TWI574856B - 造型殼體、模具總成與成型方法 - Google Patents

Description

造型殼體、模具總成與成型方法

本發明是有關於一種造型殼體及其製造技術，且特別是有關於一種具有多邊形鑲嵌表面之造型殼體與其製造技術。

造型殼體的製作通常是採用射出成型技術將塑料注入模具內，以將模具的表面結構轉印至欲成型的工件表面，以進行快速且大量的生產。

為了形成模具上的表面結構，已知作法是藉由工具機(Machine tool)的刀具來加工模具的表面，或是藉由放電加工機(Electrical discharge machining)的放電電極來融熔(melting)模具的表面，以在模具的表面上製作前述成型結構。

然而，受限於加工機本身的加工極限或是刀具切削面的精度限制，採用前述方法製作的一體成型的模具難以提供理想的成型結構。特別是，在製作具有多邊形鑲嵌表面的造型殼體時，已知模具難以提供具有銳利邊線的成型結構，因此會使得所形成的造型殼體的鑲嵌表面上的稜線或谷線具有圓角(或弧角)，無法滿 足外型需求。

本發明提供一種造型殼體，其具有由多邊形組成的鑲嵌表面(mosaic surface)，且鑲嵌表面的各條交線的頂角的等效半徑趨近於零，因此可讓造型殼體的鑲嵌表面具有多個銳利的稜線或谷線，以滿足外型的需求。

依據本發明之一實施例，所述造型殼體適用於一手持電子裝置，其中手持電子裝置包括一機體與造型殼體，且造型殼體覆蓋機體的至少一部分。造型殼體為一均勻厚度之板件。造型殼體具有連續的一鑲嵌表面。鑲嵌表面是由多個不共面的多邊形所構成，且任兩相鄰的多邊形之間具有一交線。任一交線的一端點連接另一交線的一端點或是鑲嵌表面的邊，且交線之頂角的等效半徑小於或等於0.1毫米(mm)。

在本發明的一實施例中，上述多邊形包括三角形或四邊形。

上述的造型殼體例如是手持電子裝置的背蓋。

本發明另提供一種模具總成，其具有兩鑲嵌加工面(mosaic tooling surface)，且兩鑲嵌加工面相對，以成型前述外殼的鑲嵌表面。

依據本發明的一實施例，所述模具總成包括第一模具與第二模具。第一模具包括多個第一構成單元。各個第一構成單元 具有多邊形的一第一平面，且這些第一構成單元相鄰，使這些第一平面構成連續的一第一鑲嵌加工面。任兩相鄰的第一平面之間具有一第一交線，且任一第一交線的一端點連接另一第一交線的一端點或是第一鑲嵌加工面的邊。第二模具具有連續的一第二鑲嵌加工面，且第二鑲嵌加工面與第一鑲嵌加工面相對。

在本發明的一實施例中，上述的第二鑲嵌加工面可為一平面或與第一鑲嵌加工面互補的面。

在本發明的一實施例中，上述的第二模具包括多個第二構成單元。各個第二構成單元具有多邊形的一第二平面，且這些第二構成單元相鄰，使這些第二平面構成第二鑲嵌加工面。

在本發明的一實施例中，在本發明的一實施例中，模具總成更包括第二基座，其承載並固定第二構成單元。

在本發明的一實施例中，模具總成更包括第一基座，其承載並固定第一構成單元。

在本發明的一實施例中，上述的各第一平面為三角形或四邊形。

本發明還提供一種成型方法，係應用於上述模具總成來成型前述外殼的鑲嵌表面。首先，提供前述模具總成。接著，提供一板件於所述模具總成的第一鑲嵌加工面與第二鑲嵌加工面之間。接著，加熱板件，並且藉由第一模具以及第二模具來壓合板件，以將第一鑲嵌加工面與第二鑲嵌加工面的輪廓分別拓印於板件的一第一表面與一第二表面。然後，取出板件。

在本發明的一實施例中，上述的加熱板件的步驟包括加熱板件至一轉化溫度(transition temperature)。

在本發明的一實施例中，上述的轉化溫度的範圍介於800℃與860℃之間。

在本發明的一實施例中，上述的轉化溫度的範圍介於500℃與900℃之間。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1‧‧‧手持電子裝置

