《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》是福耀玻璃工業集團股份有限公司於2007年2月14日申請的發明專利，該專利申請號為200710008618，公布號為CN101033110，專利公布日為2007年9月12日，發明人是白照華、翁嚇華。
《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》涉及平板玻璃加工裝置，特別適用於玻璃彎曲成型鋼化裝置。彎曲機構包括上下對應彎曲機構及輥子，而上下彎曲機構則分別包括各自兩側彎曲機構，而每側彎曲機構包括彈簧鋼板、活節框架、升降器、軸承座，彈簧鋼板兩端與升降器活動鉸接，彈簧鋼板與活節框架鉸接，活節框架底邊中部有一固定節，多個軸承座安裝在彈簧鋼板上。其特徵在於彈簧鋼板與活節框架組成的立體框架彎曲時，是整體彎曲，其截面模量比單個彈簧鋼板截面模量大得多。通過菱形平行帶彈性回位力，使彈簧鋼板多點受力，曲率均勻性更好，同時軸承座可以不等間距安裝。
2014年3月，《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》獲得第十二屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種熱縮管正壓擴張機》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備
- 公布號：CN101033110
- 公布日：2007年9月12日
- 申請號：200710008618
- 申請日：2007年2月14日
- 申請人：福耀玻璃工業集團股份有限公司
- 地址：福建省福清市福耀工業區Ⅱ
- 發明人：白照華、翁嚇華
- Int.Cl.：C03B23/033（2006.01）I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
傳統的汽車玻璃彎曲成型鋼化裝置包括彎曲機構、傳送機構和風柵機構。汽車玻璃成型的過程是先在加熱爐中受熱、出爐、彎曲成型、鋼化和冷卻。裝備要完成汽車玻璃彎曲，成型和鋼化過程，首先經過彎曲機構，將已受熱軟化的汽車玻璃在設定曲率的彎曲機構上下排輥道的輥壓下形成曲面形狀，然後由傳送機構傳送到風柵機構，由風柵機構快速急冷改變汽車玻璃內部應力特性，形成玻璃鋼化應力，其後玻璃再被冷卻，傳送到下片台。傳統汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備中的彎曲機構有兩種，一種是傳統鉸鏈槓桿式：以鉸鏈形式將各種T型板連線在一起，以槓桿機構調節使T型板縱向板轉擺角度，T型板橫向板的集合面達到設定任意曲率。當被加熱軟化汽車玻璃流入彎曲機構時，會形成與多個T型板橫向板端面線段集合而成的曲率相同的曲面。這種機構的優點是靈活性較高，缺點是其鉸鏈槓桿調弧機構的輥道是裝在鉸鏈上，為了調弧（等弧）機構設計方便，鉸鏈的間距是等距離的，距離一般在75~90毫米之間。由於鉸鏈和槓桿不可避免的存在著間隙，在重力作用下，就造成弧面曲率不均勻微變，當汽車玻璃流入時，由於是在弧面曲率不均勻微變的彎曲機構中成型，導致成型後的汽車玻璃弧面成不等曲率，成型的汽車玻璃光學性能和曲率一致性都較差，隨設備的使用時間增長，其影響增大，同時這種機構的傳輸輥的間距不能設計得太小，而且只能等距離，導致汽車玻璃流入時由於間距大在成型階段容易受重力作用形成波浪狀，對曲率半徑小、難度大、光學要求高的汽車玻璃成型很不利。
另一種是傳統彈簧鋼板機構，如美國專利US4,292,025聖戈本公司的彈簧鋼板機構，兩端鉸鏈用伸縮機構（液壓或絲桿）連線起來，調節伸縮長度來設定任意曲率。這種機構的缺點是很難保證一個完全等曲率的弧型，因為受力點集中在彈簧鋼板的兩端，鋼板彎曲的中間部分和兩邊部分曲率不均勻，當汽車玻璃流入時，由於在弧面不均勻的彎曲機構中成型，導致成型後的汽車玻璃弧面曲率也難以對稱，影響汽車玻璃光學性能和形面。綜上所述，傳統的彎曲成型鋼化裝備生產出來的汽車玻璃曲率不均和光學性能和曲率均勻性均不理想，不能很好地滿足現代汽車玻璃越來越高的質量要求。
發明內容
專利目的
