一种热成型吸塑阴模的制作方法

[0001]
本实用新型涉及热成型吸塑模具制模方法技术领域，尤其涉及一种热成型吸塑阴模。


背景技术：

[0002]
目前市场上已有的真空吸塑热成型模具主要有两种制作方法：1、金属的机械加工；2、3d打印成型技术。已有的热成型吸塑模具的形状相对简单，主要为立方体、球体、圆柱体等，对于结构复杂的包装壳(制品)并不能做出理想中的形状，其主要原因有，热塑膜的塑性、拓展性的限制，以及模具对于复杂形状的边角难以处理，故导致无法吸出理想的形状。因此，现有用于热成型真空吸塑的模具越来越多，例如，申请日为2018.01.18，公开号为cn208052561u，实用新型名称为“高贴合度且易于脱模的吸塑模具”的中国专利中，即公开了一种能够有效保证成型件的吸塑成型质量，且提高脱模效率和产品质量的吸塑模具，又如，申请日为2016.02.18，公开号为cn205553183u，实用新型名称为“一种吸塑模具”的中国专利中，公开了一种能够保证胶膜在真空吸附时，其转角部位不易变形的吸塑模具，但是，前述模具在实际使用过程中存在如下问题：
[0003]
1、未能合理利用真空吸附时的负压，影响吸塑成型生产效率；
[0004]
2、型腔中的抽气孔未进行位置布设设计，易降低吸塑成型成品的成型质量；
[0005]
3、未考虑对模具主体中型腔内的尖角、棱角及棱边位置的倒圆角处理，使得热塑膜于前述位置成型质量不佳；
[0006]
4、未对模具主体中型腔设置适当的脱模斜度，难以保证吸塑完整性，且影响成品(制品)的顺利脱模；
[0007]
5、开设抽气孔时，未考虑其与模具主体最小壁厚间的关系，易因开设位置不合理，降低整个模具的使用寿命。
[0008]
因此，为满足实际应用需求，现进行了相应研发设计。


技术实现要素：

[0009]
本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种既能够有效保证真空吸塑成型的制品的质量，又可合理利用真空吸附时的负压，提高吸塑成型生产效率的热成型吸塑阴模。
[0010]
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种热成型吸塑阴模的制模方法，其中所述热成型吸塑阴模的制模方法包括如下步骤：
[0011]
s1、3d建模构建模具主体模型数据；
[0012]
s2、于模具主体模型中，构建多组抽气孔、串联孔和总出气孔相连通形成的抽气通道数据，其中，抽气孔贯通至模具主体的型腔，串联孔的走向与型腔底壁的形状相配合，且该串联孔依据抽气孔的进气口至模具主体顶层平面的远近，从总出气孔开始，由远至近依次串联多组抽气孔，总出气孔贯通出模具主体；
[0013]
s3、依据上述构建数据，采用3d打印或者机加工方式，制出阴模模具。
[0014]
将抽气通道设计为串联孔依据抽气孔的进气口至模具主体顶层平面的远近，由远至近依次串联多组抽气孔的结构，使得吸塑过程中，负压的大小由模具主体的型腔的最深处到最浅出依次递减，保证了由该阴模模具真空吸塑成型的制品的质量，同时，又可合理利用真空吸附时的负压，提高吸塑成型生产效率。
[0015]
进一步地，包括步骤：对模具主体中需要倒圆角的位置进行倒圆角处理。
[0016]
进一步地，所述倒圆角处理在步骤s1之后进行，根据模具主体的型腔内的尖角、棱角及棱边的大小规格，将其设置为r1-r3mm的圆角，将型腔内的尖角、棱角及棱边位置进行倒圆角处理，可有效防止热塑膜吸塑过程中，形状突变导致热塑膜于该位置无法成型的问题，同时，降低前述位置易发生应力集中、热量集中，以致热塑膜吸塑成型时形变的缺陷，而圆角处理则使热塑膜能够充分与型腔接触，进一步保证了制品成型质量。
[0017]
进一步地，还包括步骤：对模具主体的型腔设置脱模斜度处理。
[0018]
进一步地，所述脱模斜度处理在步骤s1之后进行，对模具主体的型腔内的竖直壁面部分设置脱模斜度，其中，脱模斜度设置在1
°-
15
°
之间，对模具主体的型腔设置适当的脱模斜度，既有助于保证热塑膜吸塑的完整性，又能使得吸塑成型的制品顺利脱模。
