一种3D玻璃热弯石墨模具的制作方法

本发明涉及玻璃热弯成型技术领域,特别涉及一种3d玻璃热弯石墨模具。

背景技术：

在3d玻璃热成型工艺中，需要通过高温加热的方式将模具中的玻璃软化并加压成型，成型的模具基本上是采用石墨模具的，石墨具有硬度高、导电性好、防辐射、耐腐蚀、导热性好、耐高温的特性，高温下性能依然稳定，热涨和冷缩的量都很小，可以最大限度地保证精度，另外模具加工难度也有所降低。

金属弹簧的最高的工作温度大多在700-800℃，而石墨模具热弯玻璃的工作温度将达到900℃，使得金属弹簧不能用在热弯玻璃模具中，在申请号201721202718.4的中国专利一种3d曲面手机玻璃盖板热弯石墨模具中公开了在石墨模具中使用玻璃珠的技术方案，使用玻璃珠可以将公模和母模隔开，以便平整的放置未软化的玻璃板；同时在实际使用过程中，玻璃珠除了可以解决上述问题，还可以在玻璃珠与热弯玻璃在同一温度软化后，石墨模具利用软化后的玻璃珠进行找平，将公模和母模精准合模，提高玻璃热压成型的质量，但使用石墨模具热弯不同种类的玻璃材质时，不同玻璃材质的软化温度不同，因此就需要选取不同种类的玻璃珠进行匹配，这就使得生产车间需要采购很多种类的玻璃珠，而不同种类的玻璃珠差异小，难以区分，极易混淆导致使用错误，从而影响热弯玻璃的质量；而且玻璃珠使用的有效次数少，需要经常跟换，导致热弯玻璃的生产成本较高。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷,提供一种3d玻璃热弯石墨模具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:一种3d玻璃热弯石墨模具,包括从上到下依次设置的气缸、固定板、下压板、第一加热板、石墨材质的公模、石墨材质的母模和第二加热板；所述公模和母模之间形成放置并热弯玻璃板的模腔，所述母模与公模之间设置有多个安装槽，所述多个安装槽间隔分布在模腔外侧，所述安装槽由相通的圆柱槽和凹槽组成，所述圆柱槽和凹槽分别设置在母模和公模上；所述安装槽内设置有通过弹性补偿使公模与母模找平的石墨弹簧。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中,所述石墨弹簧的长度为17.7mm，所述石墨弹簧的截面呈矩形，所述石墨弹簧截面的长宽为7*2.4mm。

在上述技术方案中,所述石墨弹簧的圈数为4圈，所述石墨弹簧的两端以中心为界分成两个对称的弹簧子单元，所述两个弹簧子单元的圈数均为2圈，所述两个弹簧子单元之间的间距为0.6mm，所述弹簧子单元两圈之间的间距为4.8mm。

在上述技术方案中,所述石墨弹簧的内直径为6mm，所述石墨弹簧的外直径为20mm。

在上述技术方案中,所述圆柱槽的槽底往凹槽方向延伸有固定销，所述石墨弹簧套设在固定销上。

在上述技术方案中,所述固定销的长度小于石墨弹簧压缩状态下的长度。

在上述技术方案中,所述安装槽的轴向垂直公模与母模的连接面。

在上述技术方案中,所述第一加热板与第二加热板内均设置有加热棒。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明结构合理，通过石墨弹簧弹性补偿使公模与母模找平，提高石墨模具合模的准确度；通过石墨弹簧高温下性能依然稳定的特性，在800-900摄氏度的环境下都可以提供弹性补偿。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是石墨弹簧截面结构示意图；

图3是石墨弹簧端面结构示意图。

图中：1、气缸；21、固定板；22、下压板；23、第一加热板；24、第二加热板；31、公模；32、母模；4、安装槽；41、固定销；5、石墨弹簧。

具体实施方式

下面结合附图1至附图3对本发明作进一步详细的说明。

通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-3所示，一种3d玻璃热弯石墨模具,包括从上到下依次设置的气缸1、固定板21、下压板22、第一加热板23、石墨材质的公模31、石墨材质的母模32和第二加热板24；公模31和母模32之间形成放置并热弯玻璃板的模腔，母模32与公模31之间设置有多个安装槽4，多个安装槽4间隔分布在模腔外侧，安装槽4由相通的圆柱槽和凹槽组成，圆柱槽和凹槽分别设置在母模32和公模31上；安装槽4内设置有通过弹性补偿使公模31与母模32找平的石墨弹簧5。

石墨弹簧5的长度为17.7mm，石墨弹簧5的截面呈矩形，石墨弹簧5截面的长宽为7*2.4mm。

石墨弹簧5的圈数为4圈，石墨弹簧5的两端以中心为界分成两个对称的弹簧子单元，两个弹簧子单元的圈数均为2圈，两个弹簧子单元之间的间距为0.6mm，弹簧子单元两圈之间的间距为4.8mm。将石墨弹簧5中心处两个弹簧子单元之间的间距减小，避免石墨弹簧5中心变形过度，提高石墨弹簧5的使用寿命。

石墨弹簧5的内直径为6mm，石墨弹簧5的外直径为20mm。

圆柱槽的槽底往凹槽方向延伸有固定销41，石墨弹簧5套设在固定销41上。

固定销41的长度小于石墨弹簧5压缩状态下的长度。

安装槽4的轴向垂直公模31与母模32的连接面。

第一加热板23与第二加热板24内均设置有加热棒。

在实际生产过程中，硅化石墨是碳石墨材料经硅化处理而得的碳化硅-碳复合材料，硅化处理的方法有化学气相沉积法(cvr)和液硅浸渗法，化学气相沉积法为美国和日本采用，而俄罗斯和德国则用液硅浸渗法，前者si或sio气体在1800～2200℃的高温下作硅化反应将表面转化为sic；而后者利用液体硅代替si蒸汽或sic气体与cvr同样作硅化处理。下表一列出了液硅浸渗硅化石墨的物理性能。

表一

根据胡克定律以及相关方程

f＝-k·x(公式一)

g＝e/2(1+ν)(公式三)

选定表一中顺克埃贝公司生产的石墨材料的弹性模量140×10³mpa，将石墨的泊松比ν和弹性模量代入公式三算出刚性模数g，再通过石墨弹簧5的线径、外径和圈数代入公式二中来算出石墨弹簧5的劲度系数k，通过公式一可以算出石墨弹簧5承载力的大小。

本发明的石墨弹簧5采用顺克埃贝公司的石墨材料制成，石墨弹簧5的长度为17.7mm，石墨弹簧5的圈数为4圈，弹簧子单元两圈之间的间距为4.8mm，石墨弹簧5的内直径为6mm，石墨弹簧5的外直径为20mm；在实际使用过程中，本发明的石墨弹簧5最大压缩量为9mm,压缩状态下的长度为7.5mm，预压状态载荷3.12kg，压缩状态载荷7.8kg，最大压缩载荷9.05kg。同时经过测算，本发明的石墨弹簧5单次压缩量7.5mm时可以使用30万次，石墨弹簧5单次压缩量6.8mm时可以使用50万次。

以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。