是指在特定值或范围的10％、5％、1％或0.5％之内。或者，当熟习该项技艺者考虑时，用语「约」意指在平均值的可接受标准误差内。除了在操作/工作范例中，或除非另有明确说明，否则本文内说明的所有数值范围、数量、值和百分比(诸如材料数量、持续时间、温度、操作条件、数量比例等等)应理解为在所有情况下都由用语「约」所修饰。因此，除非有相反的指示，否则本发明和文后申请专利范围中所阐述数值参数是可根据需要变化的近似值。至少，每个数值参数应根据提出的有效数字的数量并通过应用普通舍入技术来解释。在本文中，范围可表示为从一端点到另一端点或两端点之间。除非另有说明，否则本文所揭示的所有范围包括多个端点。

图1A至图8例示用于根据本发明的一些具体实施例的用于制造物件的成型方法。在一些具体实施例中，该方法用于制造图8所示的物件(article)6。

请即参考图1A和图1B，其设置一成型装置1。图1A为根据本发明的一些具体实施例的第一制造阶段中的一成型装置1的示意立体图。图1B为图1A中的成型装置1的侧视图。成型装置1可包括一上模具2、一下模具3、一中间模具4和一位置控制机构5。

在一些具体实施例中，上模具2在某些配置或状态(configuration)方面(诸如尺寸、形状等等)可对应于下模具3。上模具2可置放在下模具3上，并与下模具3接合(engaged)。在一些具体实施例中，成型装置1的制备包括将下模具3输送朝向上模具2。因此，下模具3应配置于上模具2下方，供后续步骤使用。在一些具体实施例中，上模具2可与下模具3对准。在图1A和图1B内所例示的具体实施例中，成型装置1处于开放配置或开放状态(open configuration)。

上模具2可具有一顶表面21与一相对于顶表面21的底表面22。上模具2可界定一凹部23和一通道24。上模具2的底表面22可面对下模具3和中间模具4。上模具2的凹部23可从上模具2的底表面22内凹。上模具2的凹部23的配置或状态(例如，尺寸或形状)可对应于中间模具4的配置或状态(例如，尺寸或形状)。上模具2的凹部23可包括一第一内表面231和一第二内表面232。第二内表面232可在上模具2的第一内表面231与底表面22之间延伸。第一内表面231和第二内表面232基本上可与中间模具4共形。

在一些具体实施例中，通道24可延伸通过上模具2，并且可在上模具2的顶表面21上具有一开口241。在一些具体实施例中，当成型装置1处于如图3A和图3B所示的封闭配置时，通道24可与上模具2的凹部23或模具腔14连通。或者，通道24可与上模具2的凹部23连通。因此，可透过通道24触及上模具2的凹部23。为了简单和清楚起见，仅例示一通道24，但是可理解，可在上模具2配置任何合适数量的通道24。在一些具体实施例中，通道24的数量与上模具2的凹部23的数量相同。在一些具体实施例中，上模具2的凹部23的数量超过通道24的数量。在一些具体实施例中，通道24的数量超出上模具2的凹部23的数量。

在一些具体实施例中，通道24可不配置在上模具2上，而是当成型装置1处于如图3A和图3B所示的封闭配置时，通道24可配置在下模具3上，以触及下模具3的凹部33或模具腔14。在一些具体实施例中，当成型装置1处于如图3A和图3B所示的封闭配置或封闭状态(closed configuration)时，只要通道24可以与模具腔14连通，则通道24可配置在下模具3的侧壁、下模具3的底部、或任何其他合适的部份上。

下模具3配置于上模具2底下。下模具3可具有一顶表面31及一相对于顶表面31的底表面32。下模具3可界定一凹部33和一孔结构34。下模具3的顶表面31可面对上模具2和中间模具4。下模具3的凹部33可从下模具3的顶表面31内凹。下模具3的凹部33的配置(例如，尺寸或形状)可对应于中间模具4的底表面的配置(例如，尺寸或形状)。下模具3的凹部33的位置可就在中间模具4下方。当成型装置1处于如图3A和图3B所示的封闭配置时，下模具3的凹部33可为模具腔14的一部分。

