CN107365060A - 一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置及方法，所述冷却装置包括：用于冷却3D曲面成型模具的热压膜组；以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具的第一冷却模组以及第二冷却模组；用于所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组以及第二冷却模组完成分阶段冷却后以氮气和冷却液配合冷却的氮冷隧道；所述氮冷隧道外的氮冷隧道外壳上还设置有液冷流道，所述液冷流道用于容纳可循环流动的冷却液，以对经过所述氮冷隧道外壳的氮气进行冷却。本发明通过采用热压膜组和冷却模组对完成曲面玻璃成型的3D曲面成型模具进行急冷，再通过液冷通道和氮冷隧道对其进行缓冷，达到有效冷却曲面玻璃的目的，明显提升了曲面玻璃的良品率。

Description

一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置及方法

技术领域

本发明涉及移动终端3D曲面玻璃屏、后盖、保护屏、加工设备及其加工过程技术领域，尤其涉及的是一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置及方法。

背景技术

随着移动终端（智能手机、平板电脑等）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。

现有技术用来加工曲面玻璃产品设备中的冷却方式比较单一，一般是通过液冷管进水进行冷却，冷却时间长，无法迅速冷却产品，产生裂纹等缺陷，被成型机构加热到高温后成型的模具被送到冷却线进行冷却，使得凭借温度的急剧变化而成型的具备曲面部的玻璃频繁地发生破损现象，而且也延长了曲面玻璃整体成型的时间周期。

另外，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。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置及方法，旨在通过采用热压膜组和冷却模组对完成曲面玻璃成型的3D曲面成型模具进行急冷，再通过液冷通道和氮冷隧道对其进行缓冷，达到有效冷却曲面玻璃的目的，大大降低了3D曲面玻璃成型过程中的材料内应力，减小了细小裂纹的产生，明显提升了曲面玻璃的良品率，并且缩短了曲面玻璃成型的周期，提高了生产效率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述冷却装置包括：

用于将单片平面玻璃毛坯热压成型为3D曲面玻璃产品的四个依次连接的热压模组，所述热压模组用于冷却3D曲面成型模具；

用于所述3D曲面成型模具完成在所述热压模组中的冷却后，以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具的第一冷却模组以及第二冷却模组；

用于所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组以及第二冷却模组完成分阶段冷却后以氮气和冷却液配合冷却的氮冷隧道；

所述液冷通道在3D曲面成型模具的进口处设置一第一挡板，所述氮冷隧道在3D曲面成型模具的出口处设置有一第二挡板，所述第一挡板和第二挡板用于当所述3D曲面成型模具在所述氮冷隧道中进行冷却降温时对所述氮冷隧道进行密封；所述氮冷隧道外的氮冷隧道外壳上设置有一穿透孔，所述穿透孔用于穿过氮气导入管道，所述氮气导入管道用于连接氮气源；所述氮冷隧道外的氮冷隧道外壳上还设置有液冷流道，所述液冷流道用于容纳可循环流动的冷却液，以对经过所述氮冷隧道外壳的氮气进行冷却。

所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述热压模组包括双压气缸、主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板，所述双压气缸垂直设置，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一封闭且可换气的成型腔中，主上冷却板连接在双压气缸的下端，主上加热板连接在主上冷却板之下。

所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述第一冷却模组和第二冷却模组采用与热压模组相同的零件配置，所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组和第二冷却模组时，通过与第一冷却模组和第二冷却模组中的主上冷却板、主下冷却板进行热传递进行冷却。

所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述主上加热板与主上冷却板之间、以及主下加热板与主下冷却板之间均设置有一双面格栅板。

所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述液冷通道外的液冷通道外壳中部设置有至少一冷却液循环流道，所述冷却液循环流道设置有一冷却液进口及一冷却液出口。

所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述液冷通道设置有可隔离开的两部分，第一部分液冷通道连通成型腔，第二部分液冷通道连通热压设备的氮冷隧道，两部分液冷通道之间设置有一可升降隔板，所述可升降隔板用于降下后隔离两部分液冷通道，升起后连通两部分液冷通道。

