一种led光学透镜的模具加工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉光学透镜模具领域，特别涉及一种LED光学透镜的模具加工工艺。
【背景技术】
[0002]目前，许多的电子产品、汽车等的零件都是通过模具生产出来的，模具作为机械加工领域的重要元素，由于其在生产力加工成本方面的优势，已经日益成为产品、零件加工生产的首选。模具，简单地说，就是用来成型产品或零件的工具。根据成型产品的不同，将模具分为金属模具和非金属模具，金属模具一般都是通过铸造而成的，然后对铸造好的金属模具进行表面处理来达到其性能的要求。
[0003]由于模具成型面与被成型原料之间的各种物理及化学特性的应诉，通常模具成型面与被成型原料之间的接触面会出现很多问题。如成型材料在高温情况下容易站在模具的成型面上，所以对模具成型表面的质量要求比较高。
[0004]现有技术中，光学透镜，特别是LED光学透镜，对其镜面要求越来越高，使得生产该镜面产品的难度越来越大，而若模具本身的镜面不足，则不可能生产出高要求的镜面产品，因此，如何生产出高要求的镜面模具是解决问题的关键。但是现有技术中，作为光学透镜生产的主要部件的模具，常常是因其模具的成型面镜面要求不够，镜面的平整度、加工精度不够，导致生产的光学透镜品质不高，且现有的模具是在模具粗成型后，通过抛光来进行生产制备而成的。同时，现有的LED光学透镜的模具在制备过程中，由于其对模具铸材表面处理不当或是处理工艺欠佳，其表面硬度高、表面粗糙，不能满足成型出光学透镜的需求，而且在采用车床进行车铣加工时也很容易造成车铣刀具损耗，造成钝刀，且加工出的镜面模具不易用于光学透镜的生产。
【发明内容】
[0005]本发明的解决的技术问题是针对上述现有技术中的存在的缺陷，提供一种LED光学透镜的模具加工工艺吗，采用该工艺制备LED透镜模具镜面平整度好、加工精度高。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下:一种LED光学透镜的模具加工工艺，包括如下步骤:
[0007]步骤A，模具粗加工，其包括:
[0008]a、选用模具钢材料进行常规调质锻造处理;b、使用CNC车床粗铣模具胚体并制透镜成型面;C、对车铣完成的透镜成型面进行表面粗糙度Ra和平行度处理；
[0009]步骤B，模具成型面表层电镀镍，电镀镍包括以下工序:
[0010]a、模具胚体浸入碱性清洗液中浸泡，并进行电解处理，除去模具胚体表面油污;b、采用去离子水对上述模具胚体进