一种5D曲面玻璃热弯成型制造工艺的制作方法

一种5d曲面玻璃热弯成型制造工艺
技术领域
1.本发明涉及玻璃热弯工艺领域，具体涉及一种5d曲面玻璃热弯成型制造工艺。


背景技术：

2.现有技术中玻璃热弯的通常工艺流程：通过一次热弯成型来实现5d曲面玻璃两个相反方向曲面的拉伸热弯成型，造成热弯玻璃壁厚拉伸变化，玻璃面轮廓度精度波动较大，难以满足客户需求精度(比如要求面轮廓度≤
±
0.1mm)；图2为一次热弯成型完成5d曲面玻璃热弯成型的模具结构示意图，在热弯成型过程中，玻璃需要受到两个相反方向的拉伸力，对玻璃壁厚及面轮廓度控制难度较大，另外玻璃在热弯成型前的2d状态与模具接触面较小，热传递较慢，需要延长玻璃加热时间，降低成型效率，传热不均匀，难以对玻璃壁厚以及面轮廓度进行控制。
3.5d曲面玻璃指玻璃的周边四边朝一个方向弯曲(3d)，中间有一个火山口状凸起凸起弯曲，弯曲方向与玻璃周边弯曲方向相反，如图10所示。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种5d曲面玻璃热弯成型制造工艺。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种5d曲面玻璃热弯成型制造工艺，所述5d曲面玻璃的周向边缘沿第一向弯曲形成弯曲边缘部、中部沿第二向弯曲形成火山口状凸起、还包括连接弯曲边缘部和火山口状凸起的连接部；所述第一向与第二向的方向相反；所述制造工艺包括以下步骤：
7.第一步：将平片玻璃放入一步热弯模具中，使平片玻璃中除位置a外均能够与一步热弯模具接触，一步热弯模具将平片玻璃的中部沿第二向压出凹槽，得到初步热弯玻璃；所述初步热弯玻璃上的凹槽即为所述的火山口状凸起，位置a形成所述火山口状凸起的侧壁；
8.第二步：将初步热弯玻璃放入二步热弯模具中，二步热弯模具的中部腔体形状与所述的火山口状凸起形状吻合，使得二步热弯模具能够与初步热弯玻璃中的火山口状凸起、连接部、弯曲边缘部相接触，并将初步热弯玻璃的弯曲边缘部沿第一向弯曲，得到所述的5d曲面玻璃。
9.进一步地，所述第一热弯模具和二步热弯模具均为石墨模具；石墨模具传热速度快、传热均匀，且容易加工，适合作为玻璃热弯的模具材质。
10.进一步地，所述5d曲面玻璃的厚度大于或者等于0.4mm；本发明中的制造工艺适用于所有厚度玻璃的加工，但小于0.4mm的玻璃对电子设备的保护强度不足，而且本发明中的制造工艺对0.4mm～1.1mm的薄玻璃加工时更加有优势。
11.所述一步热弯模具、二步热弯模具水平放置时，所述第一向为上，第二向为下；
12.所述一步热弯模具包括一步上模具、一步下模具，所述一步下模具上表面开设有用于放置平片玻璃第一凹槽，所述第一凹槽中部下方开设有第二凹槽，所述一步上模具下表面中部开设有与第二凹槽对应的第一凸起；一步上模具向下运动，使第一凸起伸入第二
凹槽中时，平片玻璃弯曲，使玻璃的部分上表面与第一凸起各面接触、部分下表面与第二凹槽各面接触，形成所述火山口状凸起；
13.所述二步热弯模具包括二步上模具、二步下模具，所述二步上模具的中部与一步上模具的中部结构相同，所述二步下模具的中部结构与一步下模具的中部结构相同；所述二步上模具的周向边缘、二步下模具的周向边缘均有向上弯曲的弧度；所述初步热弯玻璃放入二步热弯模具中时，二步上模具的第一凸起与火山口状凸起内表面接触，二步上模具的非周向边缘、非第一凸起部分与连接部上表面接触，二步下模具周向边缘与初步热弯玻璃弯曲边缘部下表面接触；所述二步上模具向下运动，使二步上模具下表面与玻璃上表面接触、二步下模具上表面与玻璃下表面接触，形成所述的5d曲面玻璃。上述方案提供了一种具体的一步热弯模具、二步热弯模具结构。
14.与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
15.相较于一次成型工艺，本发明的中的二次成型工艺能够在两次热弯成型过程中，提高模具与玻璃的接触面积、模具与玻璃的接触均匀程度，传热速度更快、更均匀，便于对玻璃壁厚以及面轮廓度的控制；同时，两次成型过程中，每次仅对玻璃进行一个方向的热弯，同样能够提高对玻璃壁厚以及面轮廓度的控制精度。
附图说明
16.图1为本发明二步热弯模具合模时的结构示意图；