所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述第一部分液冷通道外的液冷通道外壳开设有一条形槽，所述条形槽的形状与所述可升降隔板的形状相适配；所述可升降隔板上端连接有一状态调整气缸，所述状态调整气缸用于带动可升降隔板上升或下降。

所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述氮冷隧道内设置有多个第二氮冷隧道滑动导轨，每个所述第二氮冷隧道滑动导轨上适配有一氮冷隧道滑动块，所述氮冷隧道滑动块上端设置有一固定连接块，所述固定连接块设置有一固定连接孔，所述氮冷隧道驱动杆呈圆柱型，所述固定连接孔的直径适配于所述氮冷隧道驱动杆的直径。

所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其中，所述第二氮冷隧道滑动导轨设置有两个，两个第二氮冷隧道滑动导轨分别位于氮冷隧道的前部及后部；所述固定连接孔为螺纹孔，所述氮冷隧道驱动杆在与固定连接孔连接的位置设置有螺纹；所述氮冷隧道驱动杆在每个氮冷隧道转动推杆连接处设置有一接触平面，所述接触平面贴合于所述氮冷隧道转动推杆底端。

一种所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却方法，其中，所述冷却方法包括：

当放置有单片平面玻璃毛坯的3D曲面成型模具完成压型后，通过四个依次连接的所述热压模对3D曲面成型模具进行冷却；

当所述3D曲面成型模具完成在所述热压模组中的冷却后，通过所述第一冷却模组以及第二冷却模组以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具；

当所述3D曲面成型模具通过所述第一冷却模组以及第二冷却模组完成分阶段冷却后，通过所述氮冷隧道以氮气和冷却液配合冷却所述3D曲面成型模具，最后通过所述氮冷隧道完成出料。

本发明公开了一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置及方法，所述冷却装置包括：用于将单片平面玻璃毛坯热压成型为3D曲面玻璃产品的四个依次连接的热压模组，所述热压模组用于冷却3D曲面成型模具；以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具的第一冷却模组以及第二冷却模组；用于所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组以及第二冷却模组完成分阶段冷却后以氮气和冷却液配合冷却的氮冷隧道；所述氮冷隧道外的氮冷隧道外壳上还设置有液冷流道，所述液冷流道用于容纳可循环流动的冷却液，以对经过所述氮冷隧道外壳的氮气进行冷却。本发明通过采用热压膜组和冷却模组对完成曲面玻璃成型的3D曲面成型模具进行急冷，再通过液冷通道和氮冷隧道对其进行缓冷，达到有效冷却曲面玻璃的目的，大大降低了3D曲面玻璃成型过程中的材料内应力，减小了细小裂纹的产生，明显提升了曲面玻璃的良品率，并且缩短了曲面玻璃成型的周期，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置的较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置的较佳实施例中氮冷隧道的结构示意图。

图3是本发明用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置的较佳实施例中预热模组的结构示意图。

图4是本发明用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却方法的较佳实施例流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施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。

请参阅图1，图1是本发明用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置的较佳实施例的结构示意图。

如图1所示，本发明用于移动终端的曲面玻璃成型机构包括：进料结构100、成型腔200、预热模组300、热压模组400、冷却模组500、液冷通道600以及氮冷隧道700，还包括进位结构810、推车结构820、推料结构830以及推杆结构840；所述预热模组300数量为七个，分别为第一预热模组310、第二预热模组320、第三预热模组330、第四预热模组340、第五预热模组350、第六预热模组360以及第七预热模组370；所述热压模组400数量为五个，分别为第一热压模组410、第二热压模组420、第三热压模组430、第四热压模组440以及第五热压模组450；所述冷却模组500数量为两个，分别为第一冷却模组510以及第二冷却模组520。

具体地，所述冷却装置包括：用于将单片平面玻璃毛坯热压成型为3D曲面玻璃产品的四个依次连接的热压模组400，所述热压模组400用于冷却3D曲面成型模具；当第一热压模组410用于压型时，第二热压模组420、第三热压模组430、第四热压模组440以及第五热压模组450用于冷却所述3D曲面成型模具。

