專利名稱：一種非等溫氣浮式模壓成形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)元件模壓成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用熱風(fēng)槍對被氣浮托起的光學(xué)坯料直接集中加熱的非等溫氣浮式模壓成形的方法，適用于微小光學(xué)元件的模壓成形，尤其是低熔點(diǎn)塑料光學(xué)元件的模壓成形。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種成像裝置使用的光學(xué)元件逐漸縮小，便攜式電子裝置的應(yīng)用日益廣泛，同時也日漸趨向于輕巧、美觀及多功能化，其中尤其是一種具有光學(xué)鏡頭的移動電話，因其具有即拍功能、而且使用方便，越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞。 對于光學(xué)材料而言，模壓成形技術(shù)相對于傳統(tǒng)的研磨拋光技術(shù)，擁有許多優(yōu)勢，可達(dá)到節(jié)省成本與量產(chǎn)的雙重目的。然而，光學(xué)材料透鏡的模壓成形加工仍有許多亟待克服的難題，例如現(xiàn)有模壓成形技術(shù)，依然是利用紅外燈管透過模具間接加熱光學(xué)坯料的方式，利用模具來間接地加熱坯料。這樣的加工方式容易使光學(xué)坯料受熱不均勻，且?guī)砀邷叵履＞吣ズ募盁崮芾速M(fèi)等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種非等溫氣浮式模壓成形的方法，可有效縮短光學(xué)元件的生產(chǎn)周期和提高熱能的利用率，從而快速有效的進(jìn)行模壓成形，該方法還可降低模具溫度，從而能延長模具的壽命并提高熱量的使用效率。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，所提供的這樣一種非等溫氣浮式模壓成形的方法，參見圖1 3，是在已知非等溫氣浮式模壓成形裝置的基礎(chǔ)上，采取熱風(fēng)槍直接加熱的方式集中熱力加熱光學(xué)坯料，并在非等溫氣浮式模壓成形裝置的熱風(fēng)槍上裝置一氣懸浮式托盤， 利用該托盤產(chǎn)生的高溫氣流以氣懸浮方式將光學(xué)坯料托起供給模具進(jìn)行精密模壓成形，具體步驟如下一、進(jìn)料加熱。參見附圖2，在非等溫氣浮式模壓成形裝置的熱風(fēng)槍槍管上同軸線裝置一如圖1所示的氣懸浮式托盤3。啟動上述非等溫氣浮式模壓成形裝置的熱風(fēng)槍13的開關(guān)，往所取精密模壓成形裝置的保溫調(diào)壓腔12內(nèi)注入溫度、速度與氣壓可控的高溫壓縮氮?dú)鉄釟饬?，該氮?dú)鉄釟饬?由熱風(fēng)槍13發(fā)射，經(jīng)由金屬管4從喇叭形氣懸浮托盤3的上方噴出，參見附圖1 3，待噴出的氣流經(jīng)調(diào)節(jié)滿足壓強(qiáng)要求，即所述托盤3噴出之氮?dú)鉄釟饬?所產(chǎn)生的向上浮力與預(yù)置于氮?dú)鉄釟饬?上的目標(biāo)坯料等重并趨穩(wěn)定時，常規(guī)方法將一目標(biāo)重量的截面呈橢圓形的光學(xué)坯料1置于上述氣懸浮式托盤3上方噴出的氮?dú)鉄釟饬?2上。于是，該光學(xué)坯料1懸浮于上述金屬管4內(nèi)噴出的氮?dú)鉄釟饬?之上，隨重心偏移而偏移、隨重心顫動而顫動或隨重心翻滾而翻滾，從而由此被氮?dú)鉄釟饬?均勻加溫；二、夾持坯料。當(dāng)步驟一中被氮?dú)鉄釟饬?加溫的光學(xué)坯料1的粘度達(dá)到IO6 108dPa · s時，啟動上述精密模壓成形裝置的左伺服電機(jī)5與右伺服電機(jī)10，在該二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模套6內(nèi)設(shè)定型面的左模具7與右模套9內(nèi)設(shè)定型面的右模具8依序分別沿左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌14相向朝中心移動，直至左模具7與右模具8合攏并夾住光學(xué)坯料 1 ；三、閉模。關(guān)閉熱風(fēng)槍13的開關(guān)，停止對光學(xué)坯料的加熱，同時在上述二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模具7與右模具8繼續(xù)相向朝中心移動，直至光學(xué)坯料1充滿由所述左模具7 與右模具8合攏所構(gòu)成的模腔；四、退火與冷卻處理。對步驟三所獲經(jīng)過充分充模的光學(xué)坯料1按常規(guī)方法實(shí)施退火與冷卻處理；五、成品取出。當(dāng)步驟四所獲經(jīng)過退火處理的光學(xué)坯料1的粘度達(dá)到IO13 1015dPa · s時，該光學(xué)坯料1形成成品，反向啟動上述左伺服電機(jī)5與右伺服電機(jī)10，在該二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模具7與右模具8依序分別沿左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌14反向移動，開模，從中取出成品。本發(fā)明的有益效果是采用熱風(fēng)槍直接加熱光學(xué)坯料，改變了傳統(tǒng)模壓工藝加熱時間過長，熱能利用率低的工藝缺點(diǎn)，提高了模壓工藝的效率，減少了熔融光學(xué)坯料和模具的接觸時間，降低了對模具的損害。從而能有效地縮短模壓工藝時間、降低模具溫度，更有效地提升模壓工藝的效能。


