[发明专利]薄壁金属外壳全身图案成型模具及使用该模具的加工工艺

说明书

本发明公开了一种降低加工精度、扩大适用范围的薄壁金属外壳全身图案成型模具及使用该模具的加工工艺，其模具包括上模组件、下模型腔组件、下模内模组件和下模卸料组件；上模组件包括上模型腔头、内壁设有斜面的哈弗套；下模型腔组件包括下模型腔头、至少三个径向活动且周向均布的型腔；型腔内表面设有图案，外表面设有与哈弗套内壁相配合的斜面；下模内模组件包括下芯棒和夹紧组件；下模卸料组件包括固定板和卸料弹簧；将一端或两端开口的薄壁金属外壳进行退火、抛光处理后，放入模具，合模时哈弗套径向向内收拢夹紧工件，同时形成内壁有图纹的加工型腔，高压水由下芯棒进水通道进入，使工件向外膨胀贴紧型腔直至全身表面图案成型。

技术领域

本发明涉及杯体或壶体等薄壁金属外壳的加工方法，尤其是一种薄壁金属外壳全身图案成型模具及使用该模具的加工工艺。

背景技术

现有杯子的常规表面处理一般是光滑平整的，再通过抛光、喷涂颜色、丝印或激光打标LOGO图案，进一步个性化杯子，有做水转印等表面处理图案的，还有将杯子表面冲压一个或多个非连续LOGO图案的。

目前杯子表面冲压图案的方法，常规采用的工艺为硬膜与硬膜之间的挤压成型工艺，且常规的方法只能先进行一面小范围的冲压，再进行另一面的图案冲压，以避免杯子变形，此种工艺不能一次性将大幅度环绕杯子一周的大图案冲压完成，且分次冲压的图案其接缝会影响美观。为避免冲压图案时杯子变形，本领域技术人员还采用一种先在金属薄板上雕刻或压制连续图案后，再将金属薄板卷成杯体或壶体的加工方法，但是采用这种工艺加工出的连续图案在制成筒状杯体或壶体后，连续图案容易发生形变，而且接缝处的图案对接难度增大，报废率较高。

为此，本领域技术人员也做出多方努力，例如专利号为ZL 202010209563.7，专利名称为“一种具有表面连续压制图案的金属水杯外壳及其制造方法”，其可以实现一次性完成压制杯体全身图案，且图案连续美观无接缝；但该工艺涉及的模具和方法具有局限性，一是图案通过凸模和凹模对薄壁金属外壳的内外表面同时受力，压制图案，需要时刻保证凸模和凹模合模时的相对位置不偏移，模具精确度要求较高，加工成本较高；二是由于内芯内模为硬模，其活动范围单边不超过2mm，所以只能针对上下直径尺寸单边相差不超过2mm的杯体，对于超范围或异形形状的产品需加工连续图案，该工艺就不适用了，使用范围较小。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄壁金属外壳全身图案成型模具及使用该模具的加工工艺，其能够在降低加工精度前提下，扩大适用范围，能够加工上下直径大尺寸差异或异形外壳表面图案，确保图案清晰美观、不偏离偏位，且能够确保薄壁金属外壳不失圆不破裂，成品率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种薄壁金属外壳全身图案成型模具，包括上模组件、下模型腔组件、下模内模组件和下模卸料组件；

所述上模组件包括固定连接在上模板上的上模型腔头、固定连接在上模型腔头上的哈弗套；所述哈弗套的内壁设有斜面；

所述下模型腔组件包括固定连接在下模板上的下模型腔头、至少三个径向活动且周向均布于下模型腔头的型腔；所述型腔外表面设有与哈弗套内壁相配合的斜面，且型腔内表面设有加工的图案；

所述下模内模组件包括设于下模型腔头内的下芯棒、设于下模型腔头和下芯棒之间的夹紧组件；所述下芯棒内部设有进水通道；

所述下模卸料组件包括设于下模板上的固定板、连接固定板和型腔之间的螺栓、套于螺栓上且位于固定板外侧的卸料弹簧；待加工件口部置于夹紧组件上，上模组件下压合模时，哈弗套在与型腔配合的斜面作用下使型腔径向向内收拢，高压水由下芯棒进水通道进入，使待加工件向外膨胀贴紧型腔直至全身表面图案成型。

优选的，所述上模组件还包括通过T型槽固定在上模板和上模型腔头之间的上模芯子；所述上模芯子合模时下压下芯棒。