一种玻璃钢化设备及玻璃钢化工艺方法与流程

本发明涉及一种玻璃钢化设备及玻璃钢化工艺方法，特别是一种二级钢化设备及二级钢化工艺方法。

背景技术：

众所周知，汽车上的边窗玻璃和后档玻璃通常都是钢化玻璃。目前汽车用钢化玻璃均采用物理钢化方法，物理钢化方法的原理是将平板玻璃进行加热，然后再骤冷的技术处理，使冷却后的玻璃表层形成压缩应力，玻璃内部形成拉伸应力，从而达到提高玻璃强度，使普通退火玻璃成为钢化玻璃。普通玻璃板需要依次经过加热软化、弯曲成型、吹风钢化和下片等工序实现钢化成型，具体工艺流程为：玻璃板通过陶瓷辊传输在加热炉内加热到玻璃软化温度，然后通过弯曲模具将玻璃板成型为所需的曲面形状，再将弯曲成型的玻璃板传输至钢化风栅中，通过钢化风栅喷射出的高速低温空气气流将玻璃板冷却钢化。汽车钢化玻璃的钢化程度通过检测碎片状态来确定，国家标准《gb9656-2003汽车安全玻璃》规定：钢化玻璃的碎片要满足在任一50mm×50mm的正方形内，碎片数不少于40块、但不多于400块；若厚度不大于3.5mm，则碎片数在40块以上、450块以下。在钢化时需要严格控制钢化风栅吹风冷却时的风压强度和冷却时间，若采用一次钢化成型，即在一个工位完成钢化成型。一次钢化成型工艺需要的钢化时间较长，对钢化风栅的风压要求较高，耗能高且不利于减少循环时间。申请号为cn02812420.0的发明专利《用于淬火成形的玻璃板的淬火工位和方法》公开了一种二级钢化成型的工艺设备和方法，包括第一淬火部分，具有上下淬火组件采用气体对玻璃进行部分淬火，但玻璃并未完全钢化；第二淬火部分，具有上下淬火组件采用气体继续对玻璃进行淬火，至钢化完成；传送装置，具有三个玻璃位置，每次传送可同时传送三片玻璃；当第一片玻璃从成型位置传送至第一淬火部分时，第二片玻璃同时从第一淬火部分传送到第二淬火部分，第三片玻璃同时从第二淬火部分传送到后冷却部分；控制装置，控制上下气流使玻璃吹起贴到第一二淬火组件的上部，传送装置可返回成型位置开始下一个循环。该专利所述可往复运动的传送装置为梭子，采用这种方法虽然减少了循环时间，但是玻璃在每个淬火工位中的时间是一致的，只能通过控制风门来控制一级钢化和二级钢化的时间，并且理论上只能缩短二级钢化时间长度，如果减少一级钢化时间造成钢化工艺不连贯，会影响钢化效果，所以采用该专利中二级钢化时间要小于等于一级钢化时间。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有的二级钢化设备循环时间太长，存在能源浪费的问题，并且钢化时间不能灵活控制。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种玻璃钢化设备，包括成型段、第一钢化段、第二钢化段、传输装置、控制装置，所述成型段设置有凸模和凹模，所述第一钢化段和第二钢化段上下两侧设置有一级淬火组件和二级淬火组件吹出气流将玻璃冷却钢化，所述传输装置包括梭子，所述控制装置用于控制一级淬火组件的上下气流，所述成型段和第一钢化段之间通过梭子传送玻璃；所述传输装置还包括传输辊，所述第一钢化段和第二钢化段之间通过传输辊传送玻璃；

进一步地，所述传输辊在第一钢化段和第二钢化段分为两个部分，包括第一传输段和第二传输段，所述第一传输段和第二传输段分别由电机一和电机二独立控制。

再进一步地，在所述第一传输段和第二传输段之间还设置有一个过渡传输段，所述过渡传输段由电机三独立控制。

再进一步地，所述过渡传输段为第一传输段或第二传输段的一部分。

进一步地，所述控制装置用于控制淬火组件的上下气流吹起玻璃贴到第一淬火组件的上部，当梭子回到成型段后，控制装置控制上下气流使玻璃落到传输辊上。

进一步地，所述梭子上设置有成型环，所述成型环与玻璃相匹配。

进一步地，所述一级淬火组件和二级淬火组件形状与玻璃型面相匹配。

一种基于如权利要求1所述玻璃钢化设备的玻璃钢化工艺方法，包括以下步骤：

a)加热：玻璃经前道工序在加热区加热软化并传输到成型段；

b)成型：成型玻璃在成型段成型，并落在传输装置上；

c)一级钢化：传输装置将玻璃传送到第一钢化段进行一级冷却钢化；

d)二级钢化：传输装置将玻璃传送到第二钢化段进行二级冷却钢化；

所述步骤(c)的传输装置采用梭子，梭子将玻璃传送到第一钢化段后，控制装置控制上下气流将玻璃吹起并贴于一级淬火组件上部，梭子回到成型段；所述步骤(d)的传输装置采用传输辊，所述梭子离开第一钢化段回到成型段后，控制装置控制上下气流使玻璃落在传输辊上，通过传输辊传送到第二钢化段，所述二级钢化的时间大于等于一级钢化的时间。

进一步地，所述玻璃在第一钢化段的传送速度为v1，所述玻璃在第二钢化段的传送速度为v2。

进一步地，所述玻璃从第一钢化段传送到第二钢化段时，玻璃的传送速度由v1均匀变速到v2。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明对现有的二级钢化工艺进行改进，采用梭子在成型段与第一钢化段往复运动来传输玻璃，第一钢化段与第二钢化段之间采用传输辊进行传输玻璃，两种传输手段相互结合，玻璃冷却钢化时间不变或更长，循环时间更短。本发明利用现有的技术条件将两种传输工具和手段结合，成本低廉，可行性强，效果显著，能够根据需求控制产频和钢化时间，二级钢化时间大于一级钢化时间，玻璃的钢化效果更好，并且钢化工艺消耗的电能更少。

