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文檔簡介
1、精密玻璃透鏡在光學成像方面有著不可替代的優(yōu)勢,隨著應用領域的擴展,傳統(tǒng)玻璃透鏡加工采用的多次磨削切削的方法工序繁多效率低下,尤其在加工非球面鏡時加工成本非常昂貴。而精密玻璃透鏡熱壓成型工藝不僅加工工序只需要一次模壓成型,更容易實現(xiàn)大批量生產(chǎn),而且模壓表面的精度和形狀均由模具型面來控制,可以實現(xiàn)各種型面玻璃透鏡的加工。
本文的研究目標是研制一臺供精密玻璃透鏡熱壓用的加熱爐,要求中心溫度達600℃左右,保溫精度在±1℃。
2、 研究中,首先在對各類材料、結構及相關研究的充分調研分析的基礎上,對玻璃熱壓成型爐進行概念設計。在設計中采用了有限元仿真及優(yōu)化設計,從眾多加熱方式中選擇近紅外石英加熱管作為加熱方式;在熱壓爐結構方面,為使熱壓爐體積盡可能緊湊,且真空室內結構盡量簡單,將加熱器及絕熱結構全部放置在真空室之外,而使用一個近紅外透過性良好的石英罩作為真空腔體;在絕熱策略方面,提出多層輻射屏和爐壁嵌入絕熱材料結合的方法,對輻射屏數(shù)量及絕熱材料的材質、厚度,加熱管
3、表面處理等參數(shù)進行詳細的仿真,最后,選定一層不銹鋼輻射屏、內壁嵌入20mm厚硅質氣凝膠材料和紅外管外圈鍍白180°相結合的絕熱策略。
在此基礎上,對熱壓爐加熱功率需求進行了仿真分析,獲得其與爐內特征位置溫度的性能關系,最終決定使用3kW作為熱壓爐的實際加熱功率。
之后對相關的熱壓爐各類參數(shù)(真空室內模具及模具座選材,熱壓爐內壁氧化影響等)進行優(yōu)化仿真設計,得到了熱壓爐的詳細設計方案。
在該方案下,對從升溫,
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