CN105619786A - 镜筒和非球面镜片的合模装置及压型胶合方法 - Google Patents

镜筒和非球面镜片的合模装置及压型胶合方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种镜筒和非球面镜片的合模装置及压型胶合方法。它解决了现有技术设计不合理等问题。本镜筒和非球面镜片的合模装置包括顶部具有下成型凹面的下模仁，在下模仁上套设有竖直设置的模套，本装置还包括插于模套上端的上模仁，所述的上模仁下端具有位于下成型凹面上方的上成型凹面且所述的上模仁能够在竖直方向升降从而靠近下成型凹面或远离下成型凹面。压型胶合方法包括如下步骤：A、加热预压，B、加热模压，C、保压冷却。本发明的优点在于：贴合度更好，牢固度更高且产品更好。

Description

镜筒和非球面镜片的合模装置及压型胶合方法
技术领域
本发明属于镜头制造技术领域，尤其涉及一种镜筒和非球面镜片的合模装置及压型胶合方法。
背景技术
现有设计一般是将加工好的镜片(镜片两侧需要磨平安装——费时费力)放入镜筒中，然后在镜片是双面周边进行打胶固定。
但是通过打胶的方式，镜片与镜筒的固定还是有间隙存在，即，为间隙配合，牢固度(稳定性)较差。
因此，急需设计一款可以实现贴合度更好，牢固度更高且产品更好的合模加工装置和更加简单的合模方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计更合理，实现贴合度更好和牢固度更高的镜筒和非球面镜片的合模装置。
本发明的目的是针对上述问题，提供一种方法简单且能提高牢固度的镜筒和非球面镜片的压型胶合方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本镜筒和非球面镜片的合模装置包括顶部具有下成型凹面的下模仁，在下模仁上套设有竖直设置的模套，本装置还包括插于两个模套的上端之间的上模仁，所述的上模仁下端具有位于下成型凹面上方的上成型凹面且所述的上模仁能够在竖直方向升降从而靠近下成型凹面或远离下成型凹面，下成型凹面的圆心位于模套的轴心线上，上成型凹面的圆心位于模套的轴心线上。
在上述的镜筒和非球面镜片的合模装置中，所述的下模仁和上模仁分别呈T字形结构。
在上述的镜筒和非球面镜片的合模装置中，所述的下模仁上端还具有用于固定镜筒的环形定位台阶，非球面镜片通过玻璃球制得且玻璃球置于下成型凹面上，上成型凹面迫使玻璃球位于镜筒的轴向中心。
在上述的镜筒和非球面镜片的合模装置中，所述的上模仁下端具有柱状延长部，所述的柱状延长部与上模仁下端之间形成台阶，所述的上成型凹面设置在柱状延长部的下端。
在上述的镜筒和非球面镜片的合模装置中，所述的模套内壁具有光滑圆柱面，在模套内壁和下模仁的外壁之间设有第一竖直导向结构，在模套内壁和上模仁的外壁之间设有第二竖直导向结构。
在上述的镜筒和非球面镜片的合模装置中，所述的第一竖直导向结构包括设置在下模仁的外壁且能够与光滑圆柱面滑动连接的第一环形凸部，拆装模套时，通过第一环形凸部和光滑圆柱面的配合实现快速拆装。
在上述的镜筒和非球面镜片的合模装置中，所述的第二竖直导向结构包括设置在上模仁的外壁且与光滑圆柱面滑动连接的第二环形凸部，光滑圆柱面和第二环形凸部结合实现竖直导向顺畅升降。
在上述的镜筒和非球面镜片的合模装置中，所述的下模仁与下加热机构连接；所述的上模仁与上加热机构连接。
在上述的镜筒和非球面镜片的合模装置中，所述的下成型凹面圆心与上成型凹面的圆心不重合。
本镜筒和非球面镜片的压型胶合方法包括如下步骤：
A、加热预压：将镜筒固定在下模仁的环形定位台阶上，然后将玻璃球放入镜筒内且玻璃球置于下模仁顶部的下成型凹面上，驱动上模仁在竖直方向向下接触玻璃球表面且上成型凹面迫使玻璃球位于镜筒的轴向中心，对玻璃球和镜筒进行阶梯式加热预压处理；
阶梯式加热预压处理步骤为：
a1、第一次加热预压，第一次加热温度为470-550℃，第一次预压压力为8-12kgf，第一次预压保持时间为60-120s；
a2、第二次加热预压，第二次加热温度为500-560℃，第二次预压压力为13-17kgf，第二次预压保持时间为60-120s；
a3、第三次加热预压，第三次加热温度为520-580℃，第三次预压压力为13-17kgf，第三次预压保持时间为60-120s；
所述下模仁加热后将热量传递至镜筒和玻璃球上，上模仁加热后将热量传递至玻璃球上；
