CN106698901A - 利用压吹法成形的玻璃加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用压吹法成形的玻璃加工工艺，属于玻璃制造技术领域，包括配合料制备、玻璃熔制、制品成形和退火处理，制品成形包括：将玻璃液置入雏形模内；向冲头内的第一励磁线圈通电；将冲头伸入收集槽内，使冲头上布满钢球；将冲头伸入雏形模内，制成制品的口部和雏形，第一励磁线圈断电，冲头上的钢球被冲头压入到玻璃液内部；将口模连同制品的口部和雏形移入到成形模的成形腔内；压缩空气将制品的口部和雏形吹成初成品；将磁铁伸入成形腔内，玻璃液中的钢球被吸附完后，将磁铁从成形腔内取出；压缩空气将初成品吹制成成品。本方案在对玻璃液进行加工时，玻璃液内部的热量也能得到及时有效的散发。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃制品的加工工艺。
背景技术
玻璃的生产过程一般包括配合料制备、玻璃熔制、制品成形和退火处理等步骤，其中制品成形步骤是玻璃生产过程中一个非常重要的工艺过程，对于玻璃的产量、质量和经济效益都有十分重要的影响，制品成形步骤一般采用压吹法或压延法。
压吹法的特点是先用压制的方法在雏形模内用冲头制成制品的口部和雏形，然后再将口部和雏形移入成形模的成形腔内，并通过向吹气头内通入压缩空气的方式将雏形吹成制品。这种方法在生产玻璃时，由于玻璃液具有较高的温度，因此玻璃液在形成玻璃的过程中需要散发大量的热量，而玻璃液热量散发的主要方式是将热量传递给成形模，再利用成形模将热量进行散发，但由于玻璃液的热传导性较差，因此玻璃液在冷却时，与成形模接触的玻璃液表层往往热量散发较快，而玻璃液的内部的热量却散发较慢，这样就容易在生产出的玻璃的内部产生内应力，进而导致制得的玻璃容易产生裂纹和破碎等问题。
发明内容
本发明意在提供一种利用压吹法成形的玻璃加工工艺，以解决玻璃液内部的热量散发较慢的问题。
本方案中的一种利用压吹法成形的玻璃加工工艺，包括配合料制备、玻璃熔制、制品成形和退火处理，制品成形包括以下步骤：
（1）、将经玻璃熔制后的玻璃液冷却到800-1000℃后置入雏形模内，在雏形模上安装口模；
（2）、冲头有铁质材料制成，冲头上开设有第一卡槽，第一卡槽内设有第一励磁线圈，向第一励磁线圈通电，冲头具有磁性；
（3）、收集槽内设有若干钢球，钢球的直径为0.1-0.3mm，将冲头伸入收集槽内，使冲头上布满钢球；
（4）、将冲头伸入雏形模内，将雏形模内的玻璃液压制成制品的口部和雏形，第一励磁线圈断电，冲头上的钢球被冲头压入到玻璃液内部；
（5）、将口模连同制品的口部和雏形从雏形模内取出，并移入到成形模的成形腔内，口模安装在成形模上；
（6）、在口模上安装吹气头，向吹气头内通入压缩空气，压缩空气将制品的口部和雏形吹成初成品；
（7）、取下吹气头，将磁铁伸入成形腔内，玻璃液中的钢球从玻璃液中吸出并被吸附在磁铁上，玻璃液中的钢球被吸附完后，将磁铁从成形腔内取出；
（8）、重新安装吹气头，并向吹气头内通入压缩空气，压缩空气将初成品吹制成成品。
本方案的原理是：本方案冲头在雏形模内将玻璃液压制成制品的口部和雏形之前，先向冲头内的第一励磁线圈通电，使得冲头具有磁性，然后将冲头伸入放置有钢球的收集槽内，利用磁性吸引的原理，收集槽内的钢球在冲头磁性的作用下，钢球将被吸引在冲头上，使得冲头上布满钢球，然后再将冲头放入到雏形模内，冲头下压将玻璃液压制成制品的口部和雏形，与此同时，第一励磁线圈断电，冲头对钢球的磁性消失，此时钢球将在冲头压制玻璃液的同时进入到玻璃液的内部。
