一种用于弯曲玻璃热弯的生产工艺

摘要

一种用于弯曲玻璃热弯的生产工艺，包括玻璃片预加工、玻璃快速热弯加工两个具体步骤，其中，玻璃片预加工的具体工艺为：将大片的玻璃原材料分割成小片玻璃，经CNC磨边加工成型后进行化学钢化，随后利用超声波洗净。玻璃快速热弯加工步骤包括：将洗净的钢化小片由由输送装置进入预热装置进行预热，然后加热上下模组，钢化小片送入模腔后，上下模组合并并持续加压预定时间，最后模腔内缓慢降温，经水冷后上下模组分离取出成型的弯曲玻璃。该生产工艺具有成型时间短、成型精度高、耗能低、良率高、成本低、外形多样化的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃深加工领域，尤其涉及一种用于弯曲玻璃热弯的生产工艺。

背景技术

玻璃的热弯生产工艺即深加工技术领域，它是以一次成型的平板玻璃为原材料，通过重力弯曲玻璃板的方法来实现不同的弯曲形状。其中，重力弯曲玻璃板的方法包括将玻璃板支撑在与最终成型形状接近的弯曲框架或模具上、然后将玻璃板送进加热炉进行加热、最终玻璃板软化后通过自身的重力使其边部与弯曲框架或模具逐渐贴合而弯曲成指定的形状等步骤；压制弯曲玻璃板的方法包括加热和软化玻璃板、通过水平传输装置将玻璃板送进成型区并设置于具有凹形成型表面的下部压制凹模上、最后具有凸形成型表面的上部压制凸模与下部压制凹模相向运动对压玻璃板以实现最终的弯曲成型等步骤。重力弯曲玻璃板的方法等早期的技术生产工艺只能提供平面的玻璃屏且外形单一，无法满足现代人们对于有着精美外形的玻璃制品的需求。

中国专利CN1651345A公开了一种玻璃板成形方法和装置，该方法先将玻璃板在水平窑炉中加热至弯曲温度，然后通过平板传输机构传输进弯曲室，在弯曲室中保持基本上等于弯曲温度的室温，玻璃板在压制成型之前形成具有球形弯曲状态的毛坯，所述毛坯具有不可展开的形状；在初步成型阶段，玻璃板的中心部分不与凸模进行任何的接触，由于重力的作用，在中心部分可能出现伸长应力，这会导致中心部分伸长；同时，接近玻璃板边缘的材料可能向着中心部分的方向流动，从而在玻璃板贴着凸模压制期间不会形成不必要的波浪形。该方法的缺点是：玻璃板必须在很高的弯曲温度下进行弯曲，并且在压制成型前的初步成型阶段是通过重力的作用解决边部褶皱问题，导致质量控制不稳定；同时，由于用于压制成型的凸模和凹模必须在高温的弯曲室内运行，凸模和凹模容易出现变形，使得凸模和凹模的匹配性难以控制，对模具的耐温性有较高的要求，使得该方法只适用于炉内压制成型而不适用于炉外压制成型，应用上具有一定的局限性。

中国专利CN1531510A公开了一种用于弯曲成对玻璃窗的方法和装置，该方法先将窗玻璃在其软化温度加热，然后设置在一弯曲框架上并在重力作用下被预弯曲，再将预弯曲的窗玻璃转移到具有凹形成型表面的抽吸弯曲模具上，通过在预定的一段时间期间施加下压，从设置在下部位置中的窗玻璃的下表面和抽吸弯曲的模具之间的中间空间外部吸取空气，并且该窗玻璃对通过在抽吸弯曲模具的凹形成型表面上的大气压力而被挤压。

中国专利CN1768013A公开了一种弯曲玻璃窗的方法和装置，该方法先将窗玻璃在一个炉子中以弯曲温度加热，然后窗玻璃处在一个凹形弯曲框架和一个具有实心表面的凸形上模型之间，该凹形弯曲框架的加工表面描绘出比该窗玻璃的外部尺寸小的轮廓，该窗玻璃在该弯曲框架和上模型之间被加压使得所述窗玻璃至少在一些位置具有该上模型的轮廓，该步骤为第一挤压弯曲步骤，再将框架形状的最终弯曲框架与窗玻璃的突出边界区域接触，该最终弯曲框架的加工表面对应于所述窗玻璃的限定形状，窗玻璃挤靠在该上模型上，该步骤为第二挤压弯曲步骤。

以上所述的弯曲玻璃板的方法虽然采用了加热压弯工艺，通过凸凹模的高温使产品随着温度的升高在自重作用下渐渐与下凹模吻合和凸模下行压制来获得成型产品，弊端在于成型时间长且外形会出现不同程度的压痕。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种用于弯曲玻璃热弯的生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种用于弯曲玻璃热弯的生产工艺，将大片玻璃原材料经玻璃片预加工工艺后形成小片玻璃，小片玻璃经玻璃快速热弯加工工艺制作成成型的弯曲玻璃产品。

进一步地，玻璃片预加工工艺的具体工艺为：将大片的玻璃原材料分割成小片玻璃，经CNC磨边加工成型后进行化学钢化，随后利用超声波洗净。

进一步地，玻璃快速热弯加工工艺的具体工艺步骤包括：将洗净的钢化小片由输送装置进入预热装置进行预热，然后加热上下模组，钢化小片送入模腔后，上下模组合并并持续加压预定时间，最后模腔内缓慢降温，经水冷后上下模组分离取出成型的弯曲玻璃。