B、加热模压：模压加热温度为540-700℃，模压压力为330-500kgf，模压保持时间为60-120s；
C、保压冷却：保压冷却为阶梯式保压冷却处理方式；
阶梯式保压冷却处理步骤为：
c1、第一次保压冷却，第一次冷却温度为470-650℃，第一次保压压力为18-22kgf，第一次保压时间为60-120s；
c2、第二次保压冷却，第二次冷却温度为320-380℃，第二次保压压力为8-22kgf，第二次保压时间为60-120s；
c3、第三次保压冷却，第三次冷却温度为常温，第三次保压压力为8-22kgf，第三次保压时间为60-120s；
通过上述的步骤实现镜筒和非球面镜片的过盈胶合，即，制得玻璃非球面镜头模仁。玻璃非球面镜头模仁可以用于激光仪器和光通讯领域等等领域中。
D、脱模：将玻璃非球面镜头模仁取出。
阶梯式加热预压处理和阶梯式保压冷却处理能够提高产品的结构强度，同时还能够确保生产的顺利进行，产品的稳定性更好且使用寿命更长。
在上述的镜筒和非球面镜片的压型胶合方法中，在上述的A步骤中，设置在上模仁下端的上成型凹面与玻璃球表面相匹配；
在下成型凹面和/或上成型凹面上设有铅层或碳层。防止模具和原材料玻璃粘连。
与现有的技术相比，本镜筒和非球面镜片的合模装置的优点在于：1、设计更合理，结构简单且易于制造。2、熔融加工成一体结构，贴合度更好(过盈配合)，牢固度更高且产品更好，产品更加耐用和实用。3、不用对成型的镜片进行事先的两侧磨平步骤，降低成本。4、工艺简单且易于操控，无形中降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明提供的结构示意图。
图2是本发明提供的预压状态示意图。
图3是本发明提供的模压状态示意图。
图中，镜筒10、玻璃球20、下模仁1、下成型凹面11、模套2、通孔21、倾斜面22、上模仁3、上成型凹面31、柱状延长部32。
具体实施方式
以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-3所示，本镜筒和非球面镜片的合模装置包括顶部具有下成型凹面11的下模仁1，在下模仁1上套设有竖直设置的模套2，本装置还包括插于两个模套2的上端之间的上模仁3，下模仁1的下成型凹面11与上加热机构连接；所述上模仁3的上成型凹面31与下加热机构连接。上加热机构和下加热机构结构相同，包括加热器。
在上模仁3下端具有位于下成型凹面11上方的上成型凹面31且所述的上模仁3能够在竖直方向升降从而靠近下成型凹面11或远离下成型凹面11，下成型凹面11的圆心位于模套2的轴心线上，上成型凹面31的圆心位于模套2的轴心线上。上模仁3与能驱动上模仁3在竖直方向升降的升降驱动机构连接。
具体地，本实施例的下模仁1和上模仁3分别呈T字形结构。包括圆盘和连接在圆盘上的圆柱，在圆盘和圆柱的连接处设有环形让位槽。
优化方案，在下模仁1上端还具有用于固定镜筒10的环形定位台阶12，非球面镜片通过玻璃球20制得且玻璃球20置于下成型凹面11上，上成型凹面31迫使玻璃球20位于镜筒10的轴向中心。其次，在上模仁3下端具有柱状延长部32，所述的柱状延长部32与上模仁3下端之间形成台阶，所述的上成型凹面31设置在柱状延长部32的下端，所述的上模仁3与柱状延长部32连为一体式结构。
模套2内壁具有光滑圆柱面，在模套2内壁和下模仁1的外壁之间设有第一竖直导向结构，在模套2内壁和上模仁3的外壁之间设有第二竖直导向结构。在模套2的中部设有两个对称设置的通孔21，设置两个通孔21能够起到散热、观察和泄压的三个作用。
其次，第一竖直导向结构包括设置在下模仁1的外壁且能够与光滑圆柱面滑动连接的第一环形凸部12，拆装模套2时，通过第一环形凸部12和光滑圆柱面的配合实现快速拆装。第二竖直导向结构包括设置在上模仁3的外壁且与光滑圆柱面滑动连接的第二环形凸部33。
另外，在模套2的外壁顶部倾斜向外朝下设置的倾斜面22。
如图1-3所示，
本镜筒和非球面镜片的压型胶合方法包括如下步骤：
A、加热预压：将镜筒10固定在下模仁1的环形定位台阶12上，然后将玻璃球20放入镜筒10内且玻璃球20置于下模仁1顶部的下成型凹面11上，驱动上模仁3在竖直方向向下接触玻璃球20表面且上成型凹面31迫使玻璃球20位于镜筒10的轴向中心，对玻璃球20和镜筒10进行阶梯式加热预压处理；
阶梯式加热预压处理步骤为：
