CN115572051A - 一种双源复合加热模压炉及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双源复合加热模压炉及方法，模压炉包括：保温箱，保温箱上设置有通气孔；下接触加热组件，设置于保温箱内的底部；下模具，设置于下接触加热组件上；加压组件，设置于保温箱的顶部；上接触加热组件，设置于加压组件的底部；上模具，设置于上接触加热组件的底部；下模具上设置有开口朝上的非球面凹槽，上模具上设置有开口朝下的非球面凹槽；双源复合加热模压炉还包括：环形辐射加热器，与上接触加热组件连接；环形辐射加热器围绕在玻璃坯料的四周。本申请采用两种不同热传递方式的加热器，结合热传导和热辐射的优势，且从不同的方位对玻璃坯料进行加热，不仅可以确保玻璃坯料受热均匀，还可以根据需要调整加热模式，提高玻璃坯料模压的效率和质量。
Description
技术领域
本发明涉及精密光学玻璃透镜模压成型设备领域，尤其涉及的是一种双源复合加热模压炉及方法。
背景技术
精密光学玻璃在航空航天、汽车、仪器仪表和消费电子领域应用日益广泛。光学玻璃相对于塑料材质，具有透光性好、耐高温、抗划伤和寿命长等优点。光学玻璃的制造技术成为光学领域的研究重点，尤其在消费电子行业，光学玻璃成为了各企业研发光学产品的首选材料。
目前，大尺寸的精密光学元件主要通过精密磨削、研磨和抛光等冷加工技术和精密模压成型技术制造获得。传统的冷加工技术由于工序复杂繁多、生产成本高且生产效率低，越来越不能满足行业的需求，而精密模压成型技术在保证产品成型精度和产品一致性的前提下，还具有生产效率高和生产成本低等特点，成为了一种发展前景广阔的制造方法。模压成型技术是一种将模具的表面形貌复制到玻璃坯料上的生产方法。首先，需要将工件加热至转化点温度以上并保持温度稳定均衡，然后，采用压型装置对模具中的工件完成压制，最后，工件在炉内完成退火和冷却。现有技术中，传统的模压设备的加热元件的能量从工件外表面向中心传递，在加热大尺寸光学玻璃时，常存在外表面和中心受热不均的问题，从而严重影响工件模压成型的精度。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双源复合加热模压炉及方法，旨在解决现有技术中光学玻璃的模压成型时受热不均的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种双源复合加热模压炉，包括：
保温箱，所述保温箱上设置有通气孔；
下接触加热组件，设置于所述保温箱内的底部；
下模具，设置于所述下接触加热组件上；
加压组件，设置于所述保温箱的顶部；
上接触加热组件，设置于所述加压组件的底部；
上模具，设置于所述上接触加热组件的底部；
其中，所述下模具上设置有开口朝上的非球面凹槽，所述上模具上设置有开口朝下的非球面凹槽；
所述加压组件为所述上模具与所述下模具之间的玻璃坯料提供压力；其中，所述双源复合加热模压炉还包括：
环形辐射加热器，与所述上接触加热组件连接；
其中，所述环形辐射加热器围绕在所述玻璃坯料的四周。
所述的双源复合加热模压炉，其中，所述下接触加热组件包括：
底座，设置于所述保温箱内的底部；
第一隔热板，设置于所述底座；
第一加热板，设置于所述第一隔热板；
若干个第一硅钼电加热棒，位于所述第一加热板内；
第一热电偶，设置于所述第一加热板；
第一均热板，设置于所述第一加热板且覆盖所述第一热电偶；
其中，所述第一均热板延伸至所述下模具外；
所述上接触加热组件包括：
连接板，设置于所述加压组件的底部；
第二隔热板，设置于所述连接板；
第二加热板，设置于所述第二隔热板；
若干个第二硅钼电加热棒，位于所述第二加热板内；
第二热电偶，设置于所述第二加热板；
第二均热板，设置于所述第二加热板且覆盖所述第二热电偶；
其中，所述第二均热板延伸至所述上模具外。
所述的双源复合加热模压炉，其中，所述第一隔热板的两侧设置有锯齿结构；
所述第二隔热板的两侧设置有锯齿结构。
所述的双源复合加热模压炉，其中，所述环形辐射加热器包括：
支架，设置于所述第二隔热板；
环形石英管，设置于所述支架；
环形发热体，穿设在所述环形石英管内；
反射涂层，设置于所述环形石英管的外半圈上；
