CN113277717B - 双曲玻璃的成型加工工艺及加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的双曲玻璃的成型加工工艺及加工设备，可以进行批量的生产，提升玻璃曲面加工的生产效率，在同一加热炉内同时加热多块玻璃，加强生产的连续性，同时利用成型辊组可以控制玻璃加热后的下沉深度，相较于现有的下沉式的成型框架，可以利用提拉装置对成型辊组进行弧度调节，可以生成不同型号的曲面玻璃，方便调节，相较于下沉式的成型框架，不需要根据不同型号制定不同的成型模具，减少投资成本。

Description

双曲玻璃的成型加工工艺及加工设备

技术领域

本发明涉及曲面玻璃加工技术领域，尤其涉及一种双曲玻璃的成型加工工艺及加工设备。

背景技术

钢化玻璃属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。随着钢化玻璃的普及，应用场景也随之增加，其中双曲面玻璃的应用在汽车、装饰以及幕墙上占据重大的比例，使用量也逐年提升，需要根据需求来扩大生产量来满足使用需求。

但是，就目前的曲面玻璃加工工艺而言，大多数采用将平面玻璃加热至热熔状态后，放置在特定的框架式成型模具内，利用玻璃热熔状态下的自重然后发生形变下坠，在模具的下部设置限位承托，在冷却定形后形成双曲面玻璃，此种加工方式制成玻璃的效率低，每次每个模具只能对单块的玻璃进行成型作业，且连续性差，玻璃在热熔成型时容易发生边缘粘附模具，影响整体的成型效果，而且在利用玻璃热熔后的自重进行下沉式的成型生产的下沉深度为15mm，在制作下沉深度为10mm或者更小的下沉深度时使用框架式模具的成品率会极大的降低，给生产和制造带来极大的不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种生产效率高且能调节玻璃成型曲面的深度的双曲玻璃的成型加工工艺及加工设备。

该双曲玻璃的成型加工工艺，包括以下步骤：

步骤1：上料，将待成型的玻璃放置在上料架上利用传送辊进行传动；

步骤2：加热，利用传送辊将待成型的玻璃传送至加热辊上，利用加热辊将待成型的玻璃推送至加热炉内进行成型前加热作业，加热炉为上下双侧加热，上侧的加热温度大于下侧的加热温度，加热温度上侧的加热温度为700-750℃，下侧的加热温度为650-700℃，加热时间150-200s，加热炉内按照传送方向进行分隔为多个加热腔室，每相邻两个加热腔室内之间通过隔板进行分隔，每个加热腔室采用单独的加热电源，待成型玻璃在热炉内的每个加热腔室的时间相同，且位于加热炉两端的加热腔室的温度小于位于加热炉中部区域的加热炉温度，为每个加热腔室设置单独的加热电源，相较于之前使用的单一加热电源能够较小维持加热炉温度所消耗的能量，通过个隔热帘进行分隔，能够在不影响比例正常运转的情况下避免中部的加热腔室的热量散失，保证玻璃的加热效果最佳；

步骤3：成型，在加热炉的后方架设成型辊组，将加热后的玻璃传送至成型辊组，在玻璃自加热炉进入成型辊组内进行钢化成型之预留有40ms的钢化延时，在成型辊组的上方和下方设置有吹气组件辅助成型，成型时间为15-25s，吹气组件为两组，分别位于成型辊组的上下两侧，成型辊组上方的风压大于下方的风压，不同的玻璃厚度所使用的风压不同，其中成型辊组上方的风压为1.5-11Kpa，成型辊组下方的风压为0.1-0.75Kpa，在玻璃到达成型辊组之前，首先调节成型辊组形成符合要求的倾斜角度，成型辊组的两端利用提升装置形成高度差，每个成型辊利用辊体表面的弧度形成中部下沉的弧度差，在成型时成型辊组的上下两侧进行吹风辅助成型，上侧的吹风加速玻璃下沉形成曲面，下方的吹风对玻璃施加向上的承托力，避免玻璃的过度下沉，同时使得玻璃表面在成型后更加光滑；

