模具的制作方法

专利名称：模具的制作方法
技术领域：
模具
4支术领域
总的来说，本实用新型涉及用于物品(article)制造的装置。更具体的 讲，本实用新型涉及制造物品的模具和使用快速原型制造技术(prototyping) 成形的模具部件，所述模具用于制造物品，包括可穿戴物品，例如鞋类，包 括鞋外底、鞋底夹层、鞋面、鞋跟，手表带，珠宝，运动装备，例如护胫、 曲棍球、护胸、面罩、高尔夫装备等等。
背景技术：
有多种成形工艺都可以用来制造各种4莫制品。例如，注射成形(injection molding )、吹塑成形(blow molding )、压力成开j ( compression molding )、真 空模塑成形(vacuum molding)等等，都已经在许多制造各种模制品的工厂 中得到使用。模具和模制品可以由多种材料制造并具有多种构形。在历史上，
模具是非常昂贵的制造装置并且一个模具通常只适于制造一种设计形状的 模制品。在这种情况下，模制品设计上的任何改变都需要制造一个新模具。 然而在这种安排下，任何时候模制品设计的一个改变都需要进行昂贵的模具 替换。
此外，模制品设计的任何改变，或者模具本身的任何改变，经常需要相 当多的时间，因为整个模具都需要重新制造。而且， 一个给定的模具仅仅只 能用来制造特定的专门设计的模制品。这就需要多个完整的模具来制造多个 部件或多个设计(例如，不同尺寸、不同样式的部件等等，所有这些通常都 需要新的不同的模具)。这些传统的模具设置方法是昂贵的，并且总是将可 能的变化限制在了给定的模制品的生产过程之内。

实用新型内容
下面将大致概括性地介绍一下本实用新型的各个方面，从而为本实用新 型及其各个技术特征提供一个基本认识。这种概括不是用于以任何方式限制 本实用新型的范围，只是为以后更加详细的描述提供一个大体的概要和背景技术。
本实用新型意在提出用于制造部件的装置，该部件用于可穿戴物品的制造。
本实用新型一方面涉及用于制造物品的部件的制造方法和装置，例如可
穿戴物品。根据本实用新型一方面的一些模具的制造方法包括(a)成形具有 大致平表面的板；(b)成形具有至少一个孔的第二板，该孔被构造为用来接收 一个或更多模具插入物；和(c)成形模具插入物，其被构造成与第二板可拆卸 连接，其中该模具插入物由快速原型制造技术来成形。可以用来成形模具插 入物的快速原型制造技术是激光烧结、熔融沉积成形和立体印刷技术。
本实用新型的其它方面还涉及用于制造各种物品的模具。这些模具包 括，例如(a)具有大致平表面的板，该板是由第一材料制造的；和(b)至少一 个第二板，该第二板上具有至少一个孔，该孔被构造成用来接收由第二材料 制造的模具插入物。该模具插入物由快速原型制造技术来成形。
在此还介绍了根据本实用新型 一方面的涉及制造可穿戴物品的另 一种 方法。用来制造鞋类物品的一部分的方法，包括，例如(a)成形第一板，其 包括至少一个孔；(b)使用快速原型制造技术成形模具插入物，该模具插入物 被构造成可拆卸地插入第一板的多个孔中的一个孔；(c)成形第二板；(d)将可 模制材料插入由该模具插入物形成的腔中；(e)模制该可模制材料；和(f)将该 鞋类物品的一部分从模具中移走。在一些布置中，该模具插入物是根据数据 文件形成的，该数据文件是根据扫描将穿戴该模制品的用户的身体部分而得 到的。
通过本实用新型，可以获得一种可以快速和廉价地制造的模具。

通过参照以下对本实用新型的详细介绍并结合相应的附图，可以对本实
用新型以及其某些优点有更完整的理解。其中
图1大致显示了根据本实用新型一方面的三部分模具的例子的透视图； 图2大致显示了根据本实用新型一方面的两部分模具的例子的透视图； 图3大致显示了根据本实用新型中描述的方法成形的模具插入物的例
子，其是用来制造鞋类物品的鞋外底的；
图4显示了根据本实用新型中描述的方法成形的另 一个模具插入物的例子，其是用来制造表带的；
图5包括流程图，该流程图描述了根据本实用新型一方面的一种模具制
造的方法；
图6包括流程图，该流程图描述了根据本实用新型另一方面的另一种模 具制造的方法；
图7包括流程图，该流程图描述了根据本实用新型的方法和装置制造鞋 类物品的一部分的一种方法；
读者可知附图不必按比例绘制。
具体实施方式
