CN111533436B - 硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置 - Google Patents
硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111533436B CN111533436B CN202010396955.9A CN202010396955A CN111533436B CN 111533436 B CN111533436 B CN 111533436B CN 202010396955 A CN202010396955 A CN 202010396955A CN 111533436 B CN111533436 B CN 111533436B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- die
- forming
- chalcogenide glass
- equal
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/02—Re-forming glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/004—Re-forming shaped glass by rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B25/00—Annealing glass products
- C03B25/04—Annealing glass products in a continuous way
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明是关于一种硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其包括:在同一密闭腔室内,在惰性气氛下,对硫系玻璃预制件依次进行预热、成形和退火,其中,总模级数大于等于8级,所述成形的模级数大于等于3级,且所述成形的模级数与所述退火的模级数之比不大于1:1。本发明还提出了一种成形模具以及包含其的硫系玻璃光学元件的连续式成形装置,该成形模具从上到下依次包括上模套、上模仁、下模仁和下模套。通过对多穴连续式精密模压成形技术中预热温度、成形温度、退火温度、成形压力、模具位移进量等多个参数的配合节点进行限定,实现硫系玻璃光学元件连续式精密模压成形;采用低成本模套和高精度模仁组合结构,降低制造成本、提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于光学玻璃压型技术领域,特别是涉及硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置。
背景技术
红外热成像技术具有作用距离远、抗干扰性好、穿烟破雾能力强、可全天候、全天时工作等优点。红外热成像技术应用领域相当宽广,从军事夜视侦察、武器枪瞄、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥感等到民用领域材料缺陷检测和评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生产过程监控、自动测试、减灾防灾等诸多方面都有应用。该技术主要是通过实时对目标进行观测,对其行踪轨迹的“热痕迹”进行动态分析,突破人类传统感官,进而帮助人类发现潜在威胁,因此,红外热成像技术大量应用定将会引起许多行业变革性的改变。
在众多红外材料中,红外硫系玻璃在降低甚至消除红外光学系统热差和色差方面具有重要的作用,被视为新一代的温度自适应红外光学系统的核心材料,将在肩扛枪瞄、战舰导弹以及民用车载夜视、星际生命探测以及其他尖端非制冷红外热成像光学系统等领域具有广阔的应用前景。因此,硫系玻璃元件制备与成形技术已经成为光电红外功能材料领域研究的热点。
硫系玻璃作为红外光学系统的基础材料,缺点是色散系数大,实际应用时需要将其加工成面形复杂的元件,现有元件加工技术难以满足高精度、多品种、小批量硫系玻璃光学元件的加工需要。精密模压成形技术是国际主流研发单位公认的光学元件精密成形技术之一,适用于定型的、复杂面形产品的批量制备,是目前最为先进的、可批量生产高精度、复杂面形光学元件的技术之一。精密模压成形技术分为单穴间歇式精密模压和多穴连续式精密模压两种方法,目前采用的单穴间歇式精密模压成形方法,模具和工件在单个炉膛固定位置依次完成软化、模压、退火过程,虽然解决了料废问题,但由于是间歇式工作方式,生产效率仍然很低,产品一致性也得不到保证,不能适应批量生产的要求。多穴连续式精密模压成形技术在大幅提高生产效率,保证产品一致性方面具有突出优势。但是硫系玻璃的不足在于热力学性能不稳定,限制了其在模压成形的应用。相对于目前成熟的可见光玻璃模压,红外硫系玻璃模压成形尚属新兴技术。由于模压加工过程中模具与预制件需加热至玻璃软化温度点,再进行压制成形。硫系玻璃膨胀系数远大于模压模具材料,光学零件在封闭模具中难以完全释放应力,在压制过程中容易产生崩边、碎裂现象。因此,成形质量难以满足技术要求。
