一种曲面钢化玻璃的成型方法及设备与流程

本发明属于玻璃深加工领域的曲面玻璃钢化设备，具体涉及一种曲面钢化玻璃的成型方法及设备。

背景技术：

夹胶钢化玻璃或中空钢化玻璃在生产中，需要先生产两片玻璃，然后再将其对合组成。对于平面夹胶玻璃或平面中空玻璃来说，相对合的两片玻璃规格应该相同。但是对于两片曲面玻璃对合来说，如果两片曲面玻璃曲率相同，那么在合片过程中，其中一块玻璃会对另一块玻璃造成干涉，很难进行合片，如图1所示。因此，需要合片的两块曲面玻璃应该具有不同的曲率，且两者曲率相差不大，以能够满足夹胶层或中空层的设置为原则。但是，目前的钢化设备很难做到一套设备生产两种曲率不等的曲面钢化玻璃。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种曲面钢化玻璃的成型方法及设备，该设备具有通过可拆卸连接的精确成型段，可以快速实现与钢化设备预成型段的连接与更换，对经过预成型段成型的玻璃再精确成型为不同曲率的曲面钢化玻璃，从而降低不同曲率的曲面玻璃的生产成本，提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种曲面钢化玻璃的成型方法，包括如下步骤：

步骤一，第一平板玻璃在加热炉中被加热到设定的温度后，通过预成型段被弯曲成型，得到具有第一预成型曲率的曲面玻璃；

步骤二，具有第一预成型曲率的曲面玻璃进入具有第一目标曲率的精确成型段被继续弯曲，直至得到具有第一目标曲率的曲面玻璃，第一目标曲率大于第一预成型曲率；

步骤三，将具有第一目标曲率的精确成型段更换为具有第二目标曲率的精确成型段；

步骤四，第二平板玻璃在加热炉中被加热到设定的温度后，通过预成型段被弯曲成型，得到具有第二预成型曲率的曲面玻璃，所述第二预成型曲率与所述第一预成型曲率相等；

步骤五，具有第二预成型曲率的曲面玻璃进入具有第二目标曲率的精确成型段被继续弯曲，直至得到具有第二目标曲率的曲面玻璃，第二目标曲率大于第二预成型曲率，且第二目标曲率与第一目标曲率不相等；

所述第二目标曲率与所述第一目标曲率的差值为△，△的大小以保证第二目标曲率的曲面玻璃和第一目标曲率的曲面玻璃能够合片制成夹胶玻璃或中空玻璃为原则，且制成的夹胶玻璃的夹胶层或中空玻璃的中空层的厚度为1mm-20mm。

进一步的，所述厚度为1.5mm-16mm。

更进一步的，所述厚度为1.5mm-5mm。

所述具有第一目标曲率的曲面玻璃和具有第二目标曲率的曲面玻璃的截面形状为“c”形、“s”形、“v”形、“u”形、“w”形、“l”形或“j”形。

一种曲面钢化玻璃的成型设备，包括按工艺流程走向设置的预成型段和精确成型段，精确成型段具有不同规格，每种规格的精确成型段用于一种目标曲率曲面玻璃的精确成型，所述精确成型段包括上成型装置和下成型装置，所述上成型装置和下成型装置均与机架可拆卸连接；所述上成型装置的上成弧机构和所述下成型装置的下成弧机构通过凸凹配合形成供玻璃通过并成型的成型通道；在上成弧机构的软轴辊道之间设置多个压轮，位于所述成型通道入口端的压轮定义为第一压轮，其余压轮为后续压轮，所述后续压轮和上成弧机构中软轴辊道的滚轮压在通过的曲面玻璃上表面；在下成弧机构的软轴辊道之间设置多个托轮，托轮和压轮一一对应设置，位于所述成型通道入口端的托轮定义为第一托轮，其余托轮为后续托轮，所述后续托轮和下成弧机构中软轴辊道的滚轮压在通过的曲面玻璃下表面；在同一纵排的压轮和托轮中，所述第一压轮和相对应的第一托轮之间的距离大于所述后续压轮和相对应的后续托轮之间的距离，以使得所述成型通道形成楔形入口。

所述上成弧机构还包括沿玻璃运动方向依次设置的上弧板，所述软轴辊道安装在所述上弧板的弧形面上；所述下成弧机构还包括沿玻璃运动方向依次设置的下弧板，所述软轴辊道安装在所述下弧板的弧形面上；上弧板的软轴辊道和下弧板的软轴辊道上下凸凹配合，形成所述的成型通道。