以下参考构成本说明书 一 部分的附图对本实用新型的各个实施例结构 进行描述，附图示了用来制造诸如鞋类物品、表带、服饰等等之类的可穿戴 物品的各种示例性的方法和装置。此外，可以理解的是，也可以使用部件和 结构的其它具体设置，其结构和功能的改变将不会偏离本实用新型的范围。 另夕卜，术语"顶部"、"底部"、"前部"、"后部"、"尾部"、"侧面"、"内面"、"顶 面，，以及类似术语可以用在说明书中来描述本实用新型不同实施例的技术特 征和元件，用在此处的这些术语具有通用的含义，例如基于图中所示的方向 和/或通常所指的方向。在说明书中不需要为了落入本实用新型的范围而构造 特定的三维或空间结构方向。
A.根据本实用新型的实施例，用于制造可穿戴物品的部件的制造方法 和装置的概括描述
通常，如上所述，本实用新型一方面涉及用于制造各种可穿戴物品的部 件的制造方法和装置，例如鞋类产品、表带、服饰等等。以下是对本实用新 型更详细的介绍。
1 .根据本实用新型的制造部件和装置的示例
本实用新型的一个方面涉及用于制造可穿戴物品的三部分模具，其中至 少一部分模具是用快速原型制造技术成形的。这些模具可以包括，例如(a) 由第 一材料制造的第 一板，并且该第 一板包括由第二材料制造的第 一模具插 入物；(b)大致是平面的第二板，其由第一材料制造；和(c)设置在模具的第一 板和第二板之间的第三板。该第三板可以包括由第二材料制造的第二模具插 入物。该第一和第二模具插入物使用紧固件例如螺钉、螺栓等与其相应的板可拆卸连接。该第一和第二模具插入物使用快速原型制造技术成形，例如激 光烧结、熔融沉积成形，立体印刷技术等。
该第一和第二模具插入物可以通过逐层成形工艺例如上述一种工艺来 成形。这些工艺使得第一和第二模具插入物实质上是多孔的。此外，第一和 第二模具插入物可以成形为具有均匀壁厚。另外，该模具插入物可以成形为
具有将出现在模制品表面的图案或紋理。
在一些装置中，在其成形过程中，第一和第二模具插入物可以具有被包 括在模具插入物中的加热或冷却元件。这些加热和/或冷却元件可以提高模制 工艺的效率。
在一些实施例中，形成第一、第二和第三板的第一材料是钢、铝等等之 一，并且这些板彼此铰链连接。此外，形成模具插入物的第二材料可以是尼 龙或玻璃填充尼龙。成形的模具插入物通常被成形为可以经受与制造工艺或
模制工艺相关的温度和压力。例如，模具插入物被成形为可以经受300-350°F 的温度和5-20吨的合模压力吨数，这些是制造或模制工艺的一部分。
在另 一个示例性装置中，根据本实用新型的用来制造可穿戴物品的两部 分模具通常包括，例如(a)大致是平面的第一板，其由第一材料制造；和(b)
第二板，其包括大致是平面的第一区域，其由第一材料制造。该第一区域包 括一个或多个孔。第二板还包括第二区域，其包括模具插入物。该模具插入 物被构造成与第一区域的孔相适应，且模具插入物由第二材料制造。该模具 插入物利用快速原型制造技术成形，例如激光烧结、熔融沉积成形，立体印 刷技术等。
以上示例中的两部分模具可以被构造成或建造成包括以上所述的三部 分模具的不同方面。例如，加热和冷却元件可在模具插入物的形成过程中被 插入或包括在模具插入物中，该模具插入物被成形为可以经受给定制造工艺 的工艺参数，等等。
2.根据本实用新型用在可穿戴物品制造中的部件制造的方法和装置的示
例
本实用新型的另一个方面涉及部件和装置制造的方法和装置，例如根据 本实用新型实施例中的用于可穿戴物品制造中的模具。这些方法包括(a) 用第一材料成形第一板；(b)使用快速原型制造技术由第二材料成形模具插入 物；(c)形成第二板，其包括用来接收模具插入物的至少一个孔或腔；和/或将第二板与第一板铰链(或其它方式)连接。该模具插入物使用紧固件，例 如螺钉、螺栓等与第二板可拆卸连接。该模具插入物可以具有均匀壁厚。此 外，该模具插入物利用快速原型制造技术制造，例如激光烧结、熔融沉积成 形，立体印刷技术等。
在另一个实施例中，制造模具的方法包括，例如(a)成形第一板，该第 一板具有大致平面区域和用来接收第 一模具插入物的孔；(b)成形第 一模具插 入物并将其与第一板可拆卸连接；(c)成形大致是平面的第二板；(d)成形第三 板，其包括用来接收第二模具插入物的至少一个孔；(e)成形第二模具插入物， 并将该第二模具插入物与第三板可拆卸连接；和/或将第三板设置在第一板和 第二板之间。该实施例中第一、第二、第三板彼此可以铰链或其它形式连接。 第一和第二模具插入物使用快速原型制造技术成形，例如激光烧结、熔融沉
