CN102491630A - 一种半钢化天窗玻璃的制造装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半钢化天窗玻璃的制造装置及使用该装置制造半钢化天窗玻璃的方法。本发明所述的制造装置通过在凸模的凸面设置反凹区域，所述反凹区域对应于天窗玻璃的下凹区域，天窗玻璃的下凹区域分布在天窗玻璃下游区的左右两侧。本发明所述的制造装置采用了在凸模的凸面上设置反凹区域，消除了由于天窗玻璃较大而因为自身重力产生局部下凹区域的现象，同时在凹模的凹面上设置排列形状与玻璃形状大致相同的多个吹风喷嘴能够使玻璃在压制成型时更好地贴合在凸模的凸面上，进一步减少玻璃出现光畸变现象；而且将上下风栅的吹风孔的直径加工为5.0mm和7.5mm，使得天窗玻璃的半钢化效果更加良好，减少了半钢化过程中出现的裂边现象。

Description

一种半钢化天窗玻璃的制造装置及其制造方法

技术领域：

本发明涉及一种半钢化天窗玻璃的制造装置及使用该装置制造半钢化天窗玻璃的方法，特别是用于厚度在2.1mm以下的半钢化天窗玻璃的制造装置及其制造方法。

背景技术：

随着汽车玻璃工业技术的发展，越来越多的汽车安装了天窗甚至是全景天窗，天窗能够使视野更加开阔，通风更加良好。目前汽车上安装的天窗都是夹层玻璃，该夹层玻璃包括两片半钢化玻璃和夹在两片半钢化玻璃之间的PVB膜片。其中，半钢化玻璃是介于普通平板玻璃和钢化玻璃之间的一个品种，它兼有钢化玻璃的部分优点，如强度较普通浮法玻璃高，同时又回避了钢化玻璃平整度差、易自爆以及一旦破坏即整体粉碎等缺点。

以往，半钢化玻璃都在GT炉内生产，用于生产半钢化玻璃的制造装置包括用于传输玻璃的传输辊道，用于加热软化玻璃和压制玻璃成型的加热炉、钢化装置和传输成型环，其中加热炉由加热区和成型区组成，所述成型区设置有用于压制成型的凸模和凹模，所述钢化装置包括上风栅和下风栅，所述上风栅和下风栅均设置多个吹风孔。半钢化玻璃的制造过程为：待半钢化的玻璃通过传输辊道传输进加热炉的加热区，待半钢化的玻璃在加热区被加热至软化状态；被加热软化的玻璃继续被传输至成型区，当该玻璃位于凸模的正下方时，设置在凸模上的真空系统发生作用，该真空系统产生负压通过凸模下表面的通风孔将玻璃吸附在凸模下表面，然后凹模向上运动直至与玻璃下表面接触并且与凸模相挤压以完成玻璃的压制成型；完成玻璃压制成型后，凹模向下运动复位，传输成型环进入成型区的凸模正下方，然后凸模的真空系统产生正压使得成型后的玻璃落至传输成型环上；传输成型环运送成型后的玻璃进入钢化装置的上风栅和下风栅之间，上下风栅的吹风孔吹出高压空气对玻璃进行半钢化；最后传输成型环将玻璃运送至卸载区。