17.图2为现有技术中热弯模具的结构示意图；
18.图3为平片玻璃的示意图；
19.图4为本发明一步热弯模具未合模时的结构示意图；
20.图5为本发明一步热弯模具未合模时的结构示意图；
21.图6为本发明一步热弯模具合模时的结构示意图；
22.图7为本发明初步热弯玻璃的结构示意图；
23.图8为本发明二步热弯模具未合模时的结构示意图；
24.图9为本发明二步热弯模具未合模时的结构示意图；
25.图10为本发明5d曲面玻璃的结构示意图；
26.图11为本发明通过cnc去除火山口状凸起封口面的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
28.如图10所示，5d曲面玻璃3是指具有沿第一向弯曲的弯曲边缘部13、中部沿第二向弯曲的火山口状凸起11，以及连接弯曲边缘部13和火山口状凸起11的连接部12，第一向与第二向的方向相反。本实施例中，将热弯模具平放，第一向是指朝上的方向，第二向是指朝下的方向。
29.如图2所示，现有技术中的热弯模具对玻璃进行热弯时，仅有上模具的凸起以及下模具的边缘与玻璃接触，上模具凸起给玻璃向下的力f1、下模具的边缘给玻璃边缘向上的力f2，接触面积很小，造成待热弯玻璃受热不均匀及热传递缓慢等。
30.本发明中的5d曲面玻璃3热弯成型制造工艺，使用两次热弯成型的方法；第一次热
弯成型时，使用一步热弯模具，在平片玻璃1上沿第二向热弯出一个火山口状凸起11形状，本实施例中，5d曲面玻璃3是应用在手机后盖或者手机保护壳中的，火山口状凸起11用于放置摄像头模组等器件，后续需要将火山口状凸起11的封口面通过cnc设备去除(该动作可以根据设计需求来确认是否必须要)；当平片玻璃放入一步热弯模具中时，平片玻璃中除位置a外均能够与一步热弯模具表面接触；第一次热弯成型后得到初步热弯玻璃2，位置a形成火山口状凸起的侧壁；将初步热弯玻璃2冷却后，使用二步热弯模具，将初步热弯玻璃2的弯曲边缘部13沿第一向热弯，得到5d曲面玻璃3。
31.玻璃为非晶体，其温度达到一定温度以后才便于软化，如果玻璃各处的温度不同，进行热弯时，会影响到成型精度及玻璃各部位壁厚拉伸不等厚；相较于一次成型工艺，本发明的中的二次成型工艺能够在两次热弯成型过程中，提高模具与玻璃的接触面积，传热速度更快，传热也更加均匀，便于对玻璃壁厚以及面轮廓度的控制；同时，两次成型过程中，每次仅对玻璃进行一个方向的热弯，同样能够提高对玻璃壁厚以及面轮廓度的控制精度。
32.使用一步热弯模具进行第一次热弯成型，使用二步热弯模具进行第二次热弯成型。
33.如图1到11所示，一步热弯模具包括一步上模具20、一步下模具21，一步下模具21上表面开设有用于放置平片玻璃1第一凹槽211，第一凹槽211中部下方开设有第二凹槽212，一步上模具20下表面中部开设有与第二凹槽212对应的第一凸起201；一步上模具20向下运动，使第一凸起201伸入第二凹槽212中时，平片玻璃1弯曲，使玻璃的部分上表面与第一凸起201各面接触、部分下表面与第二凹槽212各面接触，形成火山口状凸起11。第一次热弯成型后，将得到的初步热弯玻璃2拿出冷却定型。
34.二步热弯模具包括二步上模具30、二步下模具31，二步上模具30的中部与一步上模具20的中部结构相同，二步下模具31的中部结构与一步下模具21的中部结构相同，即二步下模具31上表面开设有用于放置玻璃连接部12的第一凹槽211，第一凹槽211中部下方开设有第二凹槽212，一步上模具20下表面中部开设有与第二凹槽212对应的第一凸起201；二步上模具30的周向边缘、二步下模具31的周向边缘均有向上弯曲的弧度301、311。初步热弯玻璃2放入二步热弯模具中时，二步上模具30的第一凸起201与火山口状凸起11内表面接触，二步上模具30的非周向边缘、非第一凸起201部分与连接部12上表面接触，二步下模具31周向边缘与初步热弯玻璃2弯曲边缘部13下表面接触；二步上模具30向下运动，使二步上模具30下表面与玻璃上表面接触、二步下模具31上表面与玻璃下表面接触，形成5d曲面玻璃3。上述方案提供了一种具体的一步热弯模具、二步热弯模具结构。
35.本发明的“中部”是指各结构的非边缘部分，并不限于各结构的几何中心处。
