CN109111092A - 玻璃基材加工模具及玻璃基材加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃基材加工模具，其包括具有型腔的凹模及与凹模配合的凸模，凸模包括与型腔对应设置的凸模块，凹模包括围成型腔的内壁，凸模块包括与内壁正对的外壁，合模时，凸模块伸入型腔，外壁与内壁间隔设置形成用于将平面玻璃成型为三维玻璃结构的成型空间，外壁包括第一底面及自第一底面周侧向远离凹模方向弯折延伸的第一侧面，内壁包括与第一底面相对设置的第二底面及与第一侧面相对设置的第二侧面，第一侧面与第二侧面之间的间距自第一侧面与第一底面的连接处向远离第一底面方向先逐渐增加后逐渐减小。与相关技术相比，本发明提供的玻璃基材加工模具可以实现对不等厚的三维玻璃进行一次成型。

Description

玻璃基材加工模具及玻璃基材加工方法

技术领域

本发明涉及产品成型领域，尤其涉及一种玻璃基材加工模具及玻璃基材加工方法。

背景技术

随着互联网时代的发展，电子设备的运用越来越多的进入人们的生活，比如手机、平板电脑、笔记本等。除了功能需求，人们对电子设备的外型要求也越来越高，电子设备的外壳越来越多的使用三维玻璃产品。

相关技术中，一般采用玻璃基材加工模具通过热弯成型来生产三维玻璃产品，该种玻璃基材加工模具通常包括具有型腔的凹模及与凹模配合的凸模，合模后，凹模与凸模之间会围成具有预设形状的间隙，从而利用该间隙来局限热熔状态的玻璃基材的形状使其成型，然后进行冷却以成型具有预设形状的三维玻璃产品。

然而，相关技术中的玻璃基材加工模具仅能实现玻璃基材边角的弯折加工，局限了加工成型后的三维玻璃形状，不能实现对三维玻璃厚度的改变，并且无法通过一次加工完成壁厚不相等的三维玻璃。

因此，有必要提供一种改进的玻璃基材加工模具及玻璃基材加工方法来解决上述问题。

发明内容

针对相关技术中的玻璃基材加工模具仅能实现对玻璃基材边角弯折加工的技术问题，本发明提供了一种能实现加工壁厚不相等的三维玻璃的玻璃基材加工模具及玻璃基材加工方法。

一种玻璃基材加工模具，包括具有型腔的凹模及与所述凹模配合的凸模，所述凸模包括与所述型腔对应设置的凸模块，所述凹模包括围成所述型腔的内壁，所述凸模块包括与所述内壁正对的外壁，合模时，所述凸模块伸入所述型腔，所述外壁与所述内壁间隔设置形成用于将平面玻璃成型为三维玻璃结构的成型空间，所述外壁包括第一底面及自所述第一底面周侧向远离所述凹模方向弯折延伸的第一侧面，所述内壁包括与所述第一底面相对设置的第二底面及与所述第一侧面相对设置的第二侧面，所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距自所述第一侧面与所述第一底面的连接处向远离所述第一底面方向先逐渐增加后逐渐减小。

优选的，所述第一侧面包括第一延伸面及第一过渡面，所述第一过渡面两端分别与所述第一底面边缘及所述第一延伸面一端弧形过渡连接，所述第二侧面包括与所述第一延伸面相对设置的第二延伸面及与所述第一过渡面相对设置的第二过渡面，所述第二过渡面两端分别与所述第二底面边缘及所述第二延伸面一端弧形过渡连接。

优选的，所述成型空间包括由所述第一底面与所述第二底面间隔形成的第一成型空间、由所述第一过渡面与所述第二过渡面间隔形成的第二成型空间及由所述第一延伸面与所述第二延伸面间隔形成的第三成型空间，所述第二成型空间将所述第一成型空间与所述第三成型空间连通，所述第一过渡面与所述第二过渡面之间的间距自靠近所述第一成型空间方向朝靠近所述第三成型空间方向逐渐增加，所述第一延伸面与所述第二延伸面之间的间距自靠近所述第二成型空间方向朝远离所述第二成型空间方向逐渐减小。

优选的，所述第一过渡面、所述第二过渡面及所述第二延伸面均为弧面。

优选的，所述第一底面与所述第二底面为平面或弧面。

优选的，所述凸模与所述凹模均由高硬度无磨损的金属材料制成。

优选的，所述第一底面与所述第二底面平行。

一种玻璃基材加工方法，其包括如下步骤：

提供平面玻璃和玻璃基材加工模具，所述玻璃基材加工模具包括具有型腔的凹模及与所述凹模配合的凸模，所述凸模包括与所述型腔对应设置的凸模块，所述凹模包括围成所述型腔的内壁，所述凸模块包括与所述内壁正对的外壁，合模时，所述凸模块伸入所述型腔，所述外壁与所述内壁间隔设置形成用于将平面玻璃成型为三维玻璃结构的成型空间，所述外壁包括第一底面及自所述第一底面周侧向远离所述凹模方向弯折延伸的第一侧面，所述内壁包括与所述第一底面相对设置的第二底面及与所述第一侧面相对设置的第二侧面，所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距自所述第一侧面与所述第一底面的连接处向远离所述第一底面方向先逐渐增加后逐渐减小；