10‧‧‧機體

100‧‧‧造型殼體

110‧‧‧鑲嵌表面

112‧‧‧邊

120‧‧‧多邊形

122‧‧‧交線

122a‧‧‧端點

190‧‧‧板件

190a‧‧‧第一表面

190b‧‧‧第二表面

200‧‧‧模組總成

210‧‧‧第一模具

212‧‧‧第一構成單元

212a‧‧‧第一平面

212b‧‧‧第一交線

212c‧‧‧端點

214‧‧‧第一鑲嵌加工面

214a‧‧‧邊

220‧‧‧第二模具

222‧‧‧第二構成單元

222a‧‧‧第二平面

224‧‧‧第二鑲嵌加工面

282‧‧‧第一基座

284‧‧‧第二基座

300‧‧‧模具結構

310‧‧‧構成單元

312‧‧‧平面

320‧‧‧鑲嵌加工面

322‧‧‧交線

322a‧‧‧端點

329‧‧‧邊

R1‧‧‧等效半徑

t1‧‧‧厚度

θ‧‧‧頂角

圖1A為本發明一實施例的造型殼體的前側立體圖。

圖1B為圖1A的造型殼體的背側立體圖。

圖2A與2B繪示藉由模具總成來加工板件以形成造型殼體的過程。

圖3繪示依照本發明的一實施例的模具結構。

圖4進一步繪示由圖2B的模具總成內取出的造型殼體的剖面結構。

圖5為一手持電子裝置應用本發明的造型殼體作為背蓋的一例。

圖1A為本發明一實施例的造型殼體的前側視圖。圖1B為圖1A之造型殼體的背側視圖。請參考圖1A與圖1B，本實施例的造型殼體100具有均勻厚度t1，且造型殼體100的前側表面為連續的鑲嵌表面110。此鑲嵌表面110是由多個不共面的多邊形120所構成，而在任兩相鄰的多邊形120的鄰接處形成交線122，其中依據兩相鄰多邊形120表面之間的夾角，交線122可能為稜線(crest line)或谷線(valley line)。此外，任兩相鄰的多邊形120的相鄰邊等長，因此，鑲嵌表面110上的任一條交線122的端點122a會連接另一條交線122的端點122a或是鑲嵌表面110的邊112。

所述構成鑲嵌表面110的多邊形120可為如圖1A所示的三角形，或是其他如四邊形、六邊形等各種不同的多邊形。此外，鑲嵌表面110可如圖1A所示由單一種多邊形(如三角形)所構成，或是由兩種以上的多邊形所構成。另一方面，本實施例各交線122之頂角的等效半徑被設定為小於或等於0.1毫米，以在造型殼體上形成銳利的稜線與谷線。此造型殼體100可被應用於各種產品(如手持電子裝置)上，以滿足特定的造型與外觀需求，並可提供特殊的視覺效果。

本發明更提出可製作前述造型殼體100的方法。圖2A與2B繪示藉由模具總成200來加工板件190以形成造型殼體100的過程。首先，如圖2A所示，本實施例所採用的模具總成200包括第一模具210與第二模具220，其中第一模具210與第二模具220 分別具有對應於前述造型殼體100之鑲嵌表面110的第一鑲嵌加工面214以及第二鑲嵌加工面224，其中第一鑲嵌加工面214與第二鑲嵌加工面224相對，且形狀互補。

本實施例將具有均勻厚度的板件190置於第一模具210的第一鑲嵌加工面214以及第二模具220的第二鑲嵌加工面224之間，並且壓合第一模具210與第二模具220，以成型板件190，其中第一鑲嵌加工面214與第二鑲嵌加工面224的輪廓會分別被拓印於板件190的第一表面190a與第二表面190b，以形成前述具有鑲嵌表面110的造型殼體100。之後，由模具總成200內取出已成型的造型殼體100。

本實施例可在前述壓合過程中對板件190加熱，以加速板件190的成型。在此，對板件190加熱的溫度範圍可視板件190的材質以及其他加工條件而定。在本實施例中，板件190的材質例如為玻璃、塑膠、金屬，而加熱至一轉化溫度，其中所述轉化溫度介於800℃與860℃之間、或介於500℃與900℃之間。

考量到已知一體成型的模具難以提供理想的成型結構，本實施例更對第一模具210與第二模具220的結構進行改良，以提供具有銳利邊線的成型結構，使得所形成的造型殼體100的鑲嵌表面110具有銳利的交線122。

