一种玻璃的成形模具和成形设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及玻璃制备领域，具体涉及一种玻璃的成形模具和成形设备。
【背景技术】
[0002]随着光电信息产业的不断发展，对光学玻璃的性能要求也越来越高，目前广泛应用于高倍显微镜、红外窗口成像等的光学玻璃多为低粘度、易析晶玻璃。在玻璃制备过程中，玻璃成形技术水平的高低是决定成品率高低和质量好坏的重要因素之一，而玻璃的粘度决定玻璃形成反应的进行速度、玻璃液的澄清过程和搅拌速度的变化。目前，低粘度玻璃成形普遍采用漏料成形，制作条形料。由于其高温粘度小，有利于气泡的消除，但组分挥发大，光学常数与挥发条纹不易控制，同时其析晶温度区间高，在成形过程中容易产生析晶而影响产品成形质量，导致良品率过低，尤其是成形大尺寸、高光学均匀性、易析晶的低粘度玻璃时，更加不能满足实际需求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型通过提供一种玻璃的成形模具和成形设备，解决了现有玻璃成形设备在成形低粘度玻璃时产品质量和良品率低的问题，提高了低粘度玻璃的成形质量，并实现了大尺寸、高光学均匀性、易析晶的低粘度玻璃的成形。
[0004]为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案:
[0005]—方面，本实用新型提供了一种玻璃的成形模具，所述成形模具包括压延台、外围挡板和斜挡板;所述外围挡板位于压延台四周，所述压延台与外围挡板形成成形模具的浇铸凹槽;所述斜挡板位于浇铸凹槽内并将浇铸凹槽分成玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域，所述斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成斜坡。
[0006]作为优选，所述斜挡板为紫铜合金材质。
[0007]作为优选，所述斜坡为直线形斜坡，所述直线形斜坡的坡角为40°-50°。
[0008]作为优选，所述压延台和外围挡板为球磨铸铁材质。
[0009]另一方面，本实用新型还提供了一种玻璃的成形设备，所述成形设备包括上述的成形模具;所述成形设备还包括测距控制机构，所述测距控制机构用于自动控制漏料成形时漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离。
[0010]作为优选，所述测距控制机构包括测距控制仪和三维运动平台，所述测距控制仪位于漏料管的下端口，所述成形模具位于三维运动平台上;所述测距控制仪与所述三维运动平台电连接，所述测距控制仪用于实时测量漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离，并向三维运动平台传送指令，所述三维运动平台根据测距控制仪的指令对成形模具的位置进行调整，以实现对漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离的实时调控。
[0011]作为优选，所述成形设备还包括升降车;所述成形模具和三维运动平台位于升降车上，所述升降车用于调整成形模具和三维运动平台的垂直高度。
[0012]作为优选，所述成形设备还包括底部加热炉、侧面加热炉和温控仪;所述底部加热炉位于压延台的底部，用于对压延台底部加热;所述侧面加热炉为三组加热炉，分别位于玻璃毛坯成形区域的外围挡板外，用于对玻璃毛坯成形区域的外围挡板加热;所述温控仪用于对底部加热炉和侧面加热炉进行加热程序控制。
[0013]作为优选，所述三组加热炉均为可移动式的独立工作加热炉。
[0014]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0015]1.本申请实施例提供的玻璃的成形模具通过设置斜挡板，可使玻璃液沿斜挡板匀速平稳流动到玻璃毛坯成形区域，减弱了玻璃液从漏料管漏出时对玻璃液面的冲击，避免了折叠条纹的产生，提高了低粘度玻璃的成形质量，实现了大尺寸、超厚和高光学均匀性玻璃的成形。
[0016]2.本申请实施例通过斜挡板将成形模具分为玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域，方便漏料成形时初期的废玻璃液、中期质量稳定的玻璃液以及后期剩余玻璃液的漏出切换，提高切换效率，避免因切换过程操作不当而影响玻璃成形的质量。
【附图说明】
[0017]图1为本申请实施例的玻璃的成形设备的主视图；
[0018]图2为本申请实施例的玻璃的成形设备的俯视图。
【具体实施方式】
