一种3d曲面保护膜成型系统及其成型方法
技术领域
1.本发明涉及曲面膜加工技术领域，具体是一种3d曲面保护膜成型系统及其成型方法。
背景技术：
2.伴随着市面上vr、ar设备的日益流行，对其3d曲面屏幕保护的需求也越来越多。目前比较常见的做法是贴一个很薄的平面保护膜，但是其无法与3d曲面屏幕完全贴合，表面有褶皱不能有效保护屏幕且不美观。
3.市面上有的工艺为了避开复杂的曲面模切，有的先模切出要求的平面尺寸，然后再热弯成型，这样的问题是热弯后四个方向收缩的距离无法精确控制，会造成贴在曲面屏幕上漏边的问题。
4.针对上述问题，我们提供了一种3d曲面保护膜成型系统及其成型方法，以解决上述所提到的问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种3d曲面保护膜成型系统及其成型方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种3d曲面保护膜的成型系统，包括热弯成型组件和模切组件，所述热弯成型组件包括热弯凸模和热弯凹模，所述热弯凸模和所述热弯凹模相互扣合围合成用于成型半成品膜的成型模腔，所述半成品膜由曲面区和定位平面区构成，所述曲面区为包含成品保护膜的曲面膜，所述定位平面区为包含膜定位孔的平面膜，所述模切组件包括模切凹模和模切凸模，所述半成品膜限位放置在所述模切凹模上，所述模切凹模和所述模切凸模相互扣合用于将所述曲面区切出所述成品保护膜尺寸，所述模切凹模和所述模切凸模的扣合面分别设置有用于切膜的凹面刀模刀线和凸面刀模刀线，所述凹面刀模刀线和所述凸面刀模刀线呈所述成品保护膜外轮廓形，所述模切凹模和所述模切凸模相互扣合时，所述凹面刀模刀线和所述凸面刀模刀线内外圈式滑动相接完成剪切动作，所述热弯凸模和所述热弯凹模之间、所述模切凹模和所述模切凸模之间均通过限位对接机构相互扣合压紧。
7.作为本发明再进一步的方案：所述限位对接机构包括对立设置在热弯凸模与热弯凹模的两个扣合面、模切凹模与模切凸模两个扣合面的导柱与导套、限位柱和限位孔，所述导柱用于滑动插入所述导套内，所述限位柱用于滑动插接所述限位孔内，所述导柱设置在扣合面的四角位置，所述限位柱设置在边侧中部位置。
8.作为本发明再进一步的方案：所述热弯凸模、所述热弯凹模、所述模切凹模和所述模切凸模上均设置有用于与外部驱动设备安装的安装板。
9.作为本发明再进一步的方案：所述热弯凸模设置在所述热弯凹模正上方，所述热弯凸模的底面固定设置有成型凸弧面，所述热弯凹模的顶面设置有用于与所述成型凸弧面
配合的成型凹弧面，所述模切凹模设置在所述模切凸模正上方，所述模切凹模的底面设置有模切凹面，所述模切凸模的顶面设置有模切凸面，所述模切凹面内圈设置有与所述成品保护膜尺寸轮廓一致的凹面槽，所述凹面刀模刀线设置在凹面槽与所述模切凹面相交处，所述模切凸面的内圈设置有与所述成品保护膜尺寸轮廓贴合的凸面台，所述凸面刀模刀线设置在模切凸面的外边缘，所述成型凸弧面、所述成型凹弧面、所述模切凹面和所述模切凸面的左右两侧均预留有与所述定位平面区轮廓贴合的平台面，相对的两个所述平台面上分别设有用于所述膜定位孔成型的产品定位柱和用于产品定位柱插接的柱配合孔。
10.作为本发明再进一步的方案：所述凸面刀模刀线位于所述凹面刀模刀线内圈，所述模切凸面在位于所述凸面台的外圈固定有一层刀刃海绵。
11.作为本发明再进一步的方案：述热弯凸模和所述热弯凹模内部均设置有加热电阻丝。
12.本发明的另一目的在于提供一种3d曲面保护膜的成型方法：步骤一：将基材利用普通模切设备裁切成片材状并在四角打定位孔；步骤二：将处理好的基材放置在热弯凸模和热弯凹模之间合模热压形成具有曲面区和定位平面区的半成品膜；步骤三：将半成品膜放置在模切凹模和模切凸模之间合模，通过成品保护膜外轮廓形的内外圈凸面刀模刀线和凹面刀模刀线直接在曲面区区域切出成品保护膜，即最终得到3d曲面保护膜成品。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过先热弯然后精准定位曲面模切，模切模具下模有仿形曲面做支撑，上模上沿着3d曲面的刀模刀线，这样出来的产品外围尺寸精准，能全方位地保护曲面屏幕。
