TWI510441B - 成型模具、使用該玻璃成型模具的玻璃成型裝置及方法 - Google Patents

成型模具、使用該玻璃成型模具的玻璃成型裝置及方法 Download PDF

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成型模具、使用該玻璃成型模具的玻璃成型裝置及方法
本發明涉及一種成型模具、使用該成型模具的玻璃成型裝置及玻璃成型方法。
現有的玻璃成型裝置包括用於承載玻璃原料的下模及設置在下模上方的上模。所述下模上設置有用於成型玻璃原料的成型結構。在成型過程中，所述上模需要向下對加熱軟化的玻璃原料施加壓力以使玻璃原料與成型結構緊密結合而成型出所要求的形狀。惟係，現有的上模通常為整體實心的板狀結構，在進行衝壓時上模的整個下表面會完全與高溫的玻璃原料相接觸，如此大面積的接觸容易造成玻璃與模具表面的損傷或磨耗。
有鑒於此，有必要提供一種可減少模具損傷或磨耗的成型模具、使用該成型模具的玻璃成型裝置及玻璃成型方法。
一種成型模具，其包括相互配合的下模及上模。所述下模包括與上模相對的成型頂面。所述下模在所述成型頂面的一側形成有成型結構。所述上模包括與成型頂面相對的下表面及與所述下表面相背的上表面。所述上模的下表面上對應所述成型結構的周緣設置有環形的壓合區域。在相互合模時所述上模僅藉由所述壓合區 域將原料壓在所述成型結構上。
一種玻璃成型裝置，其包括承載機構、至少一成型模具及成型腔室。所述玻璃原料放置於成型模具內。所述成型模具由所述承載機構支撐在所述成型腔室內。所述成型模具包括相互配合的下模及上模。所述下模包括與上模相對的成型頂面。所述下模在所述成型頂面的一側形成有成型結構。所述上模包括與成型頂面相對的下表面及與所述下表面相背的上表面。所述上模的下表面上對應所述成型結構的周緣設置有環形的壓合區域。在相互合模時所述上模僅藉由所述壓合區域將原料壓在所述成型結構上。
一種玻璃成型方法，用於將玻璃原料成型為玻璃殼體。該製造方法包括如下步驟：提供一成型模具，所述成型模具包括相互配合的下模及上模。所述下模包括與上模相對的成型頂面。所述下模在所述成型頂面的一側形成有成型結構。所述上模包括與成型頂面相對的下表面及與所述下表面相背的上表面。所述上模的下表面上對應所述成型結構的周緣設置有環形的壓合區域。
將玻璃原料放置在下模的成型結構上並加熱至軟化狀態。
將所述上模向下壓在所述成型結構上，所述上模下表面上的壓合區域將軟化的玻璃原料壓在所述成型結構上成型為玻璃殼體。
將成型後的玻璃殼體冷卻至室溫。
相對於先前技術，本發明所提供的玻璃成型裝置採用多孔性耐熱材料製作成型模具，僅需要在成型模具上設置單側的成型結構就可以藉由抽氣的方式在成型結構的成型面上形成的吸附力以彎曲 成型玻璃外殼。而且，成型模具內部緻密分佈的透氣通孔可以在成型結構的成型面上形成均勻度很高的吸附力使得所成型出的玻璃外殼表面除了設置圖案或字體的部分外的其他部分都非常平整，不會因受力不均勻而產生凹痕。因此，本發明所提供的玻璃成型裝置具有結構簡單、成型效果好的有益效果。
1‧‧‧玻璃成型裝置
2‧‧‧玻璃殼體
3‧‧‧玻璃原料
20‧‧‧主體部
22‧‧‧側壁
23‧‧‧連接部
10‧‧‧承載機構
12、13、15‧‧‧成型模具
14‧‧‧成型腔室
120、130、150‧‧‧上模
122、132、152‧‧‧下模
1220、1320‧‧‧成型頂面
1223、1323、1523‧‧‧成型結構
1230、1330‧‧‧第一成型面
1240、1340‧‧‧第二成型面
1250‧‧‧過渡成型面
1231‧‧‧微型結構
1200、1300‧‧‧下表面
1202、1302‧‧‧上表面
1203‧‧‧側面
1206、1306‧‧‧壓合區域
1204、1304‧‧‧通孔
1305‧‧‧內凹槽
155‧‧‧磁塊
140‧‧‧溫度調節器
圖1係本發明實施方式所提供的玻璃成型裝置的側視圖。
圖2係本發明第一實施方式中所提供的成型模具的結構示意圖。
圖3係圖2中上模沿直線III-III的剖視圖。
圖4係本發明第二實施方式中所提供的成型模具的結構示意圖。
圖5係圖4中上模沿直線V-V的剖視圖。
圖6係本發明第三實施方式中所提供的成型模具的結構示意圖。
