阅读说明：本技术 半球形有机玻璃成型装置及其成型方法 (Hemispherical organic glass forming device and forming method thereof ) 是由 吴贲华 陈聃 高国忠 袁厚呈 袁红柳 孙相军 孙钰晶 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种半球形有机玻璃成型装置及其成型方法。该半球形有机玻璃成型装置用于将平板形有机玻璃压制成半球形有机玻璃,其中半球形有机玻璃成型装置包括：下模,上端具有一与半球形有机玻璃的曲率相同的半球形凹槽；上模,下端呈半球状,上模用于预压平板形有机玻璃；上压板,具有一进气孔,上压板可与下模固定连接,并密封半球形凹槽；以及吹气装置,与进气孔连接,吹气装置用于向半球形凹槽内通入气压,而成型半球形有机玻璃。本发明先采用先上下模预压,可重复将玻璃边部余量向中间滑动,减少玻璃中间的拉伸量,再通过吹塑成型,又避免了模具压出的纹路,进而使得形成的半球形有机玻璃厚度均匀,光学性能达到最好。(The invention relates to a hemispherical organic glass forming device and a forming method thereof. This hemisphere organic glass forming device is used for pressing flat organic glass into hemisphere organic glass, and wherein hemisphere organic glass forming device includes: the upper end of the lower die is provided with a hemispherical groove with the same curvature as that of the hemispherical organic glass; the lower end of the upper die is hemispherical, and the upper die is used for prepressing the flat organic glass; the upper pressure plate is provided with an air inlet, can be fixedly connected with the lower die and seals the hemispherical groove; and the blowing device is connected with the air inlet hole and used for introducing air pressure into the hemispherical groove to form the hemispherical organic glass. According to the invention, the upper mold and the lower mold are firstly adopted for prepressing, the allowance of the edge part of the glass can be repeatedly slid towards the middle, the stretching amount in the middle of the glass is reduced, and then the glass is formed by blowing, so that the lines extruded by the molds are avoided, the thickness of the formed hemispherical organic glass is uniform, and the optical performance is the best.)

半球形有机玻璃成型装置及其成型方法

技术领域

本发明涉及一种有机玻璃成型方法，特别是涉及一种半球形有机玻璃成型装置及其成型方法。

背景技术

由于球形有机玻璃弧度大，成型难度较大，因此现有技术的球形有机玻璃所采用的成型方法通常是通过注塑方法成型的，其是先制作球形有机玻璃所需的专用注塑模具，再将球形有机玻璃的液态材质浇注于注塑模具内而成型。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术的注塑方法成型的球形有机玻璃性能较差，耐久性不好，拉伸强度较差，通常小于50兆帕斯卡(MPa)，易破碎开裂。

因此，急需研发一种新型的半球形有机玻璃成型方法，以解决现有技术的成型方法所制备的球形有机玻璃性能较差，耐久性不好及拉伸强度较差的问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种半球形有机玻璃成型装置及其成型方法。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种半球形有机玻璃成型装置，用于将平板形有机玻璃压制成半球形有机玻璃，其中半球形有机玻璃成型装置包括：

下模，上端具有一与半球形有机玻璃的曲率相同的半球形凹槽；

上模，下端呈半球状，上模用于预压平板形有机玻璃；

上压板，具有一进气孔，上压板可与下模固定连接，并密封半球形凹槽；以及

吹气装置，与进气孔连接，吹气装置用于向半球形凹槽内通入气压，而成型半球形有机玻璃。

在第一方面的第一种可能实现方式中，还包括：

加热装置，与下模连接，加热装置用于加热平板形有机玻璃；以及

气动装置，与上模连接，气动装置用于带动上模下降而预压平板形有机玻璃。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，气动装置为气缸。

第二方面，提供一种半球形有机玻璃成型方法，其中半球形有机玻璃成型方法包括以下步骤：

提供一平板形有机玻璃；

将平板形有机玻璃放置于下模上，并加热，使其软化；

预压平板形有机玻璃，将平板形有机玻璃压进半球形凹槽内，而形成半球形状，并冷却；

将上压板与下模固定连接，并密封半球形凹槽；

再次加热平板形有机玻璃，使其软化；以及

吹塑成型，形成半球形有机玻璃。

在第二方面的第一种可能实现方式中，加热平板形有机玻璃时的温度为120摄氏度，加热时间为2小时。

在第二方面的第二种可能实现方式中，预压平板形有机玻璃的方法是，通过气动装置控制上模下压，将平板形有机玻璃的压进半球形凹槽内，而形成半球形状，并冷却。

结合第二方面的第二种可能实现方式，在第二方面的第三种可能实现方式中，当平板形有机玻璃冷却至常温之后还包括，取出上模。

在第二方面的第四种可能实现方式中，再次加热平板形有机玻璃时的温度为120摄氏度，加热时间为2小时。

在第二方面的第五种可能实现方式中，吹塑成型的方法是，通过吹气装置向半球形凹槽内通入气压，使平板形有机玻璃慢慢贴合于半球形凹槽，而成型曲面。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

本发明先采用先上下模预压，可重复将玻璃边部余量向中间滑动，减少玻璃中间的拉伸量，再通过吹塑成型，又避免了模具压出的纹路，进而使得形成的半球形有机玻璃厚度均匀，光学性能达到最好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明一、二实施例的半球形有机玻璃成型装置预压平板形有机玻璃时的结构示意图。