其中，所述反射涂层将所述环形发热体向外辐射的红外射线反射至所述环形石英管的中心。
所述的双源复合加热模压炉，其中，所述加压组件包括：
上安装板，设置于所述保温箱外的顶部；
运动轴，移动设置于所述上安装板，并穿过所述保温箱，与所述连接板连接；
伺服驱动组件，位于所述保温箱外，并与所述运动轴连接；
其中，所述运动轴内设置有循环冷却水通道；
所述伺服驱动组件用于驱动所述运动轴上下移动。
所述的双源复合加热模压炉，其中，所述上安装板上设置有密封环，所述密封环套设在所述运动轴外。
所述的双源复合加热模压炉，其中，所述保温箱包括：
箱体，设置有箱口；所述箱体内设置有循环冷却水通道；
门体，活动设置于所述箱口，并覆盖所述箱口；所述门体上设置有耐高温石英玻璃视窗；
若干保温板，设置于所述箱体的内侧；
若干红外反射屏，设置于所述保温板朝向所述玻璃坯料的一侧。
所述的双源复合加热模压炉，其中，所述箱体采用钢板密封连接形成；
所述保温板采用纳米级孔隙保温板；
所述红外反射屏采用不锈钢抛光板。
一种双源复合加热模压方法，其中，应用于如上述任一项所述双源复合加热模压炉，所述加热方法包括：
将玻璃坯料放置在上模具和下模具之间，去除保温箱内的空气至预设真空度；
启动环形辐射加热器、上接触加热组件以及下接触加热组件对所述玻璃坯料进行第一阶段加热，以使所述玻璃坯料软化；其中，所述环形辐射加热器的加热温度高于所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件的加热温度；
启动加压组件对所述玻璃坯料进行挤压；
控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行第二阶段加热，并继续控制所述加压组件对所述玻璃坯料进行挤压；其中，所述环形辐射加热器的加热温度低于所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件的加热温度；
当所述玻璃坯料填充满非球面凹槽后，控制所述加压组件对所述玻璃坯料进行保压，并控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行保温预设时间；
控制所述加压组件对所述玻璃坯料停止保压，并控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行退火后冷却至常温，以得到玻璃透镜。
所述的双源复合加热模压方法，其中，在所述退火过程中，控制所述加压组件移动上模具，以使所述上模具接触所述玻璃坯料。
有益效果：本申请采用两种不同热传递方式的加热器，结合了热传导和热辐射两种传热方式的优势，且从不同的方位对玻璃坯料进行加热，不仅可以确保玻璃坯料受热均匀，还可以根据需要调整加热模式，提高玻璃坯料模压的效率和质量。
附图说明
图1是本发明中双源复合加热模压炉的截面图。
图2是本发明中环形辐射加热器的结构示意图。
图3是本发明中双源复合加热模压炉的第一结构示意图。
图4是本发明中双源复合加热模压炉的第二结构示意图。
附图标记说明：
1、伺服驱动组件；2、运动轴；3、连接板；4、第二隔热板；5、第二加热板；6、第二硅钼电加热棒；7、第二热电偶；8、第二均热板；9、环形石英管；10、支架；11、玻璃坯料；12、后钢板；13、底钢板；14、下接触加热组件；15、保温板；16、红外反射屏；17、耐高温石英玻璃视窗；18、门体；19、上接触加热组件；20、前钢板；21、上安装板；22、密封环。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请同时参阅图1-图4，本发明提供了一种双源复合加热模压炉的一些实施例。
如图1所示，本发明的双源复合加热模压炉，包括：
保温箱，所述保温箱上设置有通气孔；
下接触加热组件14，设置于所述保温箱内的底部；
下模具，设置于所述下接触加热组件14上；
加压组件，设置于所述保温箱的顶部；
上接触加热组件19，设置于所述加压组件的底部；
上模具，设置于所述上接触加热组件19的底部；
环形辐射加热器，与所述上接触加热组件19连接；
其中，所述下模具上设置有开口朝上的非球面凹槽，所述上模具上设置有开口朝下的非球面凹槽；
