專利名稱：顯像管玻錐的制造方法及實施此方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯像管玻錐(玻殼)的一種制造方法，玻錐上帶有用壓制法模制成形的校準(zhǔn)支承面(凸緣)，制造步驟如下-將一熔融的玻璃料滴送入一個與壓制坯件的外部輪廓相應(yīng)的模型中，-對玻璃料滴進(jìn)行壓制，壓制時利用一個能預(yù)定出壓制坯件的內(nèi)部輪廓的沖壓模，和一個平放在模型上并有彈性地固定在沖模上的模圈，以成形具有平面的環(huán)形上邊沿和模壓出來的凸緣的玻錐。
本發(fā)明還涉及一種裝置，用于采用壓制法制造帶有模制成形的校準(zhǔn)支承面(凸緣)的顯像管玻錐，它配有-一個模型，它具有符合壓制坯件外部輪廓的模面，包括用于凸緣的凹槽，熔液狀的玻璃料滴可以送入該模型中，一個沖壓模，它預(yù)定出壓制坯件的內(nèi)部輪廓，一個平放在模型上的模圈有彈性地固定在該沖壓模上以用于成形玻錐的平面的上邊沿。
顯像管，特別是電視顯像管或者計算機(jī)顯視器用的顯像管，以玻璃方面說是由三個分開制造的玻璃部件組合而成的，即真正的顯像屏，然后是顯像管的后部，叫做玻錐的，最后是用于接受射線系統(tǒng)的顯像管頸部。
在制造顯像管時，玻錐利用玻璃焊劑同顯像屏實現(xiàn)真空密封連接，在玻錐的卷邊上成形出一個環(huán)形的平的連接面(亦稱焊邊)，在顯像屏上成形出一個相應(yīng)的焊邊。將糊狀的玻璃焊劑涂敷在玻錐的焊接邊上。將玻錐放在斜置的金屬架上，以焊邊朝上。顯像屏以它的焊邊朝下地放置在玻璃焊劑上。在相繼的退火過程中，焊劑熔化開，玻錐與顯像屏連接起來而成顯像管。
為了顯像管的功能起見，玻錐與顯像屏必須實現(xiàn)準(zhǔn)確的定位；如果定位不準(zhǔn)，就會引起處于玻錐頸部上的射束系統(tǒng)對顯像屏面的錯位。為了確保熔化過程中的對準(zhǔn)，典型的做法是，在玻錐上的卷邊區(qū)域內(nèi)成形出三個凸起的支承面即所謂的凸緣。顯像屏也同樣配有三個支承面。在金屬架上有三個支承點配屬于顯像屏和玻錐上的支承面。傾斜位置確保了顯像屏和玻錐靠緊在支承面上，從而可以達(dá)到玻錐和顯像屏的確定的對準(zhǔn)定位目的。
然后，采用已知的方法將顯像管頸部成形在玻錐的另一個端上。
上述的顯像管制造工藝是現(xiàn)有技術(shù)，在有關(guān)的出版物中已有介紹，因此在這里就不需多說了。
本發(fā)明涉及玻錐的制造。據(jù)知，當(dāng)前世界上都采用壓制工藝生產(chǎn)這種玻錐。溶液狀的玻璃料滴是在使用典型的成形模具-模型、模圈及沖壓模-壓制成玻錐的。一般為此使用圓臺式壓機(jī)，在這種壓機(jī)的壓臺上裝配了11至15個構(gòu)造相同的模型。這些模型隨著壓機(jī)的每個一個節(jié)拍而被輸送到下一個加工步驟。
玻錐的外側(cè)是用模型成形的，其內(nèi)側(cè)是用沖壓模成形的。
為了成形玻錐的終端邊沿，需要使用第三個模具，即模圈。模圈在壓制過程之前就放在模型上，而在壓制過程中借助彈力被壓在模型上。當(dāng)玻璃料滴被裝入模型之后，該料滴在壓制站借助下行的沖壓模于高壓力下得到?jīng)_壓。沖壓模和模圈是經(jīng)過加工而精密匹配的。在足夠壓力條件下，這三個模具的空腔都完全填滿了玻璃，于此，典型地在模圈和模型之間形成一個模縫。這一模縫必須處于玻錐的最大圓周上，以便模圈和模型都能夠脫模。當(dāng)沖壓模向上移時，模圈還附帶地?fù)?dān)負(fù)這樣一個功能，即剝?nèi)ゲＡР糠帧?br> 在繼后的冷卻站上，壓制出來的玻錐被冷卻到這樣的程度，使得產(chǎn)品在相繼的取出站上可以不變形地被取出。