图2是本发明一、二实施例的半球形有机玻璃成型装置吹塑成型时的结构示意图。

图3是本发明三实施例的半球形有机玻璃成型方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明的一实施例中，请参考图1，其示出了本发明一实施例的半球形有机玻璃成型装置1预压平板形有机玻璃2时的结构示意图。半球形有机玻璃成型装置1用于将平板形有机玻璃2压制成半球形有机玻璃3，半球形有机玻璃成型装置1包括下模11、上模12、上压板13和吹气装置14，其中：

请再次参考图1，下模11的上端具有一与半球形有机玻璃3的曲率相同的半球形凹槽111，用于方便上模12将平板形有机玻璃2压弯于半球形凹槽111内。本实施例公开的下模11为长方体状，半球形凹槽111位于长方体状的中部，然下模11的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据实际生产需求选择对应形状的下模11。请再次参考图1，本实施例进一步公开的下模11还与加热装置15连接的，通过加热装置15加热平板形有机玻璃2，使其软化，而方便其定型，但并不以此为限。

请再次参考图1，上模12的下端呈半球状，上模12用于预压平板形有机玻璃2，将平板形有机玻璃2压弯于半球形凹槽111内。请再次参考图1，本实施例公开的上模12为半球形，然上模12的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据实际生产需求选择对应形状的上模12。请再次参考图1，本实施例进一步公开的上模12还与气动装置16连接，通过气动装置16带动上模12下降，而预压平板形有机玻璃2，气动装置16优选为气缸，但并不以此为限。

请参考图2，其示出了本发明一实施例的半球形有机玻璃成型装置1吹塑成型时的结构示意图。上压板13具有一进气孔131。优选的，进气孔131设置于上压板13的中部，但并不以此为限。上压板13可与下模11固定连接，通常的，上压板13与下模11固定连接时，会固定平板形有机玻璃2，使其两侧无法向内部移动。并且当上压板13与下模11固定连接时，还会密封半球形凹槽111，以为吹塑时提供一密闭空间。

请再次参考图2，吹气装置14与进气孔131连接，吹气装置14用于向半球形凹槽111内通入气压，使平板形有机玻璃2与半球形凹槽111对应处贴合于半球形凹槽111上，而成型半球形有机玻璃3。

请再次参考图1，本实施例的半球形有机玻璃成型装置1先通过上模11、下模12对平板形有机玻璃2进行预压，重复将平板形有机玻璃2的边部余量向中间滑动，可以减少玻璃中间的拉伸量，避免采用吹塑一次成型时，玻璃成型过程中边部被夹紧，边部余量不能往中间窜动，会造成玻璃中间部分过度拉伸变薄，造成球体顶部薄边部厚，顶部受压易造成破裂，且因为厚度均匀性不好造成玻璃光学差，易出现光畸变的问题。

请再次参考图2，本实施例的半球形有机玻璃成型装置1再通过上压板13可与下模11固定连接，密封半球形凹槽111，吹气装置14向半球形凹槽111内吹入气压，平板形有机玻璃2与半球形凹槽111对应处贴合于半球形凹槽111上，而成型半球形有机玻璃3，避免了模具(上模11、下模12)一次成型时，压出模具纹路，影响玻璃外观的问题。

本发明的二实施例中，请同时参考图3及图1、2，图3示出了本发明二实施例的半球形有机玻璃3成型方法4的结构示意图。半球形有机玻璃3成型方法4包括以下步骤401-406，其中：

步骤401，提供一平板形有机玻璃2。提供一平板形有机玻璃2。

具体的，取一较大有机玻璃板，根据要求切割下料，形成平板形有机玻璃2，但并不以此为限。

步骤402，初次加热。将平板形有机玻璃2放置于下模11上，并加热，使其软化。

具体的，将平板形有机玻璃2固定于下模11上，通过加热装置15加热平板形有机玻璃2，使其软化。优选的，设置加热温度为120摄氏度，加热时间为2小时，但并不以此为限。

步骤403，预压。预压平板形有机玻璃2，将平板形有机玻璃2压进半球形凹槽111内，而形成半球形状，并冷却。

具体的，请参考图1，通过气动装置16控制上模12下压，将平板形有机玻璃2的慢慢压进半球形凹槽111内，此时重复将平板形有机玻璃2边部余量向中间滑动，减少平板形有机玻璃2中间的拉伸量，通过上模12将平板形有机玻璃2压弯成半球形状，并冷却，此时的平板形有机玻璃2是不与半球形凹槽111贴合的。并且当平板形有机玻璃2冷却至常温之后，取出上模12。

步骤404，安装上压板13.将上压板13与下模11固定连接，并密封半球形凹槽111。

具体的，请参考图2，将上压板13与下模11固定连接，并密封半球形凹槽111，通常的，此时的上压板13与下模11会固定平板形有机玻璃2，使其两侧无法向内部移动。

步骤405，再次加热。再次加热平板形有机玻璃2，使其软化。

具体的，通过加热装置15加热平板形有机玻璃2，使其软化。优选的，设置加热温度为120摄氏度，加热时间为2小时，但并不以此为限。

步骤406，吹塑成型。吹塑成型，形成半球形有机玻璃3。

具体的，请参考图2，通过吹气装置14向半球形凹槽111内通入气压，使平板形有机玻璃2慢慢贴合于半球形凹槽111，而成型曲面，进而形成形成半球形有机玻璃3。

本发明实施例的半球形有机玻璃3成型方法4先采用先上模12、下模11预压，可重复将玻璃边部余量向中间滑动，减少玻璃中间的拉伸量，再通过吹塑成型，又避免了模具(上模12、下模11)压出的纹路，进而使得形成的半球形有机玻璃3厚度均匀，光学性能达到最好。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。