一种容器盖卡缘的加工模具的制作方法

背景技术：
当前的社会消费中，一次性纸容器大量被使用，而与之相配套的容器盖则全部是塑料盖，由于使用量大，造成大量的环境污染。由于纸质容器盖无法采用纸板成型技术制造出来，只能是采用有着立体造型工艺的纸浆模塑技术生产，而湿纸胚在由上、下热模具挤压烘干时，模具侧壁无法直接制成负角度的内凹结构，因此纸浆模塑的容器盖不能很好的密封住杯口，无法替代塑料产品。专利200910157668.6植物纤维模塑容器盖倒钩槽之制造方法给出了三种方法予以实现：机械滑块挤压、转轮挤压和气囊挤压。机械滑块挤压和转轮挤压均属于硬性挤压拉伸，对于纸浆纤维而言有着极大的损伤，倒钩槽部位的纤维组织疏松，容器盖侧壁卡缘位置的强度遭到破坏，既影响盖本身的强度，又影响盖与容器的封闭性，进而影响到容器盖的开合次数，简单的1-2次开合后，卡缘就无法有效地对杯口进行密封。而气囊挤压对于大面积挤压或许有效，但是对于容器盖上的细小窄缝、凹槽而言作用不大，气囊壁薄则不耐压易爆裂，壁厚能耐压却不能很好地将纸杯侧壁挤压入狭小的凹槽中。

技术实现要素：
鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种容器盖卡缘的加工模具，通过弹性材料受压膨胀变形挤压纸浆模塑产品形成卡缘，通过此方法制成的容器盖，卡缘部位本体强度变高，封闭严密，而且能够多次开合效果不变。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种容器盖卡缘的加工模具，包括凹模、凸模、设置在整个加工模具内的弹性材料、容器盖，所述容器盖放置于凸模上部，凸模和凹模形状相适配。

进一步的，所述的凸模包括基座和活动滑块。

进一步的，所述的弹性材料固设在凸模的活动滑块和基座之间。

进一步的，凹模上环设有凹槽，凹模上安装有活动推板。

进一步的，所述弹性材料的安装高度是相对应于凹模合模时凹槽的位置。

所述弹性材料的的厚度大于凹槽的厚度。

更进一步的，所述的凸模还可以包括基座和顶料机构，模具内还设有盖板。

所述的弹性材料固设在盖板和凹模之间。

凸模的基座上环设有凹槽。

弹性材料的安装高度相对应于基座凹槽，厚度大于凹槽厚度。

所述的容器盖卡缘的加工方法，具体包括两种不同方式。

第一种方式的一种容器盖卡缘的加工方法，通过弹性材料a（3）受压膨胀变形挤压纸浆模塑产品形成卡缘，在与纸浆模塑容器盖a(5)外壁完全符型的凹模a（1）上，相应于容器盖a(5)侧壁上设有凹槽a（2），凹模a（1）上有活动推板（7），弹性材料a（3）固设在凸模的基座a（6）上；卡缘的加工方法如下：将容器盖（5）套在凸模的活动滑块（4）上，凹模a（1）向下挤压，首先与活动滑块a（4）相接触，并带动向下挤压，作用于弹性材料a（3），弹性材料a（3）受力膨胀，将纸浆容器壁挤入凹模a（1）的凹槽a（2）内，形成卡缘，然后凹模a（1）提起，随着凹模a（1）压力撤销，弹性材料a（3）弹性回撤，容器盖（5）随凹模a（1）上升，此时活动推板（7）推开容器盖，使容器盖（5）离开凹模a（1）落在凸模的活动滑块（4）上，取走后放入新盖进入下一个加工流程。

第二种方式的一种容器盖卡缘的加工方法，通过弹性材料b（10）受压膨胀变形挤压纸浆模塑产品形成卡缘，在与纸浆模塑容器盖b（14）内壁符型的基座b（11）上，凸模的基座b上环设有凹槽b（9），加工方法如下：将纸浆模塑的热压成型后的产品放置凸模的基座b（11）上，再将与纸浆模塑容器盖b(14)外形相符的凹模b（8）通过传动缸下压，凹模b（8）上相对应于凹槽b（9）的位置，安装有一定厚度的弹性材料b（10），弹性材料b（10）的外形为空心圆环状，其内径不小于容器盖外壁尚未加工卡缘前的尺寸，弹性材料b（10）通过盖板（13）固定在凹模b（8）上，当上下模合模并加压后，压力通过盖板（13）与基座b（11）施加到弹性材料b（10）上，弹性材料b（10）受压膨胀，只能推动容器盖b（14）外壁向凹槽b（9）处移动，使得纸浆容器外壁形成外凸内凹的卡缘，压力撤销后，弹性材料b（10）回弹，并随凹模b（8）移开，此时内模的顶料机构将纸浆模塑容器盖b（14）强行推出，完成成品。

