一种玻璃热弯成型工艺及3D玻璃的制作方法

本发明涉及玻璃制品加工技术领域，更具体地说，涉及一种玻璃热弯成型工艺及3d玻璃。

背景技术：

目前市场上手机3d玻璃产品折弯内半径r均在3mm以上，折弯内半径为r＝0.5mm左右的产品尚处空白阶段。3d玻璃产品一般包括两边弯产品和四边弯产品。

其中，传统热压工艺成型小内半径r的两边弯产品，当内半径小于3mm时，折弯处材料互相挤压形成褶皱，造成产品大面无法压平，形成塌边、光影扭曲，产品内半径r越小现象越明显。

传统热压工艺成型小内半径r的四边弯产品，当内半径小于3mm时，四角折弯处因成型需要发生塑性变形，材料发生了转移，造成产品四角大面缺料，形成塌边、塌角、平面与折弯过渡处水波纹，产品内r越小现象越明显。因此，传统热压工艺难以热弯成型折弯内半径r小于3mm的产品。

综上所述，如何有效地解决折弯内半径r小于3mm的产品难以成型等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种种玻璃热弯成型工艺，该种玻璃热弯成型工艺的可以有效地解决折弯内半径r小于3mm的产品难以成型的问题，本发明的第二个目的是提供一种3d玻璃。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种玻璃热弯成型工艺，包括：

对坯料进行一次热弯成型以获得半成品，且所述半成品的一次弯折部的高度为h1；

对经所述一次热弯成型的半成品进行二次热弯成型以获得成品，所述成品的内半径小于所述半成品对应边的内半径，所述成品的二次弯折部的高度为h2，且所述二次弯折部高度与所述半成品的对应边的一次弯折部高度满足：

优选地，上述玻璃热弯成型工艺中，所述半成品的内半径满足：

式中，r为所述半成品的内半径，t为所述半成品的厚度。

优选地，上述玻璃热弯成型工艺中，所述成品的各边的二次弯折部高度相同，所述半成品的各边的一次弯折部高度相同。

优选地，上述玻璃热弯成型工艺中，所述一次热弯成型和所述二次热弯成型满足所述半成品的大面大小不小于所述成品的大面大小，所述半成品的大面为与边缘的一次弯折部连接的一次中间平面部，所述成品的大面为与边缘的二次弯折部连接的二次中间平面部。

优选地，上述玻璃热弯成型工艺中，所述一次热弯成型和所述二次热弯成型满足所述半成品的大面大小等于所述成品的大面大小。

优选地，上述玻璃热弯成型工艺中，所述对经所述一次热弯成型的半成品进行二次热弯成型之前，还包括：

对所述一次热弯成型的半成品外观进行检验，若所述一次热弯成型的半成品外观无缺陷，则进行所述二次热弯成型。

优选地，上述玻璃热弯成型工艺中，还包括：

对经二次热弯成型的所述成品进行切削加工，以获得预设规格的产品。

应用本发明提供的玻璃热弯成型工艺，首先对坯料进行一次热弯成型以获得半成品，且半成品的一次弯折部的高度为h1；而后对经一次热弯成型的半成品进行二次热弯成型以获得成品，成品的内半径小于半成品对应边的内半径，成品的二次弯折部的高度为h2，且二次弯折部高度与半成品的对应边的一次弯折部高度满足：1/2h2＜h1≤h2。综上，通过采用多次成型技术，在产品总变形量不变的情况下，将其变形量分摊到多个成型过程中，从而降低产品折弯区域的材料转移趋势，改善产品塌边、塌角的缺陷。且一次弯折部的高度大于二次弯折部的高度的一半，也就是让一次弯折部的高度尽可能的接近二次弯折部的高度，减少前后两次热弯产品的相对变形量，以降低二次热弯时所需加工力，进一步改善产品塌边、塌角的缺陷。从而得以成型出折弯内半径r小于3mm的产品。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种3d玻璃，该3d玻璃由上述任一种玻璃热弯成型工艺加工而成。由于上述的玻璃热弯成型工艺具有上述技术效果，由该玻璃热弯成型工艺加工而成的3d玻璃也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的玻璃热弯成型工艺的流程示意图；

