專利名稱：彎曲玻璃板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種彎曲玻璃板的方法，特別是指一種通過兩個(gè)甚至多個(gè)輔助支撐改變玻璃板的受力分布的彎曲玻璃板的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的玻璃板成型方法是將玻璃板支撐在彎曲框架或模具上，通過玻璃板自身的重力進(jìn)行彎曲，從而形成玻璃板的最終形狀。此種重力成型用彎曲模具具有與玻璃板的最終彎曲形狀接近的邊框結(jié)構(gòu)。將玻璃板以基本上水平的方式放在彎曲模具的邊框的周邊的幾個(gè)點(diǎn)上，以這種方式支撐的玻璃板通過一個(gè)彎曲爐，一般根據(jù)不同溫度分幾個(gè)成型階段。第一個(gè)階段一般為預(yù)熱階段，在預(yù)熱階段玻璃板被加熱到接近玻璃板軟化點(diǎn)的溫度，下一個(gè)階段為成型階段，在那里玻璃板被加熱到560℃-650℃的溫度，整個(gè)過程中由于重力作用而逐漸彎曲，玻璃板在周邊處與框架的形狀相匹配以達(dá)到所要求的曲率，最后一個(gè)階段為退火冷卻階段，玻璃板被退火冷卻，因而在離開彎曲爐時(shí)就可以將它們從模具上移走。
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，為了體現(xiàn)美觀、流暢的車身輪廓，汽車前擋的裝車角度越來越低，玻璃板設(shè)計(jì)趨向于更寬、更薄，玻璃型面越來越復(fù)雜，玻璃板兩側(cè)邊的弧深也越來越大。如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)的工藝生產(chǎn)這些玻璃則會(huì)產(chǎn)生以下缺陷1、中間球面過渡不順成S形狀分布太明顯，在玻璃大小頭易產(chǎn)生光畸變，另外球面過渡不順甚至還會(huì)影響附件(如雨刮器、雨感器)的安裝和使用；2、邊部過大球面即在該窗玻璃的四條邊部的中間區(qū)域產(chǎn)生過大球面；3、角部反向球面對(duì)于角部的長(zhǎng)邊或側(cè)邊曲率半徑變化較大的玻璃，角部容易產(chǎn)生反向球面；4、吻合度無法控制對(duì)于側(cè)邊彎曲、橫向方向上拱高(拱高是指玻璃板角部端點(diǎn)A2、A3的連線的中點(diǎn)與玻璃板的垂直距離，如圖1所示)比較大的玻璃板，在玻璃板的側(cè)邊易產(chǎn)生荷葉邊，這影響了玻璃板的裝車性能；5、模具痕跡明顯對(duì)于彎曲度較大的玻璃板，其展開尺寸比彎曲后的尺寸大的多，因此在玻璃板上片時(shí)，玻璃與模具的接觸處距離玻璃板邊緣就很遠(yuǎn)，這樣在玻璃板軟化成型時(shí)，玻璃板接觸處滑動(dòng)到邊緣的距離就很長(zhǎng)，從而造成玻璃板大面積的滑動(dòng)痕跡，影響玻璃板的外觀質(zhì)量。
為了獲得球面過渡平順的玻璃，美國專利第6240746號(hào)提到了一種通過細(xì)分爐絲結(jié)構(gòu)，獲取理想的不均勻溫度場(chǎng)從而在玻璃上形成不同的溫度分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃難以形成球面的區(qū)域的較高溫度的加熱，使玻璃的強(qiáng)度發(fā)生明顯的變化，以獲取更大的變形的方法。美國專利第5656052號(hào)中提到了一種通過設(shè)置可升降的爐絲分隔擋墻，實(shí)現(xiàn)局部較為集中的加熱，使玻璃的強(qiáng)度發(fā)生明顯的變化，以生產(chǎn)過渡平順的玻璃產(chǎn)品的方法。這兩種方法都是采用通過不均勻加熱改變玻璃的強(qiáng)度的方式獲得平順的球面過渡，這樣難免因局部高溫造成的玻璃缺陷，主要為光學(xué)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種彎曲玻璃板的方法，通過在一輔助支撐架上改變玻璃的受力分布，避免在玻璃板彎曲成型過程中上述缺陷的發(fā)生。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的一種彎曲玻璃板的方法，包括第一步驟在一輔助支撐架上改變玻璃的受力分布，彎曲玻璃板，使該玻璃板難以成型部分形成一超過成型玻璃的最佳球面；第二步驟玻璃板由輔助支撐架轉(zhuǎn)移到一成型架，并在該過程中抵消前一階段形成的過大球面；第三步驟玻璃板在成型架上繼續(xù)彎曲，直到該玻璃板的整個(gè)邊緣與該成型架接觸為止，該成型架一般具有比輔助支撐架弧度大的玻璃板成型表面；第四步驟冷卻該玻璃板，停止玻璃板的彎曲，使之獲得最終形狀。