所述加压组件为所述上模具与所述下模具之间的玻璃坯料11提供压力；
所述环形辐射加热器围绕在所述玻璃坯料11的四周。
具体地，通气孔有两种功能，一是用于排出保温箱中的气体(主要是氧气)，具体可以采用真空泵调整保温箱内的真空度；二是用于输入气体调节保温箱内的温度，具体可以采用气泵等气体输送装置输入惰性气体对保温箱内工件进行冷却。接触加热组件是指通过接触的方式传导热量实现加热的器件，上接触加热组件19和下接触加热组件14分别从上方和下发对玻璃坯料11进行加热。加压组件可以上下移动上模具，从而对上模具和下模具之间玻璃坯料11进行挤压。可以理解的是，上模具和下模具采用导热能力强的材料制成，例如，采用金属材料制成，接触加热组件上产生的热量通过模具传导至玻璃坯料11。环形辐射加热器是指通过辐射方式传递热量实现加热的圆环形状器件，环形辐射加热器通过辐射红外线至玻璃坯料11，环形辐射加热器具体从四周对玻璃坯料11进行加热。
本申请采用两种不同的热传导方式的加热器，且从不同的方位对玻璃坯料11进行加热，不仅可以确保玻璃坯料11受热均匀，还可以根据需要调整加热模式，提高玻璃坯料11模压的效率和质量。
举例说明，在玻璃坯料11的模压过程中，需要先对玻璃坯料11进行加热至转化点温度，使得玻璃坯料11软化或融化，以便模具对玻璃坯料11压制成型。由于需要对玻璃坯料11加工成玻璃透镜，玻璃透镜通常为中间厚且边缘薄的结构，玻璃透镜的两侧表面呈非球面状。玻璃坯料11为球形、椭球形或圆柱形，在对玻璃坯料11进行压制时，需要使玻璃坯料11填充满上模具的非球面凹槽和下模具的非球面凹槽所形成的透镜状凹槽。
可以将加热分为多个阶段，在第一阶段加热中，以环形辐射加热器为主，使玻璃坯料11的四周优先软化，以便玻璃坯料11向四周变形展开。需要说明的是，由于环形辐射加热器采用辐射方式加热，辐射的红外线直接照射至玻璃坯料11，比起传导方式加热更加优先提高玻璃坯料11的温度。在第一阶段加热中，以接触加热组件(即上接触加热组件19和下接触加热组件14)为辅，在玻璃坯料11向四周变形展开后，即增大接触面积后，充分与玻璃坯料11接触，以便传导热量。
在第二阶段加热中，以接触加热组件为主，使玻璃坯料11的中部充分受热；以环形辐射加热器为辅，确保玻璃坯料11的边缘的温度接近于中部的温度，提高温度的均匀性。
由此可知，在第一阶段加热过程中有利于缩短模压时间，提高模压效率，在第二阶段加热过程中，有利于提高受热均匀性，确保模压质量。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1所示，所述下接触加热组件14包括：
底座，设置于所述保温箱内的底部；
第一隔热板，设置于所述底座；
第一加热板，设置于所述第一隔热板；
若干个第一硅钼电加热棒，位于所述第一加热板内；
第一热电偶，设置于所述第一加热板；
第一均热板，设置于所述第一加热板且覆盖所述第一热电偶；
其中，所述第一均热板延伸至所述下模具外。
具体地，第一隔热板用于隔绝热量传导至底座以及保温箱，第一加热板用于产生热量，第一加热板内设置有第一硅钼电加热棒，第一硅钼电加热棒将电能转化成热能，第一热电偶用于检测第一加热板的加热温度，第一均热板用于将第一加热板产生的热量均匀化，避免局部温度过高或过低。
第一均热板的宽度大于下模具的宽度，第一均热板在下模具上的投影会覆盖整个下模具，下模具的边缘之外也存在第一均热板，为下模具的边缘提供加热，下模具受热更均匀，则可以对玻璃坯料11进行均匀传热。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1、图3以及图4所示，所述上接触加热组件19包括：
连接板3，设置于所述加压组件的底部；
第二隔热板4，设置于所述连接板3；
第二加热板5，设置于所述第二隔热板4；
若干个第二硅钼电加热棒6，位于所述第二加热板5内；
第二热电偶7，设置于所述第二加热板5；
第二均热板8，设置于所述第二加热板5且覆盖所述第二热电偶7；
其中，所述第二均热板8延伸至所述上模具外。
具体地，第二隔热板4用于隔绝热量传导至加压组件，第二加热板5用于产生热量，第二加热板5内设置有第二硅钼电加热棒6，第二硅钼电加热棒6将电能转化成热能，第二热电偶7用于检测第二加热板5的加热温度，第二均热板8用于将第二加热板5产生的热量均匀化，避免局部温度过高或过低。