在一些具体实施例中，孔结构34可配置在下模具3的凹部33之外。如此，孔结构34可不与下模具3的凹部33连通。如此，无法透过孔结构34触及下模具3的凹部33。在一些具体实施例中，孔结构34可以或可不延伸通过下模具3。孔结构34可包括相互连通的第一孔341和第二孔342。第一孔341可在下模具3的顶表面31上具有一开口。第二孔342位于第一孔341底下。第二孔342的尺寸(例如，宽度或直径)小于第一孔341的尺寸(例如，宽度或直径)，以形成阶梯结构343。

为了简单和清楚起见，仅例示孔结构34，但是可理解，可在下模具3处配置任何合适数量的孔结构34。在一些具体实施例中，孔结构34可用于容纳位置控制机构5的一部分。如此，孔结构34的数量可等于位置控制机构5的数量。在一些具体实施例中，孔结构34的数量可为两或三个，其可平衡或基本均匀支撑从上模具2施加在位置控制机构5和中间模具4上的向下压力。

中间模具4可配置在上模具2与下模具3之间，并且可透过位置控制机构5以可动式附接(moveably attached)到下模具3。中间模具4可在上模具2与下模具3之间移动。在一些具体实施例中，由于位置控制机构5的操作，使得中间模具4可在上模具2与下模具3之间移动。在一些具体实施例中，位置控制机构5可驱动或致动中间模具4沿上模具2与下模具3之间的方向移动，或沿成型装置1的高度移动。可理解，中间模具4的最大位移受位置控制机构5的限制。也就是说，中间模具4和下模具3之间的间隙或距离受到位置控制机构5的控制。此外，中间模具4和上模具2之间的间隙或距离并不受位置控制机构5的控制。

如图1A和图1B所示，中间模具4可包括一主体部41和一鞋楦部42。主体部41可连接到鞋楦部42的后端。在一些具体实施例中，主体部41和鞋楦部42是一体成形为单一结构。主体部41可具有一顶表面411及一相对于顶表面411的底表面412。鞋楦部42可具有一顶表面421、与一相对于顶表面421的底表面422以及在顶表面421与底表面422之间延伸的一外表面423。此外，鞋楦部42可界定从外表面423内凹的至少一凹部43。当成型装置1处于如图3A和图3B所示的封闭配置时，中间模具4的凹部43可为模具腔14的一部分。在一些具体实施例中，该至少一凹部43可包括复数个凹部43，其相互连通并延伸到鞋楦部42的底表面422。在一些具体实施例中，鞋楦部42可进一步限定从鞋楦部42的底表面422内凹的至少一底部凹部(未示出)。

鞋楦部42的顶表面421可基本上与主体部41的顶表面411齐平或共平面。因此，中间模具4的顶表面可包括鞋楦部42的顶表面421和主体部41的顶表面411。此外，鞋楦部42的底表面422可基本上与主体部41的底表面412齐平或共平面。因此，中间模具4的底表面可包括鞋楦部42的底表面422和主体部41的底表面412。因此，鞋楦部42的最大厚度可大致等于主体部41的最大厚度和中间模具4的最大厚度。

位置控制机构5可连接或附接到中间模具4的主体部41的底表面412。位置控制机构5可驱动或致动中间模具4向上移动，以当成型装置1处于开放配置时，在下模具3的顶表面31与中间模具4的底表面(包括鞋楦部42的底表面422和主体部41的底表面412)之间产生间隙G。也就是说，位置控制机构5可产生中间模具4与下模具3之间的相对运动。如图1A和图1B所示，成型装置1处于开放配置，间隙G达到最大值。

在一些具体实施例中，位置控制机构5的一部分可容纳于下模具3的孔结构34中。因此，当成型装置1处于封闭配置时，整个位置控制机构5可容纳在下模具3的孔结构34中，并且主体部41的底表面412可接触到下模具3的顶表面31。

如图1A和图1B所示，位置控制机构5可包括至少一顶杆51和弹性机构52。顶杆51可为一销(pin)、立柱(pillar)、柱子(post)或圆柱(column)，并可用于引导中间模具4的移动方向。顶杆51的上端可连接或附接到中间模具4的主体部41的底表面412，且顶杆51的下端可延伸通过孔结构34的第一孔341并延伸进入孔结构34的第二孔342。弹性机构52可用于控制顶杆51的运动或驱动顶杆51。例如，弹性机构52可为围绕顶杆51的弹簧或弹性体。弹性机构52的上端可连接或附接到中间模具4的主体部41的底表面412，弹性机构52的下端可连接或附接到下模具3的孔结构34的阶梯结构343。当在中间模具4上施加向下力量以驱动中间模具4向下移动来压紧弹性机构52时，受压弹性机构52中储存有弹性潜能。一旦释放向下力量，弹性潜能将推动中间模具4向上移动。可理解，位置控制机构5可为活塞或其他合适具有压缩阶段和回弹阶段的机构。在一些具体实施例中，可省略弹性机构52，并且顶杆51的下端可连接到合适的致动器。因此，顶杆51的运动可不受弹性潜能的控制。