积成形，立体印刷技术等。
第一和第二模具插入物的成形步骤可包括在模具插入物上形成图案或
紋理，该图案或紋理将出现在模制品的表面上。此外，第一和第二模具插入 物的成形步骤可以包括以插入或以其它方式将加热和冷却元件置入冲莫具插 入物中，从而提高可穿戴物品的成形工艺的效率。 3 .根据本实用新型的制造物品的方法示例
根据本实用新型的实施例，本实用新型的其它方面涉及物品的制造，包 括可穿戴物品。制造可穿戴物品例如鞋类物品的一部分的一种方法包括，例 如(a)成形具有至少一个孔的第一板；(b)使用快速原型制造技术成形模具插 入物，其中该模具插入物被构造成为能够插入到顶部板的多个孔中的一个孔 中；(c)成形第二板，该第二板具有大致平表面；(d)将可模制材料插入到由模 具插入物形成的腔中；(e)模制该可模制材料，并且(f)将模制品从腔中移走。 该模制操作步骤可包括加热和冷却才莫具来成形被模制的可穿戴物品。该模制 操作可以是注射成形、压制成形、真空模塑成形、吹塑成形等等之一。
以上所述的制造方法也可以使用三部分模具，如本实用新型的其它实施 例所述。附加地或可替换地，该模具插入物可以通过包含在存储数据文件中 的虚拟设计来成形。该虚拟设计可以通过设计者或操作者来生成，或者，在 一些实施例中，该虚拟设计可以通过扫描将穿戴该模制品的用户的身体部分 来生成。
B.用于物品制造的方法和装置的概要介绍，包括可穿戴物品本实用新型的其它方面涉及用于制造可穿戴物品的方法和装置，例如鞋 类、表带、服饰等等。以下将对本实用新型的这些方面进行更详细地介绍。
1. 根据本实用新型的用于制造物品的装置的示例，包括可穿戴物品
用于制造可穿戴物品的装置的示例性装置包括至少一个板，该板具有用 来接收模具插入物的多个孔。该模具插入物是使用快速原型制造技术成形 的，并且与该板可拆卸连接。该装置还包括具有大致平表面的第二板。在一 些设置中，还包括第三板。该第三板也可以具有用来接收模具插入物的多个 孔。
2. 用于制造物品，包括可穿戴物品的的装置的制造方法示例，和根据本 实用新型这一方面的制造可穿戴物品的方法
如上所述，根据本实用新型的用于制造可穿戴物品的装置的制造方法可 以包括(a)成形第一板，其具有用来接收模具插入物的至少一个孔；(b)使用 快速原型制造技术来成形模具插入物；(c)成形第二板；和/或(d)第一板和第 二板以铰链(或其它方式)相配合。在其它方法示例中，可以成形包括用来 接收模具插入物的多个孔的第三板。
附加的或可以替换的，如上所述的可穿戴物品的制造方法可以包括(a) 成形第一板；(b)使用快速原型制造技术成形模具插入物，该模具插入物被构 造为可与第 一板可拆卸连接；(c)将可模制材料插入由该模具插入物形成的腔 中；和(d)在模具上执行模制工艺。
以下将对本实用新型的具体实施例进行更加详细地介绍。读者可以理解 所公开的这些具体实施例仅仅用于解释说明本实用新型的一些例子，不是用 来对本实用新型进行限制。
C.本实用新型的具体实施例
图1概括地图示了一个示例性的模具100,其可以根据本实用新型的方 面被生产和/或使用。该模具100可被用于制造任意数量的物品，包括但不限 于可穿戴物品，例如鞋类、表带，服饰等等。图1中的模具100大致上是三 部分模具，以开放的构造被显示出来。即，模具100包括顶部板或托架 (carrier) 102，第二或底部板104，和中部板或托架106。该模具板102、 104、 106可以用任何合适的材料制造，例如钢、铝等等。其它的模具布置， 例如两部分模具(图2中的200)，也可以根据本实用新型的一些方面被生产 和/或使用，并将在下文进行介绍。在图1所示的布置中，顶部板102包括两个凹入的区域或孔110a、 110b, 它们被布置为可容纳顶部模具插入物112。所显示的顶部板102包括顶部模 具插入物112,其插入在顶部板的孔110a中，而另一个孔110b中则没有顶 部模具插入物插入其中。可以使用任何合适的方式使顶部模具插入物112包 含在孔110a中，从而保持在顶部板102上的顶部模具插入物112的位置。 在一些布置中，顶部模具插入物112使用紧固件例如螺钉、螺栓等与顶部板 102可拆卸连接。该顶部板102还包括至少一个铰链114。为了使两个板102 和106之间可以移动，该至少 一个铰链114将顶部板102连接到中间板106 上。
