玻璃产品压型用模具的制作方法

1.本实用新型属于玻璃压型技术领域，具体涉及一种玻璃产品压型用模具。


背景技术：

2.玻璃保护盖板作为智能穿戴产品的触摸保护屏幕，其产品结构已经由原来的2d衍生为现在的3d复杂结构；3d结构的玻璃保护盖板具有薄壁、非旋转对称、陡峭度差异化明显、非等厚、边部存在台阶结构等特点，其表面质量要求达到mli40-20或以上级别。以往玻璃保护盖板的加工方式为采用cnc冷加工；该加工方式的优点是：产品表面加工质量可以得到保证，缺点是：需要大量的cnc加工设备、加工成本高。
3.为了降低加工成本，目前常采用玻璃压型模具对玻璃预制件进行精密模压生产玻璃产品。现有的玻璃压型模具一般包括下模仁、配合设置在下模仁上部的上模仁、套设在下模仁上的内套筒、以及套设在上模仁上用于限位的外套环。玻璃保护盖板的面间偏心通过上、下模仁与内套筒的高精度配合保证，其中厚尺寸是否成型到位通过外套环所限位的上模仁的高度位置进行保证。
4.但是现有的玻璃压型模具其结构主要是针对旋转对称结构的标准玻璃产品设计的，利用其生产非旋转对称的玻璃异形件时，特别是生产3d结构的玻璃保护盖板时，往往存在以下问题：
5.1)玻璃异形件在厚度方向的变形量较小，但局部变形区域的变形量较大，尤其是边部存在台阶结构的玻璃异形件，由于采用的是外套环限位上模仁压型的高度位置，外套环对上模仁的限位位置不够精准、且难以控制外套环所限制的各处部位的高度位置的一致性，因此压型时往往存在玻璃异形件的局部变形区域不饱满、表面不平等质量问题，例如：导致台阶结构充型不饱满、且台阶结构的台阶面非平面的问题；
6.2)上模仁与下模仁合模前，玻璃预制件仅能靠其边部与凹槽的槽口边沿线接触定位，玻璃预制件的外形尺寸与模仁型腔尺寸配合精度差，玻璃预制件在凹槽的槽口处存在移动或倾斜的可能性，在模具水平移动或模仁上下运动过程中，都会容易引起玻璃预制件的偏位倾斜，压型时造成玻璃从合模缝隙某处出溢出，导致压型的玻璃产品产生飞边缺陷；
7.3)上模仁和下模仁采用同种材料制作，对于上模仁和下模仁的线性膨胀系数未作考虑，虽然高温成型时，玻璃液与模仁精密配合接触，不存在粘模现象，但在冷却过程中可能存在下模仁的收缩尺寸大于压型的玻璃产品的收缩尺寸，导致玻璃产品卡在下模仁的凹槽中产生粘模现象；亦或是，对于某些存在凹槽结构或边部陡峭度差异化明显的玻璃异形件，其收缩尺寸大于上模仁的收缩尺寸，导致其夹套在上模仁的凸起上产生粘模现象；粘模现象的出现，不仅影响产品脱模，如果长时间无法分离，还会影响产品表面成形质量，甚至出现产品炸裂问题，不利于批量化生产。


