CN1817617B - 吹塑箱和制备它的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种用于吹塑容纳物体如工具的箱子的方法和装置，通常包括彼此靠近以产生用于形成箱子的主体和盖子部分的单独的模腔的第一和第二模具部分和冲头，各部分对应物体的轮廓。在某些实施例中，吹塑过程中冲头伸入模腔以产生有利于压配合的侧壁。在一些实施例中，提供有另外的冲头和/或凹陷，以在工具箱的箱壁中产生另外的小孔或凸缘。

Description

吹塑箱和制备它的方法与装置

技术领域

本发明涉及一种制造吹塑箱的方法和装置。尤其是，本发明涉及一种制造用于容纳物体的带有冲压区的双壁箱的方法和装置。

背景技术

使用吹塑法作为制造各种物品的方法广为人知。通常，这种方法包括使用由两个具有所需形状和尺寸的模腔的分开半模或部分构成的模具。通常，一种方法用熔融材料挤出大直径的封闭管(通常称作“型坯”)，把该管放在半模之间，并围绕管闭合模具。然后向管中引入流体压力，从而迫使熔融管压靠在模腔壁上，由此使管成形为模腔的形状。保持此压力直到熔融材料冷却并凝固。然后解除此压力，分开半模，再从其中顶出硬化的物件。

一般以这种方法制造的此类物件为双壁箱。通过以这种方法制造箱子，能够制造这样一种装置，它能携带和保护放在箱内的工具，并具有各种所需的物理特性-如刚性、耐磨损性和吸收冲击性，而且制造相对廉价。通常，将使用上述的方法形成这些箱子，其中一个半模形成箱子的主体和盖子部分的外部，另一半模形成主体和盖子部分的内部。经常，形成箱子外部的半模形成具有光洁漂亮形状的箱壁，而形成箱子内部的半模常常被制造为带容纳特定内容物的腔室，如手枪型焊烙铁和各种焊头。实际上，这样制造箱子的一个特别的优点是由于这些箱壁之间的空间充以空气，两个半模形成的箱壁不需要匹配。

然而，这些箱子的一个缺点是，由于其双壁的特点，箱子会既庞大又笨重。因此，已经提出切掉箱子内壁部分以便利用双壁之间浪费的空间体积。这样，由于以前未用的空间现在被用来容纳工具，箱子可以做得小一些。而且，通过去除箱壁部分，箱子的重量也显著降低了。结果，由于不再需要制造深的模制空间，箱子内部设计的制模也更容易了，而且也导致了更少的模制废品。

这种方法的一个例子参见Schurman等发明的美国专利US3317955，它揭示了最早所知的双壁吹塑箱，其显示了主体部分的大部分内壁的矩形切除部分。另一个例子是Schurman等发明的美国专利US3327841，它揭示了形成用来容纳手枪型焊枪的轮廓的局部切除部。此焊枪进一步由在箱子主体部分外壁中成型的支架支撑，同时位于主体内部的未切除部下面的空间用于储存电源线，从而最大程度地利用先前浪费的未用空间。

然而，在这些发明所示的吹塑箱中去除箱壁部分所带来的一个问题是，由于吹塑过程包括使用具有连续完整表面的型坯，除那些通过其中引入流体压力的孔外，模具本身不能在吹塑壁中产生任何孔。因此，去除这些孔部分一般包括额外的制造步骤，其中在吹塑过程完成后并且箱子被从模具中取出后，将这些箱壁部分被切除或燃烧去除。例如，通常通过使用安装到刻纹机上的环形小锯片和由围绕被切除区域的模制竖直边缘引导来完成内壁的切割。刻纹机是固定的，通过手动或机械装置围绕刻纹机轴线移动箱子。圆孔常常用孔锯切割，或者有时也可燃烧去除。然而，在吹塑过程完成后切割或燃烧去除这些孔需要额外的加工和额外的制造过程，这带来进一步的难度、延长时间和增加费用。而且，该过程在切除边缘周围产生不需要的锯屑或烧焦材料。

