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1、第六章 光学玻璃成型方法6.1 DP成型自20世纪60年代开始，随着光学玻璃熔炼方式由陶瓷坩埚熔炼向池炉连续熔炼的转变，光学玻璃的成型方法也发生了相应的变化，其中DP成型则是最有效的方式之一。DP成型即直接滴料成型，就是根据用户的图纸要求，设计相应的模具，通过剪切机、压机、退火炉等成型工装设备，将从出料管流出的玻璃直接压制成高质量的玻璃产品。从而达到又好又快、高效节能等目的。以下依据成都光明光电股份公司1984年从日本引进的成型设备和工艺为例，介绍DP成型方法。6.1.1成型工装设备简介1、压机a) 压机型号-日本引进的压机分小压机HDPS-8N（S型）和大压机HDPB-8N（B型）两种型号。
2、均为转盘式结构。b) 压机规格-小压机转盘直径650mm, 可生产直径100mm以内的产品。大压机转盘直径920mm，可生产直径150mm以内的产品。转盘上安装有8套模具，其中3个工位可以压型,均由气缸提供压力。c) 传动方式-调速电机电磁离合器复面涡轮减速器主轴扭力限制器转盘。2、剪刀机a) 固定方式-悬挂式。b) 动作方式-单汽缸推动，剪刀臂齿轮联动。c) 剪刀片-工具钢制作，刀刃半径R常用16mm、20mm、30mm等三个规格。3、传输机a) T型传输机-采用网带循环转动，天然气和电阻丝混合加热，可将玻璃从压机传输给C型传输机。b) C型传输机-采用网带循环转动，天然气加热，可将从T型传
3、输机传输来的玻璃传输到退火炉内。4、推进机a) 构成-由上下运动气缸、前后运动气缸和滑动轴承构成。b) 用途-将从C型传输机传输来的玻璃按一定间隔推进到退火炉的网带上。5、退火炉a) 网带的构成与用途-由耐热钢丝绕制而成，可以在退火炉内前后运转，带动玻璃移动并逐步降温。b) 传动机构的构成与用途-由调频电机、变速箱、链条、胶辊构成，主要作用是驱动网带循环运转。c) 加热保温部的构成与用途-由保温板、电炉盘、电阻丝构成，主要作用是保持型料缓慢降温所需要的温度梯度。6、成型模具a) 上模-由球墨铸铁或者耐热钢加工而成，主要作用是确定型料上表面的形状。上模有组合型和单体型两种。b) 下模芯-由球墨铸
4、铁或者耐热钢加工而成，主要作用是确定型料下表面的形状。c) 侧模-由球墨铸铁或者耐热钢加工而成，主要作用是确定型料的直径。6.1.2成型设备安装与调试a) 压机的安装过程：根据玻璃流出量的大小和产品规格选用压机，用叉车将压机运到出料口下方，再用地脚螺钉将压机定位装置固定在地板上，使压机定位；定位装置可以调节压机左右移动。b) 剪刀机安装过程：先将支架用螺栓安装在钢平台的下方，再将剪刀机座悬挂安装到支架上，最后将剪刀臂安装在机座上c) 剪刀机的调试过程：当玻璃的流量和粘度达到设定要求时，开始调试剪刀机，否则易将剪刀片打坏。首先在润滑器中加入适量的冷却液；按顺序安装刀柄和刀片，必须使下刀片的行进方
5、向与工作台的行进方向相同；确定下刀片的位置，通常出料管到下刀片的距离大约在10-15mm之间。d) 剪刀片的调试过程：首先拧松刀片固定螺钉，移动刀片，使流出玻璃处于两刀片刃口的中心，然后拧紧固定螺钉；以下刀片为基准，调节上刀片的水平调节螺钉，使两刀片成为水平；利用剪刀机主轴下端的上下调节螺钉，调节两刀片在垂直方向的啮合深度，使两刀片接触时松紧适度；利用装在剪刀臂的啮合深度调节螺钉，调节两刀片在水平方向的啮合深度，反复手推剪刀臂，使两刀片接触时剪断的滴料符合要求为止。e) 剪刀的速度的调试过程：在控制仪表上，设定剪刀片的动作时间为0.2秒，剪刀冷却时间为0.3秒；将空气压力调整为0.2Mpa;利