第二均热板8的宽度大于上模具的宽度，第二均热板8在上模具上的投影会覆盖整个上模具，上模具的边缘之外也存在第二均热板8，为上模具的边缘提供加热，上模具受热更均匀，则可以对玻璃坯料11进行均匀传热。
上模具位于上接触加热组件19的中心，下模具位于下接触加热组件14的中心。上模具和下模具位于保温箱的中央位置。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1所示，所述第一隔热板的两侧设置有锯齿结构。
具体地，第一隔热板上设置锯齿结构，锯齿结构可以减少第一隔热板与底座的接触面积，以及减少第一隔热板与第一加热板的接触面积，从而减少第一加热板的热量经过第一隔热板传导至底座及保温箱。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1所示，所述第二隔热板4的两侧设置有锯齿结构。
具体地，第二隔热板4上设置锯齿结构，锯齿结构可以减少第二隔热板4与连接板3的接触面积，以及减少第二隔热板4与第二加热板5的接触面积，从而减少第二加热板5的热量经过第二隔热板4传导至连接板3及加压组件。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1-图2所示，所述环形辐射加热器包括：
支架10，设置于所述第二隔热板4；
环形石英管9，设置于所述支架10；
环形发热体，穿设在所述环形石英管9内；
反射涂层，设置于所述环形石英管9的外半圈上；
其中，所述反射涂层将所述环形发热体辐射的红外射线反射至所述环形石英管9的中心。
具体地，环形发热体将电能转化为红外光能，并穿过环形石英管9辐射至玻璃坯料11，环形石英管9分为外半圈和内半圈，内半圈靠近环形石英管9的中心，外半圈远离环形石英管9的中心。由于玻璃坯料11位于环形辐射加热器的中心，外半圈上形成反射涂层，反射涂层将环形发热体辐射的红外射线反射，并穿过内半圈至环形石英管9的中心的玻璃坯料11上。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1、图3以及图4所示，所述加压组件包括：
上安装板21，设置于所述保温箱外的顶部；
运动轴2，移动设置于所述上安装板21，并穿过所述保温箱，与所述连接板3连接；
伺服驱动组件1，位于所述保温箱外，并与所述运动轴2连接；
其中，所述运动轴2内设置有循环冷却水通道；
所述伺服驱动组件1用于驱动所述运动轴2上下移动。
具体地，加压组件通过移动上接触加热组件19和上模具，并为玻璃坯料11施加压力，实现玻璃坯料11的成型。伺服驱动组件1驱动运动轴2上下移动，从而带动上接触加热组件19和上模具上下移动。为了降低运动轴2的温度，在运动轴2内设置循环冷却水通道。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1所示，所述上安装板21上设置有密封环22，所述密封环22套设在所述运动轴2外。
具体地，为了确保保温箱和运动轴2连接处的密封性，在上安装板21上设置密封环22，该密封环22套设在运动轴2外，防止外界的空气进入到保温箱内。当然还可以采用其它结构，例如，在上安装板21上设置波纹管，该波纹管连接运动轴2。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1所示，所述保温箱包括：
箱体，设置有箱口；所述箱体内设置有循环冷却水通道；
门体18，活动设置于所述箱口，并覆盖所述箱口；所述门体18上设置有耐高温石英玻璃视窗17；
若干保温板15，设置于所述箱体的内侧；
若干红外反射屏16，设置于所述保温板15朝向所述玻璃坯料11的一侧。
具体地，为了便于取放玻璃坯料11，以及观看玻璃坯料11的模压过程和模压炉的运行状况，在箱体侧面的箱口处设置门体18，且门体18上设置有耐高温石英玻璃视窗17，通过打开门体18可以取放玻璃坯料11，关上门体18后，可以通过耐高温石英玻璃视窗17观察到保温箱内。耐高温石英玻璃视窗17采用耐高温石英玻璃板，耐高温石英玻璃板采用耐高温密封胶密封连接在门体18上。
