一种3D曲面玻璃压铸成型装置及工艺的制作方法

本公开涉及玻璃压铸，尤其涉及一种3d曲面玻璃压铸成型装置及工艺。

背景技术：

1、目前，曲面玻璃盖板应用越来越广泛，手机屏幕盖板、车载玻璃盖板由平面玻璃到3d曲面玻璃，再到表面纹路玻璃，逐步更新换代。越更新，铸造难度越大，工艺要求越复杂，条件越苛刻。

2、当前铸造曲面玻璃表面纹路还处于研发阶段，理论可行，但实际加工难度极大。由于纹路玻璃成型不良率高，玻璃容易变形或破裂，市面上暂无可量产工艺进行制作。传统热弯工艺由于玻璃受热区域有限，在外部开放空间中散热快，固化速度快。铸造过程很易造成玻璃破碎、炸裂等不良现象，降低产品良率。

3、由于常规热弯机采用加热棒，规格受限，无法升温至上千度，且常规热弯工艺加工工序较多，对压铸成型产品无法起到快速保压的作用。

技术实现思路

1、本公开所要解决的一个技术问题是：压铸玻璃的过程中完成标准成型铸造，提高成品率。

2、为解决上述技术问题，本发明公开实施例提供一种3d曲面玻璃压铸成型装置，包括密封仓体，位于密封仓体内部的温度感应装置、位于密封仓体内部的凹模具块，密封仓体顶部设有贯穿进入密封仓体内部的电控传动装置，电控传动装置的末端连接有压板，压板靠近凹模具块的一侧设有与凹模具块对应的凸模具块，凹模具块外部设有定温加热装置。

3、在密封仓体内部对石墨材质的凹模具块进行加热，通过定温加热装置使凹模具块逐步阶梯升温，达到每个阶梯温度后，由定温加热装置控温，稳定一段时间后继续升温。由于石墨导热性能良好，升温速度快，因此在加热过程中，热损耗较小。但升温过程不能过快，会使凹模具块内的玻璃跟不上温度的变化而破碎。等待玻璃适应温度稳定后，继续加温，直至950度高温时，由电控传动装置控制压板扣合在凹模具块上方，使凸模具块与凹模具块精准对接，对其中的玻璃在高温下进行塑形压铸。

4、此时的玻璃整体处于高温状态，硬度等值，整体呈现软化状态。在压铸时，不会出现软硬不均而导致玻璃破损。在软化状态下的玻璃可以随意塑形，也就轻松解决了纹理压铸或其他造型压铸的难题。

5、在一些实施例中，定温加热装置为环绕在凹模具块周边的电感线圈，电感线圈与设置在密封仓体外部的供电装置电连接。

6、用环绕凹模具块的电感线圈作为加热元件，从空间上没有和凹模具块接触，而是通过电磁场作用于其中的导电物体，转换为热能加热。电感线圈自身无需过高温度，也不需要热传递来传热升温，有效地减小了能量损耗，也使被加热的物体均匀受热，等效升温。避免局部温度不均，造成膨胀系数不同而炸裂。

7、在一些实施例中，密封仓体的侧壁上设有贯穿侧壁的散热板，密封仓体内设有电控驱动电机、固定在密封仓体的内壁上的导轨、与电控驱动电机传动连接并与导轨滑动连接的导热板、一端与导热板固定连接的散热片，以及与散热片另一端固定连接的吸热板，导热板、吸热板同步与散热板、凹模具块贴合。

8、玻璃在压铸成型后，需要降温定型，此时需要提高散热速度才能节约铸造的时间成本。线性快速降温可能会让成型的玻璃变形或炸裂，需要阶梯降温，而降温到达的节点需要严格控制。

9、在密封仓体上设置散热板，由于散热板是通透密封仓体内外的，密封仓体内部的温度会通过散热板传导出来，从而使内部温度降低。主要的降温主体是凹模具块和其中成型的玻璃，凸模具块和压板可以通过热传导将热量传递给凹模具块，而凹模具块在需要降温时，电控驱动电机驱动导热板向导轨下方滑动。导热板连接散热片，散热片连接吸热板，在下降到底时，导热板与散热板贴合，可以进行热传递，吸热板与凹模具块贴合，可以吸收凹模具块的热能，中间通过散热片进行热传递，将凹模具块的热量传递到散热板上，对外散热降温。这样可以大幅提高散热速度，也能够在阶梯降温过程中精准控制温度。在到达指定阶梯温度时，电控驱动电机驱动导热板沿导轨向上运动，导热板脱离散热板，吸热板脱离凹模具块，则凹模具块停止快速降温，保证了定型的玻璃不会因过度降温而损坏。

10、导热板、散热片、吸热板可以都由石墨材质制成，为凹模具块提供降温缓冲，以及快速降温带来的材质破损。因为散热板与外部连通，若外部降温过快，会导致导热板急速降温，多次急速降温有可能会是导热板出现损坏，但不会波及到凹模具块，起到缓冲保护凹模具块的作用。

11、在一些实施例中，导热板和吸热板之间并列排布有多个散热片。

12、多个散热片可以快速传导更多的热量，在更短的时间内传递完毕，提高降温效率。

13、在一些实施例中，多个散热片之间设有加固导热桥。

14、加固导热桥是加固多个散热片之间的牢固程度，减小碰撞带来的损坏。同时也使多个散热片之间的导热温度均匀，使降温过程更稳定。

15、在一些实施例中，密封仓体外部设有与散热板贴合吸热的降温系统。

16、降温系统可以使散热板快速降温，也就带动内部的导热板、散热片、吸热板以及凹模具块一起提高降温速度。

17、在一些实施例中，降温系统包括冷凝器、循环水泵、串连冷凝器和循环水泵，并与散热板贴合的冷却管路。

18、通过水冷系统对散热板进行降温，使降温进一步提速，也在密封仓体外部起到一定的保护作用，将高温的散热板盖住，使热量能够定向收集，甚至可以将收集到的热量二次利用。