软化：将所述平面玻璃夹持于所述玻璃基材加工模具的凹模和凸模之间，并将所述平面玻璃及所述玻璃基材加工模具升温至平面玻璃软化温度；

合模：将所述凹模和所述凸模合模，所述凸模上的凸模块与所述凹模的型腔配合将所述平面玻璃弯折为三维玻璃，并且所述凸模块上的第一底面与所述凹模上的第二底面配合对所述三维玻璃进行挤压，将所述三维玻璃成型为与成型空间形状相匹配的不等厚三维玻璃；

冷却：将所述三维玻璃及所述玻璃基材加工模具进行冷却至室温；

脱模：将所述三维玻璃与所述凹模与所述凸模分离，完成脱模。

优选的，在软化步骤之前还包括如下步骤：

预处理：将平面玻璃先经过外形去料研磨、粗研磨、精研磨、表面抛光到规定尺寸。

优选的，所述冷却步骤包括将所述三维玻璃与所述凹模和所述凸模冷却至所述三维玻璃硬化，再将所述三维玻璃与所述凹模和所述凸模冷却至室温。

与相关技术相比，本发明的玻璃基材加工模具通过所述外壁与所述内壁的配合形成用于成型三维玻璃结构的成型空间，从而实现对平板玻璃边角的折弯形成三维玻璃，同时通过将所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距设计为自所述凹模方向朝所述凸模方向先逐渐增加后逐渐减小，从而使得最终通过所述玻璃基材加工模具成型的三维玻璃的侧壁为不等厚结构，满足了对不同形状的三维玻璃的加工成型，从而使得玻璃基材加工模具具有更加广阔的应用前景。

相对应的，本发明的玻璃基材加工方法由于采用了所述玻璃基材加工模具，从而可以完成对壁厚不相等结构的三维玻璃的一次加工成型。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明玻璃基材加工模具的立体结构示意图；

图2为本发明玻璃基材加工模具的分解结构示意图；

图3为本发明玻璃基材加工模具的凸模与凹模合模后的剖面结构示意图；

图4为图3所示A区域的局部放大图；

图5为本发明玻璃基材加工模具与玻璃基材的一种实施状态的剖面结构示意图；

图6为本发明玻璃基材加工模具与玻璃基材的另一种实施状态的剖面结构示意图；

图7为图6所示B区域的局部放大图；

图8为本发明玻璃基材加工方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供了一种玻璃基材加工模具用于实现对平面玻璃边角的弯折成型为具有底壁和侧壁的三维玻璃，并通过玻璃基材加工模具对三维玻璃的底壁进行挤压，迫使位于底壁上的玻璃材料往侧壁移动，让玻璃材料往侧壁上堆积形成侧壁为不等厚结构的三维玻璃。

请参阅图1和图2。本实施例中提供了一种玻璃基材加工模具100，其包括凸模10及与所述凸模10配合且具有型腔30的凹模50。

请参阅图3和图4。所述凸模10包括与所述型腔30对应设置的凸模块11。所述凹模50包括围成所述型腔30的内壁51，所述凸模块11包括与所述内壁51正对设置的外壁110。合模时，所述凸模块11伸入所述型腔30，所述外壁110与所述内壁51间隔设置形成用于平面玻璃成型为三维玻璃结构的成型空间70。

所述外壁110包括第一底面111及自所述第一底面111周侧向远离所述凹模50方向弯折延伸的第一侧面112。所述内壁51包括与所述第一底面111相对设置的第二底面511及与所述第一侧面112相对设置的第二侧面512。第一底面111与第二底面511优选为相互平行。所述第一侧面112与所述第二侧面512之间的间距自所述第一侧面112与所述第一底面111的连接处向远离所述第一底面111方向先逐渐增加后逐渐减小，使得最终经由所述第一侧面112与所述第二侧面512围城的所述成型空间70的体积自所述第一侧面112与所述第一底面111的连接处向远离所述第一底面111方向先逐渐增加后逐渐减小。进而让经由所述成型空间70成型的三维玻璃的侧壁上形成与所述第一侧面112和所述第二侧面512相对应的不等厚结构。