顶部模具插入物112通常包括腔形区域120，至少一部分模制品在其中 形成。在图l所示的示例中，顶部模具插入物112提供了模腔120用来形成 鞋类物品的鞋外底的底表面。该顶部模具插入物112通常与中板模具插入物 150联合工作来成形该模制品，如下面将进一步介绍的那样。本实用新型的 特征也可以用来进行其它物品的制造，包括鞋类物品的其它部分，例如鞋底 夹层或其部分，鞋面或其部分等等。
模具100进一步包括底部板104。本示例结构中的底部板104包括大致 平的表面。该底部板104可以提供光滑表面，当模具100的三个板102、 104、 106紧密合模时待模制的物品可在该光滑表面上被压制成形。此外，底部板 104包括至少一个铰链124。该至少一个4交《连124可以将底部+反104与中间 板106连接起来，以便允许底部板104可以相对于中间板106移动。
图1所示的三部分才莫具IOO还进一步包括中间板106。该中间板106 #皮 布置在顶部板102和底部板104之间，以使得当模具100紧密合模时，顶部 板102和底部板104与中间板106充分接触。
中间板106还包括多个孔140a、 140b，中间^反才莫具插入物150可以4皮》文 置在这些孔中。该多个孔140a、 140b可以被成形为可容纳任意类型的中间 板模具插入物150。如图l所示，孔140a、 140b是大致矩形的。因此，相应 的中间板^^莫具插入物150包括获得好评的(complimentary)大致矩形。这种 布置允许将中间板，或者^f莫具插入物将要插入的板成形为具有标准尺寸和形 状，从而可以与任何模具插入物配合使用和再使用，只要该模具插入物的尺 寸适于放置到板的孔中。例如，通过对模具插入物进行简单的修改，多个不 同的物品、设计等都可以用相同的模具来成形。这种布置可以简化模具的制造并降低生产成本。
可以使用任何适合的方式将中间板模具插入物150置于合适的位置，从
而将该模具插入物150保持在中间板的孔140a中。在一些布置中，使用紧 固件例如螺钉、螺栓等将中间板模具插入物150与中间板的孔140a可拆卸连接。
中间板模具插入物150通常形成有模腔151，被构造成用来模制成形待 模制品的侧面部分。例如，在图1所示的模具100中，中间板模具插入物150 沿着侧壁、前壁和后壁的内部部分152可以具有细节设计。该细节设计可以 被用来在鞋类物品的鞋外底的侧部上成形相应的细节设计。当合模时，图1 所示的顶部模具插入物112和中间板模具插入物150将形成用来成形鞋类物 品的完整的鞋外底的模腔。
根据本实用新型此处所述的内容，图1所示的顶部模具插入物112和中 间板模具插入物150使用快速原型制造技术来成形。例如，模具插入物112、 150可以使用激光烧结、熔融沉积成形和立体印刷等成形。快速原型制造技 术包括从数据文件中提取虚拟设计，例如计算机辅助设计(CAD)文件，并 通过逐层成形工艺自动建立设计目标。基本上，该制造设备从CAD文件中 读取设计并将粉末、液体或片材以连续层的形式放置为连续层来建立三维目
起，从而形成三维设计目标。这种快速原型制造技术在本领域往往是公知的。 根据此处所述的内容可以用于成形模具插入物的一种具体工艺是激光 烧结。这种工艺包括在一个数据文件例如CAD文件中产生虚拟设计。激光 烧结制造设备读取该CAD文件并通过使用高能激光来烧结粉末或塑料、金 属或陶资的小颗粒形成三维设计目标。通过扫描由CAD文件生成的横截面 或扫描粉末层表面上的部分，激光有选择性地烧结粉末材料。在每个横截面 都被扫描后，粉末层降低一个层厚， 一个新材料层被施加到顶部，重复该过 程直到零件完成。激光烧结和其它快速原型成形技术是本领域通常所公知 的。已经授权给Bourell等人的美国专利No.5,156，697介绍了 一个实例系统， 在此引入作为参考。
例如，为了生成如图1所示的中间板模具插入物150,首先敷设所需材 料的粉末初始层。接着，第二层粉末被放置在第一层的上部。然后高能激光 器利用CAD文件确定在哪里将两个粉末层烧结在一起。例如，围绕边界而
12不是在中心区域烧结所述层。放置在中心区域的粉末将被移走(如在激光烧 结工艺完成之后)并可能被再利用。形成层和烧结工艺连续进行直到形成 CAD文件的目标。