上述在GT炉炉内压制成型、炉外钢化处理的生产过程能够满足大多半钢化玻璃的生产需要，但是用于汽车天窗的玻璃一般面积较大，所以用于汽车天窗的玻璃在半钢化过程中存在诸多难点，比如在炉内压制成型时由于自身重量较大的缘故使得成型后的半钢化天窗玻璃局部出现下凹现象，最终导致该半钢化天窗玻璃的质量不合格；还有天窗玻璃在上下风栅之间进行半钢化时，由于边部加热不足而容易造成边部冷却过快，从而玻璃容易出现裂角现象。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有用于制造半钢化天窗玻璃的装置存在成型后的半钢化天窗玻璃较多出现局部下凹现象以及半钢化过程中容易出现裂角现象等缺点，提供一种半钢化天窗玻璃的制造装置及使用该装置制造半钢化天窗玻璃的方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种半钢化天窗玻璃的制造装置，包括传输辊道、加热炉、钢化装置和传输成型环，加热炉由加热区和成型区组成，所述成型区设置有凸模和凹模，所述凸模具有与玻璃最终弯曲成型凹面相吻合的凸面，所述凸面设置有多个真空孔，真空孔用于将玻璃吸附到凸模的凸面，真空孔连通凸模的真空腔，凸模的真空腔连通真空发生器；所述凹模具有与玻璃最终弯曲成型凸面相吻合的凹面，在凹模的凹面上设置多个吹风喷嘴，多个吹风喷嘴排列的形状与玻璃的形状大致相同；所述钢化装置包括上风栅和下风栅，所述上风栅和下风栅均设置多个吹风孔；在天窗玻璃中，较小的弧形边一端称为上游区，较大的弧形边一端称为下游区；其特征在于：在凸模的凸面设置反凹区域，所述反凹区域对应于天窗玻璃的下凹区域，天窗玻璃的下凹区域分布在天窗玻璃下游区的左右两侧。

进一步地，位于天窗玻璃下游区左侧的下凹区域最大范围为：以下游左侧边与下游弧形边的交点为端点，沿下游左侧边的方向向上游区延伸1200mm、沿与下游左侧边垂直的方向向右延伸200mm的矩形区域；位于天窗玻璃下游区右侧的下凹区域最大范围为：以下游右侧边与下游弧形边的交点为端点，沿下游右侧边的方向向上游区延伸1200mm、沿与下游右侧边垂直的方向向左延伸200mm的矩形区域。

进一步地，位于天窗玻璃下游区左侧和右侧的下凹区域的拱高为5～12mm。

进一步地，所述上风栅和下风栅四个角部区域的吹风孔直径为5.0mm，其他区域的吹风孔直径为7.5mm，所述角部区域的最大范围为：以相邻两边的交点为端点沿水平边延伸100mm、沿纵向斜边延伸150mm的四边形区域。

同时，本发明还提供一种应用上述半钢化天窗玻璃的制造装置制造半钢化天窗玻璃的方法，包括以下步骤：

步骤1：玻璃经过传输辊道传输进加热炉的加热区接受加热；

步骤2：加热软化的玻璃进入加热炉的成型区，由成型区的凸模和凹模进行压制成型；

步骤3：传输成型环进入成型区接收完成步骤2的玻璃，并传输至钢化装置的上风栅和下风栅之间；

步骤4：所述上风扇和下风栅开度为150mm，压力为12～15英寸水柱对玻璃进行吹风钢化；

步骤5：传输成型环将完成步骤4的玻璃传输至卸载区。

进一步地，步骤2为加热软化的玻璃进入加热炉的成型区后，当玻璃位于凸模的正下方时，凸模的真空腔在真空发生器的作用下产生负压并通过凸模凸面上的真空孔将玻璃吸附至凸模的凸面上贴合；然后凸模带着玻璃一起与凹模相向运动，最终相互挤压以完成玻璃的压制成型。

更进一步地，在步骤2中，所述凹模的凹面上设置有吹风喷嘴，该吹风喷嘴在凸模的真空孔吸附玻璃的同时吹出空气，将玻璃向上托起以贴合在凸模的凸面上。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明采用的所述半钢化天窗玻璃的制造装置采用了在凸模的凸面上设置反凹区域，消除了由于天窗玻璃较大而因为自身重力产生局部下凹区域的现象，同时在凹模的凹面上设置排列形状与玻璃形状大致相同的多个吹风喷嘴能够使玻璃在压制成型时更好地贴合在凸模的凸面上，进一步减少玻璃出现光畸变现象；而且将上下风栅的吹风孔的直径加工为5.0mm和7.5mm，使得天窗玻璃的半钢化效果更加良好，减少了半钢化过程中出现的裂边现象。