附图说明
14.图1为本发明中热弯凸模和热弯凹模的结构示意图；图2为本发明中热弯凸模和热弯凹模合模时的结构示意图；图3为本发明中限位对接机构相较于图1设置在不同扣合面时的结构示意图；图4为经过处理的原材料放入到热弯凹模上准备热压时的结构示意图；图5为热压完成后形成的半成品膜的结构示意图；图6为模切完成后得到的最终成品保护膜的结构示意图；图7为模切凹模和模切凸模合模时的截面图；图8为图7中a处的局部放大图；图9为模切凹模底面的结构示意图。
15.其中：热弯凸模1、成型凸弧面10、导柱11、限位孔12、安装板13、热弯凹模2、成型凹弧面20、导套21、限位柱22、产品定位柱23、柱配合孔24、模切凹模3、模切凹面30、凹面槽31、凹面刀模刀线32、模切凸模4、模切凸面40、凸面台41、凸面刀模刀线42、刀刃海绵43、半成品膜5、曲面区50、定位平面区51、膜定位孔52、成品保护膜53。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例1请参阅图1-图8，本发明实施例中，一种3d曲面保护膜成型系统，包括热弯成型组件和模切组件，所述热弯成型组件包括热弯凸模1和热弯凹模2，所述热弯凸模1和所述热弯凹模2相互扣合围合成用于成型半成品膜5的成型模腔，所述半成品膜5由曲面区50和定位平面区51构成，所述曲面区50为包含成品保护膜53的曲面膜，所述定位平面区51为包含膜定位孔52的平面膜，所述模切组件包括模切凹模3和模切凸模4，所述半成品膜5限位放置在所述模切凹模3上，所述模切凹模3和所述模切凸模4相互扣合用于将所述曲面区50切出所述成品保护膜53尺寸，所述模切凹模3和所述模切凸模4的扣合面分别设置有用于切膜的凹面刀模刀线32和凸面刀模刀线42，所述凹面刀模刀线32和所述凸面刀模刀线42呈所述成品保护膜53外轮廓形，所述模切凹模3和所述模切凸模4相互扣合时，所述凹面刀模刀线32和所述凸面刀模刀线42内外圈式滑动相接完成剪切动作；工作时，首先将膜的成型材料置于热弯凸模1和热弯凹模2之间的成型模腔内，配合热弯凸模1和热弯凹模2自身设置或者外部设置的加热设备对成型模腔内的材料进行定型，从而形成包含曲面区50和定位平面区51的半成品膜5，其中带膜定位孔52的定位平面区51主要用于后面模切组件在曲面区50上切出成品保护膜53时进行精准定位，成型的半成品膜5限位放置在模切凹模3上，从而模切凹模3和模切凸模4合模扣合时，半成品膜5不会发生位移，切割位置更加准确，在模切凹模3和模切凸模4合模时，凹面刀模刀线32和凸面刀模刀线42会从曲面区50的上下两个面进行对切，且凹面刀模刀线32和凸面刀模刀线42是以成品保护膜53的外形轮廓设置的，因此在合模过程中会直接成型需要尺寸的成品保护膜53，凹面刀模刀线32和凸面刀模刀线42以外轮廓的形式上下对切可以对切面进行更稳定和平整的切割动作，切割时膜体上下以及四周受力均匀，不会对成品保护膜53其他弯曲面产生巨大的应变力和剪切力，最大化减少对曲面区50的成品保护膜53区域的影响，且在切割膜时模切凹模3和模切凸模4压合紧密可以进一步对成品保护膜53区域进行泄力，防止成品保护膜53弯曲变形，进一步保护了成品保护膜53的曲面弯曲特征。
18.其中，所述热弯凸模1和所述热弯凹模2之间、所述模切凹模3和所述模切凸模4之间均通过限位对接机构相互扣合压紧；其中，所述限位对接机构包括对立设置在热弯凸模1与热弯凹模2的两个扣合面、模切凹模3与模切凸模4两个扣合面的导柱11与导套21、限位柱22和限位孔12，所述导柱11用于滑动插入所述导套21内，所述限位柱22用于滑动插接所述限位孔12内，所述导柱11设置在扣合面的四角位置，所述限位柱22设置在边侧中部位置；工作时，设置的限位对接机构主要用于保证热弯凸模1和热弯凹模2,模切凹模3和模切凸模4合模扣合的精准性。