利用快速原型制造技术来成形顶部板模具插入物112和中间板模具插入 物150使得模具插入物112、 150能够快速成形。例如，可以使用激光烧结 技术根据CAD文件成形模具插入物112、 150。成形模具插入物比成形传统 模具所需的时间少。当所需的模具插入物112、 150将要改变时，可以通过 改变CAD文件来实现这种改变，并且可以在相同的时间期限内利用激光烧 结技术成形新的模具插入物112、 150。为了改变模具从而生产具有变化的物 品，将已存在的模具插入物112、 150从相应的板102、 106上移走并且将新 的模具插入物112、 150插入，并且利用任何已知的紧固方式将它们可拆卸 地安装在合适的位置。然后具有变化的物品被生产。可以通过改变模具插入 物112、 150来实现物品的变化，而不需要像传统模制方式那样替换整个模 具。这大大简化了使模具和/或模制品发生变化的工艺，并且允许所制造的物 品连续发生变化。此外，由于仅仅改变模具插入物112、 150(且新模具插入 物可以利用快速且相对廉价的CAD设计和快速原型制造技术来生成)而不 是更换由金属或其它传统材料制造的整个模具，因此大大节约了费用。实质 上，使用快速原型制造技术来成形模具插入物使得模块化的模具插入物的制 造变得容易，可以在生产过程中的任何时候快速容易地进行变更或改变。
此外，所述的方法提供了定制模具的能力。可以在CAD文件中产生微 小的变化，可以根据该CAD文件在相对较短的时间内制造模具插入物112、 150。在一个例子中，成形的每个模具插入物112、 150都具有微小的变化， 基于所使用的这些模具插入物，使得通过这些模具制造的每个物品都是不同 的。尽管由于时间和费用因素该方法可能不是批量生产方法，这种用户化配 置使得目标定制变得可行。
进一步地，模具插入物112、 150可以通过扫描将穿戴这些模制品的用 户的身体部分来成形。例如，扫描用户的脚部，基于该扫描结果生成待成形 物品的CAD文件。然后通过该扫描结果生成的CAD文件被用来生成模具插 入物112、 150,该模具插入物用来生成与用户的脚部特征精确吻合的定制的 鞋子。 一般而言，入作为参考。
使用快速原型制造技术，例如激光烧结，来生成模具插入物也可以不需 要附加工艺而在模制品上产生紋理。例如，可以在模具插入物生成时将任何 所需的紋理包括在其中，因此消除了进一步加工该模制品使其具有所需紋理 的需要，而这种工艺在传统的模具设置中是必要的。
此外，使用快速原型制造技术例如激光烧结来生成模具插入物使得生成 的模具可以经受与物品例如鞋类的加工或压制相关的工艺要求。例如，生成
的模具插入物可以经受在300。F-350下之间的工艺温度。此外，该模具插入 物和生成的模具可以经受5-20吨的合模压力吨数。
模具插入物112， 150可以由任何能够经受上述工艺参数的材料来制造。 例如，模具插入物112、 150可以由尼龙制造。在一个具体实施例中，该模 具插入物是由玻璃填充尼龙制造的。在另一实施例中，模具插入物是由铝填 充尼龙制造的。
进一步地，使用快速原型制造技术例如激光烧结来生成模具插入物112、 150可以生成多孔模具插入物。即，模具插入物112、 150的逐层生成可以导 致在模具插入物U2、 150内产生细小的气孔。在一些设置中，生成的模具 插入物112、 150的固体含量在95%到98%之间。在另一些实施例中，生成 的模具插入物的固体含量为大约96%。这种多孔性使得在模具使用时空气或 其它流体能够从由模具插入物生成的模腔中逸出。附加地或可替换地，如果 需要，可以调整激光烧结或其它快速原型制造技术来生成贯穿模具插入物的 小的洞或通道以使得空气或其它流体逸出。
使用在此所述的方法和装置制造的产品，例如鞋类、表带、服饰等物品， 可以使用任何已知的模制工艺来成形。即，本文所述的模具插入物和成形该 模具和模具插入物的方法可以使用注射成形、吹塑成形、真空模塑成形、压
力成形以及其它模制工艺来成形。此外，这些产品可以由任何合适的可模制 材料例如橡胶、乙烯基物(vinyl)、聚合物、乙基乙烯基乙酸酯
(ethylvinylacetate )和Phylon制成。
此外，在模具插入物112、 150的制造过程中，可以将各种热传递元件
