CN116395943A - 成型模具、玻璃盖板的成型方法及玻璃盖板 - Google Patents

成型模具、玻璃盖板的成型方法及玻璃盖板 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种玻璃盖板的成型模具，所述成型模具包括凹模以及凸模。所述凹模具有收容槽以及与所述收容槽连通的凹槽，且所述凹槽的深度大于1mm。所述凸模和所述凹模相匹配，所述凸模具有凸出部以及与所述凸出部连接的凸起，且所述凸起的高度和所述凹槽的深度相等。本发明还提供了一种玻璃盖板的成型方法以及一种玻璃盖板。本发明得到的玻璃盖板的成型效果较好，且玻璃盖板的凸台的高度较大。

Description

成型模具、玻璃盖板的成型方法及玻璃盖板
技术领域
本发明涉及玻璃盖板技术领域，特别是涉及一种成型模具、玻璃盖板的成型方法及玻璃盖板。
背景技术
随着消费者对玻璃盖板的美观程度要求越来越高，对手机的拍照需求逐渐提升，后置多摄像头且摄像头模组突出成为当前各主流手机的外观特征，因此这种具有火山口结构的玻璃盖板由于视觉冲击力更强以及整体感更强，成为了各大手机厂商备受推崇的设计方案。
目前，具有这种火山口结构的手机玻璃盖板的加工方案主要有以下两种：一种是采用CNC冷雕的方式，由一整片较厚的玻璃，将摄像头区域预留出来，其它区域经CNC打磨而成；另一种是采用两次热弯成型的方式，第一次热弯使凸台侧壁成型，第二次热弯使凸台平面成型。然而，如果采用CNC冷雕的方式，由于玻璃较脆，玻璃容易产生崩边，加工难度较大，良率较低；如果采用两次热弯成型的方式，则存在生产效率低，产品外观立体感不强以及棱角不清晰等缺陷。
另外，目前市场上主流手机设计的火山口结构的高度通过不会超过1mm，而随着消费者对手机拍照需求越来越高，摄像模组的尺寸越来越大，高度不超过1mm的火山口结构难以满足摄像模组的装配需求。
发明内容
基于此，有必要提供一种玻璃盖板的成型模具，以使由所述成型模具制备出的玻璃盖板的火山口结构(即所述凸台)的高度超过1mm，且制备出的玻璃盖板具有较强的整体感和视觉冲击力，且生产效率较高。
另，还有必要提供一种玻璃盖板的成型方法。
另，还有必要提供一种玻璃盖板。
本发明至少一实施例提供了一种玻璃盖板的成型模具，所述成型模具包括：
凹模，所述凹模具有收容槽以及与所述收容槽连通的凹槽，且所述凹槽的深度大于1mm；以及
凸模，所述凸模和所述凹模相匹配，所述凸模具有凸出部以及与所述凸出部连接的凸起，且所述凸起的高度和所述凹槽的深度相等。
在其中一些实施例中，沿所述凸模的长度方向，所述凹槽的深度逐渐增加，再逐渐减小。
在其中一些实施例中，沿所述凹模的长度方向，所述凹槽包括依次连通的第一凹槽部、第二凹槽部以及第三凹槽部；
其中，所述第一凹槽的深度小于或等于所述第二凹槽的深度，所述第三凹槽的深度小于或等于所述第二凹槽的深度。
在其中一些实施例中，沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第一凹槽部的深度逐渐增加，且直至增加到所述第一凹槽部和所述第二凹槽部的交界处；沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第一凹槽部远离所述第二凹槽部的端部的高度和所述收容槽的底部的高度相等，且所述第一凹槽部与所述第二凹槽部交界处的端部的深度和所述第二凹槽部的深度相等；
其中，沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第二凹槽部的深度保持不变；