[0019]为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0020]如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种玻璃的成形模具，该成形模具包括压延台1、外围挡板2和斜挡板3;外围挡板位于压延台四周(如图2中2A、2B、2C和2D)，压延台与外围挡板形成成形模具的浇铸凹槽;斜挡板位于浇铸凹槽内并将浇铸凹槽分成玻璃毛坯成形区域4和废玻璃区域5，斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成斜坡。本申请实施例提供的成形模具中包括斜挡板，并在玻璃毛坯成形区域形成斜坡，一方面是在漏料成形时，玻璃液能沿斜挡板流入到玻璃毛坯成形区域，可将玻璃液在漏出时与玻璃液面的接触由点接触转为线接触，使玻璃液的流速均匀，并可减弱玻璃液从漏料管漏出时对玻璃液面的冲击，避免折叠条纹的产生；另一方面斜挡板将成形模具分为玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域，方便漏料成形时初期的废玻璃液、中期质量稳定的玻璃液以及后期剩余玻璃液的漏出切换，提高切换效率，避免因切换过程操作不当而影响玻璃成形的质量。本申请实施例提供的成形模具在成形大尺寸、高光学均匀性、易析晶的低粘度玻璃时，可确保玻璃液匀速平稳的流动，从而可避免折叠条纹的产生，该成形模具可实现特殊色散玻璃、红外玻璃和光学玻璃，以及其它低粘度玻璃的大尺寸成形。优选上述成形模具的外围挡板为可活动挡板，成形模具的尺寸则可根据所要成形玻璃的尺寸进行调整。本申请实施例优选斜挡板为截面上部为尖角的柱状挡板，该斜挡板可方便玻璃液漏出时在玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域之间切换。
[0021]作为上述实施例的优选，上述斜挡板为紫铜合金材质，上述斜坡为直线形斜坡，该直线形斜坡的坡角α为40°-50°。本申请实施例提供的成形模具中斜挡板为紫铜合金材质，是由于紫铜合金材质具有导热快的特点，采用该材质的斜挡板在受热后温度分散较均匀，玻璃液漏出流经斜挡板时，不会因为斜挡板的温度不均匀而产生温度和粘度变化，从而避免析晶或产生流速变化。斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成的斜坡为直线形斜坡时，玻璃液在斜坡上的流动均匀性更稳定。该直线形斜坡的坡角为40° -50°时，可使玻璃液的流速和流动均匀性达到最优，所成形的玻璃光学均匀性达到最优；当斜坡坡角大于50°时，玻璃液从斜坡流下的流速过大，易在斜挡板处形成涡流区而产生折叠条纹，而斜坡坡角小于40°时，会使玻璃液流速过小，而流速过小会造成玻璃液温度和粘度不均匀，从而影响玻璃液的流动均匀性，最终影响玻璃成形后的光学均匀性。
[0022]作为上述实施例的优选，上述压延台和外围挡板为球磨铸铁材质。本申请实施例中成形模具的压延台和外围挡板采用球磨铸铁材质，可避免玻璃液在成形模具中成形时熔体粘盘，从而避免玻璃冷却时产生炸裂。
[0023]如图1所示，本申请实施例还提供了一种玻璃的成形设备，该成形设备包括上述成形模具;该成形设备还包括测距控制机构，该测距控制机构用于自动控制漏料成形时漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离。上述玻璃的成形设备可通过测距控制机构将漏料成形时漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离控制在一定范围内，可实现玻璃液匀速平稳沿斜挡板流入到玻璃毛坯成形区域，避免折叠条纹的产生，从而提高玻璃成形的质量；一方面通过控制漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离，避免因垂直距离太大而使玻璃液漏出到斜挡板上的流速过大，从而增强对玻璃液面的冲击，使成形的玻璃产生折叠条纹，另一方面通过控制漏料管下端口与斜挡板的水平距离，保证漏出的玻璃液能在斜挡板上很好的分散，同时避免因漏料管下端口与斜挡板的水平距离过小而使玻璃液流经斜挡板的距离变长，造成玻璃液温度和粘度不均匀，从而影响玻璃液的流动均匀性，最终影响玻璃成形后的光学均匀性。上述测距控制机构可对漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离进行自动控制，控制精准且不需人工操作，既保证了玻璃成形的质量，又节省了人工成本。
[0024]作为上述实施例的优选，上述测距控制机构包括测距控制仪6和三维运动平台7，测距控制仪位于漏料管8的下端口，成形模具位于三维运动平台上;测距控制仪与三维运动平台电连接，测距控制仪用于实时测量漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离，并向三维运动平台传送指令，上述三维运动平台根据测距控制仪的指令对成形模具的位置进行调整，以实现对漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离的实时调控。本申请实施例中的测距控制仪实时测量漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离后，通过比较实时测量数据和程序预设值，向三维运动平台传送具体的运动指令，三维运动平台根据该运动指令进行三维运动，从而对成形模具的位置进行调整，进而实现对漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离进行精确的控制，上述测距控制机构能实现程序自动调控，具有调控精准、操作方便的优点。本申请实施例通过将漏料管下端口保持不动，以三维运动平台的三维运动来调整成形模具的位置，以实现漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离的调整，具有结构简单、操作方便的优点。