在取出產(chǎn)品之前，須先將模圈以模型卸下，因為模圈從上蓋住玻錐。
如所周知，此外模圈經(jīng)過一個彈簧板裝配在壓制站上是與沖擊模牢固地相連的。于是，在沖壓模向下行時，模圈被壓到模型上，在沖壓模向上行時在渡過彈簧行程之后即可被卸下。按上述工藝，只有一個留在壓制站上的模圈供使用。按照歐洲方法，將一個對模型一側(cè)是扁平的模圈放置在模型上。因此，?？p出現(xiàn)在玻錐的上邊沿。由于被壓出的玻錐上邊沿在與熱成形相連續(xù)的最終加工過程中要被磨削成一個平面即焊接邊，所以模縫也一起被磨掉了，以后不再留在成品玻錐上了。潛在的危險是操作上的干擾問題如裂紋生成乃至內(nèi)裂現(xiàn)象都起源于上述模型邊緣，而在按歐洲方法制造的顯像管上所以是不存在這些問題的。
如前所述，必須在玻錐上的外卷邊區(qū)域內(nèi)配有所謂的凸緣。這些凸起的凸緣典型地是在玻錐的壓制過程中一起成形的。為此，模型凸緣的范圍內(nèi)具有相應(yīng)的凹槽。
基于所述的脫模條件，務(wù)必做到下述之點凸起的凸緣在按歐洲方法制造的玻錐上一直要引到焊接邊，因為否則就會在模型中產(chǎn)生下切口，從而阻礙脫模。
在一直引到焊接邊的凸緣上的缺點是焊接邊在這一區(qū)段內(nèi)擴(kuò)寬了凸緣凸起的程度，也就是說，焊接邊不再是環(huán)繞四周都一樣寬。這樣，由于表面缺陷之故，在玻錐與顯像屏進(jìn)行連接時玻璃焊劑在這一區(qū)段中與其余的焊接邊相比是不均勻地擴(kuò)散的，從而產(chǎn)生一種缺陷點，并可能導(dǎo)致應(yīng)力增高。


圖1中繪出兩個局部斷面圖，示意地表示出壓制過程中玻錐的卷邊區(qū)域的已知成形情況，具體地說，在圖的部分A中，以橫斷面表示出無凸緣的卷邊；在圖的部分B中，以橫斷面表示出凸緣區(qū)域。
在模型1、壓入的沖壓模2和處于模型1上的模圈3之間是玻錐4。所述用于定形的各模具在這里為了簡單起見僅示意地繪出。
模圈3典型地具有一個環(huán)形的凹槽3a，該凹槽用于為已成形的尚處于塑性狀態(tài)的玻錐提供穩(wěn)定性，該凹槽在以后將玻錐的上邊沿4a平磨成焊接邊的過程中會一起被磨掉的、包括模型邊沿4b，該邊沿受工藝條件的限制處在模圈3和模型1之間。
如從對圖部分A和B之間的比較可以看出的，在凸起的凸緣4C(圖部分B)的區(qū)域內(nèi)比在無凸緣的卷邊區(qū)域(視圖B)內(nèi)，上邊沿4a要較寬，寬出凸緣的凸度，于此，為了便于看清起見，凸緣區(qū)域4c以虛線表示，相對于玻錐4的輪廓加以分界。在最終加工之后就出現(xiàn)一個“凸緣設(shè)計”，如圖5的部分A所示，在焊接邊4a上有升起的凸緣4C，沒有模縫。
還知道一種工藝(以下稱亞洲法)，按這個工藝方法，在壓制玻錐4時會產(chǎn)生一個環(huán)繞的相等寬度的上邊沿4a。按該方法的壓制過程見圖2中所示，相應(yīng)于圖1中的分部斷面視圖。