請一併參閱圖1及圖2，本發明實施方式所提供的玻璃成型裝置1用於將玻璃原料3成型為電子產品的玻璃殼體2。所述玻璃殼體2包括主體部20、側壁22及連接所述主體部20及側壁22的連接部23。所述側壁22與主體部20分別位於不同的平面上。
所述玻璃成型裝置1包括承載機構10、至少一個成型模具12及成型腔室14。玻璃原料3放置於成型模具12內。所述成型模具12由所述承載機構10支撐在所述成型腔室14內。所述成型腔室14內設置有對應的溫度調節器140。所述溫度調節器140用於根據制程需要對應調節成型腔室14內的溫度。所述溫度調節器140選自紅外線加熱器及感應式加熱器。
本發明第一實施方式所提供的成型模具12包括相互配合的上模120及下模122。所述下模122為一平板狀長方體，其包括與上模120相對的成型頂面1220。所述下模122在成型頂面1220的一側形成有成型結構1223。所述成型結構1223的形狀與所要成形的玻璃殼體2相匹配。所述成型結構1223包括用於成型玻璃殼體2的主體部20的第一成型面1230、用於成型玻璃殼體2的側壁的第二成型面1240及連接所述第一成型面1230與第二成型面1240的過渡成型面1250。所述過渡成型面1250為圓滑的曲面。所述第一成型面1230上設置有微型結構1231，以在玻璃殼體2的對應表面上成型出對應的圖案或花紋。在本實施方式中，所述成型結構1223為自成型頂面1220向下模122內部凹進的成型凹槽，所述第一成型面1230為凹槽的內底面，且與所述成型頂面1220平行，所述第二成型面1240為凹槽的內側面且垂直於第一成型面1230，所述過渡成型面1250為凹槽內側面與內底面之間的連接部。
請一併參閱圖2及圖3，所述上模120的形狀大小與所述成型結構1223相吻合，其包括與所述成型頂面1220相鄰且相對的下表面1200、與所述下表面1200相互平行的上表面1202及連接所述上表面1202與下表面1200的側面1203。所述上模120外周緣的尺寸與所述成型結構1223內周緣的尺寸一致以使得所述上模120可以裝入所述成型結構1223內。所述下表面1200上對應所述成型結構1223的周緣設置有一環形的壓合區域1206。所述上模120壓在下模122上時只藉由所述壓合區域1206與成型結構1223相接觸。在本實施方式中，所述上表面1202的中心位置開設有貫穿至下表面1200的通孔1204。所述通孔1204大小與所述第一成型面1230的大小相對應。所述下表面1200除通孔1204挖去部分外的環形面為壓 合區域1206。所述壓合區域1206的形狀與成型結構1223的過渡成型面1250的形狀相對應，所述側面1203的形狀與所述第二成型面1240的形狀相對應，以使得所述上模120裝入成型結構1223後所述壓合區域1206及側面1203可以分別與所述過渡成型面1250及第二成型面1240貼合從而更好地成型玻璃原料3。
在進行成型時，所述玻璃原料3放置在下模122的成型結構1223上並在成型腔室14內加熱至軟化狀態。在完成加熱後所述上模120向下壓在所述成型結構1223上。所述下表面1200將軟化的玻璃原料3壓在所述過渡成型面1250上。所述側面1203將軟化的玻璃原料3壓在所述第二成型面1240上。所述通孔1204露出位於第一成型面1230上的玻璃原料3。因此，所述上模120僅藉由側面1203及通孔1204邊緣處的部分下表面1200將玻璃原料3壓在成型結構1223上，而與所述第一成型面1230相對的部分因開設有通孔1204而沒有相互接觸，減少上模120與高溫玻璃原料3的接觸面積，從而減輕對上模120造成的表面損傷或磨耗。
請一併參閱圖4與圖5，本發明第二實施方式所提供的成型模具13的結構與第一實施方式所提供的成型模具12結構主要區別在於所述下模132的成型結構1323為自所述成型頂面1320向上模130凸出的凸塊。所述第一成型面1330為凸塊的頂面，所述第二成型面1340為凸塊的外側面。
