CN204182748U - 金属板成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种金属板成型机，其主要包括：一工作台、一第一升降机构、一加工区、至少一冷却区、一移载机构以及一模具载具。本实用新型所提供的金属板成型机，在合模时能于加工区中将上模具以及下加热单元分别与金属板以及下模具完全紧密贴合，藉此在吹气加压成型时，使该金属板能顺利成型，提升产品的良率；另外，藉由在冷却区中使冷却单元与下模具完全紧密贴合，可以在进行快速冷却的过程中，通过下模具与金属板之间冷却速率的不同使金属板自动由该下模具处剥离，以便于取模作业的进行。

Description

金属板成型机

技术领域

本实用新型涉及一种金属板成型机，尤其涉及一种利用高压吹气方法对金属板进行高压成型，并且可以使模具、金属板以及加热单元紧密贴合的金属板成型机。

背景技术

随着科技进步，日常生活中所使用的电器以及3C产品的种类亦日益增加，因此，各种电器以及3C产品所使用的金属外壳以及金属板件也成为不可或缺的组件之一。一般而言，常见的金属板材的加工方法可以分为冲压成型、真空成型以及高压成型等几种。

图1所显示的为一种现有的金属板高压成型机。如图1所示，现有的金属板高压成型机主要包括一上加热单元11、一上模具12、一下模具13、一下加热单元14、一工作台15以及一高压气体产生器16。上模具12固定于上加热单元11下方并且与上加热单元11接触，下模具13固定于下加热单元14上并且与下加热单元14接触，且上模具12与下模具13之间夹置有一待加工的金属板19。高压气体产生器16经由一高压管路161与上模具12中的一加压通道121连接。当使用现有的金属板高压成型机对金属板材19进行加工时，首先，利用上、下加热单元11、14将上、下模具12、13以及金属板19加热至一预定温度，使金属板软化，接着，再利用高压气体产生器16产生高压气体，经由高压管路161将高压气体导入加压通道121中以对金属板19产生高压，使得金属板19往下贴附于下模具13的成型腔室131中，藉此完成金属板的加工成型。

然而，上述的金属板高压成型机在完成金属板的成型之后，必须等待成型的金属板冷却后才能将金属板与下模具分离，但由于冷却速率慢，冷却后的金属板也会黏固于下模具上，有时会造成成品无法取下，强行取下又会造成成型后的金属板损坏，使得良率降低。此外，由于上、下模具12、13以及金属板19皆为刚性的材质，当上模具12以及下模具13在合模以夹持待加工的金属板19时，三者之间很容易产生间隙，使得上、下模具12、13无法紧密地夹持金属板，在进行高压吹气过程中，容易发生泄气降压情形，进而影响了金属板成型后的质量。

实用新型内容

为了克服基于上述理由，本实用新型的目的在于提供一种有助于提升产品生产的良率的金属板成型机，其主要是通过数个载具弹簧支撑承载金属板的下模具，藉此在合模时使得下模具、上模具以及金属板之间紧密贴合，如此一来，在高压吹气成型作业过程中，便不会发生泄气降压情形，能够有效提升生产的良率及质量。

本实用新型的另一目的在于提供一种金属板成型机，其在冷却区中采用数个冷却单元弹簧使得冷却单元紧密地与下模具贴合，藉此能提升冷却效率；再者，本实用新型的冷却单元具有快速冷却的效果，且下模具与金属板因冷却速率不同，使得金属板在冷却过程中能自动于下模具上剥离，以便于后续取下成品的作业，如此亦能提产品生产的良率。

