TWI810012B - 成型模具、成型設備及物品成型之方法 - Google Patents

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Abstract

一種成型模具，包括一上模、一下模以及二個以上的中模，各中模具有一穿透之模孔；該上模與該下模的其中之一具有一用以成型物品之模塊，另一則具有一局部模穴，該局部模穴與該中模的模孔共同形成一與該模塊配合之模穴，該上模與該下模配置為相對的狀態且其中之一或二者可受驅動而相向或相背移動，該些中模可分別被移入該上模及該下模之間，使該中模與該上模及該下模靠合；當使用時先放料至各中模，接著將各中模及原料逐次移動上、下模之間，使上、下模與中模靠合將原料加工為成品，達到提升加工的良率及生產的產能以及降低工安風險的功效。

Description

成型模具、成型設備及物品成型之方法
本發明涉及一種三件以上組合的模具；尤其涉及一種成型模具、成型設備及物品成型之方法。
現有的成型模具包括公模以及母模，使用時將公模及母模以上下間隔的方式設置於同一成型設備，加工時將原料放置於母模上，接著以成型設備驅動公模及母模相向移動，使公模與母模合模將原料加工為成品。
上述現有的模具雖能以公模與母模配合達到加工的效果，但由於加工時需要往公模、母模之間的位置放置原料，人工放料的位置是公模、母模相向移動合模的範圍，如此除了於人工放料時會有人員被模具夾傷的工安風險疑慮以外，由於放料操作的空間受限，也容易有放置原料時因定位原料的位置不準確，於模具成型時產生製品為不良品的問題。再者，由於每次公模、母模合模成型前都需要放置一次原料，只能單次放料的構造需要等待放料不能連續加工，無法提高生產的效率。
有鑑於此，本發明之目的在於藉由將模具拆分為三件以上包括上模、下模及二個以上中模的構造，使中模能以其模孔配合上模或 下模具有的局部模穴組成一模穴，使操作者預先放料至該些中模上後，能逐次將各該中模移入上、下模之間對原料加工。
緣以達成上述目的，本發明提供一種成型模具，包括一上模、一下模以及二個以上的中模。其中，各該中模具有一穿透之模孔；該上模以及該下模的其中之一具有一用以成型物品之模塊，另一則具有一局部模穴，該局部模穴與該中模的該模孔共同形成一與該模塊配合之模穴；該成型模具配置為該上模、該下模相對，且該上模以及該下模的其中之一或二者可受驅動而相向或相背移動，該些中模可分別被移入該上模及該下模之間，使該中模與該上模及該下模靠合。
緣以達成上述目的，本發明提供一種成型設備，包括一第一驅動裝置、一第二驅動裝置以及一上述的成型模具。其中，該上模與該下模設置於該第一驅動裝置上呈相面對，該第一驅動裝置驅動該上模以及該下模的其中之一或二者相向或相背移動；該些中模成排設置於該第二驅動裝置，以垂直於該上模與該下模相向或相背移動的方向，各移入或移出該上模及該下模之間。
緣以達成上述目的，本發明提供一種物品成型之方法，包括下列步驟：製備一組上述之成型模具；於該些中模上各設置一用以供成型之原料，將其中一設置有該原料的該中模移動至該上模及該下模之間；驅動該上模、該下模的其中之一或二者，使該上模及該下模相向地移動，直至該上模、該下模及該中模靠合以對該原料進行成型作業；待該成型模具中的該原料成型為所需之物品後，驅動該上模、該下模的其中之一或二者，使該上模及該下模相背地移動，直至該上模及該下模分開至一預定距離；移出該位於該上模及該下模之間的該中模；以及將另一設置有該原料的中模移至該上模及該下模之間，驅動該上模、該下模 的其中之一或二者，使該上模及該下模相向地移動，直至該上模、該下模及該另一中模靠合，以對其中的原料進行成型作業。
本發明上述的成型模具、成型設備及物品成型之方法，係可應用於熱壓成型、冷壓成型或裁斷成型的加工製造。本發明之效果在於，藉由上模、二個以上的中模與下模的三件以上之模具設計，可在成型模具合模之前，提前放料至各該中模上，避免以往需要在上、下模之間放料，因操作空間不足所造成的放料位置不準確問題，除了能提升原料加工為物品的良率，降低人員操作時的工安風險，還能減少每次成型模具合模前等待放置原料的時間，提升加工製造的產能。
〔本發明〕
100:成型模具
200:成型設備
10:上模
12:模塊
20:下模
22:局部模穴
30:中模
32:模孔
34:邊框構造
341:定位針
36:凸耳部
40:第一驅動裝置
42:上模座
44:下模座
46:底座