所述上成型装置还设有多个用以安装所述压轮的上模板，所述上模板沿垂直于玻璃运动方向设置，并且每个上模板与多个上弧板连接，所述上模板还设有用以安装软轴辊道的软轴基座；所述下成型装置还设有多个用以安装所述托轮的下模板，所述下模板沿垂直于玻璃运动方向设置，并且每个下模板与多个下弧板连接，所述下模板还设有用以安装软轴辊道的软轴基座。

所述软轴辊道包括软轴和安装在软轴上的滚轮。

所述软轴辊道的长度方向中部设有传动机构，所述上成弧机构中的传动机构和设置在上机架的动力机构连接，所述下成弧机构中各个软轴辊道上的传动机构啮合连接。

所述传动机构为链轮、带轮或齿轮，所述动力机构为电机。

所述上成弧机构通过柔性下压机构实现对所述成型通道高度的微调。

所述柔性下压机构为气缸，气缸的气缸座固定在上成型装置的上机架上，气缸的活塞杆和上成弧机构的支撑架连接。

所述上成弧机构和下成弧机构之间设有多套竖直导向机构。

所述竖直导向机构包括导向杆和导向套，所述导向杆设置在所述上成弧机构的支撑架上，所述导向套设置在所述下机架上，所述导向杆下端活动设置在所述导向套内。

所述上成型装置的上机架和所述上成弧机构的支撑架之间设有多套联动机构，用以实现上机架和上成弧机构的整体上升。

所述联动机构包括连杆和锁紧螺母，所述连杆上端固定在所述上机架上，下端通过锁紧螺母固定在所述上成弧机构的支撑架上。

本发明的有益效果是：本发明可以利用一套设备生产不同曲率的曲面玻璃，以利于合片制作夹胶玻璃或中空玻璃；而且成型设备中精确成型段可通过可拆卸方式与钢化设备的机架连接，这样就可以通过更换精确成型段生产不同的目标曲率的曲面玻璃，满足不同规格的要求，该装置并不涉及钢化设备原有结构的改变，便于使用和改装。

本发明中气缸可以柔性下压上成弧机构，避免压力过大造成玻璃的破碎，而且气缸的设置还可以对上成弧机构和下成弧机构之间的距离进行微调，以适应不同厚度的玻璃。

本发明在精确成型段的入口端形成一个楔形入口，这样即使玻璃成型后有一定的回弹，也可以顺利进入精确成型段进一步的稳定玻璃的形状，从而不必因为玻璃的变形去调整精确成型段的成弧机构，简化操作，提高生产效率，而且也可以简化精确成型段成弧机构的结构，降低设备的成本和故障率。

本发明中精确成型段不仅设置软轴辊道，并在软轴辊道之间设置压轮和托轮，这样就增大了对玻璃的支撑密度，提高了玻璃的成型精度。

附图说明

图1为现有技术中两片同样规格的半圆形玻璃合片示意图；

图2为本发明中精确成型段的主视图；

图3为本发明中精确成型段的立体视图；

图4为本发明中上成型装置的结构示意图；

图5为本发明中下成型装置的结构示意图；

图6为本发明中具有楔形入口通道的成型通道的结构示意图；

图7是本发明中下模板的结构示意图；

图中标记：1、上机架，2、上成弧机构，3、下机架，4、下成弧机构，5、竖直导向机构，6、联动机构，7、气缸，8、电机，9、支撑架，10、上弧板，11、软轴辊道，12、链轮，13、立柱，14、下弧板；15、成型通道，16、第一压轮，17、上模板，18、后续压轮，19、滚轮，20、固定槽，21、第一托轮，22、下模板，23、后续托轮，24、软轴基座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

一种曲面钢化玻璃的成型设备，包括预成型段和可以更换的精确成型段，所述预成型段为现有设备，属于现有技术，对其结构不做赘述，附图仅显示精确成型段的具体结构。在本发明中，预成型段用于单曲面玻璃的初步成型，预成型段出来的玻璃进入精确成型段进行下一步的精确成型；当然，也可以在预成型段和精确成型段设置一个和预成型段曲率相同的稳型段，对初步成型的玻璃进一步稳型，再进入精确成型段最终成型。所述的精确成型段具有不同规格，每种规格的精确成型段用于一种目标曲率的曲面玻璃的成型，精确成型段通过可拆卸方式快速实现与设备机架的连接与拆卸，从而便于精确成型段的更换，以生产不同目标曲率的曲面玻璃。

