CN109368996A - 阵列复眼透镜的成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够采用玻璃软化后成型的阵列复眼透镜的成型模具。阵列复眼透镜的成型模具，包括模芯、模套、中板和底板，所述模芯装配在模套的型腔中并承靠在中板的支撑凸台上，所述模套与中板配合连接，所述模芯与中板配合连接，所述中板与底板配合连接，所述模芯上精密加工有复眼单元格阵列块。本发明可使用玻璃材料压型阵列复眼透镜，通过模具对阵列复眼透镜的形状和尺寸结构成型，保证了产品的正常脱模以及产品的精度要求，保证外形尺寸公差控制在±0.1mm，复眼球面单元SR值公差控制在±2％，复眼球面单元格尺寸公差控制在±0.05，单元格相交棱线0.2以内。
Description
技术领域
本发明涉及一种成型模具，特别是涉及一种投影仪用阵列复眼透镜的玻璃模压成型模具。
背景技术
照明系统是投影仪中最为重要的系统，该系统的好坏直接决定了投影仪的光学利用率、色彩等性能。采用阵列复眼结构可以极大提高照明系统的能量利用率，但这会给制造带来极大的困难。传统的复眼阵列透镜采用树脂注塑成型，但由于材料易老化、不耐高温特性，限制了投影仪向高流明、高光学利用率、高品质等方向发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够采用玻璃软化后成型的阵列复眼透镜的成型模具。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：阵列复眼透镜的成型模具，包括模芯、模套、中板和底板，所述模芯装配在模套的型腔中并承靠在中板的支撑凸台上，所述模套与中板配合连接，所述模芯与中板配合连接，所述中板与底板配合连接，所述模芯上精密加工有复眼单元格阵列块。
进一步的，所述模套上机械精密加工有阵列复眼透镜中除复眼单元格阵列块以外的其它结构。
进一步的，所述模套上设置有模芯配合腔、加热棒孔、螺纹锁付孔、测温孔、敲边槽、脱模吹气孔、通气槽、螺纹顶付孔、模流倒角，所述模芯配合腔用于装配模芯，所述加热棒孔设置在模套侧面，用于成型时达到工艺条件；所述螺纹锁付孔设置在模套底部，用于模套与中板的螺纹连接；所述测温孔设置在模套侧面，用于成型时测温传感器插入测温孔中检测工艺温度及反馈；所述敲边槽设置在每个模芯配合腔之间，用于成型后将多穴压型毛坯分成单穴；所述脱模吹气孔设置在模套的底部并位于多个模芯配合腔的转角处，可在成型脱模时提供脱模力；所述通气槽设置在模套的底部的每个模芯配合腔之间，用于型腔内部连通；所述螺纹顶付孔设置在模套侧面，采用螺钉旋入螺纹顶付孔中固定模芯两侧，使模芯与模套配合紧密；所述模流倒角设置在模套的正面4个边部，用于成型时对软化玻璃的导向。
进一步的，所述模芯配合腔与模芯之间配合间隙在0.02-0.1mm范围内。
多个模芯配合腔可同时装配多个模芯，各个模芯配合腔之间间隔为6-10mm，且两个模芯配合腔外侧对应面在同一个平面上。
进一步的，所述敲边槽采用横截面为三角形的凸台形状，高度在0.4-1mm范围内。
进一步的，复眼透镜为25mm*25mm以下的选用90*90mm的模套；30*30mm以下的选用100*100mm的模套；35*35mm以下的选用120*120mm的模套；35*35mm以上的按照实际情况而定。
进一步的，所述中板上设置有螺纹通孔、通气管螺纹孔、螺纹沉头孔、支撑凸台，所述螺纹通孔用于模套与中板螺纹连接；所述支撑凸台用于承靠模芯；所述通气管螺纹孔设置在中板侧面，用于通气管连接，所述通气管螺纹孔深度保证与模套的型腔连通；所述螺纹通孔用于中板与底板螺纹连接。
进一步的，所述底板上设置有锁付螺纹孔、沉头螺纹孔，所述沉头螺纹孔用于底板与中板采用螺纹连接；所述锁付螺纹孔用于压型时底板与压机连接座螺纹连接。
本发明的有益效果：可使用玻璃材料压型阵列复眼透镜，通过模具对阵列复眼透镜的形状和尺寸结构成型，保证了产品的正常脱模以及产品的精度要求，保证外形尺寸公差控制在±0.1mm，复眼球面单元SR值公差控制在±2％，复眼球面单元格尺寸公差控制在±0.05，单元格相交棱线0.2以内。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是本发明的立体图。
图4是阵列复眼透镜产品的结构示意图
图5是本发明的模芯的主视图。
图6是图5的侧视图。
图7是模芯的立体图。
图8是本发明的模套的主视图。
图9是图8的I-I剖视图。
图10是图9的B向视图。
图11是本发明的中板的主视图。
