專利名稱：曲面立體面板模具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曲面立體面板模具及其制造面板的工藝方法，主要應(yīng)用于電子產(chǎn)品視窗面板的制造，其主要用途包括手機(jī)屏幕(觸摸屏幕、非觸摸屏幕)、MP4屏幕、MP3屏幕、平板電腦、PDA等手持移動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，智能手機(jī)等電子產(chǎn)品更新速度迅猛，隨之而來的是對(duì)屏幕面板需求的增加并日趨多樣化。隨著曲面手機(jī)面板的面世，人們對(duì)曲面屏幕面板越來越追捧，但是現(xiàn)有的平面或曲面玻璃面板的加工都是采用切削、研磨等冷加工方法進(jìn)行的，但是，使用冷加工技術(shù)加工自由曲面與不規(guī)則的板狀面存在著以下有顯而易見的缺點(diǎn)一、加工工藝復(fù)雜，加工工藝?yán)щy；二、加工效率低下，加工成本高，不能滿足大量生產(chǎn)的需要。三、加工良品率低。四、部分玻璃材料是無法使用切削、研磨冷加工方式達(dá)到需要的表面精度與光潔度。綜上所述，采用特殊玻璃切割生產(chǎn)線制造而成的視窗面板，難以滿足目前的市場(chǎng)需求。模造技術(shù)已經(jīng)有20多年的發(fā)展歷史，模造技術(shù)多應(yīng)用于在制造高精度非球面透鏡技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明能使用非球面模造技術(shù)加工曲面平板類光學(xué)視窗面板，可以突破性地發(fā)揮模造技術(shù)之特長(zhǎng)，有效降低曲面面板的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種模造精度高、生產(chǎn)效率高的曲面立體面板模具及其制造方法，可有效地解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種曲面立體面板模具，包括上模仁和下模仁，上模仁上設(shè)有上模腔，下模仁上設(shè)有與上模腔相匹配的下模腔，上模仁和下模仁基體均由碳化鎢(WC)或陶瓷或石墨材料制造成型。作為優(yōu)選，所述上模仁和下模仁的基體形狀為長(zhǎng)方體形或正方形或圓柱體形或不規(guī)則形狀，且上模仁和下模仁之間還套設(shè)有導(dǎo)程內(nèi)筒。作為優(yōu)選，所述上模腔和下模腔上設(shè)有薄膜。一種曲面立體面板制造方法，該方法包括以下步驟1.將導(dǎo)程內(nèi)筒套裝于上模仁和下模仁之間，然后將玻璃硝材放入上模仁的上模腔和下模仁的下模腔構(gòu)成的模具腔中；2.將裝有玻璃硝材的模具置于加熱設(shè)備內(nèi)加熱；3.待玻璃硝材軟化，同時(shí)通過加壓設(shè)備向模具的上、下模仁施加正向壓力，模具的壓力傳遞至玻璃硝材，玻璃硝材變形并模造成所需的曲面立體面板形狀；4.保持模具壓力，同時(shí)降溫冷卻，使得玻璃元件面型得到保持；5.取出玻璃面板元件。作為優(yōu)選，所述加熱設(shè)備為紅外線加熱爐或電熱偶加熱爐。本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明主要提出了一種使用模造玻璃非球面技術(shù)，配合獨(dú)特設(shè)計(jì)的模具，可加工各種形狀的曲面立體面板零件，此加工方式可以輕易地解決傳統(tǒng)冷加工方式存在的技術(shù)問題。本發(fā)明加工工藝簡(jiǎn)單，只需要簡(jiǎn)單的幾道工序就可以達(dá)到生產(chǎn)高精度高光潔度鏡面的目的；可以批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效果高，有較高的良品率，便于成本控制；而且部分冷加工方式不能加工的材料也可以使用此方式進(jìn)行加工。


