隨著電子、照明、儀器儀表等產業的快速發展,玻璃制品的需求量日益增大,尤其是精密玻璃成形的應用日趨廣泛,如玻殼、拉管玻璃、玻管、精密平板玻璃、精密制鏡玻璃、高檔建筑裝飾玻璃、中空玻璃以及各種玻璃器皿、儀器等。
作為玻璃制品成形的主要生產工藝,壓制成形以其快速、高效、精確等特點成為玻璃制品最有效的成形工藝,其主要是通過壓力將玻璃熔體壓入模腔而獲得復雜玻璃制品。由壓制成型的方法生成的玻璃被稱為壓制玻璃。
隨著電子、照明、儀器儀表等產業的快速發展,玻璃制品的需求量日益增大,尤其是精密玻璃成形的應用日趨廣泛,如玻殼、拉管玻璃、玻管、精密平板玻璃、精密制鏡玻璃、高檔建筑裝飾玻璃、中空玻璃以及各種玻璃器皿、儀器等。
壓制成形屬于精密成形,模具是關鍵技術裝備,依靠模具表面直接成形。在成形過程中,若模具溫度過高,會發生粘模,造成制品變形模具溫度過低,又會導致制品有冷紋。冷卻速率過快或冷卻水調節器設計不合理,會造成制品溫度分布不均勻,特別是制品厚度方向上會存在相當大的溫度梯度,制品由于內部熱應力過大而在成形過程中炸裂。
傳統的壓制成形模具設計制造主要依靠設計者的直覺、經驗和試模工程師的技藝水平,因此,一套模具往往要經過反復的調試與修正才能形成生產能力,尤其像玻殼之類的產品內面曲率精度要求很高,受到諸如環境溫度、冷卻器結構、沖壓速度和壓力等因素的影響,通常只能通過反復試驗才能確定合理的模具凸模成形表面。這種模具開發過程中基于經驗的試錯法導致產品開發周期長、成本高、產品質量難以保證。因為壓制成形往往是連續化大生產,熔爐一旦點火每天的消耗在百萬元以上,因此在生產線上試壓新產品和試修模的代價相當高。同時,采用傳統方法進行模具和工藝設計,生產中的成形不良率一般在左右,大大影響了產品質量和生產成本。
隨著電子等行業的迅速發展和國際競爭的日趨激烈,玻璃制品外形和尺寸規格上更新換代的速度越來越快,產品質量要求越來越高,尤其是高清晰度電視、純平技術的發展,縮短產品開發周期,提高產品質量,降低生產成本已成為企業提高國際競爭力的迫切要求。因此,以玻璃壓制成形為主要研究對象,精密玻璃成形的基礎理論與設計方法研究自世紀年代以來成為西方發達國家的研究熱點,飛利浦等國際著名的電子產品公司聯合一些科研機構如英國的大學、荷蘭的應用物理研究院等均大力開展了玻璃壓制成形的理論與應用技術研究。
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