具备加热器的成型装置的制作方法

本实用新型涉及一种在被成型物形成曲面部的成型装置。

背景技术：

在本实用新型中，被成型物在初期是平板形态，待成型结束，被成型物的部分或全部被成型为曲面。被成型物包括摄像头透镜、具有曲面部的玻璃、表盖玻璃、汽车仪表盘玻璃、各种测量仪盖玻璃、蓝宝石、透光板、便携式终端的前盖和后盖。

过去，在便携式终端中使用扁平的玻璃，而近来为改善握感或提高信息显示性，大多采用具有曲面部的玻璃。左右侧面或上下侧面弯曲的曲面玻璃大多用作最新型智能手机的正面窗或后面后盖的用途。

技术实现要素：

模具单元可以由上部模具和下部模具构成。上部模具和下部模具可以被下部加热块和上部加热块加热和加压。根据模具单元的形状成型被成型物。

将模具单元加热至被成型物的成型温度可能消耗大量能量，且将模具单元恒定地控制为高温可能需要大量响应时间。由于模具单元的每个部位的温度分布不定，可能会降低玻璃的成型质量。

因此，本实用新型可以提供一种能够均匀地加热模具单元的加热器及具备其的成型装置。

上述本实用新型的目的可以通过如下技术方案实现。

本实用新型的成型装置包括：模具单元，其成型具有曲面部的被成型物；主室，其具有预热所述模具单元的预热机构、对所述模具单元加热和加压的成型机构以及冷却所述模具单元的冷却机构中的至少一个；加热块，其在所述主室内部与所述模具单元的上面或下面对置；加热器，其沿形成于所述加热块的插入孔的延伸方向插入且加热所述加热块；以及整列维持部，其紧固于所述加热块而使所述加热器与所述加热块对齐或使所述模具单元与所述加热块对齐。

此外，本实用新型的成型装置具有多个所述加热器，所述整列维持部包括与各个所述加热器对置的多个第一导向件，所述多个第一导向件一同设于共用板，且为所述共用板的一部分凸出的形状或所述共用板的一部分凹陷的形状。

此外，在本实用新型的成型装置中，所述整列维持部包括限位器和第一导向件，所述限位器的一面贴紧于所述加热块的侧面，所述限位器的另一面贴紧于所述第一导向件，通过所述限位器限制相对于所述插入孔的所述加热器的正方向流动，通过所述第一导向件限制相对于所述插入孔的所述加热器的逆方向流动，通过所述限位器和所述第一导向件固定相对于所述加热块的所述加热器的对齐位置。

此外，在本实用新型的成型装置中，所述整列维持部包括使所述模具单元与所述加热块对齐的第二导向件，所述第二导向件设于与所述模具单元对置的所述加热块的对置面。

此外，在本实用新型的成型装置中，所述模具单元包括在内部收纳所述被成型物的上部模具和下部模具，所述加热块包括在所述模具单元的下方支撑所述下部模具的下部加热块，在所述下部模具与所述下部加热块的对置面具有第二导向件，所述第二导向件仅与所述下部模具物理接触，并使所述下部模具相对于所述下部加热块对齐。

此外，在本实用新型的成型装置中，在与所述模具单元对置的所述加热块的对置面的一侧配置有第二导向件，在所述加热块的对置面的另一侧配置有辅助导向件，所述第二导向件在所述加热块的对置面的一侧限制所述模具单元的动作，所述辅助导向件在所述加热块的对置面的另一侧限制所述模具单元的动作。

此外，在本实用新型的成型装置中，向所述加热器供应电力的电线连接至所述加热器的一端部，限制相对于所述插入孔的所述加热器的流动的限位器连接至所述加热器，仅在连接有所述电线的所述加热器的一端部连接有所述限位器。

此外，在本实用新型的成型装置中，所述整列维持部具备设于所述加热块的侧面的第一导向件，具有使所述第一导向件延伸或连接至所述加热块的侧面的隔热板，所述隔热板至少封闭所述加热块之间的开口的一部分。

此外，在本实用新型的成型装置中，在所述整列维持部具有固定相对于所述加热块的所述加热器的对齐位置的第一导向件和使所述模具单元相对于所述加热块对齐的第二导向件，所述第二导向件设置于与所述模具单元对置的所述加热块的对置面，所述第一导向件在所述第二导向件的端部弯曲，且垂直于所述加热块的对置面地延伸。