吹塑过程完成后再去除箱壁部分的另一个缺点是，吹塑过程自身花费不必要的长时间。一般，当采用通过一个或多个针注射流体来吹塑双壁箱时，能在箱内循环的空气量受到严重限制。因此，能够从内部塑料壁散除的热量也受到限制，于是，由于在这些箱壁在从模具中弹出前它们必须被冷却，所以吹塑循环变得缓慢。同样地，在吹塑循环的结束阶段，通过一个或多个针孔排除吹塑流体是相对缓慢的过程，并且因为直到内部空气压力几乎恢复到大气压力时箱子才能从模具中弹出，所以这个过程有点缓慢。

因此，我们所希望的是一种重量轻、不笨重的双壁吹塑箱。也希望容易且廉价地制造吹塑箱。还希望一种不产生残余锯屑和/或烧焦的塑料的吹塑箱。也希望一种不需要长吹塑循环的吹塑箱。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种利用箱壁之间空间的双壁箱。

本发明的又一个目的是提供一种在吹塑循环后不需要额外的制造过程的双壁箱。

本发明的另一个目的是提供一种制造过程中不需要切割或烧灼的双壁箱。

本发明的再一个目的是提供一种制造过程中不需要长时间冷却箱子的内部塑料壁的双壁箱。

本发明的还一个目的是提供一种制造过程中不需要长时间从箱中排出吹塑流体的双壁箱。

为了克服现有技术的缺陷和实现上面所列的至少一些目的和优点，本发明包括用于制造容纳物体的吹塑箱的装置，它包括：由第一和第二模具部分构成的模具，这些模具部分当彼此靠近设置时具有至少部分地界定第一和第二模腔的第一和第二模具表面，这些模腔分别具有第一和第二模腔表面，在吹塑过程中相对着第一和第二模腔表面分别吹制第一和第二吹塑箱壁；以及具有冲压面的第一冲头，至少部分冲压面对应至少部分的物体轮廓，其中当第一冲头位于未促动位置时，第一模腔表面包括第一模具表面和至少部分的第一冲头，并且当第一冲头处于促动位置时，至少部分的第一冲头通过吹塑箱的第一箱壁延伸并进入第一模腔内，这样在吹塑箱的第一箱壁中制造了第一孔，至少部分第一孔对应至少部分的物体轮廓。

在另一个实施方案中，本发明包括制造容纳物体的吹塑箱的方法，它包括：提供具有第一和第二模具部分的模具；提供第一冲头，其中第一冲头具有冲压面，至少部分冲压面对应至少部分的物体轮廓；移动第一模具部分向第二模具部分靠近，从而至少部分包围分别具有第一和第二模腔表面的第一和第二模腔；相对着第一模腔表面吹塑成形吹塑箱的第一箱壁和相对着第二模腔表面吹塑成形吹塑箱的第二箱壁；并且使第一冲头的至少部分延伸穿过吹塑箱的第一箱壁并进入第一模腔，从而在吹塑箱的第一箱壁中制造第一孔。

在又一个实施方案中，本发明包括容纳物体的吹塑箱，它包括：具有容纳至少部分物体的第一模腔的双壁主体部分；与主体部分连接的双壁盖子部分，盖子部分具有容纳至少部分物体的第二模腔，并且其中主体和盖子部分的一个具有第一冲压孔，至少部分冲压孔对应至少部分接纳物体的轮廓。

在又一个实施例中，本发明包括一种制造容纳物体的吹塑箱的方法，它包括：将第一模具部分靠近第二模具部分，从而制造第一和第二模腔；分别相对着第一和第二模腔吹塑成形吹塑箱的第一和第二箱壁；并且在吹塑箱的第一箱壁中冲压孔，至少部分的孔对应至少部分物体轮廓。

附图说明

图1A是根据本发明制造的处于打开位置的工具箱的透视图；

图1B是图1A的工具箱位于闭合位置的透视图；

图2是根据本发明、制造图1A的工具箱的装置的透视图；

图3A是图2装置的一个实施例的打开位置的侧视图；

图3B是图3A的装置闭合位置的侧视图；

图4A是图3B装置的一个实施例的部分的切除后的横截面视图，其中冲头处于未促动位置；

图4B是图4A装置的切除后的横截面视图，其中冲头处于促动位置。

具体实施方式

根据本发明的双壁吹塑工具箱的一个实施例的基本部件如图1A所示。在本说明书中，术语“顶部”、“底部”、“在...上面”、“在...下面”、“...的上面”、“...的下面”、“在...之上”、“在...之下”、“在上面”、“在下面”、“向上”、“向下”、“上面的”、“下面的”、“前面的”、“后面的”、“背面的”、“向前”和“向后”指的是沿附图中所示方向指向的物体，对于实现本发明的目的这些方向不是必需的。

