CN105058756A - 一种载带成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种载带成型装置，包括机架和气体输入单元，以及与机架连接的成型上模、成型下模和夹持单元；夹持单元与成型下模位置相对；夹持单元与成型下模之间的距离可调节；成型上模包括上模座体和若干成型柱体；成型下模开设有若干个与成型柱体位置相对应的下模孔；上模座体通过上模驱动单元与机架连接；各个成型柱体与下模孔孔壁之间分别存在空隙；气体输入单元与成型下模连接以实现压缩气体输入。该载带成型装置可提高产品质量，避免载带变形，实现窄中墙深型腔载带制造，节省载带制造成本。本发明还提供一种可降低载带加工难度、提高加工效率、避免载带变形、实现窄中墙深型腔载带制造的载带成型方法。

Description

一种载带成型装置及方法

技术领域

本发明涉及载带成型技术领域，更具体地说，涉及一种载带成型装置及方法。

背景技术

载带是一种应用于电子包装领域的带状产品，在其长度方向上等距分布着用于承放电子元器件的型腔；相邻型腔之间形成中墙，用于对电子元器件进行隔离。目前载带制造方式一般有模具冲压方式和吹气成型方式。模具冲压方式是指采用上模和下模直接将片材压制成所需的载带形状。吹气成型方式是指将片材放置在模具上，并在片材上方设置空气盖形成密封空间，通过在密封空间内吹入压缩气体使片材贴合模具成型。

随着科技的发展，电子元器件的种类越来越多，体积尺寸也有多种多样。对于高度高的电子元器件，载带也要加大型腔深度。模具冲压方式中，载带的型腔腔壁主要是通过小面积材料进行拉伸变形而形成；深型腔腔壁则需要对小面积材料进行大幅度拉伸，容易导致型腔腔壁过薄、甚至出现断裂等状况；如果此时将中墙宽度设计为小尺寸，则需要在小面积材料上实现相邻两个型腔腔壁的拉伸成型，因此模具冲压方式更不可能应用于窄中墙深型腔的载带制造场合。而吹气成型方式应用在窄中墙深型腔的载带制造场合时，吹气成型设备需要调节吹气强度、吹气延时时间等多个参数，难以获得良好的成型效果，在成型过程中载带容易发生变形。因此现有两种载带制造方式，均不能制造出窄中墙深型腔的载带；目前制造厂商常通过加宽片材尺寸和加宽中墙尺寸来满足型腔深度要求。但是这种做法使载带的制造成本增加了至少60％，不利于企业抢占载带市场。

发明内容

为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的一个目的在于提供一种可避免型腔腔壁过薄和断裂、提高产品质量、避免载带变形、实现窄中墙深型腔载带制造、节省载带制造成本、便于操作的载带成型装置。本发明的另一个目的在于提供一种可降低载带加工难度、提高产品质量、提高加工效率、避免载带变形、实现窄中墙深型腔载带制造的载带成型方法。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种载带成型装置，其特征在于：包括机架和气体输入单元，以及与机架连接的成型上模、成型下模和夹持单元；

所述夹持单元与成型下模位置相对；夹持单元与成型下模之间的距离可调节；

所述成型上模包括上模座体和若干成型柱体；所述上模座体位于夹持单元远离成型下模的一侧；各个成型柱体并排设置在上模座体靠近成型下模的一侧；所述成型下模开设有若干个与成型柱体位置相对应的下模孔；上模座体通过上模驱动单元与机架连接，以实现上模座体移动从而带动成型柱体进入下模孔或退出下模孔；各个成型柱体与下模孔孔壁之间分别存在空隙；

所述气体输入单元与成型下模连接以实现压缩气体输入。

本发明载带成型装置用于将片材制成载带，其工作原理是：首先将片材夹持在夹持单元与成型下模之间；然后移动成型上模使成型柱体压着片材位于下模孔孔口的部分一起进入下模孔中，从而使片材拉伸形成初始型腔；成型柱体与下模孔孔壁之间的空隙＞片材的厚度，因此初始型腔分别与成型柱体和下模孔孔壁之间均存在间隙；片材被压紧遮盖在下模孔上，因此成型下模内形成密封空间；之后气体输入单元向密封空间中吹入压缩气体，即向片材底部施加压力使片材贴合成型柱体成型形成型腔，载带成型完成。

