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一种双层有机玻璃的成型装置和成型方法

阅读:340发布:2020-10-28

专利汇可以提供一种双层有机玻璃的成型装置和成型方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种双层有机玻璃成型装置,该装置包括, 基座 ,基座上方设置用于夹持双层有机玻璃的框体,基座能够对双层有机玻璃的下侧加压加热,框体具有对双层有机玻璃被夹持部分的冷却功能;外部加 热机 构,外部加热机构具有对双层有机玻璃被框体包围部分加热的功能。本发明还提供一种双层有机玻璃的成型方法,该方法可利用上述装置将双层有机玻璃夹持于一框体中,在成型过程中,对双层有机玻璃被框体包围的部分施行两侧加热,并对双层有机玻璃的一侧充气 增压 ,同时框体对双层有机玻璃被夹持部分进行持续冷却;如此可使双层有机玻璃在成型过程中,被框体夹持的部分不被拉伸,其厚度保持不变,以保证成品双层有机玻璃边缘的结构强度。,下面是一种双层有机玻璃的成型装置和成型方法专利的具体信息内容。

1.一种双层有机玻璃成型装置,其特征在于,包括
基座,所述基座上方设置用于夹持双层有机玻璃的框体,所述基座能够对双层有机玻璃的下侧加压加热,所述框体具有对双层有机玻璃被夹持部分的冷却功能;
外部加热机构,所述外部加热机构具有对双层有机玻璃被所述框体包围部分加热的功能。
2.根据权利要求1所述的一种双层有机玻璃成型装置,其特征在于,所述基座顶端设置凹槽,所述凹槽内设置充气口和放气口,所述充气口通过穿过所述基座内部的管路与增压装置连接,所述放气口通过穿过所述基座内部的管路与外部连通。
3.根据权利要求2所述的一种双层有机玻璃成型装置,其特征在于,所述充气口上方设置散流件。
4.根据权利要求2所述的一种双层有机玻璃成型装置,其特征在于,所述凹槽内设置底部加热装置。
5.根据权利要求1所述的一种双层有机玻璃成型装置,其特征在于,所述框体包括上框体和下框体,所述上框体和所述下框体能够组合对双层有机玻璃进行夹持紧固,所述上框体内部环设有通道,所述通道与冷系统形成回路。
6.根据权利要求5所述的一种双层有机玻璃成型装置,其特征在于,所述下框体内部环设有通道,所述通道与水冷系统形成回路。
7.根据权利要求5所述的一种双层有机玻璃成型装置,其特征在于,所述上框体内侧设置有环形塑性板。
8.根据权利要求1所述的一种双层有机玻璃成型装置,其特征在于,所述外部加热机构包括热系统、风管和热塑室,所述热风系统设置于所述热塑室的顶部,所述风管的一端与所述热风系统连接,所述风管的另一端正对所述框体中心的上方;
所述热塑室具有可开闭的侧,所述热塑室底部设置有滑轨,所述滑轨由热塑室内部延伸至热塑室外部,所述基座能够在所述滑轨上移动。
9.一种双层有机玻璃成型方法,其特征在于,用框体夹住双层有机玻璃,对双层有机玻璃被框体包围的部分加热,同时对双层有机玻璃的一侧增压塑性,增压塑性过程中所述框体持续对双层有机玻璃被夹持部分冷却。
10.根据权利要求9所述的一种双层有机玻璃成型方法,其特征在于,使用权利要求1至
8任一项所述的双层有机玻璃成型装置对双层有机玻璃进行成型。