[0025]作为上述实施例的优选，上述成形设备还包括升降车9;上述成形模具和三维运动平台位于升降车上，该升降车用于调整成形模具和三维运动平台的垂直高度。一方面，上述升降车为成形模具和三维运动平台的支撑载体平台，另一方面在用三维运动平台对成形模具的位置进行精确调整前，可先采用升降车对成形设备进行整体移动以及对成形模具和三维运动平台的垂直高度进行粗略地调整，三维运动平台的调整范围小而精准，而升降车的调整范围大而粗略，两者相互配合，可实现漏料成形过程中对成形模具位置的灵活调整。
[0026]作为上述实施例的优选，上述成形设备还包括底部加热炉10、侧面加热炉11和温控仪;该底部加热炉位于压延台的底部，用于对压延台底部加热;侧面加热炉为三组加热炉IlAa IB和IIC，分别位于玻璃毛坯成形区域的外围挡板2A、2B和2(:外，用于对玻璃毛坯成形区域的外围挡板加热;温控仪用于对底部加热炉和侧面加热炉进行加热程序控制。本申请实施例的玻璃成形设备中，在压延台底部和玻璃毛坯成形区域的外围挡板外同时设置加热炉，可使玻璃成形时玻璃毛坯的底部和边缘均能保持适宜的成形温度。如果只对压延台底部加热，玻璃毛坯边缘达到适宜温度时而底部温度过高，则造成熔体粘盘，玻璃冷却时容易产生炸裂，而当玻璃毛坯底部温度合适时，边缘温度过低，玻璃块四周容易出现波纹，进而产生应力集中等问题。上述玻璃成形设备尤其适用于成形大尺寸玻璃，可避免因玻璃尺寸大而产生底部和边缘成形温度不能同时达到要求的问题，能获得边缘无炸裂、表观良好且光学质量高的玻璃毛坯。
[0027]作为上述实施例的优选，上述三组加热炉均为可移动式的独立工作加热炉。本申请实施例的玻璃成形设备可根据实际需要，分别单独开启或同时开启玻璃毛坯成形区域外围挡板外的三组侧面加热炉，并可对其加热温度进行分别控制；该三组侧面加热炉为可移动式，可随成形模具尺寸的调整进行相应的位置调整。
[0028]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种玻璃的成形模具，其特征在于，所述成形模具包括压延台、外围挡板和斜挡板；所述外围挡板位于压延台四周，所述压延台与外围挡板形成成形模具的浇铸凹槽;所述斜挡板位于浇铸凹槽内并将浇铸凹槽分成玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域，所述斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成斜坡。2.根据权利要求1所述的玻璃的成形模具，其特征在于，所述斜挡板为紫铜合金材质。3.根据权利要求1所述的玻璃的成形模具，其特征在于，所述斜坡为直线形斜坡，所述直线形斜坡的坡角为40°-50°。4.一种玻璃的成形设备，其特征在于，所述成形设备包括权利要求1-3任一项所述的成形模具;所述成形设备还包括测距控制机构，所述测距控制机构用于自动控制漏料成形时漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离。5.根据权利要求4所述的玻璃的成形设备，其特征在于，所述测距控制机构包括测距控制仪和三维运动平台，所述测距控制仪位于漏料管的下端口，所述成形模具位于三维运动平台上;所述测距控制仪与所述三维运动平台电连接，所述测距控制仪用于实时测量漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离，并向三维运动平台传送指令，所述三维运动平台根据测距控制仪的指令对成形模具的位置进行调整，以实现对漏料管下端口与成形模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离的实时调控。6.根据权利要求5所述的玻璃的成形设备，其特征在于，所述成形设备还包括升降车；所述成形模具和三维运动平台位于升降车上，所述升降车用于调整成形模具和三维运动平台的垂直高度。7.根据权利要求4所述的玻璃的成形设备，其特征在于，所述成形设备还包括底部加热炉、侧面加热炉和温控仪;所述底部加热炉位于压延台的底部，用于对压延台底部加热;所述侧面加热炉为三组加热炉，分别位于玻璃毛坯成形区域的外围挡板外，用于对玻璃毛坯成形区域的外围挡板加热；所述温控仪用于对底部加热炉和侧面加热炉进行加热程序控制。8.根据权利要求7所述的玻璃的成形设备，其特征在于，所述三组加热炉均为可移动式的独立工作加热炉。
【专利摘要】本实用新型公开了一种玻璃的成形模具和成形设备，其中玻璃的成形模具包括压延台、外围挡板和斜挡板；所述外围挡板位于压延台四周，所述压延台与外围挡板形成成形模具的浇铸凹槽；所述斜挡板位于浇铸凹槽内并将浇铸凹槽分成玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域，所述斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成斜坡；该成形模具解决了现有玻璃成形设备在成形低粘度玻璃时产品质量和良品率低的问题，提高了低粘度玻璃的成形质量，并实现了大尺寸、高光学均匀性、易析晶的低粘度玻璃的成形。
【IPC分类】C03B19/02
【公开号】CN205387540
【申请号】CN201620095965
【发明人】王衍行, 祖成奎, 何坤, 周鹏, 许晓典, 王琪
【申请人】中国建筑材料科学研究总院
【公开日】2016年7月20日
【申请日】2016年1月29日