一种移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置及方法与流程

本发明涉及移动终端3D曲面玻璃屏、后盖、保护屏、加工设备及其加工过程技术领域，尤其涉及的是一种移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置及方法。

背景技术：

随着移动终端（智能手机、平板电脑等）的发展，除了三星、LG推出了曲面屏智能手机，像苹果推出的智能手机则更多的采用边沿带圆弧倒角的非平面玻璃，即玻璃中间区域为平面且在边缘部位采用曲面进行过渡，上述这些非平面玻璃都属于本发明智能手机3D曲面玻璃的涉及和使用范畴。

现有技术用来加工曲面玻璃产品设备中构成预热机构的预热上加热板在没有接触模具的状态下预热从而使得热传导效率很低，无法让模具快速地上升到所要求的预热温度，被成型机构加热到高温后成型的模具被送到冷却线进行冷却，使得凭借温度的急剧变化而成型的具备曲面部的玻璃频繁地发生破损现象，而且也延长了曲面玻璃整体成型的时间周期。

另外，由于3D曲面玻璃的加工难度较大，工艺路线也较为复杂，成型压力难以控制，现有的非平面玻璃一般都采用冷加工方式，即对平面玻璃的边缘进行研磨和抛光，以获得所需的弧面边缘；但是，这种采用冷加工方式容易在非平面玻璃上留下细小的裂纹，大大降低了非平面玻璃的良品率；而且，冷加工方式所能加工的弧度圆角大小也受到限制。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置及方法，旨在通过比例阀和电磁阀按比例控制热压模组的对3D曲面成型模具的加压压力，降低了3D曲面玻璃成型过程中的材料内应力，减小了细小裂纹的产生，提升了曲面玻璃的良品率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，包括：用于将单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为3D曲面玻璃产品的呈流水线形式排布的第一热压模组、第二热压模组和第三热压模组；

所述压力控制装置还包括：用于控制第一热压模组进行压型操作时压力大小的第一比例阀和第一电磁阀；

用于控制第二热压模组进行压型操作时压力大小的第二比例阀和第二电磁阀；

用于控制第三热压模组进行压型操作时压力大小的第三比例阀和第三电磁阀。

所述的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，所述第一热压模组、第二热压模组以及第三热压模组输出压力均为0.001Mpa-0.8Mpa。

所述的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，所述单片平面玻璃毛坯放置于3D曲面成型模具中；所述3D曲面成型模具包括上模和下模，下模朝向上模的一面设置有一凹腔，上模朝向下模的一面设置有一凸台，凸台与凹腔相适配，用于在上模与下模合模的状态下，将放入其中单片平面玻璃毛坯热压成3D曲面玻璃，所述下模底面的中间对称设置有一封闭的避空凹腔，所述上模和下模均采用块状石墨经机械加工成形。

所述的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，所述第一热压模组包括气缸、上冷却板、上加热板、下加热板和下冷却板；

所述气缸垂直设置，上冷却板、上加热板、下加热板和下冷却板均放置于一封闭且可换气的成型室中，上冷却板连接在气缸的下端，上加热板连接在上冷却板之下；

上加热板的底面用于与3D曲面成型模具的顶面相接触，下加热板的顶面用于与3D曲面成型模具的底面相接触，下加热板连接在下冷却板之上；所述第二热压模组和第三热压模组均采用与第一热压模组相同的零件配置。

所述的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，用于控制压力输出第一比例阀和用于将压力进行转换输出的第一电磁阀进行连接，所述第一电磁阀与第一热压模组连接，用于将第一比例阀输出的压力加到第一热压模组中的气缸上控制上加热板进行上升或者下压；

所述第二比例阀、第二电磁阀、第二热压模组以及所述第三比例阀、第三电磁阀、第三热压模组的连接控制关系与第一比例阀、第一电磁阀、第一热压模组的连接控制关系相同。

所述的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀均采用电子式阳压控制方式。

一种移动终端曲面玻璃成型的压力控制方法，其中，所述方法包括：

步骤A，将放置有单片平面玻璃毛坯的3D曲面成型模具放入成型室，依次通过呈流水线形式排布的第一热压模组、第二热压模组和第三热压模组，将单片平面玻璃毛坯分阶段进行热压成型；

步骤B，当所述3D曲面成型模具通过第一热压模组进行压型时，通过第一比例阀控制压力输出到第一电磁阀，通过第一电磁阀将压力进行转换后控制第一热压模组中的气缸带动上加热板进行下压；

步骤C，当单片平面玻璃毛坯第一次热压成型完成通过第二热压模组进行压型时，通过第二比例阀、第二电磁阀控制第二热压模组进行下压，当通过第三热压模组进行压型时，通过第三比例阀、第三电磁阀控制第三热压模组进行下压；