方式一与方式二中模具除了可以在常温下使用外，还可以通过附加加热板、加热棒等，采用电加热或导热油加热方式将模具升温加热使用。

方式一与方式二中在模具加热使用时，相应的弹性材料应该选取耐高温的硅胶或全氟醚等材质橡胶。

模具加热高温下使用，目的是适用于纸浆模塑在湿胚烘干水分热压成型的同时挤压出卡缘，节省工艺流程，降低成本。当然已经热压成型的纸浆模塑产品也可以在常温下挤压出卡缘。

本实用新型采用上述结构带来的有益效果是：采用耐高温的弹性材料在纸浆模塑成品热压定型的同时，一次性挤压制成带卡缘的成品，其优点一是弹性制成的卡缘，结构强度高，不伤纤维；二是免去了二次加工的麻烦，省时省力，降低成本，并且节省一套模具，免去单独再制作挤压卡缘的模具；采用弹性材料二次对容器盖挤压制作卡缘，由于其对容器盖内壁的力量传递是属于均匀施力，容器盖受力均匀,成型均质，纤维所受损伤小,不降低本身强度，从而达到保证其封闭性的同时延长使用寿命的目的，弹性加工容器盖的开合次数可以达到30次，完全满足生活实际的需要；弹性材料加工简单,安装容易,通过压力调整行程方便简单,所以无论是制造成本还是日常的使用维护成本都大大低于机械滑块结构。

附图说明

图1是模具采用常温方式使用时的第一种结构示意图。

图2是图1的分解结构图。

图3是模具采用常温方式使用时的第二种结构示意图。

图4是图3的分解结构图。

图5是模具采用加热方式使用时的第一种结构示意图。

图6是图5的分解结构图。

图7是模具采用加热方式使用时的第二种结构示意图。

图8是图7的分解结构图。

图中，1、凹模a，2、凹槽a，3、弹性材料a，4、活动滑块，5、纸浆模塑容器盖，6、基座a，7、活动推板，8、凹模b，9、凹槽b，10、弹性材料b，11、基座b，12、活动顶料机构，13、盖板，14、容器盖b，15、加热板。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对一种容器盖卡缘的加工模具及方法做具体说明。

实施例1

一种容器盖卡缘的加工模具，包括凹模a（1）、凸模、设置在整个加工模具内的弹性材料（3）、容器盖（5），所述容器盖（5）放置于凸模上部，凸模上设有与凸模形状相适配的凹模（1）。

进一步的，所述的凸模包括基座a（6）和活动滑块（4）。

进一步的，所述的弹性材料（3）固设在凸模的活动滑块（4）和基座a（6）之间。

进一步的，凹模（1）上环设有凹槽a（2），凹模a（1）上安装有活动推板（7）。

进一步的，所述弹性材料（3）的安装高度是相对应于凹模a（1）合模时凹槽a（2）的位置。所述弹性材料（3）的厚度大于凹槽a（2）的厚度。

将纸浆模塑的容器盖（5）套在凸模的活动滑块（4）上，凹模a（1）向下挤压，首先与凸模的活动滑块（4）相接触，并带动向下挤压，作用于弹性材料a（3），弹性材料a（3）受力膨胀，将纸浆容器壁挤入凹模a（1）的凹槽（2）内，形成卡缘，然后凹模a（1）提起，随着凹模a（1）压力撤销，弹性材料a（3）弹性回撤，容器盖（5）随凹模a（1）上升，此时活动推板（7）推开纸浆模塑容器盖（5），使纸浆模塑容器盖（5）离开凹模a（1）落在活动滑块（4）上，取走后放入新盖进入下一个加工流程。

所述实施例1的弹性材料的挤压方式以由内向外被挤压的过程。

实施例2

一种容器盖卡缘的加工模具，包括凹模b（8）、凸模、设置在整个加工模具内的弹性材料b（10）、容器盖b（14），所述容器盖b（14）放置于凸模上部，凸模上设有与凸模形状相适配的凹模b（8）。

所述的凸模还可以包括基座b（11）和顶料机构（12），模具内还设有盖板（13）。

所述的弹性材料b（10）固设在盖板（13）和凹模b（8）之间。

凸模的基座b（11）上环设有凹槽b（9）。

弹性材料（10）的安装高度相对应于基座凹槽，厚度大于凹槽厚度。

将纸浆模塑放置凸模的基座b（11）上，再将与容器盖外形相符的凹模b（8）通过传动缸下压，凹模b（8）上相对应于凹槽b（9）的位置，安装有一定厚度的弹性材料b（10），弹性材料b（10）的外形为空心圆环状，其内径相当于容器盖b（14）外壁尚未加工卡缘前的尺寸，弹性材料b（10）通过盖板（13）固定在凹模（8）上，当凸凹模合模并加压后，压力通过盖板（13）与凸模的基座b（11）施加到弹性材料b（10）上，弹性材料b（10）受压膨胀，只能推动容器盖（14）外壁向凹槽b（9）处移动，使得容器盖（14）外壁形成内凹的卡缘，压力撤销后，弹性材料b（10）回弹，并随凹模b（8）移开，此时内模的顶料机构（12）将容器盖b（14）推出，完成成品。

