热压成形装置和用于该装置的金属模系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种热压成形装置。在热压成形中，使热塑性板与冲压模的接触状态均匀化。热压成形装置（１００）具有压力装置以及模座（１１２、１１４），该压力装置具有基座（１０２）、滑板（１０４）和驱动滑板（１０４）的驱动装置（１０６）。模座（１１２、１１４）具有：内部有收容空间的框体（１２０）；插入框体（１２０）内部、可滑动来改变收容空间容积的底板（１３６）；收容于收容空间内，为缩小收容空间容积在底板滑动时被压缩的橡胶构件（１３８）；安装在框体内，具有面对收容空间的内表面和支承所述冲压模（１４２）的外表面的可挠性顶板（１４０）。为缩小收容空间，使底板（１３６）滑动时，顶板（１４０）由于内表面承受压缩了的橡胶构件（１３８）的弹性力而向外变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于按压冲压模而向热塑性板的表面复制精细的形状 图案的热压成形装置和用于该装置的金属模系统。
技术介绍
这种热压成形装置用于成形例如液晶显示器的背光用导光板和扩散板 以及透镜和光盘基板之类、表面上有精细的形状图案的光学部件和高度图案 设计性的面板。这种用于热压成形的金属模构造已经公开在例如专利文献1 中。根据其公开内容，在具有加热/冷却部件的加热/冷却板上安装板状的冲 压模，用加热/冷却板来加热或冷却冲压4莫，而且，通过加热/冷却板将冲压 模按压在热塑性树脂板的表面。专利文献1 :日本特开2004-74769号公报用这种热压成形法复制的形状图案的凹凸高度，典型地说为数pm到数 十^im。另一方面，作为被加工件的热塑性树脂板的厚度具有约士0.1mm的偏 差。进而，安装冲压模的金属模尺寸、沖压模本身厚度和平整度也有约0.01 ~ 0.05mm的V扁差。另夕卜，专利文献1所公开的热压成形中，将冲压模在被加热/冷却板加热 了的状态下按压到被加工件的表面，而且，用加热/冷却板冷却了冲压模以后， 结束冲压^t按压被加工件的过程。因此，加热/冷却板上发生加热/冷却时由 于热变形而引起的翘曲。这些事件的原因是，成形时冲压模与被加工件的接触面上的压力分布不 均匀，出现冲压模的局部没有以要求的压力按压在被加工件的情况。结果， 造成被加工件表面上局部地没有完全复制上图案的缺陷(未复制)被加工件为厚度极其薄的薄板材的时候(例如，lmm以下)，冲压模与 被加工件的接触面上的压力分布发生差异时，存在被加工件的板厚方向的压 缩变形量发生差异，而且被加工件的面方向伸长变形量也部分地发生差异的情况。其结果，被加工件容易发生翘曲和波紋。为了解决这些问题，可以考虑采取以下几种措施。例如，施加复制所需 的加压力以上的较大加压力。或者，升高冲压模的加热温度，以降低复制中 必要的面压力。或者，延长加热后的冲压模按压被加工件的时间，增大被加 工件的软化层以降低复制所需要的面压力。可是，这些措施不仅在设备成本、运行成本、生产时间方面令人失望， 而且使被加工件担负过高的温度和面压力，因而成形时材料侧面的膨胀增 大，对成形结束后膨胀的材料侧面需要后加工。特别是，被加工件是薄板材 的时候，会增加其翘曲和波紋。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种在热塑性板的表面复制凹凸图案的热压成 形中，使热塑性板与冲压模的接触状态均匀的装置。根据本专利技术的一个实施例，用于按压冲压模(142)而向热塑性板(200) 的表面复制形状图案热压成形装置(100)，其特征在于，具备压力装置和模 座(112、 114);该压力装置具有基座(102)、滑板(104)和驱动所述滑板 的驱动装置(106);该模座(112、 114)搭载在所述滑板或基座上，具有 内部具有弹性体收容空间的框体(120)，插入所述框体内部、相对所述框体 滑动来改变所述收容空间容积的底板(136、 326),收容于所述收容空间、 在所述底板为了缩小所述收容空间容积而滑动时被压缩的弹性体(138、 328 ),安装在所述框体内、具有面对所述收容空间的内表面和支承所述冲压 模的外表面的可挠性顶板(140)，以及使用热媒流体来加热及冷却所述冲压 模的加热/冷却部件(136、 330);在所述底板为了缩小所述收容空间的容积 而滑动时，所述可挠性顶板的内表面受到压缩了的所述弹性体的弹性力，所 述可挠性顶板向外变形。