下面以生产半圆柱形的夹胶玻璃为例，对本发明的结构进行详细说明。

所述的精确成型段包括上下设置的上成型装置和下成型装置，上成型装置的上机架1和预成型段的机架通过螺栓实现可拆卸连接，下成型装置的下机架3和预成型段的机架通过螺栓实现可拆卸连接，从而实现精确成型段的快速更换，以生产不同曲率的半圆柱形玻璃，使其能够顺利合片。或者，上成型装置和下成型装置连接好以后，仅通过下成型装置实现与机架的连接，避免分开与机架连接造成上成型装置和下成型装置之间错位。

如图2-4所示，所述上成型装置还包括上成弧机构2和驱动上成弧机构2上下运动的升降机构，所述的升降机构采用四个同步动作的气缸7，上机架1相对称的两侧各设置两个气缸7，气缸7的气缸座安装在所述的上机架1上，气缸7的活塞杆和上成弧机构2固定连接，所述上成弧机构2上部设有框架结构的支撑架9，所述活塞杆与支撑架9固定连接；所述上成弧机构2包括沿玻璃运动方向依次设置的上弧板10以及安装在上弧板10的软轴辊道11，上弧板10顶部安装在所述的支撑架9上，软轴辊道11通过软轴基座安装在所述上弧板10底部的弧形面上，并形成与弧形面相吻合的弧形；所述软轴辊道11包括软轴和安装在软轴上的滚轮。

如图2、3、5所示，所述下成型装置还包括下成弧机构4，下成弧机构4包括沿玻璃运动方向依次设置的下弧板14以及安装在下弧板14的软轴辊道11，所述下弧板14的底部安装在下机架3上，下弧板14的两侧边安装在下机架3两侧的立柱13之间，所述软轴辊道11通过软轴基座安装在所述下弧板14的弧形面上，并形成与弧形面相吻合的弧形；所述软轴辊道11包括软轴和安装在软轴上的滚轮。

所述上成弧机构2的软轴辊道11和所述下成弧机构4的软轴辊道11上下凸凹配合，可以形成玻璃通过并精确成型的成型通道15。

由于玻璃从成型段中出来后，会有一定程度的变形反弹，如果精确成型段入口端的第一根软轴辊道11的形状和初步成型的玻璃目标形状吻合，那么当玻璃出现反弹变形后，就很难进入精确成型段，因此本发明中的成型通道15具有楔形入口，这样玻璃在进入精确成型段时，即便出现变形反弹，也能顺利进入。

如图6所示，所述楔形入口可以通过以下方案实现：在上成弧机构2的软轴辊道11之间设置多个压轮，位于所述成型通道15入口端的压轮定义为第一压轮16，其余压轮为后续压轮18，所述后续压轮18和上成弧机构2中软轴辊道11的滚轮19压在通过的曲面玻璃上表面；在下成弧机构4的软轴辊道11之间设置多个托轮，托轮和压轮一一对应设置，位于所述成型通道15入口端的托轮定义为第一托轮21，其余托轮为后续托轮23，所述后续托轮23和下成弧机构4中软轴辊道11的滚轮19压在通过的曲面玻璃下表面；在同一纵排的压轮和托轮中，所述第一压轮16和相对应的第一托轮21之间的距离大于所述后续压轮18和相对应的后续托轮23之间的距离，以使得所述成型通道15形成楔形入口。

以上所述“同一纵排”是指与玻璃运动方向平行的一排。

为了安装压轮和托轮并实现楔形入口，在上成弧机构2上还设有上模板17，上模板17安装在上弧板10上；在下成弧机构4还设有下模板22，下模板22安装在下弧板14上。下面以下模板22为例，对下模板22的安装、托轮以及软轴辊道11的安装进行说明。

如图6、7所示，所述下模板22底部具有多个固定槽20，每个固定槽20对应一块下弧板14，通过固定槽20卡在下弧板14的弧形面上实现与多个下弧板14的连接，而且在垂直于玻璃运动方向上，多个下模板22沿下弧板14的弧形面间隔设置；下模板22的顶部沿其长度方向设置一排软轴基座24，软轴基座24间隔设置，所述软轴辊道11的软轴可以穿设在该软轴基座24上，并能旋转，并且由于软轴基座24下方即为所述的固定槽20，因此软轴辊道11正好与所述下弧板14的弧形面位置对应；相邻的软轴基座24之间分别设置两个自由转动的托轮，而且托轮在下模板22上采用交替设置的方式设置在下模板22的两侧；在图7中，下模板22的左端还设有一个托轮，其安装位置低于其余的托轮，将其定义为第一托轮21，其余为后续托轮23。同样的，所述上模板17也采用相应的方式进行安装，这样在下模板22和上模板17安装以后，就可以实现以上所述的楔形入口。