所述第一底面111与所述第二底面511为平面或弧面，使得最终经由所述玻璃基材加工模具100加工完成后的三维玻璃的底壁对应为平面或弧面。在本实施例中，所述第一底面111与所述第二底面511均为平面。

具体的，所述第一侧面112包括第一延伸面1121及第一过渡面1122，所述第一过渡面1122两端分别与所述第一底面111边缘及所述第一延伸面1121一端连接。所述第一过渡面1122为弧面，且所述第一过渡面1122与所述第一底面111及所述第一延伸面1121平滑过渡连接。使得最终经由所述第一侧面112成型的三维玻璃的侧壁内表面对应为平滑过渡。

所述第二侧面512包括与所述第一延伸面1121相对设置的第二延伸面5121及与所述第一过渡面1122相对设置的第二过渡面5122，所述第二过渡面5122两端分别与所述第二底面511边缘及所述第二延伸面5121一端连接。所述第二延伸面5121与所述第二过渡面5122均为弧面，且所述第二过渡面5122与所述第二底面511及所述第二延伸面5121平滑过渡连接。使得最终经由所述第二侧面512成型的三维玻璃的侧面外表面对应为平滑过渡。

所述成型空间70包括由所述第一底面111与所述第二底面511间隔形成的第一成型空间71、由所述第一过渡面1122与所述第二过渡面5122间隔形成的第二成型空间72及由所述第一延伸面1121与所述第二延伸面5121间隔形成的第三成型空间73。所述第二成型空间72将所述第一成型空间71与所述第三成型空间73连通，所述第一成型空间71用于对应成型三维玻璃的底壁，所述第二成型空间72与所述第三成型空间73用于对应成型三维玻璃的侧壁。所述第一过渡面1122与所述第二过渡面5122之间的间距自靠近所述第一成型空间71方向朝靠近所述第三成型空间73方向逐渐增加，所述第一延伸面1121与所述第二延伸面5121之间的间距自靠近所述第二成型空间72方向朝远离所述第二成型空间72方向逐渐减小。即通过所述第二成型空间72与所述第三成型空间73成型后的三维玻璃的侧壁的厚度对应先逐渐增加后逐渐减小。

优选的，所述凸模10与所述凹模50均由高硬度无磨损的金属材料制成，优选为钨钢。所述凸模10的材料的热膨胀系数大于玻璃基材，所述凹模50的材料的热膨胀系数小于玻璃基材，所以在三维玻璃产品冷却过程中，所述凸模10的收缩速度大于三维玻璃，而所述凹模50的收缩速度小于三维玻璃，所以三维玻璃产品不会与所述凸模10或所述凹模50发生干涉，提高了成品率。同时，在开模时，所述凸模10成型尺寸小于三维玻璃产品的内部尺寸，所述型腔30的尺寸大于三维玻璃产品的外部尺寸，即所述成型空间70的宽度大于三维玻璃产品的厚度，因此三维玻璃产品的侧边可与所述玻璃基材加工模具100自动脱模，从而简化加工步骤。

请结合参阅图5至图7。所述玻璃基材加工模具100的加工步骤：将平面玻璃200放入所述凸模10与所述凹模50之间，所述凸模10与所述凹模50合模，通过所述凸模块11冲入所述型腔30中，将所述平面玻璃200的压弯形成底壁210和侧壁230。所述第一底面111与所述第二底面511进一步对所述底壁210进行挤压，迫使位于所述底壁210上的玻璃材料往所述侧壁230移动，从而使得所述侧壁230处玻璃材料堆积，使得所述侧壁230形成与所述第二成型空间72和所述第三成型空间73对应形状。

实施例二

请参阅图8。本发明还提供了一种玻璃基材加工方法300，其包括如下步骤：

提供平面玻璃和玻璃基材加工模具，所述玻璃基材加工模具为本发明其他实施例中所提供的玻璃基材加工模具。

软化：将所述平面玻璃夹持于所述玻璃基材加工模具的凹模和凸模之间，并将所述平面玻璃及所述玻璃基材加工模具升温至平面玻璃软化温度。

优选的，在所述软化步骤之前还包括如下步骤：

预处理：将平面玻璃先经过外形去料研磨、粗研磨、精研磨、表面抛光到规定尺寸。

合模：将所述凹模和所述凸模合模，所述凸模上的凸模块与所述凹模的型腔配合将所述平面玻璃弯折为三维玻璃，并且所述凸模块上的第一底面与所述凹模上的第二底面配合对所述三维玻璃进行挤压，将所述三维玻璃成型为与成型空间形状相匹配的不等厚三维玻璃。

