JP3185934B2 - 板ガラスの曲げ成形方法 - Google Patents

板ガラスの曲げ成形方法

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    • C03B23/0307Press-bending involving applying local or additional heating, cooling or insulating means

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車のフロントガラス
のような湾曲した板ガラスを曲げ成形する成形方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】自動車のフロントガラスのような湾曲ガ
ラスを成形するには、従来から板ガラスを水平ロールに
て炉内を搬送する間に軟化点近くまで加熱し、次いで板
ガラスをリングモールドに移載し、リングモールドと全
面型である上型との間で所定形状にプレス成形するよう
にしている。
【0003】上述した従来の成形法にあっては、成形の
際にリングモールドが長時間板ガラスに接触しているた
め、リングモールドが接触している板ガラス周縁部に平
面圧縮応力が発生し、この平面圧縮応力に釣り合うだけ
の平面引張応力が板ガラスの内側領域に発生する。この
平面応力は急冷強化によって生じる厚み方向の応力と異
なるものであり、この平面応力が大きいと、板ガラスを
自動車の窓枠に嵌め付ける際或いは嵌め付けた後におい
て別の応力が作用した場合に板ガラスの破損につなが
る。そこで、特開昭52−78226号公報には自動車
のフロントウインド用合せガラスとして用いる板ガラス
の平面圧縮応力と平面引張応力を所定の範囲に抑える提
案がなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、リン
グモールドを成形の際に長時間ガラスに接触せしめてお
くと必ずガラスのエッジ部に平面圧縮応力が発生し、こ
の平面圧縮応力を所定の範囲にするのは極めて制御が困
難で、仮に所定範囲に収めたとしてもガラス破損の原因
となる。
【0005】上記課題を解決すべく本発明に係る板ガラ
スの曲げ成形方法は、全面型である上型下面の成形面を
所定温度に加熱せしめ、搬送されて来た加熱状態の板ガ
ラスをリングモールドにて上昇せしめ、板ガラスを前記
成形面に押し当てたならば直ちに成形面にて板ガラスを
吸引保持するとともにリングモールドを下降せしめて上
型のみで板ガラスを成形した後、板ガラスの温度が所定
温度以下になるまで吸引状態を保持することにより徐冷
し、次にリングモールドを上昇せしめ、このリングモー
ルドに板ガラスを移載するようにした板ガラスの曲げ成
形方法であって、前記板ガラスの温度の所定温度を55
0℃とすることにより、板ガラスの搬送方向の先行辺に
おける最大平面引張応力が所定値を越えないようにし
た。
【0006】また、本発明に係る板ガラスの曲げ成形方
法は、最大平面引張応力の所定値を80kg/cm 2
した。 さらに、本発明に係る板ガラスの曲げ成形方法
は、リングモールドに付設されたヒータで、リングモー
ルドを加熱する。 また、本発明に係る板ガラスの曲げ成
形方法は、成形面に板ガラスを吸引保持する時間を4〜
20秒に設定した。
【0007】
【作用】加熱炉から搬出した板ガラスをベンディングロ
ールにて予備成形しつつリングモールド上まで搬送して
移載し、次いでリングモールドにて板ガラスを上昇せし
めて上型下面の成形面に押し当て、直ちに成形面にて板
ガラスを吸引保持するとともにリングモールドを下降せ
しめて上型のみで板ガラス(すなわち、湾曲ガラス)を
成形する。この板ガラスの成形を、板ガラスの温度が5
50℃以下になるまで行なうようにした。
【0008】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図1は本発明に係る板ガラスの曲げ
成形装置の全体図、図2は同板ガラスの曲げ成形装置を
構成する上型の一部を破断して示した図、図3は同上型
の下面図、図4はリングモールドの斜視図である。
【0009】成形装置1はトンネル型加熱炉2の下流に
配置され、板ガラスGを水平ロール3にて加熱炉2内を
搬送することで軟化点近くまで加熱し、加熱した板ガラ