圖3繪示本發明的一實施例的模具結構300，可作為圖2A與2B的第一模具210或第二模具220。所述模具結構包括多個構成單元310，且各構成單元310具有多邊形的平面312，例如， 三角形、四邊形或其他多邊形平面。該些構成單元310相互並排且彼此相鄰，使該些構成單元310的平面312構成連續的鑲嵌加工面320。如此，鑲嵌加工面320上可具有多條由任兩相鄰平面312形成的交線322，且兩相鄰平面312的相鄰邊等長，使得任一條交線322的端點322a會連接另一條交線322的端點322a或是鑲嵌加工面320的邊329。

由於模具結構300是由多個互相獨立的構成單元310所構成，因此使得各個構成單元310之間的多邊形平面312能夠精密地對準且緊密相接，以組成鑲嵌加工面320，且所組成的鑲嵌加工面320可具有銳利的交線322。

本實施例可以選擇讓第一模具210採用前述模具結構300的設計，即第一模具210可以包括並排於第一基座282上的多個第一構成單元212。各個第一構成單元212具有多邊形的第一平面212a，且該些第一構成單元212相鄰，並緊靠第一平面212a構成連續的第一鑲嵌加工面214。任兩相鄰的第一平面212a之間形成第一交線212b，且任一條第一交線212b的端點212c連接另一條第一交線212b的端點212c或是第一鑲嵌加工面214的邊214a。如此，第一鑲嵌加工面214可具有銳利的第一交線212b，而在經過如圖2A與2B所示的製程之後，第一鑲嵌加工面214的輪廓會被拓印於板件190的第一表面190a，而形成前述造型殼體100的鑲嵌表面110。

圖4進一步繪示由圖2B的模具總成200內取出的造型殼 體100的剖面結構。如圖4所示，藉由前述具有銳利之第一交線212b的第一鑲嵌加工面214的第一模具210，所形成的造型殼體100的鑲嵌表面110將具有對應於第一交線212b的銳利交線122。更具體而言，各交線122之頂角θ的等效半徑R1可達到小於或等於0.1mm，甚至趨近於0的無R角(rounded angle)的狀態。

另一方面，圖2A與2B所示的第二模具220位於板件190的背側。在此，第二模具220可以採用傳統一體成型的設計或是其他方法來形成第二鑲嵌加工面224，或者，也可以採用圖3之模具結構300的設計，藉由多個構成單元構成來組成第二鑲嵌加工面224。如圖2A與2B所示，第二模具220包括並排於第二基座284上的多個第二構成單元222，各第二構成單元222具有多邊形的第二平面222a，且該些第二構成單元222相鄰，使這些第二平面222a構成第二鑲嵌加工面224。

此外，在另一實施例中，由多個第二平面222a可構成一第二鑲嵌加工面224，例如為一平面。舉例而言，本實施例的第一鑲嵌加工面214可拓印於板件190的第一表面190a而作為一主要外觀面，而第二鑲嵌加工面224可拓印於板件190的第二表面190b而作為一次要外觀面。因此，本發明並未限制第二鑲嵌加工面224為一平面或是與第一鑲嵌加工面214互補的面，使用者可依據產品的需求而選擇第二鑲嵌加工面224的製作方式。

圖5為一手持電子裝置應用本發明的造型殼體作為背蓋的一例。請參考圖5，手持電子裝置1包括機體10與覆蓋於機體 10背側，以作為背蓋的造型殼體100。由於造型殼體100上的各交線122的頂角θ(如圖4所示)的等效半徑R1趨近於零，因此可形成具有銳利的稜線與谷線的鑲嵌表面110，以滿足特定的造型與外觀的需求，並可提供特殊的視覺效果。

當然，本發明並不限制所述造型殼體100的用途，其可以被應用於其他類型的產品上，例如作為電子產品(如：筆記型電腦、顯示器等)、或是家電產品的外殼或裝飾面板等。

綜上所述，本發明的模具總成利用互相獨立的多個構成單元構成模具，使得各個構成單元之間的多邊形平面能精密對準且緊密相接，而構成鑲嵌加工面。因此，鑲嵌加工面具有相對銳利的交線。據此，藉由模具總成所製造的造型殼體可具有銳利稜線與銳利谷線的鑲嵌表面，以滿足造型與外觀的需求，並可提供特殊的視覺效果。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧造型殼體

