夾持式3D板狀材料熱彎模具的製作方法

2023-04-24 09:11:51 1

本實用新型涉及建築設備領域，尤其涉及一種夾持式3D板狀材料熱彎模具。

背景技術：

傳統3D玻璃熱彎模具，一般採用以採用普通兩板式和玻璃珠推板式兩種設計方式。

一、普通兩板式：

參閱圖1，此種3D熱彎模具由第一凸模1＇和第一凹模2＇共兩部分組成，成型時先將2D玻璃(以下簡稱玻璃)放在第一凹模2＇的定位槽內，然後蓋上第一凸模1＇、最後將裝有玻璃的模具放入3D玻璃熱彎機(以下簡稱熱彎機)內，待模具溫度達到設置的特定溫度後，給第一凸模1＇施加壓力，讓第一凸模1＇、第一凹模2＇閉合，完成成型過程。此成型過程中玻璃始終有一面處於無接觸狀態，成型完成後上下面才會完全貼合模具。

普通兩板式的模具，由於在成型過程中，玻璃和模具始終處於點接觸或者面接觸，在成型過程中由於受槓桿原理的影響，當玻璃兩邊受力時，玻璃的中間部分產生的扭力最大，導致玻璃往往會從最薄弱的中間平面部分開始彎曲，但是生產過程中我們需要保證平面部分呈現絕對的平面，只讓從符合圖紙設計的位置開始彎曲變形，即該彎的地方彎，不該彎的地方不彎，而傳統的普通兩板式模具無法有效解決這個問題，所以普通兩板式模具生產過程中會經常出現面不平的品質異常。

同時，只有在成型過程完成兩模具完全閉合後玻璃面才會和模具完全貼合，成型過程中玻璃沒有與兩模具完全接觸、導致玻璃在一定程度上處於自由狀態，當玻璃在高溫下軟化後，在第一凸模1＇壓力的作用下，玻璃有可能會產生左右滑動的現象，這種現象會造成成型後玻璃的大、小邊異常，即成型後原本兩邊高度一樣的邊會變得一邊高，一邊矮。

二、玻璃珠推板式：

參閱圖2，此種3D熱彎模具由第二凸模3＇、第二凹模4＇、推板5＇共三部分組成。參閱圖3和圖4，成型時先在第二凹模4＇的指定位置放入一定數量的玻璃珠6＇，然後將推板5＇放在第二凹模4＇的凹槽內，覆蓋在玻璃珠6＇上面，再將玻璃放置在第二凹模4＇的玻璃定位槽內、蓋上第二凸模3＇。最後將裝有玻璃的模具放入特定的機器內，待模具溫度達到設置的特定溫度後，給第二凸模3＇施加壓力，讓兩模具閉合，完成成型過程。此成型過程中，玻璃珠6＇會跟隨玻璃一起軟化變形，在玻璃珠6＇的支撐下，玻璃的平面部分始終與推板5＇和第二凸模3＇保持接觸。

相較於普通兩板式模具，玻璃珠推板式模具由於使用了玻璃珠6＇，成型過程中推板5＇和第二凸模3＇會始終保持與玻璃的接觸，因此在一定程度上減緩了成型後出現的面不平或者大、小邊等品質異常。但是由於在成型過程中玻璃珠6＇也要發生軟化變形，所以也需要特定的軟化參數，也就是說在成型過程中既要考慮玻璃的軟化參數(溫度和壓力)，還要考慮比玻璃珠6＇的軟化參數。無形中增加生產變量，增加了生產難度，同時由於成型模具每完成一次生產就需要更換玻璃珠6＇每次更換數量在四至六顆，且玻璃珠6＇只能一次性使用，在增加了生產陳本的同時也不利於量產或者自動化生產。

綜上所述，上述兩種3D玻璃熱彎模具，各自均存在較大的技術缺陷，因此，現有技術中需要一種產品品質穩定、生產難度低、成本低廉的3D玻璃熱彎模具。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種夾持式3D板狀材料熱彎模具，以解決現有的3D熱彎模具，存在的「生產難度高、生產成本高、成型後的3D玻璃容易出現品質異常」的技術問題。

本實用新型提供一種夾持式3D板狀材料熱彎模具，包括：

下模，所述下模的頂面上設有與待生產產品的形狀相適配的成型凸起，所述成型凸起上設有至少一處第一圓弧結構；

中模，所述中模扣合在下模上，所述中模和下模之間設有能夠夾持待加工的板狀材料的容置區；所述中模上設有與第一圓弧結構一一相對的安插孔；

上模，所述上模的底面設有安插塊，所述安插塊能夠穿過所述安插孔；所述安插塊的底部設有第二圓弧結構，所述第二圓弧結構與第一圓弧結構相互作用促使待加工的板狀材料的兩端成型。

進一步地，所述下模包括底板以及成型凸起，所述成型凸起固定在底板頂面的中央處；

所述中模包括豎直支撐件和一水平支撐件，所述豎直支撐件固定在水平支撐件的邊緣，所述豎直支撐件的底面抵在下模的底板的兩側，所述水平支撐件底面距成型凸起頂面的距離等於板狀材料的厚度；

