專利名稱：一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)玻璃熔制成型技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種光學(xué)玻璃條料成型用堵頭，特別是涉及生產(chǎn)成型粘度小于8泊的鑭系光學(xué)玻璃條料的成型堵頭。
背景技術(shù)：
在光學(xué)玻璃熔制成型領(lǐng)域中，玻璃條料成型用的堵頭(見附圖I)多采用鑄鐵、鋁青銅或石墨材料，這些材料適用于普通光學(xué)玻璃條料生產(chǎn)，但對于成型粘度低于8泊的光學(xué)玻璃連續(xù)化生產(chǎn)則不適用。其原因一是材料耐腐蝕性差，易氧化，造成工作面2變形，使成型的玻璃條料質(zhì)量不穩(wěn)定；二是堵頭的更換頻率和維修費(fèi)用高；三是對于選用鋁青銅材質(zhì)的堵頭在成型一些組分容易揮發(fā)，且與堵頭工作面2發(fā)生反應(yīng)的光學(xué)玻璃，鋁青銅材質(zhì)還會(huì)引起光學(xué)玻璃表面污染。 由于玻璃成型堵頭的工作面多采用平面或弧面設(shè)計(jì)，在連續(xù)生產(chǎn)粘度低于8泊的光學(xué)玻璃條料時(shí)，玻璃液的出料溫度很高，在玻璃液流出料管后，玻璃液的粘度隨溫度的變化而發(fā)生驟變，玻璃體內(nèi)部和表面粘度差異也很大，由于溫度和粘度的差異，玻璃體內(nèi)就會(huì)在牽引過程中產(chǎn)生相對流動(dòng)，造成玻璃內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻和不一致，從而產(chǎn)生成型條紋。如圖6、圖7所示，尤其是在生產(chǎn)較大口徑的玻璃條料時(shí)，在玻璃液流出料管正下方的堵頭成型工作面上，就會(huì)受到出料玻璃液的持續(xù)加熱，在缺乏有效冷卻的條件下產(chǎn)生局部的高溫區(qū)域，就更容易在條料中部產(chǎn)生豎直形狀的成型條紋，如圖5所示。這樣的產(chǎn)品在使用過程中，需要將產(chǎn)品中部有條紋的部分切除，留取無條紋的部分使用，這樣產(chǎn)品良品率和使用效率都很低。近年來，隨著數(shù)碼產(chǎn)品更新?lián)Q代，市場對鑭系光學(xué)玻璃條料需求越來越大，加上生產(chǎn)鑭系光學(xué)玻璃需要昂貴的稀土原料，使解決鑭系玻璃條料成型條紋，提高產(chǎn)品優(yōu)良品率迫在眉睫。專利文獻(xiàn)01247636. 6提供了一種低粘度光學(xué)玻璃成型用堵頭，該堵頭采用鋁青銅材料制作，雖然鋁青銅的散熱性能較好，但是對于低粘度的高溫玻璃液，堵頭工作面容易因侵蝕而受損，在生產(chǎn)過程中需要不停的更換和維修，造成產(chǎn)品成型質(zhì)量的不穩(wěn)定，而且模具的使用壽命低，維修費(fèi)用高。同時(shí)，在成型一些組分容易揮發(fā)，且與堵頭工作面發(fā)生反應(yīng)的光學(xué)玻璃，鋁青銅材質(zhì)還會(huì)引起光學(xué)玻璃表面污染。專利文獻(xiàn)200920305756. I和200920305886. 5中，也介紹了兩種光學(xué)玻璃成型用
堵頭，將堵頭工作面設(shè)計(jì)為斜球面或拋物面，以改善堵頭工作面上的散熱速度，解決光學(xué)玻璃成型時(shí)因散熱不均而產(chǎn)生的條紋問題。但這種設(shè)計(jì)均缺乏有效的冷卻方式，無法對堵頭工作面上的局部高溫區(qū)域進(jìn)行有效的冷卻，不能真正有效去除玻璃條料的成型條紋。尤其是在生產(chǎn)大口徑的光學(xué)玻璃條料時(shí)，這種條紋會(huì)加粗加深。因此，在以上發(fā)明中所介紹成型用堵頭，在使用中還存在很多局限性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)出一種能穩(wěn)定生產(chǎn)多種規(guī)格，并能最大限度地消除成型條紋的光學(xué)玻璃條料成型用的堵頭。