CN106045285A - 平板玻璃的弯曲成形装置以及弯曲成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供平板玻璃的弯曲成形装置以及弯曲成形方法。平板玻璃的弯曲成形装置具备：弯曲模具，其载置平板玻璃，将所述平板玻璃成形为规定形状；以及加热炉，其以载置于所述弯曲模具的所述平板玻璃软化的温度进行加热，其中，所述弯曲模具具备弯曲机构，该弯曲机构以所述平板玻璃的进行弯曲成形的弯曲成形部位与不进行弯曲成形的未成形部位的边界作为支轴，对所述平板玻璃施加弯曲力矩。据此，抑制在平板玻璃的弯曲成形中产生的凸肩。

Description

平板玻璃的弯曲成形装置以及弯曲成形方法

技术领域

本发明涉及平板玻璃的弯曲成形装置以及弯曲成形方法，尤其是涉及用于对表面硬度高的平板玻璃进行弯曲成形的方法以及成形装置。

背景技术

以往，在对平板玻璃进行弯曲加工的情况下，进行如下加工方法：将平板玻璃切割成规定的尺寸形状，并将其载置在设于大气环境的加热炉内的弯曲模具上，加热至能够进行弯曲成形的玻璃板的软化温度(因玻璃材质而有所不同，但一般为550℃～700℃左右)，由此，通过自重或加载在平板玻璃上的重块使平板玻璃变形为沿着弯曲模具的形状的外形。

下述专利文献1指出了如下的问题：在将玻璃板切割成规定形状后投入加热炉内，以比软化点低的温度(约650℃)加热后利用环或弯曲滚子上的自重进行弯曲成形、或者将承载在环上的玻璃板向模具按压来进行冲压成形的此类以往的玻璃板的弯曲加工中，当想要将玻璃板成形为复杂的形状时，无法充分弯曲到玻璃板的各个角落，从而出现在周缘部聚集褶皱或产生各种光学变形这样的问题，另外，在进行玻璃板的弯曲成形时，若加热至高于以往的高温而降低粘度，则出现弯曲成形时玻璃板熔融这样的问题。鉴于上述问题，下述专利文献1公开了一种玻璃板的弯曲成形方法，在该方法中，通过将粘度为105Pa·s以上且108Pa·s以下的玻璃板按压于具有规定的弯曲成形面的成形模具，由此将所述玻璃板弯曲成形为沿着所述成形面的形状，其中，通过将所述玻璃板的成形温度T以及成形时间t控制为满足规定的算式，由此对所述玻璃板进行弯曲成形。

这样，将平板玻璃软化至能够容易地对平板玻璃进行成形的程度，在利用平板玻璃的自重的状态下，或者当仅靠平板玻璃的自重而变形不足时，在平板玻璃的自重基础上在平板玻璃的弹性变形范围内加载负荷(重块)的状态下，在加热炉中使平板玻璃加热、软化，由此进行平板玻璃的弯曲成形。

图7是示出现有技术中的、在平板玻璃的弹性变形范围内加载重块而对平板玻璃进行成形的弯曲模具1000的结构的图。图7所示的弯曲模具1000如图7的(c)所示那样由凹夹具1300与凸夹具1310构成。弯曲模具1000载置于底板1400，在凹夹具1300与凸夹具1310之间插入平板玻璃1100，并在平板玻璃1100的弹性变形范围内加载重块2000，之后使平板玻璃在加热炉内加热、软化，来对平板玻璃1100进行成形。

图7的(a)是示出在凹夹具1300的上部加载了重块2000时的俯视面的图，图7的(b)是示出插入到凹夹具1300与凸夹具1310之间的平板玻璃1100成形为规定形状后的状况的剖视图。需要说明的是，在底板1400上设置有引导件1200，构成为对平板玻璃1001均匀地加载重块2000的负荷。需要说明的是，由于重块2000的负荷垂直地加载于平板玻璃1100，因此在本说明书中将该方式称作直动型。

图8是示出通过图7所示的弯曲模具1000对平板玻璃1100进行弯曲成形后的状态的图。如图8所示，在成形为载置于底板1400的凸夹具1310的形状的平板玻璃1100的两端，有时出现被称作凸肩1100k的在对平板玻璃进行弯曲成形时产生的玻璃的隆起，即所谓凸肩1100k。这样的凸肩1100k对于质量管理不好，成为成品率降低的原因之一。