所述上模包括一頂板以及兩安插塊，所述安插塊分別固定在頂板的兩側。

進一步地，所述成型凸起的頂面中部為一平面，頂面的兩側為第一圓弧結構；所述中模與板狀材料接觸的一面為一平面。

進一步地，所述兩豎直支撐件之間的距離等於成型凸起的寬度。

進一步地，上模的頂板與中模的一水平支撐件貼合時，第二圓弧結構的一側與水平支撐件的底面平齊，另一側緊貼豎直支撐件。

進一步地，所述中模的水平支撐件上設有形狀與待加工的板狀材料相適配的限位槽。

進一步地，所述豎直支撐件靠近安插孔的一側設有第一導向軌，所述安插塊的一側設有與第一導向軌適配的第一導向槽。

進一步地，所述中模的豎直支撐件的頂面設有定位塊，所述頂板的底面上設有與定位塊適配的定位槽。

進一步地，所述下模的底板的頂面上設有第二導向軌，所述中模的豎直支撐件的底面設有與第二導向軌適配的第二導向槽。

進一步地，下模、中模以及上模的材質為石墨。

相較於現有技術，本實用新型提供的夾持式3D板狀材料熱彎模具，除了包括能夠為板狀材料的上模和下模之外，還設置了起限位和固定作用的中模。中模配合下模負責夾持待加工的板狀材料的平面部分，確保板狀材料在加工過程中，其平面部分始終與中模和下模保持貼合，不發生變形；上模的安插塊穿過安插孔後，第二圓弧結構作用在板狀材料的邊緣；待加工的板狀材料只從邊緣與第二圓弧結構接觸的地方開始產生彎曲變形，即讓待加工的板狀材料只從需要彎曲的地方開始彎曲，能夠保證平面部分的平整。而且，在中模和下模的夾持作用下，能夠避免板狀材料產生左右滑動，使成型後的產品形狀準確且穩定，不會出現大小邊異常情況。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中的普通兩板式的3D熱彎模具的結構示意圖；

圖2為現有技術中的玻璃珠推板式的3D熱彎模具的結構示意圖；

圖3為圖2所示的玻璃珠推板式的3D熱彎模具在壓模前的結構示意圖；

圖4為圖2所示的玻璃珠推板式的3D熱彎模具在壓模後的結構示意圖；

圖5為本實用新型的第一實施例提供的夾持式3D板狀材料熱彎模具的結構示意圖；

圖6為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第一步驟時的示意圖；

圖7為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第二步驟時的示意圖；

圖8為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第三步驟時的示意圖；

圖9為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第四步驟時的示意圖；

圖10為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第五步驟時的示意圖。

附圖標記：

1＇-第一凸模； 2＇-第一凹模； 3＇-第二凸模；

4＇-第二凹模； 5＇-推板； 6＇-玻璃珠；

1-下模； 2-中模； 3-上模；

4-板狀材料； 11-底板； 12-成型凸起；

13-第一圓弧結構； 21-豎直支撐件； 22-水平支撐件；

23-安插孔； 31-頂板； 32-安插塊；

33-第二圓弧結構。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

圖5為本實用新型的夾持式3D板狀材料熱彎模具的結構示意圖；圖6為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第一步驟時的示意圖；圖7為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第二步驟時的示意圖；圖8為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第三步驟時的示意圖；圖9為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第四步驟時的示意圖；圖10為圖5所示的夾持式3D板狀材料熱彎模具，在使用過程中的第五步驟時的示意圖。

如圖5所示，本實施例提供一種夾持式3D板狀材料熱彎模具，包括下模1、中模2以及上模3。

所述下模1包括底板11以及成型凸起12，所述成型凸起12固定在底板11頂面的中央處；成型凸起12的形狀與待生產產品的形狀相適配，所述成型凸起12上設有至少一處第一圓弧結構13。

所述中模2扣合在下模1上；所述中模2包括豎直支撐件21和一水平支撐件22，所述豎直支撐件21固定在水平支撐件22的邊緣，所述豎直支撐件21的底面抵在下模1的底板11的兩側，所述水平支撐件22底面與成型凸起12的頂面形成能夠夾持待加工的板狀材料4的容置區。

容置區的高度等於板狀材料4的厚度，保證成型後產品的厚度值精確；所述兩豎直支撐件21之間的距離等於成型凸起12的寬度，在中模2扣合在下模1時，中模2不會相對下模1發生晃動，連接更加穩固。

所述上模3包括一頂板31以及兩安插塊32，所述安插塊32分別固定在頂板31的兩側，所述安插塊32的底部設有第二圓弧結構33。

所述中模2的水平支撐件22上設有位置與第一圓弧結構13一一對應的安插孔23；所述上模3的安插塊32穿過所述安插孔23，使第二圓弧結構33與第一圓弧結構13相互作用促使待加工的板狀材料4的兩端成型。

