CN110255870A - 热弯设备及壳体的热弯成型方法 - Google Patents

热弯设备及壳体的热弯成型方法 Download PDF

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CN110255870A CN201910570123.1A CN201910570123A CN110255870A CN 110255870 A CN110255870 A CN 110255870A CN 201910570123 A CN201910570123 A CN 201910570123A CN 110255870 A CN110255870 A CN 110255870A
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毕四鹏
侯体波
杨光明
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    • C03B23/02—Re-forming glass sheets
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    • C03B23/035—Re-forming glass sheets by bending using a gas cushion or by changing gas pressure, e.g. by applying vacuum or blowing for supporting the glass while bending
    • C03B23/0352—Re-forming glass sheets by bending using a gas cushion or by changing gas pressure, e.g. by applying vacuum or blowing for supporting the glass while bending by suction or blowing out for providing the deformation force to bend the glass sheet
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Abstract

本申请公开了一种热弯设备及热弯成型方法，热弯设备包括：凹模、凸模和真空发生装置。凹模具有朝向上敞开的凹腔，凹模为石墨件，凸模设在凹模的上侧，真空发生装置的抽吸口与凹模的外壁相对设置，在利用热弯设备进行热弯时，将平板状的待热弯坯件放置在凹模的顶部，凸模向下移动以向下热压待热弯坯件，直至待热弯坯件与凹腔的侧壁接触，且待热弯坯件与凹腔的内壁之间限定出密闭腔，此时启动真空发生装置通过凹模对密闭腔抽气，直至待热弯坯件与凹腔的内壁贴合。根据本申请实施例的热弯设备，可以热弯成型具有较大折弯角度的壳体且可以减少后期处理时间。

Description

热弯设备及壳体的热弯成型方法
技术领域
本申请涉及热弯技术领域，尤其是涉及一种热弯设备及壳体的热弯成型方法。
背景技术
相关技术中，电子设备的壳体在加工制造过程中，将壳体的坯材通过热弯方式成型。然而，由于模具的限制，只能实现折弯角度较小的形态，壳体的折弯角度较大时模具合模、脱模均比较困难，无法进行热弯。
发明内容
本申请提出了一种热弯设备，该热弯设备可以热弯成型具有较大折弯角的壳体且可以减少后期处理时间。
本申请还提出了一种壳体的热弯成型方法。
根据本申请第一方面实施例的热弯设备，包括：凹模，所述凹模具有朝向上敞开的凹腔，所述凹模为石墨件；凸模，所述凸模设在所述凹模的上侧；真空发生装置，所述真空发生装置的抽吸口与所述凹模的外壁相对设置；在利用所述热弯设备进行热弯时，将平板状的待热弯坯件放置在所述凹模的顶部，所述凸模向下移动以向下热压所述待热弯坯件，直至所述待热弯坯件与所述凹腔的侧壁接触，且所述待热弯坯件与所述凹腔的内壁之间限定出密闭腔，启动所述真空发生装置通过所述凹模对所述密闭腔抽气，直至所述待热弯坯件与所述凹腔的内壁贴合。