其中，沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第三凹槽部的深度从所述第二凹槽部和所述第三凹槽部的交界处开始逐渐增加，沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第三凹槽部与所述第二凹槽部交界处的端部的深度和所述第二凹槽部的深度相等，且所述第三凹槽部远离所述第二凹槽部的端部的高度和所述收容槽的底部的高度相等。
在其中一些实施例中，所述凸模具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述凸起设置在所述第一表面上，所述第二表面包括第一区域以及与所述第一区域连接的第二区域，且所述第二区域所在的高度大于所述第一区域所在的高度，所述凸起所在的位置和所述第二区域对应。
本发明至少一实施例提供了一种玻璃盖板的成型方法，包括以下步骤：
提供上述的成型模具；
将平片玻璃放置在所述凹模上；
将所述凹模和所述凸模合模，并使所述平片玻璃位于所述凹模和所述凸模之间；以及
对所述平片玻璃进行成型处理，得到玻璃盖板，且所述玻璃盖板具有高度大于1mm的凸台。
在其中一些实施例中，所述成型处理包括以下步骤：
对所述平片玻璃进行预热；
对预热后的所述平片玻璃进行成型；以及
对成型后的所述平片玻璃进行冷却。
在其中一些实施例中，在对预热后的所述平片玻璃进行成型时，所述平片玻璃临近所述凸模的表面的温度小于所述平片玻璃临近所述凹模的表面的温度。
在其中一些实施例中，在对所述平片玻璃进行预热时，还对所述平片玻璃分段施加压力，且施加的压力逐步增大。
本发明至少一实施例提供了一种由上述的成型方法制备的玻璃盖板。
本发明通过所述成型模具制备得到的玻璃盖板的成型效果较好，且玻璃盖板中的凸台的高度较大，其高度超过1mm。
附图说明
图1为本发明提供的成型模具的结构示意图；
图2为图1所示的成型模具的凹模的结构示意图；
图3为图1所示的成型模具的凸模的结构示意图；
图4为本发明提供的玻璃盖板的成型流程图。
附图标记：100-成型模具；10-凹模；11-收容槽；12-凹槽；121-第一凹槽部；122-第二凹槽部；123-第三凹槽部；20-凸模；21-第一表面；22-第二表面；221-第一区域；222-第二区域；23-凸出部；24-凸起。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本发明至少一实施例提供一种玻璃盖板的成型模具100，所述成型模具100包括凹模10以及与所述凹模10相匹配的凸模20。
请参阅图2，在一实施例中，所述凹模10的形状大致为长方体。在一实施例中，所述凹模10的其中一表面部分向内凹陷以形成收容槽11。在一实施例中，所述收容槽11的形状也大致为长方体。其中，所述收容槽11的部分底部向内凹陷以形成凹槽12，且所述凹槽12和所述收容槽11连通。在一实施例中，所述凹槽12的深度大于1mm。可以理解，所述凹槽12的深度也可以小于或等于1mm。具体地，所述凹槽12的深度可为1.8mm。其中，所述凹模10的底部为完整的平面。
如图2所示，建立相互垂直的X轴、Y轴和Z轴。在一实施例中，沿X轴方向，所述凹槽12的深度逐渐增加，再逐渐减小。具体地，沿X轴方向，所述凹槽12包括依次连通的第一凹槽部121、第二凹槽部122以及第三凹槽部123。可以理解，X轴方向为所述凹模10的长度方向，Y轴方向为所述凹模10的宽度方向，Z轴方向为所述凹模10的高度或厚度方向。
在一实施例中，所述第一凹槽部121的俯视图大致为半圆。在一实施例中，沿X轴的方向，所述第一凹槽部121的深度逐渐增加，且直至增加到所述第一凹槽部121和所述第二凹槽部122的交界处。即在所述第一凹槽部121中，所述第一凹槽部121和所述第二凹槽部122的交界处的深度最大。在一实施例中，沿X轴的方向，所述第一凹槽部121远离所述第二凹槽部122的端部的高度和所述收容槽11的底部的高度大致相等，且所述第一凹槽部121与所述第二凹槽部122交界处的端部的深度和所述第二凹槽部122的深度大致相等。
