CN104817256A - 一种整体式光学玻璃成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为一种整体式光学玻璃成型模具。属于光学玻璃熔制成型技术领域。它主要是解决现有光学玻璃条料成型时容易出现玻璃液粘模和成型条纹的问题。它的主要特征是：包括成型部和冷却部；所述成型部为整体式成型槽，该成型槽一端开放，另一端端部工作面为内凹的工作弧面；所述端部工作面下方的成型槽底面为下凸的冷却弧面，所述冷却部是和冷却弧面紧密贴合的冷却腔体，冷却腔体设置冷却孔；所述成型部上方设置控温热电偶。本发明具有能稳定生产成型温度高、成型粘度低的光学玻璃条料的特点，主要用于镧系光学玻璃的成型。

Description

一种整体式光学玻璃成型模具

技术领域

本发明属于光学玻璃熔制成型技术领域，具体涉及一种光学玻璃条料的成型模具，特别是对于成型温度高、成型粘度低的光学玻璃条料的生产，具有明显的优越性。

背景技术

在光学玻璃熔制成型领域中，条料成型工艺是一种主要的成型工艺。光学玻璃在熔融状态下，经模具成型并切成一定尺寸的光学玻璃条料，玻璃条料的成型装置一般由底模、侧模和堵头组成。由于熔融玻璃液的温度很高，在模具中成型时，玻璃液带来的大量热量使模具温度不断升高，于是在生产过程中需要通过堵头不断对模具进行冷却。由于堵头的刃口部位很薄，散热量很小，会产生局部高温，容易造成玻璃液粘模具的异常情况，因此在生产过程中就需要间断地更换模具的成型堵头，以保证生产的顺利进行。这样，在堵头的更换过程中，就总是造成玻璃条料因成型异常而报废，影响生产良品率。

近年来，随着镧系光学玻璃的发展，玻璃液的成型温度越来越高，成型粘度也越来越小，玻璃液的粘模频度也随之增加，对于价格昂贵的镧系玻璃，由于成型时粘模而造成的损失也随之增加。并且，因为成型粘度小，在堵头和底模、侧模之间的缝隙也容易夹带玻璃液，造成玻璃液在成型过程中出现拉丝等异常，而过分的冷却又容易造成模具的温度均匀性变差，产生成型条纹。因此，现有成型模具已慢慢不能满足生产的需要。

专利文献CN 101186428A提供了一种光学玻璃成型装置，如图1所示，该装置由底模、侧模和堵头组成，并且在侧模上有火焰加热装置，可以通过对玻璃液表面加热的方式来减缓玻璃液的凝固，从而达到生产大规格玻璃条料的目的。这种生产方式可以较好地解决生产普通光学玻璃的大规格条料，对条料的R角（玻璃条料的上下表面与侧面的夹角）也有一定的改善作用。但是，这种成型方式由于组成零件较多，由于各零件之间存在间隙，热传导效果较差，尤其是在生产成型温度较高的镧系光学玻璃时，很容易使模具产生局部的高温，造成模具粘模。因此，这种生产方式在生产过程中的模具更换频率很高，影星生产良品率。

专利文献200610022703.X提供了一种氟磷酸盐玻璃的成型装置，如图2所示，该装置所述由底模、侧模和挡块构成，并且在上有冷却盖板，在冷却盖板上有通气孔。该发明给玻璃表面进行通气冷却，使玻璃表面尽快成型，解决了氟磷酸盐玻璃在成型过程中因玻璃表面挥发而造成的面部成型条纹。但是这种成型方式在生产成型温度高，成型粘度低的镧系光学玻璃时，模具各部位的温度一致性和均匀性都不能得到改善，玻璃液在成型过程中容易产生对流条纹，从而影响生产良品率。

以上两个专利通过表面的加热或冷却，分别改善了光学玻璃条料在成型过程中的R角和面部条纹问题，但都没有解决玻璃在成型过程中的粘模问题，尤其是对成型温度高，成型粘度低的镧系光学玻璃，成型良品率低的问题依然没有得到解决。

发明内容

本发明的目的在于设计出一种能稳定生产成型温度高、成型粘度低的光学玻璃条料的成型模具，并能有效解决玻璃条料在成型过程中的粘模问题。 

本发明的技术解决方案是：一种整体式光学玻璃成型模具，其特征在于：包括成型部和冷却部；所述成型部为整体式成型槽，该成型槽一端开放，另一端端部工作面为内凹的工作弧面；所述端部工作面下方的成型槽底面为下凸的冷却弧面，所述冷却部是和冷却弧面紧密贴合的冷却腔体，冷却腔体设置冷却孔；所述成型部上方设置控温热电偶。