箱子10包括双壁主体部分12和双壁盖子部分14。主体部分12在它的对应着工具箱10要容纳的物体(如工具)轮廓的内壁22中有一冲压孔20。这样，孔20和内壁22与外壁24之间的空间提供了可在其中放置工具的模腔26。

同样，盖子部分14包括在其内壁32中的冲压孔30。这样，如图1B所示，当工具箱10闭合时，孔30和内壁32与外壁34之间的空间提供了用于容纳该工具上部的模腔36。在一些有利的实施例中，与孔20类似，孔30对应着该工具的轮廓以提供更可靠的配合。

在一些实施例中，基本上垂直于冲压孔20的平面的侧壁40沿孔20的周长延伸，从而将该工具压入配合地嵌入到模腔26中。另外，在一些实施例中，提供一另外的冲压小孔42，其可以是通孔或盲孔，以允许附件，如钻头或电源线，存放其中。在一些这样的实施例中，邻近孔20和小孔42处设有凸缘44以便提供更大的刚度。而且，在一些实施例中，在外壁24中设有至少一个突出部46，以与特定形状或该工具中的小孔配合，如手柄。根据该特定实施例和为此工具箱10设计的该特定工具，除了或代替此主体部分12中存在的这些特征外，在盖子部分14中可以提供一个或多个上述的特征。

如图2所示，制造图1的工具箱10的装置由包括第一模具部分52和第二模具部分54的模具50构成。如图3A-3B所示，第一模具部分52包括分别具有第一和第二冲压面66、68的第一和第二冲头56、58。当第一和第二模具部分52、54分离时，例如当型坯被放在模具50中时，第一和第二冲头56、58处于未促动位置，如图3A所示。如图3B所示，当第一和第二模具52、54彼此靠近时(即当模具50闭合时)，第一和第二冲头56、58保持在未促动位置，同时用吹塑流体注射型坯。这样，第一和第二冲头56、58部分形成部分表面，相对着此表面吹制吹塑箱壁。然后，当希望在吹塑箱壁中冲孔时，第一和第二冲头56、58被移向促动位置，如图3B所示。

模具部分52、54和冲头56、58的操作如图4A-4B所示。当第一模具部分52靠近第二模具部分时，在模具50的主体和盖子的各部分中形成模腔70。例如，参照图4A，当冲头56处于未促动位置时，模腔70具有模腔表面80，该模腔表面由模具部分52、54的模具表面72和冲头56的部分构成。模腔表面80界定了模腔70。当吹塑流体被注射到型坯中时，相对着模腔表面80吹制吹塑箱壁。

在预定的时间间隔后，冲头56从未促动位置移向促动位置，如图4B所示。此时，冲头56通过吹塑箱的壁伸出并进入模腔70，从而在吹塑箱的壁中制造一孔。冲头56具有冲压表面76，其对应工具箱10中要容纳的工具轮廓，因此，在吹塑箱10的壁中制造了该工具形状的孔。在某些有利的实施例中，冲头56、58的冲压表面对应该工具的轮廓。在此阶段通过去除大部分的吹塑箱10的箱壁，吹塑流体的流失几乎是瞬间的。同样，大量空气能够在箱10内快速循环，快速冷却和凝固箱壁。采用这些方法，吹塑周期所需的时间大大地减小了。

在一些实施方案中，当冲头56处于未促动位置时，冲头56越过模具表面72伸出并进入模腔70，如图4A所示。结果，当相对着模腔表面80(包括冲头56的部分)吹制吹塑箱10的箱壁时，箱子10的箱壁在冲头56周围形成。这样，在箱壁中形成凹入部分。于是，当冲头移到促动位置(从而在图4B所示的箱子10的箱壁中冲制工具形状的孔20)时，侧壁40沿工具形状的孔20的周边保留。这允许将工具更紧密的压入配合到模腔26中。