附图说明：

图1为本发明所述的制造装置示意图；

图2为半钢化后的弯曲成型玻璃产生下凹区域示意图；

图3为天窗玻璃形状示意图；

图4为天窗玻璃产生下凹区域的范围示意图；

图5为设置有反凹区域的凸模示意图；

图6为风栅的吹风孔分布示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1所示，本发明所述的半钢化天窗玻璃的制造装置包括传输辊道1、加热炉2、钢化装置3和传输成型环4，其中传输辊道1用于传输玻璃进入加热炉2，加热炉2用于加热软化玻璃以及压制成型玻璃，钢化装置3用于风冷钢化经过加热炉2压制成型的玻璃，传输成型环4用于将玻璃从加热炉2传输至钢化成型装置3接受钢化并将钢化后的玻璃传输至卸载区。

加热炉2由加热区21和成型区22组成，所述加热区21中设置有多个加热装置，为了简化起见而且这些多个加热装置并不是本发明的发明点，故在图示中未示出；所述成型区22设置有用于压制玻璃成型的凸模23和凹模24，凸模23具有与玻璃最终弯曲成型凹面相吻合的凸面，凹模24具有与玻璃最终弯曲成型凸面相吻合的凹面，凸模23的凸面设置有多个真空孔，这些真空孔用于将玻璃吸附到凸模23的凸面。这些真空孔连通凸模23的真空腔，凸模23的真空腔连通真空发生器，由于这些真空孔、真空腔和真空发生器均不是本发明的发明点且为了简化起见，所以在图示中均未示出。

当加热软化的玻璃传输至凸模23的正下方时，真空发生器在凸模23的真空腔内产生负压，通过凸模23凸面上的真空孔将加热软化的玻璃吸附到凸面上贴合，但是众所周知地，天窗玻璃一般面积较大，所以玻璃的重量也较大，当真空孔将面积较大的玻璃吸附到凸模23的凸面上贴合时，往往由于天窗玻璃自身重力的作用使得玻璃局部在压制弯曲的基础上产生下凹区域，如图2所示。

在图2中，玻璃5的弯曲弧面上产生两个下凹区域51，该下凹区域51使得玻璃的弧面产生间断，型面弯曲的不光滑，不满足玻璃弯曲的质量要求。本发明为了解决该问题，采用的技术方案为：在凸模23的凸面对应玻璃容易出现下凹区域的位置设置反凹区域。

如图3所示的天窗玻璃示意图，在本领域中，通常将较小的弧形边一端称为“上游区”，对应地将较大的弧形边一端称为“下游区”，这是因为在加热炉传输过程中，较小的弧形边一端先进入加热炉，图中的箭头指向为传输方向，其中上游区包括上游弧形边61、上游左侧边62和上游右侧边63，下游区包括下游左侧边64、下游右侧边65和下游弧形边66。

如图4所示，经过日常生产和实验可知，天窗玻璃在半钢化后容易出现下凹区域的最大范围为图4的左侧阴影区域71和右侧阴影区域72，左侧阴影区域71为以下游左侧边64与下游弧形边66的交点为端点沿下游左侧边64的方向向上游区延伸1200mm、沿与下游左侧边64垂直的方向向右延伸200mm的矩形区域，右侧阴影区域72为以下游右侧边65与下游弧形边66的交点为端点沿下游右侧边64的方向向上游区延伸1200mm、沿与下游右侧边65垂直的方向向左延伸200mm的矩形区域。

如图5所示，由上述可知，凸模23的凸面231上设置的反凹区域232和233，反凹区域232和233分别对应于左侧阴影区域71和右侧阴影区域72。反凹区域232和233的拱高为5-12mm，具体对应玻璃天窗品种不同，其拱高也不同，主要用于抵消天窗玻璃该部位由于重力作用而产生下凹区域。

