小口径双非球面硫系玻璃镜片精密热压成形模具制造

摘要：

将小口径双非球面硫系玻璃镜片精密热压成形过程的有限元分析与模具非球面轮廓预测及补偿相结合,提高热压成形模具的制备效率与精度,满足该类镜片高精度批量制造的需求.根据硫系玻璃热压过程中的热传递、黏弹性、应力松弛行为与结构松弛特性的分析,获得玻璃高温热力学性能参数,建立镜片热压成形的有限元模型;对仿真获得的镜片非球面轮廓曲线进行RBF函数拟合,并据此对模具模腔的轮廓偏移进行补偿;基于补偿后的模具非球面参数,对成形模具进行超精密加工与检测;采用所制备的精密成形模具,在多工位热压成形机床上压制小口径双非球面硫系玻璃镜片,并对成形镜片的检测数据进行相关分析.研究结果表明:经三次补偿后,镜片非球面ASP1与ASP2的轮廓偏移量h仿真值均小于0.25μm;加工后模具上、下模腔的非球面ASP1与ASP2的粗糙度RMS值分别为3.5 nm、5.6 nm,形状精度PV值分别为31.5 nm、50.4 nm;实验所压制的成形镜片,其非球面ASP1、ASP2的检测数据基本满足PV值不大于0.2μm、Ra≤0.04μm以及h≤1μm的精度要求.

关键词：非球面硫系玻璃镜片;精密热压成形;模具制造;有限元辅助;轮廓偏移补偿

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分类号：TH128;TN213

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;长沙理工大学双一流科学研究国际合作拓展项目;湖南省教育厅科学研究项目

在线出版日期：2022-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：217-225