本发明载带成型装置采用模具压制实现初步成型，并且通过吹气成型方式实现最终成型。与传统直接采用模具成型方法实现载带成型装置相比，本发明载带成型装置使参与拉伸变形的材料增加，可避免材料过度拉伸而导致型腔腔壁过薄和断裂，有利于制成窄中墙深型腔载带，节省载带制造成本。吹气成型方式对片材进行小幅度调整以实现进一步成型，吹气成型方式可形成厚度较为均匀的型腔腔壁，可提高产品质量；与传统直接采用吹气方法实现载带成型的装置相比，本发明载带成型装置片材被压紧遮盖在下模孔中即可形成密封空间，可减少为形成密封空间而设的零部件，便于操作，可提高加工效率，避免载带变形，从而降低了载带的加工难度。

进一步的方案是：所述夹持单元包括夹持部；夹持部与机架连接；所述夹持部是指由开设有若干导向孔的板体形成的夹持部；各个导向孔分别与下模孔位置相对应。夹持部这样设计的好处是：在模具压制阶段，夹持部向片材施加夹紧力，夹紧面积大，夹紧力施加均匀，可避免在模具压制阶段片材移位，可提高产品良品率；在吹气成型阶段，片材可贴合成型柱体和夹持部成型，可避免成型后的载带出现气泡。

更进一步的方案是：所述夹持单元还包括用于引导上模座体移动方向的导向部；所述的夹持部与机架连接是指，夹持部通过导向部与机架连接。导向部可引导上模座体的移动方向，可对上模座体的移动实现限位，有利于减少载带的尺寸误差，提高加工精度。

所述导向部设置在夹持部的两侧共同形成凹槽；所述上模座体通过上模驱动单元与机架连接，以实现上模座体可沿所述凹槽的深度方向移动。导向部可有效引导上模座体的移动方向，还可对上模座体进行定位，避免在吹气成型阶段成型上模摆动，可使装置可靠、稳定、安全地运行。

所述成型柱体包括成型柱体上部和成型柱体下部；成型柱体上部的横截面面积＞成型柱体下部的横截面面积，且成型柱体上部的横截面面积＞导向孔的横截面面积；成型柱体上部与夹持部相抵。成型柱体上部与夹持部相抵，可更好地使片材与成型下模之间形成密封空间；从而更好地实现吹气成型。

优选的方案是：所述成型下模内开设有气体流动腔体；各个下模孔均通过气体流动腔体与气体输入单元连通。各个下模孔均通过气体流动腔体与气体输入单元连通，可均匀各个下模孔内部的气压，使载带各个型腔具有良好的一致性。

优选的方案是：所述上模驱动单元包括推杆和驱动器，以及与机架连接的连接板；所述连接板上开设有引导孔；推杆的一端与上模座体连接，推杆的另一端从引导孔穿出；所述驱动器分别与机架和推杆连接，以实现推杆推动上模座体移动；所述的夹持单元与成型下模之间的距离可调节是指，夹持单元与机架连接，成型下模通过下模驱动单元与机架连接以实现成型下模朝向夹持单元移动和远离夹持单元移动，从而实现夹持单元与成型下模之间的距离调节。推杆的另一端从引导孔穿出，引导孔可使推杆沿引导孔的开孔方向移动，移动方向更加精确。成型下模通过下模驱动单元与机架连接，可实现夹持单元与成型下模之间的距离调节，可缩短成型上模的行程距离，有利于提高加工精度。

所述上模驱动单元还包括直线轴承；所述直线轴承设置在引导孔中；所述推杆的另一端通过直线轴承从引导孔穿出。直线轴承可进一步提高推杆移动方向的精确程度，可避免推杆和引导孔出现磨损，延长装置的使用寿命。

