發(fā)布時間：2017-12-05 02:03

  本文關(guān)鍵詞：單工位模壓機床設(shè)計及硫系玻璃模壓成形試驗研究

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【摘要】：紅外透鏡光學(xué)元件是紅外熱成像系統(tǒng)中重要的組成部分,目前可以用于制作成紅外透鏡的材料包括鍺單晶、硒化鋅晶體、硫系玻璃等。其中,鍺單晶材料是昂貴的半導(dǎo)體材料,且作為晶體材料,鍺單晶只能依靠昂貴的單點金剛石車削加工工藝進行生產(chǎn)加工,這樣以來使得紅外光學(xué)透鏡生產(chǎn)成本太高而受到限制。硫系玻璃具有超寬的紅外透過范圍(1~14μm)、較高的紅外光線透過率、較低的折射率溫度系數(shù)和色散系數(shù)等特性,是制造紅外光學(xué)透鏡的優(yōu)良材料。同時,硫系玻璃相對于鍺單晶、硒化鋅材料不僅具有成本低,而且可以利用模壓成形工藝進行加工生產(chǎn),其加工成本可以得到降低,加工效率得到提高。因此,硫系玻璃是取代單晶鍺等紅外透鏡材料最具潛力的材料。本文將模壓成形技術(shù)應(yīng)用于硫系玻璃非球面模壓成形試驗研究。考慮到國內(nèi)尚未有成熟的模壓成形機床,且通過國外購買的模壓成形機床價格昂貴,基于此,本文提出了一套單工位模壓成形機床的設(shè)計方案,以圖為設(shè)計用于實驗的模壓機床和生產(chǎn)用模壓成形機床打下基礎(chǔ)。本文重要的研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計一臺單工位模壓成形機床,介紹了機床的工作原理。機床的設(shè)計包括兩個部分,動力傳送裝置的設(shè)計包括:滾珠絲杠的選型與校核、伺服電機的選擇、減速器的選擇、滑塊導(dǎo)軌導(dǎo)向塊的選擇、伺服電機的選擇及校核。加熱部分的設(shè)計包括:加熱塊結(jié)構(gòu)設(shè)計及加熱系統(tǒng)控制原理的設(shè)計。(2)模壓成型機床在模壓時加熱的均勻性對于玻璃透鏡的成型質(zhì)量影響很大,因此,本文利用MSC.Marc軟件對模壓成型機床加熱板中加熱棒布置做了仿真研究,得到加熱棒布置間距對均熱效果影響較大,且通過仿真得到在加熱棒間距設(shè)置為26mm時加熱板的均熱效果最佳,溫差在±1℃。(3)設(shè)計了硫系玻璃模壓成形模具,并利用設(shè)計的模具進行了硫系玻璃模壓成形試驗,試驗獲得了一個較好的模壓透鏡。并且用泰勒霍普森PGI 1240對透鏡進行測量,得到透鏡凸面的非球面的PV值為1.475μm,透鏡的凹面的非球面表面的PV值為0.4752μm。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.6

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本文編號：1253145