在优选的实施例中，所述弹性体可以是橡胶构件或树脂构件，所述橡胶 构件或树脂构件无间隙地充填在所述收容空间内。所述橡胶构件或树脂构件 具有第 一 区域和第二区域，第 一 区域是与所述框体的内表面连接的区域附 近，第二区域位于所述第一区域内侧，所述第一区域内充填的第一橡胶构件 或第 一树脂构件的硬度比所述第二区域内充填的第二橡胶构件或第二树脂 构件的硬度高。在优选的实施例中，所述加热/冷却部件可以形成在所述底^l内，所述热 媒流体通过所述底板内部。此时，所述弹性体可以是橡胶构件或树脂构件，所述橡胶构件或树脂构 件无间隙地充填在所述收容空间内，所述橡胶构件或树脂构件具有第一区域 和第二区域，第一区域是与所述框体内表面连接的区域附近，第二区域位于 所述第一区域内侧，所述第二区域由掺入用于提高热导率的添加剂的橡胶材 料或树脂材料构成，而所述第 一 区域由不掺入所述添加剂的橡胶材料或树脂 材料构成，或者与所述第二区域相比，所掺入的所述添加剂的量少。在优选实施例中，所述加热/冷却部件是通过所述弹性体内部的热交换 管，所述热媒流体通过所述热交换管的内部。此时，所述弹性体可以是橡胶构件或树脂构件，所述橡胶构件或树脂构 件无间隙地充填在所述收容空间内。所述橡胶构件或树脂构件可以具有第一 区域和第二区域，第 一 区域由与所述框体内表面连接的区域附近及与所述底 板连接的区域附近构成，第二区域为由所述第 一 区域所包围的区域及与所述 顶板内表面连接的区域附近，所述第 一 区域内所充填的第 一橡胶构件或第一 树脂构件的硬度比所述第二区域内所充填的第二橡胶构件或第二树脂构件 高。或者，所述弹性体可以是橡胶构件或树脂构件，所述橡胶构件或树脂构 件无间隙地充填在所述收容空间内。所述橡胶材料或树脂材料可以具有第一 区域和第二区域，第一区域由与所述框体内表面连接的区域附近及与所述底 板连接的区域附近构成，第二区域为由所述第一区域所包围的区域及与所述 顶板内表面连接的区域附近，所述第二区域由掺入用于提高热导率的添加剂 的橡胶材料或树脂材料构成，而所述第 一 区域由不4參入所述添加剂的橡胶材 料或树脂材料构成，或者与所述第二区域相比，所掺入的所述添加剂的量少。在优选实施例中，所述冲压模可以通过以下方式被所述顶板的外表面所 支承，即其全部外缘位于所述顶板的弹性变形区域的外侧，该弹性变形区域 因所述顶板的内表面受到所述弹性体的弹性力而向外变形，所述热压成形装 置可以向所述热塑性板的表面复制形状图案，该热塑性板以其全部外缘位于 所述弹性变形区域外侧的方式配置。在优选实施例中，所述沖压模可以通过以下方式被所述顶板的外表面所支承，即其全部外缘位于所述顶板的弹性变形区域的外侧，该弹性变形区域因所述顶板的内表面受到所述弹性体的弹性力而向外变形。所述热压成形装 置还可以具备隔板，所述隔板具有实质上与所述热塑性板相同的厚度，由刚 体构成，所述热塑性板的全部外缘处于所述弹性变形区域内侧时，所述隔板 的全部外缘便在所述弹性变形区域外缘的外侧，而且，所述隔板被固定为其 内缘处于所述热塑性板的外缘的稍稍外侧。根据本专利技术的一个实施例，用于按压沖压模(142)而向热塑性板(200) 的表面复制形状图案热压成形装置(100)，其特征在于，具备压力装置和模 座(112、 114)，该压力装置具有基座(102)、滑板(104)和驱动所述滑板 的驱动装置(106);该模座(112、 114)搭载在所述滑板或基座上，具有； 内部有空间的框体(120)，插入所述框体内部、滑动来改变所述空间的容积 的底板(136、 326)，收容于所述空间、熔点比所述热塑性板的软化温度低 的低熔点合金构件，安装在所述框体内、具有面对所述收容空间的内表面和 支承所述冲压模的外表面的顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热压成形装置，所述热压成形装置（１００）用于按压冲压模（１４２）而向热塑性板（２００）的表面复制形状图案，其特征在于，具备压力装置和模座（１１２、１１４）；　