光学玻璃棒成型模具及成型工装的制作方法

本发明涉及光学玻璃棒的成型技术，尤其是涉及一种光学玻璃棒成型模具及成型工装。

背景技术：

光学玻璃ω棒是一种常规的实验器材，其成型模具主要用于将高温玻璃液转化为光学棒料的模具。目前，现有的光学玻璃ω棒的成型模具多采用一与欧姆棒形状相契合的成型槽进行成型，其易导致欧姆棒的表面产生条纹、划痕、粘膜等问题，从而导致欧姆棒的圆弧面无法达到光学透镜表面光学等级，其不利于非球面透镜的二次精密成型。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种光学玻璃棒成型模具及成型工装，解决现有技术中光学玻璃欧姆棒成型易产生条纹、划痕和粘膜的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种光学玻璃棒成型模具，包括底模、沿所述底模长度方向对称设置于所述底模上表面的两个侧模及设于所述侧模前端的挡板；两个所述侧模相对一侧侧面均设置有沿其长度方向依次连接的成型面、过渡面、定型面和冷却面，两个所述侧模远离一侧侧面均设置有分别与所述成型面、过渡面、定型面和冷却面相对应的第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔和第四盲孔；其中，两个所述成型面之间的距离沿其物料运动方向逐渐减小，两个所述过渡面均为平滑面且其之间形成的过渡槽的横截面积沿物料运动方向逐渐减小。

优选的，所述挡板相对侧模一侧的侧面形成一倾斜布置的抵挡斜面，所述侧模的前端面与所述抵挡斜面相配合。

优选的，所述成型面包括上下设置且平滑连接的上成型弧面和下成型弧面，所述上成型弧面的中轴线垂直于底模设置，所述下成型弧面的中轴线平行于底模设置，两个所述上成型弧面和下成型弧面之间的距离沿物料运动方向逐渐减小。

优选的，所述定型面包括由下至上依次连接的第一定型弧面、第二定型弧面、第三定型弧面和定型平面，所述第二定型弧面下端与所述第一定型弧面内切连接、上端与所述第三定型弧面外切连接，所述定型平面竖直设置其下端与所述第三定型弧面相切连接。

优选的，两个所述上成型弧面之间的最小间距大于两个所述定型平面之间的间距。

优选的，所述过渡面包括过渡弧面及过渡收缩面，所述过渡面两端分别连接所述下成型弧面和第一定型弧面，所述过渡收缩面一端与所述上成型弧面平滑连接，另一端分别与第二定型弧面、第三定型弧面和定型平面平滑连接。

优选的，所述冷却面包括由下至上依次连接的第一冷却弧面、第二冷却弧面、第三冷却弧面和冷却平面，所述第二冷却弧面下端与所述第一冷却弧面内切连接、上端与所述第三冷却弧面外切连接，所述冷却平面竖直设置其下端与所述第三冷却弧面相切连接；两个所述冷却平面之间的距离大于两个所述定型平面之间的距离。

同时，本发明还提供一种光学玻璃棒成型工装，包括光学玻璃棒成型模具、加热槽、两个调整块及多个热电偶，所述光学玻璃棒成型模具内置于所述加热槽，两个所述调整块分别设置于所述光学玻璃棒成型模具的底模下侧面且分别靠近所述底模的两端设置，多个所述热电偶分别一一对应内置于第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔和第四盲孔。

优选的，所述侧模相对成型面部分突出于所述加热槽。

优选的，所述加热槽呈倒u型。

与现有技术相比，本发明设置第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔和第四盲孔分别用于放置热电偶以便于对模腔温度的控制，从而避免产生粘膜，且通过两个成型面间距的递减对物料进行收口，其避免产生条纹，并通过过渡槽横截面的递减实现物料流动的过渡，其可避免产生划痕和条纹。

附图说明

图1是本发明的光学玻璃棒成型工装的连接结构示意图；

图2是本发明的图1的右视图；

图3是本发明的光学玻璃棒成型模具的连接结构示意图；

图4是本发明的图3的俯视图；

图5是本发明的侧模的左视图；

图6是本发明图3的a-a向剖视放大图；

图7是本发明图3的b-b向剖视放大图；

图8是本发明图3的c-c向剖视放大图；

图9是本发明图3的d-d向剖视放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2，本发明还提供一种光学玻璃棒成型工装，包括光学玻璃棒成型模具1、加热槽2、两个调整块3及多个热电偶4，其中：

