用于玻璃弯曲的下垂辅助铰接工具设计制造技术

本发明专利技术描述了一种用于复杂的非可展薄玻璃弯曲的下垂辅助铰接工装设备。所述工装设备采用双轴铰接设计，除玻璃重力本身之外还引入可控外力。所述工装设备描述沿着主弯曲方向的铰接区段和沿着横弯曲方向的铰接区段。每一铰接区段可以包括铰链塔、配重、摆动止挡件和配重止挡件。

Design of Dropping Assistant Hinge Tool for Glass Bending

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于玻璃弯曲的下垂辅助铰接工具设计相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求2016年10月20日申请的美国临时申请序列号第62/410492号的优先权权益，该临时申请的内容为本申请的基础并以全文引用方式并入本文中。
本公开内容涉及用于薄玻璃片弯曲过程的工具设计。薄玻璃片弯曲过程具有用于形成汽车玻璃(例如，挡风玻璃、侧窗、后窗和顶窗)的可能应用。也可在形成航空透明玻璃、高速火车玻璃和3-D显示器玻璃中使用此类过程。
技术介绍
在汽车工业通常采用玻璃加热炉、输送机系统或退火炉以及弯曲设备进行玻璃片弯曲。现有玻璃片弯曲过程包括重力弯曲、压弯和辊压成型。一般来说，重力弯曲依赖于重力顺应固定或铰接工具上的高温下的玻璃。在压弯中，通过将玻璃从上部模具按压到下部模具来形成经加热玻璃，所述上部模具和下部模具还被称为凸模和凹模。滚压成型接合两组粗轧辊以使玻璃形成为设计的形状。因为压弯和辊压成型两者都不可避免地具有与工具的玻璃表面接触，所以重力弯曲通常是优选的，尤其是对于具有高光学性能要求的那些产品例如汽车玻璃来说。总的来说，现有技术在处理可展和简单化合物表面时能起到很好的作用。目前，汽车制造商越来越关注空气动力性能和燃料效率。因此，未来的安全玻璃发展可能要求更大且更薄玻璃的更具空气动力的、复杂的且不对称的形状。然而，已发现用于弯曲具有复杂的非可展形状的现有弯曲技术的某些约束条件。需要用于弯曲此类复杂形状以达成高质量的轮廓和光学特性的下一代技术。
技术实现思路
本公开内容是针对用于重力弯曲玻璃片的设备和相关方法。在一个实施方式中，一种用于重力弯曲玻璃片的设备包括基础框架、耦接到基础框架的第一主铰接区段，以及耦接到基础框架的第一横铰接区段。第一主铰接区段包括被构造成允许玻璃片沿着玻璃片的主弯曲方向重力弯曲的第一主摆。第一横铰接区段包括被构造成允许玻璃片沿着玻璃片的横弯曲方向重力弯曲的第一横摆。第一主摆被构造成因玻璃片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，其中第一主摆的闭合位置被构造成允许玻璃片弯曲成在主弯曲方向上具有比第一主摆的打开位置允许的曲率更大的曲率的形状。第一横摆被构造成因片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，其中第一横摆的闭合位置被构造成允许玻璃片弯曲成在横弯曲方向上具有比第一横摆的打开位置允许的曲率更大的曲率的形状。在一个实施方式中，用于重力弯曲玻璃片的设备的每一铰接区段包括：摆动止挡件，其被构造成限制相应摆动在相应铰接区段的打开位置的枢转；配重，其与相应摆动相反；和配重止挡件，其被构造成限制配重在相应铰接区段的闭合位置的枢转。在一个实施方式中，用于重力弯曲玻璃片的设备的每一铰接区段另外包括：配重杆，其支撑每一铰接区段的相应配重；和铰链塔，其耦接到基础框架；其中配重杆和每一相应铰接区段的摆动可枢转地安装在相应铰链塔上。在一个实施方式中，设备另外包括耦接到基础框架的第二主铰接区段。第二主铰接区段被构造成允许玻璃片沿着玻璃片的主弯曲方向的重力弯曲。第二主铰接区段具有第二主摆，第二主摆被构造成因玻璃片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，以辅助在主弯曲方向上弯曲玻璃片。在一个实施方式中，设备另外包括被构造成加热玻璃片的加热元件。在一个实施方式中，加热元件包括被构造成提供辐射热的基于红外线的加热元件。在一个实施方式中，设备另外包括被构造成阻挡对玻璃片的预定部分直接加热的热屏蔽件。