在一些实施例中，第二模具部分54包括延伸到模腔70中的突出部84。这样，当相对着模腔表面80吹制吹塑箱箱壁时，制成了如突出部46的突起46。在某些实施例中，突出部84对应箱子10中要容纳的工具的小孔的轮廓，如手柄。

在某些优选实施例中，第一模具部分54包括突出部86，这样吹塑箱10的箱壁以类似于突出部84的形式形成在其周围，从而在箱子10的箱壁中制造小孔，如小孔42。在一些实施例中，特别设置有突出部86以制造适于接纳工具附件，如电源线、钻头等的小孔。

在一些实施例中，除第一和第二冲头56、58外，提供有至少一个另外的冲头。如冲头56、58一样，当处于未促动位置时，这些另外的冲头形成部分的模腔表面80，当处于促动位置时，越过模具表面72延伸以在吹塑箱箱壁中形成小孔。根据箱子10中要容纳的特定工具和所希望的特定功能，小孔可以是通孔或盲孔，并且可以特定地设置成可制造适于接纳工具附件的小孔。

在某些有利的实施例中，模具表面72包括靠近冲头56的凹陷88，这样当相对着模具表面72吹制吹塑箱壁时，形成了凸缘44，从而给箱子10的内壁32提供了更大的刚度。

应当理解，前述说明是示例性的而非限定性的，在不脱离本发明的精神条件下所属领域的技术人员可以进行明显的改变。因此，应当主要参照附带的权利要求书而不是前述的说明书确定本发明的保护范围。

Claims (54)

1.一种用于制造容纳物体的吹塑箱的装置，包括：

一包括第一和第二模具部分的模具，当其彼此靠近设置时具有至少部分地界定第一和第二模腔的第一和第二模具表面，模腔分别具有第一和第二模腔表面，在吹塑过程中相对着该第一和第二模腔表面分别吹制吹塑箱的第一和第二箱壁；和

具有冲压面的第一冲头，至少部分冲压面对应至少部分的物体轮廓，其中当所述的第一冲头处于未促动位置时，第一模腔表面包括第一模具表面和至少部分的所述第一冲头，当所述第一冲头处于促动位置时，至少部分的所述第一冲头通过吹塑箱的第一箱壁延伸并进入第一模腔中，这样在吹塑箱的第一箱壁中制造第一孔，至少部分的孔对应至少部分的物体轮廓。

2.如权利要求1所述的装置，还包括第二冲头，其中当所述的第二冲头处于未促动位置时，第二模腔表面包括第二模具表面和至少部分的所述第二冲头，并且当所述第二冲头处于促动位置时，至少部分的所述第二冲头通过吹塑箱的第二箱壁延伸并进入第二模腔，这样在吹塑箱的第二箱壁中制造第二孔。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述的第二冲头具有冲压面，至少部分的冲压面对应至少部分的物体轮廓，这样，当所述的第二冲头从未促动位置移向促动位置时，至少部分的第二孔对应至少部分的物体轮廓。

4.如权利要求1所述的装置，其中物体的轮廓是一工具的轮廓。

5.如权利要求1所述的装置，其中第一孔的全周边对应物体的全部轮廓。

6.如权利要求1所述的装置，其中当所述第一冲头处于未促动位置时，部分的所述第一冲头越过第一模具表面伸出进入第一模腔，这样，当所述的第一冲头处于未促动位置时，吹塑箱的第一箱壁在其周围形成，并且当所述的第一冲头处于促动位置时和已经制造第一孔后，对应物体轮廓的侧壁沿孔的周长存在。

