热弯玻璃及其模具制作工艺探析

随着现代工业的发展，现代化的城市建筑工程如各种观光电梯、门堂大厅、旋转顶层、屋顶采光、过街通道等场合和家居家具等方面，热弯玻璃无处不在。热弯玻璃灵活多样，别致新颖，线条流畅，受到了玻璃深加工企业的青睐。热弯玻璃是将优质平板玻璃加热软化，在模具中成型，再经退火冷却制成曲面玻璃。在热弯玻璃的生产过程中，模具制作的质量决定热弯玻璃产品的质量，因此模具制作非常重要。

1 模具类型

热弯玻璃模具大致分为实心模、空心模和条框模3种。实心钢板模制作成本高、周期长，非必要用时不使用。实际生产中，通常使用空心模具。空心模的制作多由支架组成，底座厚重，支撑焊接必须紧簇牢固。其中，弯弧面的制作是重中之重，是决定热弯玻璃形状的关键所在。

2 模具选材

制作热弯模具时，在确定加工弧度和形状后，首先需完成选材。通常使用普通钢材（角铁和扁铁），但这里建议使用BC-8型镍基高合金钢材。在1100℃的高温环境中，BC-8型镍基高合金钢材能长期工作，具有高温抗氧化能力，不变形、不起皮，且具有良好的表面光洁度，是热弯模具的理想材料。其次，制作工具，包括电焊机、切割机、弯管机以及抛光机等。需要的钢材用切割机切好，弯管机是把钢管弯成需要的弧度，用电焊机焊接它们。曲平面必须在同一个平面，整齐顺滑；对角线必须相同，对角线交叉点也必须在一个面的中间点上，这样热弯后的产品不会走样变形。

3 模具制作

一般弧度的模具制作是正弯弧，即两边高于中间的“U”型。这种类型的玻璃在烧制时无需外力和局部加温，控制好温度、掌握好时间就能完成成型。

深弯模具的制作与一般浅弯模具的制作基本相同，只是在加工工艺上有所不同。深弯玻璃在烧制时需要借助外力和局部加温才能达到要求的效果，且深弯产品在生产时每只模具每次仅能生产一件才有保障，而在升温方面需要注意分梯次升温，以防玻璃在热弯炉内炸裂。需要注意，一些特别深弯的玻璃必须用反模，即反“U”型。依靠玻璃自身的重力，两端自然下垂。反模的制作，即模具凸面朝上。

直角模具的制作简单，只要用方管或角铁按尺寸焊接成一个长方形的架子即可。但是，在焊接时要特别注意模具的平整度和平行度。在模具的两边（即玻璃弯落的两边）需安装定位装置，以免玻璃在成型时不是要求的直角而报废。汽车风挡玻璃和边窗玻璃大多是双曲面的，其模具一定要严格按样制作。制作后的曲面弧面必须和样板吻合。烧制时一定要注意4个角的位置，极容易翘角。必要时悬挂挂锤，保证与模具吻合。另外，温度必须控制合理，保证其光学质量。

特殊形状的热弯产品如“S”型、“N”型等，在模具制作上一定要考虑到玻璃的自身特性，与模具相结合，在烧制时合理调配温度和时间。一些小型热弯灯饰玻璃如钟表、水果盘等，一般使用不锈钢材料制作模具，且在热弯时要注意撒上隔离粉（滑石粉），减少由于高温造成的热弯麻点。

4 模具检验

此外，模具制作后的校验工作。制作模具是根本，合格的模具才是热弯玻璃的关键。

在制作模具时，经常会遇到制作好的模具弧度曲率和检验胎具曲率不一致的情况。这就要求每次在进炉生产前校检热弯模具。校检时将热弯模具平扣在检验胎具上，然后观察四周，检验胎具与热弯模具之间的缝隙不能超过1mm。如果缝隙超过1mm，将影响玻璃的成型弧度，这时必须要调整模具的弧度，增大或减小模具的弯度深度。如果模具边沿有过渡不顺或凸凹不平的地方，需做好标记，检验胎具抬下后，用磨轮将模具打磨顺滑。磨时先用粗磨轮打磨，然后用抛光轮进行抛光处理。目前，为方便操作，很多厂家都制作样板（弧板）做检验样具来检验模具的弧度形状。

5 痕迹消除

在实际生产中，模具痕迹难以避免。热弯玻璃边缘的模具痕迹将影响玻璃整体的外观质量，为了减轻和避免热弯玻璃边缘的模具痕迹，应从以下几个方面入手：

（1）制作热弯模具时，模具与玻璃的接触边缘必须用抛光机打磨光滑，去除锐利的边；

（2）玻璃成型时，如果使用过大的外力压玻璃来帮助玻璃成型，会造成玻璃边部明显的痕迹印。所以，在玻璃成型时，尽量通过温度调节控制玻璃的成型，尽量减小外部对玻璃的压力来使玻璃成型；

（3）最好在热弯模具的边缘（特别使支撑玻璃重力的模具边缘）包覆不锈钢模具布；

（4）对于弧度较大的热弯玻璃建议采用开口模具，减小玻璃在成型时与模具边的摩擦。

6 结语

热弯玻璃满足了现代建筑的高品质要求，样式美观，灵活多变，线条流畅，突破了平面玻璃的单一性，弥补了平弯钢化玻璃无法达到的空缺，深受现代人们的喜爱。热弯模具的制作工艺随着现代技术的进步不断完善，因此热弯玻璃的模具制作需与时俱进、推陈出新。

来源：浙江省机械工业联合会 陈攀