将口模连同制品的口部和雏形移入到成形模内，此时雏形的玻璃液内部包裹有大量的钢球，然后将压缩空气通入吹气头内并将制品吹成初成品，在此过程中，被包裹在玻璃液内部的钢球温度较低，而玻璃液的温度较高，故玻璃液的大量的热量将传递给钢球，同时由于钢球的比热容大于玻璃液的比热容，故当钢球吸收玻璃液较多的热量后，玻璃液的温度下降较多，而钢球的温度升高较少，钢球能吸收玻璃液较多的热量，同时由于钢球是包裹在玻璃液内部的，因此钢球能使玻璃液内部的温度快速的降低。
当钢球吸收玻璃液的热量一段时间，使得玻璃液内部的温度下降到适宜温度时，取下吹气头，并将磁铁伸入成形腔内，包裹在玻璃液内部的钢球在磁铁磁性的作用下将从玻璃液内部吸出，并被吸附在磁铁上，钢球从玻璃液表面吸出后，吸出位置的玻璃液的表面不平整，当磁铁将钢球吸附完后，重新安装吹气头，并向吹气头内通入压缩空气，由于玻璃液具有一定的流动性，当压缩空气作用在玻璃液表面时，压缩空气将使得玻璃液的表面通过玻璃液的流动而变得平整，进而将初成品吹成成品。
本方案的效果在于：1、本方案利用冲头的下压将钢球置入到玻璃液内部，利用钢球与玻璃液之间的热传递来加快玻璃液内部热量的散发，然后利用磁铁将钢球吸出，最后利用压缩空气对玻璃液表面进行平整度处理，因此本方案在对玻璃液进行加工时，玻璃液内部的热量也能得到及时有效的散发，避免了玻璃液内部热量散发不及时产生的内应力，进而避免了玻璃制品由于内应力导致的裂纹和破碎等问题。
2、本方案利用冲头将钢球压入玻璃液内部，冲头在雏形模内下压时，冲头具有较大的向下的作用力，由于制品成形时的玻璃液的还是具有较大的黏度，因此需要较大的作用力才能将钢球压入到玻璃液内部，本方案直接利用冲头下压时的作用力来保证钢球压入玻璃液需要的作用力，保证了钢球压入玻璃液的效果，同时也不需要再增设额外的结构。
进一步，钢球的表面涂覆有温变材料。钢球表面的温变材料能随温度的变化而发生颜色的变化，方便操作者的观察，当操作者通过温变材料的颜色观察到玻璃液内部的温度已降低到既定的温度时，此时取下吹气头并将磁铁伸入到成形腔内，磁铁将钢球从玻璃液内部吸出，防止了玻璃液内部还未冷却到位就将钢球吸出的问题，保证了玻璃液内部的冷却效果。
进一步，当制品成形步骤（8）中吹成的成品的温度降低到600℃以下时，将成品从成形模内取出，送往退火处理。玻璃液在高温下具有流动性，当玻璃液的温度降低到600℃以下时，玻璃液基本已完成定型，此时再将制品从成形模中取出，保证了制品的质量。
进一步，将经玻璃熔制后的玻璃液冷却到900℃后置入雏形模内。经玻璃熔制后得到的玻璃液的温度较高，此时玻璃液的黏度很小，流动性很大，在将玻璃液置入到雏形模内成形前，先将玻璃液冷却到900℃，此时玻璃液的黏度较高，流动性较小，保证了成形的效果。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例1：利用压吹法成形的玻璃加工工艺，包括以下步骤：
（1）、配合料制备：将石英砂80份、碎玻璃20份、长石5份、石灰石8份、纯碱25份、芒硝2份按比例混合均匀，并向混合料中少量水；
（2）、玻璃熔制：将混合料放入到电熔炉中，电熔炉的熔化温度为1580℃，熔化时间23h；
（3）、制品成形：
1）、将经玻璃熔制后的玻璃液冷却到800℃后置入雏形模内，在雏形模上安装口模；
2）、冲头有铁质材料制成，冲头上开设有第一卡槽，第一卡槽内设有第一励磁线圈，向第一励磁线圈通电，冲头具有磁性；
3）、收集槽内设有若干钢球，钢球的直径为0.1mm，将冲头伸入收集槽内，使冲头上布满钢球；
4）、将冲头伸入雏形模内，将雏形模内的玻璃液压制成制品的口部和雏形，第一励磁线圈断电，冲头上的钢球被冲头压入到玻璃液内部；
5）、将口模连同制品的口部和雏形从雏形模内取出，并移入到成形模的成形腔内，口模安装在成形模上；
6）、在口模上安装吹气头，向吹气头内通入压缩空气，压缩空气将制品的口部和雏形吹成初成品；
7）、取下吹气头，将磁铁伸入成形腔内，玻璃液中的钢球从玻璃液中吸出并被吸附在磁铁上，玻璃液中的钢球被吸附完后，将磁铁从成形腔内取出；
