TWI558531B - Mold and method for forming plastic sheet - Google Patents

Description

用於塑料薄片之成型模具及方法

本發明係有關於塑料薄片沖壓成型之設備及方法，特別是指一種具有預壓模仁以及在沖壓成型前進行預壓的兩階段成型方式，藉以延遲及改善材料的延展，提高生產良率並提升成型後的物性強度。

利用載帶凹穴來封包小型電子元件的方式，已廣泛地應用於電子產業的領域中，而對於習知載帶凹穴成型的技術，基本上可依據各式不同尺寸、形狀的電子元件調整，達到盛裝電子元件的目的。

然，載帶凹穴除用以盛裝電子元件外，通常亦須具備足夠的強度來保護內部的電子元件，若凹穴的強度不足時，極容易變形或破損，而對裝載於其中的機密電子元件造成極大的損害，因此，對於電子元件日益精密的情況下，對盛裝的載帶需求亦不斷提升，對此，在不提升載帶厚度(材料成本)的情形下，大多係透過在凹穴側壁或底面處增設有肋條、凸塊等結構來提高強度。

雖透過肋條、凸塊的設計可提升凹穴承載的強度，但仍無法完整地改善問題。諸如高度較大的電子元件，需深度較深的凹穴來盛裝，就習知的成型技術來說，因凹穴深度增加，在成型時側壁材料的延展程度變大，降低了物性的強度，不僅在製程中極容易產生破損降低良率，且即使增加了肋條的數量，仍因材料延展後過薄而無法有效地改善強度不足的問題；又如重量較大的電子元件，對於凹穴底面的強度有較高的需求，對於習知的沖壓成型過程，在不提高材料成本的條件下，亦難以滿足需求。

有鑑習見載帶於實際應用上有前述缺點，本案發明人乃針對塑料薄片沖壓成型之製程與設備研究改進之道，終於有本發明產生。

本發明之主要目的在於提供一種用於塑料薄片之成型模具，利用預壓內模來延遲材料的延展，進而提高凹穴成型後預定部位的物性強度。

本發明之另一目的在於提供一種用於塑料薄片之成型模具，透過預壓內模先預壓的過程，對於深度較深之凹穴成型，大大提升生產的良率，有效地克服習知技術凹穴成型時容易破損的問題。

為達上述功效，本發明之用於塑料薄片之成型模具，其係用以對加熱後之一塑料薄片沖壓成型，主要結構包括一下模仁及一上模仁；其中該下模仁係位於該塑料薄片之一側，凹設至少一成型凹穴，用以供該塑料薄片受另一側吹送之高壓氣體依該成型凹穴之形狀成型；該上模仁係相對該下模仁，位於該塑料薄片之另一側，用以對該塑料薄片施予高壓氣體，又，該上模仁中設有一預壓內模，該預壓內模係可相對該上模仁作動，用以於吹氣成型前先行擠壓該塑料薄片產生預壓變形。藉此，使用者可依需求配置適當結構的預壓內模，來延遲預定部位材料之延展，於成型完成後達到提升物性強度的功效；再者，透過預壓內模，可有效增加凹穴成型的深度，減少材料延展時破損的問題，提高生產良率。

較佳者，該預壓內模設有至少一凸部，其係位於相對該成型凹穴之位置，用以於該預壓內模作動時伸入該成型凹穴中，使該塑料薄片依該凸部之形狀預壓變形。

較佳者，該上模仁設有至少一進氣孔，用以供高壓氣體進入，且該成型凹穴之底部設有至少一排氣孔，用以供氣體排出。

較佳者，該預壓內模設有至少一孔洞，藉以供氣體流通，透過孔洞及排氣孔的結構，在無吹氣狀態下，可精密地沖壓出凹穴內部尺寸，大幅提高內部成型的精度及降低不良之發生。

較佳者，該塑料薄片可為連續之片狀載帶。

再者，相應於本發明前述之功效，本發明另提供了一種用於塑料薄片之成型方法，其係藉由一成型模具對加熱後之一塑料薄片沖壓成型，主要之製成步驟包括一進料步驟、一預壓步驟、一成型步驟及一脫模 步驟；其中，該進料步驟係將該塑料薄片置於該成型模具中，並介於該成型模具之一上模仁與一下模仁之間；該預壓步驟係利用該上模仁中之一預壓內模擠壓該塑料薄片產生預壓變形；該成型步驟係由該上模仁之方向對該塑料薄片施予高壓氣體，該塑料薄片依該下模仁之形狀成型；該脫模步驟係驅動該上模仁與該下模仁相對遠離該塑料薄片，使該塑料薄片脫離該成型模具。藉由先預壓再成型兩階段的成型方式，有效地控制及延遲材料的延展，進而達到提升物性強度及生產良率的功效。

