[發明專利]一種降低玻璃孔加工應力集中的方法

有效

• 申請號: 201610219983.7
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105856429B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 宋京新;蔡元沛;龍慧玲;宿恒;郭新玲;梁安寧;王志勇;任杰
• 申請（專利權）人: 桂林創源金剛石有限公司
• 主分類號: B28D1/14
• 分類號: B28D1/14
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 周玉紅

技術領域

本發明涉及玻璃加工技術領域，特別涉及一種降低玻璃孔加工應力集中的方法。

背景技術

玻璃的孔加工普遍采用粉末冶金方法制造的金剛石工具進行，通常指鉆孔及倒角。現有技術也有采用電鍍金剛石工具的，但由于屬于表鑲式工具，使用壽命短，制造方法不利于環保，故逐漸被放棄。

目前薄玻璃普遍采取對鉆工藝，相向先后鉆孔，這種方法將單向鉆在貫穿時玻璃端面較大崩邊的現象轉移并緩解到了玻璃中部的交接口處。然而，由于機器、工具的裝配精度，工具本身的精度，以及對鉆的兩只鉆頭直徑磨耗速率不同等因素的影響，無法避免交接口的錯位及崩邊。同時，鉆頭鉆進時，在玻璃端面形成了直角邊及崩邊。上述種種，均形成了應力集中。

薄玻璃一般指厚度小于3㎜(其中厚度在1.1㎜以下的又稱為超薄玻璃)，對于應力集中極為敏感，其應力集中是玻璃爆裂的重要因素之一。

為了降低應力集中，目前通常采用對玻璃孔實施倒角加工處理，一方面將90°直角放大到鈍角(通常是90°+45°＝135°)，一方面將端面及內倒角處的崩邊寬(深)度縮小，同時還必須盡可能的保證孔壁厚度滿足強度的要求。常用方式一：采用組合式金剛石倒角鉆頭，倒角環組合裝配在鉆頭工作環的外壁上，對打方式，玻璃兩端的鉆孔和倒角分別一次性完成。常用方式二：采用整體式金剛石倒角鉆頭，倒角環和鉆環整體制造而成，對打方式，玻璃兩端的鉆孔和倒角分別一次性完成。上述方式，均難以避免或消除交接口處的應力集中。

方式一還存在如下問題：第一，倒角環的內徑大于鉆頭的直徑，必然和鉆頭形成一定量的間隙，組合裝配在鉆頭上的倒角環極易出現偏心工作而帶來內倒角處的崩邊。第二，倒角環和鉆頭圓周配合的交界面是個薄弱環節，極易出現拉槽現象，造成玻璃凸起或擠碎爆邊現象。第三，倒角環的端部尖角為銳角，受到形狀的約束和受力的影響，尖部的金剛石極易脫落而失角變形為小平臺，造成玻璃內倒角處趨于形成直角。上述這些問題，都帶來應力集中的問題。

方式二還存在如下問題：第一，由于倒角環和鉆頭的工作原理不盡相同，加工量懸殊，磨損程度差異較大，易造成幾何關系失配，需要頻繁的修復以恢復幾何關系。第二，采用同種配方制作整體倒角鉆頭，則難以兼顧鉆孔和倒角的加工性能和質量要求，顧此失彼。但采用不同的兩種配方制作倒角環和鉆頭，制造工藝復雜，成本較高。第三，由于倒角環屬于不等量磨削，使用過程中，尤其倒角環尖部處，不斷發生變形，需要頻繁的修復以恢復形狀。但是，由于強度對薄玻璃孔壁厚度的限制，倒角量很小，倒角環尖部處的修復范圍很小，因此需要專業設備和精細加工，這給實際的應用帶來多方面的障礙。

目前，采用粉末冶金金剛石工具及加工方法都難以滿足對薄玻璃孔加工的技術要求，玻璃越薄，其難度越大。

發明內容

本發明的目的，針對上述問題，提供一種降低玻璃孔加工應力集中的方法，實現端面、內倒角崩邊小，無交接口，孔壁均勻光滑，確保內倒角為鈍角，解決或緩解了玻璃孔加工中應力集中的問題，使玻璃強度得到保證。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種降低玻璃孔加工應力集中的方法，包括以下步驟：

步驟1.裝配倒角鉆頭，將外徑小于設定玻璃孔孔徑的端頭靠近鉆頭工作環，倒角環處于鉆頭工作環的后側且倒角環裝配在鉆頭基體上；

步驟2.下鉆加工，鉆頭在玻璃的下端面鉆過渡槽，鉆頭工作環的端面外徑處的鉆槽深度小于玻璃下端面設定的倒角深度，完成后退回；

步驟3.上鉆加工，鉆頭在玻璃的上端面對應過渡槽處進行鉆孔和鉆外倒角，鉆頭工作環的端面外徑處鉆孔至過渡槽的底部或貫穿過渡槽的底部，完成后退回；

步驟4.二次下鉆加工，鉆頭在玻璃的過渡槽處鉆內倒角，完成后退回，完成玻璃孔加工。

本發明的有益效果是：倒角環處于所述鉆頭工作環的后側，能有效保障倒角環尖部加工處的強度，提高抗失形能力，便于進行精細鉆孔和倒角，提升了加工精度；再者倒角環處于所述鉆頭工作環的后側，還能有效避免或消除玻璃交接口處的應力集中；倒角環可拆卸的裝配在鉆頭基體上，便于對倒角環進行修復，同時也便于制造，降低了鉆頭的生產難度；端頭的外徑小于玻璃孔的孔徑，避免鉆內倒角過程中產生內倒角崩邊的現象；下鉆加工過程中進行鉆過渡槽，過渡槽能將貫穿時玻璃端面時產生的較大崩邊現象轉移并緩解到玻璃孔內的交接口處，避免出現玻璃端面較大崩邊，提升了加工精度。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。