本发明的技术解决方案中所述的工作弧面和冷却弧面为200°～300°的圆弧面，工作弧面与冷却弧面之间的厚度是10～30mm。

本发明的技术解决方案中所述的成型槽的宽度为100～200mm，深度为40～60mm。

本发明的技术解决方案中所述的冷却腔体的长度为50～100mm，宽度为50～100mm。

本发明的技术解决方案中所述的成型部的材质为铸铁、铝青铜或者模具钢材料。

本发明在成型过程使用中，玻璃液从漏料管流出后，在成型槽的工作弧面上成型，并且通过冷却部对工作弧面进行冷却，由于成型部为整体式成型模具，模具的成型槽内没有任何缝隙和刃口部位，因此模具整体的温度比较均匀，不存在局部高温的问题，因此可有效解决玻璃液在成型过程中的粘模问题和成型条纹的问题。

本发明的优越性：1.成型模具采用整体式成型槽，避免了成型模具的局部高温；有效解决了成型模具的粘模问题，提高了生产良品率；2.成型模具不存在刃口结构，而且模具的冷却面是和工作面相同弧度的弧面，通过冷却部的冷却后，可使工作弧面的温度更均匀，有效解决了因为工作面的温度不均匀而产生的成型条纹，提高了产品质量。

本发明解决了光学玻璃条料在成型过程中的粘模和成型条纹的问题，尤其是对成型温度高，成型粘度低的光学玻璃具有显著效果。

附图说明

图1是原有第一种成型模具的结构示意图。

图2是原有第二种成型模具的结构示意图。

图3是本发明光学玻璃成型模具的结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是本发明光学玻璃成型模具的立体示意图。

具体实施方式

如图3、图4、图5所示。本发明整体式光学玻璃成型模具包括成型部1和冷却部2。其中，成型部1为整体式成型槽，成型槽的宽度为100～200mm，深度为40～60mm。成型部1一端开放，另一端端部工作面为内凹的工作弧面3，工作弧面3为200°～300°的圆弧面。工作弧面3下方的成型槽底面为下凸的冷却弧面5，冷却弧面5为200°～300°的圆弧面。工作弧面3与冷却弧面5之间的厚度是10～30mm。冷却部2是和冷却弧面5紧密贴合的冷却腔体，冷却腔体设置冷却孔6。冷却腔体的长度为50～100mm，宽度为50～100mm。成型部1上方中心线上，距离工作弧面3～10mm处设有控温热电偶4。成型部1的材质为铸铁，也可为铝青铜或者模具钢材料。

在生产某牌号光学玻璃时，在开始放料成型时，高温玻璃液从放料管流出，通过工作弧面3流至成型部1中，玻璃液带来的热量使整个模具的温度持续升高，当控温热电偶4的温度达到400～600℃区间时，玻璃的成型质量处于最佳状态。此时，通过冷却孔6向冷却部2中通入冷却介质，通过控制冷却量的大小，将控温热电偶4的温度恒定控制在成型最佳时的温度。由于模具的成型部分是一个整体，模具各部位的热传导比较均匀，并且在模具温度最高的工作弧面3下方有冷却部2进行冷却，因此在生产过程中模具各部位温度的一致性和均匀性都有很大的提高，避免了模具因局部高温而产生的粘模异常和成型条纹的产生，从而大幅提升了成型良品率，可以使成型良品率从85%提升至95%以上。

Claims (5)

1.一种整体式光学玻璃成型模具，其特征在于：包括成型部（1）和冷却部（2）；所述成型部（1）为整体式成型槽，该成型槽一端开放，另一端端部工作面为内凹的工作弧面（3）；所述端部工作面下方的成型槽底面为下凸的冷却弧面（5），所述冷却部（2）是和冷却弧面（5）紧密贴合的冷却腔体，冷却腔体设置冷却孔（6）；所述成型部上方设置控温热电偶（4）。

2.根据权利要求1所述的一种整体式光学玻璃成型模具，其特征在于：所述的工作弧面（3）和冷却弧面（5）为200°～300°的圆弧面，工作弧面（3）与冷却弧面（5）之间的厚度是10～30mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种整体式光学玻璃成型模具，其特征在于：所述的成型槽的宽度为100～200mm，深度为40～60mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种整体式光学玻璃成型模具，其特征在于：所述的冷却腔体的长度为50～100mm，宽度为50～100mm。

5.根据权利要求1或2所述的一种整体式光学玻璃成型模具，其特征在于：所述的成型部（1）的材质为铸铁、铝青铜或者模具钢材料。