在一些具体实施例中，中间模具4可与下模具3和位置控制机构5分离。可理解，物件6(图8)的尺寸或外观可对应应中间模具4的尺寸或外观。因此，为了制造具有不同尺寸或不同外观的不同物件6(图8)，可采用和改变具有不同尺寸或不同外观的不同中间模具4。在更换中间模具4时，可据以改变下模具3的凹部33和上模具2的凹部23。

请参考图2A和图2B，上模具2和下模具3之间的距离逐渐减小。图2A为根据本发明的一些具体实施例的第二制造阶段中的成型装置1的示意立体图。图2B为图2A中的成型装置1的侧视图。如图2A和图2B所示，上模具2和下模具3之间发生相对运动。在一些具体实施例中，上模具2的位置可固定，下模具3和中间模具4可一起朝向上模具2移动。在一些具体实施例中，下模具3和中间模具4的位置可固定，并且上模具2可朝向下模具3和中间模具4移动。在一些具体实施例中，下模具3和上模具2朝向彼此移动。在图2A和图2B所示的阶段，中间模具4与上模具2接触，但下模具3尚未与上模具2接触。亦即，在下模具3接触上模具2之前，中间模具4已接触上模具2。例如，中间模具4可容纳在上模具2的凹部23中。上模具2的第一内表面231可接触中间模具4的顶表面(包括鞋楦部42的顶表面421和主体部41的顶表面411)。上模具2的第二内表面232可接触中间模具4的外表面423。在一些具体实施例中，中间模具4的底表面(包括鞋楦部42的底表面422和主体部41的底表面412)基本上可与上模具2的底表面22共平面。此时，下模具3的顶表面31和中间模具4的底表面间之间隙G没有改变。

请参考图3A和图3B，上模具2和下模具3之间的相对运动一直持续到上模具2和下模具3之间的距离减小到零为止。图3A为根据本发明的一些具体实施例的第三制造阶段中的成型装置1的示意立体图。图3B为图3A中的成型装置1的侧视图。在一些具体实施例中，上模具2的位置可固定，中间模具4可顶抵上模具2，下模具3可朝向上模具2移动。在一些具体实施例中，下模具3的位置可固定，上模具2和中间模具4可一起朝向下模具3移动。在一些具体实施例中，下模具3和上模具2朝向彼此移动。如此，下模具3的顶表面31和中间模具4的底表面间之间隙G减小至零。上模具2可对中间模具4施加向下力量，以带动中间模具4向下移动，从而压紧弹性机构52。因此，弹性潜能储存在受压弹性机构52中。

如图3A和图3B所示，成型装置1处于封闭配置，上模具2与下模具3接合。上模具2的底表面22和主体部41的底表面412可接触下模具3的顶表面31。如此，上模具2与下模具3即可共同界定一容纳空间12，用以容纳中间模具4。可理解，容纳空间12可与上模具2的凹部23基本相同。整个中间模具4配置并容纳在容纳空间12内。此外，上模具2、中间模具4和下模具3可共同界定一模具腔14。模具腔14设置成容纳一材料，并允许通过模制将该材料制造成具有预定形状的一模制物件。上模具2的通道24与模具腔14连通。在一些具体实施例中，通道24的开口241可耦接射出成型机或挤压成型机，使得该材料可从射出成型机或挤压成型机射出/挤出到模具腔14中，并在其中形成预定形状。

如图3A和图3B所示，模具腔14可包括彼此连通的一第一部分141和一第二部分142。第一部分141可由上模具2的第二内表面232和鞋楦部42的凹部43的侧壁所界定。可理解，模具腔14的第一部分141可与鞋楦部42的凹部43基本相同。此外，第二部分142可由下模具3的凹部33的侧壁、中间模具4的底表面(包括鞋楦部42的底表面422和主体部41的底表面412)以及上模具2的底表面22所界定。可理解，模具腔14的第二部分142可与下模具3的凹部33基本相同。