图2为一次热弯成型的半成品的结构示意图；

图3为二次热弯成型的成品结构示意图；

图4为一次热弯成型的半成品及二次热弯成型的成品局部结构对比示意图；

图5为一种热弯产品结构示意图；

图6为图5中b-b方向的截面示意图。

附图中标记如下：

一次弯折部11，一次中间平面部12，二次弯折部21，二次中间平面部22，板材3。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种玻璃热弯成型工艺，以改善小内半径3d玻璃产品成型时塌边、塌角的缺陷，实现内半径为0.5mm以上的3d玻璃产品成型。

下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的玻璃热弯成型工艺的流程示意图。

在一个实施例中，本发明提供的玻璃热弯成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1：对坯料进行一次热弯成型以获得半成品，且半成品的一次弯折部的高度为h1。

根据产品的内半径要求，相应设置一次热弯的内半径和二次热弯的内半径，通过多次热弯成型，将变形量均摊，以减少单次热弯的材料转移趋势，改善产品塌边、塌角的缺陷。半成品的一次弯折部的高度h1，如图3所示，半成品包括未弯折的平整大面，和由大面边缘向上弯折的一次弯折部11，一次弯折部11的高度为由其顶端至大面的底面所在平面的高度。

s2：对经一次热弯成型的半成品进行二次热弯成型以获得成品，成品的内半径小于半成品对应边的内半径，成品的二次弯折部的高度为h2，且二次弯折部高度与半成品的对应边的一次弯折部高度满足：

成品的内半径小于半成品对应边的内半径，指玻璃的两边或四边进行弯折时，各边在一次热弯和二次热弯成型后同一边前后两次热弯内半径的关系。以左侧边为例，成品的左侧边的内半径小于半成品左侧边的内半径，也就是将变形量均摊，以减少单次热弯的材料转移趋势。成品的二次弯折部的高度h2，如图4所示，成品包括未弯折的平整大面，和由大面边缘向上弯折的二次弯折部21，二次弯折部21的高度h2为由其顶端至大面的底面所在平面的高度。为使一次弯折部11的高度h1和二次弯折部21的高度h2尽可能接近，控制一次弯折部11的高度大于二次弯折部21的高度的一半，减少前后两次热弯产品的相对变形量，以降低热弯2时所需加工力。

由于在热弯时，以如图5所示的产品为例，图6为图5中b-b方向的截面示意图。产品长边、短边成型过程中的材料受力趋势如图6所示，盒型件长边、短边成型过程可近似看成弯曲变形过程，此过程中r角外侧材料被不断切向拉伸伸长，产生一定程度的拉薄现象，内侧材料被不断切向挤压压缩，随内半径减小，成型阻力越来越大，邻近平面01和弯折边02产生褶皱变形03，导致塌边现象发生。

而对于图5中的圆角，在热弯成型过程中，由平面到向上弯折，如以纸板模型为例，需将圆角处的部分纸板以扇形的形式去除，扇形的半径为l，则弯折后形成高度为l的盒型圆角结构。但在玻璃热弯过程中，并不会削减材料，则这部分材料在成型过程中产生了塑性流动，也就是材料发生了转移，使得成型后产品高度增加，同时产品厚度也发生了变化。由于成型力的作用，使圆角部分材料径向被拉长，同时圆角部分材料之间相互挤压使材料切向被压缩，即板材圆角部分受力情况主要为径向拉力和切向压力，在两力的共同作用下圆角部分材料产生塑性变形，不断被拉入凹模中，在此过程中因径向拉力的作用材料被不断拉薄，而越靠外沿流动物料占比越大，切向压力也越大，材料拉薄越不明显，因此折弯线区域，也就是折弯内半径区域材料减薄最为严重。

以上分析了热弯成型过程中的受力情况及物料流动情况，确定了塌边、塌角产生的原因，故本申请在上述分析基础上改进了玻璃热弯成型工艺，并通过一次热弯成型及二次热弯成型的具体参数设置，以改善产品塌边、塌角的缺陷。

应用本发明提供的玻璃热弯成型工艺，通过采用多次成型技术，在产品总变形量不变的情况下，将其变形量分摊到多个成型过程中，从而降低产品折弯区域的材料转移趋势，改善产品塌边、塌角的缺陷。且一次弯折部11的高度大于二次弯折部21的高度的一半，也就是让一次弯折部11的高度尽可能的接近二次弯折部21的高度，减少前后两次热弯产品的相对变形量，以降低二次热弯时所需加工力，进一步改善产品塌边、塌角的缺陷。从而得以成型出折弯内半径r小于3mm的产品。

