3D玻璃熱彎機模壓成型的有限元分析及實驗研究
發(fā)布時間:2021-12-31 17:38
隨著信息電子技術的發(fā)展,人們對觸摸屏手機的需求量越來越大。所以曲面玻璃順勢發(fā)展,應運而生,特別是3D曲面玻璃屏幕和蓋板圓潤的棱角更符合人體工程學和消費者的習慣,具有更高的審美價值,并且增添了防撞功能,具有較高的貼合度,在今后的應用會越來越廣泛。從而生產(chǎn)3D曲面玻璃的模壓成型技術的研究具有很重要的現(xiàn)實意義和市場價值。3D彎曲玻璃模壓成型技術,是一項非常復雜的熱彎加工工藝過程,它具有生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)精度高、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)的優(yōu)點成為目前最先進的3D彎曲玻璃生產(chǎn)技術。模壓成型技術有限元仿真分析,可實現(xiàn)模壓成型工藝過程的可視化,可通過研究分析模壓成型各階段熱彎加工工藝參數(shù)對殘余應力和輪廓偏移量的影響來優(yōu)選加工工藝參數(shù)。本文的主要研究工作如下:首先本文介紹了玻璃材料的成分和性質(zhì),非線性有限元及其解法,對光學玻璃模壓成型過程進行定性,認定其既屬于材料非線性又屬于大應變幾何非線性,光學玻璃模壓成型有限元分析主要包括力學和傳熱學兩個方面。介紹了光玻璃材料熱力學性能和機械性能隨溫度的變化規(guī)律,確定了加熱模壓階段光學玻璃粘彈性本構模型,以及退火冷卻階段光學玻璃材料的本構模型,為后...
【文章來源】:哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見的手機曲面玻璃的形狀
哈爾濱理工大學工學碩士學位論文-2-圖1-1常見的手機曲面玻璃的形狀Fig.1-1Theshapeofthecurvedglassofacommonmobilephone.目前,彎曲玻璃的制造技術主要包括兩大類:冷加工和熱成形。冷加工技術主要包含初加工、精加工、研磨拋光三個步驟,其中以采用計算機數(shù)控機床磨削技術比較成熟,但是,該方法存在生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)成本高、加工精度不穩(wěn)定的問題。熱成形技術包括熱彎模壓成形和光學塑料注射成形兩種方法。前者工藝流程簡單,生產(chǎn)效率高,且具有成本低、可批量生產(chǎn)的特點,近年來已引起了眾多國家的廣泛關注。3D熱彎玻璃如圖1-2所示。(a)手機蓋板(b)手機屏幕圖1-23D熱彎玻璃用途Fig.1-2Theapplicationof3Dhotbendingglass1.3課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1成型玻璃加工工藝發(fā)展歷程20世紀90年代注塑成型工藝已成為生產(chǎn)制造主流。雖然玻璃注塑成型改善了部分成型缺陷,但該方法仍無法避免玻璃熔液與模具的粘連,還不能滿足
哈爾濱理工大學工學碩士學位論文-3-低成本、高效率、高質(zhì)量的要求,應用范圍不廣。使用模壓成型技術制造玻璃優(yōu)點如下:1)工序簡單,精度較高、表面粗糙度較好;2)能夠節(jié)省大量的資源,一個小型廠房就可以具備較高的生產(chǎn)力,對技術工人水平要求大大降低,極大地降低了生產(chǎn)成本;3)容易實現(xiàn)大批量生產(chǎn);4)工藝參數(shù)可控,可提高精度;5)可以模壓小型化產(chǎn)品,大大提高了生產(chǎn)效率;成型玻璃工藝的發(fā)展歷程圖如圖1-3到1-7。圖1-3純手工制作圖1-4自動控制機床磨削Fig.1-3PurehandmadeFig.1-4Automaticcontrolmachinetoolgrinding圖1-5模壓成型機外觀圖1-6模壓成型機內(nèi)部Fig.1-5AppearanceofmoldingmachineFig.1-6Interiorofmoldingmachine圖1-73D熱彎機Fig.1-73Dhotbendingmachine
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非球面光學玻璃透鏡的模壓仿真研究[J]. 倪佳佳,范玉峰,陳文華. 激光與光電子學進展. 2013(03)
[2]非球面超精密拋光技術研究現(xiàn)狀[J]. 袁巨龍,吳喆,呂冰海,阮德南,陸惠宗,趙萍. 機械工程學報. 2012(23)
[3]硫系玻璃的粘彈性及模壓工藝的仿真[J]. 劉衛(wèi)國,沈萍. 紅外與激光工程. 2012(03)
[4]小口徑非球面透鏡模壓成形加熱加壓參數(shù)仿真[J]. 尹韶輝,霍建杰,周天豐,朱科軍,王玉方,靳松,余劍武. 湖南大學學報(自然科學版). 2011(01)
[5]小口徑薄型玻璃透鏡精密模壓制造[J]. 馬韜,余景池,王欽華. 紅外與激光工程. 2011(01)
[6]粘彈性聚合物微壓印過程的仿真[J]. 劉衛(wèi)國,沈萍. 西安工業(yè)大學學報. 2010(06)
[7]微小非球面玻璃透鏡超精密模壓成型數(shù)值模擬[J]. 尹韶輝,王玉方,朱科軍,霍建杰,陳逢軍,余劍武,王宇. 光子學報. 2010(11)
[8]一種光學材料高效超精密加工方法[J]. 尹韶輝,大森整,林偉民,上原嘉宏,陳逢軍,朱科軍. 中國機械工程. 2008(21)
