Способ и устройство для производства пластмассового изделия из самоупрочняющегося термопластичного материала и изготовленное пластмассовое изделие - RU2007101300A

Реферат

1. Способ изготовления пластмассового изделия, в частности, корпуса, предпочтительно корпуса багажного изделия, содержащего такие участки с резким изменением формы, как цельно сформованные угловые участки, закругления или изгибы в местах пересечения главных поверхностей изделия, содержащий следующие действия:

изготавливают лист из самоупрочняющегося термопластичного материала,

создают натяжение указанного листа, по меньшей мере, частичное, в течение всех последующих шагов пластической обработки и/или формования, вплоть до отделения заготовки изделия от остального листа для получения изделия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют пластическую обработку и/или формование пластмассового изделия, главным образом, посредством прессового формования, в частности, глубокой вытяжки.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что натяжение, по меньшей мере, особо значимых лент, пленок, нитей или волокон выполняют в разных направлениях, предпочтительно во всех направлениях, предпочтительно, натяжение осуществляют постоянно на всем протяжении шагов пластической обработки и/или формования.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что с после начала натяжения и перед началом формования указанного листа его подвергают термической обработке.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перед пластической обработкой и/или формованием, в частности, перед глубокой вытяжкой, на лист из самоупрочняющегося термопластичного материала накладывают, в частности, посредством горячей фиксации, текстильный материал, в частности, тканое или трикотажное полотно.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что лист, предпочтительно с нанесенным текстильным материалом, зажимают по краям, оставляя поле листа между ними.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что первую часть поля листа, в частности, расположенную между центральным участком поля листа и его краями, подвергают предварительному формованию, в частности, путем формования выдуванием или плунжерного формования перед шагом глубокой вытяжки.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, из центрального участка поля листа формуют заготовку изделия посредством глубокой вытяжки.

9. Способ по любому из пп.2, 7 и 8, отличающийся тем, что во время глубокой вытяжки фиксируют положение краев листа относительно друг друга с возможностью регулирования в зависимости по меньшей мере одного технологического параметра.

10. Способ по любому из пп.1, 2, 7 и 8, отличающийся тем, что для изготовления отформованного, в частности, методом глубокой вытяжки, изделия, после формования заготовку изделия, в частности, заготовку корпуса, отделяют, в частности, отрезают от остального листа.

11. Способ изготовления пластмассового изделия, в частности, корпуса, предпочтительно корпуса багажного изделия, содержащего участки с резким изменением формы, деформация которых требует большей работы, такие как цельно сформованные угловые участки, закругления или изгибы в местах пересечения главных поверхностей изделия, в частности, по любому из пп.1-9, содержащий следующие действия:

изготавливают лист из самоупрочняющегося термопластичного материала, причем указанный лист имеет края и поле листа между этими краями;

осуществляют натяжение указанного листа, подвергая его предварительному напряжению, и/или его термическую обработку в зависимости от структуры самоупрочняющегося листа;

выполняют, по меньшей мере, частичную глубокую вытяжку листа с получением заготовки корпуса, при этом одновременно регулируют положение краев листа относительно друг друга, в зависимости от по меньшей мере одного технологического параметра и окончательно отделяют заготовку изделия от остального листа для получения изделия.

12. Способ изготовления корпуса, в частности, корпуса багажного изделия, полученного глубокой вытяжкой, из, по меньшей мере, центральной части поля листа, при этом готовое изделие содержит основание, вертикальные стенки и по меньшей мере один цельно сформованный угловой участок на пересечении основания и двух вертикальных стенок, в частности, по любому из пп.1-10, содержащий следующие действия:

изготавливают лист из самоупрочняющегося термопластичного материала, причем данный лист имеет края и поле листа между этими краями,

зажимают лист по краям посредством зажимных приспособлений,

выполняют термическую обработку листа

выполняют пластическую обработку первой части поля листа между центральной частью поля листа и краями,

выполняют глубокую вытяжку, по меньшей мере, центральной части поля листа с получением заготовки,

во время глубокой вытяжки фиксируют положение краев листа относительно друг друга с возможностью регулирования в зависимости от технологических параметров, и

отрезают заготовку корпуса от листа для получения корпуса, выполненного глубокой вытяжкой.

13. Способ по любому из пп.1, 2, 7, 8, 11 и 12, отличающийся тем, что текстильный материал, в частности, тканый или трикотажный текстиль накладывают, в частности, посредством горячей фиксации на лист самоупрочняющегося термопластичного материала перед пластической обработкой и/или формованием, в частности, перед глубокой вытяжкой.

