一種玻璃的成形模具和成形設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及玻璃制備領域，具體涉及一種玻璃的成形模具和成形設備。
【背景技術】
[0002]隨著光電信息產業的不斷發展，對光學玻璃的性能要求也越來越高，目前廣泛應用于高倍顯微鏡、紅外窗口成像等的光學玻璃多為低粘度、易析晶玻璃。在玻璃制備過程中，玻璃成形技術水平的高低是決定成品率高低和質量好壞的重要因素之一，而玻璃的粘度決定玻璃形成反應的進行速度、玻璃液的澄清過程和攪拌速度的變化。目前，低粘度玻璃成形普遍采用漏料成形，制作條形料。由于其高溫粘度小，有利于氣泡的消除，但組分揮發大，光學常數與揮發條紋不易控制，同時其析晶溫度區間高，在成形過程中容易產生析晶而影響產品成形質量，導致良品率過低，尤其是成形大尺寸、高光學均勻性、易析晶的低粘度玻璃時，更加不能滿足實際需求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型通過提供一種玻璃的成形模具和成形設備，解決了現有玻璃成形設備在成形低粘度玻璃時產品質量和良品率低的問題，提高了低粘度玻璃的成形質量，并實現了大尺寸、高光學均勻性、易析晶的低粘度玻璃的成形。
[0004]為達到上述目的，本實用新型主要提供如下技術方案:
[0005]—方面，本實用新型提供了一種玻璃的成形模具，所述成形模具包括壓延臺、外圍擋板和斜擋板;所述外圍擋板位于壓延臺四周，所述壓延臺與外圍擋板形成成形模具的澆鑄凹槽;所述斜擋板位于澆鑄凹槽內并將澆鑄凹槽分成玻璃毛坯成形區域和廢玻璃區域，所述斜擋板在玻璃毛坯成形區域形成斜坡。
[0006]作為優選，所述斜擋板為紫銅合金材質。
[0007]作為優選，所述斜坡為直線形斜坡，所述直線形斜坡的坡角為40°-50°。
[0008]作為優選，所述壓延臺和外圍擋板為球磨鑄鐵材質。
[0009]另一方面，本實用新型還提供了一種玻璃的成形設備，所述成形設備包括上述的成形模具;所述成形設備還包括測距控制機構，所述測距控制機構用于自動控制漏料成形時漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離。
[0010]作為優選，所述測距控制機構包括測距控制儀和三維運動平臺，所述測距控制儀位于漏料管的下端口，所述成形模具位于三維運動平臺上;所述測距控制儀與所述三維運動平臺電連接，所述測距控制儀用于實時測量漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離，并向三維運動平臺傳送指令，所述三維運動平臺根據測距控制儀的指令對成形模具的位置進行調整，以實現對漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離的實時調控。
[0011]作為優選，所述成形設備還包括升降車;所述成形模具和三維運動平臺位于升降車上，所述升降車用于調整成形模具和三維運動平臺的垂直高度。
[0012]作為優選，所述成形設備還包括底部加熱爐、側面加熱爐和溫控儀;所述底部加熱爐位于壓延臺的底部，用于對壓延臺底部加熱;所述側面加熱爐為三組加熱爐，分別位于玻璃毛坯成形區域的外圍擋板外，用于對玻璃毛坯成形區域的外圍擋板加熱;所述溫控儀用于對底部加熱爐和側面加熱爐進行加熱程序控制。
[0013]作為優選，所述三組加熱爐均為可移動式的獨立工作加熱爐。
[0014]本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點:
[0015]1.本申請實施例提供的玻璃的成形模具通過設置斜擋板，可使玻璃液沿斜擋板勻速平穩流動到玻璃毛坯成形區域，減弱了玻璃液從漏料管漏出時對玻璃液面的沖擊，避免了折疊條紋的產生，提高了低粘度玻璃的成形質量，實現了大尺寸、超厚和高光學均勻性玻璃的成形。