36.本发明中存在“初步热弯玻璃的弯曲边缘部”的叙述，只有在经过第二次热弯成型形成的5d曲面玻璃上存在弯曲边缘部，初步热弯玻璃的弯曲边缘部是指初步热弯玻璃上将要被热弯成弯曲边缘部的那部分玻璃。
37.本实施例中的一步热弯模具、二步热弯模具采用石墨模具，石墨模具传热速度快、传热均匀，且容易加工，适合作为玻璃热弯的模具材质。
38.本发明中的热弯成型制造工艺，适用于各种厚度玻璃的热弯成型，但厚度过小的玻璃，强度过低，目前还不适用于电子设备后盖以及保护壳中；本实施例中采用0.4mm以上厚度的玻璃，相较于一次热弯工艺，本发明中的热弯成型制造工艺能够显著提高成型精度，
能够使面轮廓度小于或者等于
±
0.1mm；在对0.4mm～1.1mm厚度玻璃进行热弯成型时，本发明的优势更加明显。
39.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
40.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种5d曲面玻璃热弯成型制造工艺，所述5d曲面玻璃的周向边缘沿第一向弯曲形成弯曲边缘部、中部沿第二向弯曲形成火山口状凸起、还包括连接弯曲边缘部和火山口状凸起的连接部；所述第一向与第二向的方向相反；所述制造工艺包括以下步骤：第一步：将平片玻璃放入一步热弯模具中，使平片玻璃中除位置a外均能够与一步热弯模具接触，一步热弯模具将平片玻璃的中部沿第二向压出凹槽，得到初步热弯玻璃；所述初步热弯玻璃上的凹槽即为所述的火山口状凸起，位置a形成所述火山口状凸起的侧壁；第二步：将初步热弯玻璃放入二步热弯模具中，二步热弯模具的中部腔体形状与所述的火山口状凸起形状吻合，使得二步热弯模具能够与初步热弯玻璃中的火山口状凸起、连接部、弯曲边缘部相接触，并将初步热弯玻璃的弯曲边缘部沿第一向弯曲，得到所述的5d曲面玻璃。2.根据权利要求1所述的5d曲面玻璃热弯成型制造工艺，其特征在于：所述第一热弯模具和二步热弯模具均为石墨模具。3.根据权利要求1所述的5d曲面玻璃热弯成型制造工艺，其特征在于：所述5d曲面玻璃的厚度大于或者等于0.4mm。4.根据权利要求1所述的5d曲面玻璃热弯成型制造工艺，其特征在于：所述一步热弯模具、二步热弯模具水平放置时，所述第一向为上，第二向为下；所述一步热弯模具包括一步上模具、一步下模具，所述一步下模具上表面开设有用于放置平片玻璃第一凹槽，所述第一凹槽中部下方开设有第二凹槽，所述一步上模具下表面中部开设有与第二凹槽对应的第一凸起；一步上模具向下运动，使第一凸起伸入第二凹槽中时，平片玻璃弯曲，使玻璃的部分上表面与第一凸起各面接触、部分下表面与第二凹槽各面接触，形成所述火山口状凸起；所述二步热弯模具包括二步上模具、二步下模具，所述二步上模具的中部与一步上模具的中部结构相同，所述二步下模具的中部结构与一步下模具的中部结构相同；所述二步上模具的周向边缘、二步下模具的周向边缘均有向上弯曲的弧度；所述初步热弯玻璃放入二步热弯模具中时，二步上模具的第一凸起与火山口状凸起内表面接触，二步上模具的非周向边缘、非第一凸起部分与连接部上表面接触，二步下模具周向边缘与初步热弯玻璃弯曲边缘部下表面接触；所述二步上模具向下运动，使二步上模具下表面与玻璃上表面接触、二步下模具上表面与玻璃下表面接触，形成所述的5d曲面玻璃。

技术总结
本发明涉及玻璃热弯工艺领域，公开了一种5D曲面玻璃热弯成型制造工艺，包括以下步骤：将平片玻璃放入一步热弯模具中，使平片玻璃中除位置A外均能够与一步热弯模具接触，一步热弯模具将平片玻璃的中部沿第二向压出凹槽，得到初步热弯玻璃；所述初步热弯玻璃上的凹槽即为所述的火山口状凸起，位置A形成所述火山口状凸起的侧壁；将初步热弯玻璃放入二步热弯模具中，二步热弯模具的中部腔体形状与所述的火山口状凸起形状吻合，使得二步热弯模具能够与初步热弯玻璃中的火山口状凸起、连接部、弯曲边缘部相接触，并将初步热弯玻璃的弯曲边缘部沿第一向弯曲，得到所述的5D曲面玻璃；能够提高对玻璃壁厚以及面轮廓度的控制精度。高对玻璃壁厚以及面轮廓度的控制精度。高对玻璃壁厚以及面轮廓度的控制精度。


技术研发人员：梁正刚
受保护的技术使用者：安徽精卓光显技术有限责任公司
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2022/3/7