复合拼接式纸塑模具及纸塑产品成型方法与流程

本发明涉及一种纸浆模塑用纸塑模具，特别是涉及一种复合拼接式纸塑模具。本发明还涉及采用该复合拼接式纸塑模具生产纸塑产品的纸塑产品成型方法。

背景技术：

纸浆模塑包装俗称纸托，是一个新兴行业，其利用再生资源，废报纸，废纸箱等材料来进行再加工，从而一方面降低了废纸的污染，更重要的是其大大的缓解了纸原料木材的消耗。目前，纸浆模塑的工艺在中国发展较快，工艺包括，碎纸→打浆→成型→烘干→整形→质检等步骤。工艺较复杂，属于劳动密集型行业。其产品可应用于工业包装，例如应用在汽车零备件，灯泡，电子产品等。也可以应用于农产品包装，例如水果的纸托、鸡蛋，鸭蛋等的蛋托等。或者在食品级包装或容器中也有应用，例如一次性可降解餐具、饮料杯、咖啡杯等，但成本相对较高。目前，在我国已经兴起不少企业从事纸浆模塑产品制造，但普遍存在企业规模小，质量控制不严格，出口瓶颈严重，设计人才缺乏，生产管理经验者缺乏等诸多问题。

随着技术的发展，现在也存在一些企业通过例如甘蔗渣等植物纤维为原料，制成包含纤维的浆液，而后将该浆液在成型设备中被制成产品湿坯，湿坯进而被放入热压模具中，进而通过加热和模具加压，湿坯中的水汽会从纸塑模具中析出。这就意味着纸塑模具在加工成成品模具之后还需考虑设置排气孔，一般是在纸塑模具的下模上打孔，且打孔数量介于15-50个之间，具体需要的排气孔的数量根据纸塑模具的大小、模腔深度和复杂程度确定。并且该排气孔需要连通至下模底座的排气槽中，打孔要精准，如果连通不到下模底座的排气槽则该排气孔无效，达不到排气作用。例如，在中国专利公开cn101111641a中公开的技术方案中，模具的上模(阴模)和下模(阳模)上均设置有钉子形状的多个排水槽，该排水槽延伸至成型空间，用于排出湿坯成型过程中的水汽。同时，在该专利中，还可通过真空吸引装置来加快水汽的排放。而对于排水槽的成型方式，在该专利公开中，是通过在模具烧结过程中插入例如钉子等尖锐物体，并在模具制作完成后移除钉子而得以成型。由此可见，无论是通过在模具制作后打孔的方式，还是在模具制作过程中成型排水结构的方式，都是较为耗费人力成本的，另一方面也增加了模具的制造成本。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种加工成本较低且易维护的复合拼接式纸塑模具。

为了实现上述目的，本发明一方面提供的复合拼接式纸塑模具，包括合模后形成模腔的上模和下模，所述上模和所述下模位于所述模腔一侧表面分别构造为第一成型部和第二成型部，所述下模包括下模底座和下模模芯，所述下模模芯包括m个模芯单元，在合模时，至少n个所述模芯单元结合于所述下模底座以在所述模腔一侧构成所述第二成型部，相邻两个模芯单元和/或所述下模底座与所述下模模芯之间形成有便于排气的间隙；其中，m和n为正整数且m≥n≥2。

作为优选，所述下模底座上设置有容置腔，合模时，n个所述模芯单元容置于所述容置腔内。

作为优选，所述容置腔底部开设有便于排气的排气槽。

作为优选，所述排气槽包括相互连通的第一排气槽和第二排气槽，其中，所述第一排气槽和/或所述第二排气槽至少部分地与相邻的两个模芯单元间的所述间隙连通。

作为优选，所述第一排气槽沿第一方向平行设置有多个。

作为优选，所述下模底座上设置有对应于多个所述第一排气槽的底座排气孔。

作为优选，所述第二排气槽位于所述容置腔的侧边处且沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向垂直。

