發(fā)布時(shí)間：2021-09-15 11:36

　　汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí)推動(dòng)了汽車內(nèi)飾的時(shí)尚化發(fā)展,代表先進(jìn)和時(shí)尚的曲面玻璃元素市場(chǎng)需求量極大。對(duì)于相關(guān)曲面玻璃的成型技術(shù),全球僅有十幾家企業(yè)掌握,并且成品率較低。在提高曲面玻璃良品率和產(chǎn)品精度質(zhì)量方面,本文研究了目前比較先進(jìn)的車載玻璃熱壓技術(shù),對(duì)平板玻璃熱壓成曲面玻璃進(jìn)行了理論分析和有限元數(shù)值分析,提出熱壓成型工藝的優(yōu)化方案,并進(jìn)行方案的熱壓成型實(shí)驗(yàn)。首先,綜合分析了國(guó)內(nèi)外熱壓技術(shù)現(xiàn)狀,以及市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求,總結(jié)了目前熱壓技術(shù)存在的問(wèn)題。針對(duì)高端廠商提出的更高精度要求進(jìn)行研究設(shè)計(jì),分析熱壓過(guò)程中,高溫玻璃的熱力學(xué)特性;通過(guò)分析傳熱理論和玻璃材料的黏彈特性、應(yīng)力松弛本構(gòu)模型,確立了玻璃黏彈性本構(gòu)方程和熱應(yīng)力本構(gòu)方程。其次,對(duì)車載玻璃熱壓工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)行了綜合分析。分析車載玻璃熱壓工藝過(guò)程和溫度控制系統(tǒng)。對(duì)加熱裝置設(shè)計(jì)計(jì)算,確定熱壓主體模塊加熱裝置符合本文研究需求。分析玻璃材料物理特性和模具材料特性,設(shè)計(jì)出本文研究需要的玻璃成型模具。分析熱壓工藝,確定熱壓成型仿真研究過(guò)程,建立成型過(guò)程數(shù)值分析的物理模型。再次,對(duì)一次性熱壓成型和分步熱壓過(guò)程進(jìn)行仿真分析。先設(shè)置一次性熱壓成型的有限元邊界條件和仿... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

曲面玻璃邊緣示意圖

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-2-觀，手感更好；在視覺(jué)上符合視網(wǎng)膜弧度，帶來(lái)更好的視覺(jué)體驗(yàn)，另外玻璃屏觸碰敏銳、有質(zhì)感，給用戶一種比較酷和爽的感覺(jué)。曲面玻璃一般整體不在同一平面上，通常有圓弧形、單邊彎形、S形，弧面彎曲形，不規(guī)則曲面等。車輛上由于位置不固定，車內(nèi)屏幕的形狀也不規(guī)則，有長(zhǎng)方形也有橢圓形的，有平面也有不規(guī)則曲面如圖1-2所示。如此多優(yōu)點(diǎn)的曲面屏幕玻璃對(duì)顯示屏的發(fā)展起著至關(guān)重要的技術(shù)革新作用，市場(chǎng)前景更是得到高度認(rèn)可[1]。如何高效地獲得超平滑無(wú)損傷的曲面玻璃成為了玻璃熱彎技術(shù)的重要研究課題，提高曲面玻璃的加工質(zhì)量和成品率具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義和市場(chǎng)價(jià)值。在蓋板玻璃這塊市場(chǎng)，康寧公司是一個(gè)有代表性的玻璃供應(yīng)商，其生產(chǎn)的第六代耐磨、耐碎，高強(qiáng)度化學(xué)強(qiáng)化蓋板玻璃得到了許多高端汽車廠商的青睞。對(duì)于讓一塊平板玻璃加工成藝術(shù)化的車載內(nèi)飾玻璃也成為了行業(yè)重要的技術(shù)應(yīng)用。圖1-2車載曲面玻璃對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)曲面蓋板玻璃來(lái)說(shuō)，玻璃熱彎成型方法是目前先進(jìn)的技術(shù)。該方法通過(guò)模壓高溫玻璃半成品，制成相應(yīng)的曲面玻璃，無(wú)需多一步的機(jī)械加工。相比傳統(tǒng)的材料去除加工方法，熱壓成型加工工藝的產(chǎn)品生產(chǎn)率顯著提高[2]。熱壓成型工藝屬于精密成型，模具(如圖1-3)是關(guān)鍵技術(shù)裝備，依賴模具自身形狀直接成形。在壓制過(guò)程中，若模具溫度過(guò)高，就會(huì)發(fā)生粘模，造成玻璃制品變形；若是模具溫度過(guò)低，又會(huì)導(dǎo)致玻璃制品有冷紋。模具冷卻速率過(guò)快或冷卻水調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)造成玻璃制品溫度分布不均，特別是玻璃制品厚度方向上存在相當(dāng)大的溫度梯度,玻璃制品由于內(nèi)部熱應(yīng)力過(guò)大而在成形過(guò)程中炸裂[3]。對(duì)于開(kāi)展曲面玻璃熱彎的加工機(jī)理和玻璃熱彎?rùn)C(jī)的研制與工藝技術(shù)

