车载3D玻璃模具以及用其制造车载3D玻璃的方法与流程

本发明涉及玻璃成型技术领域,特别涉及一种车载3d玻璃模具以及用其制造车载3d玻璃的方法。

背景技术：

在3d玻璃热成型工艺中，需要通过高温加热的方式将模具中的玻璃软化并加压成型，成型的模具基本上是采用石墨模具的，石墨具有硬度高、导电性好、防辐射、耐腐蚀、导热性好、耐高温的特性，高温下性能依然稳定，热涨和冷缩的量都很小，可以最大限度地保证精度，另外模具加工难度也有所降低。

现有的汽车会在汽车中控、仪表盘等需要显示或触控的部位上使用车载3d玻璃，使得车载3d玻璃的设计尺寸会达到300-1200mm之间，热弯成型的最大进深将达到200mm；现有的石墨模具和玻璃热弯机的尺寸都较小，热弯成型的进深较小可以用于手机屏幕、手机盖板玻璃等小尺寸玻璃板的热成型生产，但现有的石墨模具结构和热弯机在对车载3d玻璃这类大尺寸玻璃板进行热弯成型的效果较差，良品率不高；主要因素在于，如图1所示，现有的隧道炉式热弯机采用安装有加热棒10的加热板100对石墨模具以及模具内的玻璃板均匀加热，加热棒离模腔a处的距离与加强棒离模腔b处的距离相差太大了，导致模腔a处与模腔b处的玻璃板不能在同一时间达到软化温度，即模腔a处的玻璃板已经到达软化温度时，模腔b处的玻璃板还未软化，导致模腔a处的玻璃板长时间处在软化温度中，造成模腔a处的玻璃板老化，从而导致成型后的车载3d玻璃有很多波纹和黑点，热弯的质量较差。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷,提供一种车载3d玻璃模具以及用其制造车载3d玻璃的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:车载3d玻璃模具,包括从上到下依次设置的顶板、石墨材质的公模、石墨材质的母模和底板，所述公模和母模之间设置有放置并热弯玻璃板的模腔；所述公模内设置第一加热单元，所述母模内设置第二加热单元，所述第一加热单元和第二加热单元分别设置在模腔的上下两侧，所述第一加热单元与第二加热单元分别沿公模一侧模腔的成型面和母模一侧模腔的成型面设置。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中,所述第一加热单元和第二加热单元均由多个加热管组成，所述第一加热单元的多个加热管的各加热管的中心连线与公模一侧模腔的成型面平行，所述第二加热单元的多个加热管的各加热管的中心连接与母模一侧模腔的成型面平行。

在上述技术方案中,所述公模一侧的模腔成型面与公模顶部之间的厚度较厚处的几个发热管组成第一发热子单元，所述公模一侧的模腔成型面与公模顶部之间的厚度较薄处的几个发热管组成第二发热子单元；所述母模一侧的模腔成型面与母模底部之间的厚度较厚处的几个发热管组成第三发热子单元，所述母模一侧的模腔成型面与母模底部之间的厚度较薄处的几个发热管组成第四发热子单元。

在上述技术方案中,所述加热管包括圆柱形壳体、同轴设置在壳体轴心的柱体、缠绕在柱体柱面的发热丝、外接电源的导线以及同轴设置在壳体外侧的固定板，所述发热丝与导线连接，所述柱体与壳体内壁之间设置有绝缘填充层，所述导线外侧包塑有绝缘层，所述绝缘层外侧设置有套管，所述套管由多个头尾相接的陶瓷管组成。

在上述技术方案中,所述绝缘填充层由填充在壳体内壁与柱体之间的氧化镁粉末组成。

在上述技术方案中,所述柱体为氧化镁棒。

在上述技术方案中,所述公模和母模均在各加热管安装的位置开制有通孔，所述固定板的形状呈圆环状，所述固定板开制有一扇形的防呆卡口，所述通孔开口的边缘设置有卡块，所述防呆卡口与卡块卡接形成安装加热管的防呆结构。

在上述技术方案中,所述防呆卡口的面积占固定板面积的四分之一。

为解决上述技术问题,本发明还采取的另一技术方案如下:制造车载3d玻璃的方法,包括以下步骤：

步骤一，装玻璃板，将车载3d玻璃模具放置在热弯机中，将玻璃板放置在母模上并将公模扣在母模上；

步骤二，预热，往各发热管的发热丝通电，通过第一加热单元加热公模一侧的模腔以及玻璃板，通过第二加热单元加热母模一侧的模腔以及玻璃板；其中第一发热子单元和第三发热子单元的各发热管采用900℃加热时间3min的方式加热模腔以及玻璃板，第二发热子单元和第四发热子单元的各发热管采用500℃加热时间3min的方式加热模腔以及玻璃板；

步骤三，软化成型，第一加热单元与第二加热单元的各加热管采用800℃加热时间3min的方式加热模腔以及玻璃板，使玻璃板软化，通过热弯机的气缸下压公模将玻璃板压弯成3d玻璃并持续1min；