[0016]2.本申請實施例通過斜擋板將成形模具分為玻璃毛坯成形區域和廢玻璃區域，方便漏料成形時初期的廢玻璃液、中期質量穩定的玻璃液以及后期剩余玻璃液的漏出切換，提高切換效率，避免因切換過程操作不當而影響玻璃成形的質量。
【附圖說明】

[0017]圖1為本申請實施例的玻璃的成形設備的主視圖；
[0018]圖2為本申請實施例的玻璃的成形設備的俯視圖。
【具體實施方式】
[0019]為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型申請的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。
[0020]如圖1和圖2所示，本申請實施例提供了一種玻璃的成形模具，該成形模具包括壓延臺1、外圍擋板2和斜擋板3;外圍擋板位于壓延臺四周(如圖2中2A、2B、2C和2D)，壓延臺與外圍擋板形成成形模具的澆鑄凹槽;斜擋板位于澆鑄凹槽內并將澆鑄凹槽分成玻璃毛坯成形區域4和廢玻璃區域5，斜擋板在玻璃毛坯成形區域形成斜坡。本申請實施例提供的成形模具中包括斜擋板，并在玻璃毛坯成形區域形成斜坡，一方面是在漏料成形時，玻璃液能沿斜擋板流入到玻璃毛坯成形區域，可將玻璃液在漏出時與玻璃液面的接觸由點接觸轉為線接觸，使玻璃液的流速均勻，并可減弱玻璃液從漏料管漏出時對玻璃液面的沖擊，避免折疊條紋的產生；另一方面斜擋板將成形模具分為玻璃毛坯成形區域和廢玻璃區域，方便漏料成形時初期的廢玻璃液、中期質量穩定的玻璃液以及后期剩余玻璃液的漏出切換，提高切換效率，避免因切換過程操作不當而影響玻璃成形的質量。本申請實施例提供的成形模具在成形大尺寸、高光學均勻性、易析晶的低粘度玻璃時，可確保玻璃液勻速平穩的流動，從而可避免折疊條紋的產生，該成形模具可實現特殊色散玻璃、紅外玻璃和光學玻璃，以及其它低粘度玻璃的大尺寸成形。優選上述成形模具的外圍擋板為可活動擋板，成形模具的尺寸則可根據所要成形玻璃的尺寸進行調整。本申請實施例優選斜擋板為截面上部為尖角的柱狀擋板，該斜擋板可方便玻璃液漏出時在玻璃毛坯成形區域和廢玻璃區域之間切換。
[0021]作為上述實施例的優選，上述斜擋板為紫銅合金材質，上述斜坡為直線形斜坡，該直線形斜坡的坡角α為40°-50°。本申請實施例提供的成形模具中斜擋板為紫銅合金材質，是由于紫銅合金材質具有導熱快的特點，采用該材質的斜擋板在受熱后溫度分散較均勻，玻璃液漏出流經斜擋板時，不會因為斜擋板的溫度不均勻而產生溫度和粘度變化，從而避免析晶或產生流速變化。斜擋板在玻璃毛坯成形區域形成的斜坡為直線形斜坡時，玻璃液在斜坡上的流動均勻性更穩定。該直線形斜坡的坡角為40° -50°時，可使玻璃液的流速和流動均勻性達到最優，所成形的玻璃光學均勻性達到最優；當斜坡坡角大于50°時，玻璃液從斜坡流下的流速過大，易在斜擋板處形成渦流區而產生折疊條紋，而斜坡坡角小于40°時，會使玻璃液流速過小，而流速過小會造成玻璃液溫度和粘度不均勻，從而影響玻璃液的流動均勻性，最終影響玻璃成形后的光學均勻性。
[0022]作為上述實施例的優選，上述壓延臺和外圍擋板為球磨鑄鐵材質。本申請實施例中成形模具的壓延臺和外圍擋板采用球磨鑄鐵材質，可避免玻璃液在成形模具中成形時熔體粘盤，從而避免玻璃冷卻時產生炸裂。