发明内容
本发明的主要目的在于,提供一种硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置,所要解决的技术问题是使硫系玻璃光学元件连续式精密模压成型,提高成形质量。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其包括:
在同一密闭腔室内,在惰性气氛下,对硫系玻璃预制件依次进行预热、成形和退火,其中,所述预热、成形和退火的总模级数大于等于8级,所述成形的模级数大于等于3级,且所述成形的模级数与所述退火的模级数之比不大于1:1。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的,前述的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其中所述预热的模级温度满足Tg+60℃≤T≤Tg+100℃,所述预热的模级停留时间满足3 min≤t≤30 min。
优选的,前述的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其中所述成形的成形温度满足Tg+50℃≤T≤Tg+80℃,所述成形的模级停留时间满足1.8 min≤t≤5 min。
优选的,前述的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其中所述退火的模级温度满足Tg-100℃≤T≤Tg+10℃,所述退火的模级停留时间满足t≥3 min。
优选的,前述的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其中施加载荷在成形模级中心处向两边呈现高斯分布,载荷在0.8~8.0 MPa间可调,某一模级处加载时间中心对称于模级停留时间,总加载时间为1.8 min≤t≤5 min。
优选的,前述的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其中所述模具的位移控制精度≤0.001 mm,模级间模具移动时间≤5 s。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种成形模具,用于硫系玻璃光学元件的连续式成形,所述成形模具从上到下依次包括上模套、上模仁、下模仁和下模套;所述上模套与上模仁之间为可拆卸式固定连接,所述下模套与下模仁之间为可拆卸式固定连接;所述上模仁的下端面与下模仁的上端面围成的模腔用于容纳待成形硫系玻璃。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的,前述的成形模具,其中所述上模仁、下模仁分别包括由中心向外依次设置面形压制区、环槽区、端面定位区和径向定位区,所述环槽区位于在硫系玻璃外圆区域之外,用于硫系玻璃在模压填充过程中释放多余材料。
优选的,前述的成形模具,其中所述上模套与上模仁采用螺母内部嵌合方式连接,所述下模套与下模仁采用螺母内部嵌合方式连接。
优选的,前述的成形模具,其中所述上模套和下模套的材质为陶瓷或石墨;所述上模仁和下模仁的材质为模具钢或合金碳化钨。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种硫系玻璃光学元件的连续式成形装置,包括成形室,所述成形室为密封结构;所述连续式成形装置还包括:
模具导轨,安装在所述成形室的内部;
模具下底板,安装在所述模具导轨上,其上表面设有至少一个定位槽,用于定位下模套;
模具上底板,其下表面设有至少一个定位槽,用于定位上模套;
成形模具,所述成形模具为权利要求7-10中任一项所述的成形模具;所述上模套安装在模具上底板上,所述下模套安装在模具下底板上;
模压气缸,穿过所述成形室的顶板与所述模具上底板连接。
借由上述技术方案,本发明提出的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置至少具有下列优点:
1、本发明的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,该方法对硫系玻璃预制件依次进行预热、成形和退火,并通过控制总模级数大于等于8级,成形的模级数大于等于3级,且成形的模级数与退火的模级数之比不大于1:1,实现硫系玻璃光学元件的连续式精密模压成形,提高成形精度。