保温板15分布在箱体内的前后左右上下各个内壁上，每个保温板15上均设置有红外反射屏16。
需要说明的是，在箱体的其它位置还可以设置耐高温石英玻璃视窗，以便从不同角度观看玻璃坯料11的模压过程和模压炉的运行状况。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1所示，所述箱体采用钢板密封连接形成。
具体地，箱体呈长方体形，并由六块钢板(具体为底钢板13、前钢板20、后钢板12、左钢板、右钢板、顶钢板)密封连接形成，具体可以采用耐高温密封胶对钢板接缝进行密封，确保外界的空气难以进入箱体内。钢板可以采用不锈钢钢板。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1所示，所述保温板15采用纳米级孔隙保温板。
具体地，为了确保保温箱的保温效果，采用纳米级孔隙保温板，通过纳米级孔隙阻断热量的传导和辐射，使玻璃坯料11处于稳定的高温环境中。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1所示，所述红外反射屏16采用不锈钢抛光板。
具体地，为了防止热量流失，采用红外反射屏16将辐射的红外线反射回保温箱的中央，进一步提升加热效率。
本发明的有益效果：
1、复合加热方式和多重保温隔热策略能有效提高大尺寸工件的加热效率和加热均匀性，降低工件在成型过程中的温度梯度，并改善其应力分布，从而降低工件成型后的形貌偏差，提升成品质量及批量生产时的品质一致性。
2、运动轴设有循环冷却水通道，配合双层斯特封密封，易于达到良好的动密封效果。同时，模压炉体采用高温密封胶进行完全密封，保证了模压炉中极高的真空度，不仅能改善模压过程中工件表面产生气泡、工件成型不到位等缺陷，还能降低模压炉零部件和模具在高温下的氧化。
3、模压炉内侧采用多重隔热保温方式，提升了炉体中心的加热效率，降低了能量耗散。
本发明主要用于精密光学玻璃透镜模压成型设备。
基于上述任意一实施例所述的双源复合加热模压炉，本发明还提供了一种双源复合加热模压方法方法的较佳实施例：
本发明实施例的双源复合加热模压方法，包括以下步骤：
步骤S100、将玻璃坯料放置在上模具和下模具之间，去除保温箱内的空气至预设真空度。
具体地，玻璃坯料可以采用普通的玻璃坯料，也可以是经过预处理的玻璃坯料。放置在上模具和下模具之间的玻璃坯料可以是一个整体的坯料。为了防止玻璃坯料和保温箱内各部件氧化，在模压之前，需要去除保温箱内的氧气，具体通过通气孔抽去保温箱内的空气，当然在抽去保温箱内的空气至预设真空度后，还可以充入惰性气体，惰性气体包括：氮气、氦气、氖气、氩气中的至少一种。
玻璃坯料放置在上模具和下模具之间时，上模具和下模具分别接触玻璃坯料的上侧和下侧，则需要先控制加压组件将上接触加热组件和上模具上移，使得上模具和下模具分离一定距离，然后将玻璃坯料放置在下模具上，再控制加压组件将上接触加热组件和上模具下移，使得上模具接触玻璃坯料。
可以理解的是，加压组件还可以包括压力传感器，通过压力传感器确定上模具是否接触玻璃坯料，上接触加热组件和上模具具有一定重量，被压力传感器检测到，当上模具接触玻璃坯料后，玻璃坯料会对上模具起到支撑作用，压力传感器检测到的重量减轻。也就是说，压力传感器检测到重量减轻时，则上模具接触玻璃坯料。
步骤S200、启动环形辐射加热器、上接触加热组件以及下接触加热组件对所述玻璃坯料进行第一阶段加热，以使所述玻璃坯料软化；其中，所述环形辐射加热器的加热温度高于所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件的加热温度。
具体地，模压过程可以分为软化过程和压制过程，先加热使玻璃坯料软化，然后对玻璃坯料进行压制。当然在玻璃坯料部分软化时，即进行初步压制，在玻璃坯料全部软化后，进一步压制。
本申请通过环形辐射加热器和接触加热组件相结合对玻璃坯料进行加热，使玻璃坯料软化。环形辐射加热器和接触加热组件的控制过程分为多个阶段：第一阶段加热、第二阶段加热、保温阶段以及退火阶段。