根据本申请实施例的热弯设备，将凹模采用石墨件，利用石墨的多孔结构，真空发生装置通过凹模对待热弯坯件与凹腔的内壁之间限定出的密闭腔进行抽气，使得受热软化状态下的待热弯坯件在吸力及其自身重力的作用下逐渐向凹腔的内壁靠近，直至待热弯坯件与凹腔的内壁贴合，以使得待热弯坯件形成设定造型的热弯成型件。并且，由于在热弯的过程中，凸模不起到定型的作用，不存在合模、脱模困难的问题，因此利用该热弯设备可以热弯成型具有较大折弯角的壳体。
根据本申请第二方面实施例的壳体的热弯成型方法，所述壳体利用根据本申请上述第一方面实施例的热弯设备进行热弯成型，所述热弯成型方法包括如下步骤：
将平板状的待热弯坯件放置在所述凹模的顶部；
对所述凹模和所述凸模加热；
所述凸模向下移动以向下热压所述待热弯坯件，直至所述待热弯坯件与所述凹腔的侧壁接触，且所述待热弯坯件与所述凹腔的内壁之间限定出密闭腔；
启动所述真空发生装置通过所述凹模对所述密闭腔抽气，直至所述待热弯坯件与所述凹腔的内壁贴合，所述待热弯坯件形成壳体；
对所述凹模和所述凸模进行冷却，直至所述凹模和所述凸模恢复至常温；
将所述凸模向上移动以避让出操作空间，取出所述壳体。
根据本申请实施例的壳体的热弯成型方法，利用上述热弯设备进行热弯成型，利用热吸作用使得在软化状态下的待热弯坯件成型，由于在热弯的过程中，凸模不起到定型的作用，不存在合模、脱模困难的问题，因此利用该热弯设备可以热弯成型具有较大折弯角的壳体。并且，该热弯成型方法的合模、脱模操作简单，成型质量可靠。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请一些实施例的热弯设备的部分示意图，其中凸模和凹模分离；
图2是根据本申请一些实施例的热弯设备的部分示意图，其中凸模和凹模合模；
图3是根据本申请一些实施例的壳体的热弯成型方法的流程示意图；
图4是根据本申请一些实施例的壳体的示意图；
图5是根据本申请一些实施例的电子设备的示意图。
附图标记：
凹模11；凹腔111；密闭腔112；凸模12；凸部121；第二轮廓线121a；第二端点121b；
电子设备200；
壳体2；主体部21；框部22；第二轮廓线22a；第二端点22b；
显示屏组件3；
待热弯坯件300；热弯成型件400。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考图1-图4描述根据本申请实施例的热弯设备。
如图1-图2所示，根据本申请第一方面实施例的热弯设备，包括：凹模11、凸模12和真空发生装置。
凹模11具有朝向上敞开的凹腔111，凸模12设在凹模11的上侧，凹模11为石墨件，由此使得凹模11具有多孔结构，从而使得凹模11具有较好的透气性。真空发生装置的抽吸口与凹模11的外壁相对设置，在真空发生装置工作时，凹模11内部的多孔结构可以构成气流通道，真空发生装置的抽吸口可以通过凹模11内部的上述气流通道与凹模11的凹腔111连通，可以对凹模11的凹腔111内进行抽气。
参照图3，在利用热弯设备进行热弯时，将平板状的待热弯坯件300(例如待热弯坯件300可以为玻璃板毛坯)放置在凹模11的顶部，此时待热弯坯件300支撑在凹模11的顶部，凸模12和凹模11均加热。凸模12向下移动至凸模12与待热弯坯件300接触，此时温度较高的凸模12可以对待热弯坯件300加热，同时凹模11的热量可以直接或间接地传递给待热弯坯件300。待热弯坯件300受热逐渐软化，凸模12继续向下移动以向下热压待热弯坯件300，直至待热弯坯件300与凹腔111的周向侧壁接触。通过待热弯坯件300的外周部分与凹腔111的周向侧壁接触，可以使得待热弯坯件300与凹腔111的内壁之间限定出密闭腔112。
可以理解的是，由于此时待热弯坯件300处在受热软化状态，待热弯坯件300的外周部分可以与凹腔111的周向侧壁之间紧密贴合，并且待热弯坯件300的表面具有较大的粘度，可以进一步地提高上述密闭腔112的密封性，利用待热弯坯件300在受热软化状态下的特性，实现密闭腔112的自密封且密封效果可靠。