按照亞洲法，玻錐的卷邊完全是在模圈3’中成形的。與歐洲法所用的如圖1所示的模圈3不同，模圈3’沒有平的底邊，而是有一個三維的輪廓環(huán)繞著卷邊區(qū)域。較新的亞洲法使用這樣一種模圈，如在很前面已經(jīng)介紹過的，這種模圈是經(jīng)過一個彈簧板而與沖壓模相連接的。但也知道有一些較老的方法，按這些方法有幾個模圈，利用一個模圈換位器來操縱這些模圈。不管在哪種情況下，玻錐的卷邊都是在與玻璃相接觸的模圈3’中成形的。
在按上述亞洲法制造的玻錐上，凸緣4C可以退回到焊接邊和?？p之間的平面中，因為這個區(qū)域是在模圈3’中成形的。因此，不產(chǎn)生下切口的問題，而且焊接邊4a也是環(huán)繞地相等寬度地成形的，不過由于?？p4b之故仍會出現(xiàn)某些問題。
由于模具容許誤差和成形部件即模型和模圈之間存在的間隙之故，模縫4b體現(xiàn)為一種對?？p來說典型的環(huán)繞的隆起線腳。上述外部環(huán)繞的?？p4b處于玻錐邊沿4a下方幾個毫米處。但是，按照亞洲法，玻錐邊沿4a也得加以磨削。但?？p4b在玻錐邊沿下方如此之遠(yuǎn)，以致于它在磨削時不能再被消除掉。所以它仍然留在完成的產(chǎn)品上。這種?？p是產(chǎn)品上的一個弱點，因為它曝露在日后的顯像管的最大圓周上，從而使顯像管由于抽真空之故而處于高應(yīng)力之下。在碰觸環(huán)繞的模縫時就會產(chǎn)生裂紋形成和破裂的危險。
亞洲法的另一缺點在于模圈3’的制造非常費事。歐洲法所用的模圈3只在支承面上加以研磨，而亞洲法所用的模圈3’必須按照其三維輪廓很費事地加以銑削。模圈3’的環(huán)繞輪廓在其準(zhǔn)垂直部分上必須很好地與模型1的輪廓相一致，于此，由于模具的不同溫度所引起的熱膨脹必須通過超前尺寸加以考慮。
在采用亞洲法時，對模型和模圈的精確定位的要求也是很高的，任何偏差都會導(dǎo)致?？p4b的擴(kuò)大，從而帶來所述的負(fù)面效應(yīng)。
為了確保所要求的容許誤差，在采用亞洲法時，模圈3’必須利用導(dǎo)楔來實現(xiàn)與所用的模型的定位。由于為了保持所需的托座，沖壓模2必須準(zhǔn)確地導(dǎo)引到模圈中，所以通過模圈和模型之間的附加楔形導(dǎo)向件而建立起一個超定的系統(tǒng)。為了避免對壓機(jī)和模具造成損害，沖壓模必須懸浮地被支承在壓機(jī)上。其結(jié)果是，壓制站的結(jié)構(gòu)要比歐洲方法復(fù)雜得了，按歐洲方法的沖壓?？梢怨潭ǖ匮b配在壓制站上。
本發(fā)明的任務(wù)是從歐洲方法出發(fā)來如此改進(jìn)這一方法，就是使得上邊沿從下方退回的凸緣的成形進(jìn)而使得一環(huán)繞相等寬度的上邊沿的成形能夠沒有環(huán)繞?？p地實現(xiàn)。
以文首提出的方法為基礎(chǔ)，為了此法上述任務(wù)是通過采取以下措施加以解決的至少在壓制步驟中，將與模型上邊沿齊平的、可移動的平的模型部分置入模型中的凸緣的區(qū)域內(nèi)，這些模型部分的厚度是由凸緣的退回程度給定的，而且它們按照待成形的凸緣上邊沿的情況伸入模腔中，在玻錐成形完畢之后便從玻錐中移出。
就文首指出的裝置而言，對于此裝置上述任務(wù)是通過采取以下措施加以解決的模型在凸緣區(qū)域內(nèi)配有一些凹槽，與模型上邊沿齊平的、可移動的平的模型部分可以置入這些凹槽中，這些模型部分的厚度是按照凸緣的退回程度加以確定的；它們按照凸緣的待成形的退回的上邊沿情況伸入模腔中，并且如此安置，使得它們在玻錐成形完畢之后可以從模腔中移出來。
