CN202785961U - 模压成形模 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的模压成形模，在将玻璃坯料以软化状态冲压成形而成形出透镜等玻璃光学元件时所使用；特别是，即使是上模和下模分离的模压成形模，在将玻璃坯料供给至下模的成形面时，以及从下模的成形面取出玻璃光学元件时，通过以包围下模的中径部和小径部周围的方式安装限制光学玻璃元件外径的外径限制部件，能够抑制冲压成形时上、下模的成形面间的偏心尤其是位移，从而能够高生产率地制造出高精度的光学元件。

Description

模压成形模

技术领域

本实用新型涉及的模压成形模，在将玻璃坯料冲压成形而成形出透镜等玻璃光学元件时所使用。

背景技术

在现有技术下，作为玻璃透镜的成形方法，已知的有利用成形模对软化的玻璃坯料进行冲压成形的模压成形法。

例如，存在如下的成形方法，即，使用预先安装有上模和下模的成形模，将玻璃坯料供给至下模的成形面上，在此状态下通过加热成形模，将玻璃坯料加热并软化，之后利用上、下模冲压该玻璃坯料，在冷却至规定温度后，将玻璃压型体(例如，非球面透镜等的光学元件)取出至装置外部。

在这种成形方法中，由于上模和下模分别安装在不同的冲压轴上，所以无论将圆筒模具安装在上模或是下模的任一侧，也无法使圆筒模具的内周面具有限制玻璃压型体外径的外径限制功能。这是因为：冲压成形后上模和下模被分离，此时存在冲压成形的透镜贴附于上模的成形面上的情况，为了避免透镜贴附于成形面，必须使用使透镜从上模的成形面强制脱离的部件，其结果是，使成形模的结构变得复杂。

这样，在上述方法中，无法在圆筒模具的内周面上设置限制透镜外径的功能，而需要在圆筒模具和下模之间与圆筒模具分开地配设具有外径限制功能的部件。但是，只是在圆筒模具和下模之间配设具有外径限制功能的部件，会导致各部件间的间隙变大，上模和下模的同轴度会降低，从而难以高精度地保持成形的玻璃压型体的位移。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种即使在使用了上模和下模分离的模压成形模的情况下，也能够使上、下模保持高同轴度状态，从而能够得到偏心精度高的玻璃光学元件的模压成形模。

本实用新型涉及的模压成形模，是玻璃光学元件的模压成形模，该模压成形模具备：具有相互相对的成形面且能够相互分离或靠近的上模和下模，以及将上述上模和上述下模的移动轴限制为处于同一直线上的圆筒模具，该模压成形模的特征在于，在上述下模上形成有：具有上述成形面的中径部，直径小于该中径部的小径部，以及直径大于上述中径部的大径部；限制上述玻璃光学元件外径的外径限制部件被安装为包围上述中径部和上述小径部的周围。

(实用新型效果)

将玻璃坯料供给至下模的成形面上时，以及将玻璃压型体从下模的成形面取出时，即使是使用了上模和下模相互分离的模压成形模，由于限制玻璃压型体外径的外径限制部件以包围下模的中径部和下模的小径部周围的方式被安装，因此可以最小限度地保持圆筒模具和下模的间隙，从而能够在高精度地维持上模和下模的同轴度的状态下进行冲压成形，其结果是，能够得到玻璃压型体的面间偏心被抑制的玻璃压型体。

附图说明

图1为本实用新型的实施方式涉及的模压成形模的剖面图。

具体实施方式

以下，根据附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。图1是表示本实用新型的实施方式涉及的模压成形模的剖面图。

在图1中，符号1为具有第一成形面1a(凹形状)的上模，符号2为具有第二成形面2a(凹形状)的下模。上模1和下模2以各自的第一成形面1a和第二成形面2a相对的方式对置配置，并且呈同轴状地插入到圆筒模具3中。

另外，在上模1上呈一体地设有：具有成形面1a的小径部1b、直径大于该小径部1b的中径部1c以及直径大于该中径部1c的大径部1d。在下模2上，从下模2的成形面2a侧朝向下方呈一体地形成有：具有成形面2a的中径部2b、直径小于该中径部2b的小径部2c、直径大于该中径部2b的大径部2d以及直径大于该大径部2d的凸缘部2e。