步骤4：冷却，利用传送辊将成型后的玻璃传送至冷却风箱内，冷却10-20s，冷却完成后进行收料，冷却风压为1.3-1.5Kpa。

玻璃厚度与成型风压以及冷却风压数值变化表：

玻璃厚度（mm）	成型辊组上风压（Kpa）	成型辊组下风压（Kpa）	冷却风压（Kpa）
				3	9-11	0.6-0.9	1.3
4	5.2-6	0.35-0.4	1.3
				5	2.5-3.7	0.15-0.25	1.4
6	1.5-2.3	0.1-0.15	1.5

根据上表可以得知，冷却风压的压强差一折玻璃厚度的增加减小。

用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，包括机架，机架从左至右依次设置有上料台、加热炉、成型组件以及下料台，加热炉包括上加热区和下加热区，上加热区和下加热区之间设置有传送辊，加热炉沿传送方向设置有若干个加热腔室，每相邻两个加热腔室之间通过隔板分离，每个加热腔室均设置有单独的加热电源；成型组件包括成型辊组、用于调校成型辊组的提拉装置以及用于辅助成型的吹气装置；下料台处设置有防护罩，防护罩处设置有冷却风机。

进一步地，成型辊组包括承托辊组，承托辊组的上方设置有定位辊组，承托辊组和定位辊组之间预留有玻璃行进间隙，承托辊组和定位辊组均有多个并排放置的成型辊组成，位于承托辊组上的成型辊一端设置有伺服电机。

进一步地，成型辊包括辊体，辊体的两端设置有传动轴，辊体的表面为弧形且辊体的直径自两端向中部延伸逐渐减小，每相邻两根成型辊之间预留有调节间隙，承托辊组和的上方设置定位辊组，避免玻璃在成型时发生偏移，提升设备的稳定性和生产良率。

进一步地，提拉装置包括位于成型辊组上方的收卷电机，收卷电机的输出端设置有收卷轮，收卷轮上设置有提拉绳。

进一步地，提拉绳的一端与收卷轮缠绕连接，另一端与成型辊组连接，成型辊组上设置有用于连接提拉绳的连接杆，连接杆和收卷轮远离收卷电机的一侧位于同一垂直平面内，保证提拉绳在垂直的平面内进行位移，在提拉绳进行调整时能够精确提升或下降的高度，以此来调整成型辊组的曲面弧度。

提升高度与所成曲面的半径的变化：

提升高度（mm）	所成曲面的半径（mm）
		50	15000
100	7300
		200	3570
300	2350
		400	1750
500	1350
		550	1200
600	1100
		700	920

由上表可知，通过提拉装置对成型辊组的一端进行纵向的升降，以改变成型后曲面的半径值，根据所需的半径值来改变提升高度。

进一步地，吹气装置包括空压机，空压机的输出端连接有位于成型辊组上方的吹气管组一和位于成型辊组下方的吹气管组二，吹气管组一和吹气管组二均由多个出气支管道组成，出气支管道的出气端设置有出气嘴，出气嘴为长条型，出气嘴位于相邻的两根成型辊之间的调节间隙内。

进一步地，吹气管组一和出气管组二均通过连接管道与空压机输出端连接，空压机输出端、连接管道以及出气支管道上均设置有用于调节风压的阀门，通过空压机提供动力，利用安装在成型辊间隙内的出气嘴向玻璃施加压力，在空压机的输出端、连接管道以及出气支管上设置有阀门，通过阀门可以增大或减小出气嘴处的风压，每个支气管上均设置单独的阀门，根据出气嘴的不同位置进行风压调整，分压分布为吹气管组一的风压大于吹气管组二的风压，防止下方风压过大，导致待成型的玻璃发生晃动，影响玻璃钢化成型，吹气管组一和吹气管组二均自中部向两端延伸风压依次减小，中部的曲面弧度大于两侧，每个位置风压不同使得玻璃在相同的时间内能够使得不同部位发生不同的形变量，提升成型效率。