《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》要解決的技術問題是克服傳統的汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備中彎曲機構的缺陷，即利用鉸鏈槓桿機構和彈簧鋼板相結合來調孤，來克服汽車玻璃的曲率均勻性和光學性能差的技術難題，提供一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備。
技術方案
《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》的方案是：彎曲機構由上下對應彎曲機構及輥子組成，而上下彎曲機構則分別由各自兩側彎曲機構組成，而每側彎曲機構由彈簧鋼板、活節框架、升降器、軸承座組成，彈簧鋼板兩端與升降器活動鉸接，彈簧鋼板與活節框架鉸接，活節框架底邊中部有一固定節，多個軸承座安裝在彈簧鋼板上。
改善效果
《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》的優點在於：彈簧鋼板與活節框架組成的立體框架彎曲時，是整體彎曲，其截面模量比單個彈簧鋼板截面模量大得多，雖然外力是三點受力，但通過T型板下端的菱形平行架將外力依次通過T型板、活節掛鈎均衡的傳遞到彈簧鋼板的多個間隔點，使彈簧鋼板多點均衡受力，與較大的截面模量相結合，使立體框架整體彎曲，曲率均和，誤差極小。同時由於各處曲率相同，固定在彈簧鋼板上的軸承座間距可按成型和鋼化要求設定不同，但每個軸承座所對應的曲率仍是相同。另外將鉸鏈槓桿調弧機構的鉸鏈的間距拉大到100~150毫米之間，這樣在同樣長的距離下，所使用的鉸鏈槓桿數量明顯減少，所存在的間隙數量減少，累積誤差減小，重量減輕。然後藉助布在槓槓機構上彈簧鋼板的彈力作用，就能調節出曲率均和的弧面，徹底克服前兩種機構因受力變形均勻性和相互間隙影響均勻性的缺點。
附圖說明
圖1為《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》結構示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為圖1中B部的放大圖。
權利要求
1.一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備，包括支撐機構、彎曲機構、傳送機構和風柵機構，彎曲機構包括上下對應彎曲機構及輥子（2），而上下彎曲機構則分別包括各自兩側彎曲機構，其特徵在於每側彎曲機構包括彈簧鋼板（1）、活節框架、升降器（3）、軸承座（4），彈簧鋼板（1）兩端與升降器（3）活動鉸接，彈簧鋼板（1）與活節框架鉸接，活節框架底邊中部有一固定節，多個軸承座（4）安裝在彈簧鋼板（1）上；所述的活節框架結構是由若干個同樣的T型板（5）的橫向板首尾鉸接一字排開組成T型板集合，T型板集合的中部一個T型板（⑤）通過一連桿（6）固定在機架（7）上作為固定節定位，每個T型板（5）的橫向板頂面緊貼彈簧鋼板（1）,每個T型板（5）上都固定一個活節掛鈎（8），活節掛鈎（⑧）的下部長條固定在T型板（5）的縱向板上，上部有橫向長槽，此槽契合在彈簧鋼板（1）上，槽寬略比彈簧鋼板（1）厚度稍大一點，T型板（5）的縱向板底部為固定軸（9），由多組活節菱形（10）組成的菱形平行帶安裝在T型板下部，菱形平行帶的每個活節菱形（10）頂點部為圓孔，動配合套合在T型板（5）的縱向板底部的固定軸（9）上，並且軸向定位。
2.根據權利要求1所述的一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備，其特徵在於活節掛鈎（8）的橫向長槽靠T型板（5）一側是平面，對應於彈簧鋼板（1）曲率內側的另一邊是圓弧面。
3.根據權利要求1所述的一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備，其特徵在於軸承座（4）是不等距定位安裝。
4.根據權利要求1所述的一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備，其特徵在於升降器（3）是液壓傳動。
5.根據權利要求1所述的一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備，其特徵在於升降器（3）是絲桿傳動。