说明书全文

一种双层有机玻璃的成型装置和成型方法

技术领域

[0001] 本发明涉及双层有机玻璃加工技术领域,具体涉及一种双层有机玻璃的成型装置和成型方法。

背景技术

[0002] 玻璃的成形是将熔融的玻璃液转变为具有几何形状制品的过程,这一过程称之为玻璃的一次成形或热端成形。玻璃必须在一定的黏度(温度)范围内才能成形。在成形时,玻璃液除做机械运动之外,还同周围介质进行连续的热交换和热传递。玻璃液首先由黏性液态转变为塑性状态,然后再转变成脆性固态,因此,玻璃的成形过程是极其复杂的过程。
[0003] 热端成形的玻璃经过再次加工成为制品的过程,称为玻璃的再成形(再加工)或冷端成形,其方法可以分为两类:热成形和冷成形。后者包括物理成形(研磨抛光等)和化学成形(高的微孔玻璃等)。玻璃的成形通常指热成形。
[0004] 在飞机制造业中,需要机组工作人员不时通过观察窗观测飞机各个外部部件的情况,观察窗可为平面或者是半球形等形状,由于飞机飞行环境非常极端,观察窗的内外压差极大,而观察窗边缘与框体连接的部位则为结构上的受点,以半球形观察窗为例,常规成型方法为,将玻璃固定于一模具上,对玻璃加热进行热吹成型,但是使用此种生产加工方式,玻璃虽然被塑造成半球形的形状,但是由于加热后玻璃产生形变,受到拉伸或者挤压其厚度会减小,则会造成制成品变脆易碎,如果使用此种方法制造出的半球形玻璃用于飞机的观察窗上,则不能保证该观察窗与嵌设框体靠近部分的玻璃的可靠性。
[0005] 此外,在玻璃热成型过程中,由于玻璃受到高温开始变软,随着玻璃变薄,用于夹持的框体与玻璃之间则会产生缝隙,而玻璃的一侧由于充气还持有正压,如此气体由于压力的作用会挤进玻璃与框体之间产生的缝隙内,造成成型完成后玻璃边缘的形状和厚度不可控。

发明内容

[0006] 为解决上述技术中存在的问题,本发明提供一种双层有机玻璃成型装置,包括基座,所述基座上方设置用于夹持双层有机玻璃的框体,所述基座能够对双层有机玻璃的下侧加压加热,所述框体具有对双层有机玻璃被夹持部分的冷却功能;外部加热机构,所述外部加热机构具有对双层有机玻璃被所述框体包围部分加热的功能。
[0007] 其中优选的是,所述基座顶端设置凹槽,所述凹槽内设置充气口和放气口,所述充气口通过穿过所述基座内部的管路与增压装置连接,所述放气口通过穿过所述基座内部的管路与外部连通。
[0008] 上述任一方案中优选的是,所述充气口上方设置散流件。
[0009] 上述任一方案中优选的是,所述凹槽内设置底部加热装置。
[0010] 上述任一方案中优选的是,所述框体包括上框体和下框体,所述上框体和所述下框体能够组合对双层有机玻璃进行夹持紧固,所述上框体内部环设有通道,所述通道与冷系统形成回路。
[0011] 上述任一方案中优选的是,所述下框体内部环设有通道,所述通道与水冷系统形成回路。
[0012] 上述任一方案中优选的是,所述上框体内侧设置有环形塑性板。
[0013] 上述任一方案中优选的是,所述外部加热机构包括热系统和风管,所述风管的一端与所述热风系统连接,所述风管的另一端正对所述框体中心的上方;所述热塑室具有可开闭的侧,所述热塑室底部设置有滑轨,所述滑轨由热塑室内部延伸至热塑室外部,所述基座能够在所述滑轨上移动。
[0014] 本发明还提供一种双层有机玻璃成型方法,用框体夹住双层有机玻璃,对双层有机玻璃被框体包围的部分加热,同时对双层有机玻璃的一侧增压塑性,增压塑性过程中所述框体持续对双层有机玻璃被夹持部分冷却。
[0015] 其中,该方法可利用上述提供的一种双层有机玻璃成型装置对双层有机玻璃进行加工。
[0016] 本发明的有益效果为:本发明提供一种双层有机玻璃成型装置和成形方法,该装置使用一框体将双层有机玻璃料材夹持,在成型过程中,对双层有机玻璃被框体包围的部分施行两侧加热,并对双层有机玻璃的一侧充气增压,同时框体对双层有机玻璃被夹持部分进行持续冷却;如此可使双层有机玻璃在成型过程中,被框体夹持的部分不被拉伸,其厚度保持不变,即最终成型的双层有机玻璃边缘的厚度依然与双层有机玻璃料材一致,以保证成品双层有机玻璃边缘的结构强度;
此外,在双层有机玻璃热成型的过程中,由于框体对双层有机玻璃边缘被夹持部分的冷却,使得双层有机玻璃被夹持部分厚度保持不变,所以被夹持部分与框体简直不会由于双层有机玻璃受热变薄而产生缝隙,避免其由于底部冲压导致气体挤入双层有机玻璃与框体之间的缝隙中,保证成型完成后,双层有机玻璃边缘厚度的一致与结构的可控性。
[0017] 另,在成型过程中,通过对双层有机玻璃两侧同时加热,可保证双层有机玻璃受热均匀,避免出现两层玻璃受热不均,成型困难的问题。附图说明
[0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0019] 图1是本发明的双层有机玻璃成型装置的立体示意图;图2是本发明的上框体内通道的示意图;
图3是本发明的双层有机玻璃成型装置使用状态示意图;
图4是本发明散流件的示意图;
图5是本发明环形成型版与上框体的配合示意图;
图6是本发明具有冷却功能的下框体的立体图;
图7是本发明紧机构的立体示意图;
图8是本发明其他实施例的示意图。
[0020] 附图标记说明1、底座,11、充气口,111、散流件,12、放气口,13、底部加热装置,14、凹槽,2、下框体,3、上框体,31、进水口,32、出水口,33、吊装,34、通道,35、环形成型板,4、紧固耳,5、热塑室,
51、热风管,52、侧门,53、滑轨,6、锁紧机构,61、金属杆,62、金属帽,63、转杆,7、双层有机玻璃。

