第7章 光学零件毛坯的成型

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1、第七章光学零件毛坯的成型徐均琪西安工业大学毛坯成型热加工成型热压成型（二次成型）滴料成型冷加工成型第一节毛坯的热加工方法一、热压成型法又叫二次加热压型，是指把玻璃坯料加热软化，放入模具内进行压制，从而得到所需形状的毛坯。热压成型工艺过程备料加热压型退火检验下料滚磨分选防粘1.下料把熔炼成的玻璃块料，通过重量公差计算与控制，划切成一定体积和重量的块料。电阻丝加热炸裂金刚石锯片切割2.滚磨滚磨是为除去小料块表面的锐棱尖角和上道工序留下的裂痕等，使料块控制在规定重量范围内，以提高毛坯质量。砂轮机光饰机

2、3.加热对块料加热至软化，以便压型。压模也要加热到相应的温度。4、防粘处理在待压型的光学零件表面涂防粘粉或喷洒防粘液，以防零件压型后与零件粘连。4.压型块料软化后，即可送入压模内压制成型，根据零件大小压2-3s后，即可退模。5.退火粗退火防止刚脱模的压型毛坯因急冷而炸裂。分为草木灰和电炉退火两种。精密退火为消除玻璃在成型过程中产生内应力和光学常数的不均匀性而进行的退火处理，是保证毛坯质量的重要工序。6.检验几何形状精度、尺寸精度和表面质量的检验。二、影响毛坯质量的工艺因素毛坯质量形状尺寸精度表面

3、质量光学性能1、重量计算及控制W=ρV+δ2.防粘处理压型前，要把分选合格的玻璃料块进行防粘处理，它包括料块的防粘和托模的防粘处理。一是合理确定放入脱模剂的量和粒度二是装筒不能过满三是滚动速度不能太快3.加热加热主要是指料块通过加热炉的加热和压型模具的预热序号玻璃牌号工作温度（℃）精密退火电炉粗退火拍型温度压模工作面1QK1400370±15750±5320~~4002K3600570±15910±5520~~6003K7.K9565540±15900±5520~~6004BaK2560530±

4、15890±5520~~6005BaK7570540±15900±5520~~6006ZK4610580±15930±5540~~6007ZK6ZK7ZK10620590±15930±5540~~6208F2F3460420±15840±5400~~4609ZF1ZF2440410±15830±5390~~45010ZF5ZF6400370±15810±5360~~4204.模具的设计、制造、安装1--上模头；2--模套；3--毛坯；4--下模头；5--固定槽图7-5压模结构5.拍型送料和脱模退

5、火是为了消除内应力，改善玻璃光学不均匀性和恢复毛坯因热压成型而造成的玻璃光学常数的变化。粗退火是为了防止急剧降温造成应力局部集中而引起的炸裂，以保证毛坯形状的完好性。精密退火是保证毛坯符合零件所要求的光学性质的主要工序，它可以消除毛坯压型过程中产生的内应力和光学不均匀性，以及微量调整毛坯的光学常数。6.退火升温阶段主要是准确地控制温度。保温，在退火温度上持续保温是决定毛坯应力消除程度的重要阶段。降温分为两个阶段。第一阶段，在退火温度以下的一个温度范围内，是冷却过程中产生应力集中的阶段。这个阶段决

6、定了毛坯的折射率、光学均匀性和内应力消除程度等质量指标。因此，在第一阶段的降温速度要严格控制，缓慢进行。第二阶段在第一阶段降温范围以下，在这个温度范围继续降温，则对毛坯应力影响不大，降温速度可以适当加快。第二阶段一般采用断电的方式，让电炉自然降温，降温和出炉温度可按照毛坯尺寸选择。退火规程号退火温度下持续保温时间（h）第一阶段降温降温速度（℃/h）连续降温范围（℃）1不少于24小时3120~150214~244120~15038~148120~15045~810~12053~516~120毛坯尺

7、寸（mm）第二阶段降温速度退火炉吊盖温度（℃）出炉温度（℃）直径厚度（℃/h）~~80~~30301208080~120502010080120~18060880507.温度控制温度控制存在于压型工序的预热、加热阶段；压型过程中模具的保温；退火工序中的升温、保温、降温等各阶段。三、一次成型法配料：包括玻璃的形成体SiO2、B2O3、Al2O3，澄清剂和其他用以调整玻璃光学常数的物质。熔炼：加热原材料使之成熔体以便流动。流量控制：结合玻璃的流动速度，玻璃的比重，粘度，成型毛坯的重量，确定剪切时间。

8、滴料剪切：用气动剪刀剪切玻璃液滴，产生最轻微的剪切印。压型：为了减少剪切印，在压型之前要进行火焰抛光。退火。检验。第二节毛坯的冷加工成型一、冷加工成型的基本工艺锯切整平划割和胶条胶条长度取决于长条的强度，一般直径或宽度与长度之比为1:4~1:10。磨外圆成型二、玻璃切割的基本方式1.手工划切2.外圆切割在外圆切割机上，用粒度为60-80#、浓度为100-130%的烧结金刚石锯片锯切玻璃。3.内圆切割在内圆切割机上，用粒度为280-W40、每片含金刚石0.5克拉的电镀金刚石锯片锯切玻璃。特点：切口