較佳者，該進料步驟與該預壓步驟間進一步設有一定位步驟，其係驅動該上模仁與該下模仁相對作動，並分別抵頂於該塑料薄片之兩側。

較佳者，該下模仁凹設至少一成型凹穴，於進行該成型步驟時，該塑料薄片係依該成型凹穴之形狀成型。

較佳者，該預壓內模係於相對該成型凹穴之位置設有至少一凸部，用以於進行預壓步驟時伸入該成型凹穴中，並使該塑料薄片依該凸部之形狀預壓變形。

較佳者，該塑料薄片可為連續之片狀載帶。

根據上述本發明之諸多功效，為使審查委員對本發明能進一步的瞭解，故揭露本發明一較佳之實施方式如下，並配合圖式、圖號，將本發明之構成內容及其所達成的功效詳細說明如後：

1‧‧‧成型模具

11‧‧‧下模仁

111‧‧‧成型凹穴

112‧‧‧排氣孔

113‧‧‧排氣通道

12‧‧‧上模仁

121‧‧‧進氣孔

13‧‧‧預壓內膜

131‧‧‧凸部

132‧‧‧孔洞

A‧‧‧塑料薄片

第1圖係為本發明實施立體示意圖。

第2圖係為本實施例側視結構示意圖。

第3圖係為本實施例進行進料步驟時各構件作動之剖面示意圖。

第4圖係為本實施例進行定位步驟時各構件作動之剖面示意圖。

第5圖係為本實施例進行預壓步驟時各構件作動之剖面示意圖。

第6圖係為本實施例進行成型步驟時各構件作動之剖面示意圖。

第7圖係為本實施例進行脫模步驟時各構件作動之剖面示意圖。

請參閱各圖式，其中第1圖為本發明實施立體示意圖，第2圖為本實施例側視結構示意圖，第3圖至第7圖為本實施例各步驟之構件作動剖面示意圖。

對於本實施例之應用，其係裝設於沖壓成型設備或機台中，為整體生產製程中成型製程的階段，前端通常係連結於加熱設備，用以接續加熱設備加熱後的塑料薄片，加以沖壓成型，而後端則可依需求連結有沖孔設備、裁切設備或收料設備等。

本實施例之成型模具1，如第1圖及第2圖所示，主要結構包括有一下模仁11、一上模仁12及一預壓內模13，上模仁12與下模仁11係位於相對上下的位置，用以對經過的塑料薄片沖壓成型，預壓內膜13係設置於上模仁12中，係可相對上模仁12上下作動，用以擠壓塑料薄片產生預壓變形。下模仁11凹設有複數個成型凹穴111，用以作為塑料薄片凹穴成型之模型，又，成型凹穴111之底部設有複數個細微的排氣孔112，並連接至下方之一排氣通道113，用以於塑料薄片朝向成型凹穴111變形時，其中之空氣可順利經由排氣孔112及排氣通道113排出，使塑料薄片可順利依成型凹穴111的形狀成型。上模仁12設有複數個進氣孔121，用以導入外部之高壓氣體，用以對塑料薄片吹氣成型；預壓內膜13，係設置於上模仁12中，於相對成型凹穴111的位置處，凸設有複數個凸部131，此些凸部131的寬度及高度係小於成型凹穴111的寬度及深度，主要是在進行吹氣成型的動作前，先驅動預壓內模13對上模仁12向下作動，透過凸部131擠壓塑料薄片並伸入成型凹穴111中，使塑料薄片依據凸部131的形狀產生預壓變形。

藉由本實施例之成型模具1，使用者可依據實際需求配置適當的預壓內膜13，依需強化的部位調整凸部131的寬度或深度，來延遲該部位材料的延展，進而於吹氣成型後，該部位可保有較強的物性，提升整體結構的強度。

對於利用本實施例成型模具1對塑料薄片沖壓成型的過 程，如第3圖至第7圖所示，主要過程可分為進料步驟、定位步驟、預壓步驟、成型步驟及脫模步驟。

於本實施例中所採用之塑料薄片A，係以連續之片狀載帶為例，如第3圖所示，進料步驟係將前端加熱作業完成後的塑料薄片A移入成型模具1中，使塑料薄片A位於上模仁12與下模仁11之間，而在實際加熱成型設備的應用中，塑料薄片A的旁側係可設有複數邊孔，用以作為定位校準的依據，藉以使塑料薄片A中欲成型的位置對應於成型凹穴111的位置；在進料步驟後係為定位步驟，如第4圖所示，其係驅動成型模具1的上模仁12與下模仁11相對作動，使其分別抵頂於塑料薄片A的兩側，將待成型之部位包覆於成型模具1的空間中，藉以使後續吹氣成型時，可對塑料薄片產生足夠的壓力產生變形。