本实用新型的再一目的在于提供一种金属板成型机，该机体可于中间的一加工区两侧各设一冷却区，当一金属板在加工区内加热吹气成型时，另一金属板则在冷却区内待冷却或进行取下或放置作业，如此交互作业能提升产品生产的效率。为达成前述目的，本实用新型提供一种金属板成型机，其包括：一工作台、一第一升降机构、一加工区、一冷却区、一移载机构以及一模具载具。所述第一升降机构用以支撑工作台并且将工作台上升与下降。所述加工区中设置有一上加热单元以及一下加热单元，下加热单元设置于第一升降机构上，且上加热单元固定在与下加热单元距离一高度的位置。其中，上加热单元下方固定并连接有一上模具，上模具中设置有一高压吹气通道，且高压吹气通道与一高压气体产生器连接。所述冷却区相邻于加工区的一侧，冷却区中设置有一冷却单元以及一第二升降机构。第二升降机构固定于工作台上并且具有一升降部，冷却单元通过多个外围套设有冷却单元弹簧的冷却单元导柱设置于升降部上。所述移载机构设置于工作台上。所述模具载具通过多个外围套设有载具弹簧的载具导柱设置于移载机构上，用以承载一下模具。其中，下模具用以承载待加工的一金属板，且下模具具有一成型腔。当移载机构将模具载具移动至加工区时，第一升降机构将工作台上升，使得上模具以及下加热单元分别与金属板以及下模具贴合，接着，藉由上、下加热单元将金属板加热至一预定温度后，高压气体产生器再经由高压吹气通道将金属板往成型腔中吹气成型。当金属板成型后，第一升降机构将工作台下降且移载机构将模具载具从加工区移动至冷却区，接着，第二升降机构将冷却单元上升使得冷却单元紧密贴合下模具，藉此快速冷却金属板以将金属板与下模具分离。

根据本实用新型的一实施例，所述金属板成型机进一步包括一第二冷却区，相邻于该加工区的另一侧。第二冷却区中设置有一第二冷却单元以及另一第二升降机构。第二冷却区的第二升降机构固定于工作台上，且第二冷却单元通过多个外围套设有冷却单元弹簧的冷却单元导柱设置于第二冷却区的第二升降机构的升降部上。此外，所述金属板成型机进一步包括一第二模具载具，邻接于该模具载具的一侧。第二模具载具通过多个外围套设有该等载具弹簧的载具导柱设置于移载机构上并且用于承载一第二下模具。其中，当移载机构将模具载具移入加工区时，第二模具载具位于第二冷却区，当移载机构将模具载具移入冷却区时，第二模具载具位于加工区中。

根据本实用新型的一实施例，模具载具以及第二模具载具分别通过四个外围套设有该载具弹簧的载具导柱设置于移载机构上，且该等载具导柱与该等载具弹簧分别设置于模具载具以及第二模具载具的四个角落。

根据本实用新型的一实施例，所述移载机构包括：至少一作动器、至少一滑轨、多个滑块以及至少一连动部。所述至少一作动器具有可于一线性方向上伸缩的一伸缩部。所述至少一滑轨设置于该工作台上。所述多个滑块设置于该滑轨上，且该等载具导柱与载具弹簧分别设置于该等滑块上。所述至少一连动部连接作动器的伸缩部以及滑块。其中，作动器的伸缩部在线性方向上伸缩时，经由连动部带动模具载具通过该等滑块在滑轨上滑动，藉此将模具载具移至加工区或冷却区。此外，在本实用新型中的较佳实施例中，移载机构包括有两个作动器以及两个滑轨。两个滑轨分别沿着工作台的两个边缘设置，两个作动器分别设置于工作台的两侧，且两个作动器的伸缩部分别通过两个连动部与滑块连接。

本实用新型的有益效果是：金属板成型机在合模时能于加工区中将上模具以及下加热单元分别与金属板以及下模具完全紧密贴合，藉此在吹气加压成型时，使该金属板能顺利成型，提升产品的良率；另外，在冷却区中使冷却单元与下模具完全紧密贴合，可以在进行快速冷却的过程中，通过下模具与金属板之间冷却速率的不同使金属板自动由该下模具处剥离，以便于取模作业的顺利进行。

