本实用新型涉及无机非金属材料的加工，特别涉及一种无机非金属材料的热弯模具和一种包括该热弯模具的热处理设备。
背景技术：
初步成形后的无机非金属材料往往需要进一步加工，以得到符合一定要求的制品。无机非金属材料的加工工艺包括冷加工(或者机械加工)和热加工。冷加工是指在常温下通过机械方法来改变无机非金属材料的外形和表面状态的过程，这类方法主要包括研磨与抛光、切割、磨砂、喷砂、刻花、钻孔和切削等。热加工是将无机非金属材料加热到一定温度使其变形、软化甚至熔化流动以对其进一步进行加工的过程，这类方法主要包括烧口、真空成形、火抛光、火焰切割、火焰穿孔、激光切割/钻孔以及热弯等。
在热加工方法中，热弯是指将无机非金属材料加热至软化温度附近，用自重法或机械加压法使无机非金属材料产生永久性变形，以获得一定的形状的加工方法。在实际生产中，在热弯时通常需要模具来进行热弯加工。具体地，需要在热处理设备中使用热弯模具来对无机非金属材料进行热弯加工。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的在于提供一种能够容易地实现无机非金属材料的热弯的热弯模具。
根据本实用新型的热弯模具包括框架部和设置在框架部上的接触部。框架部包括：底框，具有矩形形状并且包括沿第一方向延伸的两条第一边和沿与第一方向交叉的第二方向延伸的两条第二边；以及端梁，包括第一子端梁和第二子端梁，第一子端梁设置在两条第二边中的一条第二边上并在框架部的高度方向上延伸，第一子端梁的两端分别连接到所述一条第二边的两端，第二子端梁设置在两条第二边中的另一条第二边上并在框架部的高度方向上延伸，第二子端梁的两端分别连接到所述另一条第二边的两端，第一子端梁和第二子端梁具有与期望的热弯形状相同的形状。接触部包括设置在端梁上并在第一方向上延伸的多个檩条，所述多个檩条中的每个檩条的两端分别连接到第一子端梁和第二子端梁。
框架部还可包括支柱。支柱包括第一支柱和第二支柱中的至少一者，第一支柱连接在所述一条第二边与第一子端梁之间，第二支柱连接在所述另一条第二边与第二子端梁之间。
第一子端梁和第二子端梁可具有曲线形状和折线形状中的一种。
所述多个檩条中的每个檩条的两端可以以静连接方式分别连接到第一子端梁和第二子端梁。
所述多个檩条中的每个檩条的两端可以分别焊接到第一子端梁和第二子端梁。
所述多个檩条中的每个檩条的两端可以以转动连接方式分别连接到第一子端梁和第二子端梁。
所述多个檩条可以紧密地设置在第一子端梁和第二子端梁上。
所述多个檩条可以以预定的间隔设置在第一子端梁和第二子端梁上。
框架部还可以包括设置在第一子端梁与第二子端梁之间并在框架部的高度方向上延伸的中间梁，中间梁的两端分别连接到两条第一边中的一条第一边和另一条第一边，所述多个檩条中的每个檩条的中间部分都连接到中间梁，中间梁具有与期望的热弯形状相同的形状。
根据本实用新型的热处理设备包括热处理装置和设置在所述热处理装置中的上述热弯模具。
采用根据本实用新型的热弯模具，可以容易地实现热弯。
附图说明
图1是根据本实用新型的示例性实施例的热弯模具的示意性透视图。
图2是根据本实用新型的示例性实施例的热弯模具的侧视图。
图3是示出根据本实用新型的示例性实施例的热弯模具的框架的示意性透视图。
图4A和图4B是示出根据本实用新型的示例性实施例的对无机非金属材料执行热弯的过程的示意图。
具体实施方式
现在将在下文中详细地描述根据本实用新型示例性实施例的热弯模具和包括该热弯模具的热处理设备。在附图中，相同的附图标记始终指的是相同的部件，X轴、Y轴和Z轴分别表示直角坐标系中三个彼此正交的轴。X轴方向、Y轴方向和Z轴方向可以分别表示热弯模具的长度方向、宽度方向和高度方向。
图1是根据本实用新型的示例性实施例的热弯模具100的示意性透视图。图2是根据本实用新型的示例性实施例的热弯模具100的侧视图。图3是示出根据本实用新型的示例性实施例的热弯模具100的框架部110的示意性透视图。
参照图1和图2，根据本实用新型的示例性实施例的热弯模具100可以包括框架部110和接触部120。
热弯模具100的框架部110可以位于接触部120的下方并且与接触部120彼此连接。框架部110可以用于支撑接触部120。