一种载带成型方法，用于将片材制成载带，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，将片材放置在成型下模开设有下模孔的一侧，采用夹持单元与成型下模一起夹紧片材；

第二步，成型上模朝向成型下模移动直至成型上模带有的成型柱体进入到成型下模开设的下模孔中，在成型柱体进入到下模孔的过程中片材位于下模孔孔口的部分被成型柱体压入到下模孔中形成初始型腔；由于成型柱体和下模孔之间的空隙＞片材的厚度，因此初始型腔分别与成型柱体和下模孔孔壁之间均存在间隙；夹持单元压紧片材使片材与成型下模共同形成密封空间；

第三步，气体输入单元向密封空间中吹入压缩气体；压缩气体向片材底部施加朝向成型柱体的压力使片材贴合成型柱体形成型腔，从而实现载带成型。

本发明载带成型方法采用模具压制和吹气成型相结合的技术手段。本发明载带成型方法首先采用模具压制实现初步成型，使参与拉伸变形的材料增加，可避免材料过度拉伸而导致型腔腔壁过薄和断裂，有利于制成窄中墙深型腔载带，节省载带制造成本；之后通过吹气成型方式实现最终成型，吹气成型方式对片材进行小幅度调整以实现进一步成型，吹气成型方式可形成厚度较为均匀的型腔腔壁，可提高产品质量；可提高加工效率，避免载带变形，从而降低了载带的加工难度。

进一步的方案是：所述的夹持单元与成型下模一起夹紧片材是指，夹持单元包括由开设有若干导向孔的板体形成的夹持部，导向孔分别与下模孔位置相对应，夹持单元与成型下模一起夹紧片材。在模具压制阶段，夹持部向片材施加夹紧力，夹紧面积大，夹紧力施加均匀，可避免在模具压制阶段片材移位，可提高产品良品率；在吹气成型阶段，片材可贴合成型柱体和夹持部成型，可避免成型后的载带出现气泡。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、本发明载带成型装置使参与拉伸变形的材料增加，可避免材料过度拉伸而导致型腔腔壁过薄和断裂，有利于制成窄中墙深型腔载带，节省载带制造成本；可形成厚度较为均匀的型腔腔壁，可提高产品质量；可提高加工效率，避免载带变形，从而降低了载带的加工难度；

2、本发明载带成型装置可避免在模具压制阶段片材移位，可提高产品良品率，并且可避免成型后的载带出现气泡；

3、本发明载带成型装置的夹持单元可引导上模座体的移动方向，对上模座体的移动实现限位，有利于减少载带的尺寸误差，提高加工精度；还可对上模座体进行定位，避免在吹气成型阶段成型上模摆动，可使装置可靠、稳定、安全地运行；

4、本发明载带成型装置中，片材与成型下模之间可形成良好的密封空间，从而更好地实现吹气成型；可使载带各个型腔具有良好的一致性；

5、本发明载带成型装置设有引导孔引导推杆的移动方向，可使移动方向更加精确；引导孔中设有直线轴承，直线轴承可进一步提高推杆移动方向的精确程度，可避免推杆和引导孔出现磨损，延长装置的使用寿命；

6、本发明载带成型方法首先采用模具压制实现初步成型，使参与拉伸变形的材料增加，可避免材料过度拉伸而导致型腔腔壁过薄和断裂，有利于制成窄中墙深型腔载带，节省载带制造成本；之后采用吹气成型方式实现最终成型，吹气成型方式对片材进行小幅度调整以实现进一步成型，吹气成型方式可形成厚度较为均匀的型腔腔壁，可提高产品质量；可提高加工效率，避免载带变形，从而降低了载带的加工难度；

