[發明專利]一種玻璃透鏡成型用模具及玻璃透鏡成型方法

無效

• 申請號: 200810243861.7
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN101439922A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 王海軍
• 申請（專利權）人: 王海軍
• 主分類號: C03B11/08
• 分類號: C03B11/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明公開了一種玻璃透鏡成型用模具，本發明還公開了一種使用該玻璃透鏡成型用模具進行玻璃透鏡成型的方法。

背景技術

等溫模壓技術現在已成為國際上最先進的光學零件制造技術方法之一，在許多國家已進入生產實用階段。這項技術的普及推廣應用是光學行業在光學玻璃零件加工方面的重大革命。由于此項技術能夠直接壓制成型精密的非球面光學零件，從此便開創了光學儀器可以廣泛采用非球面玻璃光學零件的時代。因此，也給光電儀器的光學系統設計帶來了新的變化和發展，不僅使光學儀器縮小了體積、減少了重量、節省了材料、減少了光學零件鍍膜和工件裝配的工作量、降低了成本，而且還改善了光學儀器的性能，提高了光學成像的質量。

光學玻璃模壓成型法制造光學零件有如下優點：

1、不需要傳統的粗磨、精磨、拋光、磨邊定中心等工序，就能使零件達到較高的尺寸精度、面形精度和表面粗糙度；

2、能夠節省大量的生產設備、工裝輔料、廠房面積和熟練的技術工人，使一個小型車間就可具備很高的生產力；

3、可很容易經濟地實現精密非球面光學零件的批量生產；

4、只要精確地控制模壓成型過程中的溫度和壓力等工藝參數，就能保證模壓成型光學零件的尺寸精度和重復精度；

5、可以模壓小型非球面透鏡陣列；

6、光學零件和安裝基準件可以制成一個整體。

光學玻璃透鏡模壓成型技術，已經用來批量生產精密的球面和非球面透鏡。平時，除了一般生產制造直徑為15mm左右的透鏡外，還能生產制造直徑為50mm的大口徑透鏡、微型透鏡陣列等?，F已能制造每個透鏡的直徑為100μm的微型透鏡陣列。

(1)制造軍用和民用光學儀器中使用的球面和非球面光學零件，如各透鏡、棱鏡、以及濾光片等；

(2)制造光通信用的光纖耦合器用非球面透鏡；

(3)制造光盤用的聚光非球面透鏡。使用一塊模壓成型法制造的非球面透鏡，可代替光盤讀出器光學鏡頭內使用的三塊球面透鏡。由于模壓成型非球面透鏡的精度很高，不僅能夠控制和校正大數值孔徑的軸向像差，而且還使原來的光學鏡頭的重量減輕、成本降低30％～50％。

(4)制造照相機取景器非球面透鏡、電影放映機和照相機鏡頭的非球面透鏡等。

原來的玻璃透鏡等溫模壓成型法，是采用特殊材料精密加工成的壓型模具，在無氧化氣氛的環境中，將玻璃和模具一起加熱升溫至玻璃的軟化點附近，在玻璃和模具大致處于相同溫度條件下，利用汽動壓力通過模具對玻璃施壓。接下來，在保持所施壓力的狀態下，一邊冷卻模具，使其溫度降至玻璃的轉化點以下(玻璃的軟化點時的玻璃粘度約為107.5泊，玻璃的轉化點時的玻璃粘度約為1013.4泊)。

這種將玻璃與模具一起實施等溫加壓的辦法叫等溫加壓法，這種玻璃光學零件的制造方法缺點是：加熱升溫、冷卻降溫都需要很長的時間，因此生產速度很慢，因為要保護汽壓裝置，所以模壓的玻璃必需要Tg點較低的玻璃。同時機器結構復雜要求機器同時具有加溫、加壓、密封等特性。

發明內容

本發明的目的之一是克服現有技術中存在的不足，提供一種結構簡單、可以減少玻璃自爆的玻璃透鏡成型用模具。

本發明的另一目的是提供一種使用該玻璃透鏡成型用模具進行玻璃透鏡成型的方法。

按照本發明提供的技術方案，所述玻璃透鏡成型用模具，它包括由底板以及在底板上表面一體連接向上伸出的下柱體形成的下模仁，下模仁斷面呈凸字形，下柱體的上端面設置的凹陷形成下模腔，在下模仁上方設有上模仁，所述上模仁由頂板以及在頂板下表面一體連接向下伸出的上柱體形成，上模仁斷面呈T字形，上柱體的下端面設置的凹陷形成上模腔，在下柱體與上柱體外壁套有將它們約束的管狀模套。

下模仁整體向下嵌入底座的下安裝凹陷內。在上模仁整體向上嵌入重力砣的上安裝凹陷內。下模仁與上模仁高度之和大于或等于下安裝凹陷與上安裝凹陷深度之和。

具有上述玻璃透鏡成型用模具的玻璃透鏡成型方法包含如下步驟：

a、將管狀模套套入下模仁的下柱體外；

b、在下模仁的下模腔內放入玻璃成型原料，將上模仁的上柱體嵌入管狀模套內，使放入的玻璃成型原料將下柱體的頂端面與上柱體底端面之間撐開一段距離；