本发明的有益效果在于：1、采用本发明提供的加工工艺，可以进行批量的生产，提升玻璃曲面加工的生产效率，在同一加热炉内同时加热多块玻璃，加强生产的连续性，同时利用成型辊组可以控制玻璃加热后的下沉深度，相较于现有的下沉式的成型框架，可以利用提拉装置对成型辊组进行弧度调节，可以生成不同型号的曲面玻璃，方便调节，相较于下沉式的成型框架，不需要根据不同型号制定不同的成型模具，减少投资成本。

2、将加热炉利用隔板分割成不同的加热腔室，在每个加热腔室处设置有单独的加热电源，根据每个加热腔室的温度变化进行单独的增温加热，替代普遍存在的单一加热方式，提升能源利用率，每相邻两个加热腔室通过隔板进行间隔，防止相邻两个腔室之间热量交换。

附图说明

图1为本发明中用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备的整体结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为本发明中成型辊的结构示意图；

图5为本发明中吹气装置的结构示意图；

图6为本发明中吹气嘴的结构示意图。

其中：1-机架；2-上料台；3-加热炉；4-下料台；5-上加热区；6-下加热区；7-传送辊；8-加热腔室；9-隔板；10-防护罩；11-冷却风机；12-承托辊组；13-定位辊组；14-成型辊；15-辊体；16-调节间隙；17-收卷电机；18-收卷轮；19-提拉绳；20-空压机；21-出气支管道；22-出气嘴；23-连接管道；24-阀门。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

该双曲玻璃的成型加工工艺，包括以下步骤：

步骤1：上料，将待成型的玻璃放置在上料架上利用传送辊7进行传动；

步骤2：加热，利用传送辊7将待成型的玻璃传送至加热辊上，利用加热辊将待成型的玻璃推送至加热炉3内进行成型前加热作业，加热炉3为上下双侧加热，上侧的加热温度大于下侧的加热温度，加热温度上侧的加热温度为705℃，下侧的加热温度为695℃，加热时间164s，加热炉3内按照传送方向进行分隔为多个加热腔室8，每相邻两个加热腔室8内之间通过隔板9进行分隔，每个加热腔室8采用单独的加热电源，待成型玻璃在热炉内的每个加热腔室8的时间相同，且位于加热炉3两端的加热腔室8的温度小于位于加热炉3中部区域的加热炉3温度，为每个加热腔室8设置单独的加热电源，相较于之前使用的单一加热电源能够较小维持加热炉3温度所消耗的能量，通过个隔热帘进行分隔，能够在不影响比例正常运转的情况下避免中部的加热腔室8的热量散失，保证玻璃的加热效果最佳；

步骤3：成型，在加热炉3的后方架设成型辊组，将加热后的玻璃传送至成型辊组，在玻璃自加热炉3进入成型辊组内进行钢化成型之预留有40ms的钢化延时，在成型辊组的上方和下方设置有吹气组件辅助成型，成型时间为18s，吹气组件为两组，分别位于成型辊组的上下两侧，成型辊组上方的风压大于下方的风压，在玻璃到达成型辊组之前，首先调节成型辊组形成符合要求的倾斜角度，成型辊组的两端利用提升装置形成高度差，每个成型辊14利用辊体15表面的弧度形成中部下沉的弧度差，在成型时成型辊组的上下两侧进行吹风辅助成型，上侧的吹风加速玻璃下沉形成曲面，下方的吹风对玻璃施加向上的承托力，避免玻璃的过度下沉，同时使得玻璃表面在成型后更加光滑；

步骤4：冷却，利用传送辊7将成型后的玻璃传送至冷却风箱内，冷却20s，冷却完成后进行收料。

如图1-6所示，用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，包括机架1，机架1从左至右依次设置有上料台2、加热炉3、成型组件以及下料台4，加热炉3包括上加热区5和下加热区6，上加热区5和下加热区6之间设置有传送辊7，加热炉3沿传送方向设置有若干个加热腔室8，每相邻两个加热腔室8之间通过隔板9分离，每个加热腔室8均设置有单独的加热电源；成型组件包括成型辊组、用于调校成型辊组的提拉装置以及用于辅助成型的吹气装置；下料台4处设置有防护罩10，防护罩10处设置有冷却风机11；