该压力装置具有基座（１０２）、滑板（１０４）和驱动所述滑板的驱动装置（１ ０６）；　该模座（１１２、１１４）搭载在所述滑板或基座上，具有：内部具有弹性体收容空间的框体（１２０），插入所述框体内部、相对所述框体滑动来改变所述收容空间容积的底板（１３６、３２６），收容于所述收容空间、在所述底板为了缩小所述收容空 间容积而滑动时被压缩的弹性体（１３８、３２８），安装在所述框体内、具有面对所述收容空间的内表面和支承所述冲压模的外表面的可挠性顶板（１４０），以及使用热媒流体来加热或冷却所述冲压模的加热／冷却部件（１３６、３３０）；　在所述底板为了缩 小所述收容空间的容积而滑动时，所述可挠性顶板的内表面受到压缩了的所述弹性体的弹性力，所述可挠性顶板向外变形。

【技术特征摘要】
JP 2007-9-21 245819/071、一种热压成形装置，所述热压成形装置(100)用于按压冲压模(142)而向热塑性板(200)的表面复制形状图案，其特征在于，具备压力装置和模座(112、114)；该压力装置具有基座(102)、滑板(104)和驱动所述滑板的驱动装置(106)；该模座(112、114)搭载在所述滑板或基座上，具有内部具有弹性体收容空间的框体(120)，插入所述框体内部、相对所述框体滑动来改变所述收容空间容积的底板(136、326)，收容于所述收容空间、在所述底板为了缩小所述收容空间容积而滑动时被压缩的弹性体(138、328)，安装在所述框体内、具有面对所述收容空间的内表面和支承所述冲压模的外表面的可挠性顶板(140)，以及使用热媒流体来加热或冷却所述冲压模的加热/冷却部件(136、330)；在所述底板为了缩小所述收容空间的容积而滑动时，所述可挠性顶板的内表面受到压缩了的所述弹性体的弹性力，所述可挠性顶板向外变形。2、 根据权利要求1所述的热压成形装置，其特征在于，所述弹性体是橡胶构件或树脂构件，所述橡胶构件或树脂构件无间隙地充填在所述收容空间内，所述橡胶构件或树脂构件具有第 一 区域和第二区域，第 一 区域是与所述框体的内表面连接的区域附近，第二区域位于所述第一区域内侧，所述第一区域内充填的第 一橡胶构件或第 一树脂构件的硬度比所述第二区域内充填的第二橡胶构件或第二树脂构件的硬度高。3、 根据权利要求1所述的热压成形装置，其特征在于，所述加热/冷却部件形成在所述底板内，所述热媒流体通过所述底板内部。4、 根据权利要求3所述的热压成形装置，其特征在于，所述弹性体是橡力交构件或树脂构件，所述橡胶构件或树脂构件无间隙地充填在所述收容空间内，所述橡胶构件或树脂构件具有第一区域和第二区域，第一 区域是与所述框体内表面连接的区域附近，第二区域位于所述第一区域内侧，所述第二区域由掺入用于提高热导率的添加剂的橡胶材料或树脂材料构成，而所述第一区域由不掺入所述添加剂的橡胶材料或树脂材料构成，或者与所述第二区域相比，所掺入的所述添加剂的量少。5、 根据权利要求1所述的热压成形装置，其特征在于，所述加热/冷却部件是通过所述弹性体内部的热交换管，所述热+某流体通过所述热交换管的内部。6、 根据权利要求5所述的热压成形装置，其特征在于，所述弹性体是橡胶构件或树脂构件，所述橡胶构件或树脂构件无间隙地充填在所述收容空间内，所述橡胶构件或树脂构件具有第一区域和第二区域，第一区域由与所述框体内表面连接的区域附近及与所述底板连接的区域附近构成，第二区域为由所述第 一 区域所包围的区域及与所述顶板内表面连接的区域附近，所述第一区域内所充填的第 一橡胶构件或第 一树脂构件的硬度比所述第二区域内所充填的第二橡胶构件或第二树脂构件高。7、 根据权利要求5所述的热压成形装置，其特征在于，所述弹性体是橡胶构件或树脂构件，所述橡胶构件或树脂构件无间隙地充填在所述收容空间内，所述橡胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：三吉宏治，
申请(专利权)人：小松产机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]