在一实施例中，所述第二凹槽部122的俯视图大致为长方形。在一实施例中，沿X轴的方向，所述第二凹槽部122的深度保持不变。其中，所述第二凹槽12的深度大于或等于所述第一凹槽12的深度，且所述第二凹槽部122的深度为所述凹槽12最深的深度。需要说明，所述第一凹槽部121的深度、所述第二凹槽部122的深度以及所述第三凹槽部123的深度之间的关系未在图2中示出。
在一实施例中，所述第三凹槽部123的俯视图也大致为半圆。在一实施例中，沿X轴的方向，所述第三凹槽部123的深度从所述第二凹槽部122和所述第三凹槽部123的交界处开始逐渐增加。即在所述第三凹槽部123中，所述第二凹槽部122和所述第三凹槽部123的交界处的深度最大。在一实施例中，沿X轴的方向，所述第三凹槽部123与所述第二凹槽部122交界处的端部的深度和所述第二凹槽部122的深度大致相等，且所述第三凹槽部123远离所述第二凹槽部122的端部的高度和所述收容槽11的底部的高度大致相等。其中，所述第三凹槽12的深度小于或等于所述第二凹槽12的深度。
本发明按照上述设计所述第一凹槽部121的深度、所述第二凹槽部122的深度和所述第三凹槽部123的深度是为了减小摄像模组两端的圆弧位置的合模间隙，避免两端位置不能压贴而产生面塌。
在一实施例中，所述凹模10的材料为石墨。其中，石墨材料具有导热快、易加工且膨胀系数比玻璃稍大等特点，适合作为3D热弯模具的材料。
请参阅图1和图3，在一实施例中，所述凸模20的形状也大致为长方体。其中，所述凸模20具有第一表面21以及与所述第一表面21相对的第二表面22。在一实施例中，所述第一表面21部分向外凸出以形成凸出部23。其中，所述凸出部23的形状和所述收容槽11的形状相匹配，且所述凸出部23的高度和所述收容槽11的深度大致相等。在一实施例中，所述凸出部23的部分表面向外凸出以形成凸起24。其中，所述凸起24的形状和所述凹槽12的形状相匹配，且所述凸起24的高度和所述凹槽12的深度相同。
在一实施例中，所述第二表面22包括第一区域221以及与所述第一区域221连接的第二区域222。在一实施例中，所述第一区域221的形状大致为长方形，所述第二区域222的形状大致为U字型，且所述第二区域222环绕所述第一区域221设置。在一实施例中，所述第一区域221的其中一长边和所述凸模20的其中一长边重合，且所述第一区域221的另一长边和两个短边均与所述第二区域222连接。在一实施例中，所述第二区域222所在的高度大于所述第一区域221所在的高度。即所述第一区域221和所述第二区域222之间具有高度差。在一实施例中，所述第一区域221和所述第二区域222之间的高度差为0.5mm。其中，所述凸起24所在的位置和所述第二区域222对应。
可以理解，所述第一区域221的形状不限于为长方形，所述第二区域222的形状也不限于为U字型，只要所述第二区域222所在的高度大于所述第一区域221所在的高度即可。在一实施例中，将位于所述第一区域221其中一侧的所述第二区域222沿所述凸模20长度方向上的宽度定义为第一宽度w1，将位于所述第一区域221另一侧的所述第二区域222沿所述凸模20长度方向上的宽度定义为第二宽度w2，则所述第一宽度w1大于所述第二宽度w2。
本发明将所述第二表面22设置成具有高度差的表面，并设置所述第一宽度w1大于所述第二宽度w2，这有利于所述成型模具100的A角端(即靠近第二宽度w2的角端)受较小压力辅助成型，所述凸模20摄像模组区域受到主要的压力起到主要成型的作用，即主要受力位置在摄像模组的平面区域。