(图3中的320)植入模具插入物112、 150中。例如，可以将加热元件插入 模具插入物托架和模具插入物112、 150中。可以在激光烧结过程中插入加 热元件。该加热元件使得热量被引入到模具插入物112、 150中从而提供更高效的模制工艺。例如，传统的模具需要使热量通过托架板的金属到达模腔。 在此所述的设置中，可以将热量更直接地引入模腔中，从而减少将模具加热 到预定温度所需的时间。
附加地或可替换地，可以在制造过程中将冷却元件或气流管植入模具插 入物112、 150中。在模制工艺的冷却阶段，这些冷却元件可以使得额外的 气流流过模制品。这些额外的气流可以提高模制工艺的效率。
如果需要，可以利用快速原型制造技术将空气或流体的气流道(用于加 热或冷却的目的)直接集成在模具插入物的结构中，而不是给模具插入物中 增力口硬件。
此外，可以在激光烧结过程中将热敏电阻(图3中的330)插入模具插 入物112、 150中。该热敏电阻330使得操作者可以监控模具插入物112、 150 中不同区域的热量能级。然后这些热量能级可以被控制从而使得模制工艺更 力口高效。
使用固体沉积成形技术例如激光烧结来成形模具插入物112、 150,也可 以使得成形的插入物112， 150具有所需的非均匀壁厚或均匀壁厚。例如， 均匀壁厚的模具插入物112、 150可以使模具插入物112、 150中的热量分布 更加均匀并遍及整个模制品。此外，均匀壁厚可以使从模具托架或板到模具 插入物并最终到达^^莫制品的热量传递更加均勻。更加均勻的热量分布和热量 传递可以使模制工艺更高效。然而，如果需要非均匀壁厚，也能够生产具有 所需的任意壁厚的模具插入物112、 150(例如，根据CAD文件的内容，根 据该文件制造模具)。
上述的方法和装置已经结合三部分模具100的使用和制造介绍过了 。上 述方法和装置还可以用在两部分才莫具200中，如图2所示。该两部分4莫具200 包括具有多个孔208a、 208b的顶部板202。孔208a、 208b被构造成接收顶 部才莫具插入物212。该顶部模具插入物212通常包括侧壁部分、前部部分和 后部部分，以及底部部分。顶部模具插入物212中形成有腔220,模制品在 该腔中成形，其功能与三部分模具布置100中的顶部板模具插入物112和中 间板才莫具插入物150相似。
顶部板202还包括至少 一个4交《连214。该至少 一个4交《连214与底部斧反204 连接从而使得顶部板202与底部板204彼此可以相对移动。
两部分模具200还包括底部板204。该底部板204是大致矩形的并可以包括大致平的表面210,被模制物品紧贴该表面210成形。底部板204还可 以包括至少一个铰链214，其与顶部板202连接。如果需要，底部板204的 表面210可以是非平面的、有紋理的、和/或其它形状从而为最终模制品的相 应表面提供所需的外观。
图3和图4显示了才莫具插入物300、 400的示例，它们可被用于上述的 两部分模具200中。图3图示了筒化的模具插入物300，其用来成形鞋类物 品的外底。该模具插入物300包括两个侧壁部分302，前部部分304和后部 部分306,和底部部分310。该才莫具插入物300形成了腔312,在才莫制过程中 鞋外底在该腔中成形。该模具插入物300还包括出现在模具插入物300的底 部部分310上的紋理314。所示的紋理仅仅是可以包括在模具插入物300中 的一种紋理的一个例子。
图4显示了用来成形表带的模具插入物400的示例。该模具插入物400 包括用来成形表带的每个侧面的侧壁部分402、用来成形表带各端的前部部 分404a、 404b和用来成形表带各端的尾部部分406a、 406b。该冲莫具插入物 400还包括用来成形表带各个主表面的底部部分408a、 408b，其可以包括将 会在模制品上看到的细节设计或紋理。该模具插入物400形成有用于表带每 个部分的腔412a、 412b，在模制过程中表带在该腔中成形。
图5提供了流程图，该流程图描述了根据本实用新型所述的模具制造方 法的一个示例。在步骤500中，形成第一板，其包括用来容纳第一模具插入 物的孔。在步骤502中，产生了数据文件例如CAD文件，第一模具插入物 的三维模型在其中产生。在步骤504中，基于步骤502中生成的CAD文件， 使用快速原型制造技术，例如激光烧结技术生成第一模具插入物。在步骤506 中，成形第二板。该第二板通常包括一个或更多可供第二模具插入物插入的 孔。在步骤508中，产生数据文件，例如CAD文件，第二模具插入物的三 维模型在其中生成。步骤510包括基于步骤508中产生的CAD文件生成第 二模具插入物。使用快速原型制造技术，例如激光烧结技术来成形该第二模 具插入物。在步骤512中，第一和第二模具插入物被插入到与它们相应的板 中。在步骤514中，生成第三板，其包括大致平的表面，模制品可紧贴该平 表面成形。