[0019]
进一步地，多组所述抽气孔中的大多数布设于模具主体的型腔中的凹坑、拐角或圆角区域，即在凹坑、拐角或圆角区域要求成型比较精细的部位，应在单位面积内增加抽气孔的分布密度，增加比例根据局部细节和结构复杂程度可增加为非前述区域抽气孔的分布密度的1.2-1.5倍，也就是说，所述模具主体的型腔中凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔于单位面积内的分布密度，设置为位于型腔中其他区域的抽气孔于单位面积内的分布密度的1.2-1.5倍，抽气孔大多数设置在型腔中的凹坑、拐角或圆角区域，增加了对热塑膜的吸附点位，更能保证热塑膜顺着型腔壁面贴附，使制品的形状更接近型腔的形状，以确保成型制品的生产质量，降低废品率。
[0020]
进一步地，对于处在所述模具主体的型腔中，两垂直壁面间圆角附近的抽气孔，使其中部分抽气孔与该位置的圆角相交，其中，部分抽气孔是指与圆角最近部分的一层抽气孔，部分抽气孔与圆角相交的布设方式，可使得在真空吸塑过程中，圆角位置能够对热塑膜产生吸附力，以使热塑膜更加紧贴型腔侧壁，保证制品在圆角部位的形状贴合实际要求。
[0021]
进一步地，多组所述抽气孔的轴线均设置为垂直于模具主体顶层平面，且贯通延伸至距模具主体底壁一定距离b处，与串联孔相连通，其中，该一定距离b大于模具主体的最小壁厚l，抽气孔设计为竖直孔结构，方便了模具主体上抽气孔的加工，同时，其距模具主体底壁的距离大于模具主体的最小壁厚的设计，则是为了保证模具主体的强度和使用寿命。
[0022]
进一步地，多组所述抽气孔的截止平面，均位于与模具主体顶层平面平行的同一平面上，且多组抽气孔由串联孔水平串联，将多组抽气孔的截止平面均设计为平行于模具主体顶层平面，且使其位于同一平面上，方便了对多组抽气孔的加工，简化了加工工艺。
[0023]
进一步地，所述模具主体的型腔中的成型面为规则形状时，其抽气孔采用阵列形式布设，即可采用线性阵列或者圆周阵列等阵列形式布设抽气孔。
[0024]
进一步地，所述模具主体的型腔中的成型面为矩形或圆形时，需在满足模具主体的最小壁厚l的前提下，将多组抽气孔中的大多数分布于模具主体的型腔中的凹坑、拐角或圆角区域，而其余位置的抽气孔采用阵列形式布设，即，将成型面中凹坑、拐角或圆角区域
的抽气孔于单位面积内的分布密度，设置为位于成型面中其他区域的抽气孔于单位面积内的分布密度的1.2-1.5倍，且其他区域的抽气孔采用阵列形式布设。
[0025]
进一步地，所述模具主体的型腔中的成型面为非整圆的扇形时，需在满足模具主体的最小壁厚l的前提下，每组抽气孔位于圆周上的角度差体的最小壁厚l的前提下，每组抽气孔位于圆周上的角度差同时还应满足公式以保证最小壁厚，其中α为扇形圆心角，l为最小壁厚，r为抽气孔的半径，r为抽气孔的截面圆心到扇形圆心的距离，β为分布在圆周上孔的数量。
[0026]
进一步地，上述步骤s3中，采用3d打印方式制作阴模模具时，对于其抽气孔的制作，需根据抽气孔的长度制作出0
°-5°
的拔模斜度，将抽气孔制作出0
°-5°
的拔模斜度，用于减少负压吸塑过程中的压力损失。
[0027]
进一步地，上述步骤s3中，采用3d打印方式制作阴模模具时，抽气孔的最小处直径d大于2mm，抽气孔最小处直径大于2mm的结构设计，可有效降低模具主体顶部因放置了热塑膜，被加热后产生形变，易导致抽气孔因孔径过小而被堵塞的问题。
[0028]
进一步地，上述步骤s3中，采用3d打印方式制作阴模模具时，其串联孔的截面设置为正三角形，将串联孔的截面设计为正三角形结构，方便了串联孔的打印成型。
[0029]
进一步地，上述步骤s3中，采用3d打印方式制作阴模模具时，模具主体的最小壁厚l大于3mm，且模具主体的内部填充率为60％-90％，且尽量致密。
[0030]
进一步地，上述步骤s3中，采用机加工方式制作阴模模具包括如下步骤：
[0031]
步骤一、将阴模模具用模胚，由待加工串联孔的加工位置，分为上模具和下模具；
[0032]