如图3中所示，框架部110可以包括底框111、端梁112和支柱113。
底框111可以具有矩形形状，并且可以包括与X轴平行的两条第一边(例如长边)和与Y轴平行的两条第二边(例如短边)。底框111的第一边和第二边的长度可以根据待加工的无机非金属材料的尺寸来确定。然而，本实用新型不限于此，例如，底框111可以具有能够将热弯模具100稳固地设置在热处理设备中的任何合适的形状/结构。
端梁112可以设置于底框111的第一边的端部处。例如，如图3中所示，端梁112可以包括彼此相对地设置在第一边的两端处的第一子端梁112-1和第二子端梁112-2。第一子端梁112-1从底框111的两条第一边的通过一条第二边连接的两端在高度方向上向上延伸。第二子端梁112-2从底框111的两条第一边的通过另一条第二边连接的两端在高度方向上向上延伸。第一子端梁112-1和第二子端梁112-2中的每个可以在Y-Z平面内延伸。另外，第一子端梁112-1和第二子端梁112-2中的每个子端梁的两端可以分别连接到一条第二边的两端，并且与第二边构成闭合形状。如图3中所示，第一子端梁112-1的两端可以连接到一条第二边的两端，而第二子端梁112-2的两端可以连接到另一条第二边的两端。
端梁112的形状可以根据无机非金属材料经热弯加工后的期望的热弯形状来确定。具体地，端梁112的形状可以与期望的热弯形状相同。例如，如图3中所示，第一子端梁112-1和第二子端梁112-2可以具有曲线形状(诸如半圆形形状)或折线形状。此时，经热弯加工后的无机非金属材料具有与端梁的曲线形状(诸如半圆形形状)或折线形状相同或相近的热弯形状。
第一子端梁112-1和第二子端梁112-2可以具有相同的形状和尺寸。第一子端梁112-1和第二子端梁112-2可以在高度方向上延伸到相同的高度。
然而，根据本实用新型的实施例不限于上面所述。例如，端梁112也可以设置在底框111的第二边的端部处。又例如，框架部110可以包括设置在第一子端梁112-1与第二子端梁112-2之间并平行于第一子端梁112-1和第二子端梁112-2的附加梁，且附加梁的两端分别连接到一条第一边和另一条第一边。
支柱113可以连接在相应的端梁112与第二边之间，用于支撑端梁112以防止端梁112变形或塌陷。支柱113可以从第二边延伸到端梁112，例如沿Z轴方向延伸。支柱113可以包括第一支柱113-1和第二支柱113-2。
第一支柱113-1可以连接在第一子端梁112-1与相应的一条第二边之间，第二支柱113-2可以连接在第二子端梁112-2与相应的另一第二边之间。第一支柱113-1可以连接在第一子端梁112-1的最高点与相应的一条第二边之间并在Z方向上延伸。第二支柱113-2可以连接在第二子端梁112-2的最高点与相应的另一第二边之间并在Z方向上延伸。用于支撑第一子端梁112-1的支柱的数目可以等于用于支撑第二子端梁112-2的支柱的数目，并且可以均为一个。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，例如，用于支撑第一子端梁112-1的支柱的数目和用于支撑第二子端梁112-2的支柱的数目可以为多个，并且用于支撑第一子端梁112-1的支柱与用于支撑第二子端梁112-2的支柱可以彼此相对地分别设置在两条第二边上。用于支撑第一子端梁112-1的支柱和用于支撑第二子端梁112-2的支柱在数量、形状和延伸方向方面可以彼此不同。
根据本实用新型的实施例的框架部可以不必包括支柱113，例如在端梁112足够坚固的情况下。
框架部110具有中空的内部空间S，所以热弯模具100具有良好的通风和导热效果。
再次参照图1和图2，接触部120可以设置在框架部110上。具体地，接触部120可以将端梁112的第一子端梁112-1和第二子端梁112-2彼此连接并与端梁112共形地设置在端梁112上，使得接触部120的与Y-Z平面平行的剖面的轮廓形状具有与端梁112的形状相同的形状。接触部120可以包括在长度方向上彼此平行地延伸的多个檩条121。檩条121可以是空心管件或实心杆件。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，檩条121可以具有任何合适的形状。