步骤D，当所述3D曲面成型模具在完成三次热压成型之后，经过热传导的方式以及水冷的方式进行快速冷却，使得单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为3D曲面玻璃产品。

所述的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，所述第一热压模组、第二热压模组以及第三热压模组输出压力均为0.001Mpa-0.8Mpa。

所述的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，用于控制压力输出第一比例阀和用于将压力进行转换输出的第一电磁阀进行连接，所述第一电磁阀与第一热压模组连接，用于将第一比例阀输出的压力加到第一热压模组中的气缸上控制上加热板进行上升或者下压；

所述第二比例阀、第二电磁阀、第二热压模组以及所述第三比例阀、第三电磁阀、第三热压模组的连接控制关系与第一比例阀、第一电磁阀、第一热压模组的连接控制关系相同。

所述的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置，其中，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀均采用电子式阳压控制方式。

本发明公开一种移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置及方法，所述压力控制装置包括：用于将单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为3D曲面玻璃产品的呈流水线形式排布的第一热压模组、第二热压模组和第三热压模组；用于控制第一热压模组进行压型操作时压力大小的第一比例阀和第一电磁阀；用于控制第二热压模组进行压型操作时压力大小的第二比例阀和第二电磁阀；用于控制第三热压模组进行压型操作时压力大小的第三比例阀和第三电磁阀。本发明通过比例阀和电磁阀按比例控制热压模组的对3D曲面成型模具的加压压力，降低了3D曲面玻璃成型过程中的材料内应力，减小了细小裂纹的产生，提升了曲面玻璃的良品率。

附图说明

图1是本发明移动终端的曲面玻璃成型设备部分结构示意图。

图2是本发明移动终端的曲面玻璃成型设备结构示意图。

图3是本发明移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置结构示意图。

图4是本发明移动终端曲面玻璃成型的压力控制方法的较佳实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明移动终端的曲面玻璃成型设备部分结构示意图，图1中仅显示了所述成型设备的主要部分，单片的平面玻璃毛坯放置在预先做好的3D曲面成型模具(图未示出)中，并经过该热压设备之后成型出3D曲面玻璃产品。

所述3D曲面成型模具包括上模和下模，下模朝向上模的一面设置有一凹腔，上模朝向下模的一面设置有一凸台，凸台与凹腔相适配，用于在上模与下模合模的状态下，将放入其中的单片平面玻璃毛坯热压成3D曲面玻璃，所述下模底面的中间对称设置有一封闭的避空凹腔，所述避空凹腔一来可以控制下模与压型设备主下加热板114的接触面积和位置，二来也可以控制上模与下模合模时的压力分布，由此可以充分利用流水线形式排布热压模组，并以分阶段的热压方式对放入成型模具中的平面玻璃进行热压成型，大大降低3D曲面玻璃在成型过程中的材料内应力，进而大大减小玻璃边缘产生细小裂纹，明显提升非平面玻璃的良品率。另外，所述上模和下模均采用块状石墨经机械加工成形。

所述成型设备主要包括呈流水线形式排布的第一热压模组110、第二热压模组120和第三热压模组130，装有单片平面玻璃毛坯的3D曲面成型模具沿图示箭头方向，依次经过第一热压模组110、第二热压模组120和第三热压模组130，用于将单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为移动终端3D曲面玻璃产品。

具体的，所述第一热压模组110包括气缸111、上冷却板112、上加热板113、下加热板114和下冷却板115，所述气缸111垂直设置，上冷却板112、上加热板113、下加热板114和下冷却板115均放置于一封闭且可换气的成型室400中，上冷却板112连接在气缸111的下端，上加热板113连接在上冷却板112之下。

当所述3D曲面成型模具进行热压成型时，上加热板113的底面用于与所述3D曲面成型模具的顶面相接触，下加热板114的顶面用于与所述3D曲面成型模具的底面相接触，下加热板114连接在下冷却板115之上；所述第二热压模组120和第三热压模组130均采用与第一热压模组110相同的零件配置。

所述第一热压模组110、第二热压模组111以及第三热压模组112压型温度均为950度，输出压力均为0.001Mpa-0.8Mpa，输出压力根据产品的不同要求在0.001Mpa-0.8Mpa进行选择。

较好的是，所述上加热板113与上冷却板112之间设置有一双面格栅板116，以及下加热板114与下冷却板115之间设置有一双面格栅板117，所述双面格栅板116和117的两面分别加工有格栅槽，在装配后可减缓3D曲面成型模具的温升速度。

