专利名称：钛手提箱及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种钛手提箱及其制造方法和专用模具。属于箱包制造技术领域。它包括钛手提箱、箱体压制模具、上下箱体与箱中框滚动焊接工艺、上下箱体的一模一次冷加工成型工艺、箱体表面处理采用阳极氧化着色及附加保护膜复合工艺等技术内容。
目前市场上销售的各种手提箱包，在结构、制造工艺和选材上各有不同，存在的问题是①在结构设计上，使用功能不全，如箱体上没有设置计时报时、防盗报警放音、产品商标装饰等结构，一来箱体不美观，同时不能适应使用者旅行中计时报时，防盗窃报警的要求，安全可靠性差。②无论何种材质的手提箱包，在装配技术上，连接上下箱体和中框的工艺方法均为铆接法和胶接法。这种工艺方法导致了手提箱一体性、牢固性和密封性差，不能适应特殊恶劣环境，例如对于较大温差的变化适应性差;在高温度下，不能避免胶体熔解，箱体裂开质量事故发生。③传统的手提箱上下箱体压制工艺方法是在双动压力机上，需多模多次或加温压制，不仅费工、费时、消耗大、成本高，而且质量不易保证，如箱体表面容易划伤，箱角部易起皱，成型后仍需打磨和其它机械加工方法整形等等。④对于金属材质手提箱的表面装饰处理，传统采用的溶液阳极氧化法所形成的氧化膜薄厚不均匀，往往产生较大色差，且着色的或不着色的箱片都容易划伤，弄脏后擦不干净。尤其对于钛手提箱的表面处理，因钛材本身的材质特性更无法避免上述缺点。
本发明的目的正是在于针对上述现有技术的不足之处而提供一种新型结构的钛手提箱及制造方法。即上下箱体一次压制成型，并采用滚动熔化焊接和阳极氧化着色及附加保护膜的表面处理工艺方法。
本发明的目的可以通过以下技术措施得以实现由上箱体(1)、下箱体(2)、中框(3)、铰链(10)、安全锁(5)、提手(6)、密码锁(7)、装饰条(13)组成的钛手提箱，在上箱体(1)的上下角部位分别设有产品标志装饰窗(8)和商标窗(9)，在下箱体(2)的上角部位设有计时报时器(12);在箱体的中框一侧设有警报放音窗(11)。
在制做工艺方法上第一、钛手提箱上下箱体与箱中框的连接采用滚动熔化焊接工艺;第二、手提箱上下箱体的成型采用一模一次冷加工成型方法;第三、箱体表面处理采用阳极氧化着色及附加保护膜的复合工艺。即所说的手提箱上下箱体与箱中框的连接采用滚动熔化焊接的工序是①在上下箱体接口(11)处，上下箱体(8)、(9)和中框(10)之间分别采用了石棉耐温封条(13)、(12);②正极焊接滚轮(1)相对于负极(2)的转动，带动置于中间的焊接箱体(3)旋转，达到熔化焊接。所说的手提箱上下箱体的成型采用一模一次冷加工成型方法的具体做法是首先制做钛箱体复合式压制模具，该复合压制模具由上模体(1)、下模体(2)组成，在上模体(1)上设置了带有压边圈(4)的压紧缸(3)，在下模体(2)内设有带顶出缸板(7)的顶出缸(5)和成型板料定位销(6)。在制好模具后，先将上下模体(1)、(2)分别固定装于单动压力机上，再将箱体板料置于下模体(2)上;压紧缸(3)带动其上的压边圈(4)压紧板料，上模体(1)之成型模(8)与下模体(2)挤压板料使其成型，随后下模体(2)内的顶出缸(5)带动具有花纹的顶出缸板(7)将压制好的成型箱体顶出下模体(2)。
箱体表面阳极氧化着色采用熔盐电介法，即在电介液中加入金属盐;各种颜色的着色液组成及对应的电压分别是颜色组成电压(V)灰色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/L 180茶色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LCuSO4·5H2O0.1mol/L 180白色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LAl2(SO4)3·18H2O0.2mol/L 200暗绿色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LCoSO4·7H2O0.2mol/L 180灰青色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LCo(NH4)2(SO4)2·6H2O0.2mol/L 180