圖1為本發(fā)明所用裝置在非等溫氣浮式模壓成形裝置的熱風(fēng)槍上的氣懸浮式托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所用非等溫氣浮式模壓成形裝置一個具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的工藝流程參考圖。以上圖1 3中的標(biāo)示為1、光學(xué)坯料，2、氮?dú)鉄釟饬鳎?、氣懸浮式托盤，4、金屬管，5、左伺服電機(jī)，6、左模套，7、左模具，8右模具，9、右模套，10、右伺服電機(jī)，11、左導(dǎo)軌， 12、保溫調(diào)壓腔，13、熱風(fēng)槍，14、右導(dǎo)軌。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一、參見附圖2，本實(shí)施例使用的非等溫氣浮式模壓成形裝置為中國湖南大學(xué)校辦光學(xué)儀器廠制造的UAPM-2型非等溫氣浮式模壓成形機(jī)。在該非等溫氣浮式模壓成形機(jī)采用的功率為2000w，溫度達(dá)800度的市售RCE-6200A型工業(yè)汽車用熱風(fēng)槍槍管上同軸線裝置一如圖1所示的氣懸浮式托盤3。啟動非等溫氣浮式模壓成形機(jī)的熱風(fēng)槍13的開關(guān)，往所取精密模壓成形裝置的保溫調(diào)壓腔12內(nèi)注入溫度、速度與氣壓可控的高溫壓縮氮?dú)鉄釟饬?，該氮?dú)鉄釟饬?由熱風(fēng)槍13發(fā)射，經(jīng)由金屬管4從喇叭形氣懸浮托盤3的上方噴出， 參見附圖1 3，待噴出的氣流經(jīng)調(diào)節(jié)滿足壓強(qiáng)要求，即所述托盤3噴出之氮?dú)鉄釟饬?所產(chǎn)生的向上浮力與預(yù)置于氮?dú)鉄釟饬?上的目標(biāo)坯料等重并趨穩(wěn)定時，常規(guī)方法將一目標(biāo)重量的截面呈橢圓形的光學(xué)坯料1置于氣懸浮式托盤3上方噴出的氮?dú)鉄釟饬?上。于是， 該光學(xué)坯料1懸浮于金屬管4內(nèi)噴出的氮?dú)鉄釟饬?之上，隨重心偏移而偏移、隨重心顫動而顫動或隨重心翻滾而翻滾，從而由此被氮?dú)鉄釟饬?均勻加溫；二、當(dāng)步驟一中被氮?dú)鉄釟饬?加溫的光學(xué)坯料1的粘度達(dá)到106dPa · s時，啟動精密模壓成形裝置的左伺服電機(jī)5與右伺服電機(jī)10，在該二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模套6內(nèi)設(shè)定型面的左模具7與右模套9內(nèi)設(shè)定型面的右模具8依序分別沿左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌14 相向朝中心移動，直至左模具7與右模具8的模腔緊貼光學(xué)坯料1并夾住光學(xué)坯料1 ；三、關(guān)閉熱風(fēng)槍13的開關(guān)，停止對光學(xué)坯料的加熱，同時在上述二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模具7與右模具8繼續(xù)相向朝中心移動，直至光學(xué)坯料1充滿由左模具7與右模具 8合攏所構(gòu)成的模腔；四、對步驟三所獲經(jīng)過充分充模的光學(xué)坯料1按常規(guī)方法實(shí)施退火與冷卻處理；五、當(dāng)步驟四所獲經(jīng)過退火處理的光學(xué)坯料1的粘度達(dá)到1013dPa .s時，該光學(xué)坯料1形成成品，反向啟動上述左伺服電機(jī)5與右伺服電機(jī)10，在該二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模具7與右模具8依序分別沿左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌14反向移動，開模，從中取出成品。實(shí)施例2:步驟一同實(shí)施例1 ；二、當(dāng)步驟一中被氮?dú)鉄釟饬?