6、用速度调节器调节气缸速度，前进时慢一点，后退时快一点。f) 剪刀片的冷却液的调试过程：调整喷管的喷出方向，使喷出的冷却液直接对准刀片刃口部，而不能对着出料管；调整冷却时间控制冷却量；通过调节润滑器流量调节螺钉调节冷却量。g) 压机的调试过程：打开程序电源、动力电源和控制电源；按下“压型机动力起动”按钮，转动频数调整旋钮，设定为50HZ左右；闭合“离合器”开关，按下“送一型”开关，检查转盘是否转了一个工位；按下“手动”开关，检查转盘是否转动；按动“上压型A”、“上压型B”、“下压型A”、“下压型B”的电磁阀，检查各气缸是否按要求动作；按下压机“起动”按钮，转盘间歇式运转；按“非常停止”，转盘应立
7、即停止转动，并发出警报；打开压机操作盘上的“上压型A”、“上压型B”、“下压型A”、“下压型B”,再打开“压型”开关，检查各气缸是否按要求动作；打开控制柜上的“吹风”开关，检查是否按要求吹风；打开模具预热燃烧器的流量调节阀，点上火，再打开控制柜上的“燃烧器”开关，检查是否在转盘停止时火力强，转动时火力弱。h) 模具更换过程： 关掉加热器电源；停止剪切机、压机运转；关掉压机周围燃烧器；使用“送一型”开关，依次取下下模加热器和下模；安装新下模并套上加热器；卸下上模并重新安装新上模；安装热电偶；接通加热器电源，设定温度，准备成型。i) 托模顶杆的调试过程：在压型位置，顶杆处于最低位置，使气缸动作时顶
8、杆轴承与导轨间隙为1-3mm；压型的后一位置，导轨基本与压型处于同一高度，然后逐步升高导轨，以便于取出；在取出位置，使下模芯微微露出模套。 j) 调整导轨应注意的问题：注意沿转盘的转动方向不要有陡的高度上升，特别不能有台阶出现，否则会损坏设备。k) 上模的升温过程：打开控制柜前面板下部的“上型加热电源”开关，由控制柜前面板上部的温度调节器进行温度设定。l) 下模的升温过程：打开滑动变压器的电源开关，进行电压设定；打开控制柜上的“燃烧器”开关，将燃烧器点火。m) 取出装置的调试过程：将90#汽轮机油注入气-油转换器中；打开冷却水控制阀；用减压阀把空气压力设定为0.4MPa；调整气缸速度；打开控制
9、柜上的“拟取出”开关；边观察边调整气缸的动作时间和速度。n) T型传输机的调试过程：接通电源使网带运转，注意驱动辊筒与网带间不打滑；打开加热电源和燃烧器阀门，对网带进行加热；在高温下，再次对辊筒进行调整，使网带不走偏不打滑。 o) C型传输机的调试过程：接通电源使网带运转，注意驱动辊筒与网带间不打滑；打开加热电源和燃烧器阀门，对网带进行加热；在高温下，再次对辊筒进行调整，使网带不走偏不打滑；根据作业指导书设定网带的运转速度 。p) 推进机的调试过程：将90#汽轮机油注入气-油转换器中；手动电磁阀，检查推进机的动作；调整气缸速度；调节上下调节螺钉，使推进杆与倾斜板之间的距离为2-3mm；打开控制
10、柜上的“推进”开关。6.1.3成型工艺过程1、玻璃流出a) 出料管升温，应特别注意通电电流以及温度必须控制在一定范围内，不能超过，否则将烧断出料管。必要时要用氢氧燃烧器加热出料管，玻璃流出会早一些。因为天然气燃烧会变成二氧化碳或者一氧化碳，对铂金有损害。所以不能用天然气加热出料管。b) 流量测定：玻璃流出后，可以取10秒钟（或者20秒）的玻璃称重量，再计算流量。c) 流出的玻璃的处理方法：刚流出的玻璃比较脏，倒到废玻璃回收箱中。然后，用干净的排料箱接着，准备做回炉料使用。2、成型工艺a) 启动正常压型前各装置应处于以下状态：剪刀机-剪断流出的玻璃；压机-转盘正常转动；模具-升到预定温度；取出装
