[發明專利]金屬層疊膜成型方法及其成型裝置

有效

• 申請號: 201210571662.5
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103302160A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 山本英郎
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: B21D22/20
• 分類號: B21D22/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

技術領域

本發明涉及一種成型膜外飾體的金屬層疊膜成型方法及其成型裝置。

背景技術

近年來，對在金屬薄膜（鋁、銅、鐵等）上層疊樹脂層（聚酰胺、聚丙烯、PET等）而形成的金屬層疊膜進行成型加工，來制造出包裝件及容器。上述成型金屬層疊膜的技術也可用作用于制造非水系電解質可充電電池用的外飾體及其它可充電電池用封裝件的加工技術。

在金屬層疊膜的成型中，當將膜成型為較深的形狀時，作為原材料的金屬層疊膜會出現破裂，在成型部或成型部周圍會出現起伏小的褶皺或起伏大的褶皺。

由于上述破裂會使內置的產品與外部環境直接接觸，因此，便失去作為外飾體的保護功能。此外，上述褶皺不僅損害外觀上的美觀，而且因與外部環境的摩擦及溫度變化等，而使應力反復集中在褶皺上，隨著時間推移，疲勞便會蓄積，而促使其受損。因此，需要能同時抑制破裂和褶皺的金屬層疊膜成型方法。

作為用于實現上述目的的現有工藝，存在圖12所示的工藝。

圖12（a）表示上模具與下模具組合后的剖視圖，圖13（a）表示沿圖12（a）的A1－A1線的上模具的俯視圖，圖13（b）表示沿圖12（a）的A2－A2線的下模具的俯視圖。在作為下模具的鑄型1上形成有鑄型孔1a。上模具由沖頭2、板4和彈性體51構成。

在圖12所示的工藝中，如圖12（a）至圖12（b）所示，對于作為被加工材料的金屬層疊膜3，使用與沖頭2相對的鑄型1、設置在沖頭2周圍的板4和彈性體51，來對金屬層疊膜成型部周圍3b施加壓力。

在此，彈性體51對金屬層疊膜3施加的壓力比板4的壓力小，將板4對金屬層疊膜3施加的壓力設定為金屬層疊膜3可被板4完全地固定在鑄型1的上表面上的壓力。這樣，對于由彈性體51和板4按壓的金屬層疊膜3，將沖頭2壓入鑄型1，以將金屬層疊膜3成型成所希望的形狀。在此，由于彈性體51對金屬層疊膜3施加適中的壓力，因此，不僅可促使材料流入成型部3a，而且承擔抑制褶皺產生的作用。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2002－178046號公報

但是，隨著近年來產品的多樣化，將膜外飾體成型為更深的成型形狀或復雜的凹凸形狀的工藝需求在不斷提高。

在上述現有的工藝中，成型深度的極限值很小，在需要很深的成型形狀的情況下，會產生破裂。

此外，在現有工藝中，雖然能減少成型部周圍的褶皺，主要是小褶皺，但是，在成型部3a上會出現起伏大的褶皺。上述起伏大的褶皺的產生原因是由設于金屬層疊膜的兩個面上的樹脂層在成型后會回到成型前的長度的現象（回彈（spring?back））引起的。由于在復雜的成型形狀中出現回彈，因此，殘留應力蓄積在金屬薄膜和樹脂層的內部而發生形變、變形，這便會作為褶皺而被觀測到。

作為解決上述問題的手段，存在著在使金屬層疊膜或模具的溫度升高后成型并再次冷卻的工藝。在上述工藝中，由于金屬層疊膜表面的樹脂層的分子結構固定而使塑性變形穩定，并可使材料的回彈改善，因此，能抑制褶皺。但是，由于金屬層疊膜整體的溫度升高，因此，金屬層疊膜兩個面的樹脂層與沖頭2間的摩擦系數增加，阻礙了材料從成型部3a周圍流入成型部3a，因而比現有工藝更容易出現破裂。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬層疊膜成型方法，該方法能改善材料的伸展性及回彈，并能抑制金屬層疊膜的破裂及褶皺，以使內置的產品長期受到保護，還能提高外飾體的美觀。

本發明的金屬層疊膜成型方法的特征是，具有：升溫工序，在該升溫工序中，通過將作為加工對象的金屬層疊膜的成型部局部地密閉，并對該密閉空間進行壓縮，來使上述成型部升溫；第一成型工序，在該第一成型工序中，使處于壓縮狀態的上述密閉空間相對于上述成型部移動，來對上述成型部進行成型；以及第二成型工序，在該第二成型工序中，使用沖頭和襯墊來夾住上述成型部，以對上述成型部進行成型并對其進行冷卻。具體來說，具有：升溫工序，在該升溫工序中，利用隔著作為加工對象的金屬層疊膜的成型部而相對的沖頭和襯墊，來形成在上述成型部的上表面局部密閉的第一密閉空間，并且形成在上述成型部的下表面局部密閉的第二密閉空間，通過對上述第一密閉空間和上述第二密閉空間進行壓縮，來使上述成型部升溫；第一成型工序，在該第一成型工序中，使處于壓縮狀態的上述密閉空間相對于上述成型部移動，來對上述成型部進行成型；以及第二成型工序，在該第二成型工序中，釋放上述第一密閉空間的氣體，以使上述沖頭將上述成型部推至上述襯墊，來對成型部進行成型并對其進行冷卻。