双曲面弯钢化玻璃空心模具的结构分析及制作工艺

　　1.框架

　　尽量把模具框架做成开放、轻便、准确。框架材料必须用耐热不锈钢管材，框架形状要取决于玻璃样件的形状。用来做框架的钢管要准确地弯曲成和模具接近的形状并焊接。框架在制作时要考虑在生产玻璃的各个阶段不遮挡玻璃，并且确保模具结构平稳。通过反复实验证实模具圈和框架之间的最佳距离为80~150mm。

　　2.模具圈

　　模具圈是模具的重要组成部分，直接和玻璃接触，它的制作是否成功关系到玻璃的形状。

　　(1)选材，选择合适的模具圈材料与许多因素有关，最重要的是玻璃厚度、形状、大小、是否有油墨印刷边等。模具圈材料必须用耐热扁钢条，实验证明，为减少钢化过程中的热量损失，最好使用带孔的扁钢条。一般来说要制作一个模具圈需要两种厚度的扁钢条和玻璃接触部分传导热量，要比支撑部分薄。表1所示不同厚度玻璃及所选扁钢条的厚度。

　　表1中给出的数值是在不断改进的基础上而得出的，证明确实可行。

　　选择正确的扁钢条厚度使模具温度随玻璃温度变化而变化，不会引起玻璃的温度梯度，或者说温度梯度减至最小。因为在钢化期间玻璃的温度梯度可能引起玻璃破碎或玻璃碎片形式不均匀。

　　(2)模具圈的切口，选择不同厚度的扁钢条是为了使模具温度和玻璃的温度相同，使模具温度不会引起玻璃温度梯度。通过几次实验证明在制作模具时在模具圈的扁钢上设置切口，切口的主要目的是减少扁钢量，使模具圈和玻璃接触轨迹减至最少。另一方面，切口也将模具边部遮蔽玻璃减至最少，使玻璃在加热过程中效果更好。无论选择什么样的扁钢，玻璃在加热过程中总是要和模具表面接触。模具圈表面质量和形状对钢化玻璃质量影响很大，所以在模具圈制作过程中，必须去掉模具圈周边锐利的尖角。一般用研磨的方法，以便使模具和玻璃的接触表面尽可能平滑，能有效地提高钢化玻璃质量。

　　3.模具支撑

　　模具用不锈钢定位棒固定在模具框上，并和模具框保持水平。最适合的支撑棒直径48mm，斜撑44mm，为使模具容易调整，在斜撑和模具圈之间留有40~60mm的距离，结构如图1所示。

图1   模具支撑结构图

　　图1中支撑棒被插到模具圈上的孔中，锁板被焊接到模具支撑棒两边，防止模具圈移动，锁板和模具圈并不焊接。制作模具定位支撑时，应该特别注意模具和框架不同的热膨胀系数。在中心线位置设置定位支撑效果最好，其它支撑允许模具圈相对框架可以滑动。

　　4.玻璃定位棒

　　玻璃定位棒制作通常使用直径4mm的不锈钢棒如图2所示。

图2   玻璃定位棒示意图

　　定位棒主要是为了玻璃放置于模具上钢化时方便、准确，另外，玻璃在钢化过程中分阶段传输，移动，在传输过程中可能会引起移动，这样会影响弯玻璃的形状。由于定位棒的设置会使玻璃传输过程中位移减至最小，通常三点定位就足够导向玻璃使玻璃处于正确的位置，防止玻璃在弯曲过程中滑动。但是在制作定位棒时一定要注意，不要使定位棒挤压玻璃，一般来说定位棒要距离玻璃2~3mm为宜。

　　5.框架支撑

　　模具框架支撑有两个，分别位于模具框架后部两侧，能调节模具高度，并允许模具热膨胀后发生位移。

　　6.框架控制棒

　　框架控制棒有两个分别位于框架前部，可以调整模具高度，与定位棒配合使用，使模具得到稳定的定位。

　　7.遮蔽棒

　　只是对有油墨印刷的玻璃而言。因为玻璃被印刷的部分吸热快，容易引起过热，使得玻璃在弯曲过程中温度很难控制。遮蔽是相对于玻璃印刷的部分而作的拖架，遮蔽的形式取决于玻璃的厚度、印刷宽度和其它一些因素。在制作遮蔽时要考虑玻璃表面应有足够的钢化风通过。要求采用圆形钢棒，按不同的遮蔽要求选用直径4mm、6mm、8mm的遮蔽棒。要遮蔽大面积时，可选用几个棒排在一起，使每个棒之间留有一定的间隙，让钢化风压通过。