光學(xué)玻璃精密模壓成形技術(shù)利用高精密模具及專門模壓設(shè)備將處于轉(zhuǎn)變點至軟化點的光學(xué)玻璃一次模壓成所需的光學(xué)元件,具有低成本、高效率、凈成形與環(huán)境友好等優(yōu)點,是光學(xué)玻璃元件制造加工領(lǐng)域的研究熱點。在光學(xué)玻璃透鏡模壓成形過程中,會產(chǎn)生形貌偏差、殘余應(yīng)力等問題,嚴(yán)重影響透鏡的成像質(zhì)量。本文利用數(shù)值模擬方法對光學(xué)玻璃精密模壓成形過程進(jìn)行分析,研究不同邊界條件和熱載荷下玻璃的加熱效率以及溫度分布,得到玻璃與模具的溫度場—時間對應(yīng)關(guān)系;分析等溫模壓成形過程中不同溫度下玻璃內(nèi)部組織與熱應(yīng)力/殘余應(yīng)力間的變化規(guī)律,得到合適的玻璃模壓溫度;探究不同模壓力及模壓速率下玻璃內(nèi)部的剪切應(yīng)力、殘余應(yīng)力、形貌偏差的響應(yīng)關(guān)系,分析了不同冷卻速率下玻璃內(nèi)部的溫度梯度差,揭示溫度梯度差與殘余應(yīng)力間的強關(guān)聯(lián)性,得到合適的成形工藝參數(shù);分析非等溫模壓過程中玻璃的形變特征以及應(yīng)力狀態(tài),得到溫度梯度與應(yīng)力/輪廓形貌間的變化規(guī)律;分析不同摩擦系數(shù)下玻璃的形變特性與應(yīng)力變化,解析玻璃透鏡的形貌偏差與工藝參數(shù)間的內(nèi)在關(guān)系,提出模具補償?shù)椒▽δ＞咴O(shè)計進(jìn)行修正,得到補償曲線規(guī)律。利用精密模壓成形設(shè)備開展光學(xué)玻璃模壓成形試驗,進(jìn)一步闡明光學(xué)玻璃成形過程中溫度效應(yīng)-黏度-形變特征之間的物理本質(zhì),分析成形過程透鏡表面缺陷及模具損傷機理,得到成形質(zhì)量調(diào)控策略;利用高溫真空摩擦磨損試驗機對玻璃與模具界面間的摩擦系數(shù)進(jìn)行分析,揭示高溫摩擦特性動態(tài)同步響應(yīng)規(guī)律,得到玻璃與模具間的摩擦系數(shù)大小;利用原子力顯微鏡對WC模具表面形貌損傷進(jìn)行觀察,揭示無含Co的WC材料模具的高溫摩擦磨損特性,為玻璃精密模壓成形提供理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ171.734
【部分圖文】：

-1 為近幾年國內(nèi)光學(xué)鏡頭的產(chǎn)量產(chǎn)值變化趨勢。2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016100150200250300350400國內(nèi)光學(xué)元件產(chǎn)值（億元）國內(nèi)光學(xué)鏡頭產(chǎn)量（億個）年度元內(nèi)光學(xué)國件產(chǎn)值/元億1012141618202224262830內(nèi)光學(xué)鏡頭產(chǎn)量國/個億圖 1-1 近幾年國內(nèi)光學(xué)鏡頭的產(chǎn)值與產(chǎn)量光學(xué)元件的應(yīng)用極其廣泛，幾乎涉足了當(dāng)今人類生活的所有領(lǐng)域，如虛擬眼鏡設(shè)備、照相機、投影儀、紅外光角地平儀、光驅(qū)、內(nèi)窺鏡、漸進(jìn)鏡片、顯微鏡、圖 1-2 所示）等光學(xué)產(chǎn)品。不僅要求其成像質(zhì)量好，而且要求小型化、結(jié)構(gòu)簡惡劣環(huán)境。因此，對光學(xué)元件的制造成本、加工精度等方面提出了更高的要求

圖 1-3 光學(xué)元件的制造技術(shù)系統(tǒng)元件制造過程是通過機械設(shè)備將毛坯材料加工成為滿足要，光學(xué)元件的加工技術(shù)主要有單點金剛石切削、研磨拋光、形等[2]。石切削技術(shù)利用金剛石刀具協(xié)同精密機床車削出高質(zhì)量的光術(shù)也是實現(xiàn)高精密光學(xué)曲面加工的重要手段之一。隨著拋光磁、流體拋光、電氣粘性流體研磨、磁流變拋光等技術(shù)[4]。熔融的塑料擠壓到高精密的模具中大批量復(fù)制出光學(xué)塑料鏡術(shù)在玻璃光學(xué)元件的大批量、高效率、高質(zhì)量生產(chǎn)上展現(xiàn)了元件加工最行之有效的方法之一，近年來受到了越來越多人璃精密模壓技術(shù)模壓技術(shù)從 20 世紀(jì) 80 年代開始興起，是利用高精密模具及光學(xué)玻璃一次加工成所需的光學(xué)元件。采用該技術(shù)可以直接

OHARA低熔點光學(xué)玻璃的折射率和阿貝數(shù)對照圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2873095