图12是图11的侧视图。
图13是图11的后视图。
图14是本发明的底板的主视图。
图15是图14的侧视图。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明的阵列复眼透镜的成型模具包括模芯1、模套2、中板3和底板4，模芯1装配在模套2的型腔中并承靠在中板3的支撑凸台34上，模套2与中板3采用螺纹配合连接，模芯1与中板3采用螺纹配合连接，模芯1、模套2、中板3配合形成阵列复眼透镜单面压型型腔，中板3与底板4通过螺纹配合连接。
模芯1上机械精密加工有阵列复眼透镜的复眼单元格阵列块11，模芯1采用高度大于10mm的矩形块，其外形尺寸与阵列复眼透镜产品的外形长、宽尺寸一致，并通过图纸阵列球体坐标点以及球面SR值，将阵列复眼透镜产品的复眼阵列球面12创建在模芯1上，如图4-7所示。
如图8-10所示，模套2与模芯1按照一定关系配合，组成一个完整的复眼透镜产品型腔，可镜像复制产品。模套2上机械精密加工有阵列复眼透镜中除复眼单元格阵列块11以外的其它结构：台阶、定位台、刻字标识、异形结构等。模套2上设置有模芯配合腔21、加热棒孔22、螺纹锁付孔23、测温孔24、敲边槽25、脱模吹气孔26、通气槽27、螺纹顶付孔28、模流倒角29。其中，模芯配合腔21用于装配模芯1，并保证模芯配合腔21与模芯1之间配合间隙在0.02-0.1mm范围内；多个模芯配合腔21可同时装配多个模芯1，图中显示的是设置有4个模芯配合腔21，各个模芯配合腔21之间间隔一般为6-10mm，并保证两个模芯配合腔21外侧对应面在同一个平面上；加热棒孔22设置在模套2侧面，用于成型时达到工艺条件；螺纹锁付孔23设置在模套2底部，用于模套2与中板3的螺纹连接；测温孔24设置在模套2侧面，成型时测温传感器插入测温孔24中，用于检测工艺温度及反馈；敲边槽25设置在每个模芯配合腔21之间，用于成型后将多穴压型毛坯分成单穴，图中显示的是四穴，敲边槽25可采用横截面为三角形的凸台形状，一般高度在0.4-1mm范围内，不可高出模套2的上表面；脱模吹气孔26设置在模套2的底部并位于多个模芯配合腔21的4个转角处，可在成型脱模时提供脱模力，方便产品的脱模；通气槽27设置在模套2的底部的每个模芯配合腔21之间，用于型腔内部连通；螺纹顶付孔28设置在模套2侧面，采用螺钉旋入螺纹顶付孔28中固定模芯1两侧，使模芯1与模套2配合紧密，保证模芯1与模套2之间的配合精度；在模套2的正面4个边部设置有模流倒角29，用于成型时对软化玻璃的导向。
模套2长宽大小尺寸可根据复眼透镜的外形大小选择：复眼透镜为25mm(长，以下同)*25mm(宽，以下同)以下的可选用90*90mm尺寸的模套2；30*30mm以下的可选用100*100mm尺寸的模套2；35*35mm以下的可选用120*120mm尺寸的模套2；35*35mm以上的按照实际情况而定。
如图1-13所示，中板3的作用是在压型时支承模芯1，同时与模套2配合形成一个脱模排气通道，实现吹气脱模的功能。中板3上设置有螺纹通孔31、通气管螺纹孔32、螺纹沉头孔33、支撑凸台34。螺纹通孔33用于模套2与中板3螺纹连接，中板3与模套2之间的连接采用M3-M8螺纹连接，中板3的外形尺寸与模套2的外形尺寸相同，螺纹配合位置尺寸与模芯1、模套2装配位置对应，且进气结构不与模芯1底部配合区域相交叠；支撑凸台34用于承靠模芯1，支撑凸台34高度尺寸需保证承靠模芯1后，模套2与模芯1组成的型腔与复眼透镜产品结构一致；通气管螺纹孔32设置在中板3侧面，其作用是用于通气管采用管螺纹连接方式，通气管螺纹孔32大小为G1/16及以上，深度保证与模套2的型腔连通；螺纹通孔31用于中板3与底板4螺纹连接。
35*35mm以内的常规复眼透镜产品，模套2可按照一模四穴设计，如图8-10所示，多穴排布按照阵列、旋转、镜像方式，各个功能结构(例如：螺纹通孔31、通气管螺纹孔32、螺纹沉头孔33等)之间一般需有2mm以上的间距。35*35mm的复眼透镜规定为常规复眼透镜，其对应平面底部留有0-0.3mm的研磨余量；成型结构区域30不能有锋边与直角出现，须有R0.1-0.5的圆角和2.5°-10°拔模斜度。
如图14-15所示，底板4与模套2、中板3外形尺寸一致，底板4的作用是通过螺纹连接中板3，且固定在压机连接座上，实现模具压型这一动作。底板4上设置有锁付螺纹孔41、沉头螺纹孔42，沉头螺纹孔42用于底板4与中板3之间采用M3-M8螺纹连接；锁付螺纹孔41用于压型时底板4与压机连接座螺纹连接。