图6提供了流程图，该流程图描述了根据本实用新型所述的方面成形两 部分模具的方法。在步骤600中，成形第一板，其包括至少一个孔。在步骤
16602中，生成数据文件，例如CAD文件，模具插入物的虚拟设计在其中生 成。在步骤604中，基于从步骤602中生成的CAD文件，形成至少一个模 具插入物。该模具插入物可以使用快速原型制造技术来成形，例如激光烧结 技术。在步骤606中，该模具插入物被插入到第一板的至少一个孔中。可以 利用紧固件，如螺栓螺钉等将模具插入物可拆卸地安装在该孔中。在步骤608 中，成形第二板。该第二板可以包括大致平的平面，模制品可紧贴该平面成 形。在步骤610中，将第二板与顶部板铰链连接形成模具。
图7提供了流程图，该流程图描述了使用以上所述的模具布置之一来成 形鞋类物品的一部分的方法。为了简化，使用两部分模具来显示和介绍图7 中的步骤。在步骤700中，扫描用户的脚部。使用已知的方法、计算机系统 和软件来执行该扫描。根据该扫描结果，在步骤702中产生了数据文件，例 如CAD文件，同时还伴随有鞋类物品所需部分的虚拟设计。该虛拟设计是 根据由扫描结果确定的用户的脚部特征产生的。在该例中，将成形鞋外底。 在步骤704中，根据该CAD文件中的设计成形顶部模具插入物。该顶部模 具插入物使用快速原型制造技术如激光烧结技术来成形。如上所讨论的，可 通过以逐层的方式烧结粉末层直到生成所需模具插入物来成形顶部模具插 入物。在步骤706中， 一旦该模具插入物生成，其就被插入到模具的顶部板 中。该模具插入物通过紧固件例如螺钉、螺栓等与顶部板可拆卸连接。在步 骤708中，所需材料被插入到由模具插入物形成的模腔中。例如，用于制造 鞋外底的Phylon或橡胶被插入到模腔中。在步骤710中，该模具被加热， 而在步骤712中，该模具被冷却。在步骤714中， 一旦模具冷却，就将所形 成的鞋外底从模具中移走，并进行进一步加工以完成鞋类物品的制造。
根据在此所述的方法成形的模具插入物可以以任何想要的方式同任何 类型的模具装置一起使用而不偏离本实用新型实质。对于模具构形、模制工 艺的类型、制造过程等的其它变形都是可以的并且不偏离在此所描述的本实 用新型的范围。
结论
行本实用新型的模式，然而本领域技术人员可知以上所述的系统和方法可以 具有很多变形和置换形式。这样，本实用新型的实质和范围将由所附的权利 要求进行广泛地限定。
权利要求1、一种模具，其特征在于，该模具包括第一板，该第一板是大致平面的且由第一材料形成，该第一板还包括第一模具插入物，该第一模具插入物由第二材料形成；第二板，该第二板是大致平面的且由第一材料形成；和第三板，该第三板位于第一板和第二板之间并且包括第二模具插入物，该第二模具插入物由第二材料形成；其中第一和第二模具插入物利用快速原型制造技术成形。
2、 如权利要求1所述的模具，其特征在于，第一材料是钢和铝中的一种。
3、 如权利要求1所述的模具，其特征在于，第二材料是尼龙、铝填充 尼龙和玻璃填充尼龙中的一种。
4、 如权利要求1所述的模具，其特征在于，—第一和第二模具插入物具 有均匀壁厚。
5、 如权利要求1所述的模具，其特征在于，第一模具插入物与第一板 可拆卸连4妄。
6、 如权利要求5所述的模具，其特征在于，第一才莫具插入物利用螺母 和螺栓中的至少 一种与第 一板连接。
7、 如权利要求1所述的模具，其特征在于，第二模具插入物与第三板 可拆卸连4妾。
8、 如权利要求7所述的模具，其特征在于，第二模具插入物利用螺母 和螺栓中的至少 一种与第三板连接。
9、 如权利要求l所述的模具，其特征在于，第二材料是多孔材料。
10、 如权利要求9所述的模具，其特征在于，第二材料至少具有95%的 固体。
11、 如权利要求l所述的模具，其特征在于，第一和第二模具插入物包 括紋理，该紋理将包含于模制品的外表面上。
12、 如权利要求11所述的模具，其特征在于，模具插入物限定鞋类物 品的一部分。
13、 如权利要求11所述的模具，其特征在于，模具插入物限定表带。.
