CN100349031C - 一种汽车前灯非球面透镜的生产方法 - Google Patents
一种汽车前灯非球面透镜的生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种汽车前灯非球面透镜的生产方法，其特征是汽车前灯非球面透镜是经过加热、模具加热、成型、冷却、取出、退火制成，本发明是通过精密压型光学玻璃的方法来生产汽车前灯非球面透镜，解决了传统方法生产的透镜精度低，表面光滑度不高，生产效率低，加工周期长的问题，具有提高了透镜尺寸精度、面形精度和粗糙度、生产效率高，容易实现汽车前灯精密非球面透镜的批量生产的特点。
Description
一、技术领域
本发明属于汽车用精密光学元件加工技术，尤其是涉及一种汽车前灯非球面透镜的生产方法。
二、背景技术
随着国民经济的发展，汽车工业成为国家的支柱产业，当前汽车工业的飞速发展对汽车照明提出了越来越高的要求，汽车前灯是车辆安全行驶的重要部件，它的作用主要是为车辆及道路行人提供照明，因此现在世界各国对汽车照明有着严格的要求，目前生产厂家使用传统方法生产非球面透镜，主要用研磨法加工生产，费时费力，对环境也有一定污染，加工起来非常困难，只适用于小批量生产，虽然国外出现了其它方法生产的汽车前灯非球面透镜，但是其工艺复杂，成本较高，国内需要依赖进口，每年需要花费大量的外汇。
三、发明内容
本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种加工工艺简单、提高了透镜的尺寸精度、面形精度和粗糙度、生产效率高、适合批量生产、保证了非球面透镜的精度的汽车前灯非球面透镜的生产方法。
本发明的目的是这样实现的，一种汽车前灯非球面透镜的生产方法，其特征是汽车前灯非球面透镜是经过加热、模具加热、成型、冷却、取出、退火制成，具体步骤如下：
加热工序是将光学玻璃材料的加热，将玻璃放入400℃-600℃的电炉中预热，进料时要用力均匀、逐步推进，避免引起玻璃材料炸裂或玻璃材料与炉子粘连，然后放入850℃-1100℃的电炉中烤料，将玻璃置于炉内高温区，使玻璃充分地利用热量，受热均匀，使玻璃材料充分软化。
模具加热是对用特殊模具钢加工而成的模具采用火加热的方式，用很短的时间使模具上模温度升至400℃-500℃，下模温度升至600℃-700℃，要使热度均匀。
成型工序是将软化的玻璃材料放入模其时，应平着进入，设定压机压力4-6Mpa施压，然后保压3-8秒钟，使玻璃材料充分成型。
冷却工序是压机冲头抬起后，采用自然空气冷却，使产品在模具中继续冷却8-10秒，使其表面冷却定型。
取出工序是从模具中取出成形品，模具要保持恒温，并适时调整上模火焰大小，以保持上模温度的均衡。
退火工序是将出模后的成形品放入退火炉内退火，退火炉各区温度设定：1区：550℃-570℃，2区：530℃-550℃，3区：500℃-520℃，4区：470℃-490℃，5区：410℃-430℃，6区：360℃-380℃，7区：320℃-340℃，8区：250℃-270℃，9区：220℃-240℃，网带速度：4-6m/h。
本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明是通过精密压型光学玻璃的方法来生产汽车前灯非球面透镜，改变了传统加工方法需要是磨削加工后，经过研磨、抛光工序，精加工成所需零件的方法，解决了传统方法生产的透镜精度低，表面光滑度不高，生产效率低，加工周期长的问题，采用本发明生产的汽车前灯非球面透镜，不需要传统的粗磨、精磨、抛光等工序，就能使透镜达到很高的尺寸精度、面形精度和粗糙度；生产效率高，容易实现汽车前灯精密非球面透镜的批量生产；精确地控制模压成型过程中的工艺参数，就能保证模压成型非球面透镜的精度。
四、具体实施方案：
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1，一种汽车前灯非球面透镜的生产方法，是经过加热、模具加热、成型、冷却、取出、退火工序而制成，加热工序是将光学玻璃放入400℃-600℃左右的电炉中预热，进料时要用力合理、逐步推进，避免引起玻璃材料炸裂或玻璃材料与炉子粘连。然后放入850℃-1100℃的电炉中烤料，将玻璃置于炉内高温区(即炉膛内纵深的中心区或偏后的区域)，使能充分地利用热量，受热均匀，使玻璃材料加热至充分软化，可避免压型时炸裂；模具的加热是对用特殊模具钢加工而成的模具采用火加热的方式，用很短的时间使模具升温至需要达到的温度，通过热电偶测得温度，上模温度400℃-500℃，下模温度600℃-700℃，要使热度做到均匀化；成型工序：要使温度、压力做到均匀化。将软化的玻璃材料放入模具时，应平着进入，勿使料头先伸入模具，使产品造成冷皱纹，要把握进料尺度，不要过分伸入，以免压住料杆头而使模具损坏，设定压机压力4-6Mpa施压，然后保压3-8秒钟，使玻璃材料充分成型；冷却工序：压机冲头抬起后，采用自然空气冷却，使产品在模具中继续冷却8-10秒，使其表面冷却定型；取出工序：从模具中取出成形品，出模时，要检查一下产品，有无炸裂纹、是否压满等问题，并及时向前面工序提出，以提高产品质量。同时要注意模具保温，并适时调整上模火焰大小，以保持上模温度的均衡；退火工序：将出模后的成形品放入退火炉内退火，退火炉各区温度设定：1区：550℃-570℃，2区：530℃-550℃，3区：500℃-520℃，4区：470℃-490℃，5区：410℃-430℃，6区：360℃-380℃，7区：320℃-340℃，8区：250℃-270℃，9区：220℃-240℃，网带速度：4-6m/h；生产出的产品按照检验标准严格检验退火后的成品，包装检验合格的成品即可。
