微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件模壓成形數(shù)值仿真分析.pdf

1、微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件表面具有微結(jié)構(gòu)特征，能夠改善像質(zhì)、校正像差，并提高光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。玻璃模壓成形技術(shù)具有加工精度高，能穩(wěn)定批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，能夠復(fù)制具有復(fù)雜表面的非球面，也適合微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件的成形加工。由于微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件整體尺寸小，利用模壓成形加工微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件存在較多的缺陷，如尺寸的傳遞性較差、填充不飽滿等，嚴(yán)重影響了光學(xué)元件的形狀精度和表面質(zhì)量。因此，研究模壓成形過(guò)程中不同因素下填充的效果對(duì)于提高微結(jié)構(gòu)成形精度有重要的實(shí)際意義。

2、>　　有限元方法在模壓成形的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件成形過(guò)程中填充情況、應(yīng)力應(yīng)變和成形形貌的預(yù)測(cè)以及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。本文利用仿真軟件MSC.Marc主要研究了以下內(nèi)容:
　　(1)利用MSC.Marc軟件對(duì)實(shí)際模型進(jìn)行了合理假設(shè)和簡(jiǎn)化，建立V形槽陣列的有限元分析模型，對(duì)玻璃的本構(gòu)模型進(jìn)行了研究，分析了仿真模型邊界條件的施加方法。
　　(2)分析了模具和玻璃坯料在兩種不同加熱方

3、式下的溫度場(chǎng)，探究了兩種加熱方式下玻璃和模具溫度場(chǎng)的差異，接著研究了不同的工藝參數(shù)（模壓溫度、模壓速度、摩擦系數(shù)）對(duì)成形元件應(yīng)力的影響，以及不同的工藝參數(shù)（模壓溫度、模壓速度、模壓時(shí)間）對(duì)V槽填充性能的影響規(guī)律。
　　(3)利用MSC.Marc軟件，先針對(duì)凹模與凸模對(duì)填充性能的影響進(jìn)行了有限元仿真分析，接著分析了具有凹槽結(jié)構(gòu)的下模具對(duì)仿真時(shí)填充性能的影響，最后建立了V形槽、圓弧形槽、矩形槽和梯形槽四種微結(jié)構(gòu)的有限元模型，探究了不同