a1、第一次加热预压，第一次加热温度为470-550℃，第一次预压压力为8-12kgf，第一次预压保持时间为60-120s；
a2、第二次加热预压，第二次加热温度为500-560℃，第二次预压压力为13-17kgf，第二次预压保持时间为60-120s；
a3、第三次加热预压，第三次加热温度为520-580℃，第三次预压压力为13-17kgf，第三次预压保持时间为60-120s；
所述下模仁1加热后将热量传递至镜筒10和玻璃球20上，上模仁3加热后将热量传递至玻璃球20上；
B、加热模压：模压加热温度为540-700℃，模压压力为330-500kgf，模压保持时间为60-120s；
C、保压冷却：保压冷却为阶梯式保压冷却处理方式；
阶梯式保压冷却处理步骤为：
c1、第一次保压冷却，第一次冷却温度为470-650℃，第一次保压压力为18-22kgf，第一次保压时间为60-120s；
c2、第二次保压冷却，第二次冷却温度为320-380℃，第二次保压压力为8-22kgf，第二次保压时间为60-120s；
c3、第三次保压冷却，第三次冷却温度为常温，第三次保压压力为8-22kgf，第三次保压时间为60-120s；
通过上述的步骤实现镜筒和非球面镜片的过盈胶合，即，制得玻璃非球面镜头模仁。
D、脱模：将玻璃非球面镜头模仁取出。
在上述的A步骤中，设置在上模仁3下端的上成型凹面31与玻璃球20表面相匹配；
在下成型凹面11和/或上成型凹面31上设有铅层或碳层。
实施例一
阶梯式加热预压处理步骤为：
a1、第一次加热预压，第一次加热温度为500℃，第一次预压压力为10kgf，第一次预压保持时间为65s；
a2、第二次加热预压，第二次加热温度为530℃，第二次预压压力为15kgf，第二次预压保持时间为65s；
a3、第三次加热预压，第三次加热温度为550℃，第三次预压压力为15kgf，第三次预压保持时间为65s；
所述下模仁1加热后将热量传递至镜筒10和玻璃球20上，上模仁3加热后将热量传递至玻璃球20上；
B、加热模压：模压加热温度为570℃，模压压力为350kgf，模压保持时间为65s；
C、保压冷却：保压冷却为阶梯式保压冷却处理方式；
阶梯式保压冷却处理步骤为：
c1、第一次保压冷却，第一次冷却温度为500℃，第一次保压压力为20kgf，第一次保压时间为65s；
c2、第二次保压冷却，第二次冷却温度为350℃，第二次保压压力为10kgf，第二次保压时间为65s；
c3、第三次保压冷却，第三次冷却温度为常温，第三次保压压力为10kgf，第三次保压时间为65s；
通过上述的步骤实现镜筒和非球面镜片的过盈胶合，即，制得玻璃非球面镜头模仁。
实施例二
阶梯式加热预压处理步骤为：
a1、第一次加热预压，第一次加热温度为510℃，第一次预压压力为10kgf，第一次预压保持时间为66s；
a2、第二次加热预压，第二次加热温度为540℃，第二次预压压力为15kgf，第二次预压保持时间为66s；
a3、第三次加热预压，第三次加热温度为560℃，第三次预压压力为15kgf，第三次预压保持时间为66s；
所述下模仁1加热后将热量传递至镜筒10和玻璃球20上，上模仁3加热后将热量传递至玻璃球20上；
B、加热模压：模压加热温度为580℃，模压压力为350kgf，模压保持时间为66s；
C、保压冷却：保压冷却为阶梯式保压冷却处理方式；
阶梯式保压冷却处理步骤为：
c1、第一次保压冷却，第一次冷却温度为510℃，第一次保压压力为20kgf，第一次保压时间为66s；
c2、第二次保压冷却，第二次冷却温度为360℃，第二次保压压力为10kgf，第二次保压时间为66s；
c3、第三次保压冷却，第三次冷却温度为常温，第三次保压压力为10kgf，第三次保压时间为66s；
通过上述的步骤实现镜筒和非球面镜片的过盈胶合，即，制得玻璃非球面镜头模仁。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了镜筒10、玻璃球20、下模仁1、下成型凹面11、第一环形凸部12、模套2、通孔21、倾斜面22、上模仁3、上成型凹面31、柱状延长部32、第二环形凸部33等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种镜筒和非球面镜片的合模装置，其特征在于，本装置包括顶部具有下成型凹面(11)的下模仁(1)，在下模仁(1)上套设有竖直设置的模套(2)，本装置还包括插于模套(2)上端的上模仁(3)，所述的上模仁(3)下端具有位于下成型凹面(11)上方的上成型凹面(31)且所述的上模仁(3)能够在竖直方向升降从而靠近下成型凹面(11)或远离下成型凹面(11)，下成型凹面(11)的圆心位于模套(2)的轴心线上，上成型凹面(31)的圆心位于模套(2)的轴心线上。