请参考图4A和图4B，材料60可透过通道24的开口241射入模具腔14。材料60可至少部分环绕或围绕中间模具4。或者材料60可环绕或围绕中间模具4的至少一部分。图4A为根据本发明的一些具体实施例的第四制造阶段中的成型装置1的示意立体图。图4B为图4A中的成型装置1的侧视图。在一些具体实施例中，当成型装置1处于封闭状态时或当上模具2和下模具3彼此接合时，材料60射入模具腔14中。在一些具体实施例中，材料60可包括热塑性聚氨酯(TPU)、聚氨酯(PU)、塑料或任何其他合适的材料。在一些具体实施例中，材料60为可发泡材料或少发泡材料。在一些具体实施例中，材料60可为非发泡材料。在一些具体实施例中，材料60可填满模具腔14(包括第一部分141与第二部分142)。

然后，物件6由材料60一体成型。物件6可为诸如拖鞋、人字拖或凉鞋等的鞋子。物件6可包括基部62(例如，鞋底部分)和至少一上部61(例如，带部)。物件6的上部61可由配置在模具腔14的第一部分141中的材料60的第一部分形成。物件6的基部62可由配置在模具腔14的第二部分142中的材料60的第二部分形成。此外，附加销(additional pin)63可由配置在通道24中的材料60的第三部分形成。附加销63可连接到物件6的上部61。

请参考图5A和图5B，下模具3与上模具2分离。图5A为根据本发明的一些具体实施例的第五制造阶段中的成型装置1的示意立体图。图5B为图5A中的成型装置1的侧视图。上模具2与下模具3之间发生相对运动，并且上模具2与下模具3之间的距离逐渐增加。此时，物件6可保持在或附接到中间模具4上，并且附加销63仍可附接到物件6上。在一些具体实施例中，上模具2的位置可固定，并且只有下模具3可从上模具2移开。同时，中间模具4可顶抵上模具2并可不移动。中间模具4和下模具3的相对运动可借由位置控制机构5对中间模具4施加的推力来实现。此推力是从储存在图3A和图3B的受压弹性机构52中的弹性潜能转换而来。

在一些具体实施例中，下模具3的位置可固定，且上模具2和中间模具4可一起移动远离下模具3。同时，中间模具4可顶抵上模具2并可与上模具2一起移动。中间模具4和下模具3之间的相对运动可借由位置控制机构5对中间模具4施加的推力来实现。此推力是从储存在图3A和图3B的受压弹性机构52中的弹性潜能转换而来。

请参考图6A和图6B，上模具2和下模具3之间的相对运动持续进行，直到上模具2从中间模具4分离。图6A为根据本发明的一些具体实施例的第六制造阶段中的成型装置1的示意立体图。图6B为图6A中的成型装置1的侧视图。此时，物件6可留在中间模具4上。在一些具体实施例中，上模具2的位置可固定，并且由于中间模具4的最大位移受到附接到下模具3的位置控制机构5的限制，使得下模具3和中间模具4从上模具2移开。在一些具体实施例中，下模具3的位置可固定，并且上模具2可从下模具3和中间模具4移开。如图6B所示，中间模具4与上模具2之间的距离可大于中间模具4与下模具3之间的距离。

请参考图7，物件6可从中间模具4的上侧分离。图7为根据本发明的一些具体实施例的第七制造阶段中的成型装置1的示意侧视图。如图7所示，物件6可透过中间模具4和上模具2之间的空间从中间模具4上分离。如此可理解，下模具3的顶表面31和中间模具4的底表面间之间隙G可有助于分离物件6。

然后，附加销63可从物件6移除，从而得到如图8所示的物件6。

图8为根据本发明的一些具体实施例的物件6的示意立体图。物件6可包括基部62和连接到基部62的至少一上部61。基部62和上部61可同时且一体成形。因此，基部62和上部61之间没有接口(interface)。

图9至图15例示用于根据本发明的一些具体实施例的用于制造物件的成型方法。在一些具体实施例中，该方法用于制造图8所示的物件6。

请即参考图9，提供一成型装置1a。图9的成型装置1a类似于图1A和图1B的成型装置1，不同的处在于中间模具4a倒置。成型装置1a可包括一上模具2a、一下模具3a、一中间模具4a和一位置控制机构5a。在图9所示的具体实施例中，成型装置1a处于开放配置。