在一实施例中，所述凸模20的材料也为石墨。
其中，所述成型模具100可用于玻璃盖板的成型。在一实施例中，所述玻璃盖板可为玻璃后盖。在一实施例中，所述玻璃后盖可为手机玻璃后盖。
请参阅图4，本发明至少一实施例提供一种玻璃盖板的成型方法，包括以下步骤：
步骤S11、提供上述的成型模具100。
其中，上述成型模具100的具体结构可参考前面说明，在此不再赘述。
步骤S12、将平片玻璃放置在凹模10上。
具体地，将所述平片玻璃放置在收容槽11内。
其中，与摄像模组对应的所述平片玻璃的位置对应于所述凹槽12。即与所述凹槽12对应的所述平片玻璃的部分形成后续的凸台，即火山口结构。即后续制备得到的玻璃盖板的凸台是通过所述凹槽12形成的。
在一实施例中，所述平片玻璃可为预留有CNC(计算机数字化控制精密机械加工)余量的平片玻璃，以便于后续在热弯步骤后通过CNC修补生成的玻璃盖板的外形尺寸。
步骤S13、将所述凹模10和所述凸模20合模，并使所述平片玻璃位于所述凹模10和所述凸模20之间。
具体地，将所述收容槽11和所述凸出部23对准，并使所述凹槽12和所述凸起24对准，以使所述凹模10和所述凸模20合模，在合模后，所述平片玻璃位于所述凹模10和所述凸模20之间。
在一实施例中，在合模之后，当所述凸出部23的高度和所述收容槽11的深度均为1.8mm时，所述成型模具100的过压量为0.33mm。即所述为0.33mm。其中，上述0.33mm的过压量已经大大超过了常规3D产品对成型模具100的过压量。如果所述成型模具100的过压量太小，则导致所述凸模20无法继续下压。
步骤S14、使用热弯设备对所述平片玻璃进行成型处理，得到玻璃盖板，且所述玻璃盖板具有凸台。
具体地，将合模后的所述成型模具100放置在所述热弯设备内，并设置所述热弯设备的热弯温度、热弯压力以及热弯时间，以使用热弯设备对所述平片玻璃进行热弯成型处理，从而使玻璃盖板具有凸台。
更具体地，将合模后的所述成型模具100放置在所述热弯设备内，并通过所述热弯设备内的上板对所述凸模20进行加热以及通过所述热弯设备内的下板对所述凹模10进行加热，以使所述成型模具100内的所述平片玻璃依次经过预热、成型以及冷却，从而制备得到所述玻璃盖板，同时也使所述玻璃盖板具有所述凸台。其中，所述凸台为火山口结构。
在一实施例中，所述预热包括第一预热阶段、第二预热阶段、第三预热阶段、第四预热阶段以及第五预热阶段。其中，所述预热是为了使所述成型模具100内的所述平片玻璃加热软化，以利于后续的成型。
在一实施例中，所述成型包括第一成型阶段、第二成型阶段以及第三成型阶段。
在一实施例中，所述冷却包括第一冷却阶段以及第二阶段冷却。
其中，步骤S14中的热弯工艺的温度参数具体请参阅如下表1。
表1使用热弯设备对平片玻璃热弯成型时热弯设备中的上板和下板的温度值
Figure BDA0004148605410000081
现对表1进行详细说明：由于使用所述热弯设备内的上板和下板对所述凸模20和所述凹模10分别进行加热，因此所述上板的温度即为所述凸模20的温度，也为所述平片玻璃其中一表面的温度，所述下板的温度即为所述凹模10的温度，也为所述平片玻璃另一表面的温度。现举例说明：在第一预热阶段，所述上板的温度为600±40℃，即所述凸模20的温度也为600±40℃，同时所述平片玻璃其中一表面的温度也为600±40℃；所述下板的温度为550±40℃，即所述凹模10的温度也为550±40℃，同时所述平片玻璃另一表面的温度也为550±40℃。表1中的其他数据请参考该例，具体不再详述。