7、本发明载带成型方法可避免在模具压制阶段片材移位，可提高产品良品率，并且可避免成型后的载带出现气泡。

附图说明

图1是本发明载带成型装置的结构示意图；

图2是本发明载带成型装置中成型上模、成型下模和夹持单元的安装示意图；

图3是本发明载带成型装置中成型上模的结构示意图；

图4是本发明载带成型装置中夹持单元的结构示意图；

图5是本发明载带成型装置中成型下模的结构示意图；

图6是本发明载带成型装置中成型下模的剖面图；

图7是本发明载带成型方法的流程图；

其中，1为成型上模、11为上模座体、12为成型柱体、2为夹持单元、21为夹持部、22为导向孔、23为导向部、3为成型下模、31为下模孔、32为气体流动腔体、4为上模驱动单元、41为推杆、42为连接板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例描述一种载带成型装置，用于将片材制成载带；其结构如图1所示；包括机架和气体输入单元，以及成型上模1、成型下模3和夹持单元2。

其中，成型下模3位于夹持单元2的下侧，如图2所示；夹持单元2与机架连接；成型下模3通过下模驱动单元与机架连接以实现成型下模3朝向夹持单元2移动和远离夹持单元2移动，从而实现夹持单元2与成型下模3之间的距离调节。夹持单元2与成型下模3用于夹持片材，通过调节夹持单元2与成型下模3之间的距离，可实现片材定位。

如图3所示，成型上模1包括上模座体11和若干成型柱体12；上模座体11位于夹持单元2的上侧；各个成型柱体12并排设置在上模座体11的下侧；成型下模3开设有若干个与成型柱体12位置相对应的下模孔31；上模座体11通过上模驱动单元4与机架连接，以实现上模座体11移动从而带动成型柱体12进入下模孔31或退出下模孔31；各个成型柱体12与下模孔31孔壁之间分别存在空隙。

气体输入单元与成型下模3连接以实现压缩气体输入。

一般情况下，片材先经过加热软化，再采用本实施例载带成型装置实现成型。本实施例载带成型装置的工作原理是：首先将片材夹持在夹持单元2与成型下模3之间；然后成型上模1下移使成型柱体12压着片材位于下模孔31孔口的部分一起进入下模孔31中，从而使片材拉伸形成初始型腔；成型柱体12与下模孔31孔壁之间的空隙＞片材的厚度，因此初始型腔分别与成型柱体12和下模孔31孔壁之间均存在间隙；片材被压紧遮盖在下模孔31上，因此成型下模3内形成密封空间；之后气体输入单元向密封空间中吹入压缩气体，即向片材底部施加压力使片材贴合成型柱体12成型形成型腔，载带成型完成。

本实施例载带成型装置采用模具压制实现初步成型，并且通过吹气成型方式实现最终成型。与传统直接采用模具成型方法实现载带成型装置相比，本实施例载带成型装置使参与拉伸变形的材料增加，可避免材料过度拉伸而导致型腔腔壁过薄和断裂，有利于制成窄中墙深型腔载带，节省载带制造成本。本发明载带成型装置可制造出中墙小于1.5mm的载带，使载带型腔更加密集；实际应用中，本发明载带成型装置也可用于制造中墙大于或等于1.5mm的载带。吹气成型方式对片材进行小幅度调整以实现进一步成型，吹气成型方式可形成厚度较为均匀的型腔腔壁，可提高产品质量；与传统直接采用吹气方法实现载带成型的装置相比，本实施例载带成型装置片材被压紧遮盖在下模孔中即可形成密封空间，可减少为形成密封空间而设的零部件，便于操作，可提高加工效率，避免载带变形，从而降低了载带的加工难度。成型下模3通过下模驱动单元与机架连接，可实现夹持单元2与成型下模3之间的距离调节，可缩短成型上模的行程距离，有利于提高加工精度。

如图4所示，夹持单元2包括夹持部21，以及用于引导上模座体11移动方向的导向部23；夹持部21通过导向部23与机架连接。夹持部21是指由开设有若干导向孔22的板体形成的夹持部21；各个导向孔22分别与下模孔31位置相对应。导向部23设置在夹持部21的两侧共同形成凹槽。