本发明进一步通过对预热温度、成形温度、退火温度、成形压力、模具位移进量等多个参数的配合节点进行限定,实现多穴连续式精密模压成形,连续批量地生产硫系玻璃光学元件,提高生产效率。
2、本发明的成形模具从上到下依次包括上模套、上模仁、下模仁和下模套,该成形模具采用组合结构,在制造尺寸变化不大的硫系玻璃光学元件时,只需更换上模仁和下模仁,就可以压制不同的硫系玻璃光学元件,方便快捷,并降低制造成本。
进一步的,上模套和下模套的材质为陶瓷或石墨;上模仁和下模仁的材质为模具钢或合金碳化钨。通过采用低成本模套和高精度模仁组合结构,降低制造成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1示出了本发明一个实施方式的成形模具的结构示意图;
图2示出了本发明一个实施方式的下模仁的结构示意图;
图3示出了本发明一个实施方式的模具上底板的结构示意图;
图4示出了本发明一个实施方式的模具下底板的结构示意图;
图5示出了本发明一个实施方式的硫系玻璃光学元件的连续式成形装置的结构示意图;
图6示出了本发明实施例的硫系玻璃光学元件的连续式成形装置的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
本发明的一个实施方式提出的一种硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其具体包括以下步骤:在同一密闭腔室内,在惰性气氛下,对硫系玻璃预制件依次进行预热、成形和退火,其中,所述预热、成形和退火的总模级数大于等于8级,所述成形的模级数大于等于3级,且所述成形的模级数与所述退火的模级数之比不大于1:1,上述多工位模级均采用上下加热块等温均匀加热方式。同时对预热温度、成形温度、退火温度、成形压力、模具位移进量等多个参数的配合节点进行了限定,预热模级温度满足Tg+60℃≤T≤Tg+100℃,预热工位模级温度分布为逐渐增升方式,预热模级停留时间为3 min≤t≤30 min,预热模级预热时间采用在不同预热模级间平均分配,预热过程中不施加载荷;成形温度满足Tg+50℃≤T≤Tg+80℃,成形工位模级温度分布为坡度降温,样品在成形模级上停留时间为1.8 min≤t≤5 min,成形模级预热时间采用在不同模级间平均分配方式;退火模级温度满足Tg-100℃≤T≤Tg+10℃,退火模级从高温到低温间呈现梯度降温方式,样品在退火模级上的停留时间t≥3 min;各退火模级间均匀分配停留时间。停留时间总体采用相同模级时间相同的分配原则。在成形过程中,仅在成形模级处施加载荷,施加载荷在成形模级中心处向两边呈现高斯分布,载荷在0.8~8.0 MPa间可调,某一模级处加载时间中心对称于模级停留时间,总加载时间小于1.8 min≤t≤5 min;模具位移采用电动控制轴推送方式,用线性标尺计量位移进量,位移控制精度优于0.001 mm,模级间模具移动时间≤5 s。
如本文所用,“模级数”是指模压成形的次数,具体是指在连续式精密模压成形的过程中,模压气缸上下往复运动一次为一个模级数。本实施方式中,总模级数大于等于8级,说明在预热、成形和退火过程中,模压气缸上下往复运动至少8次。在模压气缸带动模具上底板上下往复运动时,推模气缸带动模具下底板沿矩形模具导轨水平移动。以下举例说明,在成形过程中,当只有一个模压气缸时,一个模压气缸带动一个模具上底板向下压制硫系玻璃预制件,压制成形后,模压气缸带动模具上底板向上运动,此时,推模气缸带动模具下底板在沿模具导轨方向上移动一个模具下底板的距离,直到模压气缸回到下压前的原位置,为一个模级,此时,模压气缸上下往复运动一次或模具下底板水平移动一次为一个模级数,模压气缸上下往复运动n次,即为n个模级数。当多个模压气缸为一组同时动作时,例如4个模压气缸为一组,同时带动4个模具上底板一起进行上下往复运动,相应的,推模气缸带动模具下底板在沿模具导轨方向上移动4模具下底板的距离,同样的,模压气缸上下往复运动一次或模具下底板水平移动一次为一个模级数,模压气缸上下往复运动n次,即为n个模级数。模压气缸的数量并不影响模级数,只是会使模具下底板在沿模具导轨方向上移动的距离有所变化,该移动的距离也不影响模级数。由于在同一密闭腔室内同时进行预热、成形和退火,且连续循环进行的,因此,可以以模压气缸上下往复运动的次数来限定预热、成形和退火的过程。“总模级数”是指对一件或同一组硫系玻璃预制件依次进行预热、成形和退火时,模压气缸上下往复运动的次数。
在成形模级处引入上纵推缸、下纵推缸用于控制模具移动,实现模仁压入位置精确控制,上述推缸移动控制采用电控轴连续推送方式,控制精度优于0.001 mm。并在成形模级处引入上下推缸实现模仁压入位置精确控制,