[0023]如圖1所示，本申請實施例還提供了一種玻璃的成形設備，該成形設備包括上述成形模具;該成形設備還包括測距控制機構，該測距控制機構用于自動控制漏料成形時漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離。上述玻璃的成形設備可通過測距控制機構將漏料成形時漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離控制在一定范圍內，可實現玻璃液勻速平穩沿斜擋板流入到玻璃毛坯成形區域，避免折疊條紋的產生，從而提高玻璃成形的質量；一方面通過控制漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離，避免因垂直距離太大而使玻璃液漏出到斜擋板上的流速過大，從而增強對玻璃液面的沖擊，使成形的玻璃產生折疊條紋，另一方面通過控制漏料管下端口與斜擋板的水平距離，保證漏出的玻璃液能在斜擋板上很好的分散，同時避免因漏料管下端口與斜擋板的水平距離過小而使玻璃液流經斜擋板的距離變長，造成玻璃液溫度和粘度不均勻，從而影響玻璃液的流動均勻性，最終影響玻璃成形后的光學均勻性。上述測距控制機構可對漏料管下端口與玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離進行自動控制，控制精準且不需人工操作，既保證了玻璃成形的質量，又節省了人工成本。
[0024]作為上述實施例的優選，上述測距控制機構包括測距控制儀6和三維運動平臺7，測距控制儀位于漏料管8的下端口，成形模具位于三維運動平臺上;測距控制儀與三維運動平臺電連接，測距控制儀用于實時測量漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離，并向三維運動平臺傳送指令，上述三維運動平臺根據測距控制儀的指令對成形模具的位置進行調整，以實現對漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離的實時調控。本申請實施例中的測距控制儀實時測量漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離后，通過比較實時測量數據和程序預設值，向三維運動平臺傳送具體的運動指令，三維運動平臺根據該運動指令進行三維運動，從而對成形模具的位置進行調整，進而實現對漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離進行精確的控制，上述測距控制機構能實現程序自動調控，具有調控精準、操作方便的優點。本申請實施例通過將漏料管下端口保持不動，以三維運動平臺的三維運動來調整成形模具的位置，以實現漏料管下端口與玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離的調整，具有結構簡單、操作方便的優點。
[0025]作為上述實施例的優選，上述成形設備還包括升降車9;上述成形模具和三維運動平臺位于升降車上，該升降車用于調整成形模具和三維運動平臺的垂直高度。一方面，上述升降車為成形模具和三維運動平臺的支撐載體平臺，另一方面在用三維運動平臺對成形模具的位置進行精確調整前，可先采用升降車對成形設備進行整體移動以及對成形模具和三維運動平臺的垂直高度進行粗略地調整，三維運動平臺的調整范圍小而精準，而升降車的調整范圍大而粗略，兩者相互配合，可實現漏料成形過程中對成形模具位置的靈活調整。
[0026]作為上述實施例的優選，上述成形設備還包括底部加熱爐10、側面加熱爐11和溫控儀;該底部加熱爐位于壓延臺的底部，用于對壓延臺底部加熱;側面加熱爐為三組加熱爐IlAa IB和IIC，分別位于玻璃毛坯成形區域的外圍擋板2A、2B和2(:外，用于對玻璃毛坯成形區域的外圍擋板加熱;溫控儀用于對底部加熱爐和側面加熱爐進行加熱程序控制。本申請實施例的玻璃成形設備中，在壓延臺底部和玻璃毛坯成形區域的外圍擋板外同時設置加熱爐，可使玻璃成形時玻璃毛坯的底部和邊緣均能保持適宜的成形溫度。如果只對壓延臺底部加熱，玻璃毛坯邊緣達到適宜溫度時而底部溫度過高，則造成熔體粘盤，玻璃冷卻時容易產生炸裂，而當玻璃毛坯底部溫度合適時，邊緣溫度過低，玻璃塊四周容易出現波紋，進而產生應力集中等問題。上述玻璃成形設備尤其適用于成形大尺寸玻璃，可避免因玻璃尺寸大而產生底部和邊緣成形溫度不能同時達到要求的問題，能獲得邊緣無炸裂、表觀良好且光學質量高的玻璃毛坯。