在第一步驟以及第二步驟之間包括一輔助支撐架下降，玻璃下落到一過渡支撐架的步驟，玻璃在該過渡支撐架上部分地抵消前一階段形成的過大球面，當(dāng)玻璃邊緣與該過渡支撐架完全接觸之后可在難形成球面的區(qū)域再次形成較大球面，然后再下落到成型架上第二次抵消前述過大球面，即第二步驟可以增加一個(gè)或多個(gè)過渡支撐，分兩次或多次抵消前述過大球面。
或者在第一步驟以及第二步驟之間包括玻璃在輔助支撐架上形成一定球面時(shí)，另一支撐開始與該輔助支撐架同時(shí)接觸玻璃，使形成過大球面的區(qū)域往玻璃中間轉(zhuǎn)移，即第一步驟以及第二步驟之間包括采用另外的一個(gè)或多個(gè)支撐，分一次或多次轉(zhuǎn)移前述過大球面，然后該輔助支撐架和該另外的支撐一起或分步下落。
在第二步驟之前，包括一將該成型架升起至該輔助支撐架上方的步驟。
或者在第二步驟之前，包括一將該輔助支撐架下落至該成型架下方的步驟。
本發(fā)明玻璃板彎曲成型方法的優(yōu)點(diǎn)在于通過使玻璃板在第一步驟時(shí)改變玻璃板的重力分布，避免了最終成型玻璃1、局部過大球面；2、角部的長(zhǎng)邊或側(cè)邊形狀變化急劇引起的角部反向球面；3、側(cè)邊彎曲、長(zhǎng)度方向上拱高比較大的玻璃板，在玻璃板的側(cè)邊產(chǎn)生荷葉邊；以及4、對(duì)于彎曲度較大的玻璃板，在彎曲成型過程中產(chǎn)生的滑動(dòng)痕跡。從而提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量及光學(xué)性能。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1為在傳統(tǒng)模具上玻璃板側(cè)邊和角部的球面分布示意圖。
圖2為在傳統(tǒng)模具上玻璃板的側(cè)邊受力示意圖。
圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例模具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的初始成型狀態(tài)的模具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的最終成型狀態(tài)的模具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為第一實(shí)施例模具初始成型狀態(tài)時(shí)的玻璃板側(cè)邊受力示意圖。
圖7為第一實(shí)施例模具最終成型狀態(tài)時(shí)的玻璃板側(cè)邊受力示意圖。
圖8為在傳統(tǒng)模具上成型時(shí)的玻璃板大小頭球面分布示意圖。
圖9為在傳統(tǒng)模具上成型時(shí)的玻璃板大小頭受力示意圖。
圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例模具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為本發(fā)明第二實(shí)施例的初始成型狀態(tài)的模具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為本發(fā)明第二實(shí)施例的最終成型狀態(tài)的模具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13為第二實(shí)施例初始成型狀態(tài)時(shí)的玻璃板大小頭受力示意圖。