在一个实施方式中，热屏蔽件具有环形形状，并且玻璃片的预定部分是玻璃片的外部环形部分。在一个实施方式中，热屏蔽件被构造成阻挡对约一半的玻璃片的加热。在一个实施方式中，设备被构造成用于具有从约0.5mm到1.0mm的厚度范围的玻璃片的重力弯曲。在一个实施方式中，第一主摆被构造成辅助在主弯曲方向上弯曲玻璃片以形成预定的可展形状，并且第一横摆被构造成辅助在横弯曲方向上弯曲玻璃片以形成预定的非可展形状。在一个实施方式中，一种方法包括将玻璃片放置在重力弯曲工具上以用于弯曲玻璃片，并且在第一和第二加热阶段施加热。重力弯曲工具包括基础框架、耦接到基础框架的第一主铰接区段，以及耦接到基础框架的第一横铰接区段。第一主铰接区段包括被构造成允许玻璃片沿着玻璃片的主弯曲方向重力弯曲的第一主摆。第一横铰接区段包括被构造成允许玻璃片沿着玻璃片的横弯曲方向重力弯曲的第一横摆。第一主摆被构造成因玻璃片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，其中第一主摆的闭合位置被构造成允许玻璃片弯曲成在主弯曲方向上具有比第一主摆的打开位置允许的曲率更大的曲率的形状。第一横摆被构造成因片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，其中第一横摆的闭合位置被构造成允许玻璃片弯曲成在横弯曲方向上具有比第一横摆的打开位置允许的曲率更大的曲率的形状。第一加热阶段包括当第一主铰接区段和第一横铰接区段处于打开位置时，将来自加热元件的热施加于玻璃片，以响应于主摆上的玻璃片的重量分布的改变而致使加热的玻璃片在主方向上重力弯曲并且致使第一主铰接区段枢转到闭合位置。第二加热阶段包括当第一主铰接区段处于闭合位置且第一横铰接区段处于打开位置时，将来自加热元件的热施加于玻璃片，以响应于横摆上的玻璃片的重量分布的改变而致使加热的玻璃片在横向方向上重力弯曲并且致使第一横铰接区段枢转到闭合位置。在一个实施方式中，第一加热阶段形成预定的可展形状，并且第二加热阶段形成预定的非可展形状。在一个实施方式中，一种方法另外包括在第二加热阶段之前，将热屏蔽件放置在加热元件与重力弯曲工具之间。在一个实施方式中，热屏蔽件减少对玻璃片的预定部分的加热。在一个实施方式中，玻璃片的预定部分是玻璃片的外部环形部分。附图说明并入本文中的附图形成说明书的部分并且说明本公开内容的实施方式。各图与描述一起用来进一步解释所公开的实施方式的原理并且使得相关领域的技术人员能够制作和使用所公开的实施方式。这些图意图为说明性的，而非限制性的。虽然在这些实施方式的上下文中大体描述本公开内容，但应理解，不意图将本公开内容的范围限制为这些特定实施方式。在图式中，相似元件符号指示相同或功能上类似的元件。图1示出了根据实施方式的具有铁环工装设备的重力玻璃弯曲的示意性。图2示出了呈现浴盆行为的玻璃片。图3示出了与均匀加热下的标称状况相比的变形形状的形状轮廓的偏差的俯视图。图4示出了沿着中心十字线的玻璃变形的比较。图5示出了三个不同的重叠屏蔽件设计示例。图6示出了边缘屏蔽产生的施加于玻璃片的不均匀热状况。图7示出了以类似于图4的方式的具有不同的屏蔽设计的玻璃变形形状与标称的比较。图8示出了玻璃片的边缘翘曲。图9示出了挡风玻璃的变形轮廓曲线图。图10示出了挡风玻璃的应力强度曲线图。图11A示出了根据实施方式的处于初始打开位置中的工装设备。图11B示出了根据图11A的实施方式的处于最终闭合位置的工装设备。图11C示出了根据图11A的实施方式的从顶部角度的工装设备。图11D示出了根据图11A的实施方式的从侧面角度的工装设备。图12示出了根据实施方式的重力玻璃弯曲过程。图13示出了根据实施方式的在重力玻璃弯曲过程期间的温度分布曲线。图14示出了由边缘屏蔽产生的对应于图13并且施加于玻璃片的另一种不均匀热状况。