此外，在本实用新型的成型装置中，所述整列维持部具备固定相对于所述加热块的所述加热器的对齐位置的第一导向件和使所述模具单元相对于所述加热块对齐的第二导向件，若通过所述第一导向件使所述加热器与所述加热块，且通过所述第二导向件使所述模具单元与所述加热块对齐，则决定所述加热器与所述模具单元的相对位置。

此外，在本实用新型的成型装置中，在绝缘杆卷绕线圈而形成插入于所述插入孔的所述加热器，卷绕于所述绝缘杆的所述线圈的卷绕间距相对于中间部越趋向两侧末端部越稠密。

此外，在本实用新型的成型装置中，在所述加热块形成有多个所述插入孔，越趋向所述加热块的中央区域，所述插入孔间的间距越大，越趋向所述加热块的外围区域，所述插入孔间的间距越小。

此外，在本实用新型的成型装置中，在所述加热块循环有冷却水，与所述冷却水的冷却对应地开关所述加热器而控制所述加热块的温度。

此外，在本实用新型的成型装置中，当所述模具单元通过模具移送机构沿第一方向移动时，所述加热器和所述插入孔沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸。

此外，在本实用新型的成型装置中，所述加热器比所述加热块或所述插入孔长，连接有电线的所述加热器的一端部凸出于所述加热块的一侧面，所述加热器的另一端部凸出于所述加热块的另一侧面。

本实用新型的效果如下。

在本实用新型中，可以使加热被成型物的加热器拆装式地安装于加热块。

为改善成型质量，形成加热器的线圈卷绕间距可以形成为在每个部位不同。

在与加热块对置的模具单元，根据相对于加热块的加热器的位置，加热条件可以不同。

本实用新型能够利用整列维持部恒定地维持安装于加热块的加热器的位置。整列维持部能够使加热块与模具单元对齐。

通过整列维持部，加热器与加热块对齐，且模具单元与加热块对齐，因而加热器与模具单元可以相互对齐。

若使加热器与模具单元相互对齐，则能够恒定地维持被成型物的加热位置和加热温度。

由于使与加热器对齐的模具单元的每个部位的温度差最小化，因而能够改善玻璃成型质量。

附图说明

图1是本实用新型的成型装置的侧面图。

图2是本实用新型的加热块的立体图。

图3是图示本实用新型的加热块的侧剖视图。

图4是放大本实用新型的加热块的一部分的示意图。

图5和图6(a)、图6(b)是示出本实用新型的加热器的示意图。

符号说明

1：底座，2：投入室，3：主室，4：排出室，6：排出缸，7：排出杆，10：预热机构，11：预热缸，12：预热活塞，13：预热上部加热块，14：预热下部加热块，30：成型机构，31：成型缸，32：成型活塞，33：成型上部加热块， 34：成型下部加热块，40：冷却机构，41：冷却缸，42：冷却活塞，43：冷却上部加热块，44：冷却下部加热块，60：模具移送机构，70：冷却水管，80：螺丝，90：电线，102：被成型物，104：平坦部，105：曲面部，200：模具单元，201：上部模具，203：下部模具，300：上部加热块，301：加热板，302：散热板，303：冷却板，304：加热器，306：限位器，308：线圈，309：插入孔，310：绝缘杆，330：整列维持部，331：第一导向件，333：第二导向件， 339：导向板，350：整列辅助部，353：辅助导向件，400：下部加热块，C：冷却水。

具体实施方式

参照图1对本实用新型的成型装置进行说明。

在底座1的上部设置有主室3。收纳有被成型物的模具单元200可以通过主室3的内部而被预热、成型、冷却。

本实用新型的成型装置可以在预热机构10将模具单元200预热至预热温度。

所图示的成型装置是在成型机构30使模具单元200升温至高于预热温度的成型温度，并由成型机构30对模具单元200加压来对被成型物进行曲面成型的加热成型类型。但是，除了加热成型方式外，本实用新型的实施例也可以适用于预热机构10的温度更高的冷却成型类型。

在主室3的入口侧可以具备向主室3内部投入模具单元200的投入室2。在投入室2可以具有投入机构5。

沿从主室30的入口侧朝向出口侧的方向，在主室3可以依次排列有预热机构10、成型机构30、冷却机构40。在主室3的出口侧可以具有向外部排出通过了主室3内部的模具单元200的排出室4。