附图说明

图1为显示现有金属高压成型机的示意图；

图2为本实用新型实施例的金属成型机的侧视图；

图3为本实用新型实施例的移载机构及冷却单元的俯视示意图；

图4为本实用新型实施例中移载机构的侧视示意图；

图5为本实用新型实施例中显示沿着图3中的A-A剖面线所剖面的剖视示意图；

图6A至图6E为显示本实用新型实施例的金属成型机加工区的运作流程示意图；

图7A至7B图为显示利用本实用新型实施例的移载机构移动模具载具的俯视示意图；

图8A至8C图为显示本实用新型实施例的金属成型机的冷却区的运作流程示意图。

其中图中：100、金属板成型机；11、上加热单元；12、上模具；121、加压通道；13、下模具；131、成型腔室；14、下加热单元；15、工作台；16、高压气体产生器；161、高压管道；19、金属板；20、工作台；21、下表面；30、第一升降机构；31、支柱；41、上加热单元；411、加热管；42、下加热单元；421、加热管；43、上模具；431、高压吹气通道；44、高压气体产生器；45、下模具；451、成型腔；51、冷却单元；52、第二升降机构；521、升降部；53、冷却单元弹簧；60、移载机构；61、作动器；615、伸缩部；62、滑轨；63、滑块；64、连动部；70a、第一模具载具；701a、承载开口；70b、第二模具载具；701b、承载开口；75、载具弹簧；9a、9a’、9b、金属板；A、加工区；B1、第一冷却区；B2、第二冷却区。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例做进一步详细地说明。在此，本实用新型的示意性实施例及说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

图2为显示根据本实用新型较佳实施例的金属板成型机100的侧视图。如图2所示，根据本实用新型较佳实施例所提供之金属板成型机100，主要包括了：一工作台20、一第一升降机构30、一加工区A、一第一冷却区B1、一第二冷却区B2、一移载机构60、一第一模具载具70a以及一第二模具载具70b。以下，将先参照图示针对金属板成型机100的整体结构进行说明。

如图2所示，工作台20为一长方形的板体，其由第一升降机构30所支撑。第一升降机构30位于加工区A中，且其由四个支柱31(图中仅显示两个支柱31)确保其平稳升降。当第一升降机构30作动，该工作台20也会依支柱31的轴向方向上升或下降；在本实用新型的较佳实施例中，第一升降机构30采用一般常见的油压成型机中所使用的升降机构，故不再详加描述

如图2所示，所述加工区A中设置有一上加热单元41以及一下加热单元42。下加热单元42设置于第一升降机构30上，且上加热单元41固定在支柱31上靠近支柱31的一顶端处，以使上加热单元41与下加热单元42之间具有一距离。图六A为显示加工区A中主要组件的侧视示意图，其中进一步显示了加工区A中的主要组件的结构。如图6A以及图2所示，上加热单元41下方固定并连接有一上模具43，上模具43中设置有一高压吹气通道431，且高压吹气通道431与一高压气体产生器44连接。

如图2所示，第一冷却区B1是邻接于加工区A的一侧，且其中设置有一冷却单元51以及一第二升降机构52。图5为显示第一冷却区B1中主要组件的侧视示意图，其进一步显示了冷却单元51以及第二升降机构52的结构。如图2以及图5所示，第二升降机构52固定于工作台20上的一下表面21上，并且具有一升降部521。冷却单元51为一冷却板，内部分布着冷却管路，外部另具有一冷却装置(图中未划出)与之连接，以利所需的急速冷却效果。该冷却单元是通过四个冷却单元导柱设置于升降部521上，且四个冷却单元导柱外围分别套设有一冷却单元弹簧53(第五图中仅显示两个冷却单元导柱以及冷却单元弹簧53)；该冷却导柱仅虽是引导升降，但仍准许该冷却单元作微量偏移，在上升接触过程中主要是是由冷却单元弹簧53辅助接触的密合效果。第二升降机构52可以通过升降部521将冷却单元51上升或下降。在本实用新型的较佳实施例中，金属板成型机100进一步包括有一第二冷却区B2。第二冷却区B2是设置于加工区A与第一冷却区B1相对的另一侧，其具有与第二冷却区B1中完全相同的组件以及配置，因此在此不再重复叙述。