圖14為第二實(shí)施例最終成型狀態(tài)時(shí)的玻璃板大小頭受力示意圖。
圖15為本發(fā)明第三實(shí)施例模具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為本發(fā)明第四實(shí)施例模具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，玻璃板的四個(gè)角分別為A1、A2、A3、A4，通常A1A4邊稱之為小頭，A2A3邊稱之為大頭，A1A2邊和A3A4邊都稱之為側(cè)邊。側(cè)邊A1A2和側(cè)邊A3A4之間的連線方向稱之為橫向方向，大頭A1A4和小頭A2A3之間的連線方向稱之為縱向方向。
當(dāng)玻璃板在傳統(tǒng)模具上成型時(shí)，由于模具側(cè)邊弧度的關(guān)系，其兩側(cè)邊B區(qū)域從開始升溫到軟化一直處于懸空狀態(tài)，受重力作用最大且作用時(shí)間長(zhǎng)，因此下垂最嚴(yán)重；又由于玻璃板在一定溫度狀態(tài)下其變形伸長(zhǎng)量是一定的，當(dāng)B區(qū)域受重力作用最大時(shí)，玻璃板側(cè)邊的伸長(zhǎng)量就往B區(qū)域移動(dòng)，自然角部所受的重力小，其向下拉伸的變型量就少，如圖2所示。這就容易形成如圖1中所示角部形成反向球面，和形成B區(qū)域的過大球面，影響側(cè)邊及角部光學(xué)性能。
圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例模具結(jié)構(gòu)示意圖，圖中只畫出半副模具，另外一半與之對(duì)稱，圖中未示出。本實(shí)施例克服了圖1的缺陷。
圖4和圖5分別為第一實(shí)施例模具處于初始成型狀態(tài)和最終成型狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖，在初始成型狀態(tài)，玻璃板3與輔助支撐架1接觸，在玻璃板烘彎過程中，通過輔助支撐架1下降或者成型架2上升，直至玻璃板3與成型架2完全貼合，從而實(shí)現(xiàn)圖5所示的最終成型狀態(tài)；其中成型架2的彎曲弧度要大于輔助支撐架1的彎曲弧度，而且成型架2的彎曲弧度與玻璃板3的最終彎曲弧度保持一致。如圖4所示，在模具的側(cè)邊加一輔助支撐架1，在升溫及軟化過程中就改變了玻璃板3在傳統(tǒng)模具上的懸空狀態(tài)，從而減輕了圖2所示的B區(qū)域的重力作用，再通過改變角部和B區(qū)域的溫度差，讓角部的溫度高于B區(qū)域的溫度，使玻璃板3的伸長(zhǎng)量往角部轉(zhuǎn)移，這樣玻璃板3在輔助支撐架1上成型時(shí)其重力作用就發(fā)生了改變，如圖6所示。因此在輔助支撐架1還未脫落前，角部就已形成球面且減小了B區(qū)域的變形伸長(zhǎng)量，當(dāng)輔助支撐架1脫落后，玻璃板3與成型架2完全貼合，如圖5所示。這樣，就形成了過渡順暢的側(cè)邊受力分布，如圖7所示。從而減少角部反球面及側(cè)邊凸起變形的現(xiàn)象。
另外，采用傳統(tǒng)模具還會(huì)使玻璃板成型時(shí)在大小頭的縱向方向上產(chǎn)生不同的受力分布。如圖8所示，當(dāng)玻璃板放在傳統(tǒng)模具上時(shí)，由于成型架的拱高的影響，玻璃板大頭和小頭處于懸空狀態(tài)，當(dāng)玻璃板開始升溫時(shí)，大頭和小頭所受的重力作用最大，最早接觸到成型架，導(dǎo)致A區(qū)域所受的重力作用時(shí)間最長(zhǎng)、下垂最嚴(yán)重，這時(shí)玻璃板的伸長(zhǎng)量開始往A區(qū)域轉(zhuǎn)移，如圖9所示。相對(duì)于整塊玻璃板而言，當(dāng)玻璃板軟化接觸到成型架后，C區(qū)域所受的重力作用最大、下垂最嚴(yán)重，同時(shí)玻璃板四個(gè)角被支撐住，在較高點(diǎn)A2、A3兩點(diǎn)連線附近的玻璃板B區(qū)域，除承受本身的重力外，還對(duì)縱向方向相鄰區(qū)域的玻璃板形成支撐作用，無形中抵抗了平順球面的形成，導(dǎo)致自身難以形成預(yù)期球面，從而產(chǎn)生了S形狀的過渡不順的球面，如圖9所示。