作为优选，所述第一方向垂直于多个所述模芯单元拼接排布方向。

作为优选，相邻两个所述模芯单元间设置有连通至所述下模底座和所述下模模芯间的所述间隙的排气孔。

作为优选，所述排气孔为沿相邻两个所述模芯单元间的所述间隙开设的长槽孔。

作为优选，所述排气孔沿相邻两个所述模芯单元间的所述间隙间隔设置有多个。

作为优选，所述模芯单元沿拼接方向的至少一个侧面设置有在拼接构成所述下模模芯时形成所述排气孔的气孔成型部。

作为优选，相邻两个所述模芯单元上设置的所述气孔成型部彼此相对以在拼接构成所述下模模型时形成所述排气孔。

作为优选，所述模芯单元相对的两侧设置有凸棱，在合模时，所述凸棱与所述上模相抵，以形成所述模腔。

作为优选，所述容置腔内平行于所述模芯单元设置有抵紧n个所述模芯单元的夹板。

作为优选，设置有所述夹板一侧的所述下模底座的侧边，设置有多个贯通至所述容置腔的多个螺孔，部分所述螺孔内设置有迫紧所述夹板以使多个所述模芯单元紧密配合的锁紧螺钉。

作为优选，所述底座排气孔设置于与所述螺孔相对的所述下模底座的侧边上。

作为优选，所述下模底座外侧对应于所述底座排气孔位置设置有排气罩板。

作为优选，所述排气罩板通过螺钉固定在所述下模底座上，且靠近所述下模底座一侧构造有一覆盖所述底座排气孔的集气腔，所述集气腔内壁开设有向外排气的开孔。

本发明的另一方面还提供一种采用上述复合拼接式纸塑模具生产纸塑产品的纸塑产品成型方法，该方法包括：

根据纸塑产品的规格，从m个所述模芯单元选择n个并将其结合到下模底座上形成下模模芯；

将由成型设备制备的纸塑产品的产品湿坯放置到下模模芯上；

加热并下压上模以使湿坯干燥，干燥过程中的水汽由相邻两个模芯单元和/或所述下模底座与所述下模模芯之间形成的间隙排出；

抬升上模，通过吸盘组件吸附成型产品，同时在下模施加气流，该气流通过所述间隙冲抵成型产品并使其脱离下模。

与现有技术相比较，本发明提供的复合拼接式纸塑模具及纸塑产品成型方法，利用多个模芯单元构成下模模芯，通过将下模模芯结合在下模底座上形成下模，由于相邻两个模芯单元和/或所述下模底座与所述下模模芯之间形成有便于排气的间隙，因此湿坯在热压成型过程中产生的水汽可以通过该间隙排出。因此避免了在下模上加工排气孔，模具加工成本低，节省了了人力成本。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

图1为本发明的复合拼接式纸塑模具的立体结构示意图。

图2为本发明的复合拼接式纸塑模具的另一视角的结构示意图。

图3为本发明的图2中沿a-a向的剖面结构示意图。

图4为本发明的复合拼接式纸塑模具的立体爆炸结构示意图(包含局部放大视图)。

图5为本发明的复合拼接式纸塑模具的另一视角的结构示意图(不包含上模)。

图6为图5中沿b-b向的剖面结构示意图。

图7为本发明的复合拼接式纸塑模具的再一视角的结构示意图(不包含上模且包括有局部放大图)。

图8为本发明的复合拼接式纸塑模具的上模的底面结构示意图。

图9为本发明的复合拼接式纸塑模具的下模底座的立体爆炸结构示意图(包括下模模芯和排气罩板)；

图10为本发明的复合拼接式纸塑模具的排气罩板的结构示意图。

主要附图标记：

1-上模；2-下模模芯；3-下模底座；4-模腔；5-夹板；6-排气罩板；11，12-第一成型部；25-排气孔；31-容置腔；32-第一排气槽；33-第二排气槽；35-螺孔；36-底座排气孔；37-排气罩板固定螺孔；61-开孔；62-固定孔，63-集气腔；211-第二成型部；212-气孔成型部；213,214-凸棱。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1、图2和图3所示，本发明一个实施本发明一方面提供的复合拼接式纸塑模具，包括合模后形成模腔的上模1和下模(图中未标注)，所述上模1和所述下模位于所述模腔4一侧表面分别构造为第一成型部和第二成型部，根据不同的模塑产品结构，第一成型部和第二成型部对应为不同的表面结构。参见图8所示，上模1与下模相对一侧表面形成有第一成型部11、12。而在图4、图7中，则示出了下模1上的第二成型部211。具体地，在这一实施例中，如图4所示，所述下模1包括下模底座3和下模模芯2，所述下模模芯2包括m个模芯单元21，在合模时，至少n个所述模芯单元21结合于所述下模底座3以在所述模腔4一侧构成所述第二成型部211，相邻两个模芯单元21和/或所述下模底座3与所述下模模芯2之间形成有便于排气的间隙；其中，m和n为正整数且m≥n≥2。具体来说，本发明通过将下模设置为复合拼接的方式，下模模芯2结合在下模底座3上，同时存在间隙，使得湿坯在热压成型过程中，所述模芯单元21相对的两侧设置有凸棱213、214，在合模时，所述凸棱与所述上模1相抵，形成所述模腔4。产品湿坯(未图示)被放置于模腔4中，水汽可以从下模模芯2与下模底座3之间的间隙排出。更重要的是，下模模芯2可以由多个模芯单元21拼接构成，同样的，相邻的两个模芯单元21之间存在间隙，这也进一步使得水汽可以从模芯单元21间的间隙排出。这意味着本申请中的纸塑模具在模具制备时，并不需要考虑打孔问题。并且由上所述可以看到，在本申请的技术方案中，模芯单元21作为构成下模模芯2的基本单元，可根据实际的模塑产品规格选择合适数量的模芯单元21结合在下模底座3上。也即，在纸塑模具设计的最大规格范围内，可以根据实际生产需要，选择适当数量的模芯单元21。在这一实施例中，以图3和图4中示出的蛋托模具为例，最大设计为容量为12个鸡蛋的模具，采用了14个模芯单元21，而如果需要制作容量为10个鸡蛋的蛋托时，只需要去掉两个模芯单元21即可。同样将12个模芯单元21结合在下模底座3上，而具体的结合方式，参考图4，具体地，所述下模底座3上设置有容置腔31，合模时，n个所述模芯单元21容置于所述容置腔31内。这样在热压成型过程中，产品湿坯受热产生的水汽会通过模芯单元21间的间隙排到容置腔31内，为了使得容置腔31内的水汽可以顺利排出，作为优选，所述容置腔31底部开设有便于排气的排气槽(图中未标注)。该排气槽目的在于使模芯单元21间的间隙传导的水汽疏导至侧边位置，并从下模模芯2与下模底座3侧边位置的间隙排出。具体地，所述排气槽包括相互连通的第一排气槽32和第二排气槽33，其中，所述第一排气槽32和/或所述第二排气槽33至少部分地与相邻的两个模芯单元21间的所述间隙连通。为了达到均匀的水汽疏散，优选地，所述第一排气槽32沿第一方向平行设置有多个。多个第一排气槽32可以等间距分布在容置腔31底部，串联多个模芯单元21，使从模芯单元21间的间隙传递的水汽均匀传导到下模底座3的侧边位置，此时，也可以在所述下模底座3上设置有对应于多个所述第一排气槽32的底座排气孔36。参见图9所示，在一些实施例中，所述底座排气孔36设置于与所述螺孔35相对的所述下模底座3的侧边上。且作为进一步优选，所述下模底座3外侧对应于所述底座排气孔36位置设置有排气罩板6。排气罩板6的作用在于将底座排气孔36排出的水汽进行统一收集再排出模具，因此，较优选地，如图10所示，所述排气罩板6通过螺钉(未示出)穿过固定孔62固定在所述下模底座的排气罩板固定螺孔37，进而使排气罩板6整体得以固定，而排气罩板6靠近所述下模底座3一侧则构造有一覆盖所述底座排气孔36的集气腔63，所述集气腔63可将多个底座排气孔36的水汽收集，并通过其内壁开设的向外排气的开孔61向外排气。