47:支架
471:橫樑
472:導引筒
473:導桿
48:驅動壓缸
481:壓缸桿
50:第二驅動裝置
52:輸送帶
521:履帶
A:模穴
B:原料
H:預定距離
S01至S06:步驟
圖1為本發明一較佳實施例之成型模具的分解圖。
圖2為本發明上述較佳實施例之成型模具形成模穴的立體圖。
圖3為本發明上述較佳實施例之中模設置原料的示意圖。
圖4為本發明上述較佳實施例之成型設備的平面圖。
圖5為本發明上述較佳實施例之成型設備的立體圖。
圖6為本發明物品成型之方法的步驟流程圖。
圖7A至圖7E是本發明物品成型之方法的動作流程示意圖。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參看圖1至圖3所示，為本發明一較佳實施例之成型模具100，包括一上模10、一下模20以及二個以上的中模30。該上模10以及 該下模20的其中之一具有一用以成型物品之模塊12，另一則具有一局部模穴22。各該中模30具有一穿透之模孔32，該模孔32與上模10或下模20具有的該局部模穴22共同形成一與該模塊12配合之模穴A。該成型模具100配置為該上模10以及該下模20可受驅動而相向或相背移動，該些中模30可分別被移入該上模10及該下模20之間，使該中模30與該上模10及該下模20靠合，以該模塊12與該模穴A的配合將放置於各該中模30上的原料B加工為物品。
具體而言，本發明上述之較佳實施例是在該上模10底部的左右位置設置二個模塊12，於該下模20頂部的左右位置設置二個局部模穴22，並於各該中模30的左右二側設置二個穿透之模孔32，各該模孔32與各該局部模穴22共同形成一個與各該模塊12配合的模穴A，成為二組模塊12與模穴A配合的構造。在其他的較佳實施例中，該些模塊12與該些局部模穴22設置的位置除了可對調，例如將二個模塊12改設於下模20，二個局部模穴22改設於上模10以外，各模塊12與各模穴A(包含各局部模穴22與各模孔32)配合的數量亦不限於二組，可僅為一組的數量，或者三組以上的數量。
該中模30的各該模孔32的周圍具有一邊框構造34，當該上模10及該下模20靠合於該中模30時，該邊框構造34靠合在該上模10的該模塊12與該下模20位於該局部模穴22周圍的部分，於各該邊框構造34的頂面具有一定位針341，當原料B設置在該中模30的各該邊框構造34上時，能以定位針341穿刺該原料B的方式將該原料B定位。在其他的較佳實施例中，亦可於各該邊框構造34的頂面設置二個以上的定位針341，藉此穿刺固定設置在該中模30上的原料B。於各該中模30的左右二 側邊具有二凸耳部36，各該中模30的該二凸耳部36凸出該中模30受該上模10與該下模20靠合的範圍。
請參看圖4、圖5所示，上述的成型模具100使用時是安裝於一成型設備200，該成型設備200還包括一第一驅動裝置40以及一第二驅動裝置50。該第一驅動裝置40具有一上模座42以及一下模座44，上模座42與下模座44可受線性的驅動裝置驅動，沿同一直線方向相向或相背移動，該上模10與該下模20各設置於該第一驅動裝置40的上模座42與下模座44，使該上模10與該下模20呈相面對且二者之間具有一預定距離H，並於受該第一驅動裝置40驅動時可相向或相背移動。
該第二驅動裝置50具有一輸送帶52，該輸送帶52提供該些中模30以間隔排列的方式成排設置於其上，使該些成排設置於第二驅動裝置50的中模30，以垂直於該上模10與該下模20相向或相背移動的方向，各移入或移出該上模10及該下模20之間的位置。具體而言，由於本較佳實施例的下模20係位置固定的設置，因此該第二驅動裝置50如圖2所示，是驅動各該中模30沿一直線方向移動至配合下模20的位置，使該中模30的模孔32能與下模20的局部模穴22形成該模穴A，這時中模30亦位於受上方的上模10向下夾靠時能受該下模20撐托夾靠的位置。
請參看圖3至圖5所示。具體而言，本發明上述之成型設備200的第一驅動裝置40包括一底座46，於該底座46上設置該下模座44，該下模20係可拆卸的結合於該下模座44的頂面。於該底座46上設置有一支架47，該支架47具有一橫樑471，該橫樑471位於該下模座44的正上方，於該橫樑471的中間結合一驅動壓缸48，該驅動壓缸48具有一向下伸出的壓缸桿481，在該橫樑471的左右兩側設置二導引筒472，於該二導引筒472各穿置一導桿473，於該壓缸桿481以及該二導桿473的底端 結合該上模座42，該上模10係可拆卸的結合於該上模座42的底面，該驅動壓缸48可驅動該上模10升降移動，使該上模10與該下模20能夠相向或相背移動。
