硫系玻璃楔形棱鏡試驗件的精密模壓制造研究.pdf

1、楔形棱鏡包含具有一定夾角的兩個光學平面,且兩側端面與光學平面垂直?；谄浣Y構特點,在采用精密模壓制造技術進行加工時,常被選作硫系玻璃試驗件的目標形狀,通過測量熱壓成型后楔形棱鏡的外觀結構、光學表面質量(面形、粗糙度)等參量,評價和研究精密模壓制造工藝對熱壓成型的硫系玻璃元件光學性能的影響。
　　試驗件和最終的壓型元件產品在制造理念上存在不同:壓型元件產品要求制造工藝具有大批量,低成本,高效率等特點,因此模具成本可以通過產品數量得到

2、平均;而試驗件的數量有限,需要采用更為經濟、快速的技術手段確定制造工藝參數,通過檢測獲得壓型后試驗件光學性能相對于硫系玻璃預型體的變化量,作為最終批量生產的產品的設計與制造參考。在此技術需求下,本論文進行了硫系玻璃楔形棱鏡精密模壓制造工藝的研究,從模具設計、工藝參數設置、壓型棱鏡碎裂分析等角度展開初步探索,目標是加工出符合測試要求的包含熱壓成型工藝信息的結構完整的硫系玻璃楔形棱鏡試驗件。
　　論文緒論部分通過文獻綜述介紹了硫系玻璃

3、紅外光學元件的特點、適用范圍和市場需求,以及采用精密模壓制造工藝生產硫系玻璃光學元件的技術優(yōu)勢,提出了在批量壓型制造之前對選用的硫系玻璃進行工藝試驗的必要性等問題,引出論文所涉及的研究內容:
　　1)以一種硫系玻璃IG6為例,介紹硫系玻璃的材料特性(光、熱等),分析硫系玻璃與可見波段的Low Tg玻璃的工藝差別;
　　2)介紹設計的楔形棱鏡的目標形狀,以及選用依據;
　　3)根據IG6的材料特性和楔形棱鏡形狀,對比了注

4、塑模具不銹鋼和含鈷量較高的硬質合金碳化鎢兩種模具材料,以及閉模式和準閉模式模具結構設計的特點,給出了兩種模具的適用范圍;
　　4)針對工藝工程中出現的楔形棱鏡破損問題,利用有限元方法進行了分析,結果表明破損原因與工程經驗判斷一致,即溫度與壓力設置不當,導致軟化的硫系玻璃被壓入模具縫隙,冷卻過程中棱鏡邊角的殘留應力無法有效釋放,當超過硫系玻璃材料的破損閾值后發(fā)生破損。通過數據優(yōu)化和試驗驗證,獲得了IG6材料的最終壓型參數,主要有壓型