加溫的光學(xué)坯料1的粘度達(dá)到108dPa · s時，啟動精密模壓成形裝置的左伺服電機(jī)5與右伺服電機(jī)10，在該二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模套6內(nèi)設(shè)定型面的左模具7與右模套9內(nèi)設(shè)定型面的右模具8依序分別沿左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌14 相向朝中心移動，直至左模具7與右模具8的模腔緊貼光學(xué)坯料1并夾住光學(xué)坯料1 ；步驟三 四同實(shí)施例1 ；五、當(dāng)步驟四所獲經(jīng)過退火處理的光學(xué)坯料1的粘度達(dá)到1015dPa .s時，該光學(xué)坯料1形成成品，反向啟動上述左伺服電機(jī)5與右伺服電機(jī)10，在該二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模具7與右模具8依序分別沿左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌14反向移動，開模，從中取出成品。
權(quán)利要求
1. 一種非等溫氣浮式模壓成形的方法，該方法為如下步驟一、在非等溫氣浮式模壓成形裝置的熱風(fēng)槍槍管上同軸線裝置一氣懸浮式托盤(3)，啟動上述非等溫氣浮式模壓成形裝置的熱風(fēng)槍(1 的開關(guān)，往所取精密模壓成形裝置的保溫調(diào)壓腔(1 內(nèi)注入溫度、速度與氣壓可控的高溫壓縮氮?dú)鉄釟饬鱋)，該氮?dú)鉄釟饬?2) 由熱風(fēng)槍(13)發(fā)射，經(jīng)由金屬管(4)從喇叭形氣懸浮托盤(3)的上方噴出，待噴出的氣流經(jīng)調(diào)節(jié)滿足壓強(qiáng)要求，即所述托盤(3)噴出之氮?dú)鉄釟饬? 所產(chǎn)生的向上浮力與預(yù)置于氮?dú)鉄釟饬? 上的目標(biāo)坯料等重并趨穩(wěn)定時，常規(guī)方法將一目標(biāo)重量的截面呈橢圓形的光學(xué)坯料(1)置于上述氣懸浮式托盤C3)上方噴出的氮?dú)鉄釟饬? 上，于是，該光學(xué)坯料 (1)懸浮于上述金屬管內(nèi)噴出的氮?dú)鉄釟饬? 之上，隨重心偏移而偏移、隨重心顫動而顫動或隨重心翻滾而翻滾，由此被氮?dú)鉄釟饬? 均勻加溫；二、當(dāng)步驟一中被氮?dú)鉄釟饬?2)加溫的光學(xué)坯料(1)的粘度達(dá)到IO6 108dPa.s時， 啟動上述精密模壓成形裝置的左伺服電機(jī)(5)與右伺服電機(jī)(10)，在該二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模套(6)內(nèi)設(shè)定型面的左模具(7)與右模套(9)內(nèi)設(shè)定型面的右模具(8)依序分別沿左導(dǎo)軌(11)與右導(dǎo)軌(14)相向朝中心移動，直至左模具(7)與右模具(8)的模腔緊貼光學(xué)坯料(1)并夾住光學(xué)坯料(1)；三、關(guān)閉熱風(fēng)槍(1 的開關(guān)，停止對光學(xué)坯料的加熱，同時在上述二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模具(7)與右模具(8)繼續(xù)相向朝中心移動，直至光學(xué)坯料充滿由所述左模具(7)與右模具(8)合攏所構(gòu)成的模腔；四、對步驟三所獲經(jīng)過充分充模的光學(xué)坯料(1)按常規(guī)方法實(shí)施退火與冷卻處理；五、當(dāng)步驟四所獲經(jīng)過退火處理的光學(xué)坯料⑴的粘度達(dá)到IO13 1015dPa*s時，該光學(xué)坯料⑴形成成品，反向啟動上述左伺服電機(jī)(5)與右伺服電機(jī)(10)，在該二伺服電機(jī)的驅(qū)動下，左模具(7)與右模具(8)依序分別沿左導(dǎo)軌(11)與右導(dǎo)軌(14)反向移動，開模， 從中取出成品。
全文摘要
本發(fā)明一種非等溫氣浮式模壓成形的方法為如下步驟一、在非等溫氣浮式模壓成形裝置的熱風(fēng)槍上裝一氣懸浮式托盤(3)，往保溫調(diào)壓腔(12)內(nèi)注入氮?dú)鉄釟饬?2)，將光學(xué)坯料(1)置于氣懸浮式托盤(3)上方噴出的氮?dú)鉄釟饬?2)上均勻加溫；二、光學(xué)坯料(1)的粘度達(dá)到106～108dPa·s時，啟動精密模壓成形裝置夾住光學(xué)坯料(1)；三、停止加熱，光學(xué)坯料(1)充滿模腔；四、退火與冷卻處理；五、光學(xué)坯料(1)的粘度達(dá)到1013～1015dPa·s時形成成品。使用本方法直接加熱光學(xué)坯料能有效地縮短模壓工藝時間、降低模具溫度，更有效地提升模壓工藝的效能。
文檔編號C03B11/00GK102173564SQ20111005455
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者唐昆, 尹韶輝, 朱科軍, 王宇, 陳逢軍 申請人:湖南大學(xué)