在壓制過程中，可移動的置入的模型部件借助模圈的接觸壓力而被保持在其位置上。在隨后的脫模過程中，盡管在凸緣區(qū)域內(nèi)有下切口，玻錐也可借助可移動模型部件的抬起或移動而加以脫模。
于是，?？p處于玻錐的上邊沿區(qū)域中，所以在將上邊沿磨平成焊接邊時可以將?？p一起磨掉。因此可以說，利用本發(fā)明便能將歐洲方法和亞洲方法的優(yōu)點彼此結(jié)合起來在采用簡單的模具結(jié)構(gòu)和簡單的壓制工藝條件下，從上邊沿退回的凸緣，即退回到一個環(huán)繞相等的上邊沿寬度，但卻沒有環(huán)繞的模逢。
就其操縱來說，可移動的模型部件可以進(jìn)行外部操作例如利用壓縮空氣或者利用對沖壓模的沖擊，或者進(jìn)行自身操作例如借助壓制過程本身的各項操縱。正是最后一種改進(jìn)具有有利的意義，因為不需要附加的元件了。
根據(jù)本發(fā)明的另一項改進(jìn)，可插入的模型部件是可移動地安置在模型中的。這樣，它們最好設(shè)計成外部操縱的固定閂或轉(zhuǎn)動閘。
根據(jù)本發(fā)明的一項改進(jìn)，在下述條件下可獲得特別的益處可插入的模型部件是可以升起地鉸接在模型上，特別是采用活板的形式，它們是在模型的外面與一個軸相鉸接的。在采用這種作為活板的可移動模型部件的結(jié)構(gòu)的情況下，就可以達(dá)到這樣的目的，即在脫模過程中活板借助玻錐而自動被抬起，而在脫模之后又可借重力操縱即自身操縱而回落到靜止位置中。采用上述結(jié)構(gòu)時很大的優(yōu)點是不需要其他的裝置，或者不需要在模型和壓機(jī)上做某些改變。
對專業(yè)人員來說不言而喻的是，可移動的模型部件也可以按其他方式如前述地設(shè)計和操縱。
下面將參照附圖中所示的一個實施例對本發(fā)明做更詳細(xì)的介紹。
附圖表示圖1壓制模具的兩個部分?jǐn)嗝鎴D，在顯像管的玻錐的卷邊區(qū)域中，采用已知的歐洲方法成形，圖2按已知的亞洲方法成形時兩個相應(yīng)的部分?jǐn)嗝鎴D，圖3按本發(fā)明提出的方法成形時相應(yīng)于圖1和圖2的兩個部分?jǐn)嗝鎴D，圖4作為可自行操縱的活板的可插入、可移動的模型部件結(jié)構(gòu)示意圖，圖5用于所的三種方法的凸緣設(shè)計分成A、B、C三部分。
圖3按照圖1和2所示，表示出壓制模型1的一個簡單的部分?jǐn)嗝鎴D，包含一個沖壓模2和一個模圈3以及由原先裝入模型1中的熔融玻璃料滴壓制出的玻錐4。模圈3按已知的方式經(jīng)過一個彈簧板與沖壓模2緊固地相連。模圈在沖壓模2下行到模型1中時在形成玻錐的上邊沿4a情況下而壓緊在模型上。如同采用歐洲方法一樣，模型1也具有一些用于凸緣4C的凹槽。由于本發(fā)明提出的方法在這一點上是與參照圖1所介紹的歐洲方法相一致的，所以在這里只涉及到一些相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。與已知的歐洲方法的區(qū)別在于凸緣4C的成形。因此，圖3的部分A與圖1的部分A是相同的。與圖1B所示帶有升高至模型上邊沿的凸緣4C的結(jié)構(gòu)相反，在本發(fā)明提出的壓制裝置的改進(jìn)條件下，如圖3B和圖4中所示，模型1在凸緣4C的區(qū)域內(nèi)有一個凹槽1a，一個與模型上邊沿1b齊平的可移動的平的模型部件(在本結(jié)構(gòu)實例中其形式是一個經(jīng)過一軸6可旋轉(zhuǎn)地鉸接在模型1上的活板5)可以插入到該凹槽中。