具体实施方式

[0021] 下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0022] 如图1所示,为实施例提供的一种双层有机玻璃成型装置,其包括基座1,该基座1为圆柱形,该基座1顶端设置凹槽14,所述凹槽14内设置充气口11和放气口12,所述充气口11通过穿过所述基座1内部的管路与增压装置(例如压力)连接,充气口11用于在成型过程中为凹槽14内部提供气压,所述放气口12通过穿过所述基座1内部的管路与外部连通,用于成型完成后释放气压;
其中,凹槽14内还设置有底部加热装置13,该底部加热装置13为盘设于凹槽14内的加热电阻丝,该加热电阻丝通过穿过基座1内部的电线与外部的供电设备连接,该底部加热装置13可对处于凹槽14上方的双层有机玻璃7进行加热,可配合外部加热机构对双层有机玻璃7的两侧同时加热;
其中,如图4所示,充气口11上方架设有散流件111,该散流件111为盘形或者伞形,通过金属杆固定,该散流件111可对充气口11内喷出的气体进行缓流和分流,防止因气流过大导致双层有机玻璃7在成型过程中受到气流干扰。
[0023] 其中,其凹槽14内部设置有耐高温的压力探针,用于检测和控制其内部压力。
[0024] 还包括框体,该框体用于夹持固定双层有机玻璃7的板材,如图1所示,该框体包括上框体3和下框体2,下框体2与基座1的顶端外缘焊接,所述上框体3和所述下框体2外缘均设置有多个对应的紧固耳4,这些固定耳4为“匚”字形,设置于下框体2外缘的紧固耳4上连接有锁紧机构6,如图7所示,该锁紧机构6包括与紧固耳4铰接的金属杆61,该金属杆61上具有螺纹,金属杆61非铰接端设置能与螺纹配合的金属帽62,该金属帽62内设置带有螺纹的柱状凹槽,该金属帽62上设置有转杆63,如图3所示,在进行紧固安装时,将上框体3放置于下框体2上,并将紧固耳4对应,将锁紧机构6向上旋转,使金属杆61置于上下相邻的两个紧固耳4内,通过转杆63的旋转带动金属帽62旋转,使金属帽62逐渐向下移动完成框体的锁紧,此外,上框体3的上表面均匀设置有多个吊装耳33,方便上框体3的吊装;其中,上框体3内部环设有通道34(如图2所示),上框体3的上方设置有进水口31和出水口32(如图1所示),所述通道34的两端分别与进水口31和出水口32连通,进水口31和出水口
32与外置的水冷系统通过管路连接,如此可在上框体3内形成冷却水回路,在双层有机玻璃
7成型的过程中,上框体3内的冷却水回路持续为双层有机玻璃7的被夹持部分进行冷却。
[0025] 其中,下框体2设置有与上框体3一致的冷水回路,其进出水口设置于下框体2的外侧(如图6所示),在双层有机玻璃7成型的过程中上框体3和下框体2内部同时通过冷水循环,增加双层有机玻璃7被夹持部分的冷却效果。
[0026] 其中,如图5所示,上框体3内侧设置有环形塑性板35,该环形成型版35为沿上框体3内侧壁向内延伸的环形板,其可为一略微弯曲的圆环,在双层有机玻璃7成型的过程中,双层有机玻璃7被加热后由于下方的气压向上膨胀成半球形,在膨胀的过程中该环形板代替上框体3对双层有机玻璃7的边缘进行成型,使成品双层有机玻璃制品的边缘可具有一定的形状以适应最终的安装框体的形状(例如安装在飞机机舱的外表面,该外表面具有一定的弧度)。
[0027] 还包括外部加热机构,该外部加热机构用来对双层有机玻璃7被所述框体包围部分加热的功能,如图3所示,该加热机构包括热塑室5和热风管51,该热塑室5用来放置上述成形装置,热风管51于热塑室5顶端中心贯穿,热风管51垂直设置,其上端通过管道与热风系统(图中未标出)连接,该热风系统可为直接式热风炉等设备,热风管51下端正对上述成型装置,热风系统通过热风管51持续的对需要成型的双层有机玻璃7上方加温,使双层有机玻璃7在成型过程中两面加热,使其受热更加均匀。