所述实施例2的弹性材料的挤压方式以由外向内被挤压的过程。

实施例3

一种容器盖卡缘的加工模具，包括凹模a（1）、凸模、设置在整个加工模具内的弹性材料（3）、容器盖（5），所述容器盖（5）放置于凸模上部，凸模上设有与凸模形状相适配的凹模（1）。

进一步的，所述的凸模包括基座a（6）和活动滑块（4）。

进一步的，所述的弹性材料（3）固设在凸模的活动滑块（4）和基座a（6）之间。

进一步的，凹模（1）上环设有凹槽a（2），凹模a（1）上安装有活动推板（7）。

进一步的，所述弹性材料（3）的安装高度是相对应于凹模a（1）合模时凹槽a（2）的位置。所述弹性材料（3）的厚度大于凹槽a（2）的厚度。

进一步的，在凹模a（1）的上部和基座a（6）的下部分别安装加热板15。

实施例4

一种容器盖卡缘的加工模具，包括凹模b（8）、凸模、设置在整个加工模具内的弹性材料b（10）、容器盖b（14），所述容器盖b（14）放置于凸模上部，凸模上设有与凸模形状相适配的凹模b（8）。

所述的凸模还可以包括基座b（11）和顶料机构（12），模具内还设有盖板（13）。

所述的弹性材料b（10）固设在盖板（13）和凹模b（8）之间。

凸模的基座b（11）上环设有凹槽b（9）。

弹性材料（10）的安装高度相对应于基座凹槽，厚度大于凹槽厚度。

进一步的，在凹模b（8）的上部和基座b（11）分别安装加热板15。

实施例如上，但不仅限于此，除可以生产圆形容器盖，还可以生产方形、多边形等其他容器盖；还可以通过调整压力的大小以及保压时间，实现在最大卡缘深度的范围内，调整卡缘的松紧程度。

将未加工容器盖同滑块加工容器盖和弹性材料加工一次加工及二次加工的容器盖做静态平压压溃强度试验，如下表：

从上表可以看出，未加工容器盖侧壁的挺力或耐压程度同弹性材料一次加工的容器盖是最高的，这是由于它们都是一次热压定型制成，纤维组织没有遭到破坏，强度最大，而机械加工容器盖侧壁由于纤维组织受到机械硬性的切割、拉伸，其耐压能力只是未加工容器盖的40%；弹性材料二次加工容器盖的耐压能力虽不如未加工容器盖和弹性材料一次加工的容器盖，但是却远远超过机械加工容器盖，是它的 2.2 倍，说明弹性材料二次加工对容器盖侧壁的纤维损伤要远远轻于机械加工方式。

这说明弹性材料二次加工是弹性材料受到挤压后，前端遇隙膨胀，对于容器盖侧壁施加的压力是均匀的，并非是集中于一点，而且整个前端均匀呈弧形膨胀，这样对于容器盖侧壁而言，属于较大面积的受力，不易集中造成一点的损伤，对容器盖侧壁的结构强度没有太大的影响。

更为重要的是，卡缘本身的强度是容器盖能否封闭严格及重复开合的关键，加工方式的不同造成卡缘部位对于杯口的束缚能力差异极大。机械方式硬性挤压拉伸，对纸浆纤维的破坏极大，如同纸板被折过后，折痕部位纤维断裂，强度大幅下降。机械方式加工的卡缘，表面看来形成了内凹结构，但是由于该部位纤维断裂、疏散，毫无结构强度，因此开关2-3次后，其对杯口的束缚能力就大幅下降，不起作用。

将以上各加工方式的容器盖再做模拟使用试验。

同样取4克直径90㎜的容器盖，盖在盛满95℃热水的杯口。2分钟后各开关10次，然后同样做静态平压压溃强度试验，如下表：

由此可见，在热气的浸泡下，机械加工的容器盖受损的侧壁已经没有任何支撑能力，也就是说机械加工方式生产的容器盖，在实际的使用中，仅开关2、3次后，就丧失了卡缘对杯口的束缚，无法做到实际生活使用；而同样条件下，弹性加工容器盖的开合次数可以达到30次，完全满足生活实际的需要。

以下是机械加工的容器盖与弹性材料加工的容器盖开关次数比较试验,标准是多次开关后还能提得起满杯咖啡。