模具以及使用其来将胚料成型为成品的方法与流程

本发明总体说来涉及胚料成型工具的技术领域。更具体地讲，涉及一种模具以及使用其来将胚料成型为成品的方法。

背景技术：

模具是在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的成品的工具。广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合。以下将以现有技术中用于成型硅胶键盘的模具来说明现有模具的不足。

键盘是电子设备的一种输入设备，由于硅胶键盘具有回弹好，触感舒适，耐磨损，表面颜色多样等优点，所以硅胶键盘在电子设备(例如，直板手机)中被广泛应用。图1a示出常见的硅胶键盘的立体图，图1b示出沿着图1a中的a-a方向的硅胶键盘的剖面图。

硅胶键盘的制作工序主要有：成型、喷涂、镭射、表面处理、裁断等。其中成型工序需要使用模具在外力作用下(例如成型机)来实现。

为了提高生产效率，一次成型可以生产多腔硅胶键盘，多个硅胶键盘连接在一起。图2示出一次成型生成的多个硅胶键盘的立体图。

图3示出现有的模具的横向局部剖面图。如图3所述。现有的模具主要由上板和下板组成，其中，上板的下表面设有与硅胶键盘外观的相配合的型腔，下板的上表面设有与硅胶键盘内部结构相配合的型腔。

在成型时，将模具安装到成型机上，将模具升温至180℃，然后开模，并放入一定重量的硅胶，然后成型机使模具合模，并加压60秒，经过以上工序便完成了整个成型工序。由于成型工序中的加压过程长达60秒，加上其他步骤所用的时间，成型一模硅胶键盘共需要100秒，各工序的耗时如表1所示：

综上所述，现有的模具成型一模产品耗费的时间过长，效率不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种模具，以解决现有的模具成型一模产品耗费的时间过长，效率不高的问题。

本发明的一方面提供一种模具，所述模具包括：上板，上板的下表面设有至少一个与成品的上部的形状相配合的型腔；中板，位于上板的下方，中板的上表面设有至少一个与成品的下部的形状相配合的型腔，下表面设有至少一个与成品的上部的形状相配合的型腔；下板，位于中板的下方，下板的上表面设有至少一个与成品的下部的形状相配合的型腔；其中，上板和中板通过至少一个第一连接部可拆卸地连接。

可选地，在所述模具中，所述第一连接部包括设置在中板的一个侧面上的油缸、至少一个导轨、与所述导轨滑动连接的锁紧机构、设置在上板的一个侧面上的第一锁紧销，所述油缸的活塞杆的杆头与锁紧机构连接，所述锁紧机构的上端设置有与第一锁紧销可拆卸连接的上卡扣，所述锁紧机构在油缸的伸缩运动的作用下沿着导轨进行滑动，使第一锁紧销与上卡扣锁住或分开。

可选地，在所述模具中，所述第一连接部还包括设置在下板的一个侧面上的第二锁紧销，所述锁紧机构下端设置有与第二锁紧销可拆卸连接的下卡扣，第二锁紧销与下卡扣在油缸的伸缩运动的作用下锁住或分开。

可选地，在所述模具中，上板上设置有与成型机的上工作台进行可拆卸连接的第二连接部。

可选地，在所述模具中，所述第一连接部包括设置在上板的一个侧面上的油缸、至少一个导轨、与所述导轨滑动连接的锁紧机构、设置在中板的一个侧面上的第一锁紧销，所述油缸的活塞杆的杆头与锁紧机构连接，所述锁紧机构的下端设置有与第一锁紧销可拆卸连接的下卡扣，所述锁紧机构在油缸的伸缩运动的作用下沿着导轨进行滑动，使第一锁紧销与下卡扣之间的连接锁住或断开。