在其他的較佳實施例中，可將該上模座42及上模10設為固定在該橫樑471的構造，再將上述的該驅動壓缸48以及該二導桿473的構造改設於該底座46，用以連接驅動該下模座44及下模20；或者將該上模座42以及上模10保持為可受該驅動壓缸48驅動升降的構造，並在該底座46增設另一驅動壓缸48以及另二導桿473的構造，用以連接驅動該下模組與下模20升降；藉由上述的構造，使該成型模具100的上模10以及下模20的其中之一或兩者可受驅動而相向或相背移動，並且上述的驅動壓缸48亦可改換為其他線性的驅動裝置，例如電動伸縮桿來驅動上模10與下模20其中之一或二者相向或相背移動。
上述的第二驅動裝置50的輸送帶52進一步包括左右分隔設置的二履帶521，該二履帶521穿過該上模10與下模20靠合該中模30處的左右兩側。該些中模30係結合於該二履帶521之間，例如在本較佳實施例中，係在各該中模30的左右二側邊具有二凸耳部36，該些中模30各以該二凸耳部36可拆卸的結合於該二履帶521。藉由該第二驅動裝置50的該輸送帶52可將具有原料B的中模30輸送至該上模10與該下模20之間，在該上模10與該下模20受驅動靠合該中模30時，將該原料B加工為產品，待該上模10與該下模20相背移動分離至預定距離H後，該輸送帶52將下一個設置有原料B的中模30移動至上模10與下模20之間重複前述將原料B加工為產品的過程。
所述的第二驅動裝置50除了上述較佳實施例是設置為輸送帶52的構造以外，亦可將第二驅動裝置50設為一部以上能自由移動各 該中模30的機械手臂，藉由機械手臂將各該設置有原料B的中模30移動至上模10與下模20之間，在上模10與下模20靠合該中模30加工該原料B後，將該中模30由退開的上模10與下模20之間移走，同時將另一具有原料B設置有原料B的中模30移動至上模10與下模20之間，重複上述的加工作業。
上述的成型模具100安裝於該成型設備200時，請參看圖6所示的步驟流程圖，是執行一物品成型之方法，其步驟包括：
(S01)備置模具：製備一組上述的成型模具100，請參看圖1、圖2所示，包括一上模10、一下模20以及二個以上的中模30。該上模10以及該下模20的其中之一具有一用以成型物品之模塊12，另一則具有一局部模穴22。各該中模30具有一穿透之模孔32，該模孔32與上模10或下模20具有的該局部模穴22共同形成一與該模塊12配合之模穴A。該成型模具100配置為該上模10以及該下模20的其中之一或二者可受驅動而相向或相背移動，該些中模30可分別被移入該上模10及該下模20之間，使該中模30與該上模10及該下模20靠合，以該模塊12與該模穴A的配合將放置於各該中模30上的原料B加工為物品。
(S02)上料：請參看圖3、圖5以及圖7A所示，於該些中模30上各設置一用以供成型之原料B，將其中一設置有該原料B的該中模30移動至該上模10及該下模20之間。
(S03)模具加工原料：請參看圖7A至圖7B所示，驅動該上模10、該下模20，使該上模10及該下模20相向地移動，直至該上模10、該下模20及該中模30靠合以對該原料B進行成型作業。
(S04)模具退開：請參看圖4、圖7C所示，待該成型模具100中的該原料B成型為所需之物品後，驅動該上模10、該下模20，使該 上模10及該下模20相背地移動，直至該上模10及該下模20分開至一預定距離H。
(S05)移出中模：請參看圖7D所示，移出該位於該上模10及該下模20之間的該中模30。
(S06)移入另一中模加工原料：請參看圖7D、圖7E所示，將另一設置有該原料B的中模30移至該上模10及該下模20之間，驅動該上模10、該下模20，使該上模10及該下模20相向地移動，直至該上模10、該下模20及該另一中模30靠合，以對其中的原料B進行成型作業。
在上述物品成型之方法的各步驟中，請參看圖7A所示，當提及驅動上模10、下模20相向移動或相背地移動時，以上述成型設備200的較佳實施例來說，是以第一驅動裝置40的驅動壓缸48驅動上模10相對於固定位置的下模20升降移動的方式，使該上模10與該下模20能夠相向或相背移動。但在其他下模20可受線性的驅動裝置驅動的較佳實施例中，是將上模10的位置固定後改為驅動該下模20升降的方式，達到驅動該上模10、該下模20相向或相背地移動之效果；或在上模10、下模20兩者皆可受線性的驅動裝置驅動的其他較佳實施例中，係於上模10及下模20皆設置有線性的驅動裝置，同時驅動上模10及下模20相向或相背地移動。
