非球面玻璃透鏡模壓成型應(yīng)力狀態(tài)及成型形狀的數(shù)值模擬與仿真.pdf

1、非球面玻璃透鏡在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，傳統(tǒng)的加工非球面透鏡的技術(shù)如：磨削、拋光等已不能滿足高精度大批量生產(chǎn)的要求。玻璃模壓成型技術(shù)由于生產(chǎn)效率高、精度高等優(yōu)點(diǎn)，越來越廣泛地應(yīng)用于非球面透鏡的生產(chǎn)制造。雖然玻璃模壓成型技術(shù)優(yōu)點(diǎn)突出，但仍然存在一些問題，目前面臨的主要問題有：模壓成型加工參數(shù)的選擇，模具形狀補(bǔ)償?shù)取Ｓ邢拊抡婕夹g(shù)能很好的計(jì)算模壓過程中透鏡的應(yīng)力及形狀，從而為選擇合適的加工參數(shù)和模具補(bǔ)償提供參考。
　　本文簡要介紹了模

2、壓成型技術(shù)原理，轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域內(nèi)玻璃的材料模型，得到了模壓溫度越高應(yīng)力松弛越快的結(jié)論?；谀骋环乔蛎嫱哥R的加工過程，采用高級(jí)非線性有限元軟件MSC.MARC對(duì)加熱、加壓、退火和冷卻脫模過程進(jìn)行了仿真。
　　為了預(yù)測該小口徑非球面透鏡模壓加工過程中加熱和加壓參數(shù)，建立了有限元仿真模型，設(shè)定了相關(guān)的邊界條件。研究了D-ZK3玻璃在540℃至590℃加壓時(shí)的充型情況，得到該玻璃的適宜模壓溫度在580℃左右。仿真結(jié)果表明模壓溫度越高，殘余應(yīng)

3、力越小，模壓溫度為580℃時(shí)的最小加熱時(shí)間為155s左右。通過分析不同加壓速率下的透鏡殘余應(yīng)力分布，得到了加壓速率越快殘余應(yīng)力越大的結(jié)論。
　　在退火和冷卻脫模階段，主要研究了脫模瞬間的應(yīng)力突然降低的現(xiàn)象。分析了整個(gè)加工過程中透鏡的殘余應(yīng)力分布，指出殘余應(yīng)力最大值出現(xiàn)在加壓階段合模瞬間。討論了不同加工參數(shù)下的殘余應(yīng)力分布規(guī)律，分析了摩擦系數(shù)對(duì)透鏡殘余應(yīng)力的影響。預(yù)測了不同模壓溫度和不同退火速率下的最小退火時(shí)間。
　　最后本文