在本发明移动终端3D曲面玻璃成型方法的优选实施方式中，所述压型设备还包括：呈流水线形式排布的第一预热模组210、第二预热模组220、第三预热模组230和第四预热模组240，所述第一热压模组110位于第四预热模组240之后，所述3D曲面成型模具在经过第一热压模组110之前，依次经过第一预热模组210、第二预热模组220、第三预热模组230和第四预热模组240，用于以热传导的方式分阶段加热3D曲面成型模具。

具体的，所述第一预热模组210包括副气缸211、副上冷却板212、副上加热板213、副下加热板214和副下冷却板215，所述副气缸211垂直设置，副上冷却板212、副上加热板213、副下加热板214和副下冷却板215也均放置于所述成型室400中，副上冷却板212连接在副气缸211的下端，副上加热板213连接在副上冷却板212之下。

当所述3D曲面成型模具进行预热时，副上加热板213的底面用于与所述3D曲面成型模具的顶面相接触，副下加热板214的顶面用于与所述3D曲面成型模具的底面相接触，副下加热板214连接在副下冷却板215之上；所述第二预热模组220、第三预热模组230均采用与第一预热模组210相同的零件配置，所述第四预热模组240采用与第一热压模组110相同的零件配置，以减缓3D曲面成型模具的温升速度，且所述第四预热模组240采用副气缸211替换气缸111，避免在正式热压之前对3D曲面成型模具施加过大的压力。

所述3D曲面成型模具和平面玻璃毛坯在压型前需要进行均匀预热，可以通过保压来控制3D曲面成型模具和平面玻璃毛坯进行保护加热。所述第一预热模组210预热温度为650度，输出压力为4-15kg；所述第二预热模组220预热温度为750度，输出压力为4-15kg；所述第三预热模组230预热温度为850度，输出压力为4-15kg；所述第四预热模组240预热温度为950度，输出压力为4-20kg；所述3D曲面成型模具的预热温度依次从低到高逐渐进行预热，有利于3D曲面成型模具和平面玻璃毛坯进行缓慢升温。

较好的是，所述副上加热板213与副上冷却板212之间通过多个隔套216相连接，以及副下加热板214与副下冷却板215之间通过多个隔套217相连接，所述隔套216和217的接触面积不如双面格栅板116和117，在预热阶段相对于双面格栅板116和117而言，隔套216和217可加快3D曲面成型模具的温升速度。

在本发明移动终端3D曲面玻璃成型方法的优选实施方式中，所述成型设备还包括：呈流水线形式排布的第一冷却模组310、第二冷却模组320、第三冷却模组330和第四冷却模组340，所述第一冷却模组310位于第三热压模组130之后，所述3D曲面成型模具在经过所述第三热压模组130之后，依次经过第一冷却模组310、第二冷却模组320、第三冷却模组330和第四冷却模组340，用于以热传导的方式分阶段冷却3D曲面成型模具。

优选地，所述第一冷却模组310采用与第一热压模组110相同的零件配置，以保证在冷却的初期对3D曲面成型模具起到稳定的保压作用，而所述第二冷却模组320采用与第四预热模组240相同的零件配置，以加快3D曲面成型模具的退温速度。

所述3D曲面成型模具通过第一冷却模组310时，通过与第一冷却模组310中的上冷却板、下冷却板进行热传递进行冷却；

所述3D曲面成型模具通过第二冷却模组320时，通过与第二冷却模组320中的副上冷却板、副下冷却板进行热传递进行冷却；

所述3D曲面成型模具通过第三冷却模组330、第四冷却模组340时，通过设置在第三冷却模组330、第四冷却模组340中的液冷板（液冷板选用具有降温效果的液体，本发明优选为自来水）进行水冷。

具体的，所述第一冷却模组310的上加热板113与上冷却板112之间设置有一双面格栅板116，下加热板114与下冷却板115之间设置有一双面格栅板117，以及所述第二冷却模组320的副上加热板213与副上冷却板212之间设置有一双面格栅板216，副下加热板214与副下冷却板215之间设置有一双面格栅板217。

如图2所示，通过本发明的成型设备加工曲面玻璃的过程为：预先将单片平面玻璃毛坯放置在3D曲面成型模具中，然后将所述放置有单片平面玻璃毛坯的3D曲面成型模具放入投料口平台1上，通过感应装置感应到所述3D曲面成型模具后，气缸控制推杆将3D曲面成型模具推入成型室400；

当所述3D曲面成型模具被送入成型室400后，预先依次通过呈流水线形式排布的第一预热模组210、第二预热模组220、第三预热模组230和第四预热模组240以热传导的方式分阶段加热3D曲面成型模具，将单片平面玻璃毛坯进行缓慢预热；

当所述3D曲面成型模具预热完成后，依次通过呈流水线形式排布的第一热压模组110、第二热压模组120和第三热压模组130，通过本发明的压力控制装置5控制三个热压模组的下压压力，用于将单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为3D曲面玻璃产品（即单片平面玻璃毛坯四周已经出现了圆弧曲面）；