本发明实施方式通过对多穴连续式精密模压成形技术中预热温度和时间、成形温度和时间、退火温度和时间、成形压力、模具位移进量等多个参数的配合节点进行限定,从而实现硫系玻璃光学元件连续式精密模压成形技术突破,达到精确控制硫系玻璃光学元件的成形过程,实现多穴连续式精密模压成形,实现硫系玻璃光学元件连续批量、提高生产效率。
为了实现上述硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,本实施例提供了一种成形模具,为组合式结构,适用于硫系玻璃光学元件连续式精密模压成形。
如图1所示,本发明的一个实施方式提出一种成形模具1,用于硫系玻璃光学元件的连续式成形,所述成形模具1从上到下依次包括上模套11、上模仁12、下模仁13和下模套14。所述上模仁12的下端面与下模仁13的上端面围成的模腔用于容纳待成形硫系玻璃2。本发明实施方式中,所述上模套11和下模套14的材质为陶瓷或石墨;所述上模仁12和下模仁13的材质为模具钢或合金碳化钨。模套材料为导热效果好、膨胀系数低的模具石墨或是陶瓷材料,模具石墨优选采用耐2000℃高温、不易氧化的高纯度进口石墨,模仁材料为模具钢或硬质合金碳化钨,外形为圆形,上模仁与多穴模套的配合精度优于0.005 mm;下模仁与多穴模套的配合精度优于0.003 mm。
所述上模套11与上模仁12之间为可拆卸式固定连接,优选所述上模套11与上模仁12采用螺母内部嵌合方式连接;所述下模套14与下模仁13之间为可拆卸式固定连接,优选所述下模套14与下模仁13采用螺母内部嵌合方式连接。如图1所示,上模套11上设置螺孔111,上模仁12上对应位置设置螺母121,使用时,将螺母121嵌合到螺孔111中,实现上模套11与上模仁12之间为可拆卸式固定连接;同样的,下模套14上设置螺孔141,下模仁13上对应位置设置螺母131,使用时,将螺母131嵌合到螺孔141中,实现下模套14与下模仁13之间为可拆卸式固定连接。
如图2所示,所述的下模仁13包括由中心向外依次设置的面形压制区132、环槽区133、端面定位区134和径向定位区135,所述环槽区133位于在硫系玻璃外圆区域之外,用于硫系玻璃在模压填充过程中释放多余材料。
相应的,上模仁12的面形压制区、环槽区、端面定位区和径向定位区分别与下模仁13的结构对应设置,用于待成形硫系玻璃的成形,由于上模仁12的结构示意图与图2相似,可参考图2所示的下模仁13的结构示意图。
本发明实施方式摒弃传统模具材料整体采用昂贵模具钢或是合金碳化钨的方式,改为低成本模套和高精度模仁组合结构,降低生产成本。而且在制造尺寸变化不大的硫系玻璃光学元件时,只需更换上模仁和下模仁,就可以压制不同的硫系玻璃光学元件,方便快捷。
如图3-5所示,本发明的另一个实施方式提出一种硫系玻璃光学元件的连续式成形装置,包括成形室4,所述成形室4为密封结构。成形室内空间环境要求高纯惰性气体气氛,其中通入的惰性气体纯度条件优于99.999%,水、氧浓度控制在10 ppm以下,水、氧浓度采用在线水氧分析仪实时监测;对应成形室外部空间环境要求洁净度10万级以上;成形室两端的入口和出口位置均设有过渡仓;
成形室4的内部安装有矩形模具导轨5和模具底板,模具底板包括模具上底板31和模具下底板32,如图4所示,模具下底板32安装在下矩形模具导轨上,其上表面设有至少一个定位槽321,用于定位下模套14;如图3所示,模具上底板31的下表面设有至少一个定位槽311,用于定位上模套11。模压气缸6穿过所述成形室4的顶板与所述模具上底板31连接,用于控制模具上底板上下移动,带动上模套与上模仁上下运动。向下运动时,压制下模仁内放置的待成形硫系玻璃使其成形。模具导轨5下安装有加热板,模具下底板能沿着矩形模具导轨循环滑动。模具上底板上的定位槽与模具下底板上的定位槽,在形状和尺寸上都对应设置,数量也相同,模具上底板上的定位槽与成形模具的上模套相适配,模具下底板上的定位槽与成形模具的下模套相适配,用于定位成形模具,能将成形模具牢固的卡在其中,保证成形模具在压制过程中的稳定性。
为了保证施加载荷分布的均匀,模具底板的外形设计为圆形或方形,若模具底板上设有至少一个定位槽,用于定位模具,定位槽中心对称分布在模具底板上,且上下两层模具底板兼具加热和压制功能,上模具加热板具有一定的上下调节空间,上下移动采用外顶部压模气缸推动,压模气缸压力控制采用电动控制方式,气缸推动上加热板压型量位移测量用线性标尺计量,优于0.001 mm的位移控制精度;下加热板位置固定不动,上下两层模具底板平行度要求≤2°,尺寸100 mm以内模具底板温度均匀性≤5℃;成形室两侧及两端分别安装有推模气缸,推模气缸包括前纵推缸、后纵推缸;另外在成形模级处安装有上纵推缸、下纵推缸,用于控制模具移动,上述四个推缸移动控制均采用电控轴连续推送方式,控制精度优于0.001 mm。
