TWI616323B - Pressurized mold for making the case - Google Patents

Abstract

一種製作箱殼的加壓式模具，包含一母模單元與一可相對於該母模單元產生套合或遠離的公模單元。該母模單元包括一母基座及一內模座，該母基座具有一凹槽，該內模座具有多數切縫，被擠壓時可產生變形，該公模單元相對於該母模單元產生套合，且使該內模座朝該母基座的凹槽套置時，該內模座可由一擴張狀態轉變成一收束狀態，該內模座朝該母基座的凹槽外部移出時，可由該收束狀態轉變成擴張狀態。藉此，可達到強化箱殼強度且脫模容易之目的。

Description

製作箱殼的加壓式模具

本發明是有關於一種模具，特別是指一種製作箱殼的加壓式模具。

近年來，由於經濟的蓬勃發展、交通便利，出國旅遊的機會大增，因此，旅行箱製造業者也不斷開發出各式各樣的旅行箱，以迎合消費者的需求。

先前的旅行箱箱殼大多採用塑膠材質製成，且塑膠材質可採用吹塑或吸塑成型方式製成中空狀的箱殼。

但是近年來，由於科技的進步，以及使用者對於旅行箱強度的需求，製作箱殼的材料也由純塑膠材料轉換成纖維強化塑膠積層板。由於纖維強化塑膠積層板內的纖維層強度高不易塑形，所以不適用於吹塑或吸塑成型方式，必須要用模壓製作。

現有一種用於製造箱殼的模壓設備(US 8,663,531 B2專利案)，包括一具有一模穴的母模及一公模，當一纖維強化塑膠積層板設置於該母模頂面，且使該母模與該公模相對靠合、該強化 塑膠積層板受熱軟化時，可使該纖維強化塑膠積層板達到模塑成型之目的。

雖然上述之模壓設備可用於製造箱殼，但是為了使纖維強化積層板在模塑成型時具有較佳之密實度，且使箱殼具有較佳的強度，在該母模周緣及該公模周圍設有多數的輔助支撐部件，當該母模與該公模相對靠合時，利用該等輔助支撐部件可以加強該纖維強化積層板的張力，但該等輔助支撐部件增加了模具的複雜度。

若要使箱殼的密實度更佳，該公母模之間的模穴間隙就要比纖維強化塑膠積層板原始厚度來的更小，例如將厚度2.0mm的材料模壓成厚度1.6mm的成品，但是這樣一來，在開模時箱殼的成品很不容易相對於該公模產生脫模。再者，為了容易脫模，所以箱殼的周緣都會設計成較大的導圓弧，造型的變化較小。

另外，因為一般的行李箱有分前箱殼及後箱殼，該前箱殼與該後箱殼的厚度可能不同，表面的紋路設計也可能不同，該後箱殼頂部必須設置拉桿座，所以該後箱殼與該前箱殼造型也會有所不同。再者，行李箱的尺寸多、花紋設計也多樣化，如此一來，製造業者為了製造各種款式、各種尺寸的前箱殼、後箱殼就必須製造數量、種類繁多的模具，製造成本也居高不下。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以強化箱殼強度且脫模容易的製作箱殼的加壓式模具。

於是，本發明製作箱殼的加壓式模具，包含一母模單元與一公模單元。該母模單元包括一母基座、一設置於該母基座內部的內模座，以及多數頂推件，該母模單元包括一母基座及一設置於該母基座內部的內模座，該母基座具有一頂面及一由該頂面凹設的凹槽，該凹槽具有一對應於該頂面的開口及一相反於該開口的槽底部，該凹槽由一對應於該槽底部的槽底面及一由該槽底面朝該頂面延伸的內周面共同界定成，該內模座具有一底壁、一由該底壁周緣向上延伸而成的周壁及多數由該周壁頂緣朝該底壁延伸的切縫，該底壁與該周壁共同界定出一模穴，透過該等切縫可使該內模座被擠壓時可產生變形，該等頂推件設置於該槽底部與該底壁之間，該周壁由該開口朝該槽底部移動時，且可由一擴張狀態轉變成一收束狀態，該周壁由該槽底部朝該開口移動時，且可由該收束狀態轉變成擴張狀態。該公模單元可相對於該母模單元產生套合或遠離。

本發明之功效在於：利用該內模座被擠壓時可產生變形的作用，當該公模單元相對於該母模單元產生閉模的同時，可使該內模座由擴張狀態轉變成收束狀態，可以強化箱殼的密實度，且 當該公模單元相對於該母模單元產生開模的同時，該內模座可由該收束狀態轉變成擴張狀態，而可達到脫模容易的目的。