為了改變這一受力分布，本發(fā)明采用輔助支撐架，根據(jù)玻璃板的形狀在相應(yīng)的位置給予支撐，使玻璃板的支撐力分散在較長(zhǎng)和較多的位置，該輔助支撐架使玻璃板的受力分布分散在期望進(jìn)行彎曲的區(qū)域。
圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例模具結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例克服了如圖8和圖9所述的缺陷。
圖11和圖12分別為第二實(shí)施例模具處于初始成型狀態(tài)和最終成型狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖，在初始成型狀態(tài)，玻璃板3與輔助支撐架4接觸，在玻璃板烘彎過程中，通過輔助支撐架4下降或者成型架5上升，直至玻璃板3與成型架5完全貼合，從而實(shí)現(xiàn)圖12所示的最終成型狀態(tài)；其中成型架5的彎曲弧度要大于輔助支撐架4的彎曲弧度，而且成型架5的彎曲弧度與玻璃板3的最終彎曲弧度保持一致。如圖11所示，在模具的大小頭設(shè)置一輔助支撐架4，在升溫及軟化過程中改變玻璃板3在傳統(tǒng)模具上的懸空狀態(tài)，從而減輕了圖9所示的A區(qū)域的重力作用，再通過改變B區(qū)域和C區(qū)域的溫度差，讓B區(qū)域的溫度高于C區(qū)域的溫度，使玻璃板3的伸長(zhǎng)量往B區(qū)域轉(zhuǎn)移，這樣玻璃板3在輔助支撐架4上成型時(shí)其重力作用就發(fā)生了改變，在輔助支撐架4還未脫落前，形成一“平底鍋”型而且局部球面超過最終球面的玻璃，如圖13所示。當(dāng)輔助支撐架4脫落后，玻璃板3與成型架5完全貼合，如圖12所示。脫落前由輔助支撐架4支撐形成的過大球面，在第二步驟時(shí)被成型架5支撐時(shí)通過對(duì)玻璃板3的彎曲，在縱向方向上形成的急劇變形部分被抵消形成更為平順的球面過渡，如圖14所示。從而減少B區(qū)域球面反向凸起變形的現(xiàn)象；使玻璃板縱向方向上球面過渡更加順暢，改善了玻璃板大小頭的光學(xué)性能。
圖3所述的輔助支撐架包括分別位于成型架兩條短邊旁兩條短邊，圖10所述的輔助支撐架包括分別位于成型架兩條長(zhǎng)邊旁的兩條長(zhǎng)邊；另外，該輔助支撐架還可以部分地包括該兩條長(zhǎng)邊或短邊，該成型架包括兩條長(zhǎng)邊以及兩個(gè)圍繞一水平軸樞轉(zhuǎn)安裝于該長(zhǎng)邊的框架，形成一個(gè)與玻璃最終形狀的周邊一致的曲線。
該輔助支撐架以及該成型架的短邊有時(shí)具有相同的彎曲弧度，該成型架的長(zhǎng)邊一般具有比該輔助支撐架的長(zhǎng)邊更大的彎曲弧度，但在局部區(qū)域需要具有與該輔助支撐架相同甚至更大的彎曲弧度。
或者該成型架的長(zhǎng)邊以及短邊都具有比輔助支撐架的長(zhǎng)邊以及短邊較大的彎曲弧度。
在第二步驟包括一將該成型架升起至該輔助支撐架上方的步驟。
或者在第二步驟包括一將該輔助支撐架落至該成型架下方的步驟。
為了更好的實(shí)行本發(fā)明，可以結(jié)合適宜的溫度場(chǎng)在玻璃板的各個(gè)部分形成不同的溫度分布，改變玻璃板的強(qiáng)度。
圖15為本發(fā)明的第三實(shí)施例，其在第一實(shí)施例基礎(chǔ)上加了兩條過渡支撐架7，當(dāng)玻璃板側(cè)邊的弧度特別大時(shí)，為了減緩第二階段抵消過大球面的過程，在成型架8以及輔助支撐架6之間設(shè)置一過渡支撐架7，玻璃板首先在輔助支撐架6上形成一過大球面，然后輔助支撐架6下降，玻璃板下落到過渡支撐架7，部分地抵消前一階段形成的過大球面，當(dāng)玻璃板邊緣與該過渡支撐架7完全接觸之后可在難形成球面的區(qū)域再次形成較大球面，然后再下落到成型架8上，進(jìn)一步抵消第一階段和第二階段形成的過大球面，從而形成玻璃板成型所需的最終球面。