夹持部21这样设计的好处是：在模具压制阶段，夹持部21向片材施加夹紧力，夹紧面积大，夹紧力施加均匀，可避免在模具压制阶段片材移位，可提高产品良品率；在吹气成型阶段，片材可贴合成型柱体12和夹持部21成型，可避免成型后的载带出现气泡。导向部23可有效引导上模座体11的移动方向，即上模座体11可沿凹槽的深度方向移动，有利于减少载带的尺寸误差，提高加工精度；还可对上模座体11进行定位，避免在吹气成型阶段成型上模1摆动，可使装置可靠、稳定、安全地运行。

成型柱体12包括成型柱体12上部和成型柱体12下部；成型柱体12上部的横截面面积＞成型柱体12下部的横截面面积，且成型柱体12上部的横截面面积＞导向孔22的横截面面积；成型柱体12上部与夹持部21相抵。成型柱体12上部与夹持部21相抵，可更好地使片材与成型下模3之间形成密封空间；从而更好地实现吹气成型。

上模驱动单元4包括推杆41、驱动器和直线轴承，以及与机架连接的连接板42；连接板42上开设有引导孔；直线轴承设置在引导孔中；推杆41的一端与上模座体11连接，推杆41的另一端通过直线轴承从引导孔穿出；驱动器分别与机架和推杆41连接，以实现推杆41推动上模座体11移动。直线轴承可进一步提高推杆41移动方向的精确程度，可避免推杆41和引导孔出现磨损，延长装置的使用寿命。

如图5和图6所示，成型下模3内开设有气体流动腔体32；各个下模孔31均通过气体流动腔体32与气体输入单元连通。各个下模孔31均通过气体流动腔体32与气体输入单元连通，可均匀各个下模孔31内部的气压，使载带各个型腔具有良好的一致性。

本实施例中，成型上模、夹持单元和成型下模三者之间纵向设置；实际应用中，成型上模、夹持单元和成型下模三者之间也可以采用其它角度设置，例如横向设置。

实施例二

本实施例载带成型装置与实施例一的区别在于：本实施例载带成型装置中，成型下模与机架连接；夹持单元通过夹持驱动单元与机架连接使夹持单元移动以实现夹持单元与成型下模之间的距离调节。本实施例的其余结构与实施例一相同。

实施例三

本实施例描述一种载带成型方法，用于将片材制成载带，其工作流程如图7所示；包括以下步骤：

第一步，将片材放置在成型下模开设有下模孔的一侧，采用夹持单元与成型下模一起夹紧片材；

第二步，成型上模朝向成型下模移动直至成型上模带有的成型柱体进入到成型下模开设的下模孔中，在成型柱体进入到下模孔的过程中片材位于下模孔孔口的部分被成型柱体压入到下模孔中形成初始型腔；由于成型柱体和下模孔之间的空隙＞片材的厚度，因此初始型腔分别与成型柱体和下模孔孔壁之间均存在间隙；夹持单元压紧片材使片材与成型下模共同形成密封空间；

第三步，气体输入单元向密封空间中吹入压缩气体；压缩气体向片材底部施加朝向成型柱体的压力使片材贴合成型柱体形成型腔，从而实现载带成型。

本实施例载带成型方法采用模具压制和吹气成型相结合的技术手段。本实施例载带成型方法首先采用模具压制实现初步成型，使参与拉伸变形的材料增加，可避免材料过度拉伸而导致型腔腔壁过薄和断裂，有利于制成窄中墙深型腔载带，节省载带制造成本；之后通过吹气成型方式实现最终成型，吹气成型方式对片材进行小幅度调整以实现进一步成型，吹气成型方式可形成厚度较为均匀的型腔腔壁，可提高产品质量；可提高加工效率，避免载带变形，从而降低了载带的加工难度。

进一步的方案是：所述的夹持单元与成型下模一起夹紧片材是指，夹持单元包括由开设有若干导向孔的板体形成的夹持部，导向孔分别与下模孔位置相对应，夹持单元与成型下模一起夹紧片材。在模具压制阶段，夹持部向片材施加夹紧力，夹紧面积大，夹紧力施加均匀，可避免在模具压制阶段片材移位，可提高产品良品率；在吹气成型阶段，片材可贴合成型柱体和夹持部成型，可避免成型后的载带出现气泡。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种载带成型装置，其特征在于：包括机架和气体输入单元，以及与机架连接的成型上模、成型下模和夹持单元；