冷却：将所述三维玻璃及所述玻璃基材加工模具进行冷却至室温。

优选的，所述冷却步骤包括将所述三维玻璃与所述凹模和所述凸模冷却至所述三维玻璃硬化，再将所述三维玻璃与所述凹模和所述凸模冷却至室温。

脱模：将所述三维玻璃与所述凹模与所述凸模分离，完成脱模。

与相关技术相比，本发明的玻璃基材加工模具通过所述外壁与所述内壁的配合形成用于成型三维玻璃结构的成型空间，从而实现对平板玻璃边角的折弯形成三维玻璃，同时通过将所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距设计为自所述凹模方向向所述凸模方向先逐渐增加后逐渐减小，从而使得最终通过所述玻璃基材加工模具成型的三维玻璃的侧壁为不等厚结构，满足了对不同形状的三维玻璃的加工成型，从而使得玻璃基材加工模具具有更加广阔的应用前景。

相对应的，本发明的玻璃基材加工方法由于采用了所述玻璃基材加工模具，从而可以完成对壁厚不相等结构的三维玻璃的一次加工成型。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种玻璃基材加工模具，包括具有型腔的凹模及与所述凹模配合的凸模，所述凸模包括与所述型腔对应设置的凸模块，所述凹模包括围成所述型腔的内壁，所述凸模块包括与所述内壁正对的外壁，合模时，所述凸模块伸入所述型腔，所述外壁与所述内壁间隔设置形成用于将平面玻璃成型为三维玻璃结构的成型空间，其特征在于，所述外壁包括第一底面及自所述第一底面周侧向远离所述凹模方向弯折延伸的第一侧面，所述内壁包括与所述第一底面相对设置的第二底面及与所述第一侧面相对设置的第二侧面，所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距自所述第一侧面与所述第一底面的连接处向远离所述第一底面方向先逐渐增加后逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的玻璃基材加工模具，其特征在于，所述第一侧面包括第一延伸面及第一过渡面，所述第一过渡面两端分别与所述第一底面边缘及所述第一延伸面一端弧形过渡连接，所述第二侧面包括与所述第一延伸面相对设置的第二延伸面及与所述第一过渡面相对设置的第二过渡面，所述第二过渡面两端分别与所述第二底面边缘及所述第二延伸面一端弧形过渡连接。

3.根据权利要求2所述的玻璃基材加工模具，其特征在于，所述成型空间包括由所述第一底面与所述第二底面间隔形成的第一成型空间、由所述第一过渡面与所述第二过渡面间隔形成的第二成型空间及由所述第一延伸面与所述第二延伸面间隔形成的第三成型空间，所述第二成型空间将所述第一成型空间与所述第三成型空间连通，所述第一过渡面与所述第二过渡面之间的间距自靠近所述第一成型空间方向朝靠近所述第三成型空间方向逐渐增加，所述第一延伸面与所述第二延伸面之间的间距自靠近所述第二成型空间方向朝远离所述第二成型空间方向逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的玻璃基材加工模具，其特征在于，所述第一过渡面、所述第二过渡面及所述第二延伸面均为弧面。

5.根据权利要求1所述的玻璃基材加工模具，其特征在于，所述第一底面与所述第二底面为平面或弧面。

6.根据权利要求1所述的玻璃基材加工模具，其特征在于，所述凸模与所述凹模均由金属材料制成。

7.根据权利要求1所述的玻璃基材加工模具，其特征在于，所述第一底面与所述第二底面平行。

8.一种玻璃基材加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供平面玻璃和玻璃基材加工模具，所述玻璃基材加工模具为权利要求1至7中任一所述的玻璃基材加工模具；

软化：将所述平面玻璃夹持于所述玻璃基材加工模具的凹模和凸模之间，并将所述平面玻璃及所述玻璃基材加工模具升温至平面玻璃软化温度；

合模：将所述凹模和所述凸模合模，所述凸模上的凸模块与所述凹模的型腔配合将所述平面玻璃弯折为三维玻璃，并且所述凸模块上的第一底面与所述凹模上的第二底面配合对所述三维玻璃进行挤压，将所述三维玻璃成型为与成型空间形状相匹配的三维玻璃；

冷却：将所述三维玻璃及所述玻璃基材加工模具进行冷却至室温；

脱模：将所述三维玻璃与所述凹模与所述凸模分离，完成脱模。

9.根据权利要求8所述的玻璃基材加工方法，其特征在于，在软化步骤之前还包括如下步骤：

预处理：将平面玻璃先经过外形去料研磨、粗研磨、精研磨、表面抛光到规定尺寸。

10.根据权利要求8所述的玻璃基材加工方法，其特征在于，所述冷却步骤包括将所述三维玻璃与所述凹模和所述凸模冷却至所述三维玻璃硬化，再将所述三维玻璃与所述凹模和所述凸模冷却至室温。