14. Способ по любому из пп.7, 8, 11 и 12, отличающийся тем, что шаг пластической обработки содержит вступление в контакт со вспомогательными формующими поверхностями первой части поля листа между центральной частью листа и краями возле угловых участков.

15. Способ по любому из пп.2, 7, 8, 11 и 12, отличающийся тем, что шаг глубокой вытяжки содержит вступление в контакт центральной части листа с пресс-формой для корпуса, в частности, по меньшей мере с одной из полуформ - матрицей или пуансоном.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что пресс-форма для корпуса, используемая на шаге глубокой вытяжки, является составной формой, содержащей формующую поверхность пуансона и сопряженную формующую поверхность матрицы.

17. Способ по любому из пп.11, 12 и 16, отличающийся тем, что шаг регулируемой фиксации положения краев листа выполняют посредством регулируемого перемещения краев листа в зависимости от по меньшей мере одного технологического параметра.

18. Способ по любому из пп.11, 12 и 16, отличающийся тем, что шаг регулируемой фиксации положения краев листа выполняют посредством регулируемого перемещения краев листа в зависимости от тянущего усилия, приложенного листом к зажимным устройствам.

19. Способ по любому из пп.11, 12 и 16, отличающийся тем, что шаг регулируемой фиксации положения краев листа выполняют посредством регулируемого перемещения краев листа в зависимости от первого периода времени, в частности, от первого периода времени.

20. Способ по любому из пп.11, 12 и 16, отличающийся тем, что первый период времени на шаге регулируемой фиксации положения краев листа соответствует периоду времени, необходимому для выполнения шага глубокой вытяжки.

21. Способ по любому из пп.11, 12 и 16, отличающийся тем, что шаг регулируемой фиксации положения краев листа заключается в регулируемом перемещении краев по направлению друг к другу.

22. Способ по любому из пп.11, 12 и 16, отличающийся тем, что шаг регулируемой фиксации положения краев листа заключается в регулируемом перемещении краев по направлению друг от друга.

23. Способ по любому из пп.11, 12 и 16, отличающийся тем, что шаг пластической обработки и шаг глубокой вытяжки выполняют, по существу, одновременно.

24. Способ по любому из пп.11, 12 и 16, отличающийся тем, что шаг пластической обработки выполняют в зависимости от второго периода времени.

25. Пластмассовое изделие, в частности, корпус, предпочтительно, выполненный глубокой вытяжкой корпус багажного изделия - чемодана или подобного изделия, имеющее основание и вертикальные боковые стенки, а также по меньшей мере один угловой участок, при этом данное изделие содержит термопластичный материал, причем термопластичный материал относится к самоупрочняющимся термопластичным смолам, содержащим упорядоченные волокна, окруженные матрицей из, по существу, подобного термопластичного материала, который, в целом, неупорядочен, при этом от 1 мм до приблизительно 2,5 мм, предпочтительно, в пределах от приблизительно 1 мм до приблизительно 2, 0 мм.

26. Пластмассовое изделие по п.25, отличающееся тем, что боковые стенки определяют глубину, а практически прямоугольное основание - длину и ширину, причем ширина не превышает длину, а отношение глубины к ширине приблизительно находится в пределах от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5, предпочтительно, в пределах от приблизительно 0,22 до приблизительно 0,30.

27. Пластмассовое изделие по п.25 или 26, отличающееся тем, что отношение длины к ширине находится в пределах от 1 до приблизительно 2, предпочтительно, в пределах от приблизительно 1 до приблизительно 1,40.

28. Пластмассовое изделие по п.25 или 26, отличающееся тем, что радиус кривизны изделия, в частности, корпуса багажного изделия, в области углов, в частности, в области углов, соединяющих смежные стенки изделия, составляет приблизительно 80 мм или менее, предпочтительно, приблизительно 60 мм или менее.

29. Пластмассовое изделие по п.25 или 26, отличающееся тем, что термопластичный материал выбран из группы, состоящей из полипропилена, полиэтилена, полукристаллических полимеров и из их комбинаций.

30. Пластмассовое изделие по п.25 или 26, отличающееся тем, что термопластичный материал содержит по меньшей мере один слой, предпочтительно, более одного слоя, полипропилена, образованного молекулярно упорядоченными волокнами, и по меньшей мере один слой, предпочтительно, более одного слоя, по существу, неупорядоченного полипропилена.