步骤二、于上模具中，根据步骤s1中构建的模型数据，铣削出模具主体的型腔，并根据步骤s2中构建的模型数据，在上模具上开设抽气孔，同时，根据步骤s2中构建的模型数据，在下模具上开设串联孔和总出气孔；
[0033]
步骤三、将步骤二中机加工后的上模具和下模具合模，形成阴模模具。
[0034]
采用将模胚分为上模具和下模具进行机加工的方式，既实现了阴模模具的方便制模，拆装维修便捷，又因上模具和下模具可分别同时加工，故提高了阴模模具的生产效率，同时，也能在长期使用过程中，其一损坏时，仅进行相应更换，从而有效延长阴模模具整体的使用寿命，节省成本。
[0035]
进一步地，上述步骤二中，于上模具上开设抽气孔时，以上模具的顶层平面为基准面，进行抽气孔的钻孔加工。
[0036]
进一步地，上述步骤二中，上模具中的抽气孔采用分段开孔加工方式，具体过程为：
[0037]
a、由上模具底壁向靠近型腔方向加工排气段；
[0038]
b、以排气段为基础，开设贯通至型腔的进气段，形成排气孔，其中，排气段的孔径大于进气段的孔径。
[0039]
进一步地，所述排气段的长度大于进气段的长度，抽气孔设置为两段式，靠近型腔一侧的进气段的的孔径较小，且长度较短，能够有效减少压力损失。
[0040]
进一步地，对于钢制阴模模具，其进气段的孔径大小为0.6-0.8mm，抽气孔孔径不宜过大，否则容易使吸塑成型的制品产生缺陷或者晕纹，影响美观，也不宜过小，以免造成
抽气孔堵塞。
[0041]
进一步地，上述步骤二中，还对上模具与下模具的结合面分别进行表面粗糙度处理，以使上模具和下模具合模后，两者的结合面能够良好贴合，防止吸塑成型过程中，易由两者接触间隙发生漏气的问题，提高两者合模后的密封性。
[0042]
进一步地，上述步骤二中，对上模具和下模具表面进行剔除毛刺、尖角等异物的机加工处理，使其表面平整。
[0043]
进一步地，上述步骤二中，还对上模具的型腔涂抹脱模剂，以使脱模顺利进行。
[0044]
进一步地，上述步骤三中，上模具与下模具合模时，在两者结合面间填充柔性物质，用于保证合模后的密封性。
[0045]
进一步地，上述步骤s3中，采用机加工方式制作阴模模具时，模具主体的最小壁厚l为1-3mm。
[0046]
一种热成型吸塑阴模，其中所述热成型吸塑阴模采用上述的制模方法。
[0047]
进一步地，所述热成型吸塑阴模包括模具主体、开设于模具主体上的型腔、穿设于模具主体上且沟通型腔的多组抽气孔、连通多组抽气孔的串联孔、以及衔接于串联孔输出端且贯通出模具主体的总出气孔，所述抽气孔的进气口至模具主体顶层平面越远，其自身长度越短，所述串联孔开设于模具主体上，其走向与型腔底壁的形状相配合，且该串联孔从总出气孔开始由短到长依次串联多组抽气孔。
[0048]
进一步地，位于所述型腔凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔的孔数，多于型腔中其它位置的孔数。
[0049]
进一步地，位于所述型腔两垂直壁面间的圆角区域的多组抽气孔，其中部分抽气孔与型腔圆角相交。
[0050]
进一步地，所述型腔中的尖角、棱角及棱边位置设置为r1-r3mm的圆角。
[0051]
进一步地，所述型腔中的竖直壁面设置1
°-
15
°
的脱模斜度。
[0052]
进一步地，所述抽气孔包括靠近型腔侧的进气段、以及连通于进气段远离型腔一侧的排气段，所述排气段的孔径大于进气段的孔径，且该排气段连通串联孔。
[0053]
进一步地，所述进气段与排气段之间还通过一过渡段衔接。
[0054]
进一步地，所述进气段的孔径大小为0.6-0.8mm。
[0055]
进一步地，多组所述抽气孔均设置为竖直孔，其轴线垂直于模具主体顶层平面。
[0056]
进一步地，多组所述抽气孔的排气口均位于同一平面上。
[0057]
进一步地，所述抽气孔的排气口至模具主体底壁的距离，大于模具主体的最小壁厚l。
[0058]
进一步地，所述串联孔为水平串联孔。
[0059]
本实用新型具有的优点和积极效果是：
[0060]
