[发明专利]支承热的成型板状材料的钢化环及方法

说明书

本发明涉及玻璃板等板状材料在水平压弯中使用的支承热的成型板状材料的钢化环及方法。本案是87105967号申请的分案申请。

成型并钢化的玻璃板广泛应用于汽车等车辆的侧窗和后窗。为了适于这种应用，平板玻璃必须经过精密成型，使之符合车辆窗口所要求的曲率和外形。侧窗或者后窗也必须符合严格的光学要求，车窗必须没有会影响视野清晰度的光学缺陷。

为此目的，成型玻璃板的商业生产包括以下步骤：把平玻璃板加热至热软化温度，把加热后的玻璃成型至要求的曲率，以及冷却成型后的玻璃板，在冷却中把温度控制得低于玻璃的应变点温度，使玻璃钢化，增加其冲击强度。

在上述过程中，一玻璃板沿穿过遂道窑的一条基本水平的路径输送。该玻璃板是一系列玻璃板之它被加热至热软化温度，然后，用例如真空式检拾器和往复移动装置送进靠近遂道窑的成型站，在成型站，玻璃板在一对垂直对准的上、下成型模之间进行压制。上模一般是真空阳模，即该模一般具有一个成型后吸住热软化后的玻璃板的凸表面，而下模一般是阴模，即它一般具有一个凹成型表面，与上模的凸成型表面互补，一个移送和钢化环移入真空上模之下的位置，该环具有一个比玻璃板周边略小但与之相应的轮廓。除去真空，把玻璃板放到钢化环上，钢化环支持着玻璃板的周边，把玻璃板送入一冷却站，使之迅速冷却。

随着设计师使车辆的设计更加符合空气动力学要求的不断努力，玻璃板弯曲形状正变得越来越复杂。这些设计包括小半径弯曲，在纵横两个方向上的反曲率，以及严格的尺寸和外形公差。这种形状正变得越来越难于以传统的技术压制成型。玻璃板成型时一般是压制热软化的玻璃板使板两端部相对于板的中部向上弯曲。因此，为了符合模子的成型表面，玻璃板的某些部分受到与重力下垂的自然倾向相反方向的力的作用。在某些情况下，玻璃板必须加热至远远高于其热软化温度（566℃至621℃）的温度，因而使玻璃板易于形成上述复杂形状。另外，人们发现成型玻璃板将从刚刚成型的初始形状缩至钢化后的最终形状。取决于玻璃板的外形，这种收缩对成型玻璃板的光学性质会有不良影响。因此，需要一种能够使玻璃板形成上述复杂形状而同时保持车辆所要求的优良光学性质的压弯装置和方法。

美国专利4，290，796号公开了一种玻璃板成型装置，用于玻璃双合透镜的压弯。弯铁支承着玻璃板通过加热炉，利用重力下垂使玻璃板预成型。弯铁在成型站停住，与一对垂直对准的上、下压模之间大至对准。上模有一个全表面阳成型表面，下模有一个全表面的阴成型表面。下成型模把玻璃板从弯铁上拾起，并在互补的上、下成型表面之间压制成型。然后，在把成型玻璃放到弯铁上，弯铁把成型玻璃移出成型站以进行下一步冷却工序。

美国专利4，221，580;4，285;715;4，433，933以及4，330，110号公开了一种水平压弯工艺，把加热后的玻璃板送入一个成型站并由一带槽模移出输入传送辊。玻璃板在带槽的下模和真空上成型模之间进行压制成型，真空上成型模有一全表面阳成型面。压制以后，下模退回到输入辊下面的位置，一往复移动的钢化环定位于真空上模之下，除去真空，以便使成型玻璃放到钢化环上，钢化环然后把成型玻璃送至钢化站使弯曲的玻璃板钢化。

美国专利4，297，118号公开了一种往复移动的、可变形的真空模，这种真空模在加热炉内接合一经过加热的玻璃板。这种可变形的真空模当与玻璃板接合时，其接合形状的表面可以从平面变成凸成型面。这种可变形的真空模把成型后的玻璃板放到模下面的一个往复移动的钢化环上。放下玻璃板后，真空模移至加热炉外的位置进行冷却。然后再重新进入炉内接合下一块玻璃板。

美国专利4，508，556是公开了一种把玻璃板压弯成S形横截面形状的方法。玻璃板被送至气炉支架上，在那里加热至其热软化温度，然后送至成形站，成形站具有一个支承玻璃板的辅助气炉。辅助气炉的下游端向下弯曲，使加热后的玻璃板产生最初的弯曲形状。绕着气炉的环形成型模抬起玻璃板，并把其压在一个全表面真空上阳模上，从而使其形成最终的成型形状。成型后，环形成型模退回，一钢化环移至真空上阳模之下以承载成型后的玻璃板并使其移开进行钢化。