在主室3的内部具有预热机构10，预热机构10将通过投入室2被投入至主室3的模具单元200加热至预热温度。

在预热机构10的下游侧可以具有将被预热的模具单元200加热至成型温度并以规定的压力对模具单元200加压而成型被成型物的曲面部的成型机构 30。

在成型机构30的下游侧可以具有渐渐冷却被成型物的成型结束的模具单元200的冷却机构40。

通过了冷却机构40的模具单元200可以从主室3朝向排出室4排出。

在排出室4的外侧可以具有排出机构。

排出机构可以使模具单元200通过主室3的出口的隔壁移动至排出室4 的内部。

排出机构可以包括排出缸6和排出杆7。排出杆7以不会因排出缸6卡止于主室3的出口的隔壁的轨迹移动，并拉动或推动模具单元200来排出至排出室4侧。

作为一实施例，预热机构10可以包括设置于主室3底部的多个预热下部加热块14。预热下部加热块14可以支撑模具单元200的下部。

在预热机构10的上部可以设置有利用气压使预热活塞12上下工作的多个预热缸11。在预热活塞12的末端可以设置有与模具单元200的上部对置的预热上部加热块13。预热上部加热块13与模具单元200的上部接触而预热模具单元200。

预热缸11可以被控制为去除预热机构10的自重的无负荷状态。通过预热缸11升降的预热上部加热块13以无负荷状态与模具单元200的上部面接触并导热。预热缸11的气压可以被控制为无负荷状态，以免尚未达到成型温度的模具单元200内部的被成型物因预热上部加热块13所施加的荷重而破碎。

在预热机构10的下游侧可以设置有使模具单元200进一步升温至成型温度的成型机构30。就成型机构30而言，可以设置有对升温至成型温度的模具单元200加压来将平板形态的被成型物102成型为曲面的成型机构30。

成型机构30包括向主室3的底部侧设置的多个成型下部加热块34、在主室3的内部上下移动的成型活塞32、以及使成型活塞32升降的多个成型缸31。

成型下部加热块34设置于主室3的内部底部，且加热模具单元200的下部，以使模具单元200被控制在成型温度。

成型缸31设置于主室3的外侧上部。在成型活塞32结合成型上部加热块 33，并使成型上部加热块33与模具单元200的上部接触来将模具单元200加热至成型温度并加压。

在成型机构30的下游侧可以设置有将被加热至成型温度的模具单元200 冷却至冷却温度的冷却机构40。

冷却机构40包括设置于主室3的底部侧的多个冷却下部加热块44、在主室3内部上下移动的冷却活塞42、使冷却活塞42升降的多个冷却缸41。

冷却下部加热块44设置于主室3的内部底面，且控制模具单元200的底面温度，以使模具单元200以规定的冷却速度被冷却至既定的冷却温度。

冷却缸41设置于主室3的外侧上部。

在冷却活塞42可以结合有冷却上部加热块43，且冷却下部加热块44和冷却上部加热块43可以冷却或发热至低于成型温度的冷却温度。以冷却上部加热块43与模具单元200的上部接触且冷却下部加热块44与模具单元200 的下部接触的状态冷却模具单元200。

可以具有在主室3内依次向预热机构10、成型机构30、冷却机构40移送模具单元200的模具移送机构60。

主室3的内部被维持为预热温度或成型温度以上的高温。若连主室3的外部的温度也较高，则会发生能量损失、作业者烫伤等问题。因此，需要冷却构成主室3的骨骼的框架的机构，且在框架内部可以具有供冷却水循环的冷却水管70，以冷却主室3的框架。

参照图2和图3，平板形态的被成型物102被模具单元200加热和加压。在预热机构10的上游侧收纳于模具单元200的被成型物102可以是平板形态。被成型物102可以在经由成型机构30的过程中，在平坦部104的一侧或两侧形成曲面部105。也可以以整体被成型物102具有彼此不同的厚度的方式进行 3D成型。

模具单元200可以包括收纳被成型物102的上部模具201和下部模具203。被成型物102可以在插入于上部模具201的底面与下部模具203的上面之间的状态下被上部加热块300和下部加热块400加热至高温并加压。