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭，包括堵頭，其特征在于該堵頭內(nèi)部設(shè)置有冷卻通道。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的堵頭為采用高溫模具鋼材料制成的堵頭。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的堵頭的工作面為內(nèi)凹的曲面。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的堵頭上方設(shè)置熱電偶孔。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的冷卻通道包括外端口設(shè)置在堵頭工作面相對的面上的進(jìn)出冷卻通道，該進(jìn)出冷卻通道為上、下兩排均勻分布的圓柱形孔；該上、下兩排進(jìn)出冷卻通道的內(nèi)端口分別通過上、下水平冷卻通道相互連通，同時(shí)，上、下兩排相鄰的進(jìn)出冷卻通道內(nèi)端口分別通過豎直冷卻通道連通，豎直冷卻通道中軸線與工作面縱向剖面線平行。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的進(jìn)出冷卻通道、水平冷卻通道和豎直冷卻通道的孔徑均為Φ8 Φ12πιπι ;豎直冷卻通道的中軸線與工作面的頂點(diǎn)間距5 20mm。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的進(jìn)出冷卻通道為上下成對設(shè)置，并以堵頭橫截面中軸線為中心向左右兩側(cè)對稱平行分布，且進(jìn)出冷卻通道成奇數(shù)排列，數(shù)量為I對、3對或5對。在使用過程中，通常向冷卻通道中通壓縮空氣，并采用不同的通風(fēng)冷卻方式，對堵頭工作面的高溫區(qū)域進(jìn)行局部冷卻，使玻璃液在整個(gè)堵頭工作面上的溫度一致，避免玻璃液在堵頭工作面上由于溫度不均出現(xiàn)局部對流，從而達(dá)到消除成型條紋的目的。也可以向冷卻通道中通入水、冷卻液，或者液、氣混合通入，通過控制冷卻介質(zhì)的流量，取得最好的冷卻效果，從而達(dá)到消除成型條紋的目的。本實(shí)用新型使用壓縮空氣、水、冷卻液或氣液相結(jié)合的方式對堵頭工作面進(jìn)行局部冷卻，解決了光學(xué)玻璃條料成型時(shí)條紋難以控制和消除的問題，尤其是對低粘度的光學(xué)玻璃生產(chǎn)具有顯著效果。本實(shí)用新型避免了現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端，有效解決了條料成型條紋，使光學(xué)玻璃條料實(shí)現(xiàn)多種規(guī)格進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，并且生產(chǎn)良品率大大提聞。本實(shí)用新型的優(yōu)越性I.堵頭采用高溫模具鋼材料。該材料耐腐蝕，不易氧化，在使用過程中的更換頻率低，成型質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)，該堵頭的維修頻率低，使用壽命可達(dá)三年以上。2.在堵頭內(nèi)部設(shè)計(jì)冷卻孔，可對堵頭工作面的高溫區(qū)域進(jìn)行局部冷卻，可有效解決光學(xué)玻璃的成型條紋。3.堵頭的適用性很強(qiáng)，通過采取不同的冷卻方式，可生產(chǎn)多種規(guī)格的鑭系光學(xué)玻璃條料。4.通入的冷卻介質(zhì)可采用空氣、水、冷卻液或液、氣相結(jié)合的方式進(jìn)行冷卻，以達(dá)到冷卻方式和冷卻效果可控。本實(shí)用新型主要用于能穩(wěn)定生產(chǎn)多種規(guī)格，并能最大限度地消除成型條紋的光學(xué)玻璃條料成型用堵頭。
