[发明专利]模制物件的成型方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模制物件的成型方法与装置，特别是涉及一种金属板材的加温加压模制成型方法与装置。

背景技术

镁合金具有质量轻、刚性强、抗电磁波、散热佳、耐撞性佳、抗压性大，并可回收等良好特性，是相当好的结构性金属材料，尤其非常适合应用于制造3C产品(Computer、Communication、Consumer Electronic Products)的壳体。

然而目前制造镁合金工件面临的最大问题，是成型时的生产良率及产量无法有效地提高，这是因为镁合金的结构为六方最密堆积(Hexagonal ClosePacked，HCP)的排列方式，使得其室温下延展性及加工性甚差。所以若使镁合金在固态状况下直接以室温利用机械成型方法，例如冲压成型方法，成型过程中镁合金就会产生大量裂痕，成型所得的产品完全是瑕疵品，所以通常必须加温到200℃以上来提升镁合金塑性，但即使在这样的温度条件，冲压过程中断裂现象发生的机率还是很高，而且还伴随有模具内润滑剂碳化、模具清理及模温控制等问题。

因此，目前业界最普遍的镁合金成型方式，是使镁合金在液态状况下进行加压模铸，例如压铸成型(Die Casting)及触变成型(Thixomolding)，但这两种方式的成品会有尺寸容易变形、表面产生流纹、内部产生气孔或凝固收缩等缺陷，而且后续还需要进行去毛边、整修、补土、研磨等工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属板材的加温加压模制成型方法。本发明模制物件的成型方法，包含以下步骤：

(A)提供一金属板材，并对该金属板材进行第一热处理；

(B)将第一热处理后的该金属板材以增温方式进行温度介于320至550℃中任一区段的第二热处理；

(C)与步骤(B)同步进行，对该金属板材施以加压模制处理，使该金属板材成型；

(D)施以冷却处理；及

(E)使该成型金属板材脱模。

其中，该步骤(A)中的第一热处理为的温度介于100至500℃间，且温度不超过该步骤(B)中的第二热处理的最低温，其第一热处理的时间为10秒至10分钟间。较佳地，该第一热处理温度是介于250至450℃间，而时间是30秒至5分钟。

另外，该步骤(B)中的第二热处理的时间为5秒至10分钟，较佳地，第二热处理的温度是介于380至500℃中任一区段，而时间是10秒至5分钟。

至于该步骤(C)的加压模制处理，是将第一热处理后的该金属板材覆盖于一具有至少一成型槽的母模座上，再加压使该金属板材部分地对应进入该成型槽中而成型。上述加压是在该金属板材远离该母模座一侧施予流体加压。

进一步地，该步骤(C)的加压模制处理是利用一密封模罩覆于该金属板材远离该母模座一侧，该密封模具有一模本体、一由该模本体向外突伸的围绕壁及一加压口，而该密封的第一空间是借由该围绕壁端缘压盖于该金属板材上且配合该该模本体而形成，而该加压口贯穿该模本体或围绕壁并连通该第一空间，供该流体进入而加压。

上述流体是气体或液体，而加压的压力是1～200Kg/cm²。

再进一步地，该成型金属板材界定出至少一凹陷结构，而该步骤(D)是先以至少一脱模块对应置入该凹陷结构中，再施以冷却处理，使该成型金属板材收缩夹附于该脱模块上，而冷却处理的时间为10秒至5分钟。

另外，该步骤(C)与(D)间还包含一切割步骤，用以将该成型金属板材沿该成型槽开口周围切割形成至少一模制物件。

该步骤(E)是将该脱模块连同该成型金属板材由该成型模上移除而脱模。

另外，该金属板材是镁合金或铝合金金属板材。

本发明的另一目的是提供一种金属板材的加温加压模制成型装置本发明的模制物件的成型装置，供将一金属板材模造形成至少一模制物件，其特征在于包含一母模座及一脱模单元，该母模座包括一具有一朝上的承载面的本体，该承载面上形成至少一成型槽，该承载面供该金属板材承放其上，并借由加温加压使该金属板材至少部分压入所述成型槽中而成型，该成型金属板材界定出至少一凹陷结构；该脱模单元，包括至少一脱模块，该脱模块可受控对应置入该凹陷结构中，藉此使该成型金属板材经降温冷却处理后，收缩而夹附于该脱模块上，借由使该脱模块再受控远离该母模座，连带将该成型金属板材由该母模座上移除而脱模。