进一步地，为了使得加热软化的玻璃更好地被凸模23吸附到其凸面上吻合，在凹模24的凹面上设置多个吹风喷嘴，多个吹风喷嘴排列的形状与玻璃的形状大致相同，在凸模23的真空孔吸附玻璃时，凹模24上的吹风喷嘴吹出空气，在玻璃下表面产生托起力，使得玻璃更好的吻合在凸模23的凸面上，同时能够使得玻璃的边部减少光畸变现象。其中的吹风喷嘴连通吹风管道和吹风装置，这些均为在图中示出，因为这些对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。

所述钢化装置3包括上风栅31和下风栅32，所述上风栅31和下风栅32均设置多个吹风孔，当玻璃被传输成型环4传输至上风栅31和下风栅32之间时，吹风孔内吹出冷空气对玻璃进行半钢化处理。

如图6所示，上风栅31和下风栅32四个角部区域81、82、83和84的吹风孔直径为5.0mm，其他区域的吹风孔直径为7.5mm，所述角部区域的最大范围为：以相邻两边的交点为端点沿水平边延伸100mm、沿纵向斜边延伸150mm的四边形区域；这样设置的吹风孔更有利于天窗玻璃的半钢化工艺，进一步可以减少天窗玻璃在半钢化过程中产生的裂边现象。

应用上述装置制造半钢化天窗玻璃的方法，包括以下步骤：

步骤1：玻璃5经过传输辊道1传输进加热炉2的加热区21接受加热，加热区21对玻璃5的加热能够保证玻璃5在进入成型区22时处于能够被压制成型的软化状态；

步骤2：加热软化的玻璃5进入加热炉2的成型区22，由成型区22的凸模23和凹模24进行压制成型；

加热软化的玻璃5进入加热炉2的成型区22后，当玻璃5位于凸模23的正下方时，凸模23的真空腔在真空发生器的作用下产生负压并通过凸模23的凸面上的真空孔将玻璃5吸附至凸模23的凸面上贴合；

然后凸模23带着玻璃5一起与凹模24相向运动，最终相互挤压以完成玻璃5的压制成型；

步骤3：传输成型环4进入成型区22接收完成步骤2的玻璃，并传输至钢化装置3的上风栅31和下风栅32之间；

步骤2中的凸模23和凹模24完成玻璃的压制成型后，凸模23带着玻璃5一起与凹模24反向运动，然后传输成型环4进入成型区22的凸模23的正下方，这时凸模23的真空腔内通过真空发生器的作用产生正压将压制成型的玻璃从凸模23的凸面上脱离，压制成型的玻璃降落至传输成型环4上，传输成型环4带着压制成型的玻璃一起传输至上风栅31和下风栅32之间；

步骤4：所述上风扇31和下风栅32开度为150mm，压力为12～15英寸水柱对玻璃进行吹风钢化；

当传输成型环4带着压制成型的玻璃一起传输至上风栅31和下风栅32之间时，上风栅31和下风栅32开度为150mm，压力设定为12～15英寸水柱从吹风孔中吹出空气对玻璃进行钢化；

步骤5：传输成型环4将完成步骤4的玻璃传输至卸载区；

钢化完成后的玻璃随同传输成型环4一起传输至卸载区，将钢化后的弯曲成型玻璃下片。

进一步地，步骤2为加热软化的玻璃进入加热炉2的成型区22后，当玻璃位于凸模23的正下方时，凸模23的真空腔在真空发生器的作用下产生负压并通过凸模23凸面上的真空孔将玻璃吸附至凸模23的凸面上贴合；然后凸模23带着玻璃一起与凹模24相向运动，最终相互挤压以完成玻璃的压制成型。

更进一步地，在步骤2中，所述凹模24的凹面上设置有吹风喷嘴，该吹风喷嘴在凸模23的真空孔吸附玻璃的同时吹出空气，将玻璃向上托起以贴合在凸模23的凸面上。

本发明的附图仅示出了相关部件，而如加热炉的加热装置、凸模的真空孔、真空腔和真空发生器等部件均未示出，可以理解的是这些部件的未示出并不影响本发明的发明点的描述，所以未示出的部件不影响本发明所要保护的范围。