另外，在图7所示的直动型的弯曲模具1000中，设置有用于加载重块2000的引导件1200，但在将重块2000向凹夹具1300加载时，若重块2000不沿着引导件1200水平下降(若不沿着四个引导件1200水平下降而产生倾斜)，则存在产生重块不进行升降的所谓扭转现象这样的问题。

此外，在进行平板玻璃的弯曲成形时，需要将平板玻璃软化至能够对平板玻璃进行成形的程度，另一方面，若过度软化，则存在平板玻璃熔融到弯曲模具(成形模具)、夹具上这样的问题。

另外，作为以往使用的弯曲模具而使用金属模具，但还存在金属模具的图案转印到平板玻璃的与金属模具接触的表面上这样的问题、以及当金属模具上附着有微小异物时，该异物陷入软化的平板玻璃而使平板玻璃的透明度降低这样的问题。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2004-131347号公报

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明的课题在于提供即便在平板玻璃的弯曲成形中使用硬度高的平板玻璃也能够弯曲成形为规定的形状、并且不产生凸肩的平板玻璃的弯曲成形装置。此外还提供弯曲模具的图案难以转印至平板玻璃、即便在弯曲模具上附着有微小异物也不会使异物陷入平板玻璃的平板玻璃的弯曲成形装置以及方法。

用于解决课题的手段

技术方案1所记载的发明是一种平板玻璃的弯曲成形装置，具备：弯曲模具，其载置平板玻璃，将所述平板玻璃成形为规定形状；以及加热炉，其以载置于所述弯曲模具的所述平板玻璃软化的温度进行加热，所述平板玻璃的弯曲成形装置的特征在于，

所述弯曲模具具备弯曲机构，该弯曲机构以所述平板玻璃的进行弯曲成形的弯曲成形部位与不进行弯曲成形的未成形部位的边界作为支轴，对所述平板玻璃施加弯曲力矩。

在如现有技术那样对平板玻璃进行弯曲成形时，若固定不进行弯曲成形的部位(称作未成形部位)、且对进行弯曲成形的部位垂直地施加负荷，则在弯曲成形部位与未成形部位的边界(边界区域)产生与该负荷相等的反作用力。当该反作用力达到规定以上时，产生边界的周边隆起的现象、即所谓的凸肩。

为了防止该情况，只要抑制在边界产生的反作用力，并且施加对平板玻璃进行弯曲成形所需的最小限度的负荷即可。因此，并非如现有技术那样对弯曲成形部位施加垂直负荷，而是优选沿平板玻璃的弯曲方向施力，即施加弯曲力矩。由此，在边界产生的反作用力成为与将弯曲力矩向水平方向与垂直方向矢量分解时的垂直矢量对应的力，能够以所需最小限度的力对平板玻璃进行弯曲成形，并且能够减小反作用力。由此，能够防止凸肩的产生。

在技术方案1所记载的平板玻璃的弯曲成形装置的基础上，技术方案2所记载的发明的特征在于，所述弯曲模具由凸夹具与凹夹具构成，所述凹夹具具备重块。

在技术方案1或2所记载的平板玻璃的弯曲成形装置的基础上，技术方案3所记载的发明的特征在于，所述凹夹具构成为能够以所述支轴作为中心，按照沿着所述凸夹具的形状的方式旋转。

通过利用按压板来固定载置在凸夹具上的平板玻璃的未成形部位，使具备重块的凹夹具以边界作为支轴按照沿着凸夹具的形状的方式旋转，由此能够减少在边界产生的反作用力，并且能够进行平板玻璃的弯曲成形。

在技术方案1至3中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形装置的基础上，技术方案4所记载的发明的特征在于，对所述平板玻璃进行加热时的所述加热炉的环境是非活性气体环境。

在技术方案1至4中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形装置的基础上，技术方案5所记载的发明的特征在于，所述非活性气体是氮气。

在技术方案1至5中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形装置的基础上，技术方案6所记载的发明的特征在于，所述弯曲模具是以碳作为材质的碳模。