如图3～9所示，光学玻璃棒成型模具1包括底模11、沿所述底模11长度方向对称设置于所述底模11上表面的两个侧模12及设于所述侧模12前端的挡板13；两个所述侧模12相对一侧侧面均设置有沿其长度方向依次连接的成型面121、过渡面122、定型面123和冷却面124，两个所述侧模12远离一侧侧面均设置有分别与所述成型面121、过渡面122、定型面123和冷却面124相对应的第一盲孔125、第二盲孔126、第三盲孔127和第四盲孔128；其中，两个所述成型面121之间的距离沿其物料运动方向逐渐减小，两个所述过渡面122均为平滑面且其之间形成的过渡槽102的横截面积沿物料运动方向逐渐减小。

具体设置时，如图1～4所示，所述光学玻璃棒成型模具1内置于所述加热槽2，两个所述调整块3分别设置于所述光学玻璃棒成型模具1的底模11下侧面且分别靠近所述底模11的两端设置，多个所述热电偶4分别一一对应内置于第一盲孔125、第二盲孔126、第三盲孔127和第四盲孔128。可调节两个调整块3的厚度，进而调整底模11相对水平面的倾斜度，具体设置时位于底模11进料端的调整块3比另一个调整块3厚30mm。

如图3～9所示，本实施例两个侧模12与底模11合围形成分别与成型面121、过渡面122、定型面123和冷却面124相对应的成型槽101、过渡槽102、定型槽103和冷却槽104，欧姆棒成型时，高温液态玻璃由铂金漏料管进入成型槽101内，并沿成型槽101、过渡槽102、定型槽103和冷却槽104依次流动，加热槽2内对光学玻璃棒成型模具1进行加热，以保证其流动过程中逐渐冷却成型，多个热电偶4分别内置于第一盲孔125、第二盲孔126、第三盲孔127和第四盲孔128，其可分别检测成型槽101、过渡槽102、定型槽103和冷却槽104内玻璃液的温度，进而便于通过加热槽2进行调节，其有利于保证形成的欧姆棒外周弧面的饱满度和表面光度。具体成型时，玻璃液在成型槽101内进行初步成型，由于两个成型面121的间距逐渐减小，其可对成型槽101内的玻璃液进行收口，便于玻璃液贴紧于成型槽101内壁；初步成型后的玻璃液进入过渡槽102内，由于过渡槽102的横截面积逐渐缩小且过渡面122为平滑面，其再次对过渡槽102内的玻璃液进行平滑挤压，保证玻璃液随过渡槽102流动的过程中更好的贴合于过渡槽102内壁，避免划痕和条纹的产生；玻璃液由过渡槽102进入定型槽103后，定型槽103与过渡槽102的出料端平滑连接，其可对玻璃液进行最后的定型，保证其定型的稳定性；定型后的玻璃液进入冷却槽104，最后进行冷却成型。具体设置时，本实施例第一盲孔125、第二盲孔126、第三盲孔127和第四盲孔128内热电偶4的温度控制分别为460℃、420℃、380℃、320℃。

如图1、图2所示，为了便于对玻璃液的加热，本实施例加热槽2设置呈倒u型，光学玻璃棒成型模具1部分内置于加热槽2内，其利于对靠近光学玻璃棒成型模具1槽口的玻璃液也进行适度加热。而为了便于玻璃液的加入，本实施例光学玻璃棒成型模具1的成型槽101突出于加热槽2，即侧模12相对成型面121部分突出于所述加热槽2，由于高温玻璃液在成型槽101内的温度相对较高，对成型槽101内的玻璃液不需要加热，其可一定程度降低能量的消耗。