具体的，半成品的内半径满足：

式中，r为半成品的内半径，t为半成品的厚度。

由于相对折弯半径与物料转移有着直接关系，通过计算产品相对折弯半径，即内半径r与材料厚度比值，该比值越小变形程度越大，材料转移趋势越明显，当r/t＝3时产品将出现可见的塌边、塌角缺陷，其塌边区域材料转移量约2.5％t，塌角区域材料转移量约3％t，当r/t＝2或r/t＝1时，其材料转移量为r/t＝3时的两倍和三倍。因此本申请首先合理设置一次热弯成型的半成品结构，尽量最大半成品的内半径r，保证r/t≥4，从而减少折弯处材料转移。由于一次成型过程中折弯处材料基本没有损失，故减少了一次热弯成型造成的塌边或塌角的缺陷，避免其引入二次热弯成型进而影响最终成品外观质量。

具体的，成品的各边的二次弯折部21高度相同，半成品的各边的一次弯折部11高度相同。也就是在一次热弯及二次热弯的过程中，根据产品各边的内半径要求，成品各边的内半径可以相同或不同，相应半成品各边的内半径可以相同或不同。而半成品的各边的一次弯折部11高度相同，成品各边的二次弯折部21高度相同，一方面便于成型，在产品各边弯折部高度要求不同的情况下，也可以通过二次热弯成型的的后续机加工以使其满足高度需求，只需使成品的二次弯折部21的高度预留有加工余量即可。当然，根据需要也可以设置成品的各边的二次弯折部21高度不铜，半成品的各边的一次弯折部11高度不同。

在上述各实施例的基础上，一次热弯成型和二次热弯成型满足一次热弯成型后的半成品的大面大小不小于二次热弯成型后的成品的大面大小，半成品的大面为与边缘的一次弯折部11连接的一次中间平面部12，成品的大面为与边缘的二次弯折部21连接的二次中间平面部22。也就是如图2-图4所示的，板材3经一次热弯成型出半成品，半成品包括一次中间平面部12和位于一次中间平面部12边缘的一次弯折部11，成品包括二次中间平面部22和位于二次中间平面部22边缘的二次弯折部21。一次中间平面部12大小不小于二次中间平面部22的大小，优选的，一次中间平面部12大小等于二次中间平面部22的大小。以使二次热弯时一次热弯成型的大面不参与或少参与成型，两次热弯后成品不会出现因材料损失导致的外观缺陷。

进一步地，对经一次热弯成型的半成品进行二次热弯成型之前，还包括：

对一次热弯成型的半成品外观进行检验，若一次热弯成型的半成品外观无缺陷，则进行二次热弯成型。也就是通过检验，保证一次热弯成型的半成品没有外观缺陷，避免在二次热弯成型中引入缺陷。在二次热弯成型时，将半成品的大面完全贴合二次热弯模具。对于外观有缺陷半成品，则可以做丢弃处理，并通过对一次热弯成型的温度或施压位置等参数的调整以改善一次热弯成型的半成品外观质量。

在上述各实施例的基础上，还包括：

对经二次热弯成型的成品进行切削加工，以获得预设规格的产品。

也就是根据产品的规格要求，可以在二次热弯成型后，通过切削加工来获得预设规格的产品，如通过切削加工来获得预设高度的二次弯折部21。当然，在二次热弯成型后即可满足预设规格的情况下，也可以不进行后续切削加工。

以一个优选实施方式为例，本申请通过多次热弯成型。因一次热弯成型的半成品处于板材3和成品的中间形态，且半成品的内半径满足r/t≥4，即折弯内半径r角和r/t值足够大，在成型过程中折弯处材料基本没有损失，同时其与成品高度相差较小，相对变形量小，二次热弯时所受加工力小，二次热弯时折弯处材料损失少，再者前后两次热弯产品大面大小接近，二次热弯大面参与成型少，所以两次热弯后成品不会出现因材料损失导致的外观缺陷。

基于上述实施例中提供的玻璃热弯成型工艺，本发明还提供了一种3d玻璃，该3d玻璃由上述实施例中任意一种玻璃热弯成型工艺加工而成。由于该3d玻璃由上述玻璃热弯成型工艺加工而成，所以该3d玻璃的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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