CN106673411A - 一种3d曲面玻璃热压设备中的冷却系统及冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统及冷却方法，其中，所述装置包括：成型室；贯穿所述成型室设置，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行冷却的同时，对其进行稳定保压的第一冷却模组；以及与所述成型室连通，用于对稳定保压后的成型后产品进行持续冷却的液冷通道。本发明所提供的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，使得成型后产品可在通过第一冷却模组进行稳定保压后，再次通过液冷通道进行持续冷却，有效解决了采用热压设备成型智能手机3D曲面玻璃后，对其采用液冷板急冷方式容易造成产品碎裂的问题。

Description

一种3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统及冷却方法

技术领域

本发明涉及热压设备技术领域，尤其涉及的是一种3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统及冷却方法。

背景技术

随着智能手机的发展，除了三星、LG推出了曲面屏智能手机，像苹果推出的智能手机则更多的采用边沿带圆弧倒角的非平面玻璃，即玻璃中间区域为平面且在边缘部位采用曲面进行过渡，上述这些非平面玻璃都属于本发明智能手机3D曲面玻璃的涉及和使用范畴。

由于3D曲面玻璃的加工难度较大，工艺路线也较为复杂，现有的非平面玻璃一般都采用冷加工方式，即对平面玻璃的边缘进行研磨和抛光，以获得所需的弧面边缘；但是，这种采用冷加工方式容易在非平面玻璃上留下细小的裂纹，大大降低了非平面玻璃的良品率；而且，冷加工方式所能加工的弧度圆角大小也受到限制。

利用热压设备并采用分阶段的热压方式可极大程度的降低3D曲面玻璃成型过程中的材料内应力，从而减少细小裂纹的产生，可提升非平面玻璃的良品率；但在产品分阶段热压成型之后，采用液冷板对其进行冷却则会造成处于高温状态下的产品急速冷却、容易碎裂。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统及冷却方法，旨在解决采用热压设备成型智能手机3D曲面玻璃后，对其采用液冷板急冷方式容易造成产品碎裂的问题。

本发明的技术方案如下：

一种3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统包括：

用于容纳模具及置于模具中的单片平面玻璃毛坯，并在内部完成单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为智能手机3D曲面玻璃产品的成型室；

贯穿所述成型室设置，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行冷却的同时，对其进行稳定保压的第一冷却模组；

以及与所述成型室连通，用于对稳定保压后的成型后产品进行持续冷却的液冷通道。

优选方案中，所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：

贯穿所述成型室设置、与第一冷却模组呈流水线式排布且位于第一冷却模组之前，在产品成型后由对产品进行压型改用为对产品进行冷却的第三热压模组。

优选方案中，所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：

贯穿所述成型室设置、与第三热压模组呈流水线式排布且位于第三热压模组之前，在产品成型后由对产品进行压型改用为对产品进行冷却的第二热压模组。

优选方案中，所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，所述第一冷却模组包括：

由上而下依次设置的主气缸、主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板，所述主气缸垂直设置，主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板均放置于成型腔中，主上冷却板连接在主气缸的下端，主上加热板连接在主上冷却板之下，主上加热板的底面用于与模具的顶面相接触，主下加热板的顶面用于与模具的底面相接触，主下加热板连接在主下冷却板之上。

优选方案中，所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：

与所述成型室相接、且与所述第一冷却模组呈流水线式排布，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行二次冷却、加快模具退温速度的第二冷却模组；

与所述成型室相接、且与所述第一冷却模组及第二冷却模组呈流水线式排布，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行三次冷却的第三冷却模组；

与所述成型室相接、且与第一冷却模组、第二冷却模组及第三冷却模组呈流水线式排布，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行四次冷却的第四冷却模组。

优选方案中，所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，与所述液冷通道相接，用于在液冷通道对成型后产品进行辅助冷却的同时、对其进行五次冷却的第五冷却模组。

优选方案中，所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，所述液冷通道包括：与所述成型室连通的通道本体，以及设置于所述通道本体上的液冷管道。