上部加热块300包括预热上部加热块13、成型上部加热块33、冷却上部加热块43中的至少一个，且在模具单元200的上面升降并对模具单元200进行温度调节或加压。

下部加热块400包括预热下部加热块14、成型下部加热块34、冷却下部加热块44中的至少一个，且支撑模具单元200的底面并调节模具单元200的温度。

上部加热块300或下部加热块400可以包括依次层叠的加热板301、散热板302以及冷却板303。

加热板301可以具备加热器304且与模具单元200对置而导热。

散热板302插入于冷却板303与加热板301之间并向冷却板303侧放出加热板301的热。

在冷却板303循环有冷却水C(coolant)并冷却上部加热块300或下部加热块400。冷却水可以连续循环。若冷却水过多地冷却上部加热块300或下部加热块400，则可能使加热器304发热并使将上部加热块300或下部加热块400 加热至设定温度。根据冷却水的循环和加热器304的开关控制，可以恒定地控制上部加热块300或下部加热块400的温度。

散热板302是调节加热板301与冷却板303之间的导热特性的机构。

在加热板301可以形成有多个插入孔309。当模具单元200通过模具移送机构60沿第一方向移动时，插入孔309可以沿垂直于第一方向的第二方向延伸。插入孔309和加热器304的第二方向的延伸可以有助于使模具单元200 的温度分布向第二方向恒定。

在插入孔309可以插入有在绝缘杆310卷绕有线圈308的加热器304。插入于插入孔309的加热器304可以沿第二方向延伸。若对加热器304施加电源，则可以发热，并加热加热板301。

由于加热板301的外围部分相对容易冷却，因而可以使加热器304的发热量相对于中间部分两末端更高。

参照图6(a)、图6(b)，使卷绕于绝缘杆310的线圈308的卷绕间距相对于中间部越趋向两侧末端部逐渐稠密。

如图6(a)所示，当设线圈308的中间部分为a1，两末端为a3，中间部分与两末端在之间的部分为a2时，使线圈卷绕间距为a1>a2>a3，以使相对于中间部分两侧末端部的发热温度更高。

如图6(b)所示，相对于加热器304的中央部分，两末端的温度可以更高。反之，就加热板301而言，相对于中央区域，外围区域更容易成为低温。可以有意识地将加热器304的每个位置的温度分布诱发为设定量，以使加热板 301的温度分布和加热器304的温度分布逆向地分布。越趋向对应于加热板301 的外围的加热器304的两末端，加热器304的发热量可以越高。由此，能够确保沿第二方向的温度的均一性。

另一方面，为减少加热板301的中央区域与外围区域的温度偏差，可以使形成于加热板301的多个插入孔309的形成间距形成为中间部较宽、两侧末端部窄。由此，能够确保沿第一方向的温度的均一性。

当从加热板301的一侧朝向另一侧依次排列第一插入孔、第二插入孔、第三插入孔、第四插入孔、第五插入孔时，对应于中间部的第二插入孔与第三插入孔间的间距可以大于对应于末端部的第一插入孔与第二插入孔间的间距。

即，可以是越趋向加热板301的中央区域，插入加热器304的插入孔309 间的间距越大，越趋向加热板301的外围区域，插入加热器304的插入孔309 间的间距越小。

为容易更换加热器304，加热器304的长度可以比加热板301长。可以利用从加热板301凸出的加热器304的端部从插入孔309容易拔出加热器304。即使具有比加热板301长的加热器304的部分地在插入孔309内游动，对加热器304的加热而言也不会存在太大的问题。

若为了温度控制性使线圈308的卷绕间距在每个部位不同，则优选加热器 304与加热板301的既定的位置对齐，更优选模具单元200与加热器304的相对位置也恒定。

为了相对于加热板301的加热器304的对齐，在加热器304的端部可以具有限制加热器304的动作的限位器306。

限位器306可以固定设置于加热器304的端部，且包括具有与大于插入孔309的直径的O型环(O-ring)，且包括从加热器304外周面凸出的板等。

当在加热器304的一侧端部形成有限位器306时，若将加热器304的另一侧端部放入插入孔306直至限位器306卡止于插入孔306的入口，则可以结束相对于加热板301的加热器304的对齐。

由于热膨胀/收缩等多种原因，相对于插入孔309的加热器304的对齐可能随时间的经过而发生变化。可以具有整列维持部330，以持续地维持相对于加热板301的加热器304的对齐。整列维持部330可以使加热器304和模具单元200中的至少一个与加热板301对齐。