(1)将抽气通道设计为串联孔依据抽气孔的进气口至模具主体顶层平面的远近，从总出气孔开始由远至近依次串联多组抽气孔的结构，使得吸塑过程中，负压的大小由模具主体的型腔的最深处到最浅出依次递减，保证了由该阴模模具真空吸塑成型的制品的质量，同时，又可合理利用真空吸附时的负压，提高吸塑成型生产效率。
[0061]
(2)将型腔内的尖角、棱角及棱边位置进行倒圆角处理，可有效防止热塑膜吸塑过程中，形状突变导致热塑膜于该位置无法成型的问题，同时，降低前述位置易发生应力集
中、热量集中，以致热塑膜吸塑成型时形变的缺陷，而圆角处理则使热塑膜能够充分与型腔接触，进一步保证了制品成型质量。
[0062]
(3)对模具主体的型腔设置适当的脱模斜度，既有助于保证热塑膜吸塑的完整性，又能使得吸塑成型的制品顺利脱模。
[0063]
(4)抽气孔大多数设置在型腔中的凹坑、拐角或圆角区域，增加了对热塑膜的吸附点位，更能保证热塑膜顺着型腔壁面贴附，使制品的形状更接近型腔的形状，以确保成型制品的生产质量，降低废品率。
[0064]
(5)采用将模胚分为上模具和下模具进行机加工的方式，既实现了阴模模具的方便制模，拆装维修便捷，又因上模具和下模具可分别同时加工，故提高了阴模模具的生产效率，同时，也能在长期使用过程中，其一损坏时，仅进行相应更换，从而有效延长阴模模具整体的使用寿命，节省成本。
附图说明
[0065]
图1是采用3d打印方式制作的一种阴模模具的结构示意图。
[0066]
图2是图1的剖视结构示意图。
[0067]
图3是采用机加工方式制作的一种阴模模具的结构示意图。
[0068]
图4是图3的剖视结构示意图。
[0069]
图5是图3的爆炸结构示意图。
[0070]
图6是图5的剖视结构示意图。
[0071]
图7是模具主体的型腔中的成型面为非整圆的扇形时的结构示意图。
[0072]
图8是图7中沿a-a线的剖视结构示意图。
[0073]
图9是本实用新型模具主体的型腔中凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔于单位面积内的分布密度与型腔中其他区域的抽气孔的分布密度的对比实例(图中矩形框出部分为不同区域单位面积内的抽气孔数量)。
[0074]
图中：模具主体1，型腔11，上模具12，下模具13，抽气孔2，排气段21，进气段22，过渡段23，串联孔3，总出气孔4。
具体实施方式
[0075]
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
[0076]
实施例一
[0077]
如图1-图9所示，一种热成型吸塑阴模的制模方法，包括如下步骤：
[0078]
s1、3d建模构建模具主体1模型数据；
[0079]
s2、于模具主体1模型中，构建多组抽气孔2、串联孔3和总出气孔4相连通形成的抽气通道数据，其中，抽气孔2贯通至模具主体1的型腔11，串联孔3的走向与型腔11底壁的形状相配合，且该串联孔3依据抽气孔2的进气口至模具主体1顶层平面的远近，从总出气孔4开始，由远至近依次串联多组抽气孔2，总出气孔4贯通出模具主体1；
[0080]
s3、依据上述构建数据，采用3d打印或者机加工方式，制出阴模模具。
[0081]
具体地，模具主体1顶层平面，指的是整个模具主体1外表面的最高处所在的平面，
此平面通常情况下应与对应的模具主体1底壁所在平面平行。
[0082]
由于孔的内壁会对流动空气产生摩擦阻力，故空气流经的孔的通道越长，其受到的阻力总和也就越大，而在模具主体1中，需要热塑膜形变较小时，其对吸膜负压需求就相对较小，因此，该位置抽气孔2的进气口至模具主体1顶层平面相对较近(即型腔11较浅)，其孔的通道较长，由较长的通道减弱负压，以保证该位置处热塑膜形变量，相反的，需要热塑膜形变较大时，对吸膜负压需求就相对较大，因此，该位置处抽气孔2的进气口至模具主体1顶层平面相对较远(即型腔11较深)，其孔的通道较短，以减小通道对负压的损耗，故而，在串联孔3对多组抽气孔2的该串联方式下，能够确保负压的大小，由模具主体1的型腔11的最深处到最浅出依次递减。