图3以及图4分别为显示本实用新型金属板成型机的移载机构60、第一模具载具70a以及第二模具载具70b等组件的结构及配置的示意俯视图以及侧视图。图5为显示沿着图3中的A-A剖面线所剖面的侧视剖面图。为了方便说明移载机构60、第一模具载具70a以及第二模具载具70b的结构及配置，图3至图5中省略了加工区A中以及其他非必要的组件。

如图2至图5所示，所述移载机构60设置于工作台20上。更详而言之，移载机构60主要包括了两个作动器61、两个滑轨62、多个滑块63以及两个连动部64。所述两个作动器61分别具有可于一线性方向上伸缩的一伸缩部615，且两个作动器61分别设置于工作台20的两侧。所述滑块63设置于两个滑轨62上，而两个滑轨62则是设置于工作台20上，并且分别沿着工作台20长度方向上的两个边缘设置。所述第一模具载具70a以及第二模具载具70b是分别通过设置在其四个角落的四个载具导柱设置于移载机构60上，且四个载具导柱外周分别套设有一载具弹簧75，该载具导柱仅虽是引导升降，但仍准许该第一模具载具70a以及第二模具载具70b作微量征移，在合模过程中主要是是由载具弹簧75辅助合模密合效果；密具体来说，第一模具载具70a以及第二模具载具70b是通过设置在该等滑块63的该等载具导柱以及载具弹簧75而可滑动地设置于滑轨62上。第一模具载具70a以及第二模具载具70b分别具有一承载开口701a、701b，分别可以用以承载一下模具45(下模具45显示于第八A图中)。移载机构60的两个连动部64分别连接作动器61的两个伸缩部615以及滑块63。基于上述结构及配置，移载机构60可以将第一、第二模具载具70a、70b在加工区A以及第一、第二冷却区B1、B2之间移动。

具有上述的结构的金属板成型机100可以用于对一待加工的金属板材进行高压吹气成型。以下，将参照图6A～E、图7A～B图以及图8A～8C图针对使用本实用新型所提供的金属板成型机100对金属板材进行高压吹气成型的流程进行详细说明。

图6A～图6E为说明金属板材在金属板成型机100的加工区A中加工的流程示意图。为了方便说明加工区A中的运作流程，因此在第六A图～第六E图中将非必要的组件省略。在使用实用新型的金属板成型机100对金属板材进行加工时，首先，先将一片金属板9a放置于位于加工区A中的第一模具载具70a的下模具45的成型腔451上，如图6A所示。接着，通过第一升降机构30(显示于第二图中)将工作台20上升，使得金属板9a与上模具43接触，如图6B所示。由于第一模具载具70a是通过四个载具导柱以及载具弹簧75设置在工作台20上的滑轨62上，因此，金属板9a与上模具43之间可以有彼此调整移动的余裕，使得金属板9a与上模具43之间得以完全紧密贴合。接着，通过第一升降机构30持续将工作台20上升，直到下加热单元42完全与下模具45贴合为止，如图6C所示。与金属板9a以及上模具43之间的情形类似，由于载具导柱外周的载具弹簧75为弹性体，下加热单元42与下模具45之间可以有彼此调整移动的余裕，使得下加热单元42与下模具45之间得以完全紧密贴合。当上、下模具43、45完成合模之后，便通过上、下加热单元41、42中所设置的加热管411、421对上、下模具43、45以及金属板9a加热，直到金属板9a达到一默认的温度。由于上模具43以及下加热单元42分别与金属板9a以及下模具45完全贴合，因此能够均匀地进行加热，提高了加热的效率。在金属板9a达到了预定温度后，金属板9a便会软化，因此便能接着通过高压气体产生器44(显示于图2中)经由高压吹气通道431对金属板9a施加高压气体，使得金属板9a往下模具45的成型腔室451中成型为金属板9a’，如图6D所示，也因为完全紧密贴合，不会发生泄气降压情形，能提升生产的良率及质量。最后，再通过第一升降机构30将工作台20下降以使上、下模具43、45分离，如图6E所示。