在技术方案1至6中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形装置的基础上，技术方案7所记载的发明的特征在于，在所述平板玻璃与所述凹夹具或者所述凸夹具之间、以及/或者插入到所述凹夹具与所述凸夹具之间的多张平板玻璃之间，插入有碳片。

在技术方案1至7中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形装置的基础上，技术方案8所记载的发明的特征在于，所述加热炉的温度是比所述平板玻璃的软化点温度低200℃的温度。

技术方案9所记载的发明是一种平板玻璃的弯曲成形方法，其特征在于，将平板玻璃载置于使平板玻璃成形为规定形状的弯曲模具，以所述平板玻璃的进行弯曲成形的弯曲成形部位与不进行弯曲成形的未成形部位的边界部位作为支轴，在所述平板玻璃的弹性变形范围内对所述弯曲成形部位加载弯曲力矩，以所述平板玻璃软化的温度进行加热而使所述平板玻璃成形。

在常温下，在对平板玻璃进行弯曲成形时，通过固定板等固定不进行弯曲成形的未成形部位，对进行弯曲成形的部位施加平板玻璃的弹性变形范围内的负荷，在该状态下在加热炉内进行加热，但通过沿着平板玻璃的弯曲方向施加弯曲负荷，能够以最小限度的力使平板玻璃弯曲，并且能够减小在边界产生的反作用力。由此，能够防止凸肩的产生。

在技术方案9所记载的平板玻璃的弯曲成形方法的基础上，技术方案10所记载的发明的特征在于，所述弯曲模具由凸夹具与凹夹具构成，并且使所述凹夹具以所述支轴作为中心按照沿着所述凸夹具的形状的方式旋转，来加载所述弯曲力矩。

在技术方案9或10所记载的平板玻璃的弯曲成形方法的基础上，技术方案11所记载的发明的特征在于，对所述平板玻璃进行加热时的所述加热炉的环境是非活性气体环境。

在技术方案9至11中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形方法的基础上，技术方案12所记载的发明的特征在于，所述非活性气体是氮气。

在技术方案9至12中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形方法的基础上，技术方案13所记载的发明的特征在于，所述弯曲模具是以碳作为材质的碳模。

在技术方案9至13中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形方法的基础上，技术方案14所记载的发明的特征在于，在所述平板玻璃与所述凹夹具或者所述凸夹具之间、以及/或者插入到所述凹夹具与所述凸夹具之间的多张平板玻璃之间，插入有碳片。

在技术方案9至14中任一项所记载的平板玻璃的弯曲成形方法的基础上，技术方案15所记载的发明的特征在于，所述加热炉以比所述平板玻璃的软化点温度低200℃的温度进行加热。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供即便在平板玻璃的弯曲成形中使用硬度高的平板玻璃也能够弯曲成形为规定的形状、并且不会产生凸肩的平板玻璃的弯曲成形装置。另外，能够提供弯曲模具的图案难以转印至平板玻璃、即便在弯曲模具上附着有微小异物也不会使异物陷入平板玻璃的平板玻璃的弯曲成形装置以及方法。

附图说明

图1是示出对平板玻璃进行弯曲成形后的平板玻璃的形状的图。

图2是示出对平板玻璃进行加热的加热炉的概要的图。

图3是示出碳模50的俯视图与剖面的图。

图4是示出碳模50的剖面的图。

图5是碳模50的立体图。

图6是示出在插入到碳模50的凹夹具530与凸夹具531之间的平板玻璃11的两侧分别插入有碳片13的状态的剖视图。

图7是对平板玻璃11的弯曲成形部位112垂直加载负荷的以往的弯曲模具1000的俯视图与剖视图。

图8是示出在通过以往的弯曲模具1000使平板玻璃弯曲时，在成形部位112与未成形部位110的边界产生的凸肩的图。

附图标记说明

1：平板玻璃弯曲成形装置

11：平板玻璃

13：碳片

50：弯曲模具

101：上部加热装置

102：下部加热装置

103：加热炉

104：送入室

105：送出室

106：闸门

110：未成形部位

111：边界

112：成形部位

530：凹夹具

531：凸夹具

540：底板

550：固定板

570：旋转用托架

580：旋转用支轴

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。图1是示出利用作为本发明的一实施方式的弯曲模具对平板玻璃进行弯曲成形后的形状的图。平板玻璃是高强度且薄型的平板玻璃，通过对其两端长边侧进行弯折成形而成。平板玻璃11由未进行弯折的未成形部位110与进行了弯折成形的成形部位112构成，它们的边界区域是边界111。通过以边界111为支轴对成形部位112加载弯曲力矩，能够将平板玻璃11成形为图1所示的形状，对此后述。需要说明的是，图1所示的形状仅是一例，能够通过本发明将平板玻璃成形为各种形状。