19.实施例2与实施例1相区别的是：其中，所述热弯凸模1、所述热弯凹模2、所述模切凹模3和所述模切凸模4上均设置有用于与外部驱动设备安装的安装板13；
工作时，设置的安装板13可以方便与外部合模的驱动设备安装，安装方式可以采用螺纹连接或者卡接，驱动设备采用一般的直线电机或者伸缩气缸均可，只要可以满足其合模动作即可，这里不再赘述。
20.其中，所述热弯凸模1设置在所述热弯凹模2正上方，所述热弯凸模1的底面固定设置有成型凸弧面10，所述热弯凹模2的顶面设置有用于与所述成型凸弧面10配合的成型凹弧面20，所述模切凹模3设置在所述模切凸模4正上方，所述模切凹模3的底面设置有模切凹面30，所述模切凸模4的顶面设置有模切凸面40，所述模切凹面30内圈设置有与所述成品保护膜53尺寸轮廓一种的凹面槽31，所述凹面刀模刀线32设置在凹面槽31与所述模切凹面30相交处，所述模切凸面40的内圈设置有与所述成品保护膜53尺寸轮廓贴合的凸面台41，所述凸面刀模刀线42设置在模切凸面40的外边缘，所述成型凸弧面10、所述成型凹弧面20、所述模切凹面30和所述模切凸面40的左右两侧均预留有与所述定位平面区51轮廓贴合的平台面，相对的两个所述平台面上分别设有用于所述膜定位孔52成型的产品定位柱23和用于产品定位柱23插接的柱配合孔24；工作时，热弯凹模2设置在下方，方便将成型材料放入成型凹弧面20面上，然后热弯凸模1带动成型凸弧面10下压从而成型半成品膜5，其中模切凸模4设置在下方，方便半成品膜5整体隆起放置卡接，其中设置的产品定位柱23和柱配合孔24主要是配合定位平面区51上的膜定位孔52实现定位作用，设置的凹面槽31和凸面台41主要是方便从半成品膜5的曲面区50上切出成品保护膜53。
实施例3
21.与实施例1相区别的是：所述凸面刀模刀线42位于所述凹面刀模刀线32内圈，所述模切凸面40在位于所述凸面台41的外圈固定有一层刀刃海绵43；工作时，如图中a处的放大图所示，凹面刀模刀线32设置在凸面刀模刀线42外圈，围合防止模切凹模3和模切凸模4合模时，凹面刀模刀线32直接撞击到模切凸面40表面上，这里直接加装刀刃海绵43，从而可以对凹面刀模刀线32的刀刃进行保护，其中凸面刀模刀线42的刀刃由于设置在内圈，且模切凹面30的凹面槽31留有足够的裕量，因此凸面刀模刀线42不会撞击到凹面槽31的内底面上。
22.所述热弯凸模1和所述热弯凹模2内部均设置有加热电阻丝；工作时，设置的电阻丝主要用于对热弯凸模1和热弯凹模2热压成型的面进行加热，从而更好的进行导热，方便基材固定成型。
23.上述实施例1-3具体加工过程包括：一、原材料的处理：其中，保护膜的原材料由上至下以此包括基材，胶水层和离型膜，基材包括pet、pe、pp、pi或opp中的一种，胶水层包括硅胶或者亚克力胶，原材料为板材型，可以先安装普通模切工艺，切出整体外形和定位孔，然后再进行热弯。
24.二、热弯处理：热弯成型组件安装到热压冷却一体机上，热弯凸模1安装到其上固定板上，热弯凹模2安装到其下固定板上，将带定位孔的原材料放入到热弯模具中；
启动热压冷却一体机，使热弯模具的对热弯凸模1和热弯凹模2紧密闭合，根据原材料要求加热到60-260℃，保压2-60s，通冷却水至15-30℃，抬起热压冷却一体机，使对热弯凸模1和热弯凹模2分离，取出热弯半成品。
25.三、曲面模切：模切的模具包括模切凸模4、模切凹模3和刀刃海绵43组成，模切凹模3和模切凸模4的扣合面分别设置有用于切膜的凹面刀模刀线32和凸面刀模刀线42，凹面刀模刀线32和凸面刀模刀线42呈所述成品保护膜53外轮廓形，刀刃海绵43是对凹面刀模刀线32的保护，防止碰到下模模具上；将模切凸模4、模切凹模3安装到模切机上，模切凹模3安装在其上固定板上，模切凸模4安装在其下固定板上，将热弯半成品放入模具中，调整合适的压力和速度，模切产品，得到最终产品3d曲面保护膜；使用时撕掉离型膜，将产品贴在曲面屏幕上即可使用。
26.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。