31. Пластмассовое изделие, по п.25 или 26, отличающееся тем, что термопластичный материал содержит по меньшей мере один слой, предпочтительно, более одного слоя, полиэтилена, образованного молекулярно упорядоченными волокнами, и по меньшей мере один слой, предпочтительно, более одного слоя, по существу, неупорядоченного полиэтилена.

32. Пластмассовое изделие по п.25 или 26, отличающееся тем, что термопластичный материал содержит по меньшей мере один слой, предпочтительно, более одного слоя, полиэтилена высокой плотности, образованного молекулярно упорядоченными волокнами, и по меньшей мере один слой, предпочтительно, более одного слоя, полиэтилена, с меньшей плотностью.

33. Пластмассовое изделие по п.25 или 26, отличающееся тем, что термопластичный материал имеет, по существу, монолитную структуру.

34. Пластмассовое изделие по п.25 или 26, отличающееся тем, что термопластичный материал, по меньшей мере, частично, содержит упорядоченные нити различных направлений, в частности, несколько слоев молекулярно упорядоченных волокон, при этом волокна различных, в частности, соседних слоев, расположены под углом или перекрестно.

35. Пластмассовое изделие по п.25 или 26, отличающееся тем, что термопластичный материал покрыт слоем материи, в частности, тканого или нетканого материала, предпочтительно, образующего подкладку, и/или содержит соединение таких же, аналогичных или отличающихся пластмассовых материалов, предпочтительно, содержащее ячеистую матрицу.

36. Пластмассовое изделие, в частности, корпус, предпочтительно корпус багажного изделия - чемодана или подобного изделия, выполненный посредством глубокой вытяжки и содержащий основание, вертикальные боковые стенки и по меньшей мере один угловой участок, имеющее, по существу, монолитную структуру из термопластичного материала, в частности, по любому из пп.25-35, отличающееся тем, что основание имеет повторяющийся рельефный узор из отформованных в нем углублений и выпуклостей, при этом общая толщина наружной стенки, по существу, постоянна для выпуклостей, углублений и остальной части основания.

37. Пластмассовое изделие, в частности, корпус, предпочтительно корпус багажного изделия - чемодана или подобного изделия, содержащий основание, вертикальные боковые стенки и по меньшей мере один угловой участок, имеющее, по существу, монолитную структуру из термопластичного материала, в частности, по любому из пп.25-36, у которого, по меньшей мере, большая часть основания имеет повторяющийся рельефный узор из углублений и выпуклостей, отформованных на нем таким образом, что толщина изделия, в частности, корпуса, по существу одинакова на участках углублений и выпуклостей, причем указанные углубления, данные углубления и выпуклости выполнены в виде чередующихся полос, образованных, по существу, проходящими в продольном направлении плавно изгибающимися элементами рельефа, имеющими характерную длину волны, при этом соседние изгибающиеся элементы рельефа смещены относительно друг друга в продольном направлении на расстояние, равное значительной части длины волны.

38. Пластмассовое изделие, в частности, корпус, предпочтительно корпус багажного изделия - чемодана или подобного изделия, содержащий основание, вертикальные боковые стенки и по меньшей мере один угловой участок, содержащее термопластичный материал, в частности, по любому из пп.25-37, отличающееся тем, что, по меньшей мере, большая часть основания имеет повторяющийся рельефный узор из углублений и выпуклостей, отформованных на нем таким образом, что толщина изделия, в частности, корпуса, по существу, одинакова на участках выпуклостей и углублений, при этом на виде сверху данного основания указанные углубления имеют, предпочтительно, прямоугольную форму, причем данные углубления и выпуклости, выполнены в виде чередующихся полос, образованных, по существу, параллельными, плавными волнистыми линиями, причем соседние волнистые линии смещены относительно друга друг в продольном направлении на величину, приблизительно равную продольному размеру одного углубления или выпуклости.

39. Пластмассовое изделие по любому из пп.25, 26, 36-38, отличающееся тем, что средняя линия по толщине стенки, идущая вдоль поперечного сечения, перпендикулярного продольному направлению выпуклостей и углублений, определяет впадины относительно выпуклостей, и гребни относительно углублений, при этом указанные впадины и гребни соединены вертикальными стенками, образующими угол к поверхности основания, приблизительно равный углу штамповочного уклона.