在模具上底板31和模具下底板32之间安装上述成形模具1,所述成形模具1为前述任一项所述的成形模具,其从上到下依次包括上模套11、上模仁12、下模仁13和下模套14;所述上模套11与上模仁12之间为可拆卸式固定连接,所述下模套14与下模仁13之间为可拆卸式固定连接;所述上模仁12的下端面与下模仁13的上端面围成的模腔用于容纳待成形硫系玻璃2;所述上模套11安装在模具上底板31上,所述下模套14安装在模具下底板32上。
在本发明实施方式中,所述的成形室上还安装有进气阀、排气阀和压力显示表。
在成形室的入口和出口处均设有过渡仓,待成形硫系玻璃工件装填在模具中,经过渡仓口,进入成形室,经过预热、成形、退火模级后,经手套窗从出口过渡仓取出。成形室内部设有升温区、压形区和降温区,即包括预热、成形、退火等三个功能模级。
成形模级处具体操作如下:当载有已软化的硫系玻璃预形体模具移动至第一处成形模级处后,模级加热与施加载荷非同步进行,在施加载荷作用下,上下模沿轴向移动,互相靠近直至上、下模仁端面定位区接触后,硫系玻璃逐渐填充满整个面形区,上下模仁面形压制至于硫系玻璃上,加载时间分布中心对称于模级停留时间,总加载时间为1.8 min≤t≤5 min,施加载荷在中心成形模级处向两边呈现高斯分布,载荷在0.8~8.0 MPa间可调。
本发明实施方式在成形模级处引入模压气缸实现模仁压入位置精确控制。
本发明实施方式采用电动控制轴推送方式控制模具位移,并用线性标尺计量位移进量,提高模具的位移精度。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例
如图1至图6所示,一种硫系玻璃光学元件的连续式成形装置,包括:机架7和位于机架7上的密封结构的成形室4,安装在成形室4内部的矩形模具导轨5,成形室4内部采用保温材料8纵向分隔为升温区和降温区,升温区和一部分降温区内的模具导轨5下安装有加热板。在成形室的前后和两侧安装有推模气缸,其包括前纵推缸、后纵推缸、前横推缸、后横推缸。模具下底板32安装在模具导轨5上,其上表面设有一个定位槽321;使用时,将成形模具1放入定位槽321内,成形模具1从上到下依次包括上模套11、上模仁12、下模仁13和下模套14;所述上模仁12的下端面与下模仁13的上端面围成的模腔用于容纳待成形硫系玻璃2;模压气缸6,穿过所述成形室4的顶板与所述模具上底板31连接;模具上底板31的下表面设有一个定位槽311。在推模气缸的作用下,装有成形模具1的模具下底板32能沿矩形模具导轨5循环滑动,在成形模具1中的待成形硫系玻璃2,经过预热、成形和退火工序后,形成硫系玻璃光学元件。
本发明的工作原理如下:
预热工序:控制成形室4升温区内的各段加热板的加热功率,使温度逐步上升至硫系玻璃压型所需的工艺温度,内部装有工件的成形模具1安装在模具下底板32上,在推模气缸的作用下,模具下底板32同成形模具1一起沿矩形模具导轨5循环移动,其中前纵推缸及后纵推缸同时动作,用于纵向推模,前横推缸及后横推缸同时动作,用于横向推模。由于热传导作用,工件温度在升温区末端也上升至预定的工艺温度,而且由于成形室4内部充有保护气体,可避免工件在高温上发生氧化。控制成形室4内保护气体的压力维持在设定的微正压范围内。
成形工序:当装有工件的成形模具1在推缸的作用下,按设定周期循环移动至模压气缸6下方时,模压气缸6带动模具上底板31下降并压紧成形模具1的上模套11。模压气缸6经过保压过程和零压过程后上升回位,在保压过程中气缸保持预先整定的下压压力不变,便于工件成型,在零压过程中气缸下压压力为零,工件只承受气缸压杆及模具上模部分的自重所形成的压力,便于工件体积随温度改变而自由伸缩。
退火工序:工件完成模压后,随同成形模具1一起在推模气缸的作用下,从升温区末端转移至降温区始端,进入退火工序。降温区靠前端的一部分安装有若干加热板,按退火温度曲线要求控制各加热板温度,工件依次经过该加热区域后进入自降温区后端进行自然冷却,完成退火过程。从成形模具1中进行脱模处理并取出。可在成形室4内安装监控设备,及时观察和监控成形室4内的运行状况。
在发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“水平”、“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
此外,在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是,上述装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种硫系玻璃光学元件的连续式成形方法,其特征在于,包括:
在同一密闭腔室内,在惰性气氛下,对硫系玻璃预制件依次进行预热、成形和退火,其中,所述预热、成形和退火的总模级数大于等于8级,所述成形的模级数大于等于3级,且所述成形的模级数与所述退火的模级数之比不大于1:1;