所述冷却装置还包括用于所述3D曲面成型模具完成在四个所述热压模组中的冷却后，以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具的第一冷却模组510以及第二冷却模组520。

所述冷却装置还包括用于所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组510以及第二冷却模组520完成分阶段冷却后以氮气和冷却液配合冷却的氮冷隧道700。

进一步地，如图2所示，所述液冷通道600在3D曲面成型模具的进口处设置一第一挡板10，所述氮冷隧道700在3D曲面成型模具的出口处设置有一第二挡板20，所述第一挡板10和第二挡板20用于当所述3D曲面成型模具在所述氮冷隧道700中进行冷却降温时对所述氮冷隧道700进行密封；所述氮冷隧道700外的氮冷隧道外壳上设置有一穿透孔30，所述穿透孔30用于穿过氮气导入管道，所述氮气导入管道用于连接氮气源；所述氮冷隧道外的氮冷隧道外壳上还设置有液冷流道，所述液冷流道用于容纳可循环流动的冷却液，以对经过所述氮冷隧道外壳的氮气进行冷却。

如图3所示，本发明将预热模组设置为了七个，在优选实施例中，前六个预热模组（也就是第一预热模组310、第二预热模组320、第三预热模组330、第四预热模组340、第五预热模组350及第六预热模组360）采用相同的零件配置，其包括：副气缸311、主上冷却板312、主上加热板313、主下加热板314和主下冷却板315，所述副气缸311垂直设置，主上冷却板312、主上加热板313、主下加热板314和主下冷却板315均放置于一封闭且可换气的成型腔200中，主上冷却板312连接在副气缸311的下端，主上加热板313连接在主上冷却板312之下，主上加热板313的底面用于与3D曲面成型模具的顶面相接触，主下加热板314的顶面用于与3D曲面成型模具的底面相接触，主下加热板314连接在主下冷却板315之上。

第七预热模组370采用与热压模组相同的零件配置，包括：双压气缸、主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板，所述双压气缸垂直设置，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一封闭且可换气的箱体中，主上冷却板连接在双压气缸的下端，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3D曲面成型模具的顶面相接触，主下加热板的顶面用于与3D曲面成型模具的底面相接触，主下加热板连接在主下冷却板之上。

多个所述热压模组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，其余用于对单片平面玻璃毛坯进行预热，和/或对成型后产品进行冷却。

在本发明较佳实施例中，由于第七预热模组370、第一热压模组410、第二热压模组420、第三热压模组430、第四热压模组440及第五热压模组450，与前六个预热模组零件配置区别仅在于将副气缸替换为了双压气缸，而双压气缸为现有技术，因此本发明未对该结构另行图示，冷却模组同理，将副气缸替换为了双压气缸，也未进行单独的图示，请参考图3理解。

所述第一冷却模组510和第二冷却模组520采用与热压模组400相同的零件配置，所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组510和第二冷却模组520时，通过与第一冷却模组510和第二冷却模组520中的主上冷却板、主下冷却板进行热传递进行冷却。所述主上加热板与主上冷却板之间、以及主下加热板与主下冷却板之间均设置有一双面格栅板。

如图2所示，在本发明进一步地较佳实施例中，所述液冷通道600设置有可隔离开的两部分，第一部分液冷通道610连通成型腔，第二部分液冷通道620连通热压设备的氮冷隧道，两部分液冷通道之间设置有一可升降隔板611，所述可升降隔板611用于降下后隔离两部分液冷通道，升起后连通两部分液冷通道；所述第一部分液冷通道610外的液冷通道外壳开设有一条形槽（被可升降隔板611遮挡，未标示），所述条形槽的形状与所述可升降隔板611的形状相适配；所述可升降隔板611上端连接有一状态调整气缸（隔板依靠于气缸的升降为现有技术，未标示），所述状态调整气缸用于带动可升降隔板611上升或下降。