[0028] 本发明还提供一种双层有机玻璃成型方法,其包括,用框体夹住双层有机玻璃7,对双层有机玻璃7被框体包围的部分加热,同时对双层有机玻璃7的一侧增压塑性,增压塑性过程中所述框体持续对双层有机玻璃被夹持部分冷却。实施例
[0029] 利用发明提供的装置对双层有机玻璃成型的方法,包括如下步骤1.设备组装:将双层有机玻璃7的圆形原料板材放置于下框体2上,通过吊装设备勾住吊装耳33将上框体3放置于双层有机玻璃7上,通过锁紧机构6将上框体3和下框体2锁紧,以夹紧双层有机玻璃7,最后将基座1移动至热塑室5内,使热风管51下端正对框体中心。
[0030] 2.热塑成型:将底部加热装置13通电对双层有机玻璃7底部加热,启动热风系统对双层有机玻璃7上部加热,同时开启框体的冷水循环,并启动增压泵通过充气口11向凹槽14内增压使双层有机玻璃7向上弯曲变形,过程中使压力维持在预设值,直至双层有机玻璃7成型完成。
[0031] 3.精加工:待双层有机玻璃7自然冷却后,取下上框体3,将成型完成的双层有机玻璃7取下,对双层有机玻璃7边缘进行切割打磨即可。
[0032] 其他实施例如图8所示,热塑室5两侧铰接有可开闭的侧门52,且底部设置有滑轨53,所述滑轨53由热塑室5内部延伸至热塑室5外部,所述基座1底部设置有轱辘,使基座1能够在所述滑轨53上移动,同时热风管51能够上下移动。
[0033] 本实施例在使用时,将侧门52开启,将与双层有机玻璃7组装好的基座1沿滑轨53移动至热塑室5的内部,并关闭侧门52,使热塑室5形成一个相对密封的环境,防止与外界环境产生空气流动,降低热塑室5内部的温度,而后开始成型工作,期间通过热风管51的伸缩性能,使其出风口与双层有机玻璃7的顶面距离保持固定值,以实现成型过程中,对双层有机玻璃7中心位置的局部加热,使双层有机玻璃7中心位置的温度高于周边位置,更有利于双层有机玻璃7被制作成半球形的形状。
[0034] 在另外的实施例中, 热风管51具有在水平方向的移动功能,从而实现对于外层玻璃的局部位置的选择性加热,以加强双层有机玻璃的成型适应性。当需要得到不规则形状的玻璃时,或者需要对某个区域的形状成型进行控制的时候,则可以对热风管51进行位置调整(三个维度方向均可以调整),进而实现对于外层玻璃的某个区域的温度控制,同时配合内部的气压成型,以形成需要的玻璃形状。另外, 底部加热装置13由多根环形布置的管体构成,这些环形布置的管体上具有气流孔,而气流孔通过门进行开闭电动控制。由此,根据实际的位置选择,对不同位置的气流孔的阀门进行选择性控制,从而能够在下层玻璃的多个区域内根据实际需求进行阀门控制,以开启选择区域的气流孔供应温度,配合气流成型,从而得到不同形状的玻璃。
[0035] 在其它的实施例中,双层有机玻璃中间具有填充物,填充物可以是胶体物, 胶体物实现对于内层玻璃和外层比例粘粘效果,这种结构为现有技术。其对于双层玻璃形成间隔,使得内层玻璃和外层玻璃在受到外界温度加热时温度的传热效率降低,由于这种双层有机玻璃的内层玻璃和外层玻璃具有很强的温度隔离性,因此更适合应用本发明提供的成型装置和成型方法。
[0036] 显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
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