所述气缸7在下压上成弧机构2时，为了保证上成弧机构2竖直升降，避免卡死气缸，在上成弧机构2和下成弧机构4之间设有多套竖直导向机构5，竖直导向机构5设置在所述支撑架9和所述立柱13之间，包括导向杆和导向套，所述导向杆设置在所述上成弧机构2的支撑架9上，所述导向套设置在所述下机架3的立柱13内，所述导向杆下端活动插设在所述导向套内。

所述气缸7主要用于上成弧机构2和下成弧机构4之间距离的微调，当需要提升上成型装置或上成弧机构2时，仅仅靠气缸是不够的，为此，本发明还设计了联动机构6，所述联动机构6包括连杆和锁紧螺母，所述连杆上端固定在所述的上机架1上，下端穿过所述下成弧机构2的支撑架9，并装配有锁紧螺母，所述锁紧螺母和所述支撑架9之间留有供上成弧机构2下压的活动距离。

所述上成型装置的上机架1还设有电机8作为驱动软轴辊道11的动力机构，在软轴辊道11长度方向的中部设有链轮12作为传动机构，上机架1上还设有多个中间传动的改向链轮，将动力从电机8传递至软轴辊道11，作为优选，所述上成弧机构2中的软轴辊道11为主传动，通过链条与电机8相连，并且上成弧机构2中各个软轴辊道的链轮由链条连接；下成弧机构4中的软轴辊道11为主传动，并且下成弧机构4中的软轴辊道11中部也设有链轮12，并由链条将链轮12啮合连接，实现下成弧机构4中各个软轴辊道11的同步运动。

利用以上设备生产半圆柱形夹胶玻璃中两种不同曲率的曲面玻璃的方法是：

步骤一，第一平板玻璃在加热炉中被加热到设定的温度后，通过预成型段被弯曲成型，得到具有第一预成型曲率的曲面玻璃；

步骤二，具有第一预成型曲率的曲面玻璃进入具有第一目标曲率的精确成型段被继续弯曲，直至得到具有第一目标曲率的曲面玻璃，第一目标曲率大于第一预成型曲率；

步骤三，将具有第一目标曲率的精确成型段更换为具有第二目标曲率的精确成型段；

步骤四，第二平板玻璃在加热炉中被加热到设定的温度后，通过预成型段被弯曲成型，得到具有第二预成型曲率的曲面玻璃，所述第二预成型曲率与所述第一预成型曲率相等；

步骤五，具有第二预成型曲率的曲面玻璃进入具有第二目标曲率的精确成型段被继续弯曲，直至得到具有第二目标曲率的曲面玻璃，第二目标曲率大于第二预成型曲率，且第二目标曲率与第一目标曲率不相等；所述第二目标曲率与所述第一目标曲率的差值为△，△的大小以保证具有第二目标曲率的曲面玻璃和具有第一目标曲率的曲面玻璃能够合片制成夹胶玻璃或中空玻璃，且制成的夹胶玻璃的夹胶层或中空玻璃的中空层的厚度为1mm-20mm。

步骤六，然后将具有第二目标曲率的曲面玻璃和具有第一目标曲率的曲面玻璃进行合片，并夹胶，制成半圆柱形的夹胶玻璃。

所述夹胶层的厚度为1.5mm-16mm。

生产中空玻璃时，具有和所述步骤一至步骤五同样的成型方法，所不同的是，对具有第二目标曲率的曲面玻璃和具有第一目标曲率的曲面玻璃进行合片后抽取真空，制得中空玻璃，中空层厚度范围为1mm-20mm，优选为1.5mm-16mm。

以上实施方式中，生产半圆柱形夹胶玻璃时，所成型的曲面玻璃的截面呈“c”形，除此之外，所述曲面玻璃的截面形状还可以为“s”形、“v”形、“u”形、“w”形、“l”形或“j”形。

利用本发明所生产出来的不同曲率的单曲面玻璃可以配合制作夹胶玻璃，也可以单独使用。

尽管已参考若干说明性的实施方式来描述实施方式，应当理解，本领域技术人员可以设想的许多其它修改和实施方式将落入本公开的原理的精神和范围内。更具体而言，在本说明书、附图和所附权利要求的范围中的主题组合布置的组成部件和/或布置方面的各种变化和修改是可能的。除了组成部件和/或布置方面的变化和修改之外，其它的用途对于本领域技术人员而言也将是显然的。