整列维持部330可以拆装于加热块300、400或加热板301。整列维持部 330可以通过螺丝80紧固于加热板301。螺丝结合位置可以是形成有插入孔 309的加热板301的侧面。

整列维持部330可以包括多个第一导向件331，且多个第一导向件331可以在各个加热器304均对置。多个第一导向件331可以一同设于共用板339，且可以为共用板339的一部分凸出或凹陷的形状。

在共用板339和加热块300、400的侧面可以形成有紧固螺丝80的螺丝孔 81。

整列维持部330可以包括覆盖限位器306的第一导向件331。

当限位器306的一面贴紧于插入孔309的入口周边时，第一导向件331 可以贴紧于限位器306的另一面。

在加热器304的端部可以形成有插入限位器306的槽。加热器304可以通过插入于该槽的限位器306沿插入孔309的长度方向固定。

可以通过限位器306限制相对于插入孔309的加热器304的正方向流动，并通过第一导向件331限制相对于插入孔309的加热器304的逆方向流动。正方向是向插入孔309插入加热器304的方向，逆方向是正方向的反方向，且是从插入孔309拔出加热器304的方向。

通过限制加热器304的正方向流动和逆方向流动的限位器306和第一导向件331，可以持续地维持相对于加热板301的加热器304的对齐位置。

向插入孔309插入加热器304后，第一导向件331可以设置于加热板301。第一导向件331能够防止加热器304不期望地从插入孔309脱落的现象。

即使相对于加热板301的加热器304的对齐正常进行，若相对于加热板 301的模具单元200的对齐不正常进行，则难以将模具单元200的每个部位的加热温度控制为设定值。

整列维持部330可以具备使模具单元200相对于加热板301对齐的第二导向件333。第二导向件333可以设置于与模具单元200对置的加热板301的对置面。第一导向件331可以在第二导向件333的端部弯曲，且垂直于加热板 301的对置面地向加热板301的侧面延伸。

当在加热板301的对置面的一侧可以设置有第二导向件333时，在加热板301的对置面的另一侧可以设置有辅助导向件353。辅助导向件353可以使模具单元200相对于加热板301对齐。辅助导向件353可以通过螺丝80垂直于加热板301的对置面地结合于加热板301的侧面。

被第二导向件333和辅助导向件353限制向对置面的一侧和另一侧的动作的模具单元200可以对齐于第二导向件333与辅助导向件353之间。第二导向件333与辅助导向件353间的间距可以与模具单元200的宽度相同。由于通过第一导向件331固定相对于加热板301的加热器304的对齐位置，因而从结果而言，模具单元200和加热器304成为相互对齐的状态。因此，可以通过加热器304恒定地控制模具单元200的加热温度。

加热块300、400可以包括在模具单元200下方支撑下部模具203的下部加热块400和与上部模具201对置的上部加热块300。

可以在上部加热块300和下部加热块400均形成有第一导向件331。另一方面，可以具有连接至第一导向件331或连接至上部加热块300的隔热板360。隔热板360可以是延长第一导向件331而成的。虽然未图示，隔热板360可以是与第一导向件331独立的部件，连接至第一导向件331，或连接至加热块300。隔热板360可以堵住上部加热块300与下部加热块400之间的开口来阻断热泄露。

由于上部加热块300被升降，因而第二导向件333可以仅形成于支撑下部模具203的下部加热块400。例如，第二导向件333可以凸出形成于与下部模具203对置的下部加热块400的对置面。

形成于下部加热块400的第二导向件333可以仅与下部模具203物理接触，而不与上部模具201接触，以免被成型物102受侧面方向外力。以下部加热块 400的对置面为基准，第二导向件333的凸出高度可以为下部模具203的厚度以下。

在加热器的一端部可以设置有供应电源的电线90。当从插入孔309拔出加热器104时，拉拽设置有电线90的加热器的一端部较困难。

当在加热块300、400安装加热器104时，未设置有电线90的加热器104 的另一端部可以凸出于加热块300、400的另一侧面。凸出于加热块300、400 的另一侧面的加热器104的另一端部与形成有电线90的加热器104的一端部一同使加热器104的安装和分离容易。凸出的加热器104的一端部和另一端部可以有助于相对于加热块300、400的加热器104的原位置安装。若连接至电线90的加热器104的一端部凸出于加热块的一侧面，则无需担心电线90被引入至插入孔309内部，且限位器306的设置可以变得容易。