スGはベンディングロール4で予備成形されつつ成形装
置1の上型10と下型20の間まで搬送される。
【0010】上型10はセラミックを鋳込み成形してな
る中空状で且つ下面を成形面とした全面型であり、成形
面には多数の吸引孔11…を形成し、また成形面をステ
ンレスクロス12で覆っている。そしてブロワ13で吸
引した加熱炉2内の空気をヒータ14で更に加熱し、バ
ルブ15及びパイプ16を介して上型10の中空部内に
導入するようにし、またパイプ17及びバルブ18を介
して上型10の中空部内をサクションブロワ若しくは真
空ポンプ19に接続し、中空部内を減圧するようにして
いる。尚、図示例にあってはブロワ13で加熱炉2内の
空気を吸引することで熱効率を高めるようにしたが、こ
れに限定されるものではない。
【0011】一方、下型20はシリンダユニット21に
て昇降動せしめられる基台22上に板ガラスGの下面周
縁を支持するリングモールド23を設けている。このリ
ングモールド23は鉄製でその表面は上型10と同様に
ステンレスクロスで覆われ、裏側には図1に示すように
ヒータ24が配設されている。またリングモールド23
は図4に示すように左右に分割され、各分割されたリン
グモールドは多数のターンバックル25…を介して基台
22に支持され、ターンバックル25を操作することで
板ガラスG形状に合せてリングモールド23の形状を微
妙に変化し得るようにしている。
【0012】また、基台22上にはベンディングロール
4にて搬送されてきた板ガラスGをリングモールド23
上に位置決めする昇降可能なストッパ26と、リングモ
ールド23の温度を測定する熱電対27を設けている。
【0013】以上の如き構成からなる成形装置による板
ガラスの成形方法を図5〜図7に基づいて以下に述べ
る。先ず、加熱炉2内を搬送されて軟化点近くまで加熱
された板ガラスGは加熱炉2から搬出され、ベンディン
グロール4にて予備成形されつつ図5に示すようにリン
グモールド23上まで搬送され、ストッパ26にて位置
決めされる。この時上型10の中空部にはブロワ13に
よりヒータ14にて加熱された空気が供給され、中空部
に供給された加熱空気は吸引孔11を介して成形面側に
漏出し、成形面を所定温度に加熱する。
【0014】次いで図6に示すように下型20のシリン
ダユニット21を作動させてリングモールド23を上昇
せしめ、ベンディングロール4から板ガラスGを受取
り、更に上昇して下型20の成形面に板ガラスGを押し
付ける。そしてこの時、上型10の中空部への加熱空気
の供給は停止し、上型10の中空部内は真空ポンプ19
にて減圧されているので、板ガラスGは吸引孔11を介
して上型10の成形面に吸着保持される。
【0015】このようにして板ガラスGが上型10の成
形面に吸着保持されたならば、図7に示すように直ちに
シリンダユニット21を圧縮してリングモールド23を
下降させ、上型10のみにより板ガラスGを成形する。
そして、成形後も板ガラスGを一定時間保持し、平面圧
縮応力が生じない温度まで徐冷する。
【0016】以上の如き方法及び従来方法によって成形
された板ガラスの平面圧縮応力及び平面引張応力に関し
て行った試験結果を(表1)及び図8〜図11に基づい
て説明する。ここで、(表1)は試験条件とその結果を
示し、(表1)における吸引の例は図8(a)に示すよ
うにリングモールドとガラスとの接触時間を極力短く
し、凸型(上型)のみで成形し、従来例は図8(b)に
示すようにリングモールドと凸型との間でプレス成形す
る方法を示す。そして、図9は本発明法と従来法にて成
形した板ガラスのエッジからの距離と発生している平面
圧縮応力または平面引張応力との関係を示すグラフであ
る。また、図10はリングモールドとガラスとの接触時
間と平面圧縮応力及び平面引張応力との関係を示すグラ
フであり、図11はガラス温度とエッジ部の平面圧縮応
力との一般的な関係を示すグラフである。
【0017】
【表1】
【0018】(表1)及び図9からリングモールドとガ
ラスとの接触時間を極力短くして上型のみで成形し、し
かも上型を加熱しておくことが発生する平面圧縮応力を
小さくする上で必須の条件となることが分る。また図1
0からはリングモールドと接触する時のガラス温度は低
いほど発生する平面応力は小さくなる。更に図11から
ガラス温度を550℃以下に下げれば、最大エッジ平