需要说明，在所述第一成型阶段和所述第二成型阶段，所述上板的温度均小于所述下板的温度，即所述凸模20的温度均小于所述凹模10的温度。这有利于减小玻璃盖板火山口区域和大平面的成型模具100印，同时增加成型效果，并防止所述平面玻璃在成型时发生面塌。
其中，步骤S14中的热弯工艺的压力参数具体请参阅如下表2。
表2使用热弯设备对平片玻璃热弯成型时对模具施加的压力
Figure BDA0004148605410000082
现对表2进行详细说明：由于所述平片玻璃位于所述成型模具100内，因此对所述成型模具100施加的压力即为对所述平片玻璃施加的压力，也即为所述平片玻璃受到的压力。现举例说明：在第五预热阶段时，对所述成型模具100依次施加三个大小不同的压力，即在第五预热阶段时，分三个阶段对所述成型模具100施加压力，且三个阶段内施加的压力各不相同。具体地，在第一阶段内，对所述成型模具100施加的压力为0.1±0.05Mpa，在第二阶段内，对所述成型模具100施加的压力为0.35±0.05Mpa，在第三阶段内，对所述成型模具100施加的压力为0.8±0.05Mpa。在第一成型阶段、第二成型阶段以及第三成型阶段均施加一个压力，即在第一成型阶段，对所述成型模具100施加的压力为0.8±0.05Mpa，在第二成型阶段，对所述成型模具100施加的压力为0.4±0.05Mpa，在第三成型阶段，对所述成型模具100施加的压力为0.3±0.05Mpa。
在一实施例中，所述预热的总时间为100±10s。即所述第一预热阶段、所述第二预热阶段、所述第三预热阶段、所述第四预热阶段和所述第五预热阶段的总时间为100±10s。
在一实施例中，所述成型的总时间为100±10s。即所述第一成型阶段、所述第二成型阶段和所述第三成型阶段的总时间为100±10s。
在一实施例中，所述冷却的总时间为100±10s。即所述第一冷却阶段和所述第二阶段冷却的总时间为100±10s。
本发明在预热时，即在所述第五预热阶段就开始对所述成型模具100分段施加压力，即对所述平片玻璃分段施加压力，且压力逐步增大，这能够起到预成型且防止所述平片玻璃在所述成型模具100里面因受到急剧增大的压力而炸裂的现象。
可以理解，所述平片玻璃在一定的温度和压力下在所述凹槽12和所述凸出部23的共同作用下形成所述玻璃盖板，且在所述凹槽12和所述凸起24共同作用下形成所述凸台。其中，所述凹槽12的深度、所述凸起24的高度以及所述凸台的高度三者相等。在一实施例中，所述凸台的高度大于1mm。可以理解，所述凸台的高度也可小于或等于1mm。
在得到所述玻璃盖板之后，还可检验所述玻璃盖板的外观，以确定所述玻璃盖板是否合格。
在一实施例中，所述玻璃盖板可为玻璃后盖。在一实施例中，所述玻璃后盖可为手机玻璃后盖。
本发明至少一实施例提供一种采用上述成型方法制备的玻璃盖板。
其中，所述玻璃盖板具有所述凸起。在一实施例中，所述凸起的高度大于1mm。可以理解，所述凸起的高度也可小于或等于1mm。具体地，所述凸起的高度可为1.8mm。其中，所述凸起为火山口结构。
在一实施例中，所述玻璃盖板可为玻璃后盖。在一实施例中，所述玻璃后盖可为手机玻璃后盖。
本发明具有以下优点：
(一)本发明在对所述平片玻璃进行成型时，将所述热弯设备内上板的温度设置的比下板的温度低，这能够减轻火山口区域的模具印。
(二)所述凸模背面结构采用特殊的设计，使成型时的压力能够集中在摄像模组成型区域；所述凹模的摄像模组成型区域不是传统的整个大平面设计，而在两端的圆弧处增加了高度补偿，这样使得两端圆弧能够被完全压贴；合模时的过压量采用了较大的设计，高达0.33mm，通过这些措施解决了摄像模组圆弧区域的面塌不良。
