CN109665702A - 一种曲面玻璃的加工方法及其模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲面玻璃的加工方法，包括以下步骤：S1、将平面玻璃放置在具有中部凸起结构的下模具的凸起上；S2、在平面玻璃的上方设置恒压结构，所述恒压结构能够使得部分平面玻璃受到向下的预压力；S3、在恒压结构上方设置具有中部凹陷、两侧突出结构的上模具，上模具两突出侧边间的宽度略大于下模具的凸起宽度；S4、对整体模具进行分段加热；S5、对整体模具进行冷却；S6、分离上模具，解除恒压结构，取出冷却成型的曲面玻璃。通过将现有的挤压成型的曲面玻璃的方式改变成折弯方式成型，极大减少了叠痕较多、容易出现曲面边高低不平的现象，还能够提高弯折角度，具有良好的应用前景。

Description

一种曲面玻璃的加工方法及其模具

技术领域

本发明涉及玻璃热弯领域，特别涉及一种曲面玻璃的加工方法及其模具。

背景技术

目前在手机玻璃热弯领域，通常采用上下模具对平面玻璃进行热弯，如中国发明公开201610932038.1，其模具结构基本由上模具构成，上模具为凸模具，下模具为凹模具，将平面玻璃放置在凹模具的凹口上方，将凸模具的凸台对应设置在凹口上方。在热弯的过程中，玻璃会软化，凸模具会将软化的玻璃压入下模具的凹口中，凹口中具有预设的热弯玻璃形状，即软化的玻璃根据模具进行冷却成型。

但是随着实际使用后发现，成型后的玻璃均不能够完全按照模具的形状进行成型，特别是下模具成型角小，会出现玻璃平面高低不平的平整度问题、热弯的侧边的高度不一致的高低不平甚至是堆料问题，另外成型后的玻璃弧面会产生较重压痕。

究其原因，这是因为玻璃本身在受热软化时，会发生一定的膨胀，膨胀相对随机不易控制，因此在凸模具下压过程发生随机的膨胀，导致玻璃平面的平整度不好；另外软化后玻璃在下压过程中，有可能因工艺、设备或玻璃本身随机膨胀的原因向一侧堆积，导致一侧的软化玻璃发生堆积，漏出模具，而另一侧则因软化玻璃不足导致高度不够；最后，软化玻璃在成型过程中，因为是整体软化曲面成型，在凹模中不可避免地会出现叠痕。

在随着曲面玻璃的发展，对玻璃弯曲的角度要求越来越高，而传统的上下模软化压合的方式存在的缺点会随着弯曲角度接近于直角而变得更加明显，即次品率会显著增高，因此目前利用传统模具及其工艺方法无法做到90°的曲面玻璃（本文中的弯曲度指的是玻璃热弯过程中扫过的角度），为现有亟需解决的问题，提出本发明方法。

发明内容

本发明要解决的问题是，如何解决现有热弯玻璃中玻璃成型后存在叠痕、热弯曲面高低不一致，表面平整度不好以及热弯角度不能达到90°的问题。

为了解决上述问题，本发明具有如下内容：一种曲面玻璃的加工方法，包括以下步骤：

S1、将平面玻璃放置在具有中部凸起结构的下模具的凸起上；

S2、在平面玻璃的上方设置恒压结构，所述恒压结构能够使得部分平面玻璃受到向下的预压力；

S3、在恒压结构上方设置具有中部凹陷、两侧突出结构的上模具，上模具两突出侧边间的宽度略大于下模具的凸起宽度；

S4、对整体模具进行分段加热；

S5、对整体模具进行冷却；

S6、分离上模具，解除恒压结构，取出冷却成型的曲面玻璃。

直接改变曲面玻璃的成型方式，将原有的挤压成型改变成折弯成型；将平面玻璃通过恒压结构的预压力固定在下模具的凸台上，在通过上模具的侧边凸起将需要进行曲面处理的部分进行软化弯折成型；恒压结构与下模具的凸台两者能够对平面部分施压固定的压力，防止平面玻璃加热过程中受热发生无规则的膨胀，解决因膨胀导致的叠痕的问题，另一方面因为该部分的玻璃在整个处理过程中不存在像现有技术的软化玻璃滑动，因此由于软化玻璃的滑动产生的叠痕也极大地减少；另外玻璃在软化成型过程中，仅仅只有侧边进行软化滑动，即软化玻璃的量远远少于现有技术的量，因此不容易发生和折边高低不平的情况；玻璃的侧边曲面是通过折弯的方式进行获得，因此其弯曲的角度设置可以比现有的挤压成型的角度设置更高，成品率也更高。