6.根據權利要求1所述的一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備，其特徵在於升降器（3）是帶傳動功能的柔性結構。
7.根據權利要求1所述的一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備，其特徵在於各排風柵（11）兩端通過固定連桿（12）固定在T型板（5）的縱向板內側。
實施方式
《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》的結構包括支撐機構、彎曲機構、傳送機構和風柵機構，彎曲機構包括上下對應的兩套彎曲機構及輥子2，而上下彎曲機構則分別包括各自兩側彎曲機構，而每側彎曲機構由彈簧鋼板1、活節框架、升降器3、軸承座4組成，彈簧鋼板1兩端與升降器3活動鉸接，彈簧鋼板1與活節框架鉸接，活節框架底邊中部有一固定節，多個軸承座4安裝在彈簧鋼板1上，上下彎曲機構互為倒置，上下排輥成上凸下凹曲率，上下排輥保持玻璃板厚度的相應間距。活節框架是由若干個同樣的T型板5的橫向板首尾鉸接一字排開組成T型板集合，T型板集合的中部一個T型板5通過一連桿6固定在機架7上作為固定節定位，每個T型板5的橫向板頂面緊貼彈簧鋼板1，每個T型板5上都固定一個活節掛鈎8，活節掛鈎8下部長條狀固定在T型板5的縱向板上，上部有橫向長槽，此槽契合在彈簧鋼板1上，槽寬路比彈簧鋼板1厚度稍大一點，T型板5的縱向板底部為固定軸9，由多組活節菱形10組成的菱形平行帶安裝在T型板5下部，菱形平行帶的每個菱形頂點部為圓孔，動配合套合在T型板5的縱向板底部的固定軸9上，並且軸向定位。活節掛鈎8的橫向長槽一邊是平面，對應於彈簧鋼板1曲率內側的另一邊是圓弧面。
《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》的機械原理就在於將彈簧鋼板、T型板集合、菱形平行帶三者組成立體框架，此立體框架可以彈性變形又具有比彈簧鋼板大的截面模量，因為彈簧鋼板與菱形平行帶之間被T型板集合撐開一段間距，所以截面模量變大，彈性物體截面模量越大，則彎曲時外力要越大，另一方面截面模量越大，則變形時內應力越大，內應力分布也越均衡，變形也越均衡。我們充分利用此內應力使彈簧鋼板多點受力。當調節曲率時，彈簧鋼板1兩端由升降器3頂起，由於固定節通過中部的一個T型板5、活節掛鈎8的定位作用，固定節產生反作用力，三個外力使彈簧鋼板1彎曲，由於每個活節掛鈎8都契合在彈簧鋼板1上，則使每個T型板5相應都對應曲率圓心擺動一個角度，使T型板5的縱向板末端的固定軸9幾何位置呈一弧度，距離拉大，而菱形平行帶的每個活節菱形10皆為平行四邊形機構可伸縮，則菱形平行帶也被拉長呈線段組合形圓弧，從受力分析上可以分析出菱形平行帶原態為平面板組合，彎曲後呈線段組合圓弧，此變形使菱形平行帶產生整體內應力，也就是彈性回位力，此回位力都作用在每單個菱形的頂點部，再通過T型板5、活節掛鈎8，作用在與橫向長槽契合的彈簧鋼板1上，使彈簧鋼板1每間隔段均衡受力，因此曲率均和，改變了現有技術彈簧鋼板僅三點受力的不均和狀態，這就是該機械結構的創造性。
另一個機械設計上的原理是：該彎曲機構的軸承座4是安裝在彈簧鋼板1上，由於該結構曲率均和，所以軸承座4可以不等距定位安裝不影響輥子2的曲率面。而現有技術純T型板的彎曲結構，輥子只能安裝在等距離的T型板鉸接銷上，無法適用於不等間距。當汽車玻璃成型時，輥道間距應儘可能小，只要能滿足傳輸輥強度的要求即可：當成型完成進入鋼化階段時，輥道間距可適當放大、或逐步加大，以滿足熱氣排放的要求，我們可以根據具體要求自行安排軸承座4的間距。開機前只要將上下彎曲機構各自兩側的彎曲機構調整到同樣的曲率，多排輥子2其兩端插入兩側軸承座4，開機後則軟化汽車玻璃經過上下兩輥子2排之間的空間就被壓製成型。而後風冷、鋼化、下片。此外，風柵機構的各排風柵11隻要將其兩端通過固定連桿12固定在T型板5的縱向板內側，則單個風柵排也會隨著T型板5角度變化而同時變化，使風柵噴嘴13方向始終保持與彎曲汽車玻璃等距垂直。升降器3可以是液壓傳動、絲桿傳動，也可以是帶傳動功能的柔性結構，如鏈條、鋼絲繩等。
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種汽車玻璃彎曲成型鋼化裝備》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