具体实施方式在本文中参考如在附图中所说明的其实施方式详细描述本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于重力弯曲玻璃片的设备，其包括：基础框架；第一主铰接区段，其耦接到所述基础框架，所述第一主铰接区段包括被构造成允许所述玻璃片沿着所述玻璃片的主弯曲方向重力弯曲的第一主摆；和第一横铰接区段，其耦接到所述基础框架，所述第一横铰接区段包括被构造成允许所述玻璃片沿着所述玻璃片的横弯曲方向重力弯曲的第一横摆；其中所述第一主摆被构造成因所述玻璃片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，其中所述第一主摆的所述闭合位置被构造成允许所述玻璃片弯曲成在所述主弯曲方向上具有比所述第一主摆的所述打开位置允许的曲率更大的曲率的形状；且其中所述第一横摆被构造成因所述片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，其中所述第一横摆的所述闭合位置被构造成允许所述玻璃片弯曲成在所述横弯曲方向上具有比所述第一横摆的所述打开位置允许的曲率更大的曲率的形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.20 US 62/410,4921.一种用于重力弯曲玻璃片的设备，其包括：基础框架；第一主铰接区段，其耦接到所述基础框架，所述第一主铰接区段包括被构造成允许所述玻璃片沿着所述玻璃片的主弯曲方向重力弯曲的第一主摆；和第一横铰接区段，其耦接到所述基础框架，所述第一横铰接区段包括被构造成允许所述玻璃片沿着所述玻璃片的横弯曲方向重力弯曲的第一横摆；其中所述第一主摆被构造成因所述玻璃片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，其中所述第一主摆的所述闭合位置被构造成允许所述玻璃片弯曲成在所述主弯曲方向上具有比所述第一主摆的所述打开位置允许的曲率更大的曲率的形状；且其中所述第一横摆被构造成因所述片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，其中所述第一横摆的所述闭合位置被构造成允许所述玻璃片弯曲成在所述横弯曲方向上具有比所述第一横摆的所述打开位置允许的曲率更大的曲率的形状。2.如权利要求1所述的设备，其中每一铰接区段另外包括：摆动止挡件，所述摆动止挡件被构造成限制相应摆动在相应铰接区段的打开位置的枢转；配重，所述配重与所述相应摆动相反；和配重止挡件，其被构造成限制所述配重在所述相应铰接区段的所述闭合位置的枢转。3.如权利要求2所述的设备，其中每一铰接区段另外包括：配重杆，所述配重杆支撑每一铰接区段的相应配重；和铰链塔，所述铰链塔耦接到所述基础框架；其中所述配重杆和每一相应铰接区段的摆动可枢转地安装在相应铰链塔上。4.如权利要求1所述的设备，其中所述设备另外包括：第二主铰接区段，其耦接到所述基础框架，所述第二主铰接区段被构造成允许所述玻璃片沿着所述玻璃片的主弯曲方向的重力弯曲并且包括第二主摆，其中所述第二主摆被构造成因所述玻璃片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，以辅助在所述主弯曲方向上弯曲所述玻璃片。5.如权利要求4所述的设备，其中每一铰接区段另外包括：摆动止挡件，所述摆动止挡件被构造成限制相应摆动在相应铰接区段的打开位置的枢转；配重，所述配重与所述相应摆动相反；和配重止挡件，其被构造成限制所述配重在所述相应铰接区段的所述闭合位置的枢转。6.如权利要求4所述的设备，其中所述设备另外包括：第二横铰接区段，其耦接到所述基础框架，所述第二横铰接区段被构造成允许所述玻璃片沿着所述玻璃片的所述横弯曲方向的重力弯曲并且包括第二横摆；和其中所述第二横摆被构造成因所述玻璃片的重力弯曲而从打开位置枢转到闭合位置，以辅助在所述横弯曲方向上弯曲所述玻璃片以形成预定的非可展形状。7.如权利要求6所述的设备，其中每一铰接区段另外包括：摆动止挡件，所述摆动止挡件被构造成限制相应摆动在相应铰接区段的打开位置的枢转；配重，所述配重与所述相应摆动相反；和配重止挡件，其被构造成限制所述配重在所述相应铰接区段的所述闭合位置的枢转。8.如权利要求1所述的设备，其另外包括加热元件，其中所述加热元件被构造成加热所述玻璃片。9.如权利要求8所述的设备，其中所述加热元件包括被构造成提供辐射热的基于红外线的加热元件。10.如权利要求8所述的设备，其另...

【专利技术属性】
技术研发人员：超·俞，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US