[0083]
另外，因热塑膜形变较小位置，抽气孔2对其吸附时间较短，而热塑膜形变较大位置，抽气孔2对其吸附时间较长，故在串联孔3对多组抽气孔2采用该串联方式下，能够使得热塑膜形变较小位置完成形变后，热塑膜覆盖至该抽气孔2位置处，对其进行封堵，此时，串联孔3中流动的空气则集中于还未完成吸塑的抽气孔2上(即热塑膜形变较大位置处的抽气孔2中)，在该抽气孔2中形成更大的吸附力，辅助热塑膜快速成型，有效提高了整个热塑膜的吸塑成型效率，缩短了吸塑时间。
[0084]
进一步地，包括步骤：对模具主体1中需要倒圆角的位置进行倒圆角处理。
[0085]
进一步地，倒圆角处理在步骤s1之后进行，根据模具主体1的型腔11内的尖角、棱角及棱边的大小规格，将其设置为r1-r3mm的圆角。
[0086]
具体地，如果型腔11中存在尖角、棱角及棱边，则在热塑膜加热时，前述尖端部分无法传递吸收到的热量，容易集聚更多的热能，从而还会导致耐热性低的阴模模具发生形变，降低其使用寿命。
[0087]
进一步地，还包括步骤：对模具主体1的型腔11设置脱模斜度处理。
[0088]
进一步地，脱模斜度处理在步骤s1之后进行，对模具主体1的型腔11内的竖直壁面部分设置脱模斜度，其中，脱模斜度设置在1
°-
15
°
之间。
[0089]
具体地，对于型腔11内的竖直壁面，随着其深度的增加，热塑膜形变量增加，使得热塑膜不容易贴合在型腔11壁面上，而适当的脱模斜度，则可以逐步减缓此形变量，因此有助于吸塑的完整性，另外，阴模模具中，其一般结构位置的脱模斜度设置在3
°-5°
为宜，而较复杂部分的脱模斜度可以设置为5
°-
10
°
。
[0090]
进一步地，上述步骤s2中，型腔11中抽气孔2的设置数目的构建，采用如下步骤：
[0091]
步骤(1)、根据凹坑、拐角或圆角区域的数量，结合具体情况(包括综合考虑模具主体1中各个部分的抽空能力和均衡性、以及结合成型工艺确定)人为设计出型腔11中凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔2的数量；
[0092]
步骤(2)、测量出步骤(1)中最大的孔单位面积数量密度ρ(个/mm2)；
[0093]
步骤(3)、通过公式计算出型腔11中非凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔2的孔单位面积数量密度ρ
′
(个/mm2)，其中ω取1.2-1.5，根据ρ
′
进行抽气孔2数目的设计参考。
[0094]
进一步地，上述步骤(1)中，凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔2采用阵列形式布设其位置时，其孔位的布置设计以阵列中心或者阵列轴靠近于设计区域形状中心或者轴为宜。
[0095]
进一步地，上述步骤(3)中，非凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔2采用阵列形式布设
其位置时，抽气孔2孔位最小相对距离可近至5mm，而对于大面积的成型面，相对距离在10-50mm为宜。
[0096]
进一步地，多组抽气孔2中的大多数布设于模具主体1的型腔11中的凹坑、拐角或圆角区域，即在凹坑、拐角或圆角区域要求成型比较精细的部位，应在单位面积内增加抽气孔2的分布密度，增加比例根据局部细节和结构复杂程度可增加为非前述区域抽气孔2的分布密度的1.2-1.5倍，也就是说，模具主体1的型腔11中凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔2于单位面积内的分布密度，设置为位于型腔11中其他区域的抽气孔2于单位面积内的分布密度的1.2-1.5倍。
[0097]
进一步地，对于处在模具主体1的型腔11中，两垂直壁面间圆角附近的抽气孔2，使其中部分抽气孔2与该位置的圆角相交，其中，部分抽气孔2是指与圆角最近部分的一层抽气孔2。
[0098]