因?yàn)檫^于急劇的彎曲過程會(huì)完全地抵消第一階段形成的過大球面，所以通過增加過渡支撐架7支撐以防止彎曲過程過于急劇，從而避免在最終成型的玻璃板上仍然存在反向球面的現(xiàn)象。
請(qǐng)參閱圖16，為本發(fā)明的第四實(shí)施例，其在第二實(shí)施例基礎(chǔ)上加兩條過渡支撐架9，能使第一階段形成過大球面的區(qū)域往中間轉(zhuǎn)移。玻璃板在輔助支撐架10上形成一過大球面，達(dá)到一定球面時(shí)過渡支撐架9接觸玻璃板，使形成過大球面的區(qū)域往玻璃板中間轉(zhuǎn)移，然后輔助支撐架10和過渡支撐架9下落，玻璃板發(fā)生彎曲，抵消前一階段形成的過大球面，玻璃板在成型架11上就形成了所需的最終彎曲形狀。
權(quán)利要求
1.一種彎曲玻璃板的方法，其特征在于包括第一步驟在一輔助支撐架上改變玻璃板的受力分布，彎曲玻璃板，使該玻璃板難以成型部分形成一超過成型玻璃的最佳球面；第二步驟玻璃板由輔助支撐架轉(zhuǎn)移到一成型架，并在該過程中抵消前一階段形成的過大球面；第三步驟玻璃板在成型架上彎曲該玻璃板，直到該玻璃板的整個(gè)邊緣與該成型架接觸為止；第四步驟冷卻該玻璃，停止玻璃板的彎曲，使之獲得最終形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的彎曲玻璃板的方法，其特征在于第二步驟和第三步驟同時(shí)進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求2所述的彎曲玻璃板的方法，其特征在于第一步驟中輔助支撐架僅支撐玻璃的兩側(cè)邊。
4.如權(quán)利要求2所述的彎曲玻璃板的方法，其特征在于第一步驟中輔助支撐架僅支撐玻璃的大、小頭。
5.如權(quán)利要求2所述的彎曲玻璃板的方法，其特征在于第一步驟中輔助支撐架同時(shí)支撐玻璃的四周。
6.如權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的彎曲玻璃板的方法，其特征在于第二步驟可以增加一個(gè)或一個(gè)以上過渡支撐，分兩次或兩次以上抵消所述過大球面。
7.如權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的彎曲玻璃板的方法，其特征在于第一步驟以及第二步驟之間包括采用另外的一個(gè)或一個(gè)以上支撐，分一次或一次以上轉(zhuǎn)移所述過大球面。
8.如上述的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的彎曲玻璃板的方法，其特征在于在第二步驟之前，包括一將該成型架升起至該輔助支撐架上方的步驟。
9.如上述的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的彎曲玻璃板的方法，其特征在于在第二步驟之前，包括一將該輔助支撐架落至該成型架下方的步驟。
全文摘要
一種彎曲玻璃板的方法，包括第一步驟在一輔助支撐架上改變玻璃的受力分布，彎曲玻璃板，使該玻璃板難以形成球面部分形成一超過成型玻璃的最佳球面；第二步驟玻璃板由輔助支撐架轉(zhuǎn)移到一成型架，并在該過程中抵消前一階段形成的過大球面；第三步驟玻璃板在成型架上繼續(xù)彎曲，直到該玻璃板的整個(gè)邊緣與該成型架接觸為止，該成型架一般具有比輔助支撐架弧度大的玻璃板成型表面；第四步驟冷卻該玻璃，停止玻璃板的彎曲，使之獲得最終形狀。使用該彎曲玻璃板的方法，使該玻璃板在彎曲成型過程中受力分布得到改變，從而改善玻璃的球面過渡曲線，提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量及光學(xué)性能。
文檔編號(hào)C03B23/02GK1935714SQ20051009453
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月21日
發(fā)明者周遵光, 鄭宗法, 劉棟 申請(qǐng)人:福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司