图7A～7B图为显示利用本实用新型的移载机构60移动第一、第二模具载具70a、70b的示意图。在经由上述流程将第一模具载具70a中的金属板9a加工成型为金属板9a’后，接下来便通过移载机构60将第一模具载具70a从加工区A移至第二冷却区B2中冷却。如图7A所示，当金属板成型机100在加工区A中完成金属板9a(显示于图6A中)的加工成型后，第一模具载具70a是位于加工区A中，且第二模具载具70b是位于第一冷却区B1中。此时，通过作动器61将伸缩部615在线性方向上伸长，经由连动部64带动第一、第二模具载具70a以及70b通过该等滑块63(显示于第四图以及第五图中)在滑轨62上滑动，藉此将第一模具载具70a以及金属板9a’移至第二冷却区B2中冷却，如图7B所示。在此，由于在第一模具载具70a移动至第二冷却区B2的同时，第二模具载具70b会被移动至加工区A中，因此，可以在此同时放置另一片金属板9b在第二模具载具70b上，如此一来，便能在金属板9a在第二冷却区B2中冷却的同时，在加工区A中对金属板9b进行加工成型，藉此大幅提升金属板成型机的运作效率。金属板9b在加工区A中的加工流程与金属板9a相同，因此在此不再赘述。

图8A至图8C为显示成型的金属板9a’被移至第二冷却区B2中冷却的流程示意图。如图8A所示，在第二冷却区B2中，首先，第二升降机构52会通过升降部521将冷却单元51上升。接着，持续上升的冷却单元51会与下模具45接触，如图8B所示。由于冷却单元51是通过多个外围设置有冷却单元弹簧53的冷却单元导柱设置于升降部521上，冷却单元弹簧53的弹性会使得下模具45与冷却单元51之间有互相调整移动的余裕，因此，冷却单元51能够完全紧密地贴合于下模具45，藉此通过该冷却单元51的急速冷却作用将下模具45以及金属板9a’冷却。因该金属板9a’与下模具45为不同金属材质，热传递系数不同，冷却速率不同，再加上厚度及体积也不同，在急速冷却过程中，就能让薄片的金属板9a’自动自该下模具45处剥离，以便顺利取下成品，如图8C所示。如此一来，便完成金属板9a的加工成型。

在金属板9a’于第二冷却区B2中完成冷却的同时，金属板9b亦在加工区A中完成加工成型而形成为金属板(未于图中显示，成型的金属板与第六E图中显示的金属板9a’相同)。此时，便能再次利用移载机构60将第二模具载具70b从加工区A中移回至第一冷却区B1中以将成型的金属板冷却，即将作动器61的伸缩部615在线性方向上回缩，经由连动部64带动第一、第二模具载具70a以及70b通过该等滑块63在滑轨62上滑动，藉此将第二模具载具70b以及金属板移至第一冷却区B2中。与此同时，由于第一模具载具70a亦会连带地从图7B中的位置回到图7A中所显示的加工区A中，因此，便能在移动开始前将另一片待加工的金属板材放置在第一模具载具70a上，如此一来，便能在金属板在第一冷却区B1中冷却时在加工区A中对另一片金属板加工。金属板在第一冷却区B1中冷却的流程与上述的第八A图至第八C图中的流程相同，因此，在此不再重复叙述。

藉由重复上述的流程以及操作方式，根据本实用新型较佳实施例的金属板成型机100可以同时间对两片金属板材进行加工处理，即，在成型完成的金属板材冷却时，同时对另一片金属板材进行吹气成型，藉此大幅提高加工的效率。此外，藉由载具弹簧以及冷却单元弹簧的设置，可以使得上模具以及下加热单元分别与金属板以及下模具完全贴合，并且使得冷却单元与下模具完全贴合，藉此提高产品生产的良率，并且提升了金属板的成型质量。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种金属板成型机，其特征在于，包括：