上模具2a可具有一顶表面21和一相对于顶表面21的底表面22。上模具2a可界定一凹部23a和至少一通道24。上模具2a的底表面22可面对下模具3a和中间模具4a。上模具2a的凹部23a可从上模具2a的底表面22内凹。上模具2a的凹部23a的状态(例如，尺寸或形状)可对应于中间模具4a的顶表面421的状态(例如，尺寸或形状)。上模具2a的凹部23a的位置可就在中间模具4a上方。图9的上模具2a的凹部23a可与图1A和图1B的下模具3的凹部33相同。

在一些具体实施例中，通道24可延伸通过上模具2a，并且可在上模具2a的顶表面21上具有一开口241。在一些具体实施例中，当成型装置1a处于如图11所示的封闭状态时，通道24可与上模具2a的凹部23a或模具腔14a连通。或者，通道24可与上模具2a的凹部23a连通。因此，可透过通道24触及上模具2a的凹部23a。

下模具3a可配置于上模具2a底下。下模具3a可具有一顶表面31及一相对于顶表面31的底表面(未示出)。下模具3a可界定一凹部33a和一孔结构34a。下模具3a的顶表面31可面对上模具2a和中间模具4a。下模具3a的凹部33a可从下模具3a的顶表面31内凹。

下模具3a的凹部33a的状态(例如，尺寸或形状)可对应于中间模具4a的状态(例如，尺寸或形状)。当成型装置1a处于如图11所示的封闭状态时，下模具3a的凹部33a可为模具腔14a的一部分。下模具3a的凹部33a可包括一第一内表面331a和一第二内表面332a。第二内表面332a可在第一内表面331a与下模具3a的顶表面31之间延伸。第一内表面331a和第二内表面332a基本上可与中间模具4a共形。图9的下模具3a的凹部33a可与图1A和图1B的上模具2的凹部23相同。

在一些具体实施例中，孔结构34a可配置在下模具3a的凹部33a下方，并与下模具3a的凹部33a连通。在一些具体实施例中，孔结构34a可用于容纳位置控制机构5a的至少一部分。

中间模具4a可配置在上模具2a与下模具3a之间，并可透过位置控制机构5a以可动式附接到下模具3a。由于位置控制机构5a的操作，使得中间模具4a可在上模具2a与下模具3a之间移动。在一些具体实施例中，位置控制机构5a可驱动或致动中间模具4a以沿上模具2a与下模具3a之间的方向移动，或沿成型装置1a的高度移动。可理解，中间模具4a的最大位移受位置控制机构5a的限制。也就是说，中间模具4a和下模具3a之间的间隙或距离受到位置控制机构5a的控制。此外，中间模具4a和上模具2a之间的间隙或距离并不受到位置控制机构5a的控制。

图9的中间模具4a可类似于图1A和图1B的中间模具4，不同的处在于可省略图1A和图1B的主体部41，并且图9的中间模具4a上下颠倒。如图9所示，中间模具4a可包括一鞋楦部42。鞋楦部42可具有一顶表面421、与一相对于顶表面421的底表面422、及一在顶表面421与底表面422之间延伸的外表面423。此外，鞋楦部42可界定一从外表面423内凹的至少一凹部43。当成型装置1a处于如图11所示的封闭状态时，中间模具4a的凹部43可为模具腔14a的一部分。

位置控制机构5a可连接或附接到中间模具4a的鞋楦部42的底表面422。位置控制机构5a可驱动或致动中间模具4a向上移动，以当成型装置1a在开放配置下时，在下模具3a的顶表面31与鞋楦部42的底表面422之间产生间隙G。也就是说，位置控制机构5a可产生中间模具4a与下模具3a之间的相对运动。如图9所示，成型装置1a处于开放配置，间隙G达到最大值。

在一些具体实施例中，位置控制机构5a的一部分可容纳在下模具3a的孔结构34a中。如此，当成型装置1a在封闭配置下，整个位置控制机构5a可容纳在下模具3a的孔结构34a中。