所述上模130為形狀大小與下模132對應的矩形框體。所述上模130的下表面1300上開設有形狀大小與下模132的成型結構1323相吻合的內凹槽1305以使得所述上模130壓在下模132的時候所述凸塊能收容在內凹槽1305中。所述通孔1304的大小與第一成型面 1330對應。所述通孔1304由上模130的上表面1302貫通至所述內凹槽1305的內表面。所述內凹槽1305除去通孔1304部分外的環形內表面為壓合區域1306，當所述上模130下壓至成型結構1323上時，所述壓合區域1306將加熱軟化的玻璃原料3壓在所述成型結構1323上。
如圖6所示，本發明第三實施方式所提供的成型模具15的結構與第二實施方式所提供的成型模具13結構主要區別在於所述上模150上設置有至少一個磁塊155。所述下模152至少在與磁塊155相對的位置為金屬材料或磁性材料製成。當所述上模150下壓在所述成型結構1523上時，所述磁塊155藉由與下模152之間的磁力將上模150與下模152緊緊相吸，從而加強所述上模150與下模152之間的結合力度。優選地，所述磁塊155分別設置在上模150的四個邊角處。
本實施方式所提供的一種玻璃成型方法包括如下步驟：步驟S801，提供一成型模具12，所述成型模具12包括相互配合的下模122及上模120。所述下模122包括與上模120相對的成型頂面1220。所述成型頂面1220上形成有成型結構1223。所述上模120包括與成型頂面1220相對的下表面1200及與所述下表面1200相背的上表面1202。所述上模120的下表面1200上對應所述成型結構1223的周緣設置有一環形的壓合區域1206。成型模具12的結構前面已有詳細說明，此處不再重複。該成型模具也可以採用前述第二或三實施方式的成型模具13、15。
步驟S802，將玻璃原料3放置在下模122的成型結構1223上並加熱至軟化狀態。
步驟S803，完成加熱後將所述上模120向下壓在所述成型結構1223上，所述上模120僅藉由壓合區域1206將軟化的玻璃原料3壓在所述成型結構1223上進行成型。
步驟S804，將成型後的玻璃原料3冷卻至室溫。
步驟S805，將冷卻後的玻璃原料3從成型模具12中取出，以進行的強化處理及切割成獨立的玻璃殼體2。
本實施方式所提供的成型模具12藉由將需要下壓高溫玻璃原料3的上模120設置成中間部分挖成通孔1204的環形結構，使得上模120避免接觸大面積的高溫玻璃原料3，從而減少了上模120表面所受到的損傷或磨耗。
最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
2‧‧‧玻璃殼體
20‧‧‧主體部
22‧‧‧側壁
23‧‧‧連接部
12‧‧‧成型模具
120‧‧‧上模
122‧‧‧下模
1220‧‧‧成型頂面
1223‧‧‧成型結構
1230‧‧‧第一成型面
1240‧‧‧第二成型面
1250‧‧‧過渡成型面
1231‧‧‧微型結構
1200‧‧‧下表面
1202‧‧‧上表面
1203‧‧‧側面
1204‧‧‧通孔

Claims (26)

  1. 一種成型模具，包括相互配合的下模及上模，所述下模包括與上模相對的成型頂面，所述下模在所述成型頂面的一側形成有成型結構，所述上模包括與成型頂面相對的下表面及與所述下表面相背的上表面，所述上模的下表面上對應所述成型結構的周緣設置有環形的壓合區域，所述上模開設有貫穿上表面至下表面的通孔以形成環形框體，所述壓合區域為該環形框體與該成型結構對應的區域，在相互合模時所述上模僅藉由所述壓合區域將原料壓在所述成型結構上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的成型模具，其中，所述成型模具用於將玻璃原料成型為玻璃殼體，所述玻璃殼體包括位於不同平面上的主體部及側壁以及連接所述主體部及側壁的連接部，所述成型結構包括用於成型主體部的第一成型面、用於成型側壁的第二成型面及用於成型連接部的過渡成型面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的成型模具，其中，所述通孔的大小與所述第一成型面的大小相對應。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的成型模具，其中，所述成型結構為成型凹槽，所述第一成型面為所述成型凹槽的內底面，所述第二成型面為所述成型凹槽的內側面，所述過渡成型面為成型凹槽內側面與內底面之間的連接部。