图2是示出用于对平板玻璃进行成形的平板玻璃弯曲成形装置1的简要结构图的图。图2所示的平板玻璃弯曲成形装置1在处于大气环境的送入室104中，将平板玻璃设置于由碳原料构成的弯曲模具(碳模)，根据需要在弯曲模具中对平板玻璃加载弹性变形范围内的负荷(重块)。

这里，弯曲模具不是以往的金属模具，而优选为碳模，碳中的石墨具有耐热性和热传导性，还能够承受急剧的热变化，故而更加优选。另外，也是因为碳模还具有高温下尺寸变化少、轻且易加工、而且比铝轻、也容易进行精密的机械加工这样的优点、以及因具有自润滑性而不会损伤作为对象部件的平板玻璃这样的优点。

在大气环境中对平板玻璃施加其弹性变形范围内的弯曲负荷即力矩，之后在加热炉103内，以低于软化点温度约100℃～200℃的温度加热平板玻璃，由此平板玻璃变形为规定的形状。在本说明书中，将平板玻璃变形的温度称作平板玻璃软化的温度。这里，优选在平板玻璃进行加热时的加热炉103的内部填充有例如氮气这样的非活性气体。其原因在于，碳模在大气环境中被加热时发生氧化，发生碳模材质变化或软化了的平板玻璃粘贴在碳模上的现象。

在加热炉103的内部，加热固定时间后的平板玻璃软化，通过自重与力矩沿着弯曲模具的形状成形。成形后的平板玻璃移动至送出室105而冷却。需要说明的是，送入室104、送出室105、以及加热炉103成为能够通过闸门106在加热时将加热炉103封闭的构造。另外，在加热炉103中设置有上部加热装置101和下部加热装置102，通过上部加热装置101和下部加热装置102使加热炉103内上升至平板玻璃软化的温度。如上所述，加热炉103中填充有非活性气体，但其填充方法只要使用常用的非活性气体填充机构(未图示)进行填充即可。

【实施例】

图3是示出作为本发明的一实施例的对平板玻璃加载弯曲力矩的碳模50的结构的图。图3所示的弯曲模具是由碳原料构成的碳模50。碳模50包括凸夹具531、凹夹具530、以及对平板玻璃的不进行弯曲成形的未成形部位110进行抑制的固定板550，并且根据需要还包括以可装卸的方式安装于凹夹具530的重块520，碳模50载置在底板540上。在凹夹具530与凸夹具531之间插入有平板玻璃11。凹夹具530构成为能够以固定板550的端部(成形部位110与未成形部位112的边界区域)作为支轴，沿着凹夹具531的形状旋转。

图3的(a)是对平板玻璃的成形部位112施加力矩来使平板玻璃成形的碳模50的俯视图。另外，图3的(b)是凹夹具530一边沿着凸夹具531的形状旋转一边对平板玻璃11施加弯曲力矩、在该状态下在加热炉1中使平板玻璃11软化而将平板玻璃11成形为规定形状时的剖视图。

图4是碳模50的剖视图，图5是其立体图。在碳模50的凸夹具上载置平板玻璃。具备重块520的凹夹具530构成为，与连接于旋转用托架570的旋转用支轴580连接，并且能够沿着凸夹具531的形状向顺时针方向或逆时针方向旋转。

凹夹具530以未成形部位110与成形部位112的边界区域即边界111作为支轴，对成形部位112施加弯曲力矩，将其成形为规定形状。由于该力矩是沿着平板玻璃的弯曲方向的弯曲负荷，因此，与像现有技术那样对平板玻璃的成形部垂直地施力的情况比较，能够以更少的力进行成形，并且能够将在边界产生的反作用力抑制为最小限度。由此，能够抑制以往成为课题的、在成形部位112与未成形部位110的边界产生凸肩的情况。