100‧‧‧該母模單元

10‧‧‧母基座

11‧‧‧頂面

12‧‧‧凹槽

200‧‧‧公模單元

60‧‧‧公基座

61‧‧‧上端面

62‧‧‧模座

121‧‧‧開口

122‧‧‧槽底部

123‧‧‧槽底面

124‧‧‧內周面

20‧‧‧內模座

21‧‧‧底壁

211‧‧‧模底面

212‧‧‧下凹孔

22‧‧‧周壁

23‧‧‧切縫

24‧‧‧模穴

30‧‧‧母花紋模塊

31‧‧‧母花紋模面

32‧‧‧母花紋部

30’‧‧‧母花紋模塊

31’‧‧‧母花紋模面

32’‧‧‧母花紋部

33’‧‧‧凸塊

40‧‧‧母加厚座

41‧‧‧內孔

42‧‧‧延伸切縫

50‧‧‧頂推件

621‧‧‧底側面

622‧‧‧模側面

63‧‧‧上凹孔

70‧‧‧公花紋模塊

71‧‧‧公花紋模面

72‧‧‧公花紋部

70’‧‧‧公花紋模塊

71’‧‧‧公花紋模面

72’‧‧‧公花紋部

73’‧‧‧沉凹部

80‧‧‧公加厚座

300‧‧‧加熱冷卻單元

91‧‧‧第一流道

92‧‧‧第二流道

93‧‧‧第三流道

1‧‧‧纖維強化積層板

200’‧‧‧公模單元

210’‧‧‧公花紋部

100’‧‧‧母模單元

20’‧‧‧內模座

25’‧‧‧母花紋部

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明製作箱殼的加壓式模具一第一實施例的一母模單元的立體分解圖；圖2是該第一實施例的一公模單元的立體分解圖；圖3是該第一實施例之一用於製作一前箱殼的平面示意圖，說明該母模單元與該公模單元在一開模的狀態；圖4是類似於圖3之一操作示意圖，說明該母模單元與該公模單元在一閉模的狀態；圖5是該第一實施例之一用於製作一後箱殼的平面示意圖，說明該母模單元與該公模單元在一開模的狀態；圖6是類似於圖5之一操作示意圖，說明該母模單元與該公模單元在一閉模的狀態；圖7是該第一實施例所製成的一行李箱的立體組合圖；圖8是本發明製作箱殼的加壓式模具一第二實施例的平面示意圖，說明一母模單元與一公模單元在一開模的狀態；及 圖9是類似於圖8之一操作示意圖，說明該母模單元與該公模單元在一閉模的狀態。

參閱圖1、圖2與圖7，本發明製作箱殼的加壓式模具之一實施例，用於製作一行李箱400的一前箱殼410與一後箱殼420，該後箱殼420的厚度大於該前箱殼410，該前箱殼410設有數個前花紋部430，且該後箱殼420具有一凹設於頂部的沉孔440及數個後花紋部450，該沉孔440可供安裝一拉桿座460。該製作箱殼的加壓式模具包含一母模單元100、一公模單元200與一加熱冷卻單元300。可以理解的是，要構成一完整的行李箱400成品，後續還會在該前箱殼410與該後箱殼420安裝上輪子、拉鍊、把手(圖未示)等。

該母模單元100包括一母基座10、一設置於該母基座10內部的內模座20、至少二可拆換地固設於該內模座20的母花紋模塊30、30’、一可拆卸地固設於該內模座20的母加厚座40及二設置於該母基座10與該內模座20之間的頂推件50。

該母基座10具有一頂面11及一由該頂面11凹設的凹槽12，該凹槽12具有一對應於該頂面11的開口121及一相反於該開口121的槽底部122，該凹槽12由一對應於該槽底部122的槽底面123及一由該槽底面123朝該頂面11延伸的內周面124共同界定成，該槽底面123設有二用於安裝該等頂推件50的承孔125。

該內模座20被擠壓時可產生變形，並具有一底壁21、一由該底壁21周緣向上延伸而成的周壁22及多數由該周壁22頂緣朝該底壁21延伸的切縫23，該底壁21與該周壁22共同界定出一模穴24，該底壁21具有一相鄰於該模穴24的模底面211及一由該模底面211凹設的下凹孔212，該下凹孔212可由該模底面211延伸至該周壁22的兩相對側面，該等切縫23與該模穴24連通，該周壁22呈傾斜狀，且由該底壁21朝該周壁22頂緣延伸時逐漸向外擴大。

該等母花紋模塊30、30’其中之一可拆換地固設於該下凹孔212中，並具有一相鄰於該模穴24的母花紋模面31、31’及多數設置於該母花紋模面31、31’的母花紋部32、32’。本實施例中，該母花紋模塊30用於成型該前箱殼410，該等母花紋部32用於成型該等前花紋部430，該母花紋模塊30’用於成型該後箱殼420，該等母花紋部32’用於成型該等後花紋部450，且該母花紋模塊30’還具有一用於成型該沉孔440的凸塊33’。