11、置-进行着取出动作；传输机-网带运行，达到预定的温度；推进机-按规定时间进行动作；退火炉-按工艺升到预定温度。b) 起动正常压型的过程：手动剪刀臂剪断玻璃，同时扳动压机操作板上的手动切换阀，使压机进位；起动剪刀机自动剪料；当装有玻璃的模具转到压型位置时，打开压机操作盘上的“压型”开关，开始压型。 c) 每30分钟取一个压型品，确认重量及中心厚度，发现问题及时调整。每小时取一次压型样品（8个工位各一个），按工位顺序摆放于保温板上，待冷却后检查成型质量，发现问题及时调整并做好纪录。每8小时取条纹样品一件，每24小时取光吸收样品一件，及时放入退火炉中。6.1.4.成型质量问题1、产品常见质量缺陷及产
12、生的原因a) 秃边-由于某种原因产生的玻璃没有充满模具，边缘部分局部收缩而形成的圆弧形质量缺陷，称为秃边。b) 秃边产生的原因是-玻璃粘度偏大；模具温度低；汽缸压力小；滴料重量不足；滴料不在中心；下模滑动不良等。c) 飞边-由于某种原因产生的型料边缘凸出物，称为飞边。d) 飞边产生的原因是-玻璃粘度偏小；汽缸压力过大；模具间隙过大；轨道位置过高；模芯偏心；下模滑动不良；料滴偏心等。e) 缺边-由于某种原因产生的型料边缘崩掉一部分的现象，称为缺边。f) 缺边产生的原因是-玻璃粘度小；汽缸压力过大；压型时间过长；出模后碰撞；网带炉温度不合适等。g) 厚度超差-由于某种原因产生的产品厚度超出允许公差
13、范围，称为厚度超差。h) 厚度超差产生的原因是-出料量波动大；上下表面收缩不均匀等。i) 直径超差-由于某种原因产生的产品直径超出允许公差范围，称为直径超差。j) 直径超差产生的原因是-模具内径超差；模具磨损等。k) 剪刀印超差-由于某种原因产生的剪切痕迹过大，深度超过标准允许值，称为剪刀印超差。l) 剪刀印超差产生的原因是-剪刀片啮合不良；剪刀片R偏大；剪刀片冷却过量；剪刀片磨损过大；剪刀片离出料管口太近等。m) 皱纹深度超差-由于某种原因产生的产品表面皱纹深度超过公差范围，称为皱纹深度超差。n) 皱纹深度超差产生的原因是-玻璃粘度小；下模温度低；压型位置偏后；压型等待时间过长等。o) 裂纹
14、-由于某种原因产生的表面炸裂，在退火过程中可能进一步增加深度，是质量标准中不允许存在的缺陷。p) 裂纹产生的原因是-模具温度偏低；压力过大；压型时间过长；网带温度偏低；滑槽温度偏低；网带温度低等。q) 表面变形-产品表面形状不符合图纸要求的球面公差范围，称为表面变性，也称为R不良。r) 表面变形产生的原因是-玻璃粘度过小；模具温度过高；压型时间过短；被上模粘起；冷却方法不合理等。s) 折叠-玻璃的两个部分的表面在高温下相互接触粘接的现象，称为折叠。t) 折叠产生的原因是-料柱过长；位置偏心；剪刀片啮合位置不良；剪刀动作过快；转盘旋转速度过快等。2、产品常见质量缺陷的解决方法a) 秃边的解决方法
15、-玻璃粘度偏大时，适当提高出料管下端的温度，减小玻璃粘度；模具温度偏低时，适当提高模具温度；汽缸压力小时，调节相关阀门，提高汽缸压力；滴料重量不足时，适当提高流量，或者延长剪切周期；滴料不在中心时，调节压机的水平方向的位置；下模滑动不良时，更换下模。b) 飞边的解决方法-玻璃粘度偏小时，适当降低出料管下端的温度，增大玻璃粘度；汽缸压力过大时，调节相关阀门，适当降低汽缸压力；模具间隙大时，更换模具；轨道位置过高时，适当降低轨道位置；模芯偏心或料滴偏心时，调节压机的水平方向的位置；下模滑动不良，更换下模。c) 缺边的解决方法-玻璃粘度偏小时，适当降低出料管下端的温度，增大玻璃粘度；汽缸压力过大时，调节相关阀门，适当降低汽缸压力；压型时间过长时，减少压型时间；出模后碰撞时，更换第一门上的石棉带；网带炉温度不合适时，适当调节温度。d) 厚度超差的解决方法-出料量波动大时，检
