組合模具及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的構(gòu)思總體涉及組合模具及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬板成型工藝?yán)迷诟鞣N行業(yè)中，包括那些用于汽車和航空航天產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、消費(fèi)電器以及飲料容器。傳統(tǒng)的金屬板成型工藝通常利用一組模具在機(jī)械力作用下給出金屬板三維(3D)形狀。對(duì)于特定的大批量生產(chǎn)而言，為了強(qiáng)度和持久性，模具可以由鑄鐵或鑄鋼制成。在生產(chǎn)例如樣品的少量金屬板件時(shí)，為了節(jié)約成本通常利用鋅合金模具或鋅模具。但是，鋅合金或鋅模具仍需設(shè)計(jì)、鑄造、加工和組裝。這些處理仍然是昂貴的；但也仍需要少量生產(chǎn)以做出特定少量的金屬板件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，組合模具包括限定突起并且包括第一金屬的模具面，和支承模具面的模具基座，模具基座包括殼體、位于殼體內(nèi)并支承突起的第一填充物以及加固殼體的橋式組件，殼體包括不同于第一金屬的第二金屬。在特定的情況下，第一填充物與突起直接接觸。
[0004]模具基座可以進(jìn)一步包括不同于第一填充物的第二填充物。第一填充物在成分上不同于模具表面或殼體。第一填充物可以包括不同于第一或第二金屬的第三金屬。
[0005]組合模具可以進(jìn)一步包括接觸模具基座的導(dǎo)熱管道單元。導(dǎo)熱管道單元可以包括與模具面和模具基座中的至少一個(gè)的對(duì)應(yīng)形狀相符的適形管道部分。
[0006]突起可以包括彼此分隔開(kāi)的第一和第二突起。第一突起可以沿第一方向突出，第二突起可以沿不同于第一方向的第二方向突出。在特定的情況下，第一突起是凹形并且向殼體突出，第二突起是凸形并且突出遠(yuǎn)離殼體。
[0007]殼體可以包括多個(gè)側(cè)壁以及與多個(gè)側(cè)壁相連接的底板。多個(gè)側(cè)壁中的至少兩個(gè)在尺寸上彼此不同。
[0008]在另一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，組合模具包括限定突起的模具面、支承模具面的模具基座，模具基座包括殼體、位于殼體內(nèi)并且與突起接觸的填充物以及與模具基座接觸的導(dǎo)熱管道單元。
[0009]在另一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，組合模具包括包含了三維自由形狀并且限定第一和第二突起的模具面、支承模具面的模具基座一一模具基座包括殼體、與殼體和第一突起接觸的第一填充物、支承殼體和第二突起的第二填充物以及加固殼體的橋式組件一一以及支承模具基座并且包括與模具面和模具基座中的至少一個(gè)的對(duì)應(yīng)形狀相符的適形管道部分的導(dǎo)熱管道單元。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供一種組合模具，包括:
[0011]限定突起并且包括第一金屬的模具面；以及
[0012]支承模具面的模具基座，模具基座包括帶有不同于第一金屬的第二金屬的殼體、位于殼體內(nèi)并與突起接觸的第一填充物以及加固殼體的橋式組件。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括與模具基座接觸的導(dǎo)熱管道單元。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中導(dǎo)熱管道單元包括與模具面和模具基座中至少一個(gè)的對(duì)應(yīng)形狀一致的適形管道部分。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中突起包括彼此分隔開(kāi)的第一突起和第二突起。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中模具基座進(jìn)一步包括在成分上不同于第一填充物的第二填充物，第一填充物支承第一突起，第二填充物支承第二突起。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一突起沿第一方向突出，以及第二突起沿不同于第一方向的第二方向突出。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中模具面包括通過(guò)漸進(jìn)成型產(chǎn)生的三維金屬自由形狀。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一填充物包括不同于第一或第二金屬的第三金屬。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中殼體包括多個(gè)側(cè)壁以及與多個(gè)側(cè)壁相連接的底板。
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中多個(gè)側(cè)壁中至少兩個(gè)在尺寸上彼此不同。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，提供一種組合模具，包括:
[0023]限定突起的模具面；
[0024]包括填充物和支承模具面的模具基座；以及
[0025]與模具基座接觸的導(dǎo)熱管道單元。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中導(dǎo)熱管道單元包括與模具面和模具基座中的至少一個(gè)的對(duì)應(yīng)形狀一致的適形管道部分。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中模具面包括第一金屬以及殼體包括不同于第一金屬的第二金屬。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中突起包括彼此分隔開(kāi)的第一突起和第二突起。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一突起沿第一方向突出，以及第二突起沿不同于第一方向的第二方向突出。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中填充物包括支承第一突起的第一填充物以及支承第二突起的第二填充物，第一填充物和第二填充物在成分上不同。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一填充物包括不同于第一或第二金屬的第三金屬。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括封閉填充物的殼體，殼體包括多個(gè)側(cè)壁以及與多個(gè)側(cè)壁相連接的底板。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中多個(gè)側(cè)壁中的至少兩個(gè)側(cè)壁在尺寸上彼此不同。