上模1、下模2以及圆筒模具3由同一材质形成，例如由碳化钨(WC)或碳化硅(SiC)形成。

在圆筒模具3的内周面上，从其一端侧(图1中的下端侧)起呈一体地设有内径最小的小径部3a、内径大于小径部3a的中径部3b、内径大于中径部3b的大径部3c，并且，通过上模1的大径部1d和圆筒模具3的大径部3c滑动配合，能够高精度地确保上模1和圆筒模具3的同轴度。

另外，圆筒模具3的外周设有上铸型4，上模1和圆筒模具3通过插入到上铸型4内，能够高精度地确保与上铸型4的同轴度，并且，上模1和圆筒模具3能够与上铸型4呈一体地进行动作。

上铸型4与设有上轴(未图示)的上平板(未图示)相连，并且与上轴呈一体地进行动作。在上平板和上模1之间设有用于调整透镜厚度的垫片。

另外，在上模1的小径部1b和上模1的中径部1c的外周设有用于将成形的透镜从上模1的成形面1a分离的强制脱模部件5。该强制脱模部件5具有脱模环5a和弹簧5b，通过弹簧5b的伸缩作用，脱模环5a能够沿圆筒模具3的中径部3b滑动而进行上下动作。另外，在上模1和下模2分离时强制脱模部件5的弹簧5b伸展，由此脱模环5a将透镜的外径向下模2侧挤压，从而能够使透镜从上模1的成形面1a脱模。

另外，在下模2上，以包围下模2的中径部2b和小径部2c周围的方式安装有冲压成形时限制玻璃光学元件外径的外径限制部件6。该外径限制部件6由包围小径部2c并在径向上被分成两部分的内筒部件6a、包围中径部2b的环状部件6b以及包围内筒部件6a和环状部件6b的一部分的外筒部件6c构成。在下模2的中径部2b和小径部2c之间形成有阶梯部，内筒部件6a的上端卡合于该阶梯部。另外，内筒部件6a的纵向长度与下模2的小径部2c的长度相同。

另外，在内筒部件6a的外周面上设有第一螺纹部(阳螺纹)。环状部件6b插入下模2的中径部2b的外周，冲压时该环状部件6b能够与成形的玻璃透镜接触并限制其外径。更详细地说，环状部件6b的内周面与下模2的中径部2b相抵接，在进行冲压成形时，透镜的外径被形成为稍大于上模1的小径部1b的外径，由此，在上模1和下模2分离时，强制脱模部件5能够挤压透镜的外径。

另外，在环状部件6b的外周上沿圆周方向设有阶差部。环状部件6b的下端面抵接在内筒部件6a的顶面上。外筒部件6c将内筒部件6a和环状部件6b包围并且在外筒部件6c下侧的内表面设有第二螺纹部(阴螺纹)，通过第二螺纹部与内筒部件6a的第一螺纹部进行螺合，能够将内筒部件6a和环状部件6b固定在下模2上。进而，在外筒部件6c的内周面上设有能够与设置在环状部件6b上的阶差部卡合的卡固部。

在将外径限制部件6组装到下模2时，首先，将两个内筒部件6a以相对置的状态配设在下模2的小径部2c的周围，接着，将环状部件6b从下模2的上方插入下模2的中径部2b。然后，将外筒部件6c的第二螺纹部(阴螺纹)从下模2的上方螺接到内筒部件6a的第一螺纹部(阳螺纹)，并将外筒部件6c的卡固部卡合于环状部件6b的阶差部，由此能够组装外径限制部件6。

另外，优选在内筒部件6a或下模2上形成有止转部件，从而在将外筒部件6c与内筒部件6a螺接时，内筒部件6a不会相对于下模2的小径部2c进行相对旋转。

另外，在下模2的外周配置有下铸型7。该下铸型7和下模2的凸缘部2e相抵接，且在该下铸型7与下模2的大径部2d之间设有规定的间隙(仅供圆筒模具3的下端部能够插入的间隙)，并且该下铸型7与设有下轴(未图示)的下平板8相连。