技术实现要素：

8.本实用新型提供了一种玻璃产品压型用模具，旨在解决现有的玻璃压型模具生产
玻璃产品过程中易出现粘模现象的问题。
9.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：玻璃产品压型用模具，包括下模仁和上模仁；所述下模仁由线性膨胀系数小于玻璃产品的材料制成，其上部设有凹槽；所述上模仁由线性膨胀系数大于玻璃产品的材料制成，其下部设有凸起；该模具合模时，所述凸起能够嵌入凹槽中，并与之共同围成用于压型玻璃产品的模仁压型腔。
10.进一步的是，所述下模仁的线性膨胀系数为α
下
，α
下
≤5.5
×
10-6
/k；所述上模仁的线性膨胀系数为α
上
，10
×
10-6
/k≤α
上
≤18
×
10-6
/k。
11.进一步的是，所述下模仁的上表面设有位于凹槽槽口周侧的下定位环面，所述上模仁的下表面设有位于凸起周侧的上定位环面，所述上定位环面与下定位环面相匹配；该模具合模时，所述上定位环面与下定位环面贴合在一起。
12.进一步的是，所述下模仁的外轮廓尺寸与上模仁的外轮廓尺寸相同；该模具合模时，所述下模仁的外侧面与上模仁的外侧面平滑过渡相接。
13.进一步的是，所述凸起包括与凹槽的槽口适配的连接部和设于连接部下侧的压型部，所述压型部包括凸弧面、设在凸弧面周侧的衔接面以及设在衔接面上端的台阶成型环面，所述衔接面分别与凸弧面和台阶成型环面平滑过渡连接。
14.进一步的是，所述连接部的高度为0.01～0.1mm。
15.进一步的是，该模具还包括套设在下模仁上的套筒，所述套筒的上端高于下模仁的上端；该模具合模时，所述上模仁嵌入套筒的上部，并通过凸起与凹槽配合安装在一起。
16.进一步的是，所述套筒上设有排气孔，所述排气孔与下模仁的上端相对应。
17.进一步的是，所述排气孔至少为两个，并沿套筒的周向均匀分布。
18.进一步的是，所述排气孔的直径为3～4mm。
19.本实用新型的有益效果是：该模具通过在下模仁上开设凹槽，并在上模仁上设置能够嵌入凹槽中的凸起，便于上模仁与下模仁有效配合在一起压型玻璃产品；通过采用线性膨胀系数小于玻璃产品的材料制作下模仁，并采用线性膨胀系数大于玻璃产品的材料制作上模仁，使得该模具合模压型时，能够保证玻璃预制件的高温使得上模仁的膨胀尺寸大于下模仁的膨胀尺寸，利于凸起与凹槽紧密配合确保玻璃产品有效成型；并且，在玻璃产品冷却定型后，能够保证下模仁的收缩尺寸小于玻璃产品的收缩尺寸、上模仁的收缩尺寸大于玻璃产品的收缩尺寸，利于玻璃产品与下模仁和上模仁顺利脱开，避免产生粘模现象，并可提高产品的表面质量，且利于实现批量化生产。
附图说明
20.图1是本实用新型的实施结构示意图；
21.图2是本实用新型处于合模状态的示意图；
22.图3是本实用新型的三维结构示意图；
23.图4是玻璃产品的实施结构示意图；
24.图中标记为：下模仁100、凹槽110、下定位环面120、上模仁200、凸起210、连接部211、凸弧面212、衔接面213、台阶成型环面214、上定位环面220、套筒300、排气孔310、玻璃产品400。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
26.针对本实用新型需要说明的是，本文涉及到的“上”、“下”、“内”、“外”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，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
27.结合图1和图2所示，玻璃产品压型用模具，包括下模仁100和上模仁200；所述下模仁100 由线性膨胀系数小于玻璃产品400的材料制成，其上部设有凹槽110；所述上模仁200由线性膨胀系数大于玻璃产品400的材料制成，其下部设有凸起210；该模具合模时，所述凸起210能够嵌入凹槽110中，并与之共同围成用于压型玻璃产品400的模仁压型腔。
28.结合图2和图4所示，该模具通过在下模仁100上开设凹槽110，并在上模仁200上设置能够嵌入凹槽110中的凸起210，便于上模仁200与下模仁100有效配合在一起压型玻璃产品400；通过采用线性膨胀系数小于玻璃产品400的材料制作下模仁100，并采用线性膨胀系数大于玻璃产品400的材料制作上模仁200，使得该模具合模压型时，能够利用线性膨胀系数的差异保证上模仁200的膨胀尺寸大于下模仁100的膨胀尺寸，进而利于凸起210与凹槽110紧密配合确保玻璃产品400有效成型；并且，在玻璃产品400冷却定型后，能够利用线性膨胀系数的差异保证下模仁100的收缩尺寸小于玻璃产品400的收缩尺寸、同时上模仁200的收缩尺寸大于玻璃产品400的收缩尺寸，从而利于玻璃产品400与下模仁100和上模仁200顺利脱开，避免产生粘模现象。