步骤四，退火，在1min内将第一加热单元与第二加热单元的各加热管均降至200℃，其中第一发热子单元和第三发热子单元的降温速率快于第二发热子单元和第四发热子单元的降温速率；

步骤五，拿取3d玻璃，将各发热管的发热丝断电，将公模升起，拿取母模上的3d玻璃，并清理模腔。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明结构合理，通过将加热管设置在石墨模具中并沿着模腔成型面设置，近距离加热模腔与玻璃板，提高加热的效率并减少能耗；通过第一加热子单元、第二加热子单元、第三加热子单元和第四加热子单元对石墨模具以及模腔的玻璃板先进行差异性加热再均匀加热，使得模腔的玻璃板各处可以同时软化，提高热弯的效果。

附图说明

图1是现有石墨模具结构示意图；

图2是本发明实施例一结构示意图；

图3是本发明实施例二结构示意图；

图4是加热管安装结构示意图；

图5是加热管防呆结构示意图。

图中：1、公模；2、母模；3、模腔；41、顶板；42、底板；5、加热管；51、壳体；52、绝缘填充层；53、柱体；54、发热丝；55、套管；56、绝缘层；57、导线；58、固定板；59、防呆卡口；10、加热棒；100、加热板。

具体实施方式

下面结合附图1至附图5对本发明作进一步详细的说明。

通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图2、4-5所示，实施例一，车载3d玻璃模具,包括从上到下依次设置的顶板41、石墨材质的公模1、石墨材质的母模2和底板42，公模1和母模2之间设置有放置并热弯玻璃板的模腔3；公模1内设置第一加热单元，母模2内设置第二加热单元，第一加热单元和第二加热单元分别设置在模腔3的上下两侧，第一加热单元与第二加热单元分别沿公模1一侧模腔3的成型面和母模2一侧模腔3的成型面设置。

第一加热单元和第二加热单元均由多个加热管5组成，第一加热单元的多个加热管5的各加热管5的中心连线与公模1一侧模腔3的成型面平行，第二加热单元的多个加热管5的各加热管5的中心连接与母模2一侧模腔3的成型面平行。

公模1一侧的模腔3成型面与公模1顶部之间的厚度较厚处a`的几个发热管组成第一发热子单元，公模1一侧的模腔3成型面与公模1顶部之间的厚度较薄处b`的几个发热管组成第二发热子单元；母模2一侧的模腔3成型面与母模2底部之间的厚度较厚处b`的几个发热管组成第三发热子单元，母模2一侧的模腔3成型面与母模2底部之间的厚度较薄处a`的几个发热管组成第四发热子单元。

加热管5包括圆柱形壳体51、同轴设置在壳体51轴心的柱体53、缠绕在柱体53柱面的发热丝54、外接电源的导线57以及同轴设置在壳体51外侧的固定板58，发热丝54与导线57连接，柱体53与壳体51内壁之间设置有绝缘填充层52，导线57外侧包塑有绝缘层56，绝缘层56外侧设置有套管55，套管55由多个头尾相接的陶瓷管组成。

绝缘填充层52由填充在壳体51内壁与柱体53之间的氧化镁粉末组成。

柱体53为氧化镁棒。

公模1和母模2均在各加热管5安装的位置开制有通孔，固定板58的形状呈圆环状，固定板58开制有一扇形的防呆卡口59，通孔开口的边缘设置有卡块，防呆卡口59与卡块卡接形成安装加热管5的防呆结构。

防呆卡口59的面积占固定板58面积的四分之一。

用上述车载3d玻璃模具制造车载3d玻璃的方法,包括以下步骤：

步骤一，装玻璃板，将车载3d玻璃模具放置在热弯机中，将玻璃板放置在母模2上并将公模1扣在母模2上；

步骤二，预热，往各发热管的发热丝54通电，通过第一加热单元加热公模1一侧的模腔3以及玻璃板，通过第二加热单元加热母模2一侧的模腔3以及玻璃板；其中第一发热子单元和第三发热子单元的各发热管采用900℃加热时间3min的方式加热模腔3以及玻璃板，第二发热子单元和第四发热子单元的各发热管采用500℃加热时间3min的方式加热模腔3以及玻璃板；

步骤三，软化成型，第一加热单元与第二加热单元的各加热管5采用800℃加热时间3min的方式加热模腔3以及玻璃板，使玻璃板软化，通过热弯机的气缸下压公模1将玻璃板压弯成3d玻璃并持续1min；

步骤四，退火，在1min内将第一加热单元与第二加热单元的各加热管5均降至200℃，其中第一发热子单元和第三发热子单元的降温速率快于第二发热子单元和第四发热子单元的降温速率；

步骤五，拿取3d玻璃，将各发热管的发热丝54断电，将公模1升起，拿取母模2上的3d玻璃，并清理模腔3。

如图3，实施例二，与上述实施例一不同的地方在于，实施例一对整个模腔3进行加热，本实施例二将有针对性的对只需要热弯的玻璃板的模腔3位置c进行加热，在模腔3位置c处安装加热管5进行加热，对不需要热弯玻璃板的模腔3位置d不安装加热管5，以节省能源，而传统的石墨模具结构与热弯机不能如此精确的设置加热位置。

以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。