进一步地，该生产工艺包括如下步骤：

(1)将大片玻璃原材料分切成玻璃小片，精度要求正负0.3mm，玻璃厚度控制在0.05mm以内；

(2)CNC磨边：利用高精度CNC进行磨边加工，加工精度要求控制在0.05mm以内，四边倒边均匀；

(3)小片玻璃钢化：玻璃小片放入钢化炉内，通过化学强化提高玻璃表面硬度及强度；

(4)玻璃清洗：用高纯水通过一定的震动频率去除产品表面异物及脏污；

(5)将清洗好的玻璃小片水平放置到输送装置上，通过输送装置送入预热装置内，对预热装置进行加热处理，第一段：预热温度为350-450℃，加热时间为340-360s；第二段预热温度为：450-500℃，加热时间为340-360s；

(6)对上下模组预热，上凸模预热温度为650-700℃，加热时间为500-600s；下凹模预热温度650-750℃，加热时间为500-600s，将步骤(5)预热后的玻璃送入凹模腔；

(7)上下模组合并：上模凸模向下移动与凹模合并，压力为12000N,并持续加热，温度为750℃，加热时间为320-360s，由贯穿凸模的孔来注入空气压力960N，并持续时间120-180s；

(8)由贯穿凸模的孔抽取模腔内真空，使玻璃进入缓慢降温释放模腔内已成型弯曲玻璃，再由模具四周水冷降温管降温至80-90℃；

(9)凸模向上移动使上下模分离，经风冷装置使弯曲玻璃表面温度降至室内温度后取出弯曲玻璃成品。

进一步地，所述上下模组采用石墨模具。

进一步地，所述上下模组的模具腔内安装局部加热装置。

本发明的一种用于弯曲玻璃热弯的生产工艺将玻璃加工成所需尺寸和形状，经过化学钢化高温加热至化学反应温度，形成钾离子交换在玻璃表面形成应力层达到一定的物理强度及硬度，然后通过高精度石墨模具模腔内高温软化变形及物理加压方式使玻璃完全于模具凹模表面吻合，形成模具合并后的形状，成型后进行水冷、风冷方式所得。该生产工艺具有成型时间短、成型精度高、耗能低、良率高、成本低、外形多样化的优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为玻璃片预加工流程示意图；

图2为玻璃快速热弯加工示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种用于弯曲玻璃热弯的生产工艺包括玻璃片预加工、玻璃快速热弯加工两个具体步骤。

其中，如图1所示，玻璃片预加工的具体工艺为：将大片的玻璃原材料分割成小片玻璃，经CNC磨边加工成型后进行化学钢化，随后利用超声波洗净。

如图2所示，玻璃快速热弯加工步骤是本发明的核心工艺，该步骤包括：将洗净的钢化小片由输送装置进入预热装置进行预热，然后加热上下模组，钢化小片送入模腔后，上下模组合并并持续加压预定时间，最后模腔内缓慢降温，经水冷后上下模组分离取出成型的弯曲玻璃。

在本发明的一种具体实施方式中，所述生产工艺具体包括如下步骤：

玻璃片预加工：

(1)将大片原料分切成玻璃小片，精度要求正负0.3mm，玻璃厚度控制在0.05mm以内。

(2)CNC磨边：利用高精度CNC进行磨边加工，加工精度要求控制在0.05mm以内，四边倒边均匀。

(3)小片玻璃钢化：玻璃小片放入钢化炉内，通过化学强化提高玻璃表面硬度及强度。

(4)玻璃清洗：用高纯水通过一定的震动频率去除产品表面异物及脏污。

玻璃快速热弯加工：

(1)将清洗好的玻璃小片水平放置到输送装置上，通过输送装置送入预热装置内，对预热装置进行加热处理，第一段：预热温度为350-450℃，加热时间为340-360s；第二段预热温度为：450-500℃，加热时间为340-360s。

(2)对上下模组预热，上凸模预热温度为650-700℃，加热时间为500-600s；下凹模预热温度650-750℃，加热时间为500-600s，将步骤(1)预热后的玻璃送入凹模腔。

一般模具采用耐高温材质制作，不能保证模具在经过长时间高温后不变形，本发明中采用石墨模具，其具有良好的物理和化学性能，石墨晶体中层与层之间相隔340pm，距离较大，即层与层之间属于分子晶体。由于同一平面层上的碳原子间结合很强，极难被破坏，所以石墨的熔点很高，不易变形充分保证了弯曲玻璃的精度。

玻璃在预热过程中达到500度后会逐渐融化变形，但弯曲度大于90度时，由于模腔深度过大，弯曲部分会出现温度达不到软化现象难成型，本发明采用在模具腔内安装局部加热装置，控制弯曲部分软化温度达到成型目的。

(3)上下模组合并：上模凸模向下移动与凹模合并，压力为12000N,并持续加热，温度为750℃，加热时间为320-360s，由贯穿凸模的孔来注入空气压力960N，并持续时间120-180s。

在玻璃成型阶段采用由贯穿凸模的通孔向模具型腔内注入空气与玻璃受热后自重力下降相结合的方式来获得热弯成型的形状，采用此工艺还有另外一重作用，同样应用贯穿凸模的通孔抽取模具型腔内的空气来使玻璃进入缓降温状态释放模腔内已成型弯曲玻璃，再由发布在模具四周水冷降温管降温。

(4)由贯穿凸模的孔抽取模腔内真空使玻璃进入缓降温释放模腔内已成型弯曲玻璃，再由模具四周水冷降温管降温至80-90℃。

(5)凸模向上移动使上下模分离，经风冷装置使弯曲玻璃表面温度降至室内温度后取出弯曲玻璃成品。

该生产工艺生产效率高，产品两率高，无压痕，适于大规模推广应用。

应该理解，尽管参考其示例性的实施方案，已经对本发明进行具体地显示和描述，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不背离由权利要求书所定义的本发明的精神和范围的条件下，可以在其中进行各种形式和细节的变化，可以进行各种实施方案的任意组合。