所述预热的模级温度满足Tg+60℃≤T≤Tg+100℃,所述预热的模级停留时间满足3min≤t≤30 min;
所述成形的模级温度满足Tg+50℃≤T≤Tg+80℃,所述成形的模级停留时间满足1.8min≤t≤5 min;
所述退火的模级温度满足Tg-100℃≤T≤Tg+10℃,所述退火的模级停留时间满足t≥3min;
施加载荷在成形模级中心处向两边呈现高斯分布,载荷在0.8~8.0 MPa间可调,某一模级处加载时间中心对称于模级停留时间,总加载时间为1.8 min≤t≤5 min;
所述成形所用的成形模具的位移控制精度≤0.001 mm,模级间模具移动时间≤5 s。
2.一种用于实施权利要求1所述的硫系玻璃光学元件的连续式成形方法的成形模具,用于硫系玻璃光学元件的连续式成形,其特征在于,所述成形模具从上到下依次包括上模套、上模仁、下模仁和下模套;所述上模套与上模仁之间为可拆卸式固定连接,所述下模套与下模仁之间为可拆卸式固定连接;所述上模仁的下端面与下模仁的上端面围成的模腔用于容纳待成形硫系玻璃;所述成形模具的位移控制精度≤0.001 mm,模级间模具移动时间≤5 s。
3.根据权利要求2所述的成形模具,其特征在于,所述上模仁、下模仁分别包括由中心向外依次设置面形压制区、环槽区、端面定位区和径向定位区,所述环槽区位于在硫系玻璃外圆区域之外,用于硫系玻璃在模压填充过程中释放多余材料。
4.根据权利要求2所述的成形模具,其特征在于,所述上模套与上模仁采用螺母内部嵌合方式连接,所述下模套与下模仁采用螺母内部嵌合方式连接。
5.根据权利要求2所述的成形模具,其特征在于,所述上模套和下模套的材质为陶瓷或石墨;所述上模仁和下模仁的材质为模具钢或合金碳化钨。
6.一种硫系玻璃光学元件的连续式成形装置,包括成形室,其特征在于,所述成形室为密封结构;所述连续式成形装置还包括:
模具导轨,安装在所述成形室的内部;
模具下底板,安装在所述模具导轨上,其上表面设有至少一个定位槽,用于定位下模套;
模具上底板,其下表面设有至少一个定位槽,用于定位上模套;
成形模具,所述成形模具为权利要求2-5中任一项所述的成形模具;所述上模套安装在模具上底板上,所述下模套安装在模具下底板上;
模压气缸,穿过所述成形室的顶板与所述模具上底板连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010396955.9A CN111533436B (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010396955.9A CN111533436B (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111533436A CN111533436A (zh) | 2020-08-14 |
CN111533436B true CN111533436B (zh) | 2022-08-23 |
Family
ID=71977684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010396955.9A Active CN111533436B (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111533436B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112266152B (zh) * | 2020-10-22 | 2022-08-26 | 宁波大学 | 一种硫系玻璃热压成型方法及设备 |
CN114230147A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-25 | 安徽光智科技有限公司 | 一种开合式硫系玻璃压坯制备模具 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5271875A (en) * | 1991-09-12 | 1993-12-21 | Bausch & Lomb Incorporated | Method for molding lenses |
TWI248919B (en) * | 2004-05-10 | 2006-02-11 | Asia Optical Co Inc | Method and device for molding optical glass lens |
JP2010138052A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Canon Inc | 光学素子の予備成形体の製造方法 |