如图3～6所示，本实施例所述挡板13相对侧模12一侧的侧面形成一倾斜布置的抵挡斜面131，所述侧模12的前端面与所述抵挡斜面131相配合，使得成型槽101一端端面倾斜设置，抵挡斜面131与底模11的夹角可设置60°，其利于进入成型槽101内的玻璃液沿成型槽101流动，其增加了位于成型槽101上侧的玻璃液的重量，进而便于位于成型槽101下侧的玻璃液初步成型。其中，本实施例所述成型面121包括上下设置且平滑连接的上成型弧面121a和下成型弧面121b，所述上成型弧面121a的中轴线垂直于底模11设置，所述下成型弧面121b的中轴线平行于底模11设置，两个所述上成型弧面121a和下成型弧面121b之间的距离沿物料运动方向逐渐减小。两个上成型弧面121a和下成型弧面121b相对成型槽101的进料端的间距较大，其可便于物料的进入，而两个上成型弧面121a和下成型弧面121b的间距随着玻璃液的流动逐渐缩小，其一方面利于玻璃液流动过程中缓慢收口，增加玻璃液与上成型弧面121a和下成型弧面121b之间接触的紧密型，避免条纹的产生，另一方面利于玻璃液在成型槽101的两个下成型弧面121b之间初步成型。

如图3、图4、图8所示，本实施例所述定型面123包括由下至上依次连接的第一定型弧面123a、第二定型弧面123b、第三定型弧面123c和定型平面123d，所述第二定型弧面123b下端与所述第一定型弧面123a内切连接、上端与所述第三定型弧面123c外切连接，所述定型平面123d竖直设置其下端与所述第三定型弧面123c相切连接，其通过第一定型弧面123a、第二定型弧面123b、第三定型弧面123c和定型平面123d的依次相切连接，其保证了定型槽103的内壁的平滑，保证定型后的玻璃棒的光洁度。需要说明的是，定型平面123d具体垂直于底模11设置，由于底模11接近水平状态，故其大致呈竖直状态。

如图3、图4、图7所示，本实施例所述过渡面122包括过渡弧面122a及过渡收缩面122b，所述过渡面122两端分别连接所述下成型弧面121b和第一定型弧面123a，所述过渡收缩面122b一端与所述上成型弧面121a平滑连接，另一端分别与第二定型弧面123b、第三定型弧面123c和定型平面123d平滑连接。在成型槽101进行初步成型时，位于下成型弧面121b之间的玻璃液已较好成型，故过渡面122的过渡弧面122a与下成型弧面121b平滑连接即可，且过渡弧面122a的弧形与下成型弧面121b的出料端的弧形也大致相同，过渡收缩面122b为一收缩平滑面，其部分由平面逐渐转换为弧面，从而对过渡槽102上侧的玻璃液逐渐进行收缩，使得玻璃液逐渐紧密贴于过渡收缩面122b，由于过渡收缩面122b为一收缩平滑面，其可收缩过程中避免形成划痕和条纹。

由于过渡槽102的横截面积沿玻璃液流动方向逐渐缩小，故本实施例两个所述上成型弧面121a之间的最小间距大于两个所述定型平面123d之间的间距。

实际应用时，由于加热槽2具体对光学玻璃棒成型模具1加热时，其对玻璃液上侧面则通过空气传热，其传热效率较慢，故在定型槽103定型时，位于定型槽103上侧的玻璃液易先完成定型。

故如图3、图4、图9所示，本实施例所述冷却面124包括由下至上依次连接的第一冷却弧面124a、第二冷却弧面124b、第三冷却弧面124c和冷却平面124d，所述第二冷却弧面124b下端与所述第一冷却弧面124a内切连接、上端与所述第三冷却弧面124c外切连接，所述冷却平面124d竖直设置其下端与所述第三冷却弧面124c相切连接；两个所述冷却平面124d之间的距离大于两个所述定型平面123d之间的距离。由于位于定型槽103上侧的玻璃液已定型完成，为了减少形成粘膜的几率，本实施例将两个冷却平面124d之间的距离设置为大于两个定型平面123d之间的距离，其利于保护定型后的玻璃棒上侧的光洁度，而第一冷却弧面124a则与第一定型弧面123a下端相同设置，其可对玻璃棒下侧进行冷却定型，保证整体定型的稳定性。

与现有技术相比，本发明设置第一盲孔125、第二盲孔126、第三盲孔127和第四盲孔128分别用于放置热电偶4以便于对模腔温度的控制，从而避免产生粘膜，且通过两个成型面121间距的递减对物料进行收口，其避免产生条纹，并通过过渡槽102横截面的递减实现物料运动的过渡，其可避免产生划痕和条纹。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。