該母加厚座40概呈矩型中空環框狀，可拆卸地固設於該內模座20的頂面上，並具有一形狀、輪廓均相同於該模穴24的內孔41，及多數上下貫穿且對應該等切縫23的延伸切縫42。

本實施例的該等頂推件50採用壓縮彈簧，其彈力恆使該內模座20保持朝該凹槽12外部移動的趨勢，在其他變化例中，可以採用伸縮壓缸(圖未示)。

該公模單元200可相對於該母模單元100產生套合或遠離，並包括一公基座60、至少二可拆換地固設於該公基座60的公花紋模塊70、70’及一可拆卸地固設於該公基座60的公加厚座80。

該公基座60具有一上端面61、一由該上端面61向下凸設且可套置於該模穴24內部的模座62及一設置於該模座62的上凹孔63，該模座62具有一相反於該上端面61的底側面621及一由該底側面621朝該上端面61延伸的模側面622，該上凹孔63可由該底側面621延伸至該模側面622相反兩側。

該等公花紋模塊70、70’其中之一可固設於該上凹孔63中，並具有一相對於該母花紋模面31、31’的公花紋模面71、71’及多數設置於該公花紋模面71、71’且相對於該等母花紋部32、32’的公花紋部72、72’，該等公花紋部72、72’與該等母花紋部32、32’呈凹凸互補。且該公花紋模塊70’還具有一對應於該凸塊33’的沉凹部73’。

該公加厚座80概呈矩形板狀，且可拆卸地固設於該公基座60的上端面61上。

該加熱冷卻單元300包括一設於該母基座10的第一流道91、一設於該公基座60的第二流道92及一設置於該公加厚座80 的第三冷卻流道93，該第一流道91、第二流道92及第三流道93可分別引入及導出加熱及冷卻流體。

如圖1與圖3所示，當欲製作該前箱殼410之前，先選擇具有預定該等母花紋部32的母花紋模塊30，且以多數螺絲鎖固於該母模單元100的內模座20的下凹孔212中，且使該模底面211與該母花紋模面31呈平整狀。接著，如圖2與圖3所示，也選擇具有預定該等公花紋部72的公花紋模塊70，且以多數螺絲鎖固於該公模單元200的公基座60的上凹孔63中，且使該底側面621與該公花紋模面71呈平整狀。該公模單元200設置於該母模單元100上方。

在該公模單元200相對於該母模單元100呈開模的狀態下，可將一預先加熱且具有可塑性之纖維強化塑膠積層板1(例如碳纖維強化塑膠積層板或玻璃纖維強化塑膠積層板)放置於該母模單元100的頂面11上，且將具有加熱作用且具有預定溫度的流體導入該母基座10的第一流道91，以及該公基座60的第二流道92、第三流道93，即可使得該母模單元100與該公模單元200達到預熱的目的。當再操作該公模單元200朝該母模單元100進行閉模的動作(見圖4)，該公模單元200對該內模座20產生推擠的作用，可使得該內模座20逐漸朝該母基座10的凹槽12槽底部122移動(該等頂推件50被擠壓呈壓縮狀態且蘊藏回釋的彈力)，且在該周壁22由該開口121朝該槽底部122移動時，透過該等切縫23可使該內模座20被 擠壓時可產生變形，且可由一擴張狀態(見圖3)轉變成一收束狀態(見圖4)。

此時，該纖維強化塑膠積層板1即可被模壓塑形，經過預定時間後，再將具有冷卻作用且具有較低溫度的流體導入該母基座10的第一冷卻流道91，以及該公基座60的第二流道92，即可使得該母模單元100與該公模單元200達到冷卻的目的，且可使已被塑形的前箱殼410達到定型目的。

當該公模單元200再相對於該母模單元100呈開模狀態時，利用該等頂推件50的回釋彈力，可將該內模座20朝該凹槽12外部頂推，且該周壁22由該槽底部122朝該開口121移動時，也利用該等切縫23的作用，可使該內模座20在擠壓力釋除時，產生變形且由該收束狀態轉變成擴張狀態，此時，即可製成該前箱殼410。

如圖1與圖5所示，當欲製作該後箱殼420時，由於該後箱殼420相較於該前箱殼410具有較大之厚度，先選擇具有預定該等母花紋部32’的母花紋模塊30’，且以多數螺絲鎖固於該母模單元100的內模座20的下凹孔212中，再將該母加厚座40以多數螺絲鎖固於該內模座20的頂面。

繼續，如圖2與圖5所示，選擇具有預定該等公花紋部72’的公花紋模塊70’，且以多數螺絲鎖固於該公模單元200的公基 座60的上凹孔63中，再將該公加厚座80以多數螺絲鎖固於該公基座60的上端面61，藉此可利用該公加厚座80增加該公模單元200整體的高度。