JP2010285308A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Hitachi Maxell Ltd | 光学素子製造装置及び方法 |
CN106116110B (zh) * | 2016-07-25 | 2019-07-16 | 中国建筑材料科学研究总院 | 硫系玻璃的制备方法 |
CN207596702U (zh) * | 2017-11-28 | 2018-07-10 | 有研国晶辉新材料有限公司 | 一种用于硫系玻璃模压成型的模压机 |
CN108689590A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-10-23 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 硫系玻璃精密模压成形的方法 |
CN109250895B (zh) * | 2018-09-25 | 2022-02-11 | 成都光明南方光学科技有限责任公司 | 光学玻璃非球面透镜成型制造方法及其模具 |
CN110903021A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-03-24 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃精密模压成型方法及其装置 |
-
2020
- 2020-05-12 CN CN202010396955.9A patent/CN111533436B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111533436A (zh) | 2020-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111533436B (zh) | 硫系玻璃光学元件的连续式成形方法及装置 | |
CN102615201B (zh) | 铝合金钣金件冷热复合模成形方法 | |
CN102513440B (zh) | 获取优越高温力学性能镁合金成形件的方法及装置 | |
CN104556641A (zh) | 玻璃模造成型方法及应用该玻璃模造成型方法的设备 | |
CN110698042B (zh) | 一种硫系玻璃微透镜的热压成型制备方法 | |
CN103056181B (zh) | 一种h型钢热挤压成型方法 | |
JPH0551224A (ja) | 光学素子のプレス成形法およびその装置 | |
CN114573218B (zh) | 一种精密加载装置及精密加载板对板热压印设备 | |
CN102699328A (zh) | 一种大型钼电极的制作工艺 | |
EP0482624B1 (en) | Machine for molding optical element and method of producing the optical element by using the machine | |
CN109384372B (zh) | 一种基于类石墨烯电热膜的光学元件模压方法 | |
CN111960651A (zh) | 一种对向超声振动辅助模压成形装置及方法 | |
CN105682270A (zh) | 一种高频电磁感应热压烧结及钎焊装置 | |
CN101250021B (zh) | 透镜坯和透镜的制造方法 | |
CN103332852B (zh) | 硫系玻璃自动模压机 | |
US20030000253A1 (en) | Cold rolling of glass preforms | |
CN102699327B (zh) | 一种钼坩埚的制作工艺 | |
CN115477464A (zh) | 一种石英玻璃模压成形装置和方法 | |
CN203295349U (zh) | 硫系玻璃自动模压机 | |
CN214881102U (zh) | 一种异形曲面玻璃的热弯成型装置 | |
CN106045284B (zh) | 一种硫系玻璃的成形方法 | |
CN101508930B (zh) | 一种用于γ-TiAl合金棒材挤压的玻璃润滑剂及其制备方法 | |
CN113941680B (zh) | 一种高温真空条件下体积多向成形装置及制备方法 | |
US20230097788A1 (en) | Molding apparatus and molding method for precision glass elements | |
CN219861060U (zh) | 一种红外硫系玻璃挤球机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |