制造阴极射线管玻屏的方法 【技术领域】
本发明涉及阴极射线管玻屏制造领域；更具体而言，本发明涉及重屏阴极射线管(CRT)制造工艺中的空气成型法。
背景技术
在玻屏制造工序中，使用空气流吹向在压机工位形成的玻屏的内表面，使玻屏温度达到用物理强化法制造玻屏的温度范围，在该温度范围内固化的玻屏外表面不应粘附在凹模上，并且不应发生大的粘-弹性形变。
众所周知，玻屏侧面温度、内面温度和外表面温度分别对于玻屏的销钉封接、玻屏的数据稳定性以及玻屏的取出和传送而言是至关重要的。如果玻屏侧面温度温差过大，在对玻屏进行销钉封接时会产生大的应力。玻屏外表面温度应低于凹模的粘附温度以便将玻屏从凹模中取出，但是如果玻屏外表面温度过低，在取出玻屏的时候会产生裂纹。而如果玻屏内面温度温差过大，将显著影响玻屏数据的稳定性，进而无法保证玻屏地空气成型冷却效果。
现已发现，在玻屏的空气冷却成型过程中，当采用传统的冷却风头进行冷却时，玻屏的各部位之间会产生较大的温度差，而且由于玻屏的肉厚分布和三维结构，会产生大的温差分布。由于不同品种的玻屏重量和厚度的不同，导致产品压制成型后的温度分布有很大的差别，并且不同结构的风头冷却对于玻屏的温度下降和分布也有着不同的作用。因此，在重屏生产过程中会产生玻屏难以固化成型、玻屏数据不稳定、以及玻屏应力大的技术问题。此外，采用传统的风头常常会引发冷却固化成型对生产“节拍”的限制，降低了生产效率。
【发明内容】
基于现有技术中存在的种种缺陷，本发明的主要目的在于提供一种能够保证空气成型冷却效果，使玻屏数据稳定的制造阴极射线管玻屏的方法。
本发明的另一目的在于提供一种能够有效减小玻屏的温度分布差以保证销钉封接对侧面温度要求的制造阴极射线管玻屏的方法。
本发明的又一目的在于提供一种能够保证空气成型冷却效果，使玻屏数据稳定的对阴极射线管玻屏进行空气成型的冷却风头。
本发明的还一目的在于提供一种能够有效减小玻屏的温度分布差的对阴极射线管玻屏进行空气成型的冷却风头。
根据本发明，提供了一种制造阴极射线管玻屏的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将从料滴输送通道中流出的熔融料滴滴入其上放置有模圈的底模；
(b)将凸模下降压制料滴，对料滴进行冲压成型；
(c)对压制成型的阴极射线管玻屏进行冷却；
(d)利用移模圈机将模圈提起，使模圈与底模分离；
(e)对成型的阴极射线管玻屏进行进一步的冷却；
(f)将阴极射线管玻屏取出，并且将取出玻屏之后的底模进行移置；
(g)在步骤(d)中与底模分开的模圈被移模圈机移动，并且被放置于在步骤(f)中被移置的底模之上；
之后再回到步骤(a)，进行下一个工作循环，其中：
在所述步骤(c)采用一个中空冷却风头对玻屏进行冷却，该风头包括一个外形与待冷却玻屏尺寸相匹配的中空方形底座、一个中空凸盘和一个位于该底座和凸盘之间的中空截棱锥体，该方形底座邻接于该截棱锥体的大端，该底座的孔的尺寸被设置成使得通过该孔送入的冷却风尽可能大面积地吹向待冷却的玻屏。
根据本发明的对阴极射线管玻屏进行空气成型的冷却风头以及制造阴极射线管玻屏的方法，改造了各工位风头的形状，合理分布了各风头的工位，从而有效地减小了玻屏的温度分布差，改善了玻屏质量。此外，改变了冷却固化成型对生产“节拍”的限制，使生产“节拍”得到大幅度提高，显著提高了生产效率。
【附图说明】
图1为示出在压机上的玻屏内面温度变化的示意图。
图2示出传统的第5工位、第7工位和第9工位的风头结构。
图3示出根据本发明改进的第5工位、第7工位和第9工位的一种风头结构。
图4示出根据本发明改进的第9工位的另一种风头结构。
图5示出采用各种风头进行冷却的示意图。
图6示出传统的第2工位、第4工位和第6工位的风头结构。
图7示出根据本发明改进的第2工位的以冷却内面四边角为主的仿形风头。
图8示出根据本发明改进的第6工位的以冷却四边角为主的一种可伸入式专用风头。
图9示出根据本发明改进的第6工位的以冷却四边角为主的另一种可伸入式专用风头。
图10为示出负压风头的示意图。
图11为示出压机工序的示意图，其中压机工作台处于初始工作状态。
图12为示出压机工序的示意图，其中压机工作台处于间歇旋转了1次(即两个工位)的状态。
【具体实施方式】
在阴极射线管的生产流水线上，在压机工序需要将具有一定温度、形状、重量的料滴压制成具有特定形状和尺寸的玻壳，玻壳成型固化后从压机取出。
根据本发明的一个优选实施例，制造重屏阴极射线管的压机需要有11个底模，这11个底模被均匀放置在压机工作台上表面的某一分度圆上，每一个这样的位置被称之为工位，因此本发明所例举的成型压机共有11个工位。附图11为各压机工位的示意图，其中外圈标号1-11表示成型压机的顺序工序，而内圈标号1-11表示压机工作台进行间隙旋转的顺序。
为实现连续作业，压机工作台围绕位于其中心的中心立柱间歇式地旋转，每次旋转2个工位，其作业步骤依次为：
在第1工位，从通道中流出的熔融料滴滴入底模，该底模上放置着模圈(料滴滴置)；
之后转到第3工位，凸模下降进行压制料滴，料滴成型(冲压成型)；
之后依次转到第5工位、第7工位和第9工位，对成型的玻屏进行冷却(风冷)；
之后转到第11工位，模圈被移模圈机提起，模圈与底模分离，移模圈机准备将模圈移至第10工位(模圈移置)；
之后依次转到第2工位、第4工位和第6工位，对成型的玻屏进行冷却(风冷)；
之后转到第8工位，将阴极射线管取出(取出)；
之后转到第10工位，上一个“工作节拍”在第11工位处与底模分开的模圈被移模圈机移至第10工位上方，将该模圈放在从第8工位转过来的底模上；
之后再转到第1工位，进行下一个工作循环。
附图11所示的是在压机初始工作时的状态附图，其中熔融料滴的料滴滴置工序(第1个工序)在压机工作台1进行。附图12所示的是压机工作台间歇旋转1次(即两个工位)的状态，其中压机工作台已旋转到第3工位。
在玻屏制造工序的第5工位、第7工位、第9工位以及第2工位、第4工位和第6工位，是对成型的玻屏进行冷却，其中使用空气流吹向在压机工位形成的玻屏的内表面，使玻屏温度达到用物理强化法制造玻屏的温度范围。然而，在上述风冷过程中，依据不同品种的玻屏肉厚分布导致的温度和热能分布，传统的第5、第7和第9工位的风头形状已经无法实现良好的冷却成型效果，使得玻屏各部位的温度分布差较大，易出现内面变形的情况，并且产品的应力分布差较大，导致产品外观不良和强度不足。
根据本发明，利用各个工位的玻屏温度分布，在不同的工位使用了不同结构形状的风头。依据玻屏肉厚分布导致的温度和应力分布，改进了相应工位的风头形状，从而加强了冷却成型效果，减小了玻屏各部位的温度差。
下文结合附图对本发明采用的风头以及风冷工序进行详细地描述。
附图1示出在压机上的玻屏内面的温度变化附图，其示出玻屏在第3工位被冲压成型时的温度分布特性。如附图1中的A所示，由于玻屏角部较厚，角部温度较高。
在现有技术中，在第5工位、第7工位和第9工位采用的传统风头的结构参见附图2所示。该传统风头包括一个方形底座1、一个倒截圆锥中空体2和一个圆形凸盘3，该凸盘3上的孔的直径与倒截圆锥中空体2的大径端的内径相同，而该底座1上的孔4的直径与该倒截圆锥中空体2的小径端的内径相同。采用该传统的冷却风头进行冷却时，将该冷却风头的底座1朝向玻屏的内面，通过该冷却风头向玻屏吹冷却风来进行冷却。附图5中的A示出了当采用该传统风头对玻屏进行冷却时的冷却示意图。由此图可以看出，几乎没有冷却风能够被吹送到玻屏的四边角。
第5工位作为第3工位玻屏被冲压成型后的首个空气冷却成型工序。根据本发明，考虑到玻屏的裙部和封接边的固化，采用了一种如附图3所示的新的中空冷却风头。该新的中空冷却风头包括一个外形与待冷却玻屏尺寸相匹配的中空方形底座6、一个中空凸盘8和一个位于该底座和凸盘之间的中空截棱锥体7，该方形底座邻接于该截棱锥体的大端，该底座6的孔的尺寸被设置成使得通过该孔送入的冷却风尽可能大面积地吹向待冷却的玻屏。优选地，该凸盘8上的孔的直径与截棱锥体7的小端的直径大体相同，且该底座6的通孔的尺寸与该截棱锥体7的大端的尺寸大体相同。更为优选地，该底座6的通孔的长度和宽度分别大体为待冷却玻屏的长度和宽度的L1，L1满足以下公式：3/4≤L1≤1。当采用该新的冷却风头进行冷却时，同样将该冷却风头的底座6朝向玻屏的内面，参见附图5中的B所示，通过该新的冷却风头送入的冷却风大大增加了，冷却风能够均匀地吹向包括四边角在内的玻屏的内面，从而可以有效对玻屏的四边角进行冷却，改善了对玻屏的冷却效果。
通过比较附图5中的A和B，可以清楚看出，采用本发明如附图3所示的新的冷却风头能够实现对玻屏四边角的冷却。
第7工位和第9工位作为第5工位的后续冷却成型阶段，以玻屏的整体固化为原则，也采用了如附图3所示的新风头。
或者，考虑到个别品种玻屏的有效面部分比较厚(与裙部的厚度相比大得多)，其玻屏四边角、特别是角部温度高，而玻屏裙部不需要太多冷却的情况，也可以将第9工位的风头改为附图4所示的另一种新的冷却风头，以有效加强玻屏内面四边角的冷却，冷却示意图如附图5中的E所示。如附图4所示，该新的冷却风头包括一个外形与待冷却玻屏尺寸相匹配的方形底座9、一个凸盘12和一个位于该底座和凸盘之间的中空圆柱体11，该底座9在其四个角部分别设有一个通孔，并且该四个通孔分别通过一个中空弯管10与该中空圆柱体11相连通。因此，吹入中空圆柱体11内的冷却风将通过四个中空弯管10吹向待冷却玻屏的四个角部，从而加强了对玻屏内面四边角的冷却。可以理解，还可以设置附加的中空弯管来通至在底座的其它部位所设置的通孔，以实现对玻屏的特定部位的加强冷却。
经过第5工位、第7工位、第9工位的风头冷却后的玻屏的温度分布如附图1中的B的实线所示。可以看出玻屏的角部温度仍较高，而玻屏的侧壁已经达到比较好的冷却效果。
第11工位作为第5工位、第7工位和第9工位风头强冷之后的后续空气成型冷却部分。考虑到移模圈机的影响，采取了自然冷却的方式。
第2工位作为第11工位自然冷却的后续空气成型冷却部分。当玻屏到第2工位时，玻屏在凹模上四边角部位的温度比起其它部位仍较高。在现有技术中，如附图6所示，所采用的传统的固定式半球形风头包括一个两端带有凸盘13、14的中空圆柱体15和一个上面带有多个圆孔17的近似半球形体。采用该传统固定式半球形风头，吹向玻屏各个部位的冷却风的强度是基本一致的，因此无法解决玻屏四边角的温度比其它部位仍较高的问题。根据本发明，对附图3所示的中空冷却风头进行了进一步的改进，采用如附图7所示的以冷却四边角为主的固定式仿形风头。该固定式仿形风头同样包括一个外形与待冷却玻屏尺寸相匹配的方形底座6、一个凸盘8和一个位于该底座和凸盘之间的截棱锥体7。如图7的B和C所示，在该底座6、凸盘8和截棱锥体7内部的空腔中，设置了一个包括方形底部19和位于其上的四棱锥体20的阻挡体18，此外，在该阻挡体的方形底部19的四个角部设置了分别向方形底座6的内部边缘延伸并与该内部边缘邻接的用于固定该四棱锥体的固定板21。优选地，这四个固定板21被设置成沿方形底部19的四周依次旋转90度角，分别垂直指向方形底座6的内部边缘，以均匀地分隔该底部19和底座6之间的空间。可以理解，固定板21的位置并不限于图7的B所示的情况，可以根据欲冷却的玻屏的特定部位来确定固定板的位置和指向。此外，优选地，该阻挡体18和固定板21的高度与该仿形风头的高度相同。采用图7所示的仿形风头可以加强对玻屏内面四边角的冷却，同时减弱玻屏中央温度的下降，从而减小了玻屏温度的分布差。
在第2工位冷却后的玻屏的温度分布如附图1中的C所示。可以看到，玻屏角部温度下降比中心和裙部温度下降得多，这样就减小了玻屏的温度差。
第4工位作为第2工位的后续冷却部分。因为第4工位位置的特殊性，例如更换模具的需要，依旧采用了如附图6所示的传统固定式半球形风头。