所述氮冷隧道700的原理是内部充斥氮气，利用氮气进行3D曲面玻璃成型模具的缓慢冷却，进而对3D曲面玻璃成型模具内的3D曲面玻璃缓慢冷却，但需要注意的是，原本输入的氮气并不具备冷却功能，也就是说，氮气源所输入的氮气与3D曲面玻璃成型模具的温度相差不大，在氮气与氮冷隧道外壳进行冷热交换后降低了自身温度后，才可对3D曲面玻璃成型模具进行降温，而氮冷隧道外壳的温度受控于流淌于其内的冷却液，所述冷却液可以选择为水。也就是说，氮冷隧道外壳需设置液冷流道即冷却液循环流动的通道（液冷流道的设置可参照现有技术中液冷通道外壳上的冷却液循环流道设置，未图示）。

所述氮冷隧道内设置有多个第二氮冷隧道滑动导轨，每个所述第二氮冷隧道滑动导轨上适配有一氮冷隧道滑动块，所述氮冷隧道滑动块上端设置有一固定连接块，所述固定连接块设置有一固定连接孔，所述氮冷隧道驱动杆呈圆柱型，所述固定连接孔的直径适配于所述氮冷隧道驱动杆的直径。所述第二氮冷隧道滑动导轨设置有两个，两个第二氮冷隧道滑动导轨分别位于氮冷隧道的前部及后部；所述固定连接孔为螺纹孔，所述氮冷隧道驱动杆在与固定连接孔连接的位置设置有螺纹；所述氮冷隧道驱动杆在每个氮冷隧道转动推杆连接处设置有一接触平面，所述接触平面贴合于所述氮冷隧道转动推杆底端（图中未示出）。

如图4所示，本发明实施例提供的一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却方法，包括以下步骤：

步骤S100，当放置有单片平面玻璃毛坯的3D曲面成型模具完成压型后，通过四个依次连接的所述热压模对3D曲面成型模具进行冷却；

步骤S200，当所述3D曲面成型模具完成在所述热压模组中的冷却后，通过所述第一冷却模组以及第二冷却模组以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具；

步骤S300，当所述3D曲面成型模具通过所述第一冷却模组以及第二冷却模组完成分阶段冷却后，通过所述氮冷隧道以氮气和冷却液配合冷却所述3D曲面成型模具，最后通过所述氮冷隧道完成出料。

需要说明的是，在实际应用中，可根据实际需要以及不同产品的要求，压型模组、预热模组、冷却模组的数量可以不是本发明的数量，本发明中在压型时只设置一个压型模组也可，其他的压型模组可以当做预热模组或者冷却模组，具体数量不做限定。

综上所述，本发明提供了一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置及方法，所述冷却装置包括：用于将单片平面玻璃毛坯热压成型为3D曲面玻璃产品的四个依次连接的热压模组，所述热压模组用于冷却3D曲面成型模具；以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具的第一冷却模组以及第二冷却模组；用于所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组以及第二冷却模组完成分阶段冷却后以氮气和冷却液配合冷却的氮冷隧道；所述氮冷隧道外的氮冷隧道外壳上还设置有液冷流道，所述液冷流道用于容纳可循环流动的冷却液，以对经过所述氮冷隧道外壳的氮气进行冷却。本发明通过采用热压膜组和冷却模组对完成曲面玻璃成型的3D曲面成型模具进行急冷，再通过液冷通道和氮冷隧道对其进行缓冷，达到有效冷却曲面玻璃的目的，大大降低了3D曲面玻璃成型过程中的材料内应力，减小了细小裂纹的产生，明显提升了曲面玻璃的良品率，并且缩短了曲面玻璃成型的周期，提高了生产效率。

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，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)

1.一种用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括：

用于将单片平面玻璃毛坯热压成型为3D曲面玻璃产品的四个依次连接的热压模组，所述热压模组用于冷却3D曲面成型模具；

用于所述3D曲面成型模具完成在所述热压模组中的冷却后，以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具的第一冷却模组以及第二冷却模组；

