发明创造名称：一种框架模具快速制造方法
外观设计名称：
决定号：201433
决定日：2020-01-09
委内编号：1F272539
优先权日：
申请（专利）号：201610286053.3
申请日：2016-05-03
复审请求人：北京航空航天大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：陈华
合议组组长：左凤茹
参审员：李晋珩
国际分类号：B23P15/24(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中国专利法第22条第3款
决定要点
：若一项权利要求与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，而该区别技术特征部分被其它现有技术公开，部分是本领域的公知常识，则在最接近现有技术的基础上结合其他现有技术和本领域的公知常识得出该权利要求的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201610286053.3，名称为“一种框架模具快速制造方法”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为北京航空航天大学，申请日为2016年05月03日，公开日为2016年08月17日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年10月31日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2016年05月03日提交的权利要求第1-3项、说明书摘要、摘要附图、说明书附图1-4（即第1-3页）；2016年06月19日提交的说明书第[0001]-[0032]段（即第1-5页）。
驳回决定中引用的对比文件如下： 对比文件3：“金属复材模具复杂曲面模板精确预成型工艺技术研究”，张勇兵等，玻璃钢/复合材料，第1期，第81-84页，公开日：2014年01月31日；
对比文件4：“复杂钣金零件渐进成形方法”，崔震等，机械工程学报，第43卷第12期，第235-239页，公开日：2007年12月31日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种框架模具快速制造方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
步骤一、材料及设备准备：根据框架模具形状和性能的要求准备相应尺寸和材质的模板和框架结构；以木质高密度纤维板作为坯料制作渐进成形加工过程中使用的木质模具；
步骤二、渐进成形技术成形型面：将木质模具和模板固定到渐进成形设备上，采用渐进成形技术，使模板成形出设计的框架模具的型面尺寸；
步骤三、模具结构加强：框架模具的模板表面加工完成之后，从渐进成形机床上取下，将模板与框架结构焊接到一起形成框架模具；
步骤四、热处理:使用热处理设备，将框架模具放到热处理设备中，通过热处理技术，使框架模具达到模具的使用要求；
步骤五、模具表面微处理：热处理完成之后，将框架模具安装到渐进成形设备或数控加工设备，根据零件最终尺寸要求进行外形的精确数控加工，得到最终尺寸零件，加工结束。
2. 根据权利要求1所述的一种框架模具快速制造方法，其特征在于：步骤一中框架结构是根据框架模具的受力情况，在保证模具的刚度和对模板有效支撑的基础上，使用焊接设备，将钢板焊接而成的支撑结构。
3. 根据权利要求1所述的一种框架模具快速制造方法，其特征在于：步骤四中的热处理技术是指去应力退火，消除加工应力和焊接产生的热应力对框架模具的材料进行热处理强化。”
驳回决定认为：权利要求1要求保护的内容与对比文件3公开的内容相比，区别在于：权利要求1中的步骤一限定“以木质高密度纤维板作为坯料制作渐进成形加工过程中使用的木质模具”；步骤二是“渐进成形技术成形型面：将木质模具和模板固定到渐进成形设备上，采用渐进成形技术，使模板成形出设计的框架模具的型面尺寸”，接着步骤三，框架模具的模板表面加工完成之后，从渐进成形机床上取下，然后焊接。上述区别技术特征部分被对比文件4公开,部分是本领域的常规技术手段或容易预料的。因此，权利要求1相对于对比文件3、4以及本领域的常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2的附加技术特征部分被对比文件3公开、部分为本领域技术人员容易想到的，权利要求3的附加技术特征是本领域的常规技术选择，因此，权利要求2、3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服,于2019年01月29日向国家知识产权局提出了复审请求，没有修改权利要求书，仅进行了意见陈述。复审请求人认为：对比文件3公开的是型面平缓类复合材料模具的预加工方法，该方法没有介绍该类最终模具的完整制造流程，仅仅适合形状平缓的模具的预成型，不适合复杂形状预成形。其通过局部重物加载方式将毛坯钢板贴合到框架上，框架不单独作为复合模具材料的支撑结构，还需要作为局部冲压的凹模使用。框架会因为成形过程中的力塑形变形影响框架的外形结构和刚度，并产生内应力从而影响模具精度，点压的重物也不能保证型面精度。而本申请是使用渐进成形工艺成形模具的复杂模具型面，渐进成形之后在三轴渐进成形设备或铣床对型面进行微量数控加工，提高型面外形精度并去除压痕。对比文件4没有涉及模具的制造过程。