可选地，在所述模具中，下板上设置有与成型机的下工作台进行可拆卸连接的第三连接部。

可选地，在所述模具中，下板上设置有至少一个导柱，所述上板和至少一个中板上设置有至少一个用于容纳所述导柱的直径大于所述导柱的直径的通孔。

本发明的另一方面提供一种使用上述的模具来将胚料成型为成品的方法，所述方法包括：a)在上板和中板之间以及中板和下板之间放入胚料，并且将上板、中板、下板按从上到下的顺序叠放；执行以下步骤b1)至g1)：

b1)向所述上板进行预定时间长度的施压以使胚料成型为成品；c1)吊起上板，将上板和中板之间的成品取出，在上板和中板之间放入胚料；d1)将上板降落至中板上；e1)将上板和中板通过第一连接部连接；f1)吊起上板和中板，将中板和下板之间的成品取出，在下板和中板之间放入胚料；g1)将上板和中板降落至下板上，拆除上板和中板之间通过第一连接部建立的连接，或者执行以下步骤b2)至g2)：b2)向上板进行预定时间长度的施压以使胚料成型为成品；c2)将上板和中板通过第一连接部连接；d2)吊起上板和中板，将中板和下板之间的成品取出，在下板和中板之间放入胚料；e2)将上板和中板降落至下板上，拆除上板和中板之间通过第一连接部建立的连接；f2)吊起所述上板，将上板和中板之间的成品取出，在上板和中板之间放入胚料；g2)将上板降落至中板上。

可选地，在所述方法中，重复执行步骤b1)至g2)或者重复执行步骤b2)至g2)。

可选地，在所述方法中，步骤e1)或者步骤c2)包括：向第一方向运动油缸使第一锁紧销与上卡扣锁紧。

可选地，在所述方法中，拆除所述上板和中板之间通过第一连接部建立的连接包括：向与第一方向相反的第二方向运动所述油缸，使第一锁紧销与上卡扣分开，使第二锁紧销与下卡扣锁紧。

根据本发明的示例性实施例的模具以及将胚料成型为成品的方法中，在上板和中板之间增设了中板，一次加压至少可成型两模成品，降低了每模成品的成型时间，以较低的成本实现了成型效率的较大提高。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1a示出常见的硅胶键盘的立体图；

图1b示出沿着图1a中的a-a方向的硅胶键盘的剖面图；

图2示出一次成型生成的多个硅胶键盘的立体图；

图3示出现有的模具的横向局部剖面图；

图4示出根据本发明示例性实施例的模具的横向局部剖面图；

图5示出根据本发明示例性实施例的模具的侧视图；

图6示出根据本发明示例性实施例的下层型腔开模时的模具的状态图；

图7示出根据本发明示例性实施例的上层型腔开模时的模具的状态图；

图8示出根据本发明示例性实施例的将胚料成型为成品的方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图4示出根据本发明示例性实施例的模具的横向局部剖面图。这里，所述模具可以用于将各种胚料成型各种成品。例如，所述模具可以用于将硅胶胚料成型为硅胶键盘。

如图4所示，根据本发明示例性实施例的模具包括上板10、中板20和下板30。

上板10的下表面设有至少一个与成品的上部的形状相配合的型腔101。

中板20位于上板10的下方，中板20的上表面设有至少一个与成品的下部的形状相配合的型腔201，下表面设有至少一个与成品的上部的形状相配合的型腔202。

下板30位于中板20的下方，下板30的上表面设有至少一个与成品的下部的形状相配合的型腔301。

从图4可以看出，型腔101与型腔201相结合构成了模具的上层型腔40，型腔202与型腔301相结合构成了模具的下层型腔50，所述上层型腔40与下层型腔50与成品的立体形状相配合。

对于下板30是定模的模具，为了方便模具的开模与合模，所述上板10和中板20通过至少一个第一连接部可拆卸地连接。当上层型腔40开模，吊起上板10时，所述上板10和中板20之间的连接断开，当下层型腔50开模，吊起上板10和中板20时，所述上板10和中板20之间的连接固定。

所述第一连接部可以是任何可实现可拆卸连接的连接部件。例如，所述第一连接部可以包括设置在中板20的螺栓以及设置在上板10的螺栓孔和螺母，也可以包括设置中板20的钢索以及设置在上板10的索扣。

优选地，图5示出根据本发明示例性实施例的模具的侧视图，所述第一连接部可以包括如图5所示的设置在中板20的一个侧面上的油缸60、至少一个导轨70、与所述导轨70滑动连接的锁紧机构80、设置在上板10的一个侧面上的第一锁紧销90，所述油缸60的活塞杆的杆头601与锁紧机构80连接，所述锁紧机构80的上端设置有与第一锁紧销90可拆卸连接的上卡扣801，所述锁紧机构80在油缸的伸缩运动的作用下沿着导轨70进行滑动，使第一锁紧销90与上卡扣801锁住或分开，从而所述上板10和中板20之间的连接固定或断开。

