CN102464444A - 模塑薄板素材玻璃的方法及其成型模具 - Google Patents

模塑薄板素材玻璃的方法及其成型模具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模塑薄板素材玻璃的方法，在具有模仁及模穴设计的上模具及下模具之间设置多个支撑组件，且支撑组件的可塑临界温度大于或等于薄板素材玻璃的可塑临界温度；当一加热温度未达到支撑组件的可塑临界温度时，上模具的自重通过支撑组件支撑，使上、下模具间构成间隔，当加热温度达到支撑组件的可塑临界温度时，对上模具施以下压力，使支撑组件变形，且使得模仁迫使薄板素材玻璃朝向模穴变形，以使薄板素材玻璃成型为玻璃成品。本发明还涉及一种成型模具。所述模塑薄板素材玻璃的方法不但具有保护薄板素材玻璃不会因上模具的自重下压而破裂的优点，还可使薄板素材玻璃经由缓慢变形而形成良好的薄壳曲面玻璃成品。

Description

模塑薄板素材玻璃的方法及其成型模具
技术领域
本发明涉及一种模塑薄板素材玻璃的方法，特别是一种可使薄板素材玻璃在未达可塑临界温度前不致被上模具的自重压裂的模塑薄板素材玻璃的方法及其成型模具。
背景技术
一般曲面玻璃是利用模造的方式加以成型，传统使用的玻璃模造装置包括上、下模具，且将素材玻璃胚料置于其间，待上、下模具及素材玻璃胚料升温至可塑临界温度后，上、下模具即对素材玻璃胚料加压而改变其形状，待降温之后，素材玻璃胚料即便冷却，而其表面会相应成型为上、下模具表面的预设形状。
值得注意的是，当将现有玻璃模造装置应用于异型薄壳曲面玻璃模造成型时，置放于下模具上的薄板素材玻璃胚料的中央区域在合模初期会处于极大面积悬空的状态，由于厚度较为纤薄的薄板素材玻璃胚料无法承受上模具的重量，因此若上模具接触到未达可塑化温度前的薄板素材玻璃胚料，将会很容易压碎薄板素材玻璃胚料。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的之一是提出一种模塑薄板素材玻璃的方法及其成型模具，其中，在薄板素材玻璃达到可塑临界温度之前，通过支撑组件支撑上模具，使上模具与下模具之间构成间隔，以避免上模具压伤薄板素材玻璃，因此不但具有保护薄板素材玻璃不会受剧烈的压力而破裂的优点，并可使薄板素材玻璃经由缓慢变形而形成良好的薄壳曲面玻璃成品。
为了达到上述目的，本发明一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法，包括：在上模具与下模具之间设置多个支撑组件，上模具和下模具设置有相对应的至少一个模仁及至少一个模穴，薄板素材玻璃放置于下模具上，其中，支撑组件的可塑临界温度大于或等于薄板素材玻璃的可塑临界温度；并且进行加热，当加热温度未达到支撑组件的可塑临界温度时，通过支撑组件支撑上模具，使上模具与下模具之间构成一间隔，当加热温度达到支撑组件的可塑临界温度时，对上模具施以下压力，使支撑组件变形，且使得模仁迫使薄板素材玻璃朝向模穴变形，以使薄板素材玻璃成型为一玻璃成品。
本发明另一实施例的成型模具包括：第一模具，包括第一表面，该第一表面上设置至少一个模仁并且形成多个第一支撑组件放置区；第二模具，包括与第一表面面对的第二表面，该第二表面上设置至少一个与模仁对应的模穴，并且第二表面上形成与第一支撑组件放置区对应的多个第二支撑组件放置区；以及在两两对应的第一支撑组件放置区及第二支撑组件放置区中分别设置支撑组件，使第一模具与第二模具之间构成一间隔，其中支撑组件的可塑临界温度大于或等于薄板素材玻璃的可塑临界温度。
附图说明
图1a及图1b所示为本发明一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法示意图。
图2所示为本发明一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法所使用的薄板素材玻璃的结构示意图。
图3所示为本发明一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法所完成的薄壳曲面玻璃成品的结构示意图。
图4a及图4b所示为本发明另一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法示意图。
图5所示为本发明一实施例的第一模具的立体示意图。
图6所示为本发明一实施例的第二模具的立体示意图。
主要组件符号说明
10   上模具
101  模仁
102  第一表面
103  第一凹穴
12   下模具
121  模穴
122  第二表面
123  第二凹穴
14   支撑组件
16   薄板素材玻璃
18   间隔
20   薄壳曲面玻璃成品
100  第一模具
120  第二模具
具体实施方式
图1a及图1b所示为本发明一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法示意图；图2所示为本发明一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法所使用的薄板素材玻璃的结构示意图；图3所示为本发明一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法所完成的薄壳曲面玻璃成品的结构示意图。