7.如权利要求1所述的装置，其中第二模具部分包括延伸入第一和第二模腔的至少一个中的至少一个突出部，这样在其周围形成吹塑箱的第一和第二箱壁的至少一个。

8.如权利要求7所述的装置，其中至少一个突出部的外表面对应物体中的小孔的轮廓。

9.如权利要求1所述的装置，其中第一模具部分包括延伸入第一和第二模腔的至少一个的至少一个突出部，这样在其周围形成吹塑箱的第一和第二箱壁的至少一个。

10.如权利要求9所述的装置，其中设置至少一个突出部的外表面以在吹塑箱的第一和第二箱壁的至少一个中产生一适用于接纳物体附件的小孔。

11.如权利要求1所述的装置，还包括一另外的冲头，其中当所述的另外的冲头处于未促动位置时，第一模腔表面包括至少部分的所述另外的冲头，并且当所述另外的冲头处于促动位置时，所述另外的冲头越过第一模具表面延伸出到其程度大于处于未促动位置时的长度，这样在第一箱壁中制造一小孔。

12.如权利要求11所述的装置，其中当所述的另外的冲头处于促动位置时，所述的另外的冲头通过吹塑箱的第一箱壁延伸并进入第一模腔中。

13.如权利要求11所述的装置，其中所述的另外的冲头具有一冲压表面，该冲压表面设置为在吹塑箱的第一箱壁中产生适于接纳物体附件的小孔。

14.如权利要求1所述的装置，其中第一模具表面包括靠近所述第一冲头的凹陷，这样在吹塑箱靠近第一孔的第一箱壁中形成凸缘。

15.如权利要求1所述的装置，其中吹塑箱包括形成在第一模腔中的主体部分和形成在第二模腔中的盖子部分。

16.一种用于制造容纳物体的吹塑物体箱的方法，该方法包括：

提供具有第一和第二模具部分的模具；

提供第一冲头，其中所述第一冲头具有冲压面，至少部分冲压面对应至少部分的物体轮廓；

移动第一模具部分靠近第二模具部分，从而至少部分地包围分别具有第一和第二模腔表面的第一和第二模腔；

相对着第一模腔表面吹制吹塑箱的第一箱壁和相对着第二模腔表面吹制吹塑箱的第二箱壁；和

至少部分第一冲头穿过吹塑箱的第一箱壁延伸并进入第一模腔，从而在吹塑箱的第一箱壁中制造第一孔。

17.如权利要求16所述的方法，进一步包括步骤：

提供一第二冲头；和

至少部分的第二冲头穿过吹塑箱的第二箱壁延伸并进入第二模腔，从而在吹塑箱的第二箱壁制造第二孔。

18.如权利要求17的方法，其中第二冲头具有一冲压面，至少部分的冲压面对应至少部分的物体轮廓。

19.如权利要求16所述的方法，其中物体的轮廓是一工具的轮廓。

20.如权利要求16所述的方法，其中第一孔的全部周长对应物体的全部轮廓。

21.如权利要求16所述的方法，其中第一模具部分具有至少部分的界定第一模腔的第一模具表面，进一步包括定位第一冲头，因此当相对着第一模腔表面吹制第一箱壁时，部分的第一冲头越过第一模具表面伸出进入第一模腔，这样在其周围形成第一箱壁，并且当至少部分第一冲头穿过第一箱壁延伸，从而制造第一孔，对应物体轮廓的侧壁沿第一孔的周边存在。

22.如权利要求16所述的方法，其中第二模具部分包括延伸入第一和第二模腔的至少一个中的至少一个突出部，这样当相对着第一和第二模腔表面的至少一个吹制时，在其周围形成第一和第二箱壁的至少一个。

23.如权利要求22所述的方法，其中至少一个突出部的外表面对应物体中的小孔的轮廓。

24.如权利要求16所述的方法，其中第一模具部分包括延伸入第一和第二模腔的至少一个的至少一个突出部，这样当相对着第一和第二模腔表面的至少一个吹制时，在其周围形成第一和第二箱壁的至少一个。