实施例2，一种汽车前灯非球面透镜的生产方法，是经过加热、模具加热、成型、冷却、取出、退火工序而制成，加热工序是将光学玻璃放入500℃左右的电炉中预热，进料时要用力合理、逐步推进，避免引起玻璃材料炸裂或玻璃材料与炉子粘连，然后放入960℃的电炉中烤料，将玻璃置于炉内高温区，即炉膛内纵深的中心区或偏后的区域，使能充分地利用热量，受热均匀，使玻璃材料加热至714℃以上充分软化，可避免压型时炸裂；模具的加热是对用特殊模具钢加工而成的模具采用火加热的方式，用很短的时间使模具升温至需要达到的温度，通过热电偶测得温度，上模温度460℃，下模温度680℃，要使热度做到均匀化；成型工序：要使温度、压力做到均匀化。将软化的玻璃材料放入模具时，应平着进入，勿使料头先伸入模具，使产品造成冷皱纹，要把握进料尺度，不要过分伸入，以免压住料杆头而使模具损坏，设定压机压力5.7Mpa施压，然后保压3秒钟，使玻璃材料充分成型；冷却工序：压机冲头抬起后，采用自然空气冷却，使产品在模具中继续冷却8-10秒，使其表面冷却定型；取出工序：从模具中取出成形品，出模时，要检查一下产品，有无炸裂纹、是否压满等问题，以提高产品质量，同时要注意模具保温，并适时调整上模火焰大小，以保持上模温度的均衡；退火工序：将出模后的成形品放入退火炉内退火，退火炉各区温度设定：1区：560℃，2区：540℃，3区：510℃，4区：475℃，5区：420℃，6区：370℃，7区：330℃，8区：260℃，9区：230℃，网带速度：4.5m/h；生产出的产品按照检验标准严格检验退火后的成品，包装检验合格的成品即可。
采用本发明方法得到的汽车前灯非球面透镜，透镜的尺寸和面形精度高、粗糙度低、保证了非球面透镜的精度，主要用于高档轿车、豪华客车及大型货车等照明灯具的制造和维修，应用范围十分广泛。其主要技术指标如下(以直径为66毫米的产品为例)：
(1)外径Φ φ66(+0-0.2)mm
透光口径H φ61.79mm
焦距f 54.98mm
截距S′ 40.5mm
高度h 22.1mm
厚度d 3.2mm
顶点曲率半径R。 28.96mm
(2)近光的配光要求：
测试点或测试区域 卤钨前照灯
B50L max 0.3，0.41)
75R min12
75L max12
50R min12
50L max15
50v min6
25L min
220R min2
III区任何点 min 0.7
IV区任何点 min3
I区任何点 max 2E50R 2)
在I、II、III和IV区域内，其水平方向相邻间的照度应无明显的陡变，不致影响良好的可见度。
注：1)单光束为0.3，双光束为0.4。
2)E50R为50R实测照度
(3)远光的配光要求：
测试点或测试区域 卤钨前照灯
Emax min48
HV点 min0.8Emax
HV点至1125L和R min24
HV点至2250L和R min6
双光束卤钨前照灯，其远光最大照度应不大于近光在75R测试照度的16倍。
Claims (1)
1、一种汽车前灯非球面透镜的生产方法，其特征是汽车前灯非球面透镜是经过加热、模具加热、成型、冷却、取出、退火制成，具体步骤如下：
a、加热工序是将光学玻璃材料的加热，将玻璃放入400℃-600℃的电炉中预热，进料时要用力均匀、逐步推进，避免引起玻璃材料炸裂或玻璃材料与炉子粘连，然后放入850℃-1100℃的电炉中烤料，将玻璃置于炉内高温区，使玻璃充分地利用热量，受热均匀，使玻璃材料充分软化，
b、模具加热是对用特殊模具钢加工而成的模具采用火加热的方式，用很短的时间使模具上模温度升至400℃-500℃，下模温度升至600℃-700℃，要使热度均匀，
c、成型工序是将软化的玻璃材料放入模具时，应平着进入，设定压机压力4-6Mpa施压，然后保压3-8秒钟，使玻璃材料充分成型，
d、冷却工序是压机冲头抬起后，采用自然空气冷却，使产品在模具中继续冷却8-10秒，使其表面冷却定型，
e、取出工序是从模具中取出成形品，模具要保持恒温，并适时调整上模火焰大小，以保持上模温度的均衡，
f、退火工序是将出模后的成形品放入退火炉内退火，退火炉各区温度设定：1区：550℃-570℃，2区：530℃-550℃，3区：500℃-520℃，4区：470℃-490℃，5区：410℃-430℃，6区：360℃-380℃，7区：320℃-340℃，8区：250℃-270℃，9区：220℃-240℃，网带速度：4-6m/h。
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