优选方案中，所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，所述第二冷却模组包括：

由上而下依次设置的副气缸、主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板，所述副气缸垂直设置，主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板均放置于成型腔中，主上冷却板连接在副气缸的下端，主上加热板连接在主上冷却板之下，主上加热板的底面用于与模具的顶面相接触，主下加热板的顶面用于与模具的底面相接触，主下加热板连接在主下冷却板之上。

优选方案中，所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其中，所述第三冷却装置及第四冷却装置皆包括：

由上而下依次设置的副气缸、上液冷板及下液冷板，所述副气缸垂直设置，上液冷板及下液冷板均放置于成型腔中，上液冷板上端面用于连接副气缸的下端、下端面用于与模具上端面相接触，下液冷板上端面用于与模具底面相接触。

一种通过如上任意一项所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统的冷却方法，其中，所述冷却方法包括步骤如下：

第一冷却模组通过热传导的方式对成型后的产品进行冷却的同时，对其进行稳定保压；

液冷通道对稳定保压后的成型后产品进行持续冷却。

本发明所提供的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，由于采用了贯穿所述成型室设置，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行冷却的同时，对其进行稳定保压的第一冷却模组；以及与所述成型室连通，用于对稳定保压后的成型后产品进行持续冷却的液冷通道。使得成型后产品可在通过第一冷却模组进行稳定保压后，再次通过液冷通道进行持续冷却，有效解决了采用热压设备成型智能手机3D曲面玻璃后，对其采用液冷板急冷方式容易造成产品碎裂的问题。

附图说明

图1是本发明中包括3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统在内3D曲面玻璃热压设备较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明中包括3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统在内3D曲面玻璃热压设备另一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统及冷却方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供了一种3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其通过首先稳定保压并降温，然后在成型后产品通过液冷通道输出时将在液冷通道内持续受到冷却，对成型后处于高温状态下的产品进行处理。所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统包括：成型室400，与成型室400相接、具体地说是垂直且贯穿成型室400设置的第一冷却模组310，以及连通，用于对稳定保压后的成型后产品进行持续冷却的液冷通道360。较佳地，还可以设置有与成型室400相接、具体地说是垂直且贯穿成型室400设置，且与第一冷却模组310呈流水线式排布的第二冷却模组320。所述第二冷却模组可对320进行快速降温，此处快速降温是相对于第一冷却模组310而言，其仍属于缓冷方式，与第一冷却模组310原理相同。

其中，所述成型室400用于容纳模具及置于模具中的单片平面玻璃毛坯，并在内部完成单片平面玻璃毛坯分阶段、热压成型为智能手机3D曲面玻璃产品。成型室400本身作为容纳腔及模具在各个模组之间运动的通道使用，单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为曲面玻璃，是通过呈流水线式分度，且垂直贯穿成型室400设置的各个预热模组及压型模组实现。

而所述第一冷却模组310优选包括：由上而下依次设置的主气缸111、主上冷却板112、主上加热板113、主下加热板114和主下冷却板115，所述主气缸111垂直设置，主上冷却板112、主上加热板113、主下加热板114和主下冷却板115均放置于成型腔400中，主上冷却板112连接在主气缸111的下端，主上加热板113连接在主上冷却板112之下，主上加热板113的底面用于与模具的顶面相接触，主下加热板114的顶面用于与模具的底面相接触，主下加热板114连接在主下冷却板115之上。

在本发明进一步地较佳实施例中，所述主上加热板113与主上冷却板112之间、以及主下加热板114与主下冷却板115之间均设置有一双面格栅板116及117；所述双面格栅板116及117的两面皆加工有格栅槽，在装配后可减缓模具及其内的毛坯或产品的变温速度，包括温升速度或温降速度。

优选所述液冷通道360与所述成型室400相垂直，而所述3D曲面玻璃热压设备还包括进料装置，所述进料装置与所述成型室400相垂直，且和液冷通道360分设在成型室400的两端，二者之间的空间为操作人员的操作空间。整个3D曲面玻璃热压设备的操作顺序为：操作人员将单片平面玻璃毛坯放置于模具内，而后将模具放置于进料装置上，进料装置感应到模具（该段此后所述模具皆为内置有单片平面玻璃毛坯的模具），自动将模具输送至成型室400，使其在成型室400内依次经过预热装置（包括多个依次对模具进行逐渐升温预热的预热模组）、压型装置（至少一个与预热模组结构同理，功用为压型的压型模组）、冷却装置后输出，最后输出模具的就是液冷通道360。整个热压设备的操作极为方便，从成型室400一端放入，另一端取出即可。

