CN203128400U - 一种玻璃成型模具 - Google Patents

Abstract

一种玻璃成型模具，包括模具和辅助装置两部分。模具由上模和下模组成，辅助装置由耐热钢板槽和放置在槽内的钢球组成。其中，下模具包括中心开孔的底板以及与底板开孔相适应的封装体，上模具包括放置在底板上的形成空腔的挡板和位于挡板上端的上模。挡板由4根长方体的金属或带有卡合扣的一组或一组以上的同心圆环组成，可根据实际需要灵活组合，决定玻璃制品大小；通过将下模的封装体预热到与其他模具部件不同的温度，然后组合使用，即可使浇注的高温玻璃液成型时散热均匀，有效改善玻璃液温度分布梯度。本实用新型结构简单，组装方便，适用于生产不同体积大小的方形或圆柱形玻璃制品的浇注成型过程。

Description

一种玻璃成型模具

技术领域

本实用新型涉及一种成型模具，特别涉及一种特种玻璃浇注的玻璃成型模具。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，特种玻璃在工业、日常生活中的应用越来越广泛；在玻璃配方一定的情况下，浇注法成为特种玻璃加工的主要成型工艺，而玻璃浇注模具作为玻璃成型的重要工艺装备和关键性部件，其质量和性能的好坏直接影响玻璃制品质量；特种玻璃（例如磁光玻璃）浇注成型时，玻璃液温度较高（磁光玻璃为1400℃～1500℃），在模具型腔内温度分布不均匀，呈现比较大的温度分布梯度，是特种玻璃浇注成型时急需解决的问题。

目前对于玻璃浇注成型模具的研究，除了选用模具材料外，主要采用改善模具结构来满足实际生产需求。北京工业大学(田英良.制造泡沫玻璃的方法与模具(A),北京：北京工业大学，2002）公开了由L型围板、底板、上盖形成的拼装式箱型结构的模具；它的一对L型围板的两个端部互相衔接形成完整的矩形结构，优点是：可以得到尺寸比较规范的方形玻璃制品；缺点是：L型围板确定后，玻璃制品尺寸唯一确定，不能生产不同体积大小的方形或圆柱形玻璃制品。湖北戈碧迦光电科技股份有限公司在专利CN202107624U公开了一种模具，由设有型模的底模和设有通气孔的挡板组成，并在型模与挡板之间设有进料口。其优点是：玻璃液在型模内冷却，形成截面为特定定型状态；玻璃在模具内冷却到软化温度以下不会炸裂，拆卸方便，能灵活更换规格；通气孔内通气量地大小可控制高温玻璃降温速度、降温时间及降温多少。其缺点是：高温玻璃液通过自身的流动性来形成一定厚度的固态玻璃，不能保证玻璃液分布均匀；需要经过后续处理来得到最终要求尺寸的玻璃制品；向通气孔内通气的方式不能保证玻璃液温度分布均匀。美国俄亥俄州的豪梅公司在专利CN101193827A公开了一种玻璃成型模具。该模具需要设计至少一个冷却通道，用于通冷却空气来控制玻璃成型操作期间模具的温度，冷却通道沿着其长度方向至少一部分为非线性的。其优点在于：提高从模具本体消除热量的均匀性，从而保持模制在模具本体中玻璃材料的更加均匀的温度；缺点在于：模具结构复杂，不便于加工。

综上所述，玻璃浇注成型模具是玻璃成型必不可少的设备，其结构决定玻璃制品形状和散热，影响玻璃制品的质量。目前所用的浇注模具大多需要根据实际情况特别定制，结构复杂，缺少优化设计，不能满足生产不同体积大小的方形或圆柱形玻璃制品的需要；浇注过程中，散热不好，且玻璃液分布不均匀，导致玻璃制品质量难以保证。所以现在需要一种结构简单、组装方便、散热良好且使玻璃液分布均匀并可以适应生产不同体积大小的方形或圆柱形玻璃制品的生产需求的玻璃浇注成型模具。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有玻璃浇注成型模具的缺点，提供一种结构简单、组装方便、散热良好且使玻璃液分布均匀并能够适应生产不同体积大小的方形或圆柱形玻璃制品的生产需求的玻璃浇注成型模具。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：包括辅助装置、下模具及上模具，所述的辅助装置包括耐热钢板槽以及放置在耐热钢板槽上的钢球；所述的下模具包括放置在耐热钢板槽内钢球上的中心开孔的底板以及与底板开孔相适应的封装体，所述的上模具包括放置在底板上的形成空腔的挡板和位于挡板上端的上模。

所述的底板为长方体形状，且在底板的中心开孔为上大下小的圆柱台结构。

所述的挡板由4根长方体金属材料制成。

所述的挡板为带有卡合扣的圆环。

所述的挡板由一组或一组以上的同心圆环组成。

本实用新型综合了现有玻璃浇注模具的设计方法，采用组合式模具，继承了箱式模具的优点；挡板形状规范，可以自由组合，满足了生产不同体积大小的玻璃制品的生产需求；采用组合式下模，将底板中心开孔，并将与底板开孔相适应的封装头预热到与其他模具部件不同的温度，可有效改善玻璃液温度分布梯度，使玻璃液温度分布均匀，封装头的尺寸大小及预热温度由FLUENT软件分析玻璃浇注时模具的温度场分布而得到；辅助装置可确保浇注过程进行时玻璃液分布均匀；整个模具装置结构简单，制造方便，实用性好。