进一步地，多组抽气孔2的轴线均设置为垂直于模具主体1顶层平面，且贯通延伸至距模具主体1底壁一定距离b处，与串联孔3相连通，其中，该一定距离b大于模具主体1的最小壁厚l。
[0099]
具体地，如果由于加工等原因，不得不使用倾斜抽气孔2的时候，需保证抽气孔2的轴线与其截止平面切平面的法线间的夹角，不得大于15
°
，以避免模具主体1壁厚过小，薄壁位置易降低模具主体1强度和使用寿命的问题，另外，有关模具主体1最小壁厚l的计算，需根据阴模模具形状、模具材料、其应用于吸塑成型的热塑膜的材料、吸塑时负压的大小、以及吸塑时的受力情况等综合考虑计算得出。
[0100]
进一步地，多组抽气孔2的截止平面，均位于与模具主体1顶层平面平行的同一平面上，且多组抽气孔2由串联孔3水平串联。
[0101]
进一步地，模具主体1的型腔11中的成型面为规则形状时，其抽气孔2采用阵列形式布设，即可采用线性阵列或者圆周阵列等阵列形式布设抽气孔2。
[0102]
进一步地，模具主体1的型腔11中的成型面为矩形或圆形时，需在满足模具主体1的最小壁厚l的前提下，将多组抽气孔2中的大多数分布于模具主体1的型腔11中的凹坑、拐角或圆角区域，而其余位置的抽气孔2采用阵列形式布设，即，将成型面中凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔2于单位面积内的分布密度，设置为位于成型面中其他区域的抽气孔2于单位面积内的分布密度的1.2-1.5倍，且其他区域的抽气孔2采用阵列形式布设。
[0103]
具体地，满足模具主体1的最小壁厚l，是指模具主体1一表面至另一表面的最小距离，此表面为模具主体1一切与空气有接触的表面，包括型腔11一壁面至另一壁面的最小壁厚、相邻抽气孔2孔壁间的间距、抽气孔2孔壁至模具主体1边缘的最小距离、以及抽气孔2孔壁距模具主体1底壁的最小距离等，均需要大于模具主体1的最小壁厚，以保证模具主体1的强度和使用寿命。
[0104]
进一步地，模具主体1的型腔11中的成型面为非整圆的扇形时，需在满足模具主体1的最小壁厚l的前提下，每组抽气孔2位于圆周上的角度差同时还应满足公式以保证最小壁厚，其中α为扇形圆心角，l为最小壁厚，r为抽气孔2的半径，r为抽气孔2的截面圆心到扇形圆心的距离，β为分布在圆周上孔的数量。
[0105]
现对热成型吸塑阴模的制模方法更详细地说，以模具主体1的型腔11中的成型面为规则形状的阴模模具为例，具体如下：
[0106]
s1、根据制品设计需求，通过3d建模，绘制出阴模模具的3d外形，并对其模具主体1的型腔11内的尖角、棱角及棱边，进行倒圆角处理，同时，对模具主体1的型腔11内的竖直壁面部分设置脱模斜度，从而完成模具主体1模型数据的构建；
[0107]
s2、于上述步骤s1的模具主体1模型中，根据模具主体1的结构，并综合考虑模具主体1中各个部分的抽空能力和均衡性、以及结合成型工艺等，确定设计抽气孔2的设置数目和位置，使得大多数抽气孔2布设于模具主体1的型腔11中的凹坑、拐角或圆角区域(其中，位于模具主体1的型腔11中，两垂直壁面间圆角附近的抽气孔2，使其中部分抽气孔2与该位置圆角相交)，其余抽气孔2采用阵列形式布设在模具主体1的型腔11中的规则成型面上，并保证多组抽气孔2的截止平面，均位于与模具主体1顶层平面平行的同一平面，且其端部至模具主体1底壁的距离大于模具主体1的最小壁厚l，同时，串联孔3的走向与型腔11底壁的形状相配合，且其从总出气孔4位置开始，依据抽气孔2的进气口至模具主体1顶层平面的远近，由远至近依次串联多组抽气孔2，另外，总出气孔4贯通出模具主体1，从而完成模具主体1上抽气通道数据的构建；
[0108]
s3、依据上述步骤s1和步骤s2中构建的数据，采用3d打印或者机械加工方式，制出所需要的阴模模具。
[0109]
实施例二
[0110]
如图1和图2所示，与实施例一的区别在于，进一步地，上述实施例一的步骤s3中，采用3d打印方式制作阴模模具时，
[0111]
1)对于其抽气孔2的制作，需根据抽气孔2的长度制作出0
°-5°