如图9所示，位置控制机构5a可包括一顶杆51、一弹性机构52及一固定支架53。顶杆51可为一销、一立柱、柱子或圆柱，并可用于引导中间模具4a的移动方向。顶杆51的上端可连接或附接到中间模具4a的鞋楦部42的底表面422，并且顶杆51的下端可延伸入孔结构34a并可在孔结构34a内滑动。弹性机构52可用于控制顶杆51的运动或驱动顶杆51。例如，弹性机构52可为置于顶杆51的中空部分内的弹簧或弹性体。弹性机构52的上端可连接或附接到中间模具4a的鞋楦部42的底表面422，并且弹性机构52的下端可连接或附接到固定支架53。当在中间模具4a上施加向下力量以驱动中间模具4a向下移动来压紧弹性机构52时，受压弹性机构52中储存有弹性潜能。一旦释放向下力量，弹性潜能将推动中间模具4a向上移动。可理解，位置控制机构5a可为活塞或其他合适具有压缩阶段和回弹阶段的机构。在一些具体实施例中，可省略弹性机构52，并且顶杆51的下端可连接到合适的致动器。因此，顶杆51的运动可能不受弹性潜能的控制。

请即参考图10，上模具2a和下模具3a之间的距离逐渐减小。上模具2a与下模具3a之间发生相对运动。在一些具体实施例中，上模具2a的位置可固定，下模具3a和中间模具4a可一起朝向上模具2a移动。在一些具体实施例中，下模具3a和中间模具4a的位置可固定，并且上模具2a可朝向下模具3a和中间模具4a移动。在一些具体实施例中，下模具3a和上模具2a朝向彼此移动。在图10所示的阶段，中间模具4a与上模具2a接触，但下模具3a尚未与上模具2a接触。此时，下模具3a的顶表面31和中间模具4a的底表面422间之间隙G没有改变。

请参考图11，上模具2a和下模具3a之间的相对运动一直持续到上模具2a和下模具3a之间的距离减小到零为止。在一些具体实施例中，上模具2a的位置可固定，中间模具4a可顶抵上模具2a，且下模具3a可朝向上模具2a移动。在一些具体实施例中，下模具3a的位置可固定，上模具2a和中间模具4a可一起朝向下模具3a移动。在一些具体实施例中，下模具3a和上模具2a朝向彼此移动。如此，下模具3a的顶表面31和中间模具4a的底表面422间之间隙G减小至零。上模具2a可对中间模具4a施加向下力量，以带动中间模具4a向下移动，从而压紧弹性机构52。因此，弹性潜能储存在受压弹性机构52中。

如图11所示，成型装置1a处于封闭状态，上模具2a与下模具3a接合。上模具2a的底表面22可接触下模具3a的顶表面31。如此，上模具2a与下模具3a即可共同界定一容纳空间12a，用以容纳中间模具4a。可理解，容纳空间12a可与下模具3a的凹部33a基本相同。例如，中间模具4a可容纳在下模具3a的凹部33a中。下模具3a的第一内表面331a可接触中间模具4a的鞋楦部42的底表面422。下模具3a的第二内表面332a可接触中间模具4a的外表面423。在一些具体实施例中，中间模具4a的鞋楦部42的顶表面421可与下模具3a的顶表面31基本共面。

此外，上模具2a、中间模具4a和下模具3a可共同界定一模具腔14a。模具腔14a设置成容纳一材料，并允许通过模制将该材料制造成具有预定形状的一模制物件。上模具2a的通道24与模具腔14a连通。在一些具体实施例中，通道24的开口241可耦接射出成型机或挤压成型机，使得该材料可从射出成型机或挤压成型机射出/挤出到模具腔14a中，并在其中形成预定形状。

图11的模具腔14a可类似于图1A和图1B的模具腔14，并且可包括彼此连通的一第一部分141a和一第二部分142a。第一部分141a可由上模具2a的第二内表面332a和鞋楦部42的凹部43的侧壁所界定。可理解，模具腔14a的第一部分141a可与鞋楦部42的凹部43基本相同。此外，第二部分142a可由上模具2a的凹部23a的侧壁、中间模具4a的鞋楦部42的顶表面421和下模具3a的顶表面31所界定。可理解，模具腔14a的第二部分142a可与上模具2a的凹部23a基本相同。

请参考图12，材料60可通过通道24的开口241射入模具腔14a。材料60可至少部分围绕或环绕中间模具4a。在一些具体实施例中，材料60填满模具腔14a(包括第一部分141a与第二部分142a)。然后，物件6由材料60一体成型。物件6可为诸如拖鞋、人字拖或凉鞋等的鞋子。物件6可包括一基部62(例如，一鞋底部分)和至少一上部61(例如，一带部)。物件6的上部61可由配置在模具腔14a的第一部分141a中的材料60的第一部分形成。物件6的基部62可由配置在模具腔14a的第二部分142a中的材料60的第二部分形成。此外，至少一附加销63可由配置在通道24中的材料60的第三部分形成。附加销63可连接到物件6的基部62。