110‧‧‧鑲嵌表面

112‧‧‧邊

120‧‧‧多邊形

122‧‧‧交線

122a‧‧‧端點

t1‧‧‧厚度

Claims (13)

1. 一種造型殼體，適用於一手持電子裝置，其中該手持電子裝置包括一機體與該造型殼體，且該造型殼體覆蓋該機體的至少一部分，其中該造型殼體為一均勻厚度之板件，該造型殼體具有連續的一鑲嵌表面，該鑲嵌表面是由多個不共面的多邊形所構成，且任兩相鄰的多邊形之間具有一交線，該些交線的其中之一為對應的相鄰兩多邊形的谷線，任一交線的一端點連接另一交線的一端點或是該鑲嵌表面的邊，且各交線之頂角的等效半徑小於或等於0.1毫米。
2. 如申請專利範圍第1項所述的造型殼體，其中各該多邊形包括三角形或四邊形。
3. 如申請專利範圍第1項所述的造型殼體，其中該造型殼體為該手持電子裝置的一背蓋。
4. 一種模具總成，包括：一第一模具，包括多個第一構成單元，各該第一構成單元具有多邊形的一第一平面，且各該第一平面為三角形或四邊形，該些第一構成單元相鄰，使該些第一平面構成連續的一第一鑲嵌加工面，任兩相鄰的第一平面之間具有一第一交線，任一第一交線的一端點連接另一第一交線的一端點或是該第一鑲嵌加工面的邊，且任兩相鄰的第一構成單元的該兩第一平面沿不同方向設置；以及 一第二模具，具有連續的一第二鑲嵌加工面，該第二鑲嵌加工面與該第一鑲嵌加工面相對。
5. 如發明專利範圍第4項所述的模具總成，其中該第二鑲嵌加工面為一平面或與該第一鑲嵌加工面互補的面。
6. 如申請專利範圍第4項所述的模具總成，其中該第二模具包括多個第二構成單元，各該第二構成單元具有多邊形的一第二平面，且該些第二構成單元相鄰，使該些第二平面構成該第二鑲嵌加工面。
7. 如申請專利範圍第6項所述的模具總成，更包括一第二基座，承載並固定該些第二構成單元。
8. 如申請專利範圍第4項所述的模具總成，更包括一第一基座，承載並固定該些第一構成單元。
9. 一種成型方法，包括：提供一模具總成，該模具總成包括：一第一模具，包括多個第一構成單元，各該第一構成單元具有多邊形的一第一平面，且各該第一平面為三角形或四邊形，該些第一構成單元相鄰，組合該些第一構成單元的方法為：緊靠該些第一平面構成連續的一第一鑲嵌加工面，任兩相鄰的第一平面之邊緣互相對齊以形成一第一交線，任一第一交線的一端點連接另一第一交線的一端點或是該第一鑲嵌加工面的邊，且任兩相鄰的第一構成單元的該兩第一平面沿不同方向設置；以及 一第二模具，具有連續的一第二鑲嵌加工面，該第二鑲嵌加工面與該第一鑲嵌加工面相對；提供一板件於該第一鑲嵌加工面與該第二鑲嵌加工面之間；加熱該板件，並且藉由該第一模具以及該第二模具來壓合該板件，以將該第一鑲嵌加工面與該第二鑲嵌加工面的輪廓分別拓印於該板件的一第一表面與一第二表面；以及取出該板件。
10. 如申請專利範圍第9項所述的成型方法，其中加熱該板件的步驟包括加熱該板件至一轉化溫度。
11. 如申請專利範圍第10項所述的成型方法，其中該轉化溫度的範圍介於大約800℃與大約860℃之間。
12. 如申請專利範圍第10項所述的成型方法，其中該轉化溫度的範圍介於大約500℃與大約900℃之間。
13. 一種造型殼體，適用於一手持電子裝置，其中該手持電子裝置包括一機體與該造型殼體，且該造型殼體覆蓋該機體的至.少一部分，其中該造型殼體為一均勻厚度之板件，該造型殼體具有連續的一鑲嵌表面，該鑲嵌表面是由多個不共面的多邊形所構成，且任兩相鄰的多邊形之間具有一交線，該些交線的其中之一為對應的相鄰兩多邊形的谷線，任一交線的一端點連接另一交線的一端點或是該鑲嵌表面的邊。