圖1為本發(fā)明的各種曲面立體面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的上模仁和下模仁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的一種曲面立體面板模具示意圖；圖4為本發(fā)明的另一種曲面立體面板模具示意圖；圖5為本發(fā)明的曲面立體面板制造方法流程圖。其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱為1-上模仁，2-下模仁，3-導(dǎo)程內(nèi)筒，4-曲面立體面板，11-上模腔，21-下模腔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明實(shí)施例如圖2所示，一種曲面立體面板模具，包括上模仁1和下模仁2，圖2中的圖2-1為上模仁1，圖2-2為下模仁2。上模仁1上設(shè)有上模腔11，下模仁2上設(shè)有與上模腔11相匹配的下模腔21，上模仁1和下模仁2的基體均由碳化鎢(WC)或陶瓷或石墨材料制造成型。 如圖3 圖4所示，上模仁1和下模仁2的基體形狀為長(zhǎng)方體形或正方形或圓柱體形或不規(guī)則形狀，且上模仁1和下模仁2之間還套設(shè)有導(dǎo)程內(nèi)筒3 (如圖4所示)，導(dǎo)程內(nèi)筒3的基體由碳化鎢(WC)或陶瓷或石墨材料制造成型。導(dǎo)程內(nèi)筒3為配合上、下模仁成型而設(shè)計(jì)的輔助部件，導(dǎo)程內(nèi)筒3能保證曲面立體面板4成型后的產(chǎn)品上下面偏心等規(guī)格，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。導(dǎo)程內(nèi)筒3結(jié)構(gòu)為具有一個(gè)基體結(jié)構(gòu)，基體形狀為長(zhǎng)方體或正方體或圓柱體或者其他規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)外形，中心部位為與上下模仁可以組裝配套的通孔結(jié)構(gòu)，孔的結(jié)構(gòu)形狀視模仁的外形而定。上模腔11和下模腔21上涂有或鍍有具有離型與保護(hù)作用的薄膜，上模腔11和下模腔21是否需要薄膜結(jié)構(gòu)或薄膜的厚度視所成型的材料跟模具基體材料的黏合性而定。圖1為本發(fā)明可模造的各種曲面立體面板形狀，圖1-1所示的曲面立體面板4的基板外形為長(zhǎng)方形、正方形、圓形等規(guī)則形狀，雙面或者單面為自由曲面、弧形或波浪形的構(gòu)造；圖1-1所示的曲面立體面板4也可以為基板外形為長(zhǎng)方形、正方形、圓形等規(guī)則形狀，單面為平面、波浪面、弧形面、自由曲面，另一面為周邊具有倒角或者圓角結(jié)構(gòu)的平面、波浪面、弧形面、自由曲面結(jié)構(gòu)，或者雙面周邊具有倒角或者圓角結(jié)構(gòu)的平面、波浪面、弧形面、自由曲面結(jié)構(gòu)。圖1-2所示的曲面立體面板4的基板外形為長(zhǎng)方形、正方形、圓形等規(guī)則形狀，單面為平面或者弧形面，另一面為階梯狀弧形面構(gòu)造或者雙面均為階梯狀弧面構(gòu)造； 圖1-2所示的曲面立體面板4也可以為基板外形為長(zhǎng)方形、正方形、圓形等規(guī)則形狀，單面為平面、波浪面、弧形面、自由曲面，另一面為復(fù)合波浪面(其意為此面是由很多數(shù)量的小波浪曲面形成一個(gè)外形類似于平面、波浪面、弧形面、自由曲面的結(jié)構(gòu))，或者雙面均為復(fù)合波浪面結(jié)構(gòu)。圖1-3所示的曲面立體面板4的基板外形為長(zhǎng)方形、正方形、圓形等規(guī)則形狀，單面為具有陣列結(jié)構(gòu)的平面、波浪面、弧形面、自由曲面結(jié)構(gòu)，或者雙面均為具有陣列結(jié)構(gòu)的波浪面、弧形面、自由曲面結(jié)構(gòu)。圖1-4所示的曲面立體面板4的基板外形為環(huán)形，環(huán)狀截面為圓形、橢圓形、長(zhǎng)方形、正方形結(jié)構(gòu)或者截面上下面為波浪形、鋸齒形、自由曲面、弧形面結(jié)構(gòu)。圖1-5所示的曲面立體面板4的基板外形為長(zhǎng)方形、正方形、圓形等規(guī)則形狀， 單面為平面或者自由曲面，另一面為階梯狀自由曲面構(gòu)造或者雙面均為階梯狀自由曲面構(gòu)造。圖1-6所示的曲面立體面板4的基板外形為長(zhǎng)方形、正方形、圓形等規(guī)則形狀，單面為平面、波浪面、弧形面、自由曲面，另一面為周邊具有凸起(或凹陷)結(jié)構(gòu)的平面、波浪面、弧形面、自由曲面，或者雙面周邊具有凸起(或凹陷)結(jié)構(gòu)的平面、波浪面、弧形面、自由曲面； 圖1-6所示的曲面立體面板4也可以為基板外形為長(zhǎng)方形、正方形、圓形等規(guī)則形狀，單面為平面、波浪面、弧形面、自由曲面，另一面為某部位具有成像透鏡類結(jié)構(gòu)(非球面表面結(jié)構(gòu)或菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu))的平面、波浪面、弧形面、自由曲面結(jié)構(gòu)，或者雙面某部位具有成像透鏡類結(jié)構(gòu)(非球面表面結(jié)構(gòu)&菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu))的平面、波浪面、弧形面、自由曲面結(jié)構(gòu)。