如特別可以從圖3B中看出的，所成形的凸緣4C從模型1的上邊沿1b因而從日后的焊接邊4a向下錯開即下切相當(dāng)于所插入的模具部件的厚度的程度。于此，模型部件5的徑向伸展是如此確定的，即它按照待成形的凸緣4C的上邊沿4d伸入到處于模型1和沖壓模2之間的模腔中。
由于活板5鉸接在模型1上，便可簡單地保證，活板在脫模過程中借助已成形好的抬升的玻錐而釋放模腔，可以升起來，而在脫模之后自動地基于重力作用又落回到圖4所示的初始位置上。
所介紹的結(jié)構(gòu)形式可以按有利的簡單方式制造出如圖5C的設(shè)計所示的(后切)的凸緣，這些凸緣相對于焊接邊4a退回一定程度“R”，不會有環(huán)形的?？p4b留在加工完畢的玻錐上，因為這種?？p在對其所在上邊沿區(qū)域進(jìn)行磨削時可以一起被磨削掉。
由模型部件的幾何構(gòu)形所決定的?？p在采用本發(fā)明提出的方法時僅出現(xiàn)在凸緣區(qū)域內(nèi)。這些?？p都是很短的，而且?guī)缀跏强床怀鰜淼?，這是因為模型部件都是固定在模型上，它們最好是用具有與模型相同熱膨脹系數(shù)的材料做成，另外借助轉(zhuǎn)移到模圈3上的壓力而加以壓緊。?？p范圍中的偏差幾乎完全被排除了；玻錐4的外部輪廓是完全由模型1和所插入的模型部件5所形成的。它們具有固定的配置，在使用過程中所接受的溫度幾乎相等。
上述之點在采用亞洲方法時是做不到的，這是因為模型1和模圈3’不是固定地配置的，要經(jīng)受不同的能量輸入，而且由于模圈3’和模型1的熱膨脹不同，所以往往出現(xiàn)明顯的偏差。
不管亞洲方法或歐洲方法，凸緣要么按已知方式以超尺寸制造出來，然后在磨削過程中再磨削到準(zhǔn)確的尺寸，要么直接按照額定尺寸壓制出來即所謂的“壓制凸緣”。本發(fā)明可以不受限制地用于這兩種方法。
本發(fā)明也可以用于下述情況采用修邊或者磨削上邊緣的處理方法，通過壓上去的斜面或者壓成一定尺寸的焊接面(稱為壓制的焊接面)來實現(xiàn)這種處理。
本發(fā)明從原則上說并不限于所介紹的產(chǎn)品。本發(fā)明適用于各種壓制玻璃品制造，在這些制造中需要在產(chǎn)品上的模型接縫／模圈接縫范圍內(nèi)的后切。
權(quán)利要求
1．顯像管玻錐(玻殼)的制造方法，玻錐上帶有按壓制工藝模制成形的校準(zhǔn)支承面(凸緣)，制造步驟如下-將一溶液狀玻璃料滴送入一個與壓制坯件的外部輪廓相應(yīng)的模型(1)中，-利用一個能預(yù)定壓制坯件內(nèi)部輪廓的沖擊模(2)和一個放在模型(1)上、有彈性地固定在壓沖模(2)上的模圈(3)，將玻璃料滴壓制成具有平面的環(huán)形上邊沿(4a)和模制成形的凸緣(4a)的玻錐，其特征在于至少在壓制步驟中，要在凸緣(4C)區(qū)域內(nèi)將與模型上邊沿齊平的、可移動的平的模型部件(5，6)插入到模型(1)中，這些模型部件的厚度是由凸緣的退回程度預(yù)定的，它們按照待成形的凸緣的退回的上邊沿伸入到模腔中，并在玻錐成形完畢之后比玻錐中移出。
2．按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于插入的可移動的模型部件(5，6)可以實行外部操縱。
3．按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于插入的可移動的模型部件(5，6)可以實行自身操縱。
