專利名稱：用于陰極射線管的扁平形玻錐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陰極射線管玻殼生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及到用于電視機(jī)和和顯示器中的陰極射線管玻殼的扁平形玻錐。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的陰極射線管錐玻殼如圖1所示，它是由錐體部和管頸兩部分夠成，其形狀象一個(gè)矩形口漏斗。將玻錐細(xì)分，則如圖1所示，對應(yīng)偏轉(zhuǎn)線圈位置處稱偏轉(zhuǎn)部1，它與管頸4相連，沿其向下為主體部2，其下邊矩形開口端為封接邊部3，通過該處與玻屏封接。
組成陰極射線管的玻錐是在內(nèi)部抽成真空條件下工作的，另外，傳統(tǒng)的玻錐具有不對稱本體結(jié)構(gòu)，并且經(jīng)受玻錐內(nèi)外之間一個(gè)大氣壓的壓差，所以總是有一個(gè)很高的變形趨勢，因此，傳統(tǒng)玻錐的結(jié)構(gòu)始終處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，很容易發(fā)生破裂。另一方面，近年來，隨著PDP、LCD等各種顯示裝置的出現(xiàn)，傳統(tǒng)陰極射線管具有長的管頸、較大的縱深度和重量成為其發(fā)展道路上的障礙。所以，縮短縱深度和減輕重量，使玻殼扁平化成為傳統(tǒng)CRT急需解決的問題。
要實(shí)現(xiàn)扁平化，玻錐在結(jié)構(gòu)上占據(jù)著很大的空間，也就是說玻錐的扁平化在整個(gè)陰極射線管的扁平化中占有較大的主導(dǎo)作用，所以玻錐的扁平化是非常重要的。增大偏轉(zhuǎn)角是一種最傳統(tǒng)、最簡單的玻錐的扁平化方式，然而，隨著偏轉(zhuǎn)角的增大，縮短玻錐的縱深度的同時(shí)，玻錐結(jié)構(gòu)的不對稱性加劇，玻錐的強(qiáng)度減小，由此在玻錐內(nèi)部產(chǎn)生更多的變形能量，封接邊上的最大拉伸應(yīng)力也逐漸變大，本體部和封接區(qū)的最大拉伸應(yīng)力將成倍的增加。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)樗赡艽蟠蟪^了錐玻璃的實(shí)際斷裂強(qiáng)度，降低了玻錐的安全系數(shù)。所以以增大偏轉(zhuǎn)角的方式來縮短玻錐的縱深度是有一定的局限的。為了避免應(yīng)力的增加，必須增加玻錐的壁厚，這樣不可避免的就增加了玻錐的重量。
為此，通過實(shí)驗(yàn)找出一種既不加重玻錐重量(即厚度)，又能夠承受破壞性強(qiáng)度和實(shí)現(xiàn)扁平化的玻錐結(jié)構(gòu)，就成了解決該問題的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題，是針對尋求陰極射線管玻殼扁平化的最佳設(shè)計(jì)方案，已有技術(shù)中多數(shù)采用的加大玻錐偏轉(zhuǎn)部角度的做法，將產(chǎn)生拉伸應(yīng)力加大的不利因素，為了克服這一矛盾而重新設(shè)計(jì)一種玻錐結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供了一種用于陰極射線管的扁平玻錐，它是安全和可靠的，并且能夠?qū)崿F(xiàn)減小玻錐沿深度方向的尺寸和玻錐的重量，而不增加玻錐中的應(yīng)力且擁有充分的耐真空強(qiáng)度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種用于陰極射線管的扁平形玻錐，包括連接在管頸下方以偏轉(zhuǎn)部、凸凹波浪形部分、主體部、封接邊部所構(gòu)成的玻錐，其特征在于，所述凹凸的波浪形部分連接于主體部和偏轉(zhuǎn)部之間，并且凹凸波浪形部分在玻錐的中心軸線方向上的視圖為圓環(huán)狀。
它能夠提高具有矩形開口端，即封接邊部的堅(jiān)固性，并且能夠降低玻錐的縱深度和重量，其中，玻錐的本體部向偏轉(zhuǎn)部方向回縮，而偏轉(zhuǎn)部朝封接邊部方向下陷，由此在主體部和偏轉(zhuǎn)部之間就形成一個(gè)凸凹狀的波浪區(qū)域，參照圖2，它包括連接在管頸下方的偏轉(zhuǎn)部、凸凹波浪部分、主體部和封接邊部。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是可以使用與目前電視機(jī)中使用的偏轉(zhuǎn)線圈通用，可以利用現(xiàn)有顯像管尺寸設(shè)置偏轉(zhuǎn)線圈，不用進(jìn)行新的偏轉(zhuǎn)線圈的設(shè)計(jì)，利用這種玻錐可以節(jié)約成本加快新產(chǎn)品的上市，減少了新品開發(fā)的周期。
本發(fā)明的特征在于，連接玻錐本體部分和偏轉(zhuǎn)部分的凹凸波浪形部分在玻錐的中心軸線方向上的視圖為圓環(huán)狀，從管頸中心與大口部矩形對角線的相交點(diǎn)的連線(即中心線)到平行于長軸線(兩短軸中線的連線)上圓環(huán)凹、凸部R1、R2處的垂直距離分別等于中心線到平行于短軸線和對角軸線上圓環(huán)R1和R2處的垂直距離。而本公司前期申報(bào)的專利申請?zhí)枮?00310103381.8的陰極射線管玻殼的凹凸形玻錐的主要特征是該玻錐的凹凸波浪形部分在玻錐的中心軸線方向上的視圖大致為矩形環(huán)，從管頸中心與大口部矩形對角線的相交電的連線(即中心線)到并行于長軸線(兩短軸中線的連線)上棱環(huán)凹、凸部R1、R2處的兩最遠(yuǎn)垂直距離要大于中心線到平行于短軸線上棱環(huán)R1和R2處的兩最遠(yuǎn)垂直距離。通過本發(fā)明中所述結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，帶來了很多有關(guān)應(yīng)力分布上的優(yōu)點(diǎn)，把傳統(tǒng)玻錐的整體不對稱本體結(jié)構(gòu)改善為本體部分對稱的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，這樣改善了不對稱結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，提高了玻錐的抗拉伸應(yīng)力。同時(shí)由于波浪形區(qū)域的存在，組成凹凸波浪部分的波峰和波谷起到了加強(qiáng)筋的作用，把玻錐開口端封接邊部的應(yīng)力轉(zhuǎn)移到波浪區(qū)域的波峰和波谷上，提高了玻錐在封接邊區(qū)域的抗拉伸應(yīng)力，增強(qiáng)了玻錐的穩(wěn)定性，降低了玻錐破裂危險(xiǎn)的發(fā)生。如以下數(shù)據(jù)所示。
下表描述了具有相同縱深度的扁平形玻錐與傳統(tǒng)玻錐的應(yīng)力比較。
例1是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的偏轉(zhuǎn)角為110°的扁平形玻錐，例2是與該扁平形玻錐具有相同縱深度和壁厚的偏轉(zhuǎn)角為130°的傳統(tǒng)玻錐。

本發(fā)明的特征在于連接玻錐本體部分和偏轉(zhuǎn)部分的凹凸波浪形部分由2個(gè)方向相反的圓弧構(gòu)成凹凸?fàn)顖A環(huán)，參照圖2，所述由2個(gè)圓弧的半徑為R1和R2構(gòu)成的凹凸?fàn)顖A環(huán)，其兩個(gè)弧度的R1和R2之間是平滑地連接，兩個(gè)R部的另一端分別與主體部和偏轉(zhuǎn)部相連，從管頸中心與大口部矩形對角線的相交點(diǎn)的連線(即中心線)到平行于長軸線(兩短軸中線的連線)上圓環(huán)凹、凸部R1、R2處的兩垂直距離要等于中心線到平行于短軸線和對角軸線上圓環(huán)R1和R2處的垂直距離，也就是說該玻錐的兩個(gè)R部構(gòu)成了以中心線為圓心的兩個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這種玻錐的形成是利用液壓機(jī)形成的。即將玻璃料滴滴進(jìn)放置于壓機(jī)工作臺(tái)上的多工位玻璃成型底模的底端，利用凸模的一定壓力壓制形成的。為了使熔融的玻璃液在形成過程能夠平滑地從模具的底部速度均勻地向置于底模上部的模圈封接邊處爬行，構(gòu)成凹凸波浪形部分的2個(gè)圓弧之間必須平滑連接，并且所述凹凸?fàn)顖A環(huán)波浪形部分的2個(gè)半徑R1、R2一般在大于5mm，小于200mm的范圍內(nèi)。如果小于5mm，在這兩個(gè)位置上就容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，可能大大超過了玻錐玻璃的實(shí)際斷裂強(qiáng)度，同時(shí)由于該處的半徑過小，不利于玻璃在模具型腔內(nèi)填充，容易出現(xiàn)未充滿或褶皺等缺陷。如果半徑大于200mm，會(huì)加大所述凹凸波浪形部分的水平跨距L，這樣將減小玻璃流到玻錐矩形開口端封接邊的短軸處的距離，從而加大了玻璃料液流到玻錐矩形開口端封接邊的短軸、長軸和對角軸處的距離差值，不利于玻璃料液的同時(shí)到達(dá)玻錐矩形開口端封接邊的各個(gè)方位。
本發(fā)明的特征在于，組成連接玻錐本體部分和偏轉(zhuǎn)部分的凹凸波浪形部分的方向大致相反的2個(gè)圓弧R1和R2形成的凹凸部的波峰到波谷的水平距離L，決定了玻錐的扁平化后，玻錐本體包括波浪形部分的對稱范圍和對稱程度，顯然，L的值越大，圓環(huán)狀波浪部分在整個(gè)玻錐中的比例也越大，玻錐的結(jié)構(gòu)對稱范圍和程度就越大，那么，玻錐的穩(wěn)定性也就越大。然而又不能夠太大，太大的話，就會(huì)加大了玻璃料液流到玻錐矩形開口端封接邊的短軸、長軸和對角軸處的距離差值，不利于玻璃料液的同時(shí)到達(dá)玻錐矩形開口端封接邊的各個(gè)方位。同時(shí)，L值不能小于所述2個(gè)圓弧半徑R1和R2之和，如果小于R1和R2之和，在波浪形區(qū)域中的2個(gè)圓弧平滑連接處就會(huì)形成負(fù)的拔模角，這樣既不利于玻璃料液的流動(dòng)填充和脫模。所以所述波浪部分的波峰與波谷之間的水平距離L(mm)與玻錐開口端的最小直徑d(mm)和偏轉(zhuǎn)部的頂圓半徑Rd(mm)之間的關(guān)系要滿足R1+R2≤L≤0.75(0.5d-Rd)。
本發(fā)明的特征在于，組成連接玻錐本體部分和偏轉(zhuǎn)部分的凸凹波浪部分的方向大致相反的2個(gè)圓弧R1和R2形成的凹凸部的波峰到波谷的垂直距離H決定了玻錐的扁平化程度，其值越大，構(gòu)成的玻錐越扁，即玻錐的全高越小。如果H值過大，玻錐的波浪部分的凸凹程度越大，玻錐在該部分的拉伸應(yīng)力也就會(huì)相應(yīng)的變大，這樣就會(huì)降低玻錐在該處的抗破裂極限，造成破裂危險(xiǎn)的發(fā)生。所以所述波浪部分的波峰到波谷之間的垂直距離H(mm)應(yīng)小于或等于其參考線高度Hr/l(mm)的三分之二，即H≤2/3Hr/l。同時(shí)玻錐的壁厚也必須在一定的范圍內(nèi)取值，如果小于2mm，玻錐的堅(jiān)固性就得不到有效的保證，另外玻璃的特性可知，結(jié)構(gòu)的不規(guī)則再加上厚度尺寸的太小，在該處就會(huì)產(chǎn)生大的應(yīng)力應(yīng)變，很容易發(fā)生破裂。如果壁厚太大，勢必造成玻錐的重量加大，起不到減輕玻錐重量的目的。所以所述的-扁平型玻錐的壁厚TH(mm)與玻錐開口端的最大直徑D(mm)之間的關(guān)系最好滿足2≤TH≤D/4。
本發(fā)明的特征在于，凸凹波浪形區(qū)域在玻錐的中心軸線方向上的視圖為圓環(huán)狀，這樣把傳統(tǒng)玻錐的不對稱本體變成了圓環(huán)狀對稱結(jié)構(gòu)，大大提高了玻錐的抗拉伸應(yīng)力。一般來講，玻錐每個(gè)部位所允許的最大拉伸真空應(yīng)力都有一個(gè)限定值，該限定值要比玻璃的實(shí)際斷裂強(qiáng)度小的多，其目的在于確保玻錐較高的穩(wěn)定性。所以所述的扁平玻錐的最大拉伸應(yīng)力發(fā)生在所述的凹凸波浪形部分，而本體部分和偏轉(zhuǎn)線圈部分的拉伸應(yīng)力都比較小，所以凹凸波浪形部分的拉伸應(yīng)力變的-非常關(guān)鍵，因此相應(yīng)的最大拉伸應(yīng)力必須低于45MP。通過實(shí)驗(yàn)證明，如果大于45MP，玻錐的堅(jiān)固性將變的非常脆弱，很容易發(fā)生爆縮，降低陰極射線管的使用壽命。
本發(fā)明的特征在于，組成凸凹狀波浪部分的波峰和波谷起到了加強(qiáng)筋的作用，把玻錐開口端封接邊部的應(yīng)力轉(zhuǎn)移到波浪區(qū)域的波峰和波谷上，降低了玻錐封接邊區(qū)域的拉伸應(yīng)力。通過實(shí)驗(yàn)表明，把玻錐與玻屏封接成制成陰極射線管后，由于玻錐、玻屏和封接玻璃的材料不同，其物理特性也不相同，在該封接邊區(qū)域，三種玻璃產(chǎn)生的真空應(yīng)力和變形都不一致，所以陰極射線管的封接邊區(qū)域成為最敏感部分。該封接邊區(qū)域的拉伸應(yīng)力的大小就成為陰極射線管是否穩(wěn)定的關(guān)鍵。由所述的扁平玻錐在結(jié)構(gòu)上的改善，封接邊部分的拉伸應(yīng)力比具有相同縱深度的傳統(tǒng)玻錐的封接邊拉伸應(yīng)力要小的多，見上面實(shí)例表中的比較數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果為，所述的扁平形玻錐既可使玻錐-實(shí)現(xiàn)扁平化和輕量化，又有合理的應(yīng)力分布，滿足了強(qiáng)度的要求。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明所述的扁平形玻錐封接邊區(qū)域的最大拉伸應(yīng)力低于35MP。


圖1為現(xiàn)行傳統(tǒng)的陰極射線管用玻錐截面示意2為具有凹凸波浪形圓環(huán)的扁平玻錐的截面示意3為圖2玻錐的立體示意圖具體實(shí)施方式
參照圖1，表示傳統(tǒng)的陰極射線管用玻錐截面示意圖，圖中對應(yīng)偏轉(zhuǎn)線圈位置處稱偏轉(zhuǎn)部1，它與管頸部4相連，沿其向下為主體部2，其下邊矩形開口端為封接邊部3，通過該部與玻屏封接。參照圖2、圖3，表示具有凹凸波浪形圓環(huán)的扁平玻錐截面示意圖，圖中5表示玻錐上凹、凸波浪形，凹凸波浪形部分在玻錐的中心軸線方向上的視圖為圓環(huán)狀。