以上内容对本发明所述的一种半钢化天窗玻璃的制造装置及其制造方法进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种半钢化天窗玻璃的制造装置，包括传输辊道、加热炉、钢化装置和传输成型环，加热炉由加热区和成型区组成，所述成型区设置有凸模和凹模，所述凸模具有与玻璃最终弯曲成型凹面相吻合的凸面，所述凸面设置有多个真空孔，真空孔用于将玻璃吸附到凸模的凸面，真空孔连通凸模的真空腔，凸模的真空腔连通真空发生器；所述凹模具有与玻璃最终弯曲成型凸面相吻合的凹面，在凹模的凹面上设置多个吹风喷嘴，多个吹风喷嘴排列的形状与玻璃的形状大致相同；所述钢化装置包括上风栅和下风栅，所述上风栅和下风栅均设置多个吹风孔；在天窗玻璃中，较小的弧形边一端称为上游区，较大的弧形边一端称为下游区；其特征在于：在凸模的凸面设置反凹区域，所述反凹区域对应于天窗玻璃的下凹区域，天窗玻璃的下凹区域分布在天窗玻璃下游区的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的半钢化天窗玻璃的制造装置，其特征在于：位于天窗玻璃下游区左侧的下凹区域最大范围为：以下游左侧边与下游弧形边的交点为端点，沿下游左侧边的方向向上游区延伸1200mm、沿与下游左侧边垂直的方向向右延伸200mm的矩形区域；位于天窗玻璃下游区右侧的下凹区域最大范围为：以下游右侧边与下游弧形边的交点为端点，沿下游右侧边的方向向上游区延伸1200mm、沿与下游右侧边垂直的方向向左延伸200mm的矩形区域。

3.根据权利要求2所述的半钢化天窗玻璃的制造装置，其特征在于：位于天窗玻璃下游区左侧和右侧的下凹区域的拱高为5～12mm。

4.根据权利要求1、2或3所述的半钢化天窗玻璃的制造装置，其特征在于：所述上风栅和下风栅四个角部区域的吹风孔直径为5.0mm，其他区域的吹风孔直径为7.5mm，所述角部区域的最大范围为：以相邻两边的交点为端点沿水平边延伸100mm、沿纵向斜边延伸150mm的四边形区域。

5.一种应用权利要求1-4任意一项权利要求所述的半钢化天窗玻璃的制造装置制造半钢化天窗玻璃的方法，包括以下步骤：

步骤1：玻璃经过传输辊道传输进加热炉的加热区接受加热；

步骤2：加热软化的玻璃进入加热炉的成型区，由成型区的凸模和凹模进行压制成型；

步骤3：传输成型环进入成型区接收完成步骤2的玻璃，并传输至钢化装置的上风栅和下风栅之间；

步骤4：所述上风扇和下风栅开度为150mm，压力为12～15英寸水柱对玻璃进行吹风钢化；

步骤5：传输成型环将完成步骤4的玻璃传输至卸载区。

6.根据权利要求5所述的制造半钢化天窗玻璃的方法，其特征在于：步骤2为加热软化的玻璃进入加热炉的成型区后，当玻璃位于凸模的正下方时，凸模的真空腔在真空发生器的作用下产生负压并通过凸模凸面上的真空孔将玻璃吸附至凸模的凸面上贴合；然后凸模带着玻璃一起与凹模相向运动，最终相互挤压以完成玻璃的压制成型。

7.根据权利要求6所述的制造半钢化天窗玻璃的方法，其特征在于：在步骤2中，所述凹模的凹面上设置有吹风喷嘴，该吹风喷嘴在凸模的真空孔吸附玻璃的同时吹出空气，将玻璃向上托起以贴合在凸模的凸面上。

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