随着3C产业的发展,3D玻璃应用需求与日俱增。相对于传统加工技术,热压热弯成形技术具有成本低、批量生产的绝对优势,尤其适合3D超薄玻璃的生产。玻璃热压热弯成形过程是一个多输入、多输出、非线性、强耦合的复杂系统,有必要对其胚料的性质、模具及成形工艺系统进行深入的研究分析,以探究热压热弯成形技术发展近状及现存问题。结合近年来国内外学者研究进展情况,对玻璃材料的本构模型、粘弹性及热膨胀行为做了详细介绍;对模仁材料选择、加工技术及镀膜技术进行了综合分析;阐述了电热管、高频微波超声辅助成形以及成形控制研究现状及最新进展;并对未来可能发展趋势进行预测,为后续研究工作提供基础理论参考。

针对3D曲面玻璃热弯成形过程中的传热问题,解决其加热板、模具、玻璃之间的传热均匀性问题。根据理论分析,建立有限元温度场传热模型,分析玻璃与模具在预热阶段的温度变化。仿真实验表明3D曲面玻璃热弯工艺下,预热后玻璃温度分布不均匀,最大极差达到15℃,且最高温度与预热温度之间也有约28℃的差值。另外,实验证实模拟结果与实验结果误差在10%以内,验证了仿真模型的有效性。进一步,基于有限元分析模型,采用正交试验方法研究了温度工艺参数对于预热后玻璃温度的影响,结果发现对于玻璃温度影响最大的是预热温度,而对于玻璃温度均匀性影响最大的是上下模预热温差。