优选的，所述的步骤S2中的压力为0.5~30kg/cm²。在该压力范围内，在冷却状态下不会使得玻璃受力破碎，在玻璃软化状态下，不会挤压软化玻璃向恒压板的两侧溢出，影响平面部分的厚度。

一种曲面玻璃，所述曲面玻璃采用本方法进行制备。采用本方法制备的玻璃，叠痕少，平整度高，另外两侧曲面的高度容易控制，整体的成品率高。

曲面玻璃的曲面弯曲度可达到90°。通过本发明生产的曲面玻璃的弯曲度容易控制，对于要求弯曲度接近于90°以上的玻璃生产特别适合。

一种曲面玻璃模具，包括有上模具、恒压结构和下模具，所述的恒压结构包括有恒压板，所述的下模具中部具有凸台，所述的上模具中部具有容纳槽，所述的容纳槽能够容纳恒压板，所述的上模具两侧边设置有折弯凸起，所述的折弯凸起的宽度略大于下模具中凸台的宽度。通过将平面玻璃放置在下模具的凸台上，恒压结构的恒压板与凸台配合对平面玻璃进行固定，在通过上模具两侧的折弯凸起对软化后的平面玻璃的两侧进行折弯，因为折弯的动作可控，折弯位置准确，不影响非折弯部分，因此成品率高，可折弯的角度因为是自上而下地折弯，因此折弯的角度可以很大，解决现有的挤压向上高度不易控制而导致曲面高度不一致的缺陷。

优选的，所述的下模具侧边还设置有折弯槽，所述的折弯槽的宽度略大于上模具折弯凸起的宽度。折弯槽能够使得上模具与下模具的对位更准确，另外也能够控制平面玻璃的放置，提高曲面玻璃的成型精度。

优选的，所述的折弯凸起的内侧设置有施压倒角。施压倒角的作用是在折弯的过程中能够更平滑地对软化玻璃进行导向折弯，减少因折弯结构过于尖锐划伤软化玻璃表面，甚至造成刮落的情况发生。

优选的，下模具的凸台上设置有成型角，成型角半径范围为≥0.5mm。成型角能够引导软化玻璃的成型。

优选的，所述的施压倒角的半径范围为0.5~3mm。在该半径范围内，施压倒角即能够有效地保护软化玻璃的表面，又能够对玻璃的折弯过程进行平稳施力。

优选的，所述的容纳槽深度不小于恒压板的厚度。在曲面玻璃成型的后期，上模具会因向软化玻璃施力而向下模具方向运动，运动过程中容纳槽的深度大于恒压板深度时，能够保证上模具的施力过程不受恒压板的厚度影响。

本具有以下的有益效果：

1.减少绝大部分叠痕的发生，非曲面部分平整度好。在玻璃成型过程中，大部分非曲面部分由恒压结构和下模具的凸台进行恒压固定，因此玻璃表面不能因膨胀导致形变，另外大部分软化玻璃也没有相应的空间进行软化滑动，因此通过软化滑动发生的叠痕也相应消除，整体的非平面部分，平滑均匀度好。

2.能够解决曲面边高低不一致的问题。传统的高度是通过上模具进行挤压获得的，挤压的整体压力稍有不均、传统的下模具中的气体影响以及软化玻璃自身膨胀发生的概率，均能够影响挤压的高度，而本发明通过自上而下的折弯，对于玻璃各个面都不会产生挤压变型导致厚薄不均的现象，折弯的影响仅限于侧边的软化玻璃，整体参与的软化玻璃量少，容易控制，并且受气体影响小，软化玻璃在重力作用下也能够起到曲面成型作用，成型的精度高。

3.能够提高弯折的角度。因为是自上而下的弯曲，弯曲的角度容易控制，并且在弯曲面的厚度与平面部分的厚度相同，不会出现现有技术的曲面角较厚的情况，满足曲面手机的发展需要。

4.模具设计考虑因素减少，设计成本降低。因为原有的模具在设计时，需要考虑玻璃的膨胀系数、石墨模具的膨胀系数和玻璃的拉伸系数，需要考虑的因素较多；而本发明通过固定平面玻璃的绝大部分结构，曲面通过折弯的方式进行成型，减少了玻璃的拉伸系数的考虑，因此在设计过程中更便利，设计成本降低。

附图说明

图1为一种曲面玻璃的加工方法的工艺流程图。

图2为一种曲面玻璃模具的立体爆炸图。

图3为一种曲面玻璃模具的上模具立体图。

图4为一种曲面玻璃模具的上模具A部放大图。

图5为一种曲面玻璃模具的下模具立体图。

图6为一种曲面玻璃模具的下模具B部放大图。

图7为一种曲面玻璃模具的组合设置剖面图。

图8为一种曲面玻璃模具的工作过程剖面图。

附图说明：1为上模具，11为容纳槽，12为折弯凸起，13为施压倒角，2为恒压板，3为平面玻璃，4为下模具，41为凸台，42为折弯槽，43为成型角。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。

