[發明專利]玻璃產品成型模具、成型設備及加工方法

有效

• 申請號: 202010023206.1
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111138074B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 彼得·克羅內·尼爾森;西蒙·博·延森;米加·索博爾;唐嘉樂;雅各布·基布斯加德
• 申請（專利權）人: 誠瑞光學（常州）股份有限公司
• 主分類號: C03B23/03
• 分類號: C03B23/03
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 陳欽澤

本發明公開了玻璃產品成型模具、成型設備及加工方法，其中，玻璃產品成型模具包括相對設置的第一模具和第二模具，第一模具與第二模具合模后將平面玻璃成型為三維玻璃結構，第一模具包括第一成型面、底面以及連接第一成型面與底面的側面，第二模具包括第二成型面，第一模具還包括自第一成型面邊緣向遠離第一成型面且遠離第二模具方向延伸至與側面連接的第一斜面，第一模具的熱膨脹系數小于平面玻璃的熱膨脹系數。本發明的玻璃產品模具，三維玻璃結構完全冷卻前已與第一成型面分離，三維玻璃結構冷卻均勻，且第一模具不會阻礙三維玻璃結構的收縮，避免三維玻璃結構出現變形和破裂的問題。

【技術領域】

本發明涉及玻璃產品成型技術領域，尤其涉及玻璃產品成型模具、成型設備及加工方法。

【背景技術】

透鏡是由透明物質(如玻璃、水晶等)制成的一種光學元件，可廣泛應用于安防、車載、數碼相機、激光、光學儀器等各個領域，隨著市場不斷的發展，透鏡的應用也越來越廣泛。特別是隨著互聯網時代的發展，電子設備的運用越來越多的進入人們的生活，比如手機、平板電腦、筆記本等，對透鏡應用于電子產品的要求也越來越高。

現有技術中，對于由玻璃材質制成的晶圓級透鏡，一般采用玻璃加工模具通過熱成型來生產，該種玻璃加工模具合模后，模具本體會圍成具有預設形狀的間隙，從而利用該間隙來局限加熱狀態的玻璃基材的形狀使其成型，然后進行冷卻以成型具有預設形狀的玻璃產品。由于重力作用，玻璃產品會直接貼合在用于成型透鏡的成型面上進行冷卻。

然而，現有技術中的玻璃加工模具在加工過程中，存在如下問題：

1、在成型過程的最后一步，玻璃產品301可能會與模具302的特征處303(即成型透鏡的部位)粘接在一起，或者在某個隨機點304(即成型面上任意一點)與模具302粘接在一起，形成點接觸，如圖6所示，其中箭頭表示玻璃產品301的收縮方向；由于玻璃產品301的粘接區域會冷卻的更快，這就可能導致玻璃產品收縮不均勻，使得玻璃產品301發生變形現象，如圖7所示。

2、在成型過程中，玻璃產品301對模具302表面有很強的附著力，雖然在冷卻過程中，附著力會逐漸降低，但是玻璃產品301完全冷卻并自行釋放需要的時間長。另外，如果粘合力太強的話，很有可能會造成玻璃產品301破裂。

3、具有高角度特征的模具302在玻璃產品301收縮過程中會增加玻璃產品301破碎的風險，因為玻璃產品301在冷卻過程中收縮率比模具302更大，而且模具302的高角度特征會阻礙玻璃產品301在水平方向自由收縮。對于大直徑的玻璃產品301來說影響更大。由于玻璃產品301的熱膨脹系數比模具302的熱膨脹系數大，因此玻璃產品301的收縮幅度會更大，如圖8所示，其中箭頭表示玻璃產品301和模具302的收縮方向；當模具302與玻璃產品301之間因收縮差異的應變大于玻璃產品301所能承受的應變時，玻璃產品301就會發生破裂，如圖9所示。

因此，有必要提供一種改進的模具來解決上述問題。

【發明內容】

本發明的目的之一在于提供一種能夠使玻璃產品冷卻更加均勻，同時不會阻止玻璃產品自然收縮的玻璃產品成型模具。

本發明的目的之一采用如下技術方案實現：

一種玻璃產品成型模具，包括相對設置的第一模具和第二模具，所述第一模具與所述第二模具合模后將平面玻璃成型為三維玻璃結構，所述第一模具包括與所述第二模具相對設置的第一成型面、與所述第一成型面相對設置且遠離所述第二模具的底面以及連接所述第一成型面與所述底面的側面，所述第二模具包括與所述第一成型面相對設置的第二成型面，所述第一模具還包括自所述第一成型面邊緣向遠離所述第一成型面且遠離所述第二模具方向延伸至與所述側面連接的第一斜面，且所述第一模具的熱膨脹系數小于所述平面玻璃的熱膨脹系數。

作為一種改進，所述第一成型面朝向所述第二模具凸出形成有成型凸起，所述第二成型面向遠離所述第一模具方向凹陷形成有與所述成型凸起相對應的成型凹腔。