8）、重新安装吹气头，并向吹气头内通入压缩空气，压缩空气将初成品吹制成成品。
（4）、退火处理：将制品放入到退火箱内进行退火，退火温度为480℃，退火时间5min；
（5）、将制品从退火箱内取出，在自然条件下冷却即可制得玻璃器皿成品。
实施例2
实施例2与实施例1不同之处在于制品成形中，将经玻璃熔制后的玻璃液冷却到900℃后置入雏形模内，钢球的直径为0.2mm。
实施例3
实施例3与实施例1不同之处在于制品成形中，将经玻璃熔制后的玻璃液冷却到1000℃后置入雏形模内，钢球的直径为0.3mm。
对比例
一种玻璃加工工艺：
（1）、配合料制备；
（2）、玻璃熔制，将配合料放置在电熔炉内进行熔制；
（3）、将玻璃液放入带有口模的雏形模中，冲头下压制成制品的口部和雏形，然后将口部和雏形连同口模一同移入到成形模中，并利用压缩空气将雏形吹成制品；
（4）、将制品放入到退火箱内进行退火处理；
（5）、将制品从退火箱内取出后，在自然环境下冷却得到玻璃器皿成品。
分别采用实施例1、实施例2、实施例3和对比例的方法分别生产100件玻璃制品，并采用补偿器法对生产出的玻璃制品内部的应力进行检测，当检测出的应力值小于100nm/cm时为合格品，记录各方式生产出的100件玻璃制品中的不合格品，得到的结果如下表所示：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 | |
| 不合格品数量 | 4 | 4 | 5 | 10 |
| 不合格品百分比 | 4% | 4% | 5% | 10% |
| 不合格品应力偏差比例 | 10% | 15% | 12% | 20% |
从上表的数据可以看出，采用本方案实施例1、实施例2和实施例3与对比例的方案相比，不合格品的百分比下降50%以上，同时本方案实施例1、实施例2和实施例3生产出的不合格品中，应力的偏差值也较对比例平均减少40%左右，综上所述，采用本方案各实施例生产的玻璃制品内部的应力情况得到了极大的改善，有效保证了生产出的玻璃制品质量。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (4)
1.一种利用压吹法成形的玻璃加工工艺，包括配合料制备、玻璃熔制、制品成形和退火处理，其特征在于，所述制品成形包括以下步骤：
（1）、将经玻璃熔制后的玻璃液冷却到800-1000℃后置入雏形模内，在雏形模上安装口模；
（2）、冲头由铁质材料制成，冲头上开设有第一卡槽，第一卡槽内设有第一励磁线圈，向第一励磁线圈通电，使冲头具有磁性；
（3）、收集槽内设有若干钢球，钢球的直径为0.1-0.3mm，将冲头伸入收集槽内，使冲头上布满钢球；
（4）、将冲头伸入雏形模内，将雏形模内的玻璃液压制成制品的口部和雏形，第一励磁线圈断电，冲头上的钢球被冲头压入到玻璃液内部；
（5）、将口模连同制品的口部和雏形从雏形模内取出，并移入到成形模的成形腔内，口模安装在成形模上；
（6）、在口模上安装吹气头，向吹气头内通入压缩空气，压缩空气将制品的口部和雏形吹成初成品；
（7）、取下吹气头，将磁铁伸入成形腔内，玻璃液中的钢球从玻璃液中吸出并被吸附在磁铁上，玻璃液中的钢球被吸附完后，将磁铁从成形腔内取出；
（8）、重新安装吹气头，并向吹气头内通入压缩空气，压缩空气将初成品吹制成成品。
2.根据权利要求1所述的利用压吹法成形的玻璃加工工艺，其特征在于：钢球的表面涂覆有温变材料。
3.根据权利要求2所述的利用压吹法成形的玻璃加工工艺，其特征在于：当制品成形步骤（8）中吹成的成品的温度降低到600℃以下时，将成品从成形模内取出，送往退火处理。
4.根据权利要求3所述的利用压吹法成形的玻璃加工工艺，其特征在于：将经玻璃熔制后的玻璃液冷却到900℃后置入雏形模内。
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