CN205343773U - 一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，包括材料输送带和生产系统，所述材料输送带输送被加工物料，所述生产系统包括依次设置的加热机构和真空吸塑机构，加热机构对输送的包覆层材料和印刷层材料进行热压，形成复合片材，复合片材送入真空吸塑机构，真空吸塑机构形成大气压差使复合片材变形且贴敷在预设的模具轮廓面上，经冷却定型后脱模，形成立体造型面。本系统在加热过程中通过控制不同加热单元的加热温度，可以精确地控制材料不同区域的最大变形量，避免因箱包立体造型面的动物皮纤维再生革及塑料印刷层的变形量与加热温度不匹配造成的材料破损或起皱等问题。

Description

一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统。

背景技术

在个性化需求日益增长的当代，箱包也被贴上了个性化的标签，人们对于箱包的要求不再局限于能容纳日常物品的功用，具有环保、立体、个性等非基本功能的特点已逐渐成为箱包营销的重要元素。当下，为满足消费群体对箱包的个性化需求，各箱包生产厂家在材质、造型及制造工艺等方面不断推陈出新。

具有立体造型面的背包、旅行箱或手提包等，一般由骨架、包覆层和印刷层构成，包覆层材质以真皮、聚氨酯和聚氯乙烯等塑料、涤纶和尼龙等合成纤维等为主。显然，难自然降解的塑料和纤维等合成高分子材料的大量使用不利于社会经济的可持续发展。而动物皮纤维再生革具有可与真皮材质媲美的皮面质感和优异的透气透湿性，将该材料应用于箱包的制作不仅能提高产品的质感和档次，而且可以充分利用真皮材料的边角料，减少对石油、煤炭等不可再生资源的依赖。

因此，制造具有立体造型面的环保箱包的一个重要环节就是利用动物皮纤维再生革制造立体造型面。

目前，动物皮纤维再生革的立体造型面主要通过以下两个途径实现：片材的缝纫拼接和片材的模压成型。这两种方法都存在或大或小的问题：

(1)平面材料的缝纫拼接误差大、效率低、造型有限并且会降低箱包的整体强度和使用寿命，使其美观性大打折扣；

(2)传统的片材模压成型工艺不能实现温度和压力的精确控制，极易造成再生革等片材的褶皱和破损，而出现褶皱会使箱包的美观性大幅下降，出现破损问题又会出现材料上的浪费、增加制造成本。

考虑到箱包的立体造型面的形状差异化需求愈加强烈和人们对产品质量要求的不断提高，需探索一种新的立体造型面成型系统。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，本实用新型能实现动物皮纤维再生革材质箱包的立体造型面的整体成型，能精准控制片材的成型位置、加热速率、温度等工艺参数，可有效解决再生革片材的褶皱和破损问题，提高立体箱包的整体性及美观性，实现产品的高效率、标准化、柔性化制造。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，包括材料输送带和生产系统，所述材料输送带输送被加工物料，所述生产系统包括依次设置的加热机构和真空吸塑机构，加热机构对输送的包覆层材料和印刷层材料进行热压，形成复合片材，复合片材送入真空吸塑机构，真空吸塑机构形成大气压差使复合片材变形且贴敷在预设的模具轮廓面上，经冷却定型后脱模，形成立体造型面。

优选的，所述生产系统还包括依次排布的喷涂机构、裁切机构和废料收卷机构，其中，喷涂机构设置在真空吸塑机构后端，对立体造型面进行喷涂处理，材料输送带将喷涂后的立体造型面送入裁切机构按照预定的形状进行裁切，废料收卷机构对裁切下的废料进行收卷。

所述印刷层材料为热塑性聚氨酯膜，印刷适性好，以得到色彩鲜艳的箱包图案。

所述包覆层材料为动物皮纤维再生革。包括但不限于牛皮纤维再生革、羊皮纤维再生革、鹿皮纤维再生革，提供良好的弹韧性及独特的皮质手感。

优选的，所述包覆层材料和印刷层材料分别通过不同的运输辊同时输送进加热机构。

所述加热机构包括依次设置的热压辊、加热装置，其中，加热装置包括上下对称设置的两排，每排包括多个依次布设的加热单元，加热控制器控制每个加热单元的温度和加热速率。加热控制器根据欲成型箱包造型面不同区域变形量的大小调节各自对应加热单元的加热速率和温度，实现精准的温度控制。

进一步的，所述加热单元为石英加热砖。或包括多条均匀设置的电阻丝。所有加热单元均可实现单独的温度控制，对所加热材料可实现点对点的精确温度控制。

优选的，相邻的两个加热单元的间隔相同。

优选的，所述包覆层材料和印刷层材料也可通过绿色水性胶黏剂黏合在一起。

进一步的，所述真空吸塑机构，包括定位装置、热空气鼓入装置、抽真空装置和抽气管道，其中，定位装置设置于热空气鼓入装置上端，对复合片材的边沿进行定位，并进行夹持固定，使其覆盖于模具上，热空气鼓入装置设置于模具下端，鼓入热空气，抽真空装置通过抽气管道进行抽真空，使复合片材紧固于模具上。经短时间成型并冷却之后脱模。通过该真空吸塑成型工艺可将各种时尚的三维空间元素生动立体地引入箱包造型。