(三)在对所述平片玻璃预热就施加压力，且采用逐步增大压力的施加方式，火山口结构成型更彻底，满足超过1mm的火山口结构高度的成型要求，成型后的产品视觉冲击力更强。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种玻璃盖板的成型模具，其特征在于，所述成型模具包括：
凹模，所述凹模具有收容槽以及与所述收容槽连通的凹槽，且所述凹槽的深度大于1mm；以及
凸模，所述凸模和所述凹模相匹配，所述凸模具有凸出部以及与所述凸出部连接的凸起，且所述凸起的高度和所述凹槽的深度相等。
2.如权利要求1所述的玻璃盖板的成型模具，其特征在于，沿所述凸模的长度方向，所述凹槽的深度逐渐增加，再逐渐减小。
3.如权利要求2所述的玻璃盖板的成型模具，其特征在于，沿所述凹模的长度方向，所述凹槽包括依次连通的第一凹槽部、第二凹槽部以及第三凹槽部；
其中，所述第一凹槽的深度小于或等于所述第二凹槽的深度，所述第三凹槽的深度小于或等于所述第二凹槽的深度。
4.如权利要求3所述的玻璃盖板的成型模具，其特征在于，沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第一凹槽部的深度逐渐增加，且直至增加到所述第一凹槽部和所述第二凹槽部的交界处；沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第一凹槽部远离所述第二凹槽部的端部的高度和所述收容槽的底部的高度相等，且所述第一凹槽部与所述第二凹槽部交界处的端部的深度和所述第二凹槽部的深度相等；
其中，沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第二凹槽部的深度保持不变；
其中，沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第三凹槽部的深度从所述第二凹槽部和所述第三凹槽部的交界处开始逐渐增加，沿所述第一凹槽部至所述第三凹槽部的方向，所述第三凹槽部与所述第二凹槽部交界处的端部的深度和所述第二凹槽部的深度相等，且所述第三凹槽部远离所述第二凹槽部的端部的高度和所述收容槽的底部的高度相等。
5.如权利要求1所述的玻璃盖板的成型模具，其特征在于，所述凸模具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述凸起设置在所述第一表面上，所述第二表面包括第一区域以及与所述第一区域连接的第二区域，且所述第二区域所在的高度大于所述第一区域所在的高度，所述凸起所在的位置和所述第二区域对应。
6.一种玻璃盖板的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供如权利要求1至5中任一项所述的成型模具；
将平片玻璃放置在所述凹模上；
将所述凹模和所述凸模合模，并使所述平片玻璃位于所述凹模和所述凸模之间；以及
对所述平片玻璃进行成型处理，得到玻璃盖板，且所述玻璃盖板具有高度大于1mm的凸台。
7.如权利要求6所述的玻璃盖板的成型方法，其特征在于，所述成型处理包括以下步骤：
对所述平片玻璃进行预热；
对预热后的所述平片玻璃进行成型；以及
对成型后的所述平片玻璃进行冷却。
8.如权利要求7所述的玻璃盖板的成型方法，其特征在于，在对预热后的所述平片玻璃进行成型时，所述平片玻璃临近所述凸模的表面的温度小于所述平片玻璃临近所述凹模的表面的温度。
9.如权利要求7所述的玻璃盖板的成型方法，其特征在于，在对所述平片玻璃进行预热时，还对所述平片玻璃分段施加压力，且施加的压力逐步增大。
10.一种如权利要求6至9中任一项所述的成型方法制备的玻璃盖板。
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