[0034]根據(jù)本發(fā)明，提供一種組合模具，包括:
[0035]模具面，其包括限定第一和第二突起的三維自由形狀；
[0036]支承模具面的模具基座，模具基座包括殼體、與殼體以及第一突起接觸的第一填充物、與殼體以及第二突起接觸的第二填充物以及加固殼體的橋式組件；以及
[0037]導(dǎo)熱管道單元，其與模具基座接觸并且包括與模具面以及模具基座中的至少一個(gè)的對(duì)應(yīng)形狀一致的適形管道部分。
[0038]上述優(yōu)勢(shì)以及其他優(yōu)勢(shì)以及特征在下面實(shí)施例的詳述與附圖結(jié)合時(shí)會(huì)顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0039]為了更全面地理解本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)參照在附圖中詳細(xì)描述以及以下以舉例的方式說(shuō)明的實(shí)施例，其中:
[0040]圖1A說(shuō)明性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的組合模具；
[0041]圖1B說(shuō)明性地示出了參考圖1A中組合模具的局部視圖；
[0042]圖1C說(shuō)明性地示出了參考圖1A中組合模具的另一局部視圖；
[0043]圖1D說(shuō)明性地示出了參考圖1A中組合模具的另一視圖；
[0044]圖2A說(shuō)明性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的組合模具；
[0045]圖2B說(shuō)明性地示出了參考圖2A中組合模具的局部視圖；
[0046]圖2C說(shuō)明性地示出了參考圖2A中組合模具的另一局部視圖；
[0047]圖3A-3I說(shuō)明性地示出了參考圖2A、2B和/或2C中的組合模具的非限制性制作工藝的各種視圖；
[0048]圖4說(shuō)明性地示出了參考圖3A-3H中的工藝的框圖；以及
[0049]圖5說(shuō)明性地示出了參考圖1A或圖2A中組合模具的模具面的非限制性制作工藝的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]如圖所述，相同的附圖標(biāo)記指的是相同的組件。在下面的說(shuō)明中，各種操作參數(shù)以及組件用于說(shuō)明不同構(gòu)造的實(shí)施例。這些特定的參數(shù)和組件被包括，其作為示例而并非限制的意思。
[0051]本發(fā)明的構(gòu)思認(rèn)為是克服了與用于相對(duì)少量生產(chǎn)的金屬模具的已知制造相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。尤其地，根據(jù)本發(fā)明在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中的金屬模具在無(wú)需對(duì)所涉及產(chǎn)量而言成本昂貴并且消耗時(shí)間的鑄造或表面加工的情況下便可以形成。
[0052]本發(fā)明在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中提供了利用漸進(jìn)成型的功能面作為模具表面并且粘結(jié)有支承結(jié)構(gòu)的組合模具。因此，所提供的組合模具認(rèn)為是提供了相對(duì)高的工藝靈活性、高能效、相對(duì)低的投資成本、相對(duì)高的時(shí)間效率和/或消除了對(duì)于大量模具鑄造和加工的需求。
[0053]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，如圖1A到IC(或2A到2C)所示，組合模具100 (或200)包括限定突起112 (或212)并含第一金屬的模具面102 (或202)、支承模具面102 (或202)并包括殼體114 (或214)的模具基座104 (或204)、位于殼體114 (或214)內(nèi)并且支承突起112 (或212)的第一填充物134 (或234)以及加固殼體114 (或214)的橋式組件124 (或224)，殼體114(或214)包括不同于第一金屬的第二金屬。
[0054]參照?qǐng)D1A中的組合模具100與參照?qǐng)D2A中的組合模具200之間的明顯不同包括整體形狀的不同。以舉例的方式，參照?qǐng)D1A中的組合模具100具有總體為圓形或橢圓形的橫截面。類似地，參照?qǐng)D2A中的組合模具200具有總體為方形或矩形的橫截面。在圖1A和圖2A中所示的組合模具100、200的整體形狀僅為說(shuō)明的目的示出，并且它們可以是任何合適的幾何規(guī)則或不規(guī)則的形狀。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，在代表組合模具100(或200)時(shí)所用的詞語(yǔ)“組合”指的是每一個(gè)模具面102 (或202)和模具基座104 (或204)都單獨(dú)地制作，隨后連接到一起形成組合模具100 (或200)的結(jié)構(gòu)。因此，組合模具100 (或200)表示了其結(jié)構(gòu)以及成形方法上與一些現(xiàn)存的由整體式固體形成的模具設(shè)計(jì)的背離。在這方面以及本發(fā)明其他地方所述，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在提供相對(duì)提高的設(shè)計(jì)以及制造靈活性上是有優(yōu)勢(shì)的。例如，填充物材料的成分可以根據(jù)特定的近期項(xiàng)目需求而定制，以提供模具基座內(nèi)的填充物材料的策略布局以及由此產(chǎn)生的組合模具強(qiáng)度的優(yōu)化。
[0056]組合模具100(或200)可與具有相配的表面形狀的另一個(gè)組合模具結(jié)合使用，以便可以形成所需形狀的位于兩個(gè)相配組合模具之間的空處。在這方面，組合模具100 (或200)可以視為是一套模具中的匹配的一半公?；蚰改?。
[0057]雖然組合模具100 (或200)僅示為帶有單獨(dú)就位的突起112(或212)，但突起112(或212)的數(shù)量和形狀可以根據(jù)給予空處所需的形狀而變化。以舉例的方式，如圖1D中所示出的，突起112可以包括第一突起112a和第二突起112b，二者彼此分隔開(kāi)，給出特定的三維形狀從而在空處產(chǎn)生工件。也可能的是，每一個(gè)第一和第二突起112a、112b沿不同的方向突起。以舉例的方式，如圖1D所示，第一突起112a可以沿例如朝向殼體114或殼體114的底板154的方向的第一方向突起，并且第二突起112b可以沿例如遠(yuǎn)離殼體114或殼體114的底板154的方向的第二方向突起。
[0058]殼體114(或214)可以配置為限定容納模具面102的突起112的空腔。為了給模具面102所需的耐久性水平，將第一填充物134(或234)和/或橋