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-的基礎(chǔ)研究，掌握玻璃在熱彎過(guò)程中的彎曲規(guī)律與受力變化，及預(yù)熱、成型、緩冷、冷卻四個(gè)工序?qū)ΣＡЪ庸べ|(zhì)量和效率的影響規(guī)律，幫助熱彎?rùn)C(jī)提供更合理的加工工藝參數(shù)，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)起到重要作用，對(duì)形成具有曲面玻璃熱彎加工設(shè)備及工藝技術(shù)，提高我國(guó)曲面玻璃生產(chǎn)工藝水平，具有極大的科研和現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)完善熱彎加工技術(shù)理論體系，促進(jìn)我國(guó)對(duì)該技術(shù)領(lǐng)域超越世界先進(jìn)水平具有重要的科學(xué)意義[4]。圖1-33D玻璃模具本文研究所采用的設(shè)備機(jī)型是某光電技術(shù)有限公司制造的ARD-CLRW-Ⅷ型(如圖1-4)車載玻璃熱彎?rùn)C(jī)，該設(shè)備主要用于汽車儀表盤、中控屏、觸控屏、保護(hù)片、導(dǎo)航玻璃、曲面電視面板等多種曲面玻璃的生產(chǎn)和加工。該設(shè)備操作工藝流程是：(1)將優(yōu)質(zhì)的平板玻璃放入指定模具中，放入推料機(jī)構(gòu)一側(cè)，打開(kāi)進(jìn)料倉(cāng)門，模具從進(jìn)料腔由撥叉推入預(yù)熱工位；(2)在預(yù)熱工位通過(guò)加熱模塊對(duì)模具及玻璃整體加熱；(3)通過(guò)熱彎?rùn)C(jī)爐內(nèi)撥叉結(jié)構(gòu)將模具推到成型工位，成型工位為雙電驅(qū)下壓控制方式，通過(guò)加熱管繼續(xù)對(duì)模具進(jìn)行加熱同時(shí)開(kāi)始模壓(根據(jù)工藝要求預(yù)設(shè)好壓力、溫度、上模下降速度)；(4)撥叉將模具推至緩冷工位，通過(guò)控制中心降低加熱功率(改變工藝參數(shù))，實(shí)現(xiàn)模具的退火；(5)扒料機(jī)構(gòu)將模具扒至出料倉(cāng)，由出料推桿將模具推入冷卻工位；(6)冷卻工位氣缸下降，水冷板對(duì)模具冷卻降溫；(7)模具冷卻至室溫后，將撥叉工件從模具中推出。采用熱彎模壓成型方法制造曲面玻璃具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)較傳統(tǒng)加工技術(shù)而言，效率高、成本低；(2)易實(shí)現(xiàn)曲面玻璃產(chǎn)品的自動(dòng)化和規(guī)模生產(chǎn)；(3)可以一次性模壓出多個(gè)曲面玻璃片；(4)模壓成型的曲面玻璃形狀精度高。因此，模壓成型技術(shù)取代材料去除工藝成為曲面玻璃加工的大趨勢(shì)。熱彎?rùn)C(jī)作為曲面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3396007