當上述物品成型之方法的各步驟中，提及移動各該中模30時，以上述成型設備200的較佳實施例來說，是將該些中模30成排設置於具有輸送帶52的第二驅動裝置50，以該輸送帶52移動設置有原料B的中模30至上模10及下模20之間，或將加工完畢的中模30由上模10與下模20之間移出。除此以外，本發明的第二驅動裝置50不限於輸送帶52，亦可如上述第二驅動裝置50可為一部以上機械手臂的說明，改以使用機 械手臂將各該中模30移入上模10、下模20之間，或將位於上模10、下模20之間的中模30移出。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
100:成型模具
10:上模
12:模塊
20:下模
22:局部模穴
30:中模
32:模孔
34:邊框構造
341:定位針
36:凸耳部

Claims (8)

  1. 一種成型模具，包括：一上模；一下模；二個以上的中模；其中，各該中模具有一穿透之模孔，該些中模於各該模孔的周圍具有一邊框構造，該邊框構造的頂面具有一個以上的定位針；該上模以及該下模的其中之一具有一用以成型物品之模塊，另一則具有一局部模穴，該局部模穴與該中模的該模孔共同形成一與該模塊配合之模穴；該成型模具配置為該上模、該下模相對，且該上模以及該下模的其中之一或二者可受驅動而相向或相背移動，該些中模的各該定位針用以刺穿定位該物品的原料，該些中模可分別被移入該上模及該下模之間，使該中模與該上模及該下模靠合。
  2. 如請求項1所述之成型模具，其中該上模的底部具有該模塊，該下模的頂部具有該局部模穴，當該上模及該下模靠合於該中模時，該邊框構造靠合在該上模的該模塊與該下模位於該局部模穴周圍的部分。
  3. 如請求項1或2所述之成型模具，其中各該中模的左右二側邊具有二凸耳部，各該中模的該二凸耳部凸出該中模受該上模與該下模靠合的範圍。
  4. 一種成型設備，包括：一第一驅動裝置；一第二驅動裝置；一如請求項1或2所述之成型模具； 其中，該上模與該下模設置於該第一驅動裝置上呈相面對，該第一驅動裝置驅動該上模以及該下模的其中之一或二者相向或相背移動；於該些中模上各設置一用以供成型之原料，該原料設置於各該中模上時受該定位針刺穿定位，該些中模成排設置於該第二驅動裝置，以垂直於該上模與該下模相向或相背移動的方向，各移入或移出該上模及該下模之間。
  5. 如請求項4所述之成型設備，其中所述第一驅動裝置包括一底座，於該底座上設置一下模座，該下模設置於該下模座，於該底座上設置有一支架，該支架具有一橫樑，該橫樑位於該下模座的正上方，於該橫樑的中間結合一驅動壓缸，該驅動壓缸具有一向下伸出的壓缸桿，於該壓缸桿的底端結合一上模座，該上模設置於該上模座。
  6. 如請求項4或5所述之成型設備，其中各該中模的左右二側邊具有二凸耳部，所述第二驅動裝置具有一輸送帶，該輸送帶包括左右分隔設置的二履帶，該二履帶穿過該上模與下模靠合該中模處的左右兩側，該些中模各以該二凸耳部結合於該二履帶。
  7. 一種物品成型之方法，包括下列步驟：製備一組如請求項1或2所述之成型模具；於該些中模上各設置一用以供成型之原料，將其中一設置有該原料的該中模移動至該上模及該下模之間，該原料設置於各該中模上時受該定位針刺穿定位；驅動該上模、該下模的其中之一或二者，使該上模及該下模相向地移動，直至該上模、該下模及該中模靠合以對該原料進行成型作業； 待該成型模具中的該原料成型為所需之物品後，驅動該上模、該下模的其中之一或二者，使該上模及該下模相背地移動，直至該上模及該下模分開至一預定距離；移出位於該上模及該下模之間的該中模；以及將另一設置有該原料的中模移至該上模及該下模之間，驅動該上模、該下模的其中之一或二者，使該上模及該下模相向地移動，直至該上模、該下模及該另一中模靠合，以對其中的原料進行成型作業。
  8. 如請求項7所述之物品成型之方法，其中設置一輸送帶，該些中模成排設置於該輸送帶，以該輸送帶將該中模移動至該上模及該下模之間，或將位於該上模及該下模之間的該中模移出。
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