圖I表不原有的成型堵頭結(jié)構(gòu)不意圖。圖2表示本實(shí)用新型光學(xué)玻璃成型用堵頭結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]圖3表示圖2的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4表示圖2的A-A剖面示意圖。圖5表示玻璃條料橫截面上成型條紋例I示意圖。圖6表示玻璃條料橫截面上成型條紋例2示意圖。圖7表示玻璃條料橫截面上成型條紋例3示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。 如圖2至圖4所示。本實(shí)用新型堵頭I采用高溫模具鋼材料制作而成，堵頭I工作面7設(shè)計(jì)為內(nèi)凹的曲面。工作面7相對的堵頭I端面上分上、下兩排均勻分布有10個(gè)圓柱形孔的進(jìn)出冷卻通道3。5個(gè)上排進(jìn)出冷卻通道3的內(nèi)端口通過上水平冷卻通道5相互連通，5個(gè)下排進(jìn)出冷卻通道3的內(nèi)端口通過下水平冷卻通道5相互連通。上、下兩排相鄰的進(jìn)出冷卻通道3內(nèi)端口分別通過對應(yīng)的豎直冷卻通道4連通，豎直冷卻通道4中軸線與工作面7縱向剖面線平行，豎直冷卻通道4的中軸線與工作面7的頂點(diǎn)間距5 20mm。進(jìn)出冷卻通道3、水平冷卻通道5和豎直冷卻通道4的孔徑均為Φ8 Φ 12_。。在堵頭I上方設(shè)置熱電偶孔6，可用熱電偶監(jiān)測堵頭內(nèi)部的溫度。進(jìn)出冷卻通道3為上下成對出現(xiàn)，并以堵頭I橫截面中軸線為中心向左右兩側(cè)對稱平行分布，且進(jìn)出冷卻通道3成奇數(shù)排列，數(shù)量為I對、3對或5對。在生產(chǎn)小口徑(160X30mm以下)的光學(xué)玻璃條料時(shí)，將堵頭I上排的進(jìn)出冷卻通道3端口堵塞，只使用下排的進(jìn)出冷卻通道3通風(fēng)冷卻。壓縮空氣可從堵頭I正中的進(jìn)出冷卻通道3端口通入，從兩邊的進(jìn)出冷卻通道3導(dǎo)出，也可以針對具體情況，采用其他對稱的方式進(jìn)行壓縮空氣的通入和導(dǎo)出，從而對堵頭成型面溫度最高的地方經(jīng)行局部冷卻，并用熱電偶監(jiān)測模具溫度，調(diào)節(jié)風(fēng)量將模具溫度控制在合適的工藝范圍內(nèi)，最大限度地消除成型條紋，使產(chǎn)品能夠穩(wěn)定生產(chǎn)。在生產(chǎn)大口徑(160X30mm以上)的光學(xué)玻璃條料時(shí)，壓縮空氣從堵頭I上排的進(jìn)出冷卻通道3端口通入，從堵頭下排的進(jìn)出冷卻通道3導(dǎo)出，上排進(jìn)出冷卻通道3的使用數(shù)量小于下排進(jìn)出冷卻通道3的使用數(shù)量，具體使用數(shù)量可結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際靈活選擇。從而對堵頭成型面溫度最高的地方進(jìn)行局部冷卻，并用熱電偶監(jiān)測模具溫度，調(diào)節(jié)風(fēng)量將模具溫度控制在合適的工藝范圍內(nèi)，最大限度地消除成型條紋，使產(chǎn)品能夠穩(wěn)定生產(chǎn)。在生產(chǎn)寬度200mm以上的光學(xué)玻璃條料時(shí)，由于寬度較寬，為了達(dá)到整個(gè)成型面的溫度均勻一致，上、下兩排進(jìn)出冷卻通道3需要全部使用，壓縮空氣從上排的進(jìn)出冷卻通道3端口通入，從下排的進(jìn)出冷卻通道3導(dǎo)出。一般情況下，風(fēng)量的使用需要從中部向兩邊遞減，以達(dá)到整個(gè)成型面溫度均勻的目的。從而有效地消除成型條紋，使產(chǎn)品能夠穩(wěn)定生產(chǎn)。