一种纤维壳体的成型模具的制作方法

本发明涉及纤维产品制造技术领域，具体是涉及一种纤维壳体的成型模具。

背景技术：

目前传统的箱包、手机壳、平板电脑壳等等的壳体主要用pvc/abs/pc等工程塑料制成，在一些特殊的应用场合，该类材料的强度和模量往往无法满足要求。而目前纤维材料在我们生活中已广泛应用到，例如有碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维等材料。由于碳纤维具有多种优点，所以市场上也出现了多种由碳纤维材料制作而成的箱包的箱体、手机壳、平板电脑壳或汽车零部件等等壳体。

目前，在生产这些壳体的过程中会利用到一种成型模具。但是，目前这些成型模具在使用时仍存在一定的缺点，例如：一、壳体在成型过程中其内外壁面很容易出现凹凸不平或存在褶皱的情况，即不良品多，导致工作人员还需要浪费很多时间对这些质量不好的产品进行下一步的处理，例如抛光或打磨等等，严重影响了生产效率；因此，这种成型模具生产效率低且大大地影响了产品的质量。二、这些成型模具使用较为麻烦，操作步骤较多，以至于降低了生产效率。

技术实现要素：

针对以上现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种纤维壳体的成型模具，其结构简单合理，可适用于制作纤维材料的壳体，例如碳纤维、芳纶纤维或玻璃纤维等材料的箱体、手机壳、平板电脑壳或汽车零部件等等，且其制作的壳体的内外壁面不容易出现凹凸不平或存在褶皱的情况，大大地提高了生产效率和提高了产品的质量；同时，该成型模具使用和操作方便，从而也能够提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种纤维壳体的成型模具，包括主模具和盖板，在所述主模具的中间设有用于铺设纤维材料的且上端开口的内腔，还包括有一遇热膨胀的弹性内模，所述弹性内模的形状尺寸与所述主模具内腔的形状尺寸匹配，所述弹性内模被所述盖板压紧固定在所述主模具的内腔中，以使所述纤维材料能够分别紧密地与所述弹性内模和所述主模具贴合。

作为一种具体的实施例，所述弹性内模的上端一体成型地设有一向外延伸的外沿；在所述主模具的上端内侧设有一环绕所述主模具内腔的且用于安装所述外沿的定位台阶；所述外沿被所述盖板压紧固定，并使所述外沿的底面与所述定位台阶的底面之间形成密封结构。

进一步地，该纤维壳体的成型模具还包括有一压框；在所述定位台阶的内侧还设有一环绕所述主模具内腔的压框台阶；所述压框台阶的底面低于所述定位台阶的底面；所述压框可拆卸地安装在所述压框台阶上且所述压框的内侧向内伸出所述主模具的内壁以匹配贴合所述纤维材料的顶面；所述压框被所述外沿压紧。

进一步地，所述压框的顶面与所述定位台阶的底面齐平。

进一步地，所述压框放置在所述压框台阶上。

进一步地，在所述压框台阶的底面设有环绕所述主模具内腔的且与一设置在所述主模具上的出气道连通的抽真空导流槽。

进一步地，在所述压框的底面上设有贯通所述压框内壁和外壁的通气槽。

进一步地，在所述定位台阶和所述压框台阶上设有一个分别与所述抽真空导流槽和所述出气道连通的导流孔；所述导流孔的直径大于所述抽真空导流槽的宽度和所述出气道的直径。

作为一种具体的实施例，所述弹性内模为硅胶。

作为一种具体的实施例，在所述主模具的内壁上设有一电镀层。

本发明的有益效果为：

(一)本发明能够用于生产碳纤维、芳纶纤维或玻璃纤维等纤维材料的壳体，其通过弹性内模的设置使弹性内模在盖板的压紧下而能够与纤维材料紧密地贴合，从而使纤维材料完成定型，进而使得纤维材料成型后的壳体的内外壁面不容易出现凹凸不平和存在褶皱的情况，提高了产品的质量，节省了大量的产品修整时间，从而大大地提高了生产效率；而在对该纤维壳体的成型模具进行加热时，也能够进一步地使弹性内模有向外膨胀的趋势，从而让弹性内模与纤维材料更加贴合，更进一步地使成型后的壳体的壁面更平滑。