灰绿色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LNiSO4·6H2O0.1mol/L 170黄土色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LNiSO4·6H2O0.3mol/L 200黑色 K2Cr2O420g/L MnSO415g/L Al2(SO4)3·18H2O5g/L15根据所需要的颜色配好着色液，把压制好的箱片经碱、酸洗、白化处理后，放入需要的着色液中，通以直流电小时，即可着色，着色后取出箱片，冷水冲洗干净，凉干，施加保护膜。保护膜是将SKB3晶白料分别配以S2L、TAS、二甲苯，其组分重量比分别是SKB3∶S2L＝7∶1SKB3∶甲苯＝1∶2SKB3∶TAS＝1000∶8按上述比例配好涂料，混合搅拌均匀并过滤，放入喷枪喷施于着色箱片;喷涂压力为1～1.5kg/cm2，喷涂距离20～50cm，温度为15～40℃。将喷好的箱片在空气中放置10～20分钟，然后放入150℃的烘箱中烘烤30分钟，取出放在室温下自然冷却。
附图的图面说明如下
图1为本发明的立体示意图;
图2为本发明的主视示意图;
图3为本发明的仰视示意图;
图4为本发明的左视示意图;
其中1-上箱体2-下箱体3-中框4-脚链接触块5-安全锁6-提手7-密码锁8-产品标志装饰窗9-商标窗10-连接铰链11-警报放音孔12-计时报时器13-装饰条图5为本发明箱体与中框滚动熔化焊结工艺结构主视示意图;
图6为本发明箱体与中框滚动熔化焊结工艺结构侧视示意图;
图7为本发明上下箱体与中框焊结结构的局部剖视示意图;
其中1-焊接滚轮2-电源负极3-箱体4-焊接滚轮5-负极6-中框7-箱体8-上箱体9-下箱体10-中框
11-上下箱体接口12-密封石棉13-接口密封石棉14-滚焊接点15-焊缝装饰条图8为本发明压制模具结构示意图;
其中1-上模体2-下模体3-压紧缸4-压边圈5-顶出缸6-定位销7-顶出缸顶板图9～14为本发明箱体压制流程示意图;
其中8-箱体板料3-压紧缸4-压边圈9-成型模7-顶板5-顶出缸图9为模具静止状态下箱体板料8放置位置;
图10为上模压紧缸3动作带动压边圈4压紧板料8的状态;
图11为上模体成型模9压制的工作状态;
图12为压制过程中板料8成型状态;
图13为箱体板料压制成型后的状态;
图14为箱体成型后被下模体顶出缸顶板顶出状态。
实施例本发明说明书第五、六部分已经清楚、完整地描述了钛手提箱从箱体结构到制造工艺方法及专用模具的全部技术方案，这里不再重复。现在结合箱体压制流程示意图9～14补充说明钛箱体压制过程如下第一步，根据钛箱尺寸要求将具有一定几何形状的钛金属板料(8)置于下模体(1)上，此时模具为静止状态如图9。第二步，压紧缸(3)动作，带动其上的压边圈(4)紧压板料，压紧缸起压紧压边圈的作用，而压边圈直接压板料，起增大压力作用，如图10。第三步，上模体(1)上的成型模(9)开始压制工作，如图11。第四步，板料(8)随成型模(9)的压制开始变形，此时压边力稳定不变，如图12。第五步，板料(8)被压制成型，如图13。第六步，成型箱体被下模体(2)内的顶出缸顶板(7)顶出，如图14。顶出板(7)除了起顶出、取出成型箱体外，还具有箱体平面各种不同形状、花纹的成型作用。
用上述方法也可制造加工中框为铝合金等金属材料的钛手提箱。
本发明箱体与中框的焊接是依靠正极滚轮的转动带动箱件旋转，使正负极之间电流通过箱件产生高温形成线状熔点达到熔化焊接。
本发明相比现有技术的优点在于①改进了手提箱的结构设计，使其具有旅行途中计时报时，防盗窃报警，美观外观的功能，安全可靠性适用性增加，方便了使用者。②滚动熔化焊接使箱体可全部采用金属材料组装，大大增强了箱体的整体性和密封性，使箱体更加牢固严密，增加了防盗性，打破和避免了传统箱包装配技术上采用的铆接法和胶接法所造成的弱点。同时由于石棉耐温封条的采用，最大限度的提高了箱体耐温性能。避免了高温环境下胶体熔解，箱体裂开等质量事故发生。③改传统的箱体压制采用双动压力机及多模多次或加温压制工艺为在单动压力机上一次压制成功的压制方法，避免了箱体表面划伤和箱角皱折的缺陷，成型后易出模，不需打磨和整形处理，具有省工、省时、降低消耗、降低成本的显著优点。④由于钛材本身具备高强度(343～490MPa)、比重轻(4.5g/cm3)、耐蚀性强等优点，故本发明的箱体选材利用了钛材材质优点于箱包技术领域。解决了长期以来一直为制造商研究和急待解决的箱体重量和强度的矛盾问题。市场调查表明，钛手提箱具有箱体最轻的优点。箱体容积相同的不同材料箱子的重量对比如下箱体材料尺寸mm重量kg说明木箱120×410×4903.4产地不详工程塑料110×340×4503.2产地不详铝合金130×335×4502.8台湾产钛金属110×350×4472.4本发明⑤实现了箱体表面着色和附加保护膜的处理工艺，这种着色膜不是依靠光的干涉，而是着色膜本身的颜色，着色均匀、透明度高、附着力强、耐磨性好、美观大方。
权利要求