又如第5圖所示，在吹氣成型進行前，會將進行預壓步驟，其係驅動上模仁12中的預壓內模13向下移動，使預壓內膜13凸起的凸部131擠壓塑料薄片A並伸入成型凹穴111中，此時，塑料薄片A會先依凸部131的形狀產生預壓變形；當預壓步驟完成後，則開始吹氣成型之成型步驟，如第6圖所示，其係透過上模仁12的進氣孔121從外部導入高壓氣體進入成型模具1中，利用高壓氣體從上方擠壓塑料薄片A，使塑料薄片A依據下模仁11之成型凹穴111的形狀成型；在預壓步驟及成型步驟進行時，當塑料薄片A受擠壓變形時，位於塑料薄片A下方的空氣可經由下模仁11的排氣孔112與排氣通道113向外排出，便免塑料薄片A受力而影響整體成型的過程，此外，預壓內模13上亦可設有複數孔洞132，用以於成型步驟進行時，高壓氣體的流動更為順暢，使塑料薄片A的成型更為順利。

當成型步驟完成後，係進行一脫模步驟，如第7圖所示，其係驅動上模仁12與下模仁11反向作動，使其遠離成型後的塑料薄片A，在使塑料薄片A脫離成型模具1，完成成型製程；於本實施例係以連續載帶為例，故當脫模步驟完成時，係將塑料薄片A一併移動，即係將完成成型的部分送至下一製程，並將加熱製程完成的部分送入成型模具1中，即如同回到第3圖所示之狀態。

藉由本實施例所揭示之成型模具與成形方法，使用者可依需 求配置適當的預壓內模，藉由改變預壓內模上凸部的寬度與高度，可有效地延遲不同區域材料的延展，進而增加成型後的物性強度，提高生產良率。

以上所述，僅為本發明較佳之實施例，其可據以衍生之運用範圍廣泛，倍增生產效率亦可兼顧生產成本，深具產業利用價值。凡與本發明技術思想相同之簡易轉換或等效改變者，皆屬本發明之專利範圍之中。

1‧‧‧成型模具

11‧‧‧下模仁

111‧‧‧成型凹穴

113‧‧‧排氣通道

12‧‧‧上模仁

13‧‧‧預壓內膜

131‧‧‧凸部

132‧‧‧孔洞

Claims (10)

1. 一種用於塑料薄片之成型模具，其係用以對加熱後之一塑料薄片沖壓成型，包括：一下模仁，其係位於該塑料薄片之一側，並凹設至少一成型凹穴，用以供該塑料薄片受另一側吹送之高壓氣體依該成型凹穴之形狀成型；一上模仁，其係相對該下模仁，並位於該塑料薄片之另一側，用以對該塑料薄片施予高壓氣體，又，該上模仁中設有一預壓內模，該預壓內模係可相對該上模仁作動，用以於吹氣成型前先行擠壓該塑料薄片產生預壓變形，藉以延遲材料延展，提升物性強度者。
2. 如請求項1所述之用於塑料薄片之成型模具，其中該預壓內模設有至少一凸部，其係位於相對該成型凹穴之位置，用以於該預壓內模作動時伸入該成型凹穴中，使該塑料薄片依該凸部之形狀預壓變形。
3. 如請求項1所述之用於塑料薄片之成型模具，其中該上模仁設有至少一進氣孔，用以供高壓氣體進入，且該成型凹穴之底部設有至少一排氣孔，用以供氣體排出。
4. 如請求項3所述之用於塑料薄片之成型模具，其中該預壓內模設有至少一孔洞，藉以供氣體流通。
5. 如請求項1至4任一項所述之用於塑料薄片之成型模具，其中該塑料薄片可為連續之片狀載帶。
6. 一種用於塑料薄片之成型方法，係藉由一成型模具對加熱後之一塑料薄片沖壓成型，其包括：一進料步驟，其係將該塑料薄片置於該成型模具中，並介於該成型模具之一上模仁與一下模仁之間；一預壓步驟，利用該上模仁中之一預壓內模擠壓該塑料薄片產生預壓變形； 一成型步驟，由該上模仁之方向對該塑料薄片施予高壓氣體，該塑料薄片依該下模仁之形狀成型；一脫模步驟，驅動該上模仁與該下模仁相對遠離該塑料薄片，使該塑料薄片脫離該成型模具。
7. 如請求項6所述之用於塑料薄片之成型方法，其中該進料步驟與該預壓步驟間進一步設有一定位步驟，其係驅動該上模仁與該下模仁相對作動，並分別抵頂於該塑料薄片之兩側。
8. 如請求項6或7所述之用於塑料薄片之成型方法，其中該下模仁凹設至少一成型凹穴，於進行該成型步驟時，該塑料薄片係依該成型凹穴之形狀成型。
9. 如請求項8所述之用於塑料薄片之成型方法，其中該預壓內模係於相對該成型凹穴之位置設有至少一凸部，用以於進行預壓步驟時伸入該成型凹穴中，並使該塑料薄片依該凸部之形狀預壓變形。
10. 如請求項6所述之用於塑料薄片之成型方法，其中該塑料薄片可為連續之片狀載帶。