启动真空发生装置通过凹模11对密闭腔112抽气，凹模11内部的多孔结构可以构成气流通道，真空发生装置的抽吸口可以通过凹模11内部的上述气流通道与上述密闭腔112连通。在真空发生装置对上述密闭腔112抽气的过程中，密闭腔112内形成负压，使得待热弯坯件300的上下两侧具有压差，待热弯坯件300的上侧压力大于下侧压力，受热软化的待热弯坯件300在上下压力差的作用下向下变形，同时待热弯坯件300的自身重力也使得待热弯坯件300向下变形，直至待热弯坯件300与凹腔111的内壁贴合，最终形成热弯成型件400。
在利用上述热弯设备进行热弯成型的过程中，热弯成型件400的造型取决于凹腔111的内壁的造型，凸模12起到对待热弯坯件300的加热及下压作用以使得待热弯坯件300受热软化，凸模12不起到定型、成型的作用。由此，可以降低对于凸模12的加工精度要求，同时对于凸模12的造型没有太多的限定，降低成本。
由于在热弯的过程中，凸模12不起到定型的作用，不存在合模、脱模困难的问题，因此利用该热弯设备可以热弯成型具有较大折弯角的壳体2，使得壳体2具有朝向内扣的造型。
另外，由于在热弯成型的过程中，主要靠热吸力使得待热弯坯件300热弯成型，形成的热弯成型件400上的压痕、模印等非常轻微，可以减少后期的抛光处理时间。例如，在抛光介质相同的情况下，可以使得抛光时间由原来的50min降低至20min。
参照图4，对于壳体2的折弯角的定义如下：壳体2包括呈平板状的主体部21和框部22，框部22连接在主体部21的外周沿且围绕主体部21设置，框部22的截面的外轮廓线为第二轮廓线121a，第二轮廓线121a的远离主体部21的端点为第二端点121b，第二轮廓线121a在第二端点121b处的切线与第三参考面之间的夹角为壳体2的折弯角β，第三参考面平行于主体部21。可选地，所述β满足：β≥70°，例如β的取值范围可以为β≥90°。
可选地，在待热弯坯件300为玻璃板毛坯时，可以使得热弯成型温度的范围为800℃-900℃。由此，使得热弯成型温度高于常规的玻璃件的热弯成型温度，可以使得待热弯坯件300热弯成型过程中更为软，在外部吸力和自身重力的作用下更易朝向凹腔111的内壁靠近，提高成型效率和成型质量。
可选地，凸模12可以为石墨件，由此使得凸模12具有耐高温性能，并且凹模11的孔隙率大于凸模12的孔隙率。由此，可以进一步地提高凹模11的透气性，减少气流流经凹模11内部的阻力，降低能耗。
根据本申请实施例的热弯设备，将凹模11采用石墨件，利用石墨的多孔结构，真空发生装置通过凹模11对待热弯坯件300与凹腔111的内壁之间限定出的密闭腔112进行抽气，使得受热软化状态下的待热弯坯件300在吸力及其自身重力的作用下逐渐向凹腔的内壁靠近，直至待热弯坯件300与凹腔111的内壁贴合，以使得待热弯坯件300形成设定造型的热弯成型件400。并且，由于在热弯的过程中，凸模12不起到定型的作用，不存在合模、脱模困难的问题，因此利用该热弯设备可以热弯成型具有较大折弯角的壳体2。
根据本申请的一些实施例，真空发生装置的抽吸口包括多个第一子抽吸口，多个第一子抽吸口与凹腔111的底面相对设置，多个第一子抽吸口在第一参考面的投影位于凹腔111在第一参考面的投影内，且多个第一子抽吸口均匀分布，第一参考面垂直于凹腔111的中心轴线。由此，可以使得密闭腔112的抽气更为均匀，从而使得待热弯坯件300的各部分受到较为均匀的热吸力，使得待热弯坯件300整体均匀变形，保证成型质量。并且，使得抽气位置与密封腔相对，提高抽气效率，从而可以提高成型效率。
进一步地，真空发生装置的抽吸口包括多个第二子抽吸口，多个第二子抽吸口与凹腔111的外周面相对设置，且多个第二子抽吸口沿凹腔111的周向均匀间隔排布，且使得每个第二子抽吸口与上述的密闭腔112相对。由此，可以使得待热弯坯件300的周侧同时受到热吸力，进一步地使得待热弯坯件300整体受力变形均匀，保证成型质量。并且，还可以使得待热弯坯件300的外周部分与凹腔111的周向侧壁紧密贴合，进一步地保证密闭腔112的良好密封性，防止漏气。
根据本申请的一些实施例，参照图1和图2，垂直于凹腔111的中心轴线的平面定义为第一参考面，与竖直方向平行且过凹腔111的中心轴线的平面定义为第二参考面，第二参考面与凹腔111的侧壁面相交所得的线定义为第一轮廓线22a，第一轮廓线22a的远离凹腔111的底壁的端点为第一端点22b，第一轮廓线22a在第一端点22b处的切线与第一参考面之间的夹角为α，所述α满足：α≥70°。由此，通过该热弯设备热弯成型的壳体2，可以使得壳体2的折弯角不小于70°，从而可以使得壳体2具有较大的折弯角。