成型辊组包括承托辊组12，承托辊组12的上方设置有定位辊组13，承托辊组12和定位辊组13之间预留有玻璃行进间隙，承托辊组12和定位辊组13均有多个并排放置的成型辊组成，位于承托辊组12上的成型辊14一端设置有伺服电机；

成型辊14包括辊体15，辊体15的两端设置有传动轴，辊体15的表面为弧形且辊体15的直径自两端向中部延伸逐渐减小，每相邻两根成型辊14之间预留有调节间隙16，承托辊组12和的上方设置定位辊组13，避免玻璃在成型时发生偏移，提升设备的稳定性和生产良率；

提拉装置包括位于成型辊组上方的收卷电机17，收卷电机17的输出端设置有收卷轮18，收卷轮18上设置有提拉绳19；

提拉绳19的一端与收卷轮18缠绕连接，另一端与成型辊组连接，成型辊组上设置有用于连接提拉绳19的连接杆，连接杆和收卷轮18远离的收卷电机17的一侧位于同一垂直平面内，保证提拉绳19在垂直的平面内进行位移，在提拉绳19进行调整时能够精确提升或下降的高度，以此来调整成型辊组的曲面弧度。

吹气装置包括空压机20，空压机20的输出端连接有位于成型辊组上方的吹气管组一和位于成型辊组下方的吹气管组二，吹气管组一和吹气管组二均由多个出气支管道21组成，出气支管道21的出气端设置有出气嘴22，出气嘴22为长条型，出气嘴22位于相邻的两根成型辊14之间的调节间隙16内；

吹气管组一和出气管组二均通过连接管道23与空压机20输出端连接，空压机20输出端、连接管道23以及出气支管道21上均设置有用于调节风压的阀门24，通过空压机20提供动力，利用安装在成型辊14间隙内的出气嘴22向玻璃施加压力，在空压机20的输出端、连接管道23以及出气支管上设置有阀门24，通过阀门24可以增大或减小出气嘴22处的风压，每个支气管上均设置单独的阀门24，根据出气嘴22的不同位置进行风压调整，分压分布为吹气管组一的风压大于吹气管组二的风压，防止下方风压过大，导致待成型的玻璃发生晃动，影响玻璃钢化成型，吹气管组一和吹气管组二均自中部向两端延伸风压依次减小，中部的曲面弧度大于两侧，每个位置风压不同使得玻璃在相同的时间内能够使得不同部位发生不同的形变量，提升成型效率。

在生产时，将待成型的玻璃放在上料台2上，沿着上料台2的传送方向将待成型玻璃传送至加热炉3内，加热炉3内分为6个加热腔室8，每相邻两个加热腔室8内之间通过隔板9进行间隔，避免相邻两个加热腔室8进行热量交换，每个加热腔室8均设置有单独的加热电源，位于加热炉3两端的解热腔室由于玻璃的进出会和外界进行频繁的温度交换，导致温度低于加热炉3中部区域的温度，采用单独的加热装置可以根据每个加热腔室8内的温度变化进行加热，节约电能且方便控制每个加热腔室8内的温度，保证待成型的玻璃在每个加热腔室8内的加热温度一致，加热炉3的分为上加热区5和下加热区6，上加热区5的加热温度为705℃，下加热区6的加热温度为695℃，加热时间164s，待成型玻璃在每个加热腔室8内的留置时间相同，完成加热后将加热的玻璃运送至成型辊组，加热完成的玻璃在承托辊组12与定位辊组13之间留置，打开吹气管组一和吹气管组二向加热后的玻璃进行吹气作业辅助成型，利用空压机20进行加压，吹进的气流温度为常温，吹气组件一的风压大于吹气组件二的风压，避免在吹气是玻璃在风压的作用下上浮和晃动，同时定位辊组13起到限位作用，防止玻璃在吹气作业中发生位移，钢化成型的时间为18s，钢化成型后利用成型辊14上的伺服电机将成型后的玻璃元转至下料台4上，下料台4上部设置有防护罩10，在防护罩10侧壁上行安装冷却风机11，在玻璃行进过程中进行吹风冷却，冷却时间约为20s，利用此种方式，可以同时在加热炉3内放置6块玻璃进行同时加热，提升加热效率，加强生产的连续性，提升产能，在6个单独的加热腔室8内可以更加精准的进行温度控制，节约加热所需的资源没减少生产成本的投入。