(二)该纤维壳体的成型模具还具有结构简单和使用方便的优点，相比现有技术在对材料定型时所需要做的繁琐过程，本发明只需通过盖板压紧弹性内模即可完成对材料的定型，过程简单方便快捷，提高了工作效率，且在脱模时也不容易将产品损坏。

(三)本发明通过设置压框还能够使得成型后的壳体的开口处较为平整，从而缩短了工作人员对壳体修边的时间，进而提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例一的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一的爆炸图；

图3是本发明实施例一的俯视图；

图4是图3中沿a-a的剖面图；

图5是图4中的c处放大图；

图6是图3中沿b-b的剖面图；

图7是图6中的d处放大图；

图8是本发明实施例一的主模具的整体结构示意图；

图9是本发明实施例一的压框的整体结构示意图；

图10是本发明实施例一的碳纤维壳体的结构示意图；

图11是本发明实施例二的爆炸图；

图12是本发明实施例二的碳纤维壳体的结构示意图。

附图标记：

1、主模具；11、定位台阶；12、压框台阶；13、出气道；14、抽真空导流槽；15、导流孔；2、盖板；3、弹性内模；31、外沿；4、压框；41、开口；42、通气槽；100、碳纤维布。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对发明做进一步阐述，下述说明仅是示例性的，不限定发明的保护范围。

实施例一：

如图1-10所示，一种纤维壳体的成型模具，包括主模具1和盖板2，在主模具1的中间设有用于纤维材料的且上端开口的内腔；该成型模具还包括有一遇热膨胀的弹性内模3，弹性内模3的形状尺寸与主模具1内腔的形状尺寸匹配，弹性内模3被盖板2压紧固定在主模具1的内腔中，在本实施例中，弹性内模3采用耐高温硅胶制成，但本领域的技术人员应当知道，弹性内模3还可以采用其他的材料制成；具体的，在本实施例中，弹性内模3为实心的，使得弹性内模3与材料的贴合性更好；在本实施例中，该纤维材料为碳纤维布100(碳纤维布100的表面覆树脂)，但本领域的技术人员应当知道，该纤维材料还可以是芳纶纤维、玻璃纤维或其他的纤维材料；该碳纤维布100通过盖板2压紧弹性内模3而使其分别紧密地与弹性内模3和主模具1贴合，以使碳纤维布100不容易变形。优选的，盖板2与主模具1之间可以为螺丝连接。在碳纤维布100需要成型时，对成型模具进行加热，使得弹性内模3有向外膨胀的趋势，从而能够使弹性内模3与碳纤维布100贴合，进而使得碳纤维布100成型后的产品的内外壁面更光滑。对于弹性内模3的设置，也可以选择将其高度设置成略高于主模具1的内腔的高度，使得盖板2压紧在弹性内模3上时，利用弹性内模3的变形弹性从而使得弹性内模3的上端可以与盖板2紧密贴合且弹性内模3还由于变形而与碳纤维布100更紧密贴合，即增强了贴合性。综上所述，本发明通过设置一个与主模具1内腔的形状尺寸匹配的且遇热膨胀的弹性内模3，并利用该弹性内模3压紧碳纤维布100，从而使得碳纤维布100的内壁和外壁分别紧贴在弹性内模3的外壁和主模具1的内壁上，这样就能够在该碳纤维布100的成型过程中其内外壁面不会出现凹凸不平和褶皱的情况，进而使得碳纤维布100成型后的碳纤维壳体的内外壁面很平滑而不会出现凹凸不平的情况。

其中，主模具1的内壁可以为光面或哑面，具体的设置方式可以根据要求来进行设置，在设置成光面或哑面后，产品成型后的外壁面即为对应的光面或哑面，并不需要再进行打磨、喷油等工序来使其的外壁面形成光面或哑面，过程简单方便，节省了大量的人力物力。具体的，在主模具1内壁上设有一电镀层，通过设置电镀层能够对主模具1的内壁面进行保护，可以防止其被刮伤，从而提高了主模具1的使用寿命。