因此，对比文件3、4均不能评价权利要求1的创造性，权利要求1具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年02月02日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为，对比文件3的制作方法是将毛坯钢板铺在框架上，直接在框架上对毛坯钢板进行加工，逐点施压会使框架变形，并且这种方式适用于曲面平坦的模板加工，对于复杂型面的模板加工则不具有优势，为了解决上述问题，本领域技术人员有动机在相同或相近技术领域寻找技术启示，从而获得对比文件4，对比文件4中公开的渐进成形技术是根据工件形状的几何信息，在数控设备上控制成形工具头沿特定轨迹对板料进行局部的塑性加工，使板料逐渐成形为所需工件，可以成形复杂型面，且该对比文件中也说明复杂零件采用正成形方法，需要支撑模型，支撑模型与冲压成形中的模具有很大区别，支撑模型的精度要求不是很高，材料选择也比较灵活，本领域技术人员有动机将对比文件4中的渐进成形技术用于对比文件3中，利用渐进成形技术在支撑模型上加工型面，能够加工出复杂型面，且无需直接在框架上点压成形，如此便不会造成框架变形，保证了模具型面的精度。且对比文件3已经公开了热处理完成之后，将框架模具进行数控加工。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年10月31日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件3的区别是：步骤一、准备了框架和模板之后，以木质高密度纤维板作为坯料制作渐进成形加工过程中使用的木质模具；步骤二、渐进成形技术成形型面：将木质模具和模板固定到渐进成形设备上，采用渐进成形技术，使模板成形出设计的框架模具的型面尺寸；框架模具的模板表面加工完成之后，从渐进成形机床上取下，进行下一步加工。上述区别技术特征部分被对比文件4公开,部分是本领域的常规技术手段或本领域技术人员容易想到的。因此，权利要求1相对于对比文件3、4以及本领域的常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2、3的附加技术特征都是部分被对比文件3公开、部分为本领域技术人员容易想到的，因此，权利要求2、3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。关于复审请求人的意见，合议组认为：对比文件3公开的框架模具采用的是钢板作为模具型面焊接在框架模具上的技术方案，适用于曲面较平坦工装型材模板。而实际生产应用中，非平面的，即凹凸面的模具型面，应用广泛；对比文件4公开了采用渐进成型技术制造复杂型面小批量钣金件模型的技术方案，而将钣金件模型作为模具型面是本领域的常规选择；当需要小批量制造复杂型面框架模具时，本领域技术人员完全有动机将对比文件4公开的渐近成型方法制造复杂型面技术手段应用于对比文件3中，采用对比文件3将模具型面焊接到框架上的制造方法，从而得到该权利要求的请求保护的主要技术方案，而在渐近成型制造方法中使用木质高密度纤维板作为支撑模型原料是本领域技术人员容易想到的。因此，复审请求人的意见不被接受，权利要求1及从属权利要求2-3不具备创造性。
复审请求人于2019年12月13日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：本申请采用的渐进成形工艺属于钣金零件制造领域，对比文件3的成形方法为模具制造加工领域。在传统钣金成形工艺，如冲压、液压等工艺中，钣金零件通常需要模具成形，因此，钣金加工工艺不会应用到模具型面成形及模具加工领域。本申请提出的渐进成形工艺，作为钣金零件制造方法，使用简易模具成形或在无模具条件下成形，创新性的使用钣金零件制造模具型面。因此，权利要求1及其从属权利要求2-3具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求和答复复审通知书时没有修改申请文件，因此，本次通知书针对的审查文本与驳回决定相同，即：申请日2016年05月03日提交的权利要求第1-3项、说明书摘要、摘要附图、说明书附图第1-3页（即图1-4）；2016年06月19日提交的说明书第1-5页（即第[0001]-[0032]段）。
2、创造性
专利法第22条第3款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
2.1、权利要求1要求保护一种框架模具快速制造方法，对比文件3（《金属复材模具复杂模板精确预成型工艺技术研究》, 公开日为2014年01月31日）公开了一种框架模具的制造方法，并具体公开了以下技术特征（参见第82页2.2部分）：先加工好复材模具框架（即框架结构，隐含公开了准备根据框架模具形状和性能的要求准备相应尺寸和材质的框架结构），然后将毛坯钢板（即模板，隐含公开了根据框架模具形状和性能的要求准备相应尺寸和材质的模板）铺在框架型面上，采用重物、千斤顶对毛坯钢板逐点施压；当毛坯钢板与框板型面接触或间隙小于0.5mm后点焊，将毛坯钢板与框架连接起来（即将模板与框架结构焊接到一起形成框架模具）。如果某一区域在室温环境下变形困难，还需要采用大型火焰枪对该区域进行加热，在高温状态下施压至毛坯钢板与框架接触小于0.5mm。如此重复，直到将整个毛坯钢板与框架点焊在一起，最后完成全部焊缝的加强补焊。适用对象：曲面较平坦的大、中、小型复材工装模板。逐点加压、点焊过程应力大，可能导致框架变形，并最终导致模板壁厚不均匀，因此需要全过程（包括后面的热时效工序（即热处理，隐含公开使用热处理设备，将框架模具放到热处理设备中，通过热处理技术，使框架模具达到模具的使用要求）、数控加工（即精确数控加工，隐含公开模具表面微处理：热处理完成之后，将框架模具安装到渐进成形设备或数控加工设备，根据零件最终尺寸要求进行外形的精确数控加工，得到最终尺寸零件）等）控制、检查框架变形情况、必要时对框架采取局部加强措施，并在数控加工时根据变形情况调整加工基准。关键技术是：框架变形控制、检查、矫正、加强的手段、各种残余应力消除。