25.如权利要求24所述的方法，其中至少一个突出部的外表面设置为在第一和第二箱壁的至少一个中产生适于接纳物体附件的小孔。

26.如权利要求16所述的方法，其中第一模具部分具有至少部分界定第一模腔的第一模具表面，进一步包括：

提供一处于未促动位置的另外的冲头；和

另外的冲头越过第一模具表面延伸出到其程度大于处于未促动位置时的长度，从而在第一箱壁中制造一小孔。

27.如权利要求26所述的方法，其中伸出另外的冲头的步骤包括另外的冲头通过吹塑箱的第一箱壁延伸并进入第一模腔。

28.如权利要求26所述的方法，其中另外的冲头具有冲压面，该冲压面设置为在第一箱壁中产生适于接纳物体的附加的小孔。

29.如权利要求16所述的方法，其中第一和第二模具部分具有至少部分地界定第一模腔的第一模具表面，进一步包括提供靠近第一冲头的凹陷，这样在第一箱壁中靠近第一孔处形成凸缘。

30.如权利要求16所述的方法，其中吹塑箱包括形成在第一模腔中的主体部分和形成在第二模腔中的盖子部分。

31.一种用于制造容纳物体的吹塑箱的方法，该方法包括：

移动第一模具部分靠近第二模具部分，从而制造第一和第二模腔；

分别相对着第一和第二模腔吹制吹塑箱的第一和第二箱壁；

提供第一冲头，其中所述第一冲头具有冲压面，至少部分冲压面对应至少部分的物体轮廓；和

用所述第一冲头在吹塑箱的第一箱壁中冲压孔，至少部分的孔对应至少部分的物体轮廓。

32.如权利要求31所述的方法，还包括在吹塑箱的第二箱壁中冲压孔。

33.如权利要求31所述的方法，其中位于吹塑箱的第二箱壁中的至少部分的孔对应至少部分的物体轮廓。

34.如权利要求31所述的方法，其中物体的轮廓是一工具的轮廓。

35.如权利要求31所述的方法，其中孔的全部周边对应物体的全部轮廓。

36.如权利要求31所述的方法，进一步包括沿孔的周边形成侧壁。

37.如权利要求31所述的方法，进一步包括在第一和第二箱壁的至少一个中形成延伸入第一和第二模腔的至少一个的突出部。

38.如权利要求37所述的方法，其中形成突出部的步骤包括形成带有外表面的突出部，该外表面对应物体中小孔的轮廓。

39.如权利要求37所述的方法，其中形成突出部的步骤包括形成带有内表面的突出部，该内表面适于接纳物体的附件。

40.如权利要求31所述的方法，进一步包括在第一箱壁中冲压适于接纳物体附件的小孔。

41.如权利要求31所述的方法，进一步包括在吹塑箱的靠近孔的第一箱壁中形成凸缘。

42.如权利要求31所述的方法，其中吹塑箱包括形成在第一模腔中的主体部分和形成在第二模腔中的盖子部分。

43.一种用权利要求31的方法制造出的用于容纳物体的吹塑箱，包括：具有容纳至少部分物体的第一模腔的双壁主体部分；与所述主体部分连接的双壁盖子部分，所述盖子部分具有容纳至少部分物体的第二模腔；所述主体和盖子部分的一个具有接纳物体的第一冲压孔，至少部分的冲压孔对应至少部分的物体轮廓。

44.如权利要求43所述的箱子，其中没有第一冲压孔的部分具有容纳物体的第二冲压孔。

45.如权利要求43所述的箱子，其中至少部分的第二冲压孔对应至少部分的物体轮廓。

46.如权利要求43所述的箱子，其中物体的轮廓是一工具的轮廓。

47.如权利要求43所述的箱子，其中第一孔的全部周边对应物体的全部轮廓。

48.如权利要求43所述的箱子，进一步包括沿第一冲压孔的周边的侧壁。

49.如权利要求43所述的箱子，其中第一模腔具有第一模腔表面，第二模腔具有第二模腔表面，并且第一和第二模腔的至少一个具有至少一个突出部。

50.如权利要求49所述的箱子，其中至少一个突出部的外表面对应物体中一小孔的轮廓。

51.如权利要求49所述的箱子，其中至少一个突出部的内表面适于接纳物体的附件。

52.如权利要求43所述的箱子，其中具有第一冲压孔的部分的箱壁具有至少一个适于接纳物体附件的小孔。

53.如权利要求43所述的箱子，其中具有第一冲压孔的部分的箱壁包括靠近该孔的凸缘。

54.如权利要求43所述的箱子，其中所述的盖子部分与所述的主体部分一体形成。

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