本發(fā)明所述的凹凸波浪形扁平玻錐是由模具成型而成的，成套模具由凸模、凹模和模圈三部分組成，凸模用于成型所述玻錐的內(nèi)曲面，凹模用于成型所述玻錐的外曲面，而模圈用于成型所述玻錐的封接邊部分。玻錐的成型方式是熔融的玻璃溶液以料滴的形式滴入由凹模、模圈構(gòu)成的開口容器中，然后凸模以一定的速度下降，去擠壓凹模中的玻璃料滴，隨著凸模不斷的下降，玻璃料滴不斷地沿著凸模和凹模表面向模圈的方向流動(dòng)，到一定程度后，凸模停止下降，這時(shí)玻璃料滴完全填充滿由凸模、凹模和模圈形成的型腔，隨后進(jìn)行保壓，在保壓的期間，凸模內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)、凹模外面的冷卻風(fēng)管以及環(huán)境低溫一起對所述的玻錐進(jìn)行冷卻，直到玻璃料滴凝固成所述的玻錐，這樣一個(gè)完整的所述玻錐就成型完畢。另外由于玻錐在成型過程中，構(gòu)成所述玻錐的玻璃料滴發(fā)生了很大的變形和跨越了巨大的溫差，所述的玻錐中存在著較大的熱應(yīng)力和變形應(yīng)力，所以在成型完成后，仍需要對所述玻錐進(jìn)行去應(yīng)力退火工序。
權(quán)利要求
1.一種用于陰極射線管的扁平形玻錐，包括連接在管頸下方以偏轉(zhuǎn)部、凸凹波浪形部分、主體部、封接邊部所構(gòu)成的玻錐，其特征在于，所述凹凸的波浪形部分連接于主體部和偏轉(zhuǎn)部之間，并且凹凸波浪形部分在玻錐的中心軸線方向上的視圖為圓環(huán)狀。
2.按照權(quán)利要求1所述的扁平形玻錐，其特征在于，圓環(huán)狀凹凸波浪形部分是由2個(gè)方向相反的圓弧構(gòu)成的，其兩個(gè)圓弧的R1和R2之間是平滑地連接，波浪形部分兩端分別與本體部和偏轉(zhuǎn)部相連。
3.按照權(quán)利要求1和2所述的扁平形玻錐，其特征在于，構(gòu)成波浪形部分的兩個(gè)弧度半徑R1和R2一般在大于5mm小于200mm的范圍內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求1和2所述的扁平形玻錐，其特征在于，所述波浪形部分的波峰與波谷之間的水平距離L(mm)與玻錐開口端的最小直徑d(mm)和偏轉(zhuǎn)部的頂圓半徑Rd(mm)之間的關(guān)系要滿足R1+R2≤L≤0.75(0.5d-Rd)。
5.按照權(quán)利要求1和2所述的扁平形玻錐，其特征在于，所述波浪形部分的波峰到波谷之間的垂直距離H(mm)應(yīng)小于或等于其參考線高度Hr/l(mm)的三分之二，即H≤2/3Hr/l。
6.按照權(quán)利要求1和2所述的扁平形玻錐，其特征在于，所述的扁平型玻錐的壁厚TH(mm)與玻錐開口端的最大直徑D(mm)之間的關(guān)系要滿足2≤TH≤D/4。
7.按照權(quán)利要求1和2所述的扁平形玻錐，其特征在于，所述的扁平型玻錐的最大拉伸應(yīng)力發(fā)生在所述的凹凸波浪形部分，相應(yīng)的最大拉伸應(yīng)力低于45MP。
8.按照權(quán)利要求1和2所述的扁平形玻錐，其特征在于，所述的扁平型玻錐的矩形開口端，即封接邊部的拉伸應(yīng)力低于35MP。
全文摘要
用于陰極射線管的扁平形玻錐，屬于陰極射線管玻殼生產(chǎn)領(lǐng)域，包括連接在管頸下方以偏轉(zhuǎn)部、凸凹波浪形部分、主體部、封接邊部所構(gòu)成的玻錐，所述凹凸的波浪形部分連接于主體部和偏轉(zhuǎn)部之間，并且凹凸波浪形部分在玻錐的中心軸線方向上的視圖為圓環(huán)狀。該扁平形玻錐既可使玻錐實(shí)現(xiàn)扁平化和輕量化，又有合理的應(yīng)力分布，滿足了強(qiáng)度的要求。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明所述的扁平形玻錐封接邊區(qū)域的最大拉伸應(yīng)力低于35MP。
文檔編號(hào)H01J29/86GK1599018SQ200410049640
公開日2005年3月23日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者邵玉杰, 任清海, 李葆如, 楊柯, 汪偉軍 申請人:河南安彩高科股份有限公司