40. Пластмассовое изделие по любому из пп.25, 26, 36-38, отличающееся тем, что термопластичный материал имеет предельную толщину, приблизительно, не более 2 мм, предпочтительно, не более чем примерно 10 слоев молекулярно упорядоченных волокон.

41. Устройство для изготовления пластмассового изделия, в частности, корпуса, предпочтительно, корпуса багажного изделия, выполненного посредством глубокой вытяжки, содержащего, по меньшей мере, центральную часть поля листа, при этом готовое изделия, в частности, корпус, имеет основание, вертикальные боковые стенки и по меньшей мере один угловой цельно сформованный участок на пересечении основания и двух боковых стенок; в частности, устройство для изготовления пластмассового изделия по любому из пп.25-40, предпочтительно, изготовленное способом по любому из пп.1-24, содержащее:

устройство для зажимания листа по краям посредством зажимного устройства,

устройство для термической обработки листа,

устройство для пластической обработки первой части поля листа между центральной частью и краями,

формующее устройство для глубокой вытяжки, по меньшей мере, центральной части поля листа в заготовку, в частности, в заготовку корпуса, и

устройство для регулируемой фиксации положения зажимного устройства и краев листа друг относительно друга в ходе глубокой вытяжки в зависимости от по меньшей мере одного технологического параметра.

42. Устройство по п.41, отличающееся тем, что устройство для формования содержит вспомогательную формующую поверхность, расположенную таким образом, чтобы входить в контакт с первой частью поля листа между центральной частью и краями листа рядом с угловым участком.

43. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что устройством для глубокой вытяжки является оболочковая пресс-форма.

44. Устройство по п.43, отличающееся тем, что оболочковая пресс-форма является составной пресс-формой, содержащей формующую поверхность матрицы и сопряженную формующую поверхность пуансона.

45. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что устройство для регулируемой фиксации положения краев листа содержит устройство, регулирующее фиксацию положения краев листа в зависимости от по меньшей мере одного технологического параметра.

46. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что устройство для регулируемого перемещения краев листа управляемо тянущим усилием, приложенным листом к зажимному устройству.

47. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что устройство для регулируемого перемещения краев листа управляемо в зависимости от первого периода времени.

48. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что формующее устройство для пластической обработки первой части поля листа между центральной частью и краями листа содержит систему для формования выдуванием или систему для плунжерного формования.

49. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что устройство для активного управления силами натяжения, созданными внутри листа в результате его термической обработки, предпочтительно во время формования и/или глубокой вытяжки листа, выполнено, в частности, с применением зажимного устройства и связанных с ним элементов для активного натяжения участков листа.

50. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что устройство для захватывания (и зажимания) листа предназначено для захватывания всех лент, образующих лист, по всему периметру листа и имеет средства для контроля и регулирования натяжения указанных лент, предпочтительно посредством приложения силы, изменения положения или комбинации этих систем приложения натяжения.

51. Устройство по п.41 или 42, содержащее вспомогательные формующие участки, прикладывающие дополнительное управляющее деформационное усилие к угловым участкам листа для того, чтобы держать все ленты в натяжении и/или расправлять возможные складки, чтобы избежать их перехода на готовое изделие.

52. Устройство по п.51, содержащее устройство для приложения усилия натяжения, взаимодействующее с двумя независимо перемещающимися половинами пресс-формы или использующее отдельные верхнюю или нижнюю плиты, при этом контактирующие элементы протянуты от отдельного каркаса через отверстия в указанных плитах.

53. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что оболочковая форма является пресс-формой, содержащей матрицу, по периметру имеющую участок с углом штамповочного уклона, приблизительно равным нулю градусов, и пуансон, имеющий формующую поверхность, сопряженную с участком по периметру матрицы, содержащую эластомерный элемент, расширяющийся наружу во время формования корпуса для обеспечения прижатия листа к указанному участку у периметра матрицы, вследствие чего корпус, выполненный посредством глубокой вытяжки имеет вертикальные боковые стенки с участками, имеющими угол штамповочного уклона, приблизительно равный нулю градусов.

54. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что содержит устройство для нанесения на лист материи, в частности, тканого или трикотажного материала.

55. Устройство по п.41 или 42, отличающееся тем, что зажимное устройство содержит пары удлиненных губок для зажимания краев листа, предпочтительно, многослойного, а также приводные устройства для указанных зажимных губок, расположенные рядом с парой верхних и нижних губок пластинчатой формы.