该权利要求与对比文件3的区别是：步骤一、准备了框架和模板之后，以木质高密度纤维板作为坯料制作渐进成形加工过程中使用的木质模具；步骤二、渐进成形技术成形型面：将木质模具和模板固定到渐进成形设备上，采用渐进成形技术，使模板成形出设计的框架模具的型面尺寸；框架模具的模板表面加工完成之后，从渐进成形机床上取下，进行下一步加工。
关于上述区别技术特征，对比文件4（《复杂钣金零件渐进成形方法》，公开日为2007年12月31日）公开了以下技术特征（参见第236-237页，第2部分）：人脸面部模型渐进成形实验过程中，采用以下步骤：建模及生成加工代码、制造支撑模型、加工人面部模型。首先，加工支撑模型，将代木装夹到机床夹具上面，进行粗、精加工，加工完支撑模型（即木质模具）。加工完毕后，支撑模型固定在原位，定位加工程序原点，把将要渐进成形的板料（即模板）装夹到托板上。调入加工程序进行渐进成形加工，直至面部模型（即框架模具的型面）加工完成。
对比文件3公开的框架模具采用的是钢板作为模具型面焊接在框架模具上的技术方案，适用于曲面较平坦工装型材模板。而实际生产应用中，非平面的，即凹凸面的模具型面，应用广泛。对比文件4公开了采用渐进成型技术制造复杂型面小批量钣金件模型的技术方案，而将钣金件模型作为模具型面是本领域的常规选择。当需要小批量制造复杂型面框架模具时，本领域技术人员完全有动机将对比文件4公开的渐近成型方法制造复杂型面技术手段应用于对比文件3中，采用对比文件3将模具型面焊接到框架上的制造方法，从而得到该权利要求的请求保护的主要技术方案，而在渐近成型制造方法中使用木质高密度纤维板作为支撑模型原料是本领域技术人员容易想到的。
因此，在对比文件3的基础上结合对比文件4以及本领域的公知常识，得到该权利要求的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具备突出的实质性特点和显著的进步，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2、关于权利要求2的附加技术特征，对比文件3公开了框架结构，并具体公开了以下技术特征（参见第82页2.2部分）：先加工好复材模具框架（即框架结构，隐含公开了框架结构是根据框架模具的受力情况、保证模具的刚度和对模板有效支撑的基础上制成的），然后将毛坯钢板（即模板，隐含公开了根据框架模具形状和性能的要求准备相应尺寸和材质的模板）铺在框架型面上，采用重物、千斤顶对毛坯钢板逐点施压；当毛坯钢板与框板型面接触或间隙小于0.5mm后点焊，将毛坯钢板与框架连接起来（即将模板与框架结构焊接到一起形成框架模具）。而使用钢板焊接框架结构是本领域技术人员容易想到的。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的条件下，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3、关于权利要求3的附加技术特征，对比文件3公开了以下技术特征（参见第82页2.2部分）：逐点加压、点焊过程应力大，可能导致框架变形，并最终导致模板壁厚不均匀，因此需要全过程（包括后面的热时效工序（即热处理）、数控加工（即精确数控加工）等）控制、检查框架变形情况、必要时对框架采取局部加强措施，并在数控加工时根据变形情况调整加工基准。关键技术：框架变形控制、检查、矫正、加强的手段、各种残余应力消除。即对比文件1公开了热处理和各种残余应力消除。由此， 本领域技术人员容易想到，可以应用应力退火的热处理方式消除残余应力。而经过焊接和数控加工的零件，存在加工应力和焊接热应力是本领域的公知技术。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的条件下，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4、对复审请求人的意见答复
复审请求人认为：本申请采用的渐进成形工艺属于钣金零件制造领域，对比文件3的成形方法为模具制造加工领域。在传统钣金成形工艺，如冲压、液压等工艺中，钣金零件通常需要模具成形，因此，钣金加工工艺不会应用到模具型面成形及模具加工领域。本申请提出的渐进成形工艺，作为钣金零件制造方法，使用简易模具成形或在无模具条件下成形，创新性的使用钣金零件制造模具型面。因此，权利要求具备创造性。
对此，合议组认为：首先，本申请主题为框架模具快速制造方法，且技术领域部分明确说明本申请属于模具制造加工技术领域。因此，和对比文件3一样，属于模具制造加工领域。其次，如本申请背景技术所述，目前实际生产中，框架模具的模板主要采用钣金、冲压工艺制成所需要的型面，即钣金加工工艺常用于模具型面。最后，渐进成形工艺加工模具型面被对比文件4公开（具体评述参见权利要求1）。
因此，复审请求人的上述意见不被接受，合议组依法作出复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月31日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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