所述夹持单元与成型下模位置相对；夹持单元与成型下模之间的距离可调节；

所述成型上模包括上模座体和若干成型柱体；所述上模座体位于夹持单元远离成型下模的一侧；各个成型柱体并排设置在上模座体靠近成型下模的一侧；所述成型下模开设有若干个与成型柱体位置相对应的下模孔；上模座体通过上模驱动单元与机架连接，以实现上模座体移动从而带动成型柱体进入下模孔或退出下模孔；各个成型柱体与下模孔孔壁之间分别存在空隙；

所述气体输入单元与成型下模连接以实现压缩气体输入。

2.根据权利要求1所述的载带成型装置，其特征在于：所述夹持单元包括夹持部；夹持部与机架连接；所述夹持部是指由开设有若干导向孔的板体形成的夹持部；各个导向孔分别与下模孔位置相对应。

3.根据权利要求2所述的载带成型装置，其特征在于：所述夹持单元还包括用于引导上模座体移动方向的导向部；所述的夹持部与机架连接是指，夹持部通过导向部与机架连接。

4.根据权利要求3所述的载带成型装置，其特征在于：所述导向部设置在夹持部的两侧共同形成凹槽；所述上模座体通过上模驱动单元与机架连接，以实现上模座体可沿所述凹槽的深度方向移动。

5.根据权利要求1所述的载带成型装置，其特征在于：所述成型柱体包括成型柱体上部和成型柱体下部；成型柱体上部的横截面面积＞成型柱体下部的横截面面积，且成型柱体上部的横截面面积＞导向孔的横截面面积；成型柱体上部与夹持部相抵。

6.根据权利要求1所述的载带成型装置，其特征在于：所述成型下模内开设有气体流动腔体；各个下模孔均通过气体流动腔体与气体输入单元连通。

7.根据权利要求1所述的载带成型装置，其特征在于：所述上模驱动单元包括推杆和驱动器，以及与机架连接的连接板；所述连接板上开设有引导孔；推杆的一端与上模座体连接，推杆的另一端从引导孔穿出；所述驱动器分别与机架和推杆连接，以实现推杆推动上模座体移动；所述的夹持单元与成型下模之间的距离可调节是指，夹持单元与机架连接，成型下模通过下模驱动单元与机架连接以实现成型下模朝向夹持单元移动和远离夹持单元移动，从而实现夹持单元与成型下模之间的距离调节。

8.根据权利要求7所述的载带成型装置，其特征在于：所述上模驱动单元还包括直线轴承；所述直线轴承设置在引导孔中；所述推杆的另一端通过直线轴承从引导孔穿出。

9.一种载带成型方法，用于将片材制成载带，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，将片材放置在成型下模开设有下模孔的一侧，采用夹持单元与成型下模一起夹紧片材；

第二步，成型上模朝向成型下模移动直至成型上模带有的成型柱体进入到成型下模开设的下模孔中，在成型柱体进入到下模孔的过程中片材位于下模孔孔口的部分被成型柱体压入到下模孔中形成初始型腔；由于成型柱体和下模孔之间的空隙＞片材的厚度，因此初始型腔分别与成型柱体和下模孔孔壁之间均存在间隙；夹持单元压紧片材使片材与成型下模共同形成密封空间；

第三步，气体输入单元向密封空间中吹入压缩气体；压缩气体向片材底部施加朝向成型柱体的压力使片材贴合成型柱体形成型腔，从而实现载带成型。

10.根据权利要求9所述的载带成型方法，其特征在于：所述的夹持单元与成型下模一起夹紧片材是指，夹持单元包括由开设有若干导向孔的板体形成的夹持部，导向孔分别与下模孔位置相对应，夹持单元与成型下模一起夹紧片材。