非球面塑料光學(xué)鏡片成型工藝仿真與優(yōu)化.pdf

1、現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)越來(lái)越向著小型化、輕量化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、高性能價(jià)格比的方向發(fā)展。隨著設(shè)計(jì)、加工、測(cè)試技術(shù)水平的提高，非球面已逐漸成為光學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最有效的元件之一。在光學(xué)系統(tǒng)中的適當(dāng)位置恰到好處地引進(jìn)非球面，可以有效到簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，提高光學(xué)系統(tǒng)的性能，減輕光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量和體積。近年來(lái)，塑料光學(xué)制件以質(zhì)量輕、耐沖擊性能好、成本低、可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)、能復(fù)制復(fù)雜的形狀等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，其應(yīng)用迅速擴(kuò)展到許多曾經(jīng)是玻璃光學(xué)件占統(tǒng)治地位的領(lǐng)域

2、，并將進(jìn)一步擴(kuò)展到信息產(chǎn)業(yè)、汽車行業(yè)、電子行業(yè)等。 注射成型是聚合物加工成型的主要方式之一，能制得外形復(fù)雜的制品，且易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。注射成型工藝具有成型周期短、并能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度高、表面質(zhì)量好的元件，故非常適合光學(xué)鏡片的成型。但精密的注射成型卻是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，鏡片的質(zhì)量受到許多因素的影響。針對(duì)武漢理工精博光學(xué)公司生產(chǎn)塑料非球面鏡片中遇到的問(wèn)題，本文對(duì)某型塑料非球面光學(xué)鏡片的成型過(guò)程進(jìn)行了模擬，并結(jié)合正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方

3、法，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。 首先以經(jīng)驗(yàn)性的工藝參數(shù)對(duì)鏡片的成型過(guò)程進(jìn)行模擬，通過(guò)分析結(jié)果，得知預(yù)設(shè)的工藝參數(shù)基本是可行的，在此基礎(chǔ)上對(duì)鏡片的翹曲進(jìn)行了模擬，得到了使鏡片產(chǎn)生翹曲變形的最大因素是收縮不均勻。為減小鏡片的不均勻變形，我們以正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)六個(gè)重要的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。 通過(guò)對(duì)鏡片的成型過(guò)程的注射模擬，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，優(yōu)化后的工藝參數(shù)減小了鏡片的不均勻收縮，提高了產(chǎn)品的質(zhì)