为了在上层型腔40开模时，避免上板10的吊起影响中板20的位置，中板20和下板30之间也可以通过连接部件进行可拆卸的连接，所述连接部件可以是如上述的任何可实现可拆卸连接的连接部件。优选地，如图5所示，第一连接部还可以包括设置在下板30的一个侧面上的第二锁紧销100，所述锁紧机构80下端设置有与第二锁紧销100可拆卸连接的下卡扣802，第二锁紧销100与下卡扣802在油缸60的伸缩运动的作用下锁住或分开，从而实现中板20和下板30之间的可拆卸的连接。

设置在锁紧机构80上的上卡扣801和下卡扣802的结构为任何可以在油缸的运动作用下，分别与第一锁紧销90和第二锁紧销100的结构相互配合以锁紧或分开的结构。例如，如图5所示，在第一锁紧销90和第二锁紧销100的结构分别为在上板10和下板30的一个侧面上凸出的圆柱体的情况下，所述锁紧机构80的形状为“z”字型，所述上卡口801可以是“z”字型的锁紧机构80的上端向左凸出的部分，所述下卡口802可以是“z”字型的锁紧机构80的下端向右凸出的部分。当油缸60带动锁紧机构80滑动至第一锁紧销90的位置时，锁紧机构80的上端向左凸出的部分(即上卡扣801)与第一锁紧销90锁住，当油缸60带动锁紧机构80滑动至第二锁紧销100的位置时， 锁紧机构80的下端向右凸出的部分(即下卡扣802)与第二锁紧销100锁住。

这里，所述第一锁紧销90和第二锁紧销100可分别位于锁紧机构80的左右不同侧，使上板10和中板20之间的连接固定的油缸的伸缩运动的方向与使下板30和中板20之间的连接固定的油缸的伸缩运动的方向相反。对于第一连接部中的各部件的位置不同的情况，使上板10和中板20之间的连接固定的油缸的伸缩运动的方向将不同。

例如，在第一连接部中的各部件的位置如图5所示时，即在第一锁紧销90位于锁紧机构80的左侧，第二锁紧销100位于锁紧机构80的右侧，并且油缸60位于锁紧机构80的右侧的情况下，当下层型腔50开模时，如图6所示的根据本发明示例性实施例的下层型腔开模时的模具的状态图，油缸60的活塞杆601伸出，第一锁紧销90与上卡扣801锁住，上板10和中板20之间的连接固定，第二锁紧销100与下卡扣802分开，中板20与下板30之间的连接分开，上板10和中板20同时被吊起；当上层型腔40开模时，如图7所示的根据本发明示例性实施例的上层型腔开模的模具的状态图，油缸60的活塞杆601缩回，第一锁紧销90与上卡扣801分开，上板10和中板20之间的连接断开，第二锁紧销100与下卡扣802锁住，中板20与下板30之间的连接固定，上板10被吊起。

本领域技术人员可以理解，根据本发明的示例性实施例的第一连接部不限于图5所示的结构，本领域技术人员可以在图5的基础上进行各个部件的位置或形状的更改。例如所述油缸、导轨和锁紧机构还可以设置在上板的一个侧面上，所述第一锁紧销设置在中板上，这里，所述锁紧机构的下端设置有与第一锁紧销可拆卸连接的下卡扣，所述锁紧机构在油缸的伸缩运动的作用下沿着导轨进行滑动，使第一锁紧销与下卡扣之间的连接锁住或断开，从而使上板和中板之间的连接固定或断开。

根据本发明的实施例性实施例的模具除了可以包括上述的部件之外，还可以包括其他部件。

例如，对于需要成型机向所述模具进行施压以将胚料成型为成品的模具，为了方便成型机的上工作台吊起模具的上板以开模，还可以在上板上设置与成型机的上工作台进行可拆卸连接的第二连接部，和/或，为了使模具的下板固定，还可以在下板上设置与成型机的下工作台进行可拆卸连接的第三连接部。