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的成型模具，其中，所述上模外周緣的尺寸與所述成型凹槽內周緣的尺寸一致以使得所述上模能夠裝入所述成型凹槽內，所述上模包括連接所述上表面與下表面的側面，所述壓合區域及側面的形狀分別與成型凹槽內底面及內側面的形狀相同以使得所述上模裝 入成型凹槽後所述壓合區域及側面分別與所述連接部及第二成型面貼合。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的成型模具，其中，所述成型結構為自成型頂面向上模凸出的凸塊，所述第一成型面為凸塊的頂面，所述第二成型面為凸塊的外側面，所述過渡成型面為凸塊頂面與外側面之間的連接部。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的成型模具，其中，所述上模的外周緣尺寸與所述下模的外周緣尺寸一致以使得上模能夠剛好覆蓋住下模，所述上模的下表面上開設有形狀大小與所述凸塊相吻合的內凹槽以使得所述上模壓在下模上時所述凸塊能收容在所述內凹槽中，所述通孔由上模的上表面貫通至所述內凹槽的內底面，當所述上模下壓至成型結構上時，所述內凹槽除去通孔部分外的內表面將加熱軟化的玻璃原料壓在所述成型結構上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的成型模具，其中，所述上模上設置有至少一個磁塊，所述下模至少在與磁塊相對的位置為金屬材料或磁性材料製成，當所述上模下壓在所述成型結構上時，所述磁塊藉由與下模之間的磁力將所述上模與下模緊緊相吸。
  9. 一種玻璃成型裝置，用於將玻璃原料成型為玻璃殼體，所述玻璃成型裝置包括承載機構、至少一成型模具及成型腔室，所述玻璃原料放置於成型模具內，所述成型模具由所述承載機構支撐在所述成型腔室內，所述成型模具包括相互配合的下模及上模，所述下模在所述成型頂面的一側形成有成型結構，所述上模包括與成型頂面相對的下表面及與所述下表面相背的上表面，所述上模的下表面上對應所述成型結構的周緣設置有環形的壓合區域，在相互合模時所述上模僅藉由所述壓合區域將原料壓在所述成型結構上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的玻璃成型裝置，其中，所述上模開設有貫穿 上表面至下表面的通孔以形成一環形框體，所述壓合區域為下表面上通孔的周緣部分。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的玻璃成型裝置，其中，所述玻璃殼體包括位於不同平面上的主體部及側壁以及連接所述主體部及側壁的連接部，所述成型結構包括用於成型主體部的第一成型面、用於成型側壁的第二成型面及用於成型連接部的過渡成型面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的玻璃成型裝置，其中，所述通孔的大小與所述第一成型面的大小相對應。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的玻璃成型裝置，其中，所述成型結構為成型凹槽，所述第一成型面為所述成型凹槽的內底面，所述第二成型面為所述成型凹槽的內側面，所述過渡成型面為成型凹槽內側面與內底面之間的連接部。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的玻璃成型裝置，其中，所述上模外周緣的尺寸與所述成型凹槽內周緣的尺寸一致以使得所述上模能夠裝入所述成型凹槽內，所述上模包括連接所述上表面與下表面的側面，所述下表面及側面的形狀分別與成型凹槽內底面及內側面的形狀相同以使得所述上模裝入成型凹槽後所述下表面及側面分別與所述第一成型面及第二成型面貼合。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的玻璃成型裝置，其中，所述成型結構為突出於所述成型頂面的凸塊，所述第一成型面為凸塊的頂面，所述第二成型面為凸塊的外側面，所述過渡成型面為凸塊頂面與外側面之間的連接部。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的玻璃成型裝置，其中，所述上模的外周緣尺寸與所述下模的外周緣尺寸一致以使得上模能夠剛好覆蓋住下模，所述上模的下表面上開設有形狀大小與所述凸塊相吻合的內凹槽以使得所 述上模壓在下模上時所述凸塊能收容在所述內凹槽中，所述通孔由上模的上表面貫通至所述內凹槽的內底面。