真空吸塑成型过程中，可将箱包的立体造型面的塑料骨架置于模具上表面，在真空吸塑成型的同时实现造型面的塑料骨架与复合片材的贴合，从而简化制造工序并节约成本。骨架材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料或/和聚碳酸酯塑料。这两类塑料都安全无毒，具有优良的耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料还具有优良的加工流动性。

优选的，所述定位装置为红外线定位仪，对复合片材的某些点或线实现精准标定，以实现整个复合片材的定位。

优选的，所述喷涂机构包括喷涂设备，设置于材料输送带上端，可以对成型后的立体造型面进行喷涂。可以喷涂各种颜色或者保护材料，形成外观层或保护层，以提高箱包的美观性或者延长使用期限。

所述裁切机构包括裁切刀具，裁切刀具设置于材料输送带上端。喷涂干燥后的箱包造型面继续移动到裁切区域，裁切刀具下落，沿成型好的箱包造型面边缘进行裁切，并取下成品。

所述废料收卷机构包括收卷辊，设置于材料输送带末端。裁切完成后的废料随导辊继续输送，在整个装置的末尾进行收卷，等待废料集中处理。

本实用新型的有益效果为：

(1)立体造型面所选材料绿色环保，作为包覆层材料的动物皮纤维再生革有效利用了废弃皮革及动物皮边角料，节约资源，变废为宝；

(2)设有加热机构，且加热机构的结构设置方式能够实现点对点的精准温度控制，可以根据欲成型的立体造型面不同区域的变形量大小设置不同的加热温度，有效避免后续真空吸塑成型过程中可能出现的材料褶皱或撕裂的现象；

(3)真空吸塑机构设有定位装置，对复合片材的定位保证了吸塑成型模具与预印图案的片材的精确吻合，获得精确的立体造型图案；

(4)解决了传统缝纫拼接和片材热模压成型工艺存在的问题，减少人工劳动力，节约产品制造成本，获得高质量的整体成型产品，从而创造可观的经济社会效益。

附图说明

图1为本实用新型真空吸塑成型系统的示意图；

图2为本实用新型立体造型面的剖面结构图；

图3为本实用新型立体造型面的示意图；

其中，1-加热机构、2-真空吸塑机构、3-喷涂机构、4-裁切机构、5-废料收卷机构；

101-包覆层材料、102-印刷层材料、103-热压辊、104-复合片材、105-加热单元、106-加热控制器、107-加热单元的俯视结构、108-红外定位装置、109-热空气鼓入装置、110-立体造型面真空吸塑模具、111-真空吸塑抽气管道、112-抽真空装置、113-喷涂装置、114-脱模后的立体造型面、115-裁切刀具、116-成型后废料、117-废料收卷辊；

201-箱包印刷层、202-箱包包覆层、203-箱包塑料骨架、301-造型面的不规则凸起造型。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，以制造一种环保型背包为例，提供一种真空吸塑成型系统。

本系统由材料输送机构、热压复合机构、加热机构1、定位机构、真空吸塑机构2、喷涂机构3、成品裁切机构4和废料收卷机构5等构成，用作包覆层的动物皮纤维再生革与印刷层材料经该装置后可实现背包的立体造型面的整体成型。以下对该立体造型面真空吸塑成型工艺技术进行简要示例：

(1)将立体造型面的包覆层材料101及印刷层材料102经过热压辊103进行热压复合，形成复合片材104，再经传送带输送到加热区域。

优选的，包覆层材料101选取牛皮纤维再生革，牛皮纤维再生革具有类似于牛皮的耐磨、透气透湿及良好的弹韧性，并且具有高端奢华的风格及舒适的手感。印刷层材料102选取热塑性聚氨酯膜，其良好的印刷适性有助于获得色彩鲜艳的背包图案，同时容易在表面得到凹凸不平的皮面花纹，提升表面质感。

进一步的，对于所属本领域技术人员来说，将包覆层材料替换为羊皮纤维再生革或鹿皮纤维再生革等也是非常容易的，理应属于本实用新型的保护范围之内。

(2)将复合片材104输送到加热机构1，调节加热控制器106，根据欲成型立体造型面不同区域变形量的大小调节每个加热单元105到合适的加热温度，精准控制每个加热区域的温度。

优选的，所述加热机构1由六十个加热单元组成；加热单元越多，对温度的控制越精准，成型精度越高，但是成本越高。每个加热单元均可由电阻丝构成，可以实现加热装置的快速升温。