例如，为了方便对齐上板、中板、下板的位置，可以在下板上设置至少一个导柱，所述上板和至少一个中板上设置有至少一个用于容纳所述导柱的直径大于所述导柱的直径的通孔。在模具工作时，所述导柱依次穿过所述中板和上板上的通孔，从而使上板、中板、下板按从上到下的顺序叠放。

本领域技术人员可以理解，根据本发明的实施例性实施例的模具还可以包括其他部件，由于本发明的改进点主要在于用在模具的板，因此未对其他部件进行详细描述。

图8示出根据本发明示例性实施例的使用上述的模具来将胚料成型为成品的方法的流程图。

如图8所示，在步骤s10，在上板和中板之间以及中板和下板之间放入胚料，并且将上板、中板、下板按从上到下的顺序叠放。

这里，在步骤s10中，可以先在上板和中板之间放入胚料，再在中板和下板之间放入胚料。具体为：将上板吊起，在上板和中板之间放入胚料，将上板降落至中板上，将上板和中板通过第一连接部连接，吊起上板和中板，在下板和中板之间放入胚料，将上板和中板降落至下板上。

在步骤s10中，也可以先在中板和下板之间放入胚料，再在中板和上板之间放入胚料。具体为：将上板和中板通过第一连接部连接，吊起上板和中板，在下板和中板之间放入胚料，将上板和中板降落至下板上，拆除上板和中板之间通过第一连接部建立的连接，将上板吊起，在上板和中板之间放入胚料，将上板降落至中板上。

在步骤s20，向所述上板进行预定时间长度的施压以使胚料成型为成品。

在步骤s30，吊起上板，将上板和中板之间的成品取出，在上板和中板之间放入胚料。

在步骤s40，将上板降落至中板上。

在步骤s50，将上板和中板通过第一连接部连接。这里，可以向第一方向运动油缸使第一锁紧销与上卡扣锁紧。向第一方向运动油缸可以是伸出油缸的活塞杆或缩回油缸的活塞杆。对于如图5所示的第一连接部，在步骤s50，伸出油缸60的活塞杆，使第一锁紧销90与上卡扣801锁住，上板10和中板20之间的连接固定。

在步骤s60，吊起上板和中板，将中板和下板之间的成品取出，在下板和中板之间放入胚料。

在步骤s70，将上板和中板降落至下板上，拆除上板和中板之间通过第一连接部建立的连接。这里，可以向与第一方向相反的第二方向运动所述油缸，使第一锁紧销与上卡扣分开，使第二锁紧销与下卡扣锁紧。对于如图5所示的第一连接部，在步骤s70，缩回油缸60的活塞杆，使第一锁紧销90与上卡扣801分开，上板10和中板20之间的连接断开。

这里，上述步骤s20至步骤s70可以顺序执行，也可以在执行步骤s20后，先执行步骤s50至步骤s70，再执行步骤s30至步骤s40。

以上步骤s10至步骤s70是将一个批次的胚料成型为成品的过程，这里，可以重复执行步骤s20至s70来将多个批次的胚料成型为成品。

经过试验得出，按照根据本发明示例性实施例的使用上述的模具来将胚料成型为成品的方法来成型一模成品总共耗时70秒，各工序的耗时如下表2所示：

在根据本发明的示例性实施例的模具以及将胚料成型为成品的方法中，在上板和中板之间增设了中板，一次加压至少可成型两模成品，降低了每模成品的成型时间，以较低的成本实现了成型效率的较大提高。

应该理解，尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述不同的组件，但是这些组件不应被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一组件可被称为第二组件，类似地，第二组件可被称为第一组件。在这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项的任意或全部组合。。

在这里使用空间相对术语(例如“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…之上”、“上面的”等)来轻松地描述在附图中示出的一个组件或特征与另一组件或特征的关系。应该理解，空间相对术语是为了包括除了附图中描述的方位之外的在使用或运行中的装置的不同方位。例如，如果附图中的 装置被翻转，则被描述为在其它部件或特征“之下”或“下方”的部件将随后被定位为在所述其它部件或特征“之上”。因此，示例性术语“在…下方”可包括上面和下面两种方位。可将装置朝向另外的方位(旋转90度或在其它方位)，并相应地解释在这里使用的关于空间相对的描述符。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。