实施例1

本实施例如附图1所示，首先将具有平面玻璃3放置在中部具有凸起的下模具4上，具体放置在凸起上；将恒压结构设置在平面玻璃3上，恒压结构能够对其下方的平面玻璃3施加向下的恒压压力，具体压力值为15kg/cm²，再将具有两侧凸出的上模具1放置在平面玻璃3上，上模具1的两侧凸处的宽度略大于下模具4凸起的宽度。

将整体设置好的模具进行分段加热，分段加热后进行自然冷却。

冷却完毕后分离上模具1，再解除恒压结构，解除恒压结构对玻璃的压力后，取出成型后的曲面玻璃。

实施例2

本实施例如附图2~8所示，具有恒压结构，恒压结构具体包括有恒压板2，恒压板2是一块密度较大的板材；包括有下模具4，下模具4的中部具有凸起，具体为凸台41，凸台41上表面为平面，凸台41具有一定的宽度，在凸台41的侧边设置有折弯槽42，折弯槽42具有一定的宽度。在凸台41的边缘，设置有倒角结构。

还包括有上模具1，上模具1的中部一侧设置有容纳槽11，容纳槽11能够容纳恒压板2进入，且容纳槽11的深度略大于恒压板2的厚度。在设置有容纳槽11的同一侧面的两侧边，设置有两个折弯凸起12，折弯凸起12为长条状结构，两个折弯凸起12的间距略大于凸台41的宽度，折弯凸起12本身的宽度略小于折弯槽42的宽度，且折弯凸起12的形状与折弯槽42形状相互匹配；折弯凸起12的内侧设置有施压倒角13，本实施例中的施压倒角13的半径为1.5mm。

在折弯过程中，恒压板2和凸台41之间形成恒定的压力，抑制软化玻璃的膨胀现象，减少膨胀叠痕的发生；另外也限制了移动空间，减少软化玻璃的流动现象，即减少流动叠痕的产生。而在侧边的折弯部分，凸台41边缘有成型角43，并且折弯凸起12与软化玻璃接触的位置具有施压倒角13，软化玻璃在上模具1的压力、自身重力的影响下，沿着凸台41边缘贴合弯曲，因为涉及的软化玻璃量少，受力精确，影响两侧曲面的高度容易相同。玻璃折弯的角度与凸台41边缘的成型角43的角度有关，当成型角43的角度为90度时，成型的曲面玻璃也为90度，成型控制容易。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种曲面玻璃的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将平面玻璃放置在具有中部凸起结构的下模具的凸起上；

S2、在平面玻璃的上方设置恒压结构，所述恒压结构能够使得部分平面玻璃受到向下的预压力；

S3、在恒压结构上方设置具有中部凹陷、两侧突出结构的上模具，上模具两突出侧边间的宽度略大于下模具的凸起宽度；

S4、对整体模具进行分段加热；

S5、对整体模具进行冷却；

S6、分离上模具，解除恒压结构，取出冷却成型的曲面玻璃。

2.根据权利要求1所述的一种曲面玻璃的加工方法，其特征在于，所述的步骤S2中的压力为0.5~30kg/cm²。

3.一种曲面玻璃，其特征在于，所述曲面玻璃采用权利要求1或2的方法进行制备。

4.根据权利要求3所述的一种曲面玻璃，其特征在于，所述的曲面玻璃的曲面弯曲度大于70°。

5.一种曲面玻璃模具，其特征在于，包括有上模具、恒压结构和下模具，所述的恒压结构包括有恒压板，所述的下模具中部具有凸台，所述的上模具中部具有容纳槽，所述的容纳槽能够容纳恒压板，所述的上模具两侧边设置有折弯凸起，所述的折弯凸起的宽度略大于下模具中凸台的宽度。

6.根据权利要求5所述的一种曲面玻璃模具，其特征在于，所述的下模具侧边还设置有折弯槽，所述的折弯槽的宽度略大于上模具折弯凸起的宽度。

7.根据权利要求5所述的一种曲面玻璃模具，其特征在于，所述的折弯凸起的内侧设置有施压倒角。

8.根据权利要求5所述的一种曲面玻璃模具，其特征在于，所述的下模具的凸台上设置有成型角，成型角半径大于0.5mm。

9.根据权利要求7所述的一种曲面玻璃模具，其特征在于，所述的施压倒角的半径范围为0.5~3mm。

10.根据权利要求5所述的一种曲面玻璃模具，其特征在于，所述的容纳槽深度不小于恒压板的厚度。