的拔模斜度，其最小处直径d大于2mm，具体地，0
°-5°
的拔模斜度的拔模方向，为由型腔11底壁侧向模具主体1底壁侧逐渐外扩方向；
[0112]
2)串联孔3的截面设置为正三角形；
[0113]
3)模具主体1的最小壁厚l大于3mm，且模具主体1的内部填充率为60％-90％，且尽量致密，具体地，对于3d打印的阴模模具而言，阴模模具的耐热性并不是很好，因此需要加大壁厚来延长阴模模具的使用寿命，3d打印是为逐层堆叠打印，但考虑到3d打印的成本以及时间等问题，为了节省材料和加快打印速度，建模时设计的实心体部分通常不会打印成实心，3d打印会将最外层打印一个实心壁厚，而在壁厚内部会以非100％的网状结构代替，网状结构的疏密程度即为内部填充率，阴模模具的内部填充率不适合达到100％，但过小的填充率容易使阴模模具在受热时变形，导致表面平整度发生变化，影响吸膜，因此需要将阴模模具的内部填充率控制在60％～90％之间，并且尽量致密，其中，“尽量致密”是指在条件允许的情况下，内部填充率在60％-90％的范围内的网状结构的疏密程度尽量致密。
[0114]
实施例三
[0115]
如图3-图6所示，与实施例一的区别在于，进一步地，上述实施例一的步骤s3中，采用机加工方式制作阴模模具包括如下步骤：
[0116]
步骤一、将阴模模具用模胚，由待加工串联孔3的加工位置，分为上模具12和下模具13；
[0117]
步骤二、于上模具12中，根据实施例一的步骤s1中构建的模型数据，铣削出模具主
体1的型腔11，并根据实施例一的步骤s2中构建的模型数据，在上模具12上开设抽气孔2，同时，根据实施例一的步骤s2中构建的模型数据，在下模具13上开设串联孔3和总出气孔4；
[0118]
步骤三、将步骤二中机加工后的上模具12和下模具13合模，形成阴模模具。
[0119]
具体地，上模具12主要表达型腔11和抽气孔2，使用铣刀3d刻画精加工可获得阴模模具的型腔11结构，通过钻孔可以获得竖直抽气孔2；下模具13主要表达水平串联孔3和总出气孔4，其也使用铣刀和钻孔来获得，即水平串联孔3由铣刀于下模具13上表面上铣削而成，而总出气孔4可通过钻头钻孔获得。
[0120]
进一步地，上述步骤二中，于上模具上开设抽气孔时，以上模具12的顶层平面为基准面，进行抽气孔2的钻孔加工。
[0121]
具体地，一般为方便加工，将抽气孔2设置为竖直孔，此时，对于抽气孔2的钻孔加工，采用由与顶层平面相对的平面为钻入平面进行。
[0122]
进一步地，上述步骤二中，上模具12中的抽气孔2采用分段开孔加工方式，具体过程为：
[0123]
a、由上模具12底壁向靠近型腔11方向加工排气段21；
[0124]
b、以排气段21为基础，开设贯通至型腔11的进气段22，形成排气孔，其中，排气段21的孔径大于进气段22的孔径。
[0125]
进一步地，排气段21的长度大于进气段22的长度。
[0126]
进一步地，对于钢制阴模模具，其进气段22的孔径大小为0.6-0.8mm。
[0127]
进一步地，上述步骤二中，还对上模具12与下模具13的结合面分别进行表面粗糙度处理。
[0128]
进一步地，上述步骤二中，对上模具12和下模具13表面进行剔除毛刺、尖角等异物的机加工处理，使其表面平整。
[0129]
进一步地，上述步骤二中，还对上模具12的型腔11涂抹脱模剂，以使脱模顺利进行。
[0130]
具体地，热塑膜被加热到一定温度时会与阴模模具表面产生粘接现象，而与阴模模具自动贴合，拥有一定的自密性，可以保证抽气时的密封性。但如果表面粗糙度过大，在脱模过程中由于薄膜的黏附作用将导致不易脱模，而如果表面太过光滑，阴模模具和热塑膜之间空隙太小，会导致气体无法排出，使热成型制品表面产生气圈或波纹状痕迹等表面缺陷。因此，为避免成型制品产生表面缺陷，最终制造的阴模模具的型腔11无须进行表面处理，在控制阴模模具的型腔11表面粗糙度适宜的前提下，脱模时还可以再借助反向压缩空气的方法防止粘模现象的发生。
[0131]
进一步地，上述步骤三中，上模具12与下模具13合模时，在两者结合面间填充柔性物质，用于保证合模后的密封性。