在第一阶段加热时，以环形辐射加热器为主，以接触加热组件为辅。环形辐射加热器的加热温度配置为较高温度和较大升温速率，接触加热组件的加热温度配置为较低温度和较小升温速率。环形辐射加热器对玻璃坯料进行加热时，由于辐射的红外线可以直接照射到玻璃坯料上，要比接触加热组件更快实现对玻璃坯料的加热，且环形辐射加热器对玻璃坯料的侧面进行加热后，便于挤压玻璃坯料，使玻璃坯料扁平化，也就充分与上模具、下模具接触，利于接触加热组件的快速热传导。
环形辐射加热器的加热温度和接触加热组件的加热温度可以通过输入的电能进行控制，还可以设置温度传感器测量环形辐射加热器的加热温度，设置热电偶测量接触加热组件的加热温度。环形辐射加热器的加热温度高于接触加热组件的加热温度时，玻璃坯料侧面优先软化。
第一阶段加热的时间可以预先设置，也可以直接观察玻璃坯料的状态。例如，当达到第一阶段的预设加热时间后，第一阶段加热结束。再如，当玻璃坯料的侧面出现软化(或者变得透明)时，第一阶段加热结束。当然还可以在加压组件上设置压力传感器，由于玻璃坯料部分软化，对上模具的支撑减弱，压力传感器检测到的重量增加，当检测到重量增加到预设值时，第一阶段加热结束。
步骤S300、启动加压组件对所述玻璃坯料进行挤压。
具体地，当第一阶段加热结束后，玻璃坯料部分软化，则可以启动加压组件对玻璃坯料进行挤压。挤压时，可以控制加压组件移动预设距离，也可以是控制加压组件移动至压力传感器检测到重量减小到另一预设值。
可以理解的是，步骤S200的第一阶段加热和步骤S300的挤压可以同步进行。
步骤S400、控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行第二阶段加热，并继续控制所述加压组件对所述玻璃坯料进行挤压；其中，所述环形辐射加热器的加热温度低于所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件的加热温度。
具体地，在第二阶段加热时，以接触加热组件为主，以环形辐射加热器为辅。接触加热组件的加热温度配置为较高温度，环形辐射加热器的加热温度配置为较低温度。由于玻璃透镜的中部的厚度较厚，需要接触加热组件充分软化玻璃坯料。
步骤S500、当所述玻璃坯料填充满非球面凹槽后，控制所述加压组件对所述玻璃坯料进行保压，并控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行保温预设时间。
具体地，在保压保温阶段，加压组件对玻璃坯料施加一定压力，环形辐射加热器的加热温度和接触加热组件的加热温度相互配合使玻璃坯料处于均匀的温度场中，具体可以通过观测或模拟的方式，确定环形辐射加热器的加热温度和接触加热组件的加热温度，以形成均匀的温度场。
步骤S600、控制所述加压组件对所述玻璃坯料停止保压，并控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行退火后冷却至常温，以得到玻璃透镜。
具体地，控制加压组件停止加压，且确保上模具与玻璃坯料的上侧面接触。控制环形辐射加热器和接触加热组件进行退火，具体退火工艺可以根据需要进行设置，退火完成后，形成玻璃透镜，则控制环形辐射加热器和接触加热组件停止加热，使成型的玻璃透镜冷却至室温。
具体地，在所述退火过程中，控制所述加压组件移动上模具，以使所述上模具接触所述玻璃坯料。由于在退火过程中玻璃坯料的尺寸可能会变化，为了确保玻璃坯料的温度场均匀，可以控制加压组件移动上模具，以使上模具接触玻璃坯料。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种双源复合加热模压炉，包括：
保温箱，所述保温箱上设置有通气孔；
下接触加热组件，设置于所述保温箱内的底部；
下模具，设置于所述下接触加热组件上；
加压组件，设置于所述保温箱的顶部；
上接触加热组件，设置于所述加压组件的底部；
上模具，设置于所述上接触加热组件的底部；
其中，所述下模具上设置有开口朝上的非球面凹槽，所述上模具上设置有开口朝下的非球面凹槽；
所述加压组件为所述上模具与所述下模具之间的玻璃坯料提供压力；其特征在于，所述双源复合加热模压炉还包括：
环形辐射加热器，与所述上接触加热组件连接；
其中，所述环形辐射加热器围绕在所述玻璃坯料的四周。