如图1a所示，模塑薄板素材玻璃的方法包括：在上模具10与下模具12之间设置多个支撑组件14，该支撑组件14的可塑临界温度大于或等于薄板素材玻璃16的可塑临界温度，请同时参阅图1a及图2，在此实施例中，上模具10设置有模仁101，下模具12形成有与模仁101对应的模穴121，薄板素材玻璃16为一厚度纤薄的平面玻璃，且薄板素材玻璃16放置于下模具12的模穴121上；之后进行加热，当加热温度未达到支撑组件14的可塑临界温度时，通过支撑组件14支撑上模具10，使上模具10与下模具12之间构成一间隔18，且模仁101远离或恰好接触到薄板素材玻璃16，而不会直接对薄板素材玻璃16施加压力；当加热温度升高达到支撑组件14的可塑临界温度时，对上模具10施以下压力，使支撑组件14变形，如图1b所示，使得模仁101接触薄板素材玻璃16，由于薄板素材玻璃16的可塑临界温度小于或等于支撑组件14的可塑临界温度，因此薄板素材玻璃16将提早或与支撑组件14同时达到可塑临界温度，当对上模具10施以下压力，使支撑组件14变形时，上模具10的部分重量及上、下模具10、12之间的合模力会开始通过模仁101而迫使薄板素材玻璃16朝向模穴121变形，直到完成合模为止。
接续上述说明，通过模仁101的动作，原来呈平板状的薄板素材玻璃16被模仁101完全压入模穴121中，因而顺应模仁101及模穴121的轮廓而形成薄壳曲面玻璃成品20，如图3所示，此薄壳曲面玻璃成品20将于降温硬化后取出。另一方面，如图1b所示的已变形的支撑组件14也被取出，且重新放置新的支撑组件14再次支撑上模具10与下模具12之间所构成的间隔18，以便进行下一薄板素材玻璃16的模塑制程。
其中，支撑组件14的材料可为与薄板素材玻璃16相同的材料，以具有相同的可塑临界温度，抑或支撑组件14可使用材料不同但可塑临界温度略高于薄板素材玻璃16的可塑临界温度的材料。
图4a及图4b所示为本发明另一实施例的模塑薄板素材玻璃的方法示意图，与图1a不同之处为：在图4a中，模仁101设置于下模具12，而模穴121则形成于上模具10，上模具10和下模具12之间设置多个支撑组件14，支撑组件14的可塑临界温度大于或等于薄板素材玻璃16的可塑临界温度，并将薄板素材玻璃16放置于下模具12的模仁101表面；当加热温度升高达到支撑组件14的可塑临界温度时，对上模具10施以下压力，使支撑组件14变形，如图4b所示，上模具10的部分重量及上、下模具10、12之间的合模力会开始通过模仁101而迫使薄板素材玻璃16朝向模穴121变形，直到完成合模为止。
在上述模塑薄板素材玻璃的方法中，由于支撑组件14的使用，在薄板素材玻璃16达到可塑临界温度之前，利用支撑组件14来承受上模具10的重量及上、下模具10、12之间的合模力，以避免压伤薄板素材玻璃16，从而不但具有保护薄板素材玻璃16不会受剧烈的压力而破裂的优点，并可使薄板素材玻璃16经由缓慢变形而形成良好的薄壳曲面玻璃成品20。
进一步详细说明本发明中用以模塑薄板素材玻璃的成型模具，成型模具包括：第一模具、第二模具及设置于第一模具与第二模具之间多个支撑组件；请同时参阅图5及图6所示分别为本发明一实施例的第一模具及第二模具的立体示意图。如图5所示，第一模具100包括第一表面102，第一表面102上设置一模仁101并形成多个第一支撑组件放置区，在一实施例中，第一支撑组件放置区形成为第一凹穴103；如图6所示，第二模具120包括第二表面122，第二表面122上设置模穴121并形成多个第二支撑组件放置区，在一实施例中，第二支撑组件放置区形成为第二凹穴123。
在一实施例中，具有模仁101的第一模具100作为上模具10，具有模穴121的第二模具120作为下模具12，请再次参阅图1a，上模具10的第一表面102面对下模具12的第二表面122，使得模仁101与模穴121对应，第一凹穴103与第二凹穴123相互对应，且第一凹穴103和第二凹穴123的轮廓顺应支撑组件14的外型。在一实施例中，支撑组件14为多个圆球体，每一圆球体的上缘及下缘分别定位于两两对应的第一凹穴103和第二凹穴123内，以支撑上模具10与下模具12之间所构成的间隔18，其中支撑组件14的材料可为与薄板素材玻璃16相同的材料，抑或是使用材料不同但可塑临界温度略高于薄板素材玻璃16的可塑临界温度的材料。
在另一实施例中，具有模仁101的第一模具100作为下模具12，具有模穴121的第二模具120作为上模具10，上模具10及下模具12的配置关系如图4a所述，上模具10的第二表面122面对下模具12的第一表面102，使得模仁101与模穴121对应，第一凹穴103与第二凹穴123相互对应，且第一凹穴103及第二凹穴123的轮廓顺应支撑组件14的外型。
其中上模具10的模仁101及下模具12的模穴102的数量不限于一个，可依据需求分别设置多个模仁及多个相对应的模穴，以便可批次制作多片薄壳曲面玻璃成品；另一方面，支撑组件14不限于圆球体，也可为柱体或块体的设计。
综合上述，本发明使用支撑组件于上、下模具之间，且支撑组件的可塑临界温度等于或高于薄板素材玻璃的可塑临界温度，在模塑薄板素材玻璃时具有至少以下几项优点：
1.在支撑组件与薄板素材玻璃达到可塑临界温度之前，利用支撑组件来承受上模具的重量及上、下模具之间的合模力，使得薄板素材玻璃不致因模仁的压迫而破裂。
2.以支撑组件分散薄板素材玻璃所承受的上模具重量及上、下模具之间的合模力，不仅可以保护薄板素材玻璃不会受剧烈的压力而破裂，还可使薄板素材玻璃经由缓慢地变形而形成质量良好的薄壳曲面玻璃成品，因此可提高薄壳曲面玻璃成品的模造成型条件与合格率。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，而不能以此限定本发明，即凡是依本发明所公开的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的权利要求所限定范围内。