请即参考图13，下模具3a与上模具2a分离。上模具2a与下模具3a之间发生相对运动，并且上模具2a与下模具3a之间的距离逐渐增加。此时，物件6可保持在或附接到中间模具4a上，并且多个附加销63仍可附接在物件6上。在一些具体实施例中，上模具2a的位置可固定，并且只有下模具3a可从上模具2a移开。此时，中间模具4a可顶抵上模具2a而不移动。中间模具4a和下模具3a的相对运动可借由位置控制机构5a对中间模具4a施加的推力来实现。此推力是从储存在图11的受压弹性机构52中的弹性潜能转换而来。

在一些具体实施例中，下模具3a的位置可固定，上模具2a和中间模具4a可一起从下模具3a移开。此时，中间模具4a可顶抵上模具2a并与上模具2a一起移动。中间模具4a和下模具3a的相对运动可借由位置控制机构5a对中间模具4a施加的推力来实现。此推力是从储存在图11的受压弹性机构52中的弹性潜能转换而来。

请参考图14，上模具2a和下模具3a之间的相对运动持续，直到上模具2a从中间模具4a分离。同时，物件6可留在中间模具4a上。在一些具体实施例中，上模具2a的位置可固定，并且由于中间模具4a的最大位移受到附接到下模具3a的位置控制机构5a的限制，使得下模具3a和中间模具4a从上模具2a移开。在一些具体实施例中，下模具3a的位置可固定，并且上模具2a可从下模具3a和中间模具4a移开。如图14所示，中间模具4a与上模具2a之间的距离可大于中间模具4a与下模具3a之间的距离。

请参考图15，物件6可从中间模具4a的上侧分离。如图15所示，物件6可透过中间模具4a和上模具2a之间的空间从中间模具4a上分离。可理解，下模具3a的顶表面31和中间模具4a的底表面422间之间隙G可有助于分离物件6。

然后，附加销63可从物件6上移除，从而得到如图8所示的物件6。

图16A至图20例示根据本发明的一些具体实施例的用于制造物件的成型方法。在一些具体实施例中，该方法用于制造图8所示的物件6。

请即参考图16A和图16B，其设置一成型装置1b。图16A和图16B的成型装置1b与图1A和图1B的成型装置1相似，不同的处在于中间模具4b的鞋楦部42可进一步界定至少一凹口(notch)44及一从外表面423内凹并与凹部43连通的开口(opening)45。上模具2的通道24的位置可对应于开口45。凹口44的深度可小于凹部43的深度。开口45的深度可大于凹口44的深度和凹部43的深度。

请即参考图17A和图17B，成型装置1b处于封闭配置。中间模具4b的凹口44、开口45和凹部43可为模具腔14的一部分。

请即参考图18A和图18B，材料60可透过通道24的开口241射入模具腔14。然后，物件6由材料60一体成型。物件6可包括基部62(例如，一鞋底部分)、至少一上部61(例如，一带部)、至少一条带64及一突出部65。此外，至少一附加销63可形成于突出部65上。也就是说，突出部65可在附加销63下方。此外，基部62、上部61、条带64、突出部65和附加销63可一体并同时形成。上部61可连接到基部62。基部63可连接到条带64，附加销63可连接到条带64，并且条带64可连接到上部61。突出部65的厚度可大于条带64的厚度和上部61的厚度。条带64的厚度可小于上部61的厚度。

请参考图19A和图19B，下模具3与上模具2分离。

请参考图20，物件6可从中间模具4b的上侧分离。

然后，附加销63、突出部65和条带64可从物件6移除，从而得到如图8所示的物件6。在一些具体实施例中，附加销63、突出部65和条带64借由切割或剪切条带64而从物件6移除。

图21为例示根据本发明的一些具体实施例的一成型方法流程图。如图21所示，成型方法70可包括下列步骤。

在一些具体实施例中，方法70可包括步骤S71：提供下模具和一可动式附接到该下模具的中间模具。例如，如图1A和图1B所示，其提供一成型装置1。成型装置1可包括一上模具2、一下模具3、一中间模具4及一位置控制机构5。中间模具4透过位置控制机构5以可动式附接到下模具3。