2.根据权利要求1所述的双源复合加热模压炉，其特征在于，所述下接触加热组件包括：
底座，设置于所述保温箱内的底部；
第一隔热板，设置于所述底座；
第一加热板，设置于所述第一隔热板；
若干个第一硅钼电加热棒，位于所述第一加热板内；
第一热电偶，设置于所述第一加热板；
第一均热板，设置于所述第一加热板且覆盖所述第一热电偶；
其中，所述第一均热板延伸至所述下模具外；
所述上接触加热组件包括：
连接板，设置于所述加压组件的底部；
第二隔热板，设置于所述连接板；
第二加热板，设置于所述第二隔热板；
若干个第二硅钼电加热棒，位于所述第二加热板内；
第二热电偶，设置于所述第二加热板；
第二均热板，设置于所述第二加热板且覆盖所述第二热电偶；
其中，所述第二均热板延伸至所述上模具外。
3.根据权利要求2所述的双源复合加热模压炉，其特征在于，所述第一隔热板的两侧设置有锯齿结构；
所述第二隔热板的两侧设置有锯齿结构。
4.根据权利要求2所述的双源复合加热模压炉，其特征在于，所述环形辐射加热器包括：
支架，设置于所述第二隔热板；
环形石英管，设置于所述支架；
环形发热体，穿设在所述环形石英管内；
反射涂层，设置于所述环形石英管的外半圈上；
其中，所述反射涂层将所述环形发热体向外辐射的红外射线反射至所述环形石英管的中心。
5.根据权利要求2所述的双源复合加热模压炉，其特征在于，所述加压组件包括：
上安装板，设置于所述保温箱外的顶部；
运动轴，移动设置于所述上安装板，并穿过所述保温箱，与所述连接板连接；
伺服驱动组件，位于所述保温箱外，并与所述运动轴连接；
其中，所述运动轴内设置有循环冷却水通道；
所述伺服驱动组件用于驱动所述运动轴上下移动。
6.根据权利要求5所述的双源复合加热模压炉，其特征在于，所述上安装板上设置有密封环，所述密封环套设在所述运动轴外。
7.根据权利要求1所述的双源复合加热模压炉，其特征在于，所述保温箱包括：
箱体，设置有箱口；所述箱体内设置有循环冷却水通道；
门体，活动设置于所述箱口，并覆盖所述箱口；所述门体上设置有耐高温石英玻璃视窗；
若干保温板，设置于所述箱体的内侧；
若干红外反射屏，设置于所述保温板朝向所述玻璃坯料的一侧。
8.根据权利要求7所述的双源复合加热模压炉，其特征在于，所述箱体采用钢板密封连接形成；
所述保温板采用纳米级孔隙保温板；
所述红外反射屏采用不锈钢抛光板。
9.一种双源复合加热模压方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8中任一项所述双源复合加热模压炉，所述加热方法包括：
将玻璃坯料放置在上模具和下模具之间，去除保温箱内的空气至预设真空度；
启动环形辐射加热器、上接触加热组件以及下接触加热组件对所述玻璃坯料进行第一阶段加热，以使所述玻璃坯料软化；其中，所述环形辐射加热器的加热温度高于所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件的加热温度；
启动加压组件对所述玻璃坯料进行挤压；
控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行第二阶段加热，并继续控制所述加压组件对所述玻璃坯料进行挤压；其中，所述环形辐射加热器的加热温度低于所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件的加热温度；
当所述玻璃坯料填充满非球面凹槽后，控制所述加压组件对所述玻璃坯料进行保压，并控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行保温预设时间；
控制所述加压组件对所述玻璃坯料停止保压，并控制所述环形辐射加热器、所述上接触加热组件以及所述下接触加热组件对所述玻璃坯料进行退火后冷却至常温，以得到玻璃透镜。
10.根据权利要求9所述的双源复合加热模压方法，其特征在于，在所述退火过程中，控制所述加压组件移动上模具，以使所述上模具接触所述玻璃坯料。
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2022
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