本實施例提供一種夾持式3D板狀材料熱彎模具，其操作方法如下：

步驟一，將中模2倒置，即水平支撐件22在下方，將待加工的板狀材料4置於中模2內，如圖6所示；

為了保證，在此步驟中待加工的板狀材料4的安放位置準確且穩定，在中模2的水平支撐件22上設置了限位槽，待加工的板狀材料4容置並固定在限位槽內，不會發生左右晃動；

步驟二，將下模1由上至下扣合在中模2內，使成型凸起12抵在中模2內的待加工的板狀材料4上，確保板狀材料4在中模2和下模1的夾持下不會產生移動，如圖7所示；

步驟三，翻轉扣合後的下模1和中模2，使中模2在上、下模1在下；組裝上模3，將上模3的安插塊32插入中模2的安插孔23；如圖8所示；

步驟四，將組裝後的模具放進特定的成型機內，對上模3施加壓力，使安插塊32在安插孔23內向下運動，安插塊32的第二圓弧結構33作用在板狀材料4上；第二圓弧結構33與第一圓弧結構13相互擠壓促使待加工的板狀材料4的兩端成型；如圖9所示；

步驟五，起模，分離中模2和下模1，取出加工成型後的產品，如圖10所示。

本實施例提供的夾持式3D板狀材料熱彎模具，除了包括能夠為板狀材料4的上模3和下模1之外，還設置了起限位和固定作用的中模2。中模2配合下模1負責夾持待加工的板狀材料4的平面部分，確保板狀材料4在加工過程中，其平面部分始終與中模2和下模1保持貼合，不發生變形；上模3的安插塊32穿過安插孔23後，第二圓弧結構33作用在板狀材料4的邊緣；待加工的板狀材料4隻從邊緣與第二圓弧結構33接觸的地方開始產生彎曲變形，即讓待加工的板狀材料4隻從需要彎曲的地方開始彎曲，能夠保證平面部分的平整。而且，在中模2和下模1的夾持作用下，能夠避免板狀材料4產生左右滑動，使成型後的產品形狀準確且穩定，不會出現大小邊異常情況。

此外，由於不需要使用玻璃珠6＇，無需考慮玻璃珠6＇的形變量，降低了生產難度和加工精度；同時，也節省了更換玻璃珠6＇的工序，提高的工作效率，有利於實現自動化生產，在一定程度上，降低了生產成本。

在本實施例中，板狀材料4指平面玻璃，在成型過程中，成型機的壓杆會始終壓在中模2上，保持對玻璃的平面部分施加持續、恆定的壓力，確保當溫度達到軟化溫度後，玻璃在彎曲變形過程中，平面部分保持不變，玻璃只從兩側或者四側與上模3接觸的地方開始產生彎曲變形。即要實現保持平面始終平整，讓玻璃只從需要彎曲的地方開始彎曲，從而達到生產出合格產品的效果。

當然，這僅是本實用新型的一個具體實施例，本實用新型的針對的材質並不局限於此，也可為其他板狀材料4。

在本實施例中，所述成型凸起12的頂面中部為一平面，頂面的兩側為第一圓弧結構13；所述的底面為一平面。

上述形狀的成型凸起12適合中部為平面，邊緣為圓弧結構的產品，例如側面為圓弧面的手機面板、與該手機面板適配的手機保護殼等；可以使兩側設有圓弧的產品，也可是四側邊均設有圓弧的產品。

本實用新型提供的夾持式3D板狀材料熱彎模具，能夠適用於單邊彎曲結構、兩邊彎曲結構、三邊彎曲結構以及四邊彎曲結構，或者其他多邊彎曲結構。

當然，這僅是本實用新型的一個具體實施例，本實用新型的第一圓弧結構13並不局限與此，本實用新型的成型凸起12的頂面包括平面區和圓弧區，其圓弧區的位置不僅限於在平面區的邊緣，例如，也可位於平面區的中部，對應生產中部設有圓弧形狀的板狀產品。

在本實施例中，上模3的頂板31與中模2的一水平支撐件22貼合時，第二圓弧結構33的一側與水平支撐件22的底面平齊，另一側緊貼豎直支撐件21。

在本實施例中，還設置了多處導向結構，保證下模1、中模2以及上模3之間的相互動作，穩定進行。

豎直支撐件21靠近安插孔23的一側設有第一導向軌，所述安插塊32的一側設有與第一導向軌適配的第一導向槽。

所述下模1的底板11的頂面上設有第二導向軌，所述中模2的豎直支撐件21的底面設有與第二導向軌適配的第二導向槽。

此外，為了保證中模2與上模3配合精確，在所述中模2的豎直支撐件21的頂面設有定位塊，所述頂板31的底面上設有與定位塊適配的定位槽。

在本實施例中，下模1、中模2以及上模3的材料為石墨材料。當然，這僅是本實用新型的一個具體實施例，本實用新型的下模1、中模2以及上模3的材質並不局限於此，也可為陶瓷、鎢鋼、合金等。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。