每个檩条121的两端可以分别连接到第一子端梁112-1和第二子端梁112-2。因为第一子端梁112-1和第二子端梁112-2具有相同的形状和高度，并且多个檩条121在长度方向上彼此平行地延伸，所以多个檩条121在Y-Z平面上限定出与第一子端梁112-1和第二子端梁112-2基本相同的形状。檩条121可以在长度方向上延伸到第一子端梁112-1和第二子端梁112-2之外。虽然图1和图2示出了在子端梁的整个长度上布置檩条121，但本实用新型不限于此，可以在子端梁的一部分长度上布置檩条121。
如图2中所示，多个檩条121可以沿着端梁112的轮廓紧密的排列(例如互相接触)，使得待成形的无机非金属材料能够具有期望的形状。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，例如，多个檩条121可以以一定的间隔沿着端梁112的轮廓排列，只要使得待成形的无机非金属材料具有期望的形状即可。
另外，每个檩条121可以以静连接的方式(诸如，以焊接、粘结等为例的不可拆固定连接和以插接等为例的可拆连接)连接到端梁112。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，例如，连接到端梁112的每个檩条121可以以动连接的方式(例如，转动连接)连接到端梁112。可以通过轴承结构来实现转动连接。
在檩条121转动连接到端梁112的情况下，当无机非金属材料发生热变形且与檩条121接触时，檩条121可以是可转动的。这样，可以减小檩条121与无机非金属材料之间的摩擦力，使得无机非金属材料与热弯模具100更好地贴合，从而可以减轻无机非金属材料后续的加工量。
在对无机非金属材料进行热弯加工期间，将待加工材料置于设置在热处理设备中的模具上，即，将待加工材料直接置于热弯模具100的接触部120上。然后，将待加工材料加热到一定温度进行热弯加工。因此，形成接触部120的材料可以是耐高温材料。例如，接触部120可以由金属材料或陶瓷材料形成，具体地，诸如钢材或刚玉陶瓷材料。框架部110也可以由诸如金属材料或陶瓷材料的耐高温材料制成。
图4A和图4B是示出根据本实用新型的示例性实施例的利用热弯模具100对无机非金属材料140执行热弯加工的过程的示意图。下面将参照图4A和图4B对热弯加工过程进行详细描述。贯穿附图，同样的附图标记表示同样的元件，出于简洁和清楚的目的，将省略对相同元件的重复描述。
在对无机非金属材料140进行热处理时，可以将上述热弯模具100安置在相应的热处理装置中，从而形成热处理设备。然后，将待加工的无机非金属材料140置于模具100上。可选择地，可将待加工的无机非金属材料140置于模具100上，之后，将载有无机非金属材料140的模具100置于相应的热处理装置中。将无机非金属材料140加热到软化温度附近，使其软化。无机非金属材料140在自重下弯曲而与接触部120贴合，进而形成满足形状要求的热弯后无机非金属材料制品140'。
因此，可以通过上述模具容易地实现热弯的效果。本说明书中使用的术语“无机非金属材料”可表示各种无机非金属材料，而没有具体限制，例如，玻璃、微晶玻璃、微晶石材、陶瓷、石材、水泥、耐火材料、碳素材料、多孔材料，等等。根据本实用新型示例性实施例的热弯模具和包括该热弯模具的热处理设备可尤其适用于微晶玻璃和微晶石材的热弯。
热处理装置可以包括退火窑。退火窑可以按移动情况、热源和加热方法的不同进行分类，其按制品的移动情况分为间歇式、半连续式和连续式三类。根据本实用新型的示例性实施例的热处理装置可以根据实际需要使用任何合适的退火窑。具体地，可以是诸如辊道式退火窑、网带式退火窑、隧道窑和梭式窑等中的任何一种。
虽然上面参照附图描述了根据本实用新型示例性实施例的热弯模具和包括该热弯模具的热处理设备，但是本实用新型不限于此。本领域技术人员理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其做出形式上和细节上的各种改变。