如图5和图6所示，上述所述第二排气槽33位于所述容置腔31的侧边处且沿第二方向延伸，最好地，所述第一方向与所述第二方向垂直。且最好所述第一方向垂直于多个所述模芯单元21拼接排布方向。也即，第一方向代表第一排气槽32的延伸方向，而这一方向可与多个模芯单元21间的间隙相垂直并贯穿全部的模芯单元21形成的间隙。而第二方向则是第二排气槽33的延伸方向，第二排气槽33的设置，本意即汇集第一排气槽32收集的水汽，并进而由底座排气孔36排出。

参见图4所示，所述下模底座3的侧边可以设置多个螺孔35，该螺孔数量可优选对应于第一排气槽32且位置与第一排气槽32对应，该螺孔可与锁紧螺钉(图中未示出)配合，使得位于容置腔31内的多个模芯单元21相互迫紧呈紧密配合的一个整体。且最好地，还可增加夹板5，防止锁紧螺钉对模芯单元21造成损伤。

在本申请中，通过模芯单元21的组合方式，两个模芯单元21间存在的间隙作为排气方式，在该间隙较小的情况下，可能并不能实现较好的排气效果，因此，在一些实施例中，如图4、图6和图7所示，相邻两个所述模芯单元21间设置有连通至所述下模底座3和所述下模模芯2间的所述间隙的排气孔25。实际在设置有第一排气槽32的方案中，该排气孔25连通至第一排气槽32中。并且，为了避免排气孔25影响纸塑产品的外观，优选地，所述排气孔25设置为沿相邻两个所述模芯单元21间的所述间隙开设的长槽孔。这样在热压成型后的纸塑产品上不会留下痕迹或仅留下很小的痕迹。并且，为了实现均匀透气，如图6所示，所述排气孔25沿相邻两个所述模芯单元21间的所述间隙间隔设置有多个。

对于排气孔25的成型，可考虑在所述模芯单元21沿拼接方向的至少一个侧面设置在拼接构成所述下模模芯2时形成所述排气孔25的气孔成型部212。当然也可在模芯单元21的两个侧面均设置气孔成型部212，且相邻两个所述模芯单元21上设置的所述气孔成型部212彼此相对以在拼接构成所述下模模型时形成所述排气孔25。

在使用上述复合拼接式纸塑模具生产纸塑产品时，该方法一般可包括：

根据纸塑产品的规格，从m个所述模芯单元选择n个并将其结合到下模底座上形成下模模芯；将由成型设备制备的纸塑产品的产品湿坯放置到下模模芯上；该成型设备可采用现有的湿坯成型设备，在本发明中不做具体描述。湿坯被放置到下模模芯上后，加热并下压上模以使湿坯干燥，因此可以理解的是，本发明中，纸塑模具的上模、下模均采用能够承受压力且可导热的材质制成，例如金属材质。干燥过程中的水汽由相邻两个模芯单元和/或所述下模底座与所述下模模芯之间形成的间隙排出；最后抬升上模，通过吸盘组件(未图示)吸附成型产品，与现有技术不同的是，在本发明中，优选地同时在下模施加气流，该气流通过所述间隙冲抵成型产品并使其脱离下模。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

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