如图5所示，弹性内模3的上端一体成型地设有一向外延伸的外沿31；在主模具1的上端内侧设有一环绕主模具1内腔的且用于安装外沿31的定位台阶11；该外沿31被盖板2压紧固定，并使外沿31的底面与定位台阶11的底面之间形成密封结构。由于外沿31具有弹性，所以只要将外沿31的厚度设置成略大于定位台阶11的高度，再通过盖板2的压紧即可实现外沿31与主模具1之间的密封。

如图5和图7所示，该纤维壳体的成型模具还包括有一压框4；在定位台阶11的内侧还设有一环绕主模具1内腔的压框台阶12；该压框台阶12的底面低于定位台阶11的底面；压框4可拆卸地安装在压框台阶1上且压框4的内侧向内伸出主模具1的内壁以匹配贴合碳纤维布100的顶面；该压框4被外沿31压紧。优选的，压框4的顶面与定位台阶11的底面齐平。对于压框4的设置，压框4可以直接放置在压框台阶12中，也可以与主模具1之间螺丝连接，在本实施例中，压框4为放置在压框台阶12上的，以方便拆装。优选的，压框4为金属制成的。通过设置压框4能够使得碳纤维布100成型后的碳纤维壳体的开口更平整，节省了工作人员切边的时间，提高了工作效率。

如图7和图8所示，在压框台阶12的底面设有环绕主模具1内腔的且与一设置在主模具1上的出气道13连通的抽真空导流槽14。将出气道13连接抽气装置后，利用相互连通的出气道13和抽真空导流槽14能够使弹性内模3与碳纤维布100之间的空气和碳纤维布100与主模具1内壁之间的空气均通过压框4底面与主模具1之间的间隙往抽真空导流槽14流动，最后在出气道13排出；同时，碳纤维布100在成型过程中由于受到挤压而产生的多余的树脂也能够通过压框4底面与主模具1之间的间隙流向抽真空导流槽14，最后在出气道13排出，从而使碳纤维布100与下模具1和弹性内模3之间的贴合更好，更能使得成型后的碳纤维壳体的内外壁面更平滑。

如图9所示，在压框4的底面上设有贯通压框4内壁和外壁的通气槽42。优选的，通气槽42设有多条且多条通气槽42分布在压框4的四周。通过设置通气槽22能够加快空气和多余的树脂的流动，以提高工作效率。

如图7和图8所示，在定位台阶11和压框台阶12上设有一个分别与抽真空导流槽14和出气道13连通的导流孔15；该导流孔15的直径大于抽真空导流槽15的宽度和出气道13的直径。通过设置导流孔15能使空气和多余的树脂更顺畅地流动。

具体在使用本发明时，将压框4安装好后再将裁剪好的碳纤维布100铺设在主模具1的内壁上，并使碳纤维布100的顶面与压框4内侧的底面匹配贴合，然后将弹性内模3放置在主模具1的内腔中并将外沿31对应安装在定位台阶11上，最后将盖板2与主模具1固定安装好即可使弹性内模3与碳纤维布100紧密贴合，从而固定好碳纤维布100。然后通过一设置成型模具的底部的加热装置对成型模具进行加热，在加热的时候，弹性内模3不断有向外膨胀的趋势，从而让弹性内模3与碳纤维布100更加贴合。同时，出气道13通过连接抽气装置进行抽气，使碳纤维布100与弹性内模3之间的空气和多余的树脂以及碳纤维布100与主模具1之间的空气和多余的树脂均通过抽真空导流槽14流出出气道13，而抽气装置抽气的时间不宜过长，否则容易影响到产品的质量；当将成型模具加热一定时间以使碳纤维布100固定成型后，最后即可将整个成型模具冷却和脱模得到如图10所示的碳纤维箱体壳体，该种碳纤维壳体整体美观大方且其内外壁面光滑和平整，不容易出现凹凸不平或存在褶皱的情况。本实施例中制作的是箱包的箱体。

实施例二：

通过不同款式的成型模具，能够使得成型模具可用于生产不同的产品，例如手机壳、平板电脑壳或者汽车零配件的外壳等，而在本实施例中制作的是手机壳。本实施例的使用原理与实施例一的使用原理相同，这里不再具体赘述，制作完成时可制作出如图12所示的碳纤维手机壳壳体。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。