1、第七章第七章 光學零件毛坯的成型光學零件毛坯的成型徐均琪徐均琪西安工業(yè)大學西安工業(yè)大學毛坯成型毛坯成型n熱加工成型熱加工成型n熱壓成型（二次成型）熱壓成型（二次成型）n滴料成型滴料成型n冷加工成型冷加工成型第一節(jié)第一節(jié) 毛坯的熱加工方法毛坯的熱加工方法n一、熱壓成型法一、熱壓成型法 又叫二次加熱壓型，是指把玻璃坯又叫二次加熱壓型，是指把玻璃坯料加熱軟化，放入模具內(nèi)進行壓制，從料加熱軟化，放入模具內(nèi)進行壓制，從而得到所需形狀的毛坯。而得到所需形狀的毛坯。熱壓成型工藝過程熱壓成型工藝過程備料備料加熱加熱壓型壓型退火退火檢驗檢驗下料下料滾磨滾磨分選分選防粘防粘1. 下料下料n把熔煉成的玻璃塊把熔煉成

2、的玻璃塊料，通過重量公差料，通過重量公差計算與控制，劃切計算與控制，劃切成一定體積和重量成一定體積和重量的塊料。的塊料。n電阻絲加熱炸裂電阻絲加熱炸裂n金剛石鋸片切割金剛石鋸片切割2. 滾磨滾磨n滾磨是為除去小料塊滾磨是為除去小料塊表面的銳棱尖角和上表面的銳棱尖角和上道工序留下的裂痕等，道工序留下的裂痕等，使料塊控制在規(guī)定重使料塊控制在規(guī)定重量范圍內(nèi)，以提高毛量范圍內(nèi)，以提高毛坯質(zhì)量。坯質(zhì)量。 n砂輪機砂輪機 n光飾機光飾機 3. 加熱加熱n對塊料加熱至軟化，以便壓型。壓模也對塊料加熱至軟化，以便壓型。壓模也要加熱到相應的溫度。要加熱到相應的溫度。4、防粘處理、防粘處理n在待壓型的光學零件表面

3、涂防粘粉或噴灑防粘液，以防零件壓型后與零件粘連。4. 壓型壓型n塊料軟化后，即可送入壓模內(nèi)壓制成型，根塊料軟化后，即可送入壓模內(nèi)壓制成型，根據(jù)零件大小壓據(jù)零件大小壓2-3s2-3s后，即可退模。后，即可退模。5. 退火退火n粗退火粗退火 防止剛脫模的壓型毛坯因急冷而炸裂。防止剛脫模的壓型毛坯因急冷而炸裂。 分為草木灰和電爐退火兩種。分為草木灰和電爐退火兩種。n精密退火精密退火 為消除玻璃在成型過程中產(chǎn)生內(nèi)應力和為消除玻璃在成型過程中產(chǎn)生內(nèi)應力和光學常數(shù)的不均勻性而進行的退火處理，光學常數(shù)的不均勻性而進行的退火處理，是保證毛坯質(zhì)量的重要工序。是保證毛坯質(zhì)量的重要工序。6. 檢驗檢驗n幾何形狀精度

4、、尺寸精度和表面質(zhì)幾何形狀精度、尺寸精度和表面質(zhì)量的檢驗。量的檢驗。二、影響毛坯質(zhì)量的工藝因素二、影響毛坯質(zhì)量的工藝因素n毛坯質(zhì)量毛坯質(zhì)量n形狀尺寸精度形狀尺寸精度n表面質(zhì)量表面質(zhì)量n光學性能光學性能1、重量計算及控制、重量計算及控制W=V+ 2.防粘處理防粘處理 n壓型前，要把分選合格的玻璃料塊進行壓型前，要把分選合格的玻璃料塊進行防粘處理，它包括料塊的防粘和托模的防粘處理，它包括料塊的防粘和托模的防粘處理。防粘處理。 n一是合理確定放入脫模劑的量和粒度一是合理確定放入脫模劑的量和粒度 n二是裝筒不能過滿二是裝筒不能過滿 n三是滾動速度不能太快三是滾動速度不能太快3.加熱加熱 n加熱主要是指

5、料塊通過加熱爐的加熱和加熱主要是指料塊通過加熱爐的加熱和壓型模具的預熱壓型模具的預熱 序序號號玻玻 璃璃 牌牌 號號 工工 作作 溫溫 度（度（）精密退火精密退火電爐粗退火電爐粗退火拍型溫度拍型溫度壓模工作面壓模工作面1QK140037015157505 53204002K360057015159105 55206003K7 .K956554015159005 55206004BaK256053015158905 55206005BaK757054015159005 55206006ZK461058015159305 55406007ZK6 ZK7 ZK1062059015159305 554

6、06208F2 F346042015158405 54004609ZF1 ZF244041015158305 539045010ZF5 ZF640037015158105 53604204.模具的設(shè)計、制造、安裝模具的設(shè)計、制造、安裝 1-上模頭；上模頭；2-模套；模套；3-毛坯；毛坯；4-下模頭；下模頭；5-固定槽固定槽圖圖7-5壓模結(jié)構(gòu)壓模結(jié)構(gòu) 5.拍型送料和脫模拍型送料和脫模 n退火是為了消除內(nèi)應力，改善玻璃光學不退火是為了消除內(nèi)應力，改善玻璃光學不均勻性和恢復毛坯因熱壓成型而造成的玻均勻性和恢復毛坯因熱壓成型而造成的玻璃光學常數(shù)的變化。璃光學常數(shù)的變化。n粗退火是為了防止急劇降溫造成應