19、在一些实施例中，导轨的轨道上端设有锁定导热板的第一电控锁固装置。

20、设置第一电控锁固装置是保证导热板在上升到指定位置时被锁定，不会自行脱落，使凹模具块在升温过程中不会有热量损失。

21、在一些实施例中，导轨的轨道下端设有锁定导热板5的第二电控锁固装置。

22、设置第二电控锁固装置的目的是使导热板在散热工作过程中，不会脱离与散热板的贴合，也保证了吸热板与凹模具块的贴合，保证散热效率。

23、本发明公开实施例还提供一种3d曲面玻璃压铸成型工艺，第一步，将玻璃放置在凹模具块内，通过电感线圈均匀加热凹模具块，经过第一时长5至10分钟，从常温升温至200度，维持第一时段5至10分钟；第二步，电感线圈继续加热凹模具块，经过第二时长10～20分钟，从200度升温至500度，维持第二时段5至10分钟；第三步，电感线圈继续加热凹模具块，经过第三时长10～20分钟，从500度升温至950度，保持恒温；第四步，通过压板挤压凹模具块内的玻璃，经过第四时长1至5分钟，保持挤压状态；第五步，电感线圈从950度降温至500度，经过第五时长20至40分钟；维持第三时段5至10分钟；第六步，电感线圈从500度降温至200度，经过第六时长10至30分钟；维持第四时段5至10分钟；第七步，电感线圈从200度降温至常温，经过第七时长20至40分钟；取出玻璃。

24、在一些实施例中，第一时长为10分钟。

25、在第一时长的10分钟内，凹模具块慢慢升温，逐步热传导到放在其中的玻璃上，让玻璃慢慢升温。在这个过程中，玻璃升温不能过快，避免炸裂，适应温度后，继续加热。

26、在一些实施例中，第一时段为5分钟。在玻璃达到200度时，需要稳定一段时间，稳定时间不需要过长，缩短整体压铸周期。第一时段的时间就是为玻璃冲击更高温度做准备，稳定时间也是为了继续快速升温奠定基础。5分钟的时间可以使玻璃内部结构硬度达到等值，也使玻璃受热膨胀平缓，避免变形或出现裂痕。

27、在一些实施例中，所第二时长为20分钟。

28、第二时长是玻璃从200度升温至500度，此段时间内，玻璃整体硬度等值线性变化，膨胀比例均匀。时间过短会增加形变或者裂痕的风险，会使次品率增加。

29、在一些实施例中，第二时段为8分钟。

30、由于处于较高温度，并且玻璃主体达到500度后，软化现象就会出现，在软化过程中，需要给足玻璃适应的时间，为后续继续加温做准备。

31、在一些实施例中，所第三时长为20分钟。

32、从500度升温至950度，温度跨度较大，需要配合玻璃自身特性、玻璃厚度，慢慢加热。此过程中，玻璃软化状态明显，在此过程中，压板带动凸模具块向下挤压玻璃，使玻璃慢慢与凹模具块贴合，速度不能过快，挤压力度从50公斤慢慢随温度上升而增加。在玻璃达到500度时开始挤压，达到700度时，挤压力度增加到70公斤，达到950度时，挤压力度增加到100公斤。挤压力度可以线性增加，也可以按照温度上升的阶段阶梯增加。

33、在一些实施例中，第四时长为5分钟。

34、在950度高温时，维持5分钟的时间，保证玻璃在软化状态下充分填充模具内部空间，并且保持100公斤的压力，让软化的玻璃慢慢变形填充。由于温度高，玻璃软化程度也高，无需过长时间的维持即可定型。

35、在一些实施例中，第五时长30分钟。

36、从950度降温至500度，中间可以线性降温，也可以在950度至500度之间梯度降温，比如停留在800度时，保持5分钟，降温到600度时保持10分钟。在第五时长过程中，总体维持30分钟，保证玻璃内部不会因为降温过快而变形或碎裂，保证玻璃在降温时形变均匀，挤压力度逐渐降低。当玻璃温度降至500度时，挤压力度降至50公斤。

37、在一些实施例中，第三时段为10分钟。

38、玻璃在500度时，保持温度维持10分钟，避免玻璃因为降温而收缩体积，保证玻璃形状不变。

39、在一些实施例中，第六时长为30分钟。

40、从500度降至200度的第六时长范围内，玻璃形态将达到稳定状态，挤压力度也会由50公斤降至20公斤，时间维持30分钟，让玻璃在保持余温的状态下尽量避免收缩形变，也避免局部过快降温造成形变和碎裂。

41、在一些实施例中，第四时段为10分钟。

42、在第四时段过程中，保证玻璃不会发生形变，需要维持一定的稳定时间。

43、在一些实施例中，第七时长为30分钟。

44、在第七时长范围内玻璃将完成压铸工序，挤压力度将归零，直至玻璃恢复常温后，压板打开。玻璃线性降温，在够长的时间范围中，不会出现剧烈形变或碎裂现象，只需保持稳步降温即可。

45、通过上述技术方案，本技术提供的3d曲面玻璃压铸成型装置及工艺，通过在密封环境中阶梯升温，高温压铸，使玻璃成型、定型的过程更加稳定，大大提高了成品率，也实现了纹路压铸和其他造型压铸批量生产的目的。本技术解决了现有铸造机器在开放环境压铸受热不均而破裂的弊端，降低了制造成本。