一工作台；

一第一升降机构，用以支撑所述工作台并将所述工作台上升与下降；

一加工区，加工区中设置有一上加热单元以及一下加热单元，所述下加热单元设置于所述第一升降机构上，且所述上加热单元固定在与所述下加热单元距离一高度的位置，其中，所述上加热单元与一上模具连接，所述上模具中设置有一高压吹气通道，所述高压吹气通道与一高压气体产生器连接；

一冷却区，相邻于所述加工区的一侧，所述冷却区中设置有一冷却单元以及一第二升降机构，所述第二升降机构固定于所述工作台上并且具有一升降部，所述冷却单元通过多个冷却单元导柱设置于所述升降部上，且所述冷却单元导柱的每一个的外围分别套设有一冷却单元弹簧；

一移载机构，设置于所述工作台上；以及

一模具载具，通过多个载具导柱设置于所述移载机构上，用以承载一下模具，其中，所述下模具用以承载待加工的一金属板，所述下模具具有一成型腔，且所述载具导柱的每一个的外围分别套设有一载具弹簧；

其中，当所述移载机构将所述模具载具移动至所述加工区时，所述第一升降机构将所述工作台上升，使得所述上模具以及所述下加热单元分别与所述金属板以及所述下模具贴合，接着，藉由所述上、下加热单元将所述金属板加热至一预定温度后，所述高压气体产生器再经由所述高压吹气通道将所述金属板往所述成型腔中吹气成型；

其中，当所述金属板成型后，所述第一升降机构将所述工作台下降且所述移载机构将所述模具载具从所述加工区移动至所述冷却区，接着，所述第二升降机构将所述冷却单元上升使得所述冷却单元紧密贴合所述下模具，藉此快速冷却所述金属板以将所述金属板与所述下模具分离。

2.如权利要求1所述的金属板成型机，其特征在于，进一步包括一第二冷却区，相邻于该加工区的另一侧，所述第二冷却区中设置有一第二冷却单元以及另一个该第二升降机构，所述第二冷却区的所述第二升降机构固定于所述工作台上，且所述第二冷却单元通过多个外围套设有所述冷却单元弹簧的所述冷却单元导柱设置于所述第二冷却区的所述第二升降机构的所述升降部上。

3.如权利要求2所述的金属板成型机，其特征在于，进一步包括一第二模具载具，邻接于该模具载具的一侧，所述第二模具载具通过多个外围套设有所述载具弹簧的所述载具导柱设置于所述移载机构上并且用于承载第二下模具，其中，当所述移载机构将所述模具载具移入所述加工区时，所述第二模具载具位于所述冷却区或所述第二冷却区的其中之一，当所述移载机构将所述模具载具移入所述冷却区或所述第二冷却区的其中之一时，所述第二模具载具位于所述加工区中。

4.如权利要求3所述的金属板成型机，其特征在于，所述模具载具以及所述第二模具载具分别通过四个外围套设有所述载具弹簧的所述载具导柱设置于所述移载机构上，且所述载具弹簧与所述载具导柱分别设置于所述模具载具以及所述第二模具载具的四个角落。

5.如权利要求1所述的金属板成型机，其特征在于，所述移载机构包括：

至少一个作动器，具有可于一线性方向上伸缩的一伸缩部；

至少一个滑轨，设置于所述工作台上；

多个滑块，设置于所述滑轨上，且所述载具导柱与所述载具弹簧分别设置于所述滑块上；以及

至少一连动部，连接所述作动器的所述伸缩部以及所述滑块；

其中，所述作动器的所述伸缩部在所述线性方向上伸缩时，经由所述连动部带动所述模具载具通过所述滑块在所述滑轨上滑动，藉此将所述模具载具移至所述加工区或所述冷却区。

6.如权利要求5所述的金属板成型机，其特征在于，所述移载机构包括有两个所述作动器以及两个所述滑轨，两个所述滑轨分别沿着所述工作台的两个边缘设置，所述两个作动器分别设置于所述工作台的两侧，且两个作动器的伸缩部分别通过两个该连动部与所述滑块连接。