实施例2

与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：当生产单曲面时，成型辊组的提升高度为0，成型辊组与水平面平行放置，成型辊组上方正常吹气辅助成型，成型辊组的下方停止吹气，成型时间不变。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，其特征在于：所述双曲玻璃的成型工艺具体包括以下步骤：

步骤1：上料，将待成型的玻璃放置在上料架上利用传送辊进行传动；

步骤2：加热，利用传送辊将待成型的玻璃传送至加热辊上，利用加热辊将待成型的玻璃推送至加热炉内进行成型前加热作业，加热温度650-750℃，加热时间150-200s；

步骤3：成型，在加热炉的后方架设成型辊组，将加热后的玻璃传送至成型辊组，在成型辊组的上方和下方设置有吹气组件辅助成型，成型时间为15-25s；

步骤4：冷却，利用传送辊将成型后的玻璃传送至冷却风箱内，冷却10-20s，冷却完成后进行收料；

该加工设备包括机架，所述机架从左至右依次设置有上料台、加热炉、成型组件以及下料台，所述加热炉包括上加热区和下加热区，上加热区和下加热区之间设置有传送辊，加热炉沿传送方向设置有若干个加热腔室，每相邻两个加热腔室之间通过隔板分离，每个加热腔室均设置有单独的加热电源；所述成型组件包括成型辊组、用于调校成型辊组的提拉装置以及用于辅助成型的吹气装置；所述下料台处设置有防护罩，所述防护罩处设置有冷却风机；

其中，所述成型辊组包括承托辊组，所述承托辊组的上方设置有定位辊组，所述承托辊组和定位辊组之间预留有玻璃行进间隙，所述承托辊组和定位辊组均由多个并排放置的成型辊组成，承托辊组上的成型辊的一端设置有伺服电机；所述成型辊包括辊体，所述辊体的两端设置有传动轴，所述辊体的表面为弧形且辊体的直径自两端向中部延伸逐渐减小，每相邻两根成型辊之间预留有调节间隙。

2.根据权利要求1所述的用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，其特征在于：所述步骤2中的加热炉为上下双侧加热，上侧的加热温度大于下侧的加热温度，加热炉内按照传送方向进行分隔为多个加热腔室，每相邻两个加热腔室内之间通过隔板进行分隔，每个加热腔室采用单独的加热电源。

3.根据权利要求1所述的用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，其特征在于：所述吹气组件为两组，分别位于成型辊组的上下两侧，成型辊组上方的风压大于下方的风压。

4.根据权利要求1所述的用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，其特征在于：所述提拉装置包括位于成型辊组上方的收卷电机，所述收卷电机的输出端设置有收卷轮，所述收卷轮上设置有提拉绳。

5.根据权利要求4所述的用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，其特征在于：所述提拉绳的一端与收卷轮缠绕连接，另一端与成型辊组连接，所述成型辊组上设置有用于连接提拉绳的连接杆，所述连接杆和收卷轮远离收卷电机的一侧位于同一垂直平面内。

6.根据权利要求1所述的用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，其特征在于：所述吹气装置包括空压机，所述空压机的输出端连接有位于成型辊组上方的吹气管组一和位于成型辊组下方的吹气管组二，所述吹气管组一和吹气管组二均由多个出气支管道组成，所述出气支管道的出气端设置有出气嘴，所述出气嘴为长条型，所述出气嘴位于相邻的两根成型辊之间的调节间隙内。

7.根据权利要求6所述的用于实施双曲玻璃的成型工艺的加工设备，其特征在于：所述吹气管组一和出气管组二均通过连接管道与空压机输出端连接，所述空压机输出端、连接管道以及出气支管道上均设置有用于调节风压的阀门。

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