第6工位作为第4工位的后续冷却部分，依旧考虑了玻屏的温度分布，并且考虑了良好销钉封接所需要的玻屏侧面或侧面拐角部温度、以及销钉封接中支柱点温度。对于有效面部分比较薄的产品，在前面的冷却成型工序中已经达到了比较好的冷却效果，可以在第6工位仍使用如附图6所示的传统固定式半球形风头。
然而，考虑到个别品种、特别是对于重屏纯平玻屏，由于该玻屏的有效面部分较厚，在前面冷却成型工序中仍无法达到好的冷却效果，可以在第6工位使用如附图8或附图9所示的以冷却玻屏内表面四边角为主的可伸入式专用风头，从而能有效地对四边角部位进行冷却，而不至于导致侧面和中心温度下降太多。该可伸入式专用风头的冷却示意图如附图5中的E所示，玻屏经过第6工位的可伸入式专用风头的冷却之后的温度示意图如附图1中D的实线所示。可以看到，玻屏内面的温度差几乎很小，达到了所需要的冷却效果。
附图8示出了根据本发明一个实施例的以冷却玻屏内表面四边角为主的可伸入式专用风头，该风头包括一个实心钢制底座22和焊接于该底座四个角部上的四个负压风头23，该底座22在焊接有负压风头的相应位置具有贯穿底座的通孔。其中，附图10示出了采用文丘里原理的负压风头23的侧面图和剖面图，图中箭头所示方向为空气流动的方向。附图10所示该负压风头右侧口的截面面积显然大于左侧口的截面面积，因此，当由下侧开口中送入的空气流流入的时候，左侧口的空气流速大于右侧的空气流速，造成右侧口的空气压力低于外界压力，因此在右侧口将吸入空气流。采用该种风头，空气流经负压风头被加压以加强对玻屏内面四边角的冷却。
附图9示出了根据本发明另一实施例的以冷却玻屏内表面四边角为主的可伸入式专用风头，采用完全钢结构焊接式，利用空气流直接冷却。如附图9所示，该风头包括一个实心钢制底座24和两个引导管路25，每一个引导管路25具有两个分别焊接于该底座24的一个角部的分叉支路25a、25b。该底座24在焊接有分叉支路的相应位置具有贯穿底座的通孔。采用该种风头，空气流经风头以加强对玻屏内面四边角的冷却。
此外，空气成型各工位的冷却时间和冷却风量可以依据生产需要由电磁阀、节流阀、风机转速等来控制。
本领域的普通技术人员可以理解，上述例子只是实现本发明的优选实施方案，各相应工位风头的数量和形状可依据不同产品的玻屏温度分布、产品数据、数据稳定性的要求来进行选择，并且可以根据需要控制各工位所需的冷却速率和冷却效果。
根据本发明的另一优选实施例，依照阴极射线管的生产需要，压机可以设置成具有料滴滴置工序、冲压成型工序、冷却工序、取出工序、模圈移置工序、冷却工序和模圈移置工序7个工位。其作业步骤依次为：
在第1工位，从通道中流出的熔融料滴滴入底模，底模上放置着模圈(料滴滴置)；
之后转到第3工位，凸模下降进行压制料滴，料滴成型(冲压成型)；
之后依次转到第5工位，对成型的玻屏进行冷却(风冷)；
之后转到第7工位，模圈被移模圈机提起，模圈与底模分离，移模圈机准备将模圈移至第6工位(模圈移置)；
之后依次转到第2工位，对成型的玻屏进行冷却(风冷)；
之后转到第4工位，将阴极射线管取出(取出)；
之后转到第6工位，上一个“工作节拍”在第7工位处与底模分开的模圈被移模圈机移至第6工位上方，将该模圈放在从第4工位转过来的底模上；
之后再转到第1工位，进行下一个工作循环。
本领域的技术人员可以理解，根据生产需要，也可以在冲压成型工序之后再增加附加的冷却工序。
根据本发明，依据各工位玻屏的温度分布，改造了各工位风头的形状，合理分布了各风头的工位，从而有效减小了玻屏的温度分布差，保证了销钉封接对侧面温度的要求、玻屏数据稳定对内面温度的要求，以及玻屏取出和传送时对外表面温度的要求。
此外，通过对各工位风头的改造、合理分布、风压的控制，完全解决了重屏的大批量生产，特别是改变了冷却固化成型对生产“节拍”的限制，使生产“节拍”得到大幅度提高，显著提高了生产效率。