图6是在凹夹具530与凸夹具531之间插入有平板玻璃11的碳模50的剖视图，但在凹夹具530与凸夹具531之间插入有碳片13。这样，通过向凹夹具530与凸夹具531之间插入碳片13，即便在凹夹具530、凸夹具531与平板玻璃的接触面存在微小异物，微小异物也会陷入比平板玻璃柔软的碳片13，能够防止微小异物陷入平板玻璃11。

工业可利用性

根据本发明，能够提供可抑制在平板玻璃的弯曲成形中成为问题的凸肩的产生的平板玻璃的弯曲成形装置以及方法。另外，能够提供弯曲模具的图案难以转印至平板玻璃、并且即便在弯曲模具上附着有微小异物也不会使异物混入弯曲成形后的平板玻璃的平板玻璃的弯曲成形装置以及方法。

Claims (15)

1.一种平板玻璃的弯曲成形装置，具备：弯曲模具，其载置平板玻璃，将所述平板玻璃成形为规定形状；以及加热炉，其以载置于所述弯曲模具的所述平板玻璃软化的温度进行加热，

所述平板玻璃的弯曲成形装置的特征在于，

所述弯曲模具具备弯曲机构，该弯曲机构以所述平板玻璃的进行弯曲成形的弯曲成形部位与不进行弯曲成形的未成形部位的边界作为支轴，对所述平板玻璃施加弯曲力矩。

2.根据权利要求1所述的平板玻璃的弯曲成形装置，其特征在于，

所述弯曲模具由凸夹具与凹夹具构成，所述凹夹具具备重块。

3.根据权利要求1或2所述的平板玻璃的弯曲成形装置，其特征在于，

所述凹夹具构成为能够以所述支轴作为中心，按照沿着所述凸夹具的形状的方式旋转。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的平板玻璃的弯曲成形装置，其特征在于，

对所述平板玻璃进行加热时的所述加热炉的环境是非活性气体环境。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的平板玻璃的弯曲成形装置。其特征在于，

所述非活性气体是氮气。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的平板玻璃的弯曲成形装置，其特征在于，

所述弯曲模具是以碳作为材质的碳模。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的平板玻璃弯曲成形装置，其特征在于，

在所述平板玻璃与所述凹夹具或者所述平板玻璃与所述凸夹具之间插入有碳片，以及/或者，在插入到所述凹夹具与所述凸夹具之间的多张平板玻璃之间插入有碳片。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的平板玻璃的弯曲成形装置，其特征在于，

所述加热炉的温度是比所述平板玻璃的软化点温度低200℃的温度。

9.一种平板玻璃的弯曲成形方法，其特征在于，

将平板玻璃载置于使平板玻璃成形为规定形状的弯曲模具，以所述平板玻璃的进行弯曲成形的弯曲成形部位与不进行弯曲成形的未成形部位的边界部位作为支轴，在所述平板玻璃的弹性变形范围内对所述弯曲成形部位加载弯曲力矩，以所述平板玻璃软化的温度进行加热而使所述平板玻璃成形。

10.根据权利要求9所述的平板玻璃的弯曲成形方法，其特征在于，

所述弯曲模具由凸夹具与凹夹具构成，并且使所述凹夹具以所述支轴作为中心按照沿着所述凸夹具的形状的方式旋转，来加载所述弯曲力矩。

11.根据权利要求9或10所述的平板玻璃的弯曲成形方法，其特征在于，

对所述平板玻璃进行加热的加热炉的环境是非活性气体环境。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的平板玻璃的弯曲成形方法，其特征在于，

所述非活性气体是氮气。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的平板玻璃的弯曲成形方法，其特征在于，

所述弯曲模具是以碳作为材质的碳模。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的平板玻璃弯曲成形方法，其特征在于，

在所述平板玻璃与所述凹夹具或者所述平板玻璃与所述凸夹具之间插入有碳片，以及/或者，在插入到所述凹夹具与所述凸夹具之间的多张平板玻璃之间插入有碳片。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的平板玻璃的弯曲成形方法，其特征在于，

对所述平板玻璃进行加热的加热炉以比所述平板玻璃的软化点温度低200℃的温度进行加热。