Claims (11)

1.一种模塑薄板素材玻璃的方法，包括：
在上模具与下模具之间设置多个支撑组件，该上模具和该下模具设置有相对应的至少一个模仁和至少一个模穴，所述薄板素材玻璃放置于该下模具上，其中，所述支撑组件的可塑临界温度大于或等于所述薄板素材玻璃的可塑临界温度；以及
进行加热，当加热温度未达到所述支撑组件的可塑临界温度时，通过所述支撑组件支撑所述上模具，使所述上模具与所述下模具之间构成一间隔，当该加热温度达到所述支撑组件的可塑临界温度时，对所述上模具施以下压力，使所述支撑组件变形，使得所述模仁迫使所述薄板素材玻璃朝向所述模穴变形，以使所述薄板素材玻璃成型为一玻璃成品。
2.如权利要求1所述的模塑薄板素材玻璃的方法，其中，所述支撑组件的材料与所述薄板素材玻璃的材料相同。
3.如权利要求1所述的模塑薄板素材玻璃的方法，其中，所述支撑组件为一圆球体、柱体或块体。
4.如权利要求1所述的模塑薄板素材玻璃的方法，还包括在所述玻璃成品降温硬化后，取出该玻璃成品，及更换已变形的所述支撑组件。
5.一种成型模具，用以模塑一薄板素材玻璃，该成型模具包括：
第一模具，该第一模具包括第一表面，该第一表面上设置至少一个模仁并形成多个第一支撑组件放置区；
第二模具，该第二模具包括与该第一表面面对的第二表面，该第二表面上设置与所述模仁对应的至少一个模穴，且该第二表面上形成与所述第一支撑组件放置区对应的多个第二支撑组件放置区；以及
在两两对应的所述第一支撑组件放置区及所述第二支撑组件放置区中分别设置支撑组件，使所述第一模具与所述第二模具之间构成一间隔，其中，所述支撑组件的可塑临界温度大于或等于所述薄板素材玻璃的可塑临界温度。
6.如权利要求5所述的成型模具，其中，所述第一模具为上模具，所述第二模具为下模具。
7.如权利要求5所述的成型模具，其中，所述第一模具为下模具，所述第二模具为上模具。
8.如权利要求5所述的成型模具，其中，所述支撑组件为圆球体、柱体或块体。
9.如权利要求5所述的成型模具，其中，所述支撑组件的材料与所述薄板素材玻璃的材料相同。
10.如权利要求5所述的成型模具，其中，每一个所述第一支撑组件放置区及每一个所述第二支撑组件放置区分别形成为第一凹穴及第二凹穴，以用于定位所述支撑组件。
11.如权利要求10所述的成型模具，其中，所述第一凹穴及所述第二凹穴的轮廓顺应每一个所述支撑组件的外型。
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