具体实施时，所述液冷通道360包括：与所述成型室400连通的通道本体，以及设置于所述通道本体上的液冷管道。而所述第五冷却模组350可采用与第三冷却模组330相同的零件配置。

而所述第二冷却模组320优选包括：由上而下依次设置的副气缸211、主上冷却板112、主上加热板113、主下加热板114和主下冷却板115，所述副气缸211垂直设置，主上冷却板112、主上加热板113、主下加热板114和主下冷却板115均放置于成型腔400中，主上冷却板112连接在副气缸211的下端，主上加热板113连接在主上冷却板112之下，主上加热板113的底面用于与模具的顶面相接触，主下加热板114的顶面用于与模具的底面相接触，主下加热板114连接在主下冷却板115之上。

与所述第一冷却模组310同理，在第二冷却模组320中的主上加热板113与主上冷却板112之间、以及主下加热板114与主下冷却板115之间也均设置有一双面格栅板116及117，该处双面格栅板116及117的设置位置、功能与第一冷却模组310中相同。

因此，本发明所提供的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，由于采用了贯穿所述成型室设置，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行冷却的同时，对其进行稳定保压的第一冷却模组；以及与所述成型室连通，用于对稳定保压后的成型后产品进行持续冷却的液冷通道。使得成型后产品可在通过第一冷却模组进行稳定保压后，再次通过液冷通道进行持续冷却，有效解决了采用热压设备成型智能手机3D曲面玻璃后，对其采用液冷板急冷方式容易造成产品碎裂的问题。

在本发明进一步地较佳实施例中，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：贯穿所述成型室设置、与第一冷却模组310呈流水线式排布且位于第一冷却模组310之前，在产品成型后由对产品进行压型改用为对产品进行冷却的第三热压模组130。

本发明中热压设备设置有三个热压模组，三个热压模组被预设为根据加工产品的不同，使用其中一个对单片平面玻璃毛坯进行热压成型，其余分别作为预热装置和/或冷却装置。

因此，第三热压模组130在第一热压模组110或第二热压模组120热压单片平面玻璃毛坯、成型产品后，用于冷却成型后产品；同理，第二热压模组120在第一热压模组110热压单片平面玻璃毛坯、成型产品后，用于冷却成型后产品。

因此，在在本发明进一步地较佳实施例中，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：贯穿所述成型室设置、与第三热压模组130呈流水线式排布且位于第三热压模组130之前，在产品成型后由对产品进行压型改用为对产品进行冷却的第二热压模组120。

在本发明进一步地较佳实施例中，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：与所述成型室400相接、且与所述第一冷却模组310及第二冷却模组320呈流水线式排布，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行三次冷却的第三冷却模组330；与所述成型室400相接、且与第一冷却模组310、第二冷却模组320及第三冷却模组330呈流水线式排布，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行四次冷却的第四冷却模组340。

所述第三冷却装置及第四冷却装置皆包括：由上而下依次设置的副气缸211、上液冷板及下液冷板，所述副气缸211垂直设置，上液冷板及下液冷板均放置于成型腔400中，上液冷板上端面用于连接副气缸211的下端、下端面用于与模具上端面相接触，下液冷板上端面用于与模具底面相接触。

可以看出，所述第三冷却模组330及第四冷却模组340为急冷方式，将两个液冷板分别与模具上下端面的贴合，然后通过不断循环流动于液冷板内的冷却液，与模具进行热交换，以对模具及其内的成型后产品进行急速降温。此降温是在模具及产品、已通过第一冷却模组310稳定保压并冷却、而再次通过第二冷却模组320退温二者至一定温度后进行的，此时进行急冷降温只会进一步加快产品的生产效率，而不会造成产品在极短的时间由高温降低至低温，产品碎裂。高温及低温是相对而言，根据不同的毛坯或成型后产品的不同曲面，而要求不同，为本领域的公知常识，在此不再进行一一举例说明。