[9]NUMERICAL PREDICTION OF PROCESS-INDUCED RESIDUAL STRESSES IN GLASS BULB PANEL[J]. 周華民,孫強,奚國棟,李德群. Applied Mathematics and Mechanics(English Edition). 2006(09)
[10]現(xiàn)代超精密加工技術的概況及應用[J]. 周志斌,肖沙里,周宴,汪科. 現(xiàn)代制造工程. 2005(01)
博士論文
[1]光學玻璃透鏡模壓成形的數(shù)值仿真和實驗研究[D]. 朱科軍.湖南大學 2013
[2]精密熱成型光學玻璃透鏡的折射率場偏差及矯正方法研究[D]. 趙瑋.中國科學技術大學 2009
碩士論文
[1]紅外玻璃的模壓制造研究[D]. 沈萍.西安工業(yè)大學 2011
本文編號:3560686
【文章來源】:哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見的手機曲面玻璃的形狀
哈爾濱理工大學工學碩士學位論文-2-圖1-1常見的手機曲面玻璃的形狀Fig.1-1Theshapeofthecurvedglassofacommonmobilephone.目前,彎曲玻璃的制造技術主要包括兩大類:冷加工和熱成形。冷加工技術主要包含初加工、精加工、研磨拋光三個步驟,其中以采用計算機數(shù)控機床磨削技術比較成熟,但是,該方法存在生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)成本高、加工精度不穩(wěn)定的問題。熱成形技術包括熱彎模壓成形和光學塑料注射成形兩種方法。前者工藝流程簡單,生產(chǎn)效率高,且具有成本低、可批量生產(chǎn)的特點,近年來已引起了眾多國家的廣泛關注。3D熱彎玻璃如圖1-2所示。(a)手機蓋板(b)手機屏幕圖1-23D熱彎玻璃用途Fig.1-2Theapplicationof3Dhotbendingglass1.3課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1成型玻璃加工工藝發(fā)展歷程20世紀90年代注塑成型工藝已成為生產(chǎn)制造主流。雖然玻璃注塑成型改善了部分成型缺陷,但該方法仍無法避免玻璃熔液與模具的粘連,還不能滿足
哈爾濱理工大學工學碩士學位論文-3-低成本、高效率、高質(zhì)量的要求,應用范圍不廣。使用模壓成型技術制造玻璃優(yōu)點如下:1)工序簡單,精度較高、表面粗糙度較好;2)能夠節(jié)省大量的資源,一個小型廠房就可以具備較高的生產(chǎn)力,對技術工人水平要求大大降低,極大地降低了生產(chǎn)成本;3)容易實現(xiàn)大批量生產(chǎn);4)工藝參數(shù)可控,可提高精度;5)可以模壓小型化產(chǎn)品,大大提高了生產(chǎn)效率;成型玻璃工藝的發(fā)展歷程圖如圖1-3到1-7。圖1-3純手工制作圖1-4自動控制機床磨削Fig.1-3PurehandmadeFig.1-4Automaticcontrolmachinetoolgrinding圖1-5模壓成型機外觀圖1-6模壓成型機內(nèi)部Fig.1-5AppearanceofmoldingmachineFig.1-6Interiorofmoldingmachine圖1-73D熱彎機Fig.1-73Dhotbendingmachine
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非球面光學玻璃透鏡的模壓仿真研究[J]. 倪佳佳,范玉峰,陳文華. 激光與光電子學進展. 2013(03)
[2]非球面超精密拋光技術研究現(xiàn)狀[J]. 袁巨龍,吳喆,呂冰海,阮德南,陸惠宗,趙萍. 機械工程學報. 2012(23)
[3]硫系玻璃的粘彈性及模壓工藝的仿真[J]. 劉衛(wèi)國,沈萍. 紅外與激光工程. 2012(03)
[4]小口徑非球面透鏡模壓成形加熱加壓參數(shù)仿真[J]. 尹韶輝,霍建杰,周天豐,朱科軍,王玉方,靳松,余劍武. 湖南大學學報(自然科學版). 2011(01)
[5]小口徑薄型玻璃透鏡精密模壓制造[J]. 馬韜,余景池,王欽華. 紅外與激光工程. 2011(01)
[6]粘彈性聚合物微壓印過程的仿真[J]. 劉衛(wèi)國,沈萍. 西安工業(yè)大學學報. 2010(06)
[7]微小非球面玻璃透鏡超精密模壓成型數(shù)值模擬[J]. 尹韶輝,王玉方,朱科軍,霍建杰,陳逢軍,余劍武,王宇. 光子學報. 2010(11)
[8]一種光學材料高效超精密加工方法[J]. 尹韶輝,大森整,林偉民,上原嘉宏,陳逢軍,朱科軍. 中國機械工程. 2008(21)
[9]NUMERICAL PREDICTION OF PROCESS-INDUCED RESIDUAL STRESSES IN GLASS BULB PANEL[J]. 周華民,孫強,奚國棟,李德群. Applied Mathematics and Mechanics(English Edition). 2006(09)
[10]現(xiàn)代超精密加工技術的概況及應用[J]. 周志斌,肖沙里,周宴,汪科. 現(xiàn)代制造工程. 2005(01)
博士論文
[1]光學玻璃透鏡模壓成形的數(shù)值仿真和實驗研究[D]. 朱科軍.湖南大學 2013
[2]精密熱成型光學玻璃透鏡的折射率場偏差及矯正方法研究[D]. 趙瑋.中國科學技術大學 2009
碩士論文
[1]紅外玻璃的模壓制造研究[D]. 沈萍.西安工業(yè)大學 2011
本文編號:3560686
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