面圧縮応力が小さくなることが一般的に分る。本願はこ
の関係を考慮して、上型でガラス温度が550℃以下に
なるまで保持することで、この後シャトル等によって搬
送しても殆んど平面圧縮応力が発生しないようにした。
【0019】尚、実施例にあっては炉外に板ガラスを搬
出してから成形する例を示したが、炉内において成形す
るようにしてもよい。また上型の加熱手段として、上型
から離れた箇所にヒータを設けたが、上型内にヒータを
埋設してもよい。
【0020】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
下面を成形面とした上型の当該成形面に板ガラスを吸引
保持し、リングモールドを下降した状態で、板ガラスを
成形し、リングモールと板ガラスとの接触時間を極力
短くするようにし、しかも板ガラスと接触する成形面更
にはリングモールドを加熱するとともに、ガラス温度が
所定温度つまり平面圧縮応力が入らない温度(550℃
以下)まで上型で保持するようにしたので、成形後の残
留応力が極めて少ない板ガラスを製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る板ガラスの曲げ成形装置の全体図
【図2】同板ガラスの曲げ成形装置を構成する上型の一
部を破断して示した図
【図3】同上型の下面図
【図4】リングモールドの斜視図
【図5】本発明に係る板ガラスの曲げ成形方法の工程図
【図6】本発明に係る板ガラスの曲げ成形方法の工程図
【図7】本発明に係る板ガラスの曲げ成形方法の工程図
【図8】本発明及び従来のリングモールドのタイムチャ
ート
【図9】本発明によって成形した板ガラスと従来法にて
成形した板ガラスのエッジからの距離と発生している平
面圧縮応力または平面引張応力との関係を示すグラフ
【図10】リングモールドとガラスとの接触時間と平面
圧縮応力及び平面引張応力との関係を示すグラフ
【図11】ガラスの温度と発生する最大エッジ平面圧縮
応力との一般的な関係を示すグラフ
【符号の説明】
1…成形装置、2…加熱炉、10…上型、11…吸引
孔、12…ステンレスクロス、14…加熱手段、20…
下型、21…シリンダユニット、23…リングモール
ド、G…板ガラス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−60033(JP,A) 特開 昭63−85020(JP,A) 特開 昭54−106526(JP,A) 特公 昭46−41320(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 23/03 C03B 23/035

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全面型である上型下面の成形面を所定温
    度に加熱せしめ、搬送されて来た加熱状態の板ガラスを
    リングモールドにて上昇せしめ、板ガラスが前記成形面
    に押し当てられたならば直ちに成形面にて板ガラスを吸
    引保持するとともにリングモールドを下降せしめて上型
    のみで板ガラスを成形した後、板ガラスの温度が所定温
    度以下になるまで吸引状態を保持することにより徐冷
    し、次にリングモールドを上昇せしめ、このリングモー
    ルドに板ガラスを移載するようにした板ガラスの曲げ成
    形方法であって、前記板ガラスの温度の所定温度を550℃とすることに
    より、板ガラスの搬送方向の先行辺における最大平面引
    張応力が所定値を越えないようにした ことを特徴とする
    板ガラスの曲げ成形方法。
  2. 【請求項2】 前記最大平面引張応力の所定値を80k
    g/cm 2 としたことを特徴とする請求項1記載の板ガ
    ラスの曲げ成形方法。
  3. 【請求項3】 前記リングモールドに付設されたヒータ
    で、リングモールドを加熱することを特徴とする請求項
    1又は請求項2記載の板ガラスの曲げ成形方法。
  4. 【請求項4】 前記成形面に板ガラスを吸引保持する時
    間を4〜20秒に設定したことを特徴とする請求項1、
    請求項2又は請求項3記載の板ガラスの曲げ成形方法。
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