如图2所示，在本发明进一步地较佳实施例中，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：与所述液冷通道360相接，用于在液冷通道360对成型后产品进行辅助冷却的同时、对其进行五次冷却的第五冷却模组350。

为了更全面的介绍本发明中所述冷却装置，下面对3D曲面玻璃热压设备进行介绍如下：请再次参考图1，该热压设备主要包括呈流水线形式排布的第一热压模组110、第二热压模组120和第三热压模组130，装有单片平面玻璃毛坯的3D曲面成型模具沿图示箭头方向，依次经过第一热压模组110、第二热压模组120和第三热压模组130，用于将单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为智能手机3D曲面玻璃产品。

具体的，所述第一热压模组110包括主气缸111、主上冷却板112、主上加热板113、主下加热板114和主下冷却板115，所述主气缸111垂直设置，主上冷却板112、主上加热板113、主下加热板114和主下冷却板115均放置于一封闭且可换气的箱体即成型室400中，主上冷却板112连接在主气缸111的下端，主上加热板113连接在主上冷却板112之下，主上加热板113的底面用于与所述3D曲面成型模具的顶面相接触，主下加热板114的顶面用于与所述3D曲面成型模具的底面相接触，主下加热板114连接在主下冷却板115之上；所述第二热压模组120和第三热压模组130均采用与第一热压模组110相同的零件配置。

较好的是，所述主上加热板113与主上冷却板112之间设置有一双面格栅板116，以及主下加热板114与主下冷却板115之间设置有一双面格栅板117，所述双面格栅板116和117的两面分别加工有格栅槽，在装配后可减缓3D曲面成型模具的温升速度。

在本发明智能手机3D曲面玻璃热压设备的优选实施方式中，该热压设备还包括：呈流水线形式排布的第一预热模组210、第二预热模组220、第三预热模组230和第四预热模组240，所述第一热压模组110位于第四预热模组240之后，所述3D曲面成型模具在经过第一热压模组110之前，依次经过第一预热模组210、第二预热模组220、第三预热模组230和第四预热模组240，用于以热传导的方式分阶段加热3D曲面成型模具。

具体的，所述第一预热模组210包括副气缸211、副上冷却板212、副上加热板213、副下加热板214和副下冷却板215，所述副气缸211垂直设置，副上冷却板212、副上加热板213、副下加热板214和副下冷却板215也均放置于所述成型室400中，副上冷却板212连接在副气缸211的下端，副上加热板213连接在副上冷却板212之下，副上加热板213的底面用于与所述3D曲面成型模具的顶面相接触，副下加热板214的顶面用于与所述3D曲面成型模具的底面相接触，副下加热板214连接在副下冷却板215之上；所述第二预热模组220、第三预热模组230均采用与第一预热模组210相同的零件配置，所述第四预热模组240采用与第一热压模组110相同的零件配置，以减缓3D曲面成型模具的温升速度，且所述第四预热模组240采用副气缸211替换主气缸111，避免在正式热压之前对3D曲面成型模具施加过大的压力。

较好的是，所述副上加热板213与副上冷却板212之间通过多个隔套216相连接，以及副下加热板214与副下冷却板215之间通过多个隔套217相连接，所述隔套216和217的接触面积不如双面格栅板116和117，在预热阶段相对于双面格栅板116和117而言，隔套216和217可加快3D曲面成型模具的温升速度。

在本发明智能手机3D曲面玻璃热压设备的优选实施方式中，该热压设备还包括：呈流水线形式排布的第一冷却模组310、第二冷却模组320、第三冷却模组330和第四冷却模组340，所述第一冷却模组310位于第三热压模组130之后，所述3D曲面成型模具在经过所述第三热压模组130之后，依次经过第一冷却模组310、第二冷却模组320、第三冷却模组330和第四冷却模组340，用于以热传导的方式分阶段冷却3D曲面成型模具。

优选地，所述第一冷却模组310采用与第一热压模组130相同的零件配置，以保证在冷却的初期对3D曲面成型模具起到稳定的保压作用，而所述第二冷却模组320采用与第四预热模组240相同的零件配置，以加快3D曲面成型模具的退温速度。