在一些具体实施例中，方法70可包括步骤S72：接合一上模具与该下模具以界定一容纳空间，并将该中间模具配置于该容纳空间内，其中该上模具、该中间模具和该下模具共同界定一模具腔。例如，如图3A和图3B所示，接合上模具2与下模具3以界定一容纳空间12，并且中间模具4设置于容纳空间12内。上模具2、中间模具4和下模具3共同界定一模具腔14。

在一些具体实施例中，方法70可包括步骤S73：将材料射入该模具腔并至少部分环绕或围绕该中间模具。例如，如图4A和图4B所示，将材料60射入模具腔14中，并且材料60围绕或环绕中间模具4的至少一部分。

在一些具体实施例中，方法70可包括步骤S74：由该材料形成物件。例如，如图4A和图4B所示，物件6由材料60所形成。

前面概述数个具体实施例的特征，使得熟习该项技艺者可更佳理解本发明多个态样。熟习该项技艺者应理解，其可容易使用本发明作为设计或修改其他操作和结构的基础，以实现相同目的及/或实现本文所介绍具体实施例的相同优点。熟习该项技艺者还应认识到，此同等构造并未悖离本发明的精神和范畴，且在不悖离本发明的精神和范畴的情况下，可进行各种改变、替换和变更。

再者，本发明的范畴并不受限于该说明书中所说明的程序、机器、制造、物质组成、构件、方法及步骤的特定具体实施例。从本发明的揭示内容，熟习该项技艺者将容易明白，依据本发明可使用目前已存在或以后将要开发的实行与本文所说明的对应具体实施例相同的功能或获得实质上相同结果的程序、机器、制造、物质组成、构件、方法或步骤。因此，希望该等文后申请专利范围在其范畴内包括此类程序、机器、制造、物质组成、构件、方法和步骤。

符号说明：

1、1a、1b 成型装置

2、2a 上模具

3、3a 下模具

4、4a 中间模具

5、5a 位置控制机构

6 物件

12、12a 容纳空间

14、14a 模具腔

21、31、411、421 顶表面

22、32、412、422 底表面

23、33、23a、33a 凹部

24 通道

34、34a 孔结构

41 主体部

42 鞋楦部

43 凹部

44 凹口

45 开口

51 顶杆

52 弹性机构

60 材料

61 上部

62 基部

63 附加销

64 条带

65 突出部

70 成型方法

141、141a 第一部分

142、142a 第二部分

231、331a 第一内表面

232、332a 第二内表面

241、45 开口

341 第一孔

342 第二孔

343 阶梯结构

423 外表面

Claims (10)

1.一种成型装置，其包含：

一上模具；

一下模具，其配置于该上模具底下；及

一中间模具，其配置在该上模具与该下模具之间，并透过一位置控制机构以可动式附接到该下模具。

2.如权利要求1所述的成型装置，其中该上模具和该下模具共同界定出一容纳空间，用于在该成型装置处于一封闭配置时容纳该中间模具。

3.如权利要求1所述的成型装置，其中当该成型装置处于一封闭配置时，该上模具、该中间模具和该下模具共同界定出一模具腔。

4.如权利要求1所述的成型装置，其中该位置控制机构连接到该中间模具的一底表面。

5.如权利要求1所述的成型装置，其中该位置控制机构包括至少一连接到该中间模具的顶杆及一用于控制该顶杆运动的弹性机构。

6.一种成型方法，其包含：

(a)提供一下模具及一以可动式附接到该下模具的中间模具；

(b)接合一上模具与该下模具以界定一容纳空间，并将该中间模具配置于该容纳空间内，其中该上模具、该中间模具和该下模具共同界定一模具腔；

(c)将一材料射入该模具腔内，并且至少部分环绕该中间模具；及

(d)由该材料形成一物件。

7.如权利要求6所述的方法，其进一步包含：

(e)将该下模具从该上模具脱离；及

(f)分开该中间模具与该上模具。

8.如权利要求7所述的方法，其进一步包含：

(g)从该中间模具的上侧分离开该物件。

9.如权利要求8的方法，其中在(d)中，该物件包括一基部、至少一上部、至少一条带和一附加销，该上部连接到该基部，该条带连接到该上部，并且该附加销连接到该条带。

10.如权利要求9所述的方法，其进一步包含：

(h)移除该附加销和该条带。