  17. 如申請專利範圍第9項所述的玻璃成型裝置，其中，所述上模上設置有至少一個磁塊，當所述上模下壓在所述成型結構上時，所述磁塊藉由與下模之間的磁力將所述上模與下模緊緊相吸。
  18. 一種玻璃成型方法，用於將玻璃原料成型為玻璃殼體，該製造方法包括如下步驟：提供一成型模具，所述成型模具包括相互配合的下模及上模，所述下模包括與上模相對的成型頂面，所述下模在所述成型頂面的一側形成有成型結構，所述上模包括與成型頂面相對的下表面及與所述下表面相背的上表面，所述上模的下表面上對應所述成型結構的周緣設置有環形的壓合區域；將玻璃原料放置在下模的成型結構上並加熱至軟化狀態；將所述上模向下壓在所述成型結構上，所述上模僅藉由壓合區域將軟化的玻璃原料壓在所述成型結構上以成型為玻璃殼體；將成型後的玻璃殼體冷卻至室溫。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的玻璃成型方法，其中，所述上模開設有貫穿上表面至下表面的通孔以形成一環形框體，所述壓合區域為下表面上通孔的周緣部分。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的玻璃成型方法，其中，所述成型模具用於將玻璃原料成型為玻璃殼體，所述玻璃殼體包括位於不同平面上的主體部及側壁以及連接所述主體部及側壁的連接部，所述成型結構包括用於成型主體部的第一成型面、用於成型側壁的第二成型面及用於成型連接部的過渡成型面。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的玻璃成型方法，其中，所述通孔的大小與 所述第一成型面的大小相對應。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的玻璃成型方法，其中，所述成型結構為成型凹槽，所述第一成型面為所述成型凹槽的內底面，所述第二成型面為所述成型凹槽的內側面，所述過渡成型面為成型凹槽內側面與內底面之間的連接部。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的玻璃成型方法，其中，所述上模外周緣的尺寸與所述成型凹槽內周緣的尺寸一致以使得所述上模能夠裝入所述成型凹槽內，所述上模包括連接所述上表面與下表面的側面，所述壓合區域及側面的形狀分別與成型凹槽內底面及內側面的形狀相同以使得所述上模裝入成型凹槽後所述壓合區域及側面分別與所述連接部及第二成型面貼合。
  24. 如申請專利範圍第20項所述的玻璃成型方法，其中，所述成型結構為自成型頂面向上模凸出的凸塊，所述第一成型面為凸塊的頂面，所述第二成型面為凸塊的外側面，所述過渡成型面為凸塊頂面與外側面之間的連接部。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的玻璃成型方法，其中，所述上模的外周緣尺寸與所述下模的外周緣尺寸一致以使得上模能夠剛好覆蓋住下模，所述上模的下表面上開設有形狀大小與所述凸塊相吻合的內凹槽以使得所述上模壓在下模上時所述凸塊能收容在所述內凹槽中，所述通孔由上模的上表面貫通至所述內凹槽的內底面，當所述上模下壓至成型結構上時，所述內凹槽除去通孔部分外的內表面將加熱軟化的玻璃原料壓在所述成型結構上。
  26. 如申請專利範圍第18項所述的玻璃成型方法，其中，所述上模上設置有至少一個磁塊，所述下模至少在與磁塊相對的位置為金屬材料或磁性材料製成，當所述上模下壓在所述成型結構上時，所述磁塊藉由與下模之 間的磁力將所述上模與下模緊緊相吸。
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