具体的，所述第一冷却模组310的主上加热板113与主上冷却板112之间设置有一双面格栅板116，主下加热板114与主下冷却板115之间设置有一双面格栅板117，以及所述第二冷却模组320的副上加热板213与副上冷却板212之间设置有一双面格栅板216，副下加热板214与副下冷却板215之间设置有一双面格栅板217。

基于上述热压设备，本发明还提出了一种智能手机3D曲面玻璃，或其两侧边沿弯曲，或其四边沿均弯曲，或其中间大面横向弯曲，既可以是屏、后盖或保护屏中的一种产品，也可以是这三种3D曲面玻璃中的任意两种或三种产品的组合，重要的是，该3D曲面玻璃经由上述任一项实施例中所述的智能手机3D曲面玻璃的热压设备热压成型，以降低3D曲面玻璃成型过程中的材料内应力，减小细小裂纹的产生，进而提升非平面玻璃的良品率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如所述旋转速度设定模块的旋转速度设置方式等，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统包括：

用于容纳模具及置于模具中的单片平面玻璃毛坯，并在内部完成单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为智能手机3D曲面玻璃产品的成型室；

贯穿所述成型室设置，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行冷却的同时，对其进行稳定保压的第一冷却模组；

以及与所述成型室连通，用于对稳定保压后的成型后产品进行持续冷却的液冷通道。

2.根据权利要求1所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：

贯穿所述成型室设置、与第一冷却模组呈流水线式排布且位于第一冷却模组之前，在产品成型后由对产品进行压型改用为对产品进行冷却的第三热压模组。

3.根据权利要求2所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：

贯穿所述成型室设置、与第三热压模组呈流水线式排布且位于第三热压模组之前，在产品成型后由对产品进行压型改用为对产品进行冷却的第二热压模组。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，所述第一冷却模组包括：

由上而下依次设置的主气缸、主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板，所述主气缸垂直设置，主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板均放置于成型腔中，主上冷却板连接在主气缸的下端，主上加热板连接在主上冷却板之下，主上加热板的底面用于与模具的顶面相接触，主下加热板的顶面用于与模具的底面相接触，主下加热板连接在主下冷却板之上。

5.根据权利要求4所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统还包括：

与所述成型室相接、且与所述第一冷却模组呈流水线式排布，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行二次冷却、加快模具退温速度的第二冷却模组；

与所述成型室相接、且与所述第一冷却模组及第二冷却模组呈流水线式排布，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行三次冷却的第三冷却模组；

与所述成型室相接、且与第一冷却模组、第二冷却模组及第三冷却模组呈流水线式排布，用于通过热传导的方式对成型后的产品进行四次冷却的第四冷却模组。

6.根据权利要求5所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，与所述液冷通道相接，用于在液冷通道对成型后产品进行辅助冷却的同时、对其进行五次冷却的第五冷却模组。

7.根据权利要求1所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，所述液冷通道包括：与所述成型室连通的通道本体，以及设置于所述通道本体上的液冷管道。

8.根据权利要求5所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，所述第二冷却模组包括：

由上而下依次设置的副气缸、主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板，所述副气缸垂直设置，主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板均放置于成型腔中，主上冷却板连接在副气缸的下端，主上加热板连接在主上冷却板之下，主上加热板的底面用于与模具的顶面相接触，主下加热板的顶面用于与模具的底面相接触，主下加热板连接在主下冷却板之上。

9.根据权利要求3所述的3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统，其特征在于，所述第三冷却装置及第四冷却装置皆包括：

由上而下依次设置的副气缸、上液冷板及下液冷板，所述副气缸垂直设置，上液冷板及下液冷板均放置于成型腔中，上液冷板上端面用于连接副气缸的下端、下端面用于与模具上端面相接触，下液冷板上端面用于与模具底面相接触。

10.一种通过如权利要求1至9中任意一项所述3D曲面玻璃热压设备中的冷却系统的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法包括步骤如下：

第一冷却模组通过热传导的方式对成型后的产品进行冷却的同时，对其进行稳定保压；

液冷通道对稳定保压后的成型后产品进行持续冷却。