可选地，所述α满足：α≥90°。由此，通过该热弯设备热弯成型的壳体2，可以使得壳体2的折弯角不小于90°，从而可以进一步地增大壳体2的折弯角，满足大折弯角的壳体2造型的要求。
根据本申请的一些实施例，参照图1和图2，凸模12包括朝向凹模11凸出的凸部121，在利用该热弯设备进行热弯时，凸模12向下移动以使得凸部121向下热压待热弯坯件300，凸部121的底面和侧面均为平面。由此，通过设置的凸部121方便凸模12向下热压待热弯坯件300，并可以使得凸部121伸入至凹模11的凹腔111内，使得待热弯坯件300受热软化后可以快速地靠近凹腔111的内壁，提高成型效率。并且，同时使得凸部121的底面和侧面均为平面，可以增大凸部121与待热弯坯件300的接触面积，从而可以提高待热弯坯件300的加热效率。并且，使得凸模12的结构简单，易于加工。
根据本申请的一些实施例，参照图1和图2，凸模12包括朝向凹模11凸出的凸部121，在利用热弯设备进行热弯时，凸模12向下移动以使得凸部121向下热压待热弯坯件300，由此，通过设置的凸部121方便凸模12向下热压待热弯坯件300，并可以使得凸部121伸入至凹模11的凹腔111内，使得待热弯坯件300受热软化后可以快速地靠近凹腔111的内壁，提高成型效率。凸部121的侧面与凹腔111的侧壁之间的间距大于待热弯坯件300的厚度，可以保证合模和脱模的顺利性。
参照图3并结合图1和图2，根据本申请第二方面实施例的壳体2的热弯成型方法，所述壳体2利用根据本申请上述第一方面实施例的热弯设备进行热弯成型，在热弯成型之前做以下准备工作：
对例如玻璃毛坯进行开料以切割成所需的形状，使用精雕机台对切割后的待热弯坯件300进行粗修、精修，其中粗修目数为400#，精修目数为1000#；
然后对待热弯坯件300进行侧边抛光，单边去除量为0.025mm，抛光介质为二氧化铈粉末，二氧化铈粉末的粒径为1.5um-2.0um，例如二氧化铈粉末的粒径为1.722um；
将侧抛后的待热弯坯件300进行物料全检后，对待热弯坯件300进行热弯成型。
所述热弯成型方法包括如下步骤：
将平板状的待热弯坯件300放置在凹模11的顶部；
对凹模11和凸模12加热；
凸模12向下移动以向下热压待热弯坯件300，温度较高的凸模12可以对待热弯坯件300加热，同时凹模11的热量可以直接或间接地传递给待热弯坯件300。待热弯坯件300受热逐渐软化，凸模12继续向下移动以向下热压待热弯坯件300，直至待热弯坯件300与凹腔111的周向侧壁接触，且待热弯坯件300与凹腔111的内壁之间限定出密闭腔112；
启动真空发生装置通过凹模11对密闭腔112抽气，凹模11内部的多孔结构可以构成气流通道，真空发生装置的抽吸口可以通过凹模11内部的上述气流通道与上述密闭腔112连通，受热软化的待热弯坯件300在吸力作用下向下变形，同时待热弯坯件300的自身重力也使得待热弯坯件300向下变形，直至待热弯坯件300与凹腔111的内壁贴合，待热弯坯件300形成壳体2；
对凹模11和凸模12进行冷却，凹模11和凸模12的冷却方式可以采用阶梯式分段冷却方式，直至凹模11和凸模12恢复至常温；
将凸模12向上移动以避让出操作空间，取出壳体2。
根据本申请实施例的壳体2的热弯成型方法，利用上述热弯设备进行热弯成型，利用热吸作用使得在软化状态下的待热弯坯件300成型，由于在热弯的过程中，凸模12不起到定型的作用，不存在合模、脱模困难的问题，因此利用该热弯设备可以热弯成型具有较大折弯角度的壳体2。并且，该热弯成型方法的合模、脱模操作简单，成型质量可靠。
根据本申请的一些实施例，对热弯成型后的壳体2进行抛光，抛光采用的抛光介质为二氧化铈粉末，二氧化铈粉末的粒径为1.5um-2.0um，例如二氧化铈粉末的粒径为1.722um。由此，既可以保证抛光的效率，同时可以保证壳体2表面的抛光精度。
根据本申请的一些实施例，壳体2可以为玻璃件。可选地，在壳体2为玻璃件时，热弯成型温度可以为800℃-900℃。由此，使得热弯成型温度高于常规的玻璃件的热弯成型温度，可以使得待热弯坯件300热弯成型过程中更为软，在外部吸力和自身重力的作用下更易朝向凹腔111的内壁靠近，提高成型效率和成型质量。