附图说明：

图1为本发明的玻璃钢化设备结构示意图；

附图标记：i：加热段；ii：成型段；iii：第一钢化段；iv：第二钢化段；

1：玻璃；2：传输辊；201：第一传输段；202：过渡传输段；203：第二传输段；3：凸模；4：凹模；5：梭子；6：一级淬火组件；7：二级淬火组件；8：电机一；9：电机二；10：电机三；11：风机；12：控制装置。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

图1为玻璃钢化设备的结构示意图，在生产线上依次设置加热段i、成型段ii、第一钢化段iii、第二钢化段iv；成型段ii包括凸模3和凹模4，第一钢化段iii设置有一级淬冷组件6，第二钢化段iv设置有二级淬冷组件7，一级淬冷组件6和二级淬冷组件7由风机11提供冷却气流。加热段i采用传输辊2向成型段ii传送玻璃1，成型段ii采用梭子5向第一钢化段iii传送玻璃1，第一钢化段iii和第二钢化段iv均采用传输辊2传送玻璃1。传输辊2钢化区域分为三个阶段，分别为电机一8单独控制的第一传输段201、电机二9单独控制的过渡传输段202和电机三10单独控制的第二传输段203。控制装置12用于控制风机11、电机一8、电机二9、电机三10。

玻璃1在加热段i内进行加热软化，并由传输辊2传送到成型段ii，在成型段ii玻璃1由凸模3和凹模4压制成型后吸附在凸模3上，此时梭子5从第一钢化段iii运动到成型段ii，凸模3下降并将玻璃1下方到梭子5上，梭子5上具有与玻璃1匹配的成型环。梭子5将压制成型后的玻璃1传送到第一钢化段iii，控制装置12控制一级淬火组件6的上下气流吹起玻璃1，使得玻璃1贴到一级淬火组件6的上部，然后梭子5返回成型段ii接收下一片压制成型的玻璃1。待梭子5完全离开第一钢化段iii后，控制上下气流使贴在一级淬火组件6上部的玻璃1落在传输辊2上，在第一传输段201上，玻璃1以线速度v1向前传输，玻璃1在过渡传输段202开始匀减速至线速度v2，然后玻璃进入第二传输段203以线速度v2向前传输。

实施例一

以长度600mm厚度4.0mm的玻璃产品为例，600mm为玻璃在传送方向上的长度。假设玻璃在钢化段所需钢化时间为8s。现有技术的二级钢化设备最快产频为梭子在成型段的时间2s+钢化时间8s/2，共计6s。本发明的产频为梭子5的一个循环时间即梭子在成型段的时间+一级钢化时间(3秒)＝5s。玻璃1需要在从一级淬火组件6落到传输辊2上开始至下一片玻璃1到达第一钢化段iii的时间内完全离开第一钢化段iii，故而玻璃1总共需要行走距离为：玻璃1本身长度600mm+玻璃从第一钢化段iii到第二钢化段iv的距离约600mm＝1200mm。玻璃1至少需要在循环时间内走完其自身长度否则前后两片玻璃将发生碰撞，所以玻璃1在第二传输段203传输速度最少需要为600mm/4s＝150mm/s。因此玻璃1在钢化区域的传输过程为，在第一钢化段iii以v1(1200mm/s)传输到第二钢化段iv，耗时1s；在第二钢化段iv的过渡传输段202减速至v2(150mm/s)并传输至第二传输段203，耗时4s左右；从第三传输段203继续匀速(150mm/s)传输至下一个工位，耗时大于1秒。因此在本实施例中，产频为5s，钢化时间为3s(梭子5进入第一钢化段iii到回到成型段ii，包括玻璃1从第一钢化段iii到第二钢化段iv的时间1秒)+4s(从过渡传输段202到第二传输段203)+第二传输段203钢化时间大于1s，结果大于等于8s。

实施例二

以厚度4.0mm玻璃产品，产频同为6秒为例。

1)采用一级钢化设备和工艺方法，钢化时间为4秒，当碎片数量达到每50mm×50mm区域最小40片时，钢化风压需要达到26mpa。风机输出为：340kw×4s＝1360kj。

2)采用本发明钢化设备和工艺方法，钢化时间为8秒，当碎片数量达到每50mm×50mm区域最小40片时，一级钢化风压需要达到16mpa，风机输出为220kw，时间3秒；二级钢化风压需要达到8mpa，风机输出为100kw，时间5秒；风机输出为：220kw×3s+100kw×5s＝1160kj

实施例三

以厚度4.0mm玻璃产品，产频同为6秒为例。

1)采用现有的二级钢化设备和工艺方法，钢化时间为8秒，当碎片数量达到每50mm×50mm区域最小40片时，一级钢化风压需要达到16mpa，风机输出为220kw，时间4秒；二级钢化风压需要达到8mpa，风机输出为100kw，时间4秒；风机输出为220ks×4s+100kw×4s＝1280kj。

2)采用本发明钢化设备和工艺方法，钢化时间为8秒，当碎片数量达到每50mm×50mm区域最小40片时，一级钢化风压需要达到16mpa，风机输出为220kw，时间3秒；二级钢化风压需要达到8mpa，风机输出为100kw，时间5秒；风机输出为：220kw×3s+100kw×5s＝1160kj

以上内容对本发明所述的一种玻璃钢化设备及玻璃钢化工艺方法进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。