当所述3D曲面成型模具在经过所述第三热压模组130之后，依次通过呈流水线形式排布的第一冷却模组310、第二冷却模组320、第三冷却模组330和第四冷却模组340以热传导的方式分阶段冷却3D曲面成型模具，将3D曲面成型模具温度逐渐降低，当所述3D曲面成型模具完成四次冷却后，再通过液冷通道2（辅助冷却装置）对成型后3D曲面玻璃产品进行辅助冷却后，通过出料口3完成产品出料。

如图3所示，图3中本发明的移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置5包括：用于将单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为3D曲面玻璃产品的呈流水线形式排布的第一热压模组110、第二热压模组120和第三热压模组130；

所述压力控制装置5还包括：用于控制第一热压模组110进行压型操作时压力大小的第一比例阀51和第一电磁阀511；用于控制第二热压模组120进行压型操作时压力大小的第二比例阀52和第二电磁阀521；用于控制第三热压模组130进行压型操作时压力大小的第三比例阀53和第三电磁阀531。

用于控制压力输出第一比例阀51和用于将压力进行转换输出的第一电磁阀511进行连接，所述第一电磁阀511与第一热压模组110连接，用于将第一比例阀51输出的压力加到第一热压模组110中的气缸上控制上加热板进行上升或者下压；

所述第二比例阀52、第二电磁阀521、第二热压模组120以及所述第三比例阀53、第三电磁阀531、第三热压模组130的连接控制关系与第一比例阀51、第一电磁阀511、第一热压模组110的连接控制关系相同。

所述第一电磁阀511、第二电磁阀521、第三电磁阀531均采用电子式阳压控制方式，控制精度可达0.001Mpa。

请参阅图4，图4是本发明移动终端曲面玻璃成型的压力控制方法的较佳实施例的流程图。

如图4所示，本发明实施例提供的一种移动终端曲面玻璃成型的压力控制方法，包括以下步骤：

步骤S100，将放置有单片平面玻璃毛坯的3D曲面成型模具放入成型室，依次通过呈流水线形式排布的第一热压模组、第二热压模组和第三热压模组，将单片平面玻璃毛坯分阶段进行热压成型；

步骤S200，当所述3D曲面成型模具通过第一热压模组进行压型时，通过第一比例阀控制压力输出到第一电磁阀，通过第一电磁阀将压力进行转换后控制第一热压模组中的气缸带动上加热板进行下压；

步骤S300，当单片平面玻璃毛坯第一次热压成型完成通过第二热压模组进行压型时，通过第二比例阀、第二电磁阀控制第二热压模组进行下压，当通过第三热压模组进行压型时，通过第三比例阀、第三电磁阀控制第三热压模组进行下压；

步骤S400，当所述3D曲面成型模具在完成三次热压成型之后，经过热传导的方式以及水冷的方式进行快速冷却，使得单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为3D曲面玻璃产品。

同时，在压型过程中，在成型室400中充满氮气以防止氧化，可在3D曲面成型模具的温度为高温的状态下反复进行成型循环，在单片平面玻璃毛坯放入3D曲面成型模具（上模与下模之间）的状态下，通过高温环境（950度）进行加压使得单片平面玻璃毛坯成型为弯曲状态。

每一个工位下均有一个3D曲面成型模具，所有工位的加工时间一致，可以通过显示控制台4（可显示各预热模组、压型模组、冷却模组的温度、压力、加工时间以及其它参数）进行调节和控制，有利于同时加工多个3D曲面成型模具中的平面玻璃毛坯，提高加工效率。

需要说明的是，在实际应用中，可根据实际需要以及不同产品的要求，压型模组、预热模组、冷却模组的数量可以不是本发明的数量，本发明中在压型时只设置一个压型模组也可，其他的压型模组可以当做预热模组或者冷却模组，具体数量不做限定。

综上所述，本发明公开一种移动终端曲面玻璃成型的压力控制装置及方法，所述压力控制装置包括：用于将单片平面玻璃毛坯分阶段热压成型为3D曲面玻璃产品的呈流水线形式排布的第一热压模组、第二热压模组和第三热压模组；用于控制第一热压模组进行压型操作时压力大小的第一比例阀和第一电磁阀；用于控制第二热压模组进行压型操作时压力大小的第二比例阀和第二电磁阀；用于控制第三热压模组进行压型操作时压力大小的第三比例阀和第三电磁阀。本发明通过比例阀和电磁阀按比例控制热压模组的对3D曲面成型模具的加压压力，降低了3D曲面玻璃成型过程中的材料内应力，减小了细小裂纹的产生，提升了曲面玻璃的良品率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。