14、 如权利要求1所述的模具，其特征在于，第一和第三板彼此铰链连 接，且第二和第三板彼此铰链连接。
15、 一种模具，其特征在于，该模具包括 第一板，该第一板是大致平面的且由第一材料形成；第二板，该第二板与所述第一板铰链连接，该第二板包括至少一个孔， 用来接收才莫具插入物；和该^t具插入物由第二材料形成并与第二板连接，该^t具插入物利用快速 原型制造技术成形。
16、 如权利要求15所述的模具 充尼龙和玻璃填充尼龙中的一种。
17、 如权利要求15所述的模具 拆卸连接。
18、 如权利要求15所述的模具 在该^t具插入物之中的加热元件。
19、 如权利要求15所述的模具 在该才莫具插入物之中的冷却元件。
20、 一种用于制造业的模具，其特征在于，该模具包括 第一板，该第一板是大致平面的且由第一材料形成；和 至少一第二板，该第二板包括第一区域，该第一区域是大致平面的且由第一材料形成，该第一区 域还包括至少一个孔；和模具插入物，该模具插入物由第二材料形成且被构造成插入到该至 少一个孔中，该it具插入物形成才莫腔；其中，该模具插入物利用快速原型制造技术成形，并且其中模具插入物 还包括植入其中的热传递元件。
21、 如权利要求20所述的用于制造业的模具，其特征在于，所述快速 原型制造技术是激光烧结、熔融沉积成形和立体印刷技术中的一种。
22、 如权利要求20所述的用于制造业的模具，其特征在于，所述热传 递元件是加热元件。
23、 如权利要求22所述的用于制造业的模具，其特征在于，还包括植 入该模具插入物中的热敏电阻。,其特征在于，第二材料是尼龙、铝填 ,其特征在于，模具插入物与第二板可 ，其特征在于，模具插入物还包括植入 ,其特征在于，才莫具插入物还包括植入
24、 如权利要求20所述的用于制造业的模具，其特征在于，第一材料 是钢或铝中的一种。
25、 如权利要求20所述的用于制造业的模具，其特征在于，第二材料 是玻璃填充尼龙和铝填充尼龙中的一种。
26、 一种模具，其特征在于，该模具包括 第一板，该第一板是大致平面的且由第一材料形成；第二板，其与第一板铰链连接，该第二板由第一材料形成，并且包括至 少一个孔，用来接收可拆卸的^^莫具插入物；和该模具插入物由第二材料形成且与第二板连接，该模具插入物具有凹入 区域，该凹入区域被构造成成形鞋类物品的一部分，且该模具插入物是利用 快速原型制造技术成形的。
27、 如权利要求26所述的模具，其特征在于，笫一材料是钢和铝中的 —种。
28、 如权利要求26所述的模具，其特征在于，第二材料与第一材料不同。
29、 如权利要求28所述的模具，其特征在于，第二材料是多孔材料。
30、 如权利要求26所述的模具，其特征在于，还包括植入模具插入物 之中的多个热壽文电阻。
专利摘要本实用新型提出了一种模具，该模具用于可穿戴物品的制造。该模具包括第一板，该第一板是大致平面的且由第一材料形成，该第一板还包括第一模具插入物，该第一模具插入物由第二材料形成；第二板，该第二板是大致平面的且由第一材料形成；和第三板，该第三板位于第一板和第二板之间，并且包括第二模具插入物，该第二模具插入物由第二材料形成；其中第一和第二模具插入物利用快速原型制造技术成形。通过本实用新型，可以获得一种可以快速和廉价地制造的模具。
文档编号B29C33/30GK201371529SQ200820179878
公开日2009年12月30日 申请日期2008年9月16日 优先权日2007年9月13日
发明者托尼·迪安 申请人:耐克国际有限公司