如圖6所示，當再操作該公模單元200與該母模單元100進行閉模、開模的動作，該纖維強化塑膠積層板1即可被模壓塑形成該後箱殼420，該後箱殼420的製作方式相同於該前箱殼410，故不再多加贅述。

因此，利用本發明整體構件的配合，且利用該內模座20受到該母基座10的約束，在被擠壓時可產生向內收束變形的作用，可以對該纖維強化塑膠積層板1產生壓制的作用，且使該纖維強化塑膠積層板1在模塑時可以被壓得更緊實，所製成的箱殼強度更佳。

當開模時，該公模單元200對該內模座20的壓力釋除後，透過該等切縫23的設置，該內模座20可產生向外彈開變形，且可達到脫模容易的目的。且由於較容易脫模，所以箱殼的周緣造型可以接近直角，造型設計較無限制。

再者，利用單一母基座10、單一內模座10與不同的母花紋模塊30、30’、母加厚座40配合，以及利用單一公基座60與不同的公花紋模塊70、70’、公加厚座80配合，即可用於製造出具有不同紋路及造型的前箱殼410或後箱殼420，進而可減少模具種類 及降低模具製造成本，確實可解決現有箱殼模具所產生的技術間題，且可大大地降低箱殼的製造成本。

值得一提的是，前述的該母模單元100與該公模單元200是分別採多件組合式模具，但本發明也可應用於非組合式模具，如圖8及圖9的第二實施例所示，即一公模單元200’不設置公花紋模塊及公加厚座，且直接設置多數公花紋部210’及適當的模厚，一母模單元100’也不設置母花紋模塊及母加厚座，而是直接在一內模座20’設置多數母花紋部25’及適當的模厚，也可達到預期的目的。

綜上所述，本發明製作箱殼的加壓式模具，整體結構簡單，構件的組配、拆換操作容易，確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (5)

1. 一種製作箱殼的加壓式模具，包含：一母模單元，包括一母基座、一設置於該母基座內部的內模座，以及多數頂推件，該母基座具有一頂面及一由該頂面凹設的凹槽，該凹槽具有一對應於該頂面的開口及一相反於該開口的槽底部，該凹槽由一對應於該槽底部的槽底面及一由該槽底面朝該頂面延伸的內周面共同界定成，該內模座具有一底壁、一由該底壁周緣向上延伸而成的周壁及多數由該周壁頂緣朝該底壁延伸的切縫，該底壁與該周壁共同界定出一模穴，該等切縫與該模穴連通，該等切縫可使該內模座被擠壓時可產生變形，該等頂推件設置於該槽底部與該底壁之間，該周壁由該開口朝該槽底部移動時，可由一擴張狀態轉變成一收束狀態，該周壁由該槽底部朝該開口移動時，可由該收束狀態轉變成擴張狀態；及一公模單元，可相對於該母模單元產生套合或遠離。
2. 如請求項1所述的製作箱殼的加壓式模具，其中，該內模座的周壁呈傾斜狀，且由該底壁朝該周壁頂緣延伸時逐漸向外擴大。
3. 如請求項2所述的製作箱殼的加壓式模具，其中，該頂推件採用壓縮彈簧，該等頂推件的彈力恆使該內模座保持朝該凹槽外部移動的趨勢。
4. 如請求項1所述的製作箱殼的加壓式模具，其中，該母模單元還包括至少二可拆換地固設於該內模座的母花紋模 塊及一可拆卸地固設於該內模座的母加厚座，該內模座的底壁具有一相鄰於該模穴的模底面及一由該模底面凹設的下凹孔，該下凹孔至少設置於該模底面上，該等母花紋模塊其中之一可固設於該下凹孔中，並具有一相鄰於該模穴的母花紋模面及多數設置於該母花紋模面的母花紋部，該母加厚座可拆卸地固設於該內模座的頂面上，該公模單元包括一公基座、至少二可拆換地固設於該公基座的公花紋模塊及一可拆卸地固設於該公基座的公加厚座，該公基座具有一上端面、一由該上端面凸設且可套置於該模穴內部的模座及一設置於該模座的上凹孔，該模座具有一底側面及一由該底側面朝該上端面延伸的模側面，該上凹孔至少設置於該底側面上，該等公花紋模塊其中之一可固設於該上凹孔中，並具有一相對於該母花紋模面的公花紋模面及多數設置於該公花紋模面且相對於該等母花紋部的公花紋部，該等公花紋部與該等母花紋部呈凹凸互補，該公加厚座可拆卸地固設於該公基座的上端面上。
5. 如請求項4所述的製作箱殼的加壓式模具，還包含一加熱冷卻單元，該加熱冷卻單元包括一設於該母基座的第一流道、一設於該公基座的第二流道及一設置於該公加厚座的第三冷卻流道。