4．顯像管玻錐(4)的制造裝置，玻錐具有通過壓制而成形的校準(zhǔn)支承面(凸緣4a)，該裝置配有-一個模型(1)，此模型具有與壓制坯件的外部輪廓相應(yīng)的模面，包括用于凸緣(4C)的凹槽，熔融的玻璃料滴可以送入此模型中。-一個壓沖模(2)，此沖壓模預(yù)定出壓制坯件的內(nèi)部輪廓，在此沖壓模上有彈性固定著一個平放在模型(1)上的模圈(3)用于玻錐的平面的上邊沿(4a)的成形，其特征在于模型(1)在凸緣(4C)區(qū)域內(nèi)配有凹槽(1a)，與模型上邊沿(1b)齊平的可移動的平的模型部件(5，6)可插入到上述凹槽中，模型部件的厚度是按照凸緣的退回程度加以確定的，它們的徑向延伸是如此確定的，使得它們能按照待成形的凸緣(4C)的退回的上邊沿(4d)伸入到模腔中，而且它們是這樣安置的，使得它們在玻錐(4)成形之后可以從模腔中移開。
5．按權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于可插入的模型部件是可以移動地安置在模型(1)中的。
6．按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于可插入的模型部件是設(shè)計成可縱向移動的閂或轉(zhuǎn)動閘板的。
7．按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于可插入的模型部件可以抬升地鉸接在模型(1)上。
8．按權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于模型部件設(shè)計成活板(5)，它們在外面利用一個輛(6)和此鉸接在模型(1)上，使得它們在脫模過程中通過所形成的抬升的玻錐(4)釋放模腔而可以抬升起來，而在脫模結(jié)束后借助重力作用自動地落回到初始位置上。
9．按權(quán)利要求4至8的任一項所述的裝置，其特征在于可移動地插入的模型部件都是用具有與模型(1)的材料相同熱膨脹系數(shù)的一種材料做成的。
全文摘要
顯像管玻錐(4)通常都是用壓制法制造的,就是利用一沖壓模(2)將模型(1)中的熔融玻璃料滴壓制成玻錐(玻殼),同時利用一個有彈性地固定在沖壓模(2)上的平放在模型(1)上的模圈(3)來成形出平面的玻錐上邊沿(4a)。與此同時,還要通過模型(1)上的相應(yīng)凹槽(1a)來成形支承面即所謂的凸緣(4C),以之用于玻錐(4)同顯像屏在玻錐(4)的外卷邊上實現(xiàn)校準(zhǔn)的連接。為了獲得一個通過凸緣的退回而保持相同寬度的環(huán)繞的邊沿(4a),而且在加工完畢的玻錐上沒有環(huán)繞的?？p,模型(1)在凸緣(4C)的區(qū)域中配有一些凹槽(1a),與模型上邊沿(1b)齊平的可移動的平的模型部件(5,6)可插入上述凹槽中,它們的厚度是按照凸緣退回的程度加以確定的,它的徑向縱伸延是如此確定的,使得它能按照待成形凸緣(4C)的退回的上邊沿(4d)伸入到模腔中,而且它們是這樣安置的,使得它們在玻錐(4)成形完畢之后可以從模腔中移開。
文檔編號C03B11/10GK1291171SQ99803135
公開日2001年4月11日 申請日期1999年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月20日
發(fā)明者H·－G·博爾德特, G·斯帕舒 申請人:肖特玻璃制造廠