1.一种钛手提箱，由上箱体(1)、下箱体(2)、中框(3)、铰链(10)、安全锁(5)、提手(6)、密码锁(7)、装饰条(13)组成；其特征在于在上箱体(1)的上下角部位分别设有装饰及产品标志框(8)和商标框(9)，在下箱体(2)的上角部位设有计时报时器(12)；在箱体的中框一侧设有警报放音窗(11)。
2.一种制造权利要求1所述的钛手提箱的制造方法，其特征在于①手提箱上下箱体与箱中框的连接采用滚动熔化焊接工艺;②手提箱上下箱体的成型采用一模一次冷加工成型方法;③箱体表面处理采用阳极氧化着色及附加保护膜的复合工艺。
3.根据权利要求2所述的制造钛手提箱的方法，其特征在于所说的手提箱上下箱体与箱中框的连接采用滚动熔化焊接的工序是①在上下箱体接口(11)处，上下箱体(8)、(9)和中框(10)之间分别采用了石棉耐温封条(13)、(12);②正极焊接滚轮(1)相对于负极(2)的转动，带动置于中间的焊接箱体(3)旋转，达到熔化焊接。
4.根据权利要求2所述的制造钛手提箱的方法，其特征在于所说的手提箱上下箱体的成型采用一模一次冷加工成型方法的具体做法是①将上下模体(1)、(2)分别固定装于单动压力机上;②再将箱体板料置于下模体(2)上;③压紧缸(3)带动其上的压边圈(4)压紧板料;④上模体(1)之成型模(8)与下模体(2)压制板料使其成型;⑤下模体(2)内的顶出缸(5)带动具有花纹的顶出缸板(7)将压制好的成型箱体顶出下模体(2)。
5.根据权利要求2所述的制造钛手提箱的方法，其特征在于所说的手提箱箱体表面处理采用阳极氧化着色工艺是指采用熔盐电介法，即在电介液中加入金属盐;各种颜色的着色液组成及对应的电压分别是颜色组成电压(V)灰色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/L 180茶色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LCuSO4·5H2O0.1mol/L 180白色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LAl2(SO4)3·18H2O0.2mol/L 200暗绿色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LCoSO4·7H2O0.2mol/L 180灰青色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LCo(NH4)2(SO4)2·6H2O0.2mol/L 180灰绿色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LNiSO4·6H2O0.1mol/L 170黄土色 H2O20.1mol/L H3PO40.3mol/L H2SO41.5mol/LNiSO4·6H2O0.3mol/L 200黑色 K2Cr2O420g/L MnSO415g/L Al2(SO4)3·18H2O5g/L15把压制好的箱片经碱、酸洗、白化处理后，放入需要的着色液中，通以直流电小时，着色后取出箱片，冷水冲洗，凉干。
6.根据权利要求5所述的制造钛手提箱的方法，其特征在于所说的阳极氧化着色及附加保护膜复合工艺的保护膜形成是将SKB3晶白料分别配以S2L、TAS、二甲苯，其组分重量比分别是SKB3∶S2L＝7∶1SKB3∶甲苯＝1∶2SKB3∶TAS＝1000∶8按上述比例配好涂料混合搅拌均匀并过滤，放入喷枪喷施于着色箱片;喷涂压力为1～1.5kg/cm2，喷涂距离20～50cm，温度为15～40℃。将喷好的箱片在空气中放置10～20分钟，然后放入150℃的烘箱中烘烤30分钟，取出放在室温下自然冷却。
7.一种使用权利要求2所述方法制造权利要求1所述的钛手提箱的复合式压制模具，其特征在于由上模体(1)、下模体(2)组成;在上模体(1)上设置了带有压边圈(4)的压紧手提箱的复合式压制模具，其特征在于由上模体(1)、下模体(2)组成;在上模体(1)上设置了带有压边圈(4)的压紧缸(3)，在下模体(2)内设有带顶出缸板(7)的顶出缸(5)和成型板料定位销(6)。
全文摘要
一种用钛制作的手提箱及其制造方法和专用模具。它包括手提箱箱体上增加了计时报时、防盗窃报警等机构；上下箱体的压制采用一模一次冷加工成型及上下箱体与箱中框液动焊接工艺；特别是箱体表面处理采用阳极氧化着色及附加保护膜复合工艺等。本发明方便适用、安全可靠，增强了箱体的刚性和密封性，避免了采用铆接法和胶接法所致高温环境下脱胶开裂的缺点。克服了传统表面处理产生的氧化膜薄厚不均，解决了钛材手提箱表面装饰工艺。
文档编号A45C3/02GK1085412SQ93108310
公开日1994年4月20日 申请日期1993年7月13日 优先权日1993年7月13日
发明者马琳, 连敬祥, 卢其超, 郭金斗 申请人:宝鸡有色金属加工厂