用于所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组以及第二冷却模组完成分阶段冷却后以氮气和冷却液配合冷却的氮冷隧道；

所述液冷通道在3D曲面成型模具的进口处设置一第一挡板，所述氮冷隧道在3D曲面成型模具的出口处设置有一第二挡板，所述第一挡板和第二挡板用于当所述3D曲面成型模具在所述氮冷隧道中进行冷却降温时对所述氮冷隧道进行密封；所述氮冷隧道外的氮冷隧道外壳上设置有一穿透孔，所述穿透孔用于穿过氮气导入管道，所述氮气导入管道用于连接氮气源；所述氮冷隧道外的氮冷隧道外壳上还设置有液冷流道，所述液冷流道用于容纳可循环流动的冷却液，以对经过所述氮冷隧道外壳的氮气进行冷却。

2.根据权利要求1所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述热压模组包括双压气缸、主上冷却板、主上加热板、主下加热板和主下冷却板，所述双压气缸垂直设置，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一封闭且可换气的成型腔中，主上冷却板连接在双压气缸的下端，主上加热板连接在主上冷却板之下。

3.根据权利要求1所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却模组和第二冷却模组采用与热压模组相同的零件配置，所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组和第二冷却模组时，通过与第一冷却模组和第二冷却模组中的主上冷却板、主下冷却板进行热传递进行冷却。

4.根据权利要求3所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述主上加热板与主上冷却板之间、以及主下加热板与主下冷却板之间均设置有一双面格栅板。

5.根据权利要求1所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述液冷通道外的液冷通道外壳中部设置有至少一冷却液循环流道，所述冷却液循环流道设置有一冷却液进口及一冷却液出口。

6.根据权利要求5所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述液冷通道设置有可隔离开的两部分，第一部分液冷通道连通成型腔，第二部分液冷通道连通热压设备的氮冷隧道，两部分液冷通道之间设置有一可升降隔板，所述可升降隔板用于降下后隔离两部分液冷通道，升起后连通两部分液冷通道。

7.根据权利要求6所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述第一部分液冷通道外的液冷通道外壳开设有一条形槽，所述条形槽的形状与所述可升降隔板的形状相适配；所述可升降隔板上端连接有一状态调整气缸，所述状态调整气缸用于带动可升降隔板上升或下降。

8.根据权利要求1所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述氮冷隧道内设置有多个第二氮冷隧道滑动导轨，每个所述第二氮冷隧道滑动导轨上适配有一氮冷隧道滑动块，所述氮冷隧道滑动块上端设置有一固定连接块，所述固定连接块设置有一固定连接孔，所述氮冷隧道驱动杆呈圆柱型，所述固定连接孔的直径适配于所述氮冷隧道驱动杆的直径。

9.根据权利要求8所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却装置，其特征在于，所述第二氮冷隧道滑动导轨设置有两个，两个第二氮冷隧道滑动导轨分别位于氮冷隧道的前部及后部；所述固定连接孔为螺纹孔，所述氮冷隧道驱动杆在与固定连接孔连接的位置设置有螺纹；所述氮冷隧道驱动杆在每个氮冷隧道转动推杆连接处设置有一接触平面，所述接触平面贴合于所述氮冷隧道转动推杆底端。

10.根据权利要求1-9所述的用于移动终端的曲面玻璃成型的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法包括：

当放置有单片平面玻璃毛坯的3D曲面成型模具完成压型后，通过四个依次连接的所述热压模对3D曲面成型模具进行冷却；

当所述3D曲面成型模具完成在所述热压模组中的冷却后，通过所述第一冷却模组以及第二冷却模组以热传导的方式分阶段冷却所述3D曲面成型模具；

当所述3D曲面成型模具通过所述第一冷却模组以及第二冷却模组完成分阶段冷却后，通过所述氮冷隧道以氮气和冷却液配合冷却所述3D曲面成型模具，最后通过所述氮冷隧道完成出料。