一種曲面立體面板制造方法，如圖5所示，該方法包括以下步驟1.將導(dǎo)程內(nèi)筒3套裝于上模仁1和下模仁2之間，然后將玻璃硝材放入上模仁1 的上模腔11和下模仁2的下模腔21構(gòu)成的模具腔中，并閉合上模仁1和下模仁2并形成整體模具；2.將裝有玻璃硝材的模具置于加熱設(shè)備內(nèi)加熱，本發(fā)明的加熱設(shè)備為紅外線加熱爐或電熱偶加熱爐，加熱設(shè)備通過空氣或者導(dǎo)熱板等介質(zhì)傳熱給模具，模具把熱量傳遞給玻璃硝材；3.待玻璃硝材軟化，同時(shí)通過加壓設(shè)備向模具的上、下模仁施加正向壓力(加壓設(shè)備施加的正向壓力大小視玻璃硝材選用的材料而定)，模具的壓力傳遞至玻璃硝材，玻璃硝材變形并模造成所需的曲面立體面板形狀(立體面板產(chǎn)品的成型溫度為一溫度范圍區(qū)間)；4.保持模具壓力，同時(shí)降溫冷卻，以消除曲面立體面板內(nèi)部應(yīng)力作用，使得玻璃元件面型得到保持；5.分開模具的上模仁1和下模仁2，并取出玻璃面板元件。使用本發(fā)明的模具和模造方法能輕松制造出圖1中所示的各種曲面立體面板，且該模造方法保護(hù)了模具，且提高了模具模造次數(shù)。相比傳統(tǒng)冷加工曲面立體面板，具有曲面精度高、生產(chǎn)效果高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種曲面立體面板模具，包括上模仁(1)和下模仁0)，上模仁(1)上設(shè)有上模腔 (11)，下模仁( 上設(shè)有與上模腔(11)相匹配的下模腔(21)，其特征在于上模仁(1)和下模仁( 基體均由碳化鎢(WC)或陶瓷或石墨材料制造成型。
2.按照權(quán)利要求1所述的曲面立體面板模具，其特征在于所述上模仁(1)和下模仁 (2)的基體形狀為長(zhǎng)方體形或正方形或圓柱體形或不規(guī)則形狀，且上模仁(1)和下模仁(2) 之間還套設(shè)有導(dǎo)程內(nèi)筒(3)。
3.按照權(quán)利要求1所述的曲面立體面板模具，其特征在于所述上模腔(11)和下模腔 (21)上設(shè)有薄膜。
4.一種曲面立體面板制造方法，該方法包括以下步驟將導(dǎo)程內(nèi)筒( 套裝于上模仁(1)和下模仁( 之間，然后將玻璃硝材放入上模仁(1) 的上模腔(11)和下模仁⑵的下模腔構(gòu)成的模具腔中；將裝有玻璃硝材的模具置于加熱設(shè)備內(nèi)加熱；待玻璃硝材軟化，同時(shí)通過加壓設(shè)備向模具的上、下模仁施加正向壓力，模具的壓力傳遞至玻璃硝材，玻璃硝材變形并模造成所需的曲面立體面板形狀；保持模具壓力，同時(shí)降溫冷卻，使得玻璃元件面型得到保持；取出玻璃面板元件。
5.按照權(quán)利要求4所述的曲面立體面板制造方法，其特征在于所述加熱設(shè)備為紅外線加熱爐或電熱偶加熱爐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曲面立體面板模具及其制造方法，涉及一種曲面立體面板模具及其制造面板的工藝方法，該模具包括上模仁和下模仁，上模仁上設(shè)有上模腔，下模仁上設(shè)有與上模腔相匹配的下模腔，上模仁和下模仁基體均由碳化鎢(WC)或陶瓷或石墨材料制造成型。該方法的步驟為首先將硝材放入模具中；讓硝材和模具在爐內(nèi)共同加熱；硝材軟化，同時(shí)向模具施加壓力；通過模具的壓力傳遞至硝材，硝材變形并成型；保持模具壓力同時(shí)降溫冷卻，使得玻璃元件面型得到保持，取出玻璃元件。本發(fā)明主要提出了一種使用模造玻璃非球面技術(shù)，配合獨(dú)特設(shè)計(jì)的模具，可批量化模造各種形狀的曲面立體面板。具有生產(chǎn)效果高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C03B11/08GK102408184SQ20111019359
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者鄧蘭興 申請(qǐng)人:鄧蘭興