进一步的，本实用新型的挡板采用长方体金属材料或圆环结构能够适应生产不同体积大小的方形或圆柱形玻璃制品的生产需求。

附图说明

图1是本实用新型的整体组装示意图；

图2是长方体形挡板组合方式示意图；

图3是同心圆环挡板部件截面结构及组合方式示意图。

图中：1、耐热钢板槽；2、钢球；3、封装体；4、中心开孔的底板；5、挡板；6、上模。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构特征和应用过程作进一步详细说明。

参见图1，2，3，本实用新型包括辅助装置、下模具及上模具，所述的辅助装置包括耐热钢板槽1以及放置在耐热钢板槽1上的钢球2；所述的下模具包括放置在耐热钢板槽1内钢球2上的中心开孔的长方体形状的底板4以及与底板开孔相适应的封装体3，其中底板4的中心开孔为上大下小的圆柱台结构，所述的上模具包括放置在底板4上的形成空腔的挡板5和位于挡板上端的上模6，其中挡板5由4根长方体金属材料制成、或采用一组或一组以上同心的带有卡合扣的圆环组成。

其使用步骤如下：

1）将耐热钢板槽1放置在工作位置上，将钢球2自由放置在耐热钢板槽1内（除非钢板槽有一定的损坏，一般不用更换与移动；钢球有损坏时，及时更换）。

2）在浇注前，需要将封装体3单独预热到指定温度；而将中心开孔的底板4，四根长方体挡板或三对圆环形挡板5和上模6同时预热到另一指定温度，本实用新型是借助FLUENT软件分析玻璃浇注过程模具的温度分布情况，得到封装体3最佳的预热温度及尺寸大小。

3）将中心开孔的底板4放置在钢板槽内的钢球2上，将封装体3放入中心开孔的底板4内；在组合底模上部放置四根长方体挡板5，采用附图2所示的方式放置，用来得到不同尺寸的方形玻璃制品。在组合底模上部放置同心圆环挡板（附图3），每对圆环挡板由首尾互相嵌套的半圆环拼接而成，保持外部最大圆环挡板不动的情况下，根据实际尺寸要求增减内部同心圆环挡板，可得到不同尺寸的圆柱形玻璃制品；其中嵌套的圆环可保证生成的圆柱体玻璃形状规范。

4）准备工作完成后，将加热到一定温度的玻璃液从上往下浇注在模具构成的填充空间内，直到浇注到要求的浇注高度，停止浇注过程，并迅速盖上上模6。

在浇注过程中，底部钢球在受力不均的情况下可以自由滚动调节位置，使玻璃液分布均匀。由预热温度不同的封装体3和其他模具部件组合使用，可有效改善玻璃液温度分布梯度，利于玻璃成型；只需预热温度不同，故方法简单实用；玻璃液的温度分布情况可用FLUENT软件模拟得到，对实际生产有指导意义。

该实用新型调节温度分布原理：高温玻璃液（例如磁光玻璃1400℃～1500℃）浇注在型腔内，整体温度分布规律为中心温度高，四周温度低，温度从中心向四周逐渐递减，呈现一定的温度梯度；以FLUENT软件仿真得到的模具温度分布梯度大的区域尺寸为依据，在底板上开一个上大下小的圆柱台结构的孔；并将与底板开孔相适应的封装体预热到与其他模具部件不同的温度，可以有效改善玻璃制品的温度分布梯度，使玻璃液温度分布均匀。

5）等玻璃液降温一定时间后，依次移开上模6，长方体挡板或圆环挡板5，可以很方便的取出成型的玻璃块，进行后续的工艺处理过程。

6）将模具各部分再放到加热炉按规定温度预热，为下次浇注做好准备。

本实用新型采用组合式结构，使用时按照顺序从下往上组装。通过改变挡板组合方式得到不同体积大小的方形或圆柱形玻璃制品；通过将组合式下模的封装体预热到与其他模具部件不同的温度，来改善玻璃制品的温度分布梯度，通过FLUENT软件模拟模具和玻璃液温度场来决定封装体的大小及预热温度；通过在模具底部放置由钢球和耐热钢板槽组成的辅助装置，使浇注时玻璃液分布均匀。整个模具结构简单，组装方便，可满足生产不同体积大小的方形或圆柱形玻璃制品的需要。

Claims (5)

1.一种玻璃成型模具，其特征在于：包括辅助装置、下模具及上模具，所述的辅助装置包括耐热钢板槽（1）以及放置在耐热钢板槽（1）上的钢球（2）；所述的下模具包括放置在耐热钢板槽（1）内钢球（2）上的中心开孔的底板（4）以及与底板开孔相适应的封装体（3），所述的上模具包括放置在底板（4）上的形成空腔的挡板（5）和位于挡板上端的上模（6）。 

2.根据权利要求1所述的玻璃成型模具，其特征在于：所述的底板（4）为长方体形状，且在底板（4）的中心开孔为上大下小的圆柱台结构。 

3.根据权利要求1所述的玻璃成型模具，其特征在于：所述的挡板（5）由4根长方体金属材料制成。 

4.根据权利要求1所述的玻璃成型模具，其特征在于：所述的挡板（5）为带有卡合扣的圆环。 

5.根据权利要求4所述的玻璃成型模具，其特征在于：所述的挡板(5)由一组或一组以上的同心圆环组成。 

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