2.根据权利要求1所述的镜筒和非球面镜片的合模装置，其特征在于，所述的下模仁(1)和上模仁(3)分别呈T字形结构。
3.根据权利要求1或2所述的镜筒和非球面镜片的合模装置，其特征在于，所述的下模仁(1)上端还具有用于固定镜筒(10)的环形定位台阶(12)，非球面镜片通过玻璃球(20)制得且玻璃球(20)置于下成型凹面(11)上，上成型凹面(31)迫使玻璃球(20)位于镜筒(10)的轴向中心。
4.根据权利要求1或2所述的镜筒和非球面镜片的合模装置，其特征在于，所述的上模仁(3)下端具有柱状延长部(32)，所述的柱状延长部(32)与上模仁(3)下端之间形成台阶，所述的上成型凹面(31)设置在柱状延长部(32)的下端。
5.根据权利要求1或2所述的镜筒和非球面镜片的合模装置，其特征在于，所述的模套(2)内壁具有光滑圆柱面，在模套(2)内壁和下模仁(1)的外壁之间设有第一竖直导向结构，在模套(2)内壁和上模仁(3)的外壁之间设有第二竖直导向结构。
6.根据权利要求5所述的镜筒和非球面镜片的合模装置，其特征在于，所述的第一竖直导向结构包括设置在下模仁(1)的外壁且能够与光滑圆柱面滑动连接的第一环形凸部(12)，拆装模套(2)时，通过第一环形凸部(12)和光滑圆柱面的配合实现快速拆装。
7.根据权利要求5所述的镜筒和非球面镜片的合模装置，其特征在于，所述的第二竖直导向结构包括设置在上模仁(3)的外壁且与光滑圆柱面滑动连接的第二环形凸部(33)。
8.根据权利要求1所述的镜筒和非球面镜片的合模装置，其特征在于，所述的下模仁(1)与下加热机构连接；所述的上模仁(3)与上加热机构连接。
9.一种基于权利要求1-8任意一项镜筒和非球面镜片的合模装置的镜筒和非球面镜片的压型胶合方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：
A、加热预压：将镜筒(10)固定在下模仁(1)的环形定位台阶(12)上，然后将玻璃球(20)放入镜筒(10)内且玻璃球(20)置于下模仁(1)顶部的下成型凹面(11)上，驱动上模仁(3)在竖直方向向下接触玻璃球(20)表面且上成型凹面(31)迫使玻璃球(20)位于镜筒(10)的轴向中心，对玻璃球(20)和镜筒(10)进行阶梯式加热预压处理；
阶梯式加热预压处理步骤为：
a1、第一次加热预压，第一次加热温度为470-550℃，第一次预压压力为8-12kgf，第一次预压保持时间为60-120s；
a2、第二次加热预压，第二次加热温度为500-560℃，第二次预压压力为13-17kgf，第二次预压保持时间为60-120s；
a3、第三次加热预压，第三次加热温度为520-580℃，第三次预压压力为13-17kgf，第三次预压保持时间为60-120s；
所述下模仁(1)加热后将热量传递至镜筒(10)和玻璃球(20)上，上模仁(3)加热后将热量传递至玻璃球(20)上；
B、加热模压：模压加热温度为540-700℃，模压压力为330-500kgf，模压保持时间为60-120s；
C、保压冷却：保压冷却为阶梯式保压冷却处理方式；
阶梯式保压冷却处理步骤为：
c1、第一次保压冷却，第一次冷却温度为470-650℃，第一次保压压力为18-22kgf，第一次保压时间为60-120s；
c2、第二次保压冷却，第二次冷却温度为320-380℃，第二次保压压力为8-22kgf，第二次保压时间为60-120s；
c3、第三次保压冷却，第三次冷却温度为常温，第三次保压压力为8-22kgf，第三次保压时间为60-120s；
通过上述的步骤实现镜筒和非球面镜片的过盈胶合，即，制得玻璃非球面镜头模仁；
D、脱模：将玻璃非球面镜头模仁取出。
10.根据权利要求9所述的镜筒和非球面镜片的压型胶合方法，其特征在于，在上述的A步骤中，设置在上模仁(3)下端的上成型凹面(31)与玻璃球(20)表面相匹配；
在下成型凹面(11)和/或上成型凹面(31)上设有铅层或碳层。
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