7、力局部集中粗退火是為了防止急劇降溫造成應力局部集中而引起的炸裂，以保證毛坯形狀的完好性。而引起的炸裂，以保證毛坯形狀的完好性。n精密退火是保證毛坯符合零件所要求的光學性精密退火是保證毛坯符合零件所要求的光學性質(zhì)的主要工序，它可以消除毛坯壓型過程中產(chǎn)質(zhì)的主要工序，它可以消除毛坯壓型過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力和光學不均勻性，以及微量調(diào)整毛生的內(nèi)應力和光學不均勻性，以及微量調(diào)整毛坯的光學常數(shù)。坯的光學常數(shù)。6.退火退火 n升溫階段主要是準確地控制溫度。升溫階段主要是準確地控制溫度。n保溫，在退火溫度上持續(xù)保溫是決定毛坯應力消除程度的保溫，在退火溫度上持續(xù)保溫是決定毛坯應力消除程度的重要階段。重要階段。n降溫

8、分為兩個階段。降溫分為兩個階段。n第一階段，在退火溫度以下的一個溫度范圍內(nèi)，是冷第一階段，在退火溫度以下的一個溫度范圍內(nèi)，是冷卻過程中產(chǎn)生應力集中的階段。這個階段決定了毛坯卻過程中產(chǎn)生應力集中的階段。這個階段決定了毛坯的折射率、光學均勻性和內(nèi)應力消除程度等質(zhì)量指標。的折射率、光學均勻性和內(nèi)應力消除程度等質(zhì)量指標。因此，在第一階段的降溫速度要嚴格控制，緩慢進行。因此，在第一階段的降溫速度要嚴格控制，緩慢進行。n第二階段在第一階段降溫范圍以下，在這個溫度范圍第二階段在第一階段降溫范圍以下，在這個溫度范圍繼續(xù)降溫，則對毛坯應力影響不大，降溫速度可以適繼續(xù)降溫，則對毛坯應力影響不大，降溫速度可以適當加

9、快。第二階段一般采用斷電的方式，讓電爐自然當加快。第二階段一般采用斷電的方式，讓電爐自然降溫，降溫和出爐溫度可按照毛坯尺寸選擇。降溫，降溫和出爐溫度可按照毛坯尺寸選擇。退火規(guī)程號退火規(guī)程號退火溫度下持續(xù)保溫時間（退火溫度下持續(xù)保溫時間（h h）第一階段降溫第一階段降溫降溫速度降溫速度（/h/h）連續(xù)降溫范圍連續(xù)降溫范圍（）1不少于不少于24小時小時3120150214244120150381481201504581012053516120毛坯尺寸（毛坯尺寸（mmmm）第二階段降溫速度第二階段降溫速度退火爐吊蓋溫度退火爐吊蓋溫度（）出爐溫度出爐溫度（）直徑直徑厚度厚度（/h/h）80303012

10、0808012050201008012018060880507.溫度控制溫度控制 n溫度控制存在于壓型工序的預熱、加熱溫度控制存在于壓型工序的預熱、加熱階段；壓型過程中模具的保溫；退火工階段；壓型過程中模具的保溫；退火工序中的升溫、保溫、降溫等各階段序中的升溫、保溫、降溫等各階段。三、一次成型法三、一次成型法n配料：包括玻璃的形成體配料：包括玻璃的形成體SiO2、 B2O3、Al2O3，澄，澄清劑和其他用以調(diào)整玻璃光學常數(shù)的物質(zhì)。清劑和其他用以調(diào)整玻璃光學常數(shù)的物質(zhì)。n熔煉：加熱原材料使之成熔體以便流動。熔煉：加熱原材料使之成熔體以便流動。n流量控制：結(jié)合玻璃的流動速度，玻璃的比重，流量控制：

11、結(jié)合玻璃的流動速度，玻璃的比重，粘度，成型毛坯的重量，確定剪切時間。粘度，成型毛坯的重量，確定剪切時間。n滴料剪切：用氣動剪刀剪切玻璃液滴，產(chǎn)生最輕滴料剪切：用氣動剪刀剪切玻璃液滴，產(chǎn)生最輕微的剪切印。微的剪切印。n壓型：為了減少剪切印，在壓型之前要進行火焰壓型：為了減少剪切印，在壓型之前要進行火焰拋光。拋光。n退火。退火。n檢驗。檢驗。第二節(jié)第二節(jié) 毛坯的冷加工成型毛坯的冷加工成型 n一、冷加工成型的基本工藝一、冷加工成型的基本工藝n鋸切鋸切n整平整平n劃割和膠條劃割和膠條n膠條長度取決于長條的強度，一般直徑或?qū)挾扰c膠條長度取決于長條的強度，一般直徑或?qū)挾扰c長度之比為長度之比為1:41:10。n磨外圓磨外圓n成型成型二、玻璃切割的基本方式二、玻璃切割的基本方式n1.1.手工劃切手工劃切n2.2.外圓切割外圓切割 在外圓切割機上，在外圓切割機上，用粒度為用粒度為60-80#60-80#、濃、濃度為度為100-130%100-130%的燒結(jié)的燒結(jié)金剛石鋸片鋸切玻璃。金剛石鋸片鋸切玻璃。3.內(nèi)圓切割內(nèi)圓切割 在內(nèi)圓切割機上，用粒度在內(nèi)圓切割機上，用粒度為