您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 工业设计 >简述模压非球面玻璃透镜模压成型应力状态与成型形状数值模拟和仿真

简述模压非球面玻璃透镜模压成型应力状态与成型形状数值模拟和仿真

收藏本文 2024-02-18 点赞:29401 浏览:126636 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:非球面玻璃透镜在光学领域的运用日益广泛,传统的加工非球面透镜的技术如:磨削、抛光等已不能满足高精度大批量生产的要求。玻璃模压成型技术由于生产效率高、精度高等优点,越来越广泛地运用于非球面透镜的生产制造。虽然玻璃模压成型技术优点突出,但仍然有着一些不足,目前面对的主要不足有:模压成型加工参数的选择,模具形状补偿等。有限元仿真技术能很好的计算模压历程中透镜的应力及形状,以而为选择合适的加工参数和模具补偿提供参考。本论文简要介绍了模压成型技术原理,转变温度区域内玻璃的材料模型,得到了模压温度越高应力松弛越快的结论。基于某一非球面透镜的加工历程,采取高级非线性有限元软件MSC.MARC对加热、加压、退火和冷却脱模历程进行了仿真。为了预测该小口径非球面透镜模压加工历程中加热和加压参数,建立了有限元仿真模型,设定了相关的边界条件。探讨了D-ZK3玻璃在540℃至590℃加压时的充型情况,得到该玻璃的适宜模压温度在580℃左右。仿真结果表明模压温度越高,残余应力越小,模压温度为580℃时的最小加热时间为155s左右。通过浅析不同加压速率下的透镜残余应力分布,得到了加压速率越快残余应力越大的结论。在退火和冷却脱模阶段,主要探讨了脱模瞬间的应力突然降低的现象。浅析了整个加工历程中透镜的残余应力分布,指出残余应力最大值出现在加压阶段合模瞬间。讨论了不同加工参数下的残余应力分布规律,浅析了摩擦系数对透镜残余应力的影响。预测了不同模压温度和不同退火速率下的最小退火时间。最后本论文对冷却脱模后的透镜形状进行了预测,并通过变化单一的加工参数探讨了加工参数对透镜上下非球面形状的影响。得到了模压温度越高,偏差越小;加压速率越大,偏差越大;退火速率对偏差大小影响不大;退火保持力越大,偏差越小等结论。讨论了摩擦系数对上下非球面形状的影响,指出摩擦系数越小,形状偏差也越大。关键词:玻璃模压成型论文非球面透镜论文黏弹性论文形状偏差论文

    摘要5-6

    Abstract6-8

    目录8-11

    物理符号含义对照表11-13

    插图索引13-15

    插表索引15-16

    第1章 绪论16-27

    1.1 探讨背景16-17

    1.2 传统非球面透镜的加工策略17-18

    1.3 非球面透镜模压成型技术18-24

    1.3.1 模压成型技术介绍18-22

    1.3.2 模压成型关键技术22-23

    1.3.3 玻璃模压成型技术的运用23-24

    1.4 有限元仿真在非球面透镜模压成型中的运用24-25

    1.5 本论文主要探讨内容及难点25-27

    第2章 黏弹性玻璃应力松弛论述及有限元仿真27-38

    2.1 黏弹性应力松弛基本论述27-32

    2.1.1 高温玻璃黏度27-29

    2.1.2 高温玻璃黏弹性29-30

    2.1.3 高温玻璃应力松弛模型30-32

    2.2 线性黏弹性32

    2.3 圆柱玻璃应力松弛有限元仿真32-37

    2.3.1 材料特性33-35

    2.3.2 边界条件35

    2.3.3 结果浅析35-37

    2.4 本章小结37-38

    第3章 加热加压历程仿真38-50

    3.1 简易热流变38-39

    3.2 模压历程热量传递39-40

    3.3 模具与玻璃摩擦力40-41

    3.4 加热加压历程仿真41-49

    3.4.1 几何模型41-42

    3.4.2 材料参数42-43

    3.4.4 模压温度的确定43-45

    3.4.5 最小加热时间的确定45-46

    3.4.6 加压速率与残余应力联系46-47

    3.4.7 摩擦系数与残余应力联系47-49

    3.5 本章小结49-50

    第4章 退火冷却历程有限元仿真50-72

    4.1 结构松弛论述介绍50-53

    4.2 退火有限元浅析53-64

    4.2.1 退火有限元模型53

    4.2.2 结构松弛参数53-54

    4.2.3 退火时间预测54-56

    4.2.4 模压温度对退火残余应力影响56-57

    4.2.5 加压速率对退火残余应力影响57-59

    4.2.6 退火保持力对退火残余应力影响59-60

    4.2.7 退火速率对退火残余应力影响60-62

    4.2.8 摩擦系数对退火残余应力影响62-64

    4.3 冷却历程有限元浅析64-69

    4.3.1 冷却有限元模型64-65

    4.3.2 仿真结果65-69

    4.4 整个模压历程应力历程69-71

    4.5 本章小结71-72

    第5章 非球面透镜模压成型形状预测72-82

    5.1 模压成型形状预测的策略及作用72-74

    5.2 有限元仿真模型74-75

    5.3 有限元仿真结果75-81

    5.3.1 模压温度对形状的影响76-77

    5.3.2 加压速率对形状的影响77-78

    5.3.3 退火速率对形状的影响78-79

    5.3.4 退火保持力对形状的影响79-80

    5.3.5 摩擦系数对形状的影响80-81

    5.4 本章小结81-82

    结论与展望82-84

    1. 论文主要结论82-83

    2. 论文主要革新点83

    3. 探讨展望83-84

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号