[0132]
具体地，柔性物质可采用如橡胶圈，以辅助密封上模具12和下模具13间的结合面，防止漏气。
[0133]
进一步地，采用机加工方式制作阴模模具时，模具主体1的最小壁厚l为1-3mm。
[0134]
具体地，考虑到阴模模具需要良好的气密性，以及有一定的抗压能力，阴模模具的壁厚需要有一个极小值。对于金属或者其他耐热性优良的模具来讲，阴模模具的壁厚可以相对较薄，在气密良好、承重合格的前提下可以适当减小壁厚，以减小阴模模具重量，根据
热塑膜塑性的不同可选择最小壁厚为1～3mm。
[0135]
实施例四
[0136]
如图1-图8所示，一种热成型吸塑阴模，其中所述热成型吸塑阴模采用上述实施例一至实施例三中的制模方法。
[0137]
进一步地，热成型吸塑阴模包括模具主体1、开设于模具主体1上的型腔11、穿设于模具主体1上且沟通型腔11的多组抽气孔2、连通多组抽气孔2的串联孔3、以及衔接于串联孔3输出端且贯通出模具主体1的总出气孔4，抽气孔2的进气口至模具主体1顶层平面越远，其自身长度越短，串联孔3开设于模具主体1上，其走向与型腔11底壁的形状相配合，且该串联孔3从总出气孔4开始由短到长依次串联多组抽气孔2。
[0138]
进一步地，位于型腔11凹坑、拐角或圆角区域的抽气孔2的孔数，多于型腔11中其它位置的孔数。
[0139]
进一步地，位于型腔11两垂直壁面间的圆角区域的多组抽气孔2，其中部分抽气孔2与型腔11圆角相交。
[0140]
进一步地，型腔11中的尖角、棱角及棱边位置设置为r1-r3mm的圆角。
[0141]
进一步地，型腔11中的竖直壁面设置1
°-
15
°
的脱模斜度。
[0142]
进一步地，抽气孔2包括靠近型腔11侧的进气段22、以及连通于进气段22远离型腔11一侧的排气段21，排气段21的孔径大于进气段22的孔径，且该排气段21连通串联孔3。
[0143]
进一步地，进气段22与排气段21之间还通过一过渡段23衔接。
[0144]
进一步地，进气段22的孔径大小为0.6-0.8mm。
[0145]
进一步地，多组抽气孔2均设置为竖直孔，其轴线垂直于模具主体1顶层平面。
[0146]
进一步地，多组抽气孔2的排气口均位于同一平面上。
[0147]
进一步地，抽气孔2的排气口至模具主体1底壁的距离，大于模具主体1的最小壁厚l。
[0148]
进一步地，串联孔3为水平串联孔3。
[0149]
采用上述方法制作的热成型吸塑阴模模具，具有如下优点：
[0150]
1、通过本申请中的阴模模具，采用阴膜真空负压的方法制备包装壳(制品)，相比于阳膜压制的制备方法来讲，生产出的包装壳(制品)厚度更加均匀，且过程更加安全；
[0151]
2、本申请中的阴模模具的孔位分布能最大程度利用真空气压，尽可能使包装壳(制品)成品接近于模具的基础上，有效防止热塑膜的破损；
[0152]
3、本申请中的阴模模具设置适当的圆角可防止应力集中，使热塑膜与模具充分接触，缓冲变形，防止热量集中；
[0153]
4、本申请中的阴模模具设置适当的脱模斜度，有助于吸塑的完整性，同时有助于成品的顺利脱模；
[0154]
5、本申请中的阴模模具设置适当的模具表面粗糙度(其中，对于采用3d打印方式制作的阴模模具，其成品一般无需进行表面加工即可满足粗糙度要求，而对于采用机加工方式制作的阴模模具，需要对成品表面进行剔除毛刺、尖角等异物处理，使其表面平整即可，也可对其涂抹脱模剂以保证脱模顺利)，可避免在脱模过程中由于薄膜的黏附作用而导致不易脱模的问题，防止成型制品产生表面缺陷，以保证最终制造的包装壳(制品)成品无须进行表面处理。
[0155]
6、本申请中的阴模模具设置适当的壁厚，可以在保证其气密性与完整性且有足够使用寿命的前提下，最大程度的减轻阴模模具重量，减少成本。
[0156]
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

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