29.制作下模仁100和上模仁200的材料一般根据该模具通常压型的玻璃产品400的特性进行确定；优选的，所述下模仁100的线性膨胀系数为α
下
，α
下
≤5.5
×
10-6
/k；所述上模仁200的线性膨胀系数为α
上
，10
×
10-6
/k≤α
上
≤18
×
10-6
/k。制作下模仁100的材料可以为多种，例如：钨钴硬质合金、碳化硅陶瓷等模具材料；上模仁200一般选用耐高温合金制作；为了便于提高上模仁200的热传导效率，优选采用热传导系数≥15w/(m
·
k)的耐高温合金制作上模仁200。
30.优选的，再如图1和图2所示，所述下模仁100的上表面设有位于凹槽110槽口周侧的下定位环面120，所述上模仁200的下表面设有位于凸起210周侧的上定位环面220，所述上定位环面220与下定位环面120相匹配；该模具合模时，所述上定位环面220与下定位环面120贴合在一起。利用该模具生产玻璃产品400的过程中，将模具放入精密压机中，通过控制精密压机的升降温速率、压力、周期等工艺参数，使上定位环面220与下定位环面120达到完全贴合，从而使的玻璃产品400的上下表面完全贴合上模仁200和下模仁100。通过在下模仁100的上表面设置下定位环面120，并在上模仁200的下表面设置与下定位环面120相匹配的上定位环面220，在该模具合模时，通过上定位环面220与下定位环面120贴合可实现对上模仁200的高度自定位，利于精确控制上模仁200的压型高度，从而便于有效控制玻璃产品400的中心厚度，以达到提高玻璃产品400质量的目的。
31.为了提高上模仁200和下模仁100合模时的整体性，优选如图2所示，所述下模仁100的外轮廓尺寸与上模仁200的外轮廓尺寸相同；该模具合模时，所述下模仁100的外侧面与上模仁 200的外侧面平滑过渡相接。
32.优选的，再如图1所示，所述凸起210包括与凹槽110的槽口适配的连接部211和设于连接部211下侧的压型部，所述压型部包括凸弧面212、设在凸弧面212周侧的衔接面213
以及设在衔接面213上端的台阶成型环面214，所述衔接面213分别与凸弧面212和台阶成型环面214平滑过渡连接。通过将凸起210设置为带连接部211的结构，且使连接部211与凹槽110的槽口适配，能够使得凹槽110的槽壁面也相应增高，在凹槽110中放玻璃预制件时需放入到凹槽110中更深的位置，利于使凹槽110的槽壁面在玻璃预制件的四周围形成牢靠的限位，确保该模具在精密压机内膛中移动，即使发生倾斜也不至于造成玻璃预制件偏位倾斜，可避免压型时玻璃从合模的缝隙处溢出，基本防止了压制出的玻璃产品400产生飞边缺陷；同时，连接部211与凹槽 110的槽口配合后可将模仁压型腔有效封闭，可保证因玻璃预制件的尺寸波动带来微量玻璃被存储在模仁压型腔中，避免了玻璃余料溢出，进一步防止了飞边的产生，提高了产品质量。主要由凸弧面212、衔接面213和台阶成型环面214构成的压型部，通过凸弧面212能够压型玻璃产品400上表面的主要部分，通过台阶成型环面214能够确保玻璃产品400上台阶结构上表面的平整度，通过衔接面213能够将凸弧面212和台阶成型环面214平滑过渡衔接在一起，确保玻璃产品400变形区域的平滑度，因此能够有效提高压型的玻璃产品400的表面质量，使压制出的的玻璃产品400质量达到mli40-20级别。
33.在上述基础上，为了提高玻璃产品400的压型质量，优选将连接部211的高度控制在0.01～ 0.1mm，即确保凹槽110的壁面仅相应的增高0.01～0.1mm。
34.作为本实用新型的一种优选方案，结合图1、图2和图3所示，该模具还包括套设在下模仁 100上的套筒300，所述套筒300的上端高于下模仁100的上端；该模具合模时，所述上模仁200 嵌入套筒300的上部，并通过凸起210与凹槽110配合安装在一起。通过套筒300能够将下模仁 100和上模仁200水平定位，便于上模仁200准确对位下压，提高了生产效率和下压准确度。
35.为了利于上模仁200顺利嵌入套筒300的上部，再如图1、图2和图3所示，所述套筒300上设有排气孔310，所述排气孔310与下模仁100的上端相对应。通过排气孔310能够排出套筒300 内的空气，方便上模仁200嵌入套筒300进行压型操作，并防止玻璃产品400中被压入空气。
36.在上述基础上，为了保证压型的均匀性，在上模仁200下压过程中通常需要保证套筒300 能够均匀地向外排气，因此通常在套筒300上开设至少两个排气孔310，并使各排气孔310沿套筒300的周向均匀分布。通常在套筒300上开设4～6个排气孔310，排气孔310的尺寸一般根据模具的大小确定，优选将排气孔310的直径控制在3～4mm。