当然，将电阻丝替换为石英加热砖、电热管等其它加热元件，对于本领域技术人员来说并非难事，也应属于本实用新型的保护范围。

(3)加热后的复合片材104被迅速转移到真空吸塑机构2，经红外定位装置108将复合片材的四边精准定位，并将四边夹持，从成型模具下部经热空气鼓入装置109鼓入热空气，使再生革包覆层及印刷层保持成型温度并产生一定的预变形量。

(4)对包覆层与印刷层复合片材104进行抽真空操作，在抽真空装置112形成的一个大气压差的作用下，复合片材104紧紧贴敷于特定的成型模具110的轮廓面上，经短时间成型并冷却之后脱模。该真空吸塑成型过程可将各种流行的三维空间元素生动、立体地引入。

所涉及的三维空间元素包括但不限于各种形状的凸起、条纹、动物形状、植物形状、卡通形状或其它形式的三维图案。

真空吸塑过程中，可将背包的立体造型面的塑料骨架置于模具上表面，在真空吸塑成型的同时实现造型面的塑料骨架与复合片材的贴合，从而简化制造工序并节约成本。

(5)已成型的立体造型面在脱模后向喷涂机构3移动，在喷涂区对已成型好的环保背包立体造型面进行修饰，使之获得更精确、美观的表面图案；如有必要，则在立体造型面的表面喷涂一层透明的耐磨保护层。

(6)将喷涂完成的背包造型面继续移动到裁切机构4，裁切刀具115下落，沿成型好的背包造型面边缘进行裁切，并取下背包立体造型面的成品。

(7)裁切完成后的废料116随传送带继续移动，在整个装置的末尾进行收卷，等待废料集中处理。

图2为利用如图1所述的系统生产出来的环保背包的立体造型面的剖面结构图。背包造型面由包覆层202、印刷层201及塑料骨架203构成，背包主材即包覆层202为绿色环保的动物皮纤维再生革，印刷层201选用强极性的热塑性聚氨酯薄膜，因为该类聚氨酯不仅绿色环保，而且其良好的印刷适性保证了丰富多彩的背包图案。骨架203选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料或/和聚碳酸酯塑料，这两类塑料都安全无毒，具有优良的耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料还具有优良的加工流动性。

图3为成型后的环保背包立体造型面的示意图，以不规则凸起301作为立体造型面的时尚元素，通过本实用新型中的真空吸塑成型系统可以方便地将该时尚元素赋予到背包造型面上，制备过程不需要缝纫、拼接等处理，提高背包造型面的表面质量及美观性，符合当代年轻人的审美情趣。本领域技术人员可以结合其具体情况和自身条件，只需改变真空吸塑成型系统中的成型模具即可实现各种各样背包造型面的立体图案。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，包括材料输送带和生产系统，

其特征是：所述材料输送带输送被加工物料，所述生产系统包括依次设置的加热机构和真空吸塑机构，加热机构对输送的包覆层材料和印刷层材料进行热压，形成复合片材，复合片材送入真空吸塑机构，真空吸塑机构形成大气压差使复合片材变形且贴敷在预设的模具轮廓面上，形成立体造型面。

2.如权利要求1所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述生产系统还包括依次排布的喷涂机构、裁切机构和废料收卷机构，其中，喷涂机构设置在真空吸塑机构后端，对立体造型面进行喷涂处理，材料输送带将喷涂后的立体造型面送入裁切机构按照预定的形状进行裁切，废料收卷机构对裁切下的废料进行收卷。

3.如权利要求1或2所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述包覆层材料和印刷层材料分别通过不同的运输辊同时输送进加热机构。

4.如权利要求1所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述加热机构包括依次设置的热压辊、加热装置，其中，加热装置包括上下对称设置的两排，每排包括多个依次布设的加热单元，加热控制器控制每个加热单元的温度和加热速率。

5.如权利要求4所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述加热单元为石英加热砖或为多条均匀设置的电阻丝。

6.如权利要求1或2所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述真空吸塑机构，包括定位装置、热空气鼓入装置、抽真空装置和抽气管道，其中，定位装置设置于热空气鼓入装置上端，对复合片材的边沿进行定位，并进行夹持固定，使其覆盖于模具上，热空气鼓入装置设置于模具下端，鼓入热空气，抽真空装置通过抽气管道进行抽真空，使复合片材紧固于模具上。

7.如权利要求1所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述包覆层材料为动物皮纤维再生革。

8.如权利要求2所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述喷涂机构包括喷涂设备，设置于材料输送带上端。

9.如权利要求2所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述裁切机构包括裁切刀具，裁切刀具设置于材料输送带上端。

10.如权利要求2所述的一种用于制造立体造型面的真空吸塑成型系统，其特征是：所述废料收卷机构包括收卷辊，设置于材料输送带末端。