本发明采用单面压型的方式，加工时，底板4与伺服压机连接座通过螺纹连接，带动整个复眼透镜的成型模具，对软化后的玻璃坯料施加压力，即可生产出具有特定形状、尺寸、功能和质量的复眼透镜预制件，再通过对预制件底平面的研磨加工，即完成阵列复眼透镜产品。
Claims (9)
1.阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：包括模芯(1)、模套(2)、中板(3)和底板(4)，所述模芯(1)装配在模套(2)的型腔中并承靠在中板(3)的支撑凸台(34)上，所述模套(2)与中板(3)配合连接，所述模芯(1)与中板(3)配合连接，所述中板(3)与底板(4)配合连接，所述模芯(1)上精密加工有复眼单元格阵列块(11)。
2.如权利要求1所述的阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：所述模套(2)上机械精密加工有阵列复眼透镜中除复眼单元格阵列块(11)以外的其它结构。
3.如权利要求1所述的阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：所述模套(2)上设置有模芯配合腔(21)、加热棒孔(22)、螺纹锁付孔(23)、测温孔(24)、敲边槽(25)、脱模吹气孔(26)、通气槽(27)、螺纹顶付孔(28)、模流倒角(29)，所述模芯配合腔(21)用于装配模芯(1)，所述加热棒孔(22)设置在模套(2)侧面，用于成型时达到工艺条件；所述螺纹锁付孔(23)设置在模套(2)底部，用于模套(2)与中板(3)的螺纹连接；所述测温孔(24)设置在模套(2)侧面，用于成型时测温传感器插入测温孔(24)中检测工艺温度及反馈；所述敲边槽(25)设置在每个模芯配合腔(21)之间，用于成型后将多穴压型毛坯分成单穴；所述脱模吹气孔(26)设置在模套(2)的底部并位于多个模芯配合腔(21)的转角处，可在成型脱模时提供脱模力；所述通气槽(27)设置在模套(2)的底部的每个模芯配合腔(21)之间，用于型腔内部连通；所述螺纹顶付孔(28)设置在模套(2)侧面，采用螺钉旋入螺纹顶付孔(28)中固定模芯(1)两侧，使模芯(1)与模套(2)配合紧密；所述模流倒角(29)设置在模套(2)的正面4个边部，用于成型时对软化玻璃的导向。
4.如权利要求3所述的阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：所述模芯配合腔(21)与模芯(1)之间配合间隙在0.02-0.1mm范围内。
5.如权利要求3所述的阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：多个模芯配合腔(21)可同时装配多个模芯(1)，各个模芯配合腔(21)之间间隔为6-10mm，且两个模芯配合腔(21)外侧对应面在同一个平面上。
6.如权利要求3所述的阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：所述敲边槽(25)采用横截面为三角形的凸台形状，高度在0.4-1mm范围内。
7.如权利要求1所述的阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：复眼透镜为25mm*25mm以下的选用90*90mm的模套(2)；30*30mm以下的选用100*100mm的模套(2)；35*35mm以下的选用120*120mm的模套(2)；35*35mm以上的按照实际情况而定。
8.如权利要求1所述的阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：所述中板(3)上设置有螺纹通孔(31)、通气管螺纹孔(32)、螺纹沉头孔(33)、支撑凸台(34)，所述螺纹通孔(33)用于模套(2)与中板(3)螺纹连接；所述支撑凸台(34)用于承靠模芯(1)；所述通气管螺纹孔(32)设置在中板(3)侧面，用于通气管连接，所述通气管螺纹孔(32)深度保证与模套(2)的型腔连通；所述螺纹通孔(31)用于中板(3)与底板(4)螺纹连接。
9.如权利要求1所述的阵列复眼透镜的成型模具，其特征在于：所述底板(4)上设置有锁付螺纹孔(41)、沉头螺纹孔(42)，所述沉头螺纹孔(42)用于底板(4)与中板(3)采用螺纹连接；所述锁付螺纹孔(41)用于压型时底板(4)与压机连接座螺纹连接。
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