另外，上模1的大径部1d和圆筒模具3的大径部3c之间的间隙被设定为1μm～2μm，下模2的大径部2d和圆筒模具3的小径部3a之间的间隙被设定为1μm～4μm，圆筒模具3的大径部3c和上铸型4的内周面之间的间隙被设定为10μm～40μm，环状部件6b和下模2的中径部2b之间的间隙被设定为1μm～5μm(大致相同的直径)。

接下来，对使用如上述那样形成的模压成形模将玻璃透镜进行冲压成形的情况进行说明。

首先，在上模1和下模2分离的状态下，将加热并软化的玻璃坯料供给到下模2的成形面2a上。接着，当使上模1和圆筒模具3靠近下模2时，圆筒模具3下端部被插入下模2的大径部2d和下铸型7的内周面之间，由此圆筒模具3的下侧内周面与下模2的大径部2d相抵接。此时，上模1和下模2的同轴度被高精度地维持。

进而，当上模1和下模2靠近时，玻璃坯料被成形面1a、2a挤压，由此形成所需的双凸形状的非球面透镜。在该挤压时，圆筒模具3的下端面与下模2的凸缘部2e相抵接，圆筒模具3能够将上模1和下模2的移动轴限制为处于同一直线上，从而不仅能够高精度地维持上模1和下模2的位移(shift)，而且能够高精度地维持上模1和下模2的倾斜(tilt)。

在此，上模1的中径部1c和大径部1d的断层差，与圆筒模具3的中径部3b和大径部3c的断层差之间设有规定的间隙，在进行冷却时，上模1的成形面1a根据玻璃的收缩量而随下模2的成形面2a移动从而挤压透镜，因此能够将成形面1a、2a的形状准确地复制到玻璃上。之后，将透镜冷却至规定的温度后，从成形模中取出透镜。对于冲压成形后的带平坦部的双凸透镜，可以根据需要实施定心加工或磨边加工等的粗磨、精磨加工、或者镀防反射膜等。

如上所述，通过在上模1和下模2被圆筒模具3高精度地保持的状态下进行冲压成形，在将玻璃坯料供给至下模的成形面上时，以及将冲压成形后的透镜从下模的成形面取出时，即使使用了上模和下模分离的模压成形模，也能够成形出偏心精度高的光学透镜。

另外，对于成形面1a、2a，可以使其双方均为凸面、非球面或球面，也可以使其任意一面为非球面，另一面为球面。

Claims (7)

1.一种模压成形模，其是玻璃光学元件的模压成形模，该模压成形模具备：具有相互相对的成形面且能够相互分离或靠近的上模和下模，以及将所述上模和所述下模的移动轴限制为处于同一直线上的圆筒模具；

所述模压成形模的特征在于，

所述下模上形成有具有所述成形面的中径部、直径小于该中径部的小径部以及直径大于所述中径部的大径部，

限制所述玻璃光学元件的外径的外径限制部件被安装为包围所述中径部和所述小径部的周围。

2.如权利要求1所述的模压成形模，其特征在于，

所述外径限制部件具有：包围所述小径部并在径向上被分成两部分的内筒部件，包围所述中径部的环状部件，以及包围所述内筒部件和所述环状部件的外筒部件。

3.如权利要求2所述的模压成形模，其特征在于，

在所述下模的中径部和小径部之间形成有阶梯部，所述内筒部件的上端卡合于所述阶梯部。

4.如权利要求2所述的模压成形模，其特征在于，

所述内筒部件的外周面上形成有第一螺纹部，并且，在所述外筒部件的内周面上的包围所述内筒部件的部位上形成有第二螺纹部，

所述内筒部件和所述外筒部件被构成为通过所述第一螺纹部和第二螺纹部相螺接而被结合。

5.如权利要求4所述的模压成形模，其特征在于，

所述环状部件的外周面上沿圆周方向形成有阶差部，并且，所述外筒部件上形成有卡合于所述阶差部的卡固部，

所述外筒部件以所述卡固部卡合于所述阶差部的状态下与所述内筒部件结合。

6.如权利要求1～5中任一项所述的模压成形模，其特征在于，所述上模设有：具有所述成形面的小径部和直径大于该小径部的大径部，

所述圆筒模具的一端侧的内周面与所述上模的大径部滑动接触，并且，所述圆筒模具的另一端侧的内周面与所述下模的大径部滑动接触。

7.如权利要求6所述的模压成形模，其特征在于，具有强制脱模部件。

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