[0027]作為上述實施例的優選，上述三組加熱爐均為可移動式的獨立工作加熱爐。本申請實施例的玻璃成形設備可根據實際需要，分別單獨開啟或同時開啟玻璃毛坯成形區域外圍擋板外的三組側面加熱爐，并可對其加熱溫度進行分別控制；該三組側面加熱爐為可移動式，可隨成形模具尺寸的調整進行相應的位置調整。
[0028]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種玻璃的成形模具，其特征在于，所述成形模具包括壓延臺、外圍擋板和斜擋板；所述外圍擋板位于壓延臺四周，所述壓延臺與外圍擋板形成成形模具的澆鑄凹槽;所述斜擋板位于澆鑄凹槽內并將澆鑄凹槽分成玻璃毛坯成形區域和廢玻璃區域，所述斜擋板在玻璃毛坯成形區域形成斜坡。2.根據權利要求1所述的玻璃的成形模具，其特征在于，所述斜擋板為紫銅合金材質。3.根據權利要求1所述的玻璃的成形模具，其特征在于，所述斜坡為直線形斜坡，所述直線形斜坡的坡角為40°-50°。4.一種玻璃的成形設備，其特征在于，所述成形設備包括權利要求1-3任一項所述的成形模具;所述成形設備還包括測距控制機構，所述測距控制機構用于自動控制漏料成形時漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離。5.根據權利要求4所述的玻璃的成形設備，其特征在于，所述測距控制機構包括測距控制儀和三維運動平臺，所述測距控制儀位于漏料管的下端口，所述成形模具位于三維運動平臺上;所述測距控制儀與所述三維運動平臺電連接，所述測距控制儀用于實時測量漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離，并向三維運動平臺傳送指令，所述三維運動平臺根據測距控制儀的指令對成形模具的位置進行調整，以實現對漏料管下端口與成形模具中玻璃液面的垂直距離以及漏料管下端口與斜擋板的水平距離的實時調控。6.根據權利要求5所述的玻璃的成形設備，其特征在于，所述成形設備還包括升降車；所述成形模具和三維運動平臺位于升降車上，所述升降車用于調整成形模具和三維運動平臺的垂直高度。7.根據權利要求4所述的玻璃的成形設備，其特征在于，所述成形設備還包括底部加熱爐、側面加熱爐和溫控儀;所述底部加熱爐位于壓延臺的底部，用于對壓延臺底部加熱;所述側面加熱爐為三組加熱爐，分別位于玻璃毛坯成形區域的外圍擋板外，用于對玻璃毛坯成形區域的外圍擋板加熱；所述溫控儀用于對底部加熱爐和側面加熱爐進行加熱程序控制。8.根據權利要求7所述的玻璃的成形設備，其特征在于，所述三組加熱爐均為可移動式的獨立工作加熱爐。
【專利摘要】本實用新型公開了一種玻璃的成形模具和成形設備，其中玻璃的成形模具包括壓延臺、外圍擋板和斜擋板；所述外圍擋板位于壓延臺四周，所述壓延臺與外圍擋板形成成形模具的澆鑄凹槽；所述斜擋板位于澆鑄凹槽內并將澆鑄凹槽分成玻璃毛坯成形區域和廢玻璃區域，所述斜擋板在玻璃毛坯成形區域形成斜坡；該成形模具解決了現有玻璃成形設備在成形低粘度玻璃時產品質量和良品率低的問題，提高了低粘度玻璃的成形質量，并實現了大尺寸、高光學均勻性、易析晶的低粘度玻璃的成形。
【IPC分類】C03B19/02
【公開號】CN205387540
【申請號】CN201620095965
【發明人】王衍行, 祖成奎, 何坤, 周鵬, 許曉典, 王琪
【申請人】中國建筑材料科學研究總院
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2016年1月29日