在生產(chǎn)厚口徑(厚度40mm以上)的光學(xué)玻璃條料時(shí)，由于成型面中部積累的熱量更大，厚度方向和寬度方向的溫度梯度都很大，不同粘度的玻璃區(qū)別也會(huì)更大，在生產(chǎn)時(shí)可根據(jù)所生產(chǎn)玻璃的性能，可選擇以壓縮空氣從進(jìn)出冷卻通道3中部成對導(dǎo)入，從兩側(cè)成對導(dǎo)出，更有效冷卻成型面中部，以達(dá)到解決條紋的目的?？傊?，本實(shí)用新型具有較強(qiáng)的適用性和靈活性，可以針對不同的實(shí)際生產(chǎn)方式選擇最適用的通風(fēng)冷卻方式，如果通風(fēng)的冷卻效果不夠，也可以采用通入水、冷卻液或液、氣相結(jié)合的方式進(jìn)行冷卻，以達(dá)到最終的冷卻目的，解 決光學(xué)玻璃成型過程中的各種成型條紋。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭，包括堵頭，其特征在于該堵頭(I)內(nèi)部設(shè)置有冷卻通道(3、4、5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭，其特征在于所述的堵頭(I)為采用高溫模具鋼材料制成的堵頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭，其特征在于所述的堵頭(I)的工作面(7)為內(nèi)凹的曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭，其特征在于所述的堵頭(I)上方設(shè)置熱電偶孔(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭，其特征在于所述的冷卻通道包括外端口設(shè)置在堵頭工作面(7)相對的面上的進(jìn)出冷卻通道(3)，該進(jìn)出冷卻通道(3)為上、下兩排均勻分布的圓柱形孔；該上、下兩排進(jìn)出冷卻通道(3)的內(nèi)端口分別通過上、下水平冷卻通道(5)相互連通，同時(shí)，上、下兩排相鄰的進(jìn)出冷卻通道(3)內(nèi)端口分別通過豎直冷卻通道(4)連通，豎直冷卻通道(4)中軸線與工作面(7)縱向剖面線平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭，其特征在于所述的進(jìn)出冷卻通道(3)、水平冷卻通道(5)和豎直冷卻通道(4)的孔徑均為Φ8 Φ12πιπι ;豎直冷卻通道(4)的中軸線與工作面的頂點(diǎn)間距5 20mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭，其特征在于所述的進(jìn)出冷卻通道(3)為上下成對設(shè)置，并以堵頭橫截面中軸線為中心向左右兩側(cè)對稱平行分布，且進(jìn)出冷卻通道(3)成奇數(shù)排列，數(shù)量為I對、3對或5對。
專利摘要本實(shí)用新型的名稱為一種光學(xué)玻璃條料的成型堵頭。屬于光學(xué)玻璃熔制成型技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有的光學(xué)玻璃條紋問題。它的主要特征是包括堵頭；該堵頭內(nèi)部設(shè)置有冷卻通道；堵頭為采用高溫模具鋼材料制成的堵頭；堵頭的工作面為內(nèi)凹的曲面；堵頭上方設(shè)置熱電偶孔。本實(shí)用新型可使用壓縮空氣、水、冷卻液或氣液相結(jié)合的方式對堵頭工作面進(jìn)行局部冷卻，解決了光學(xué)玻璃條料成型時(shí)條紋難以控制和消除的問題，尤其是對低粘度的光學(xué)玻璃生產(chǎn)具有顯著效果，主要用于能穩(wěn)定生產(chǎn)多種規(guī)格、并能最大限度地消除成型條紋的光學(xué)玻璃條料成型用堵頭。
文檔編號(hào)C03B17/00GK202688171SQ201220280309
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者張?zhí)┥? 王拓, 唐雪瓊, 張衛(wèi), 徐華峰 申請人:湖北新華光信息材料有限公司