其中，本申请的所述壳体2可以为电子设备200的壳体2，例如该壳体2可以为移动终端的后壳或电池盖。
示例性的，上述电子设备200可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种(图5中只示例性的示出了一种形态)。具体地，电子设备200可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStation Portable TM，Gameboy Advance TM，iPhoneTM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种热弯设备，其特征在于，包括：
凹模，所述凹模具有朝向上敞开的凹腔，所述凹模为石墨件；
凸模，所述凸模设在所述凹模的上侧；
真空发生装置，所述真空发生装置的抽吸口与所述凹模的外壁相对设置；
在利用所述热弯设备进行热弯时，将平板状的待热弯坯件放置在所述凹模的顶部，所述凸模向下移动以向下热压所述待热弯坯件，直至所述待热弯坯件与所述凹腔的侧壁接触，且所述待热弯坯件与所述凹腔的内壁之间限定出密闭腔，启动所述真空发生装置通过所述凹模对所述密闭腔抽气，直至所述待热弯坯件与所述凹腔的内壁贴合。
2.根据权利要求1所述的热弯设备，其特征在于，所述抽吸口包括多个第一子抽吸口，多个所述第一子抽吸口与所述凹腔的底面相对设置，多个所述第一子抽吸口在第一参考面的投影位于所述凹腔在所述第一参考面的投影内，且多个所述第一子抽吸口均匀分布，所述第一参考面垂直于所述凹腔的中心轴线。
3.根据权利要求2所述的热弯设备，其特征在于，所述抽吸口包括多个第二子抽吸口，多个所述第二子抽吸口与所述凹腔的外周面相对设置，且多个所述第二子抽吸口沿所述凹腔的周向均匀间隔排布。
4.根据权利要求1所述的热弯设备，其特征在于，所述凸模为石墨件，所述凹模的孔隙率大于所述凸模的孔隙率。
5.根据权利要求1所述的热弯设备，其特征在于，垂直于所述凹腔的中心轴线的平面定义为第一参考面，与所述竖直方向平行且过所述凹腔的中心轴线的平面定义为第二参考面，所述第二参考面与所述凹腔的侧壁面相交所得的线定义为第一轮廓线，所述第一轮廓线的远离所述凹腔的底壁的端点为第一端点，所述第一轮廓线在所述第一端点处的切线与所述第一参考面之间的夹角为α，所述α满足：α≥70°。
6.根据权利要求5所述的热弯设备，其特征在于，所述α满足：α≥90°。
7.根据权利要求1所述的热弯设备，其特征在于，所述凸模包括朝向所述凹模凸出的凸部，在利用所述热弯设备进行热弯时，所述凸模向下移动以使得所述凸部向下热压所述待热弯坯件，所述凸部的底面和侧面均为平面。
8.根据权利要求1所述的热弯设备，其特征在于，所述凸模包括朝向所述凹模凸出的凸部，在利用所述热弯设备进行热弯时，所述凸模向下移动以使得所述凸部向下热压所述待热弯坯件，所述凸部的侧面与所述凹腔的侧壁之间的间距大于所述待热弯坯件的厚度。
9.一种壳体的热弯成型方法，其特征在于，所述壳体利用根据权利要求1-8中任一项所述的热弯设备进行热弯成型，所述热弯成型方法包括如下步骤：
将平板状的待热弯坯件放置在所述凹模的顶部；
对所述凹模和所述凸模加热；
所述凸模向下移动以向下热压所述待热弯坯件，直至所述待热弯坯件与所述凹腔的侧壁接触，且所述待热弯坯件与所述凹腔的内壁之间限定出密闭腔；
启动所述真空发生装置通过所述凹模对所述密闭腔抽气，直至所述待热弯坯件与所述凹腔的内壁贴合，所述待热弯坯件形成壳体；
对所述凹模和所述凸模进行冷却，直至所述凹模和所述凸模恢复至常温；
将所述凸模向上移动以避让出操作空间，取出所述壳体。
10.根据权利要求9所述的壳体的热弯成型方法，其特征在于，对热弯成型后的所述壳体进行抛光，所述抛光采用的抛光介质为二氧化铈粉末，所述二氧化铈粉末的粒径为1.5um-2.0um。
11.根据权利要求9所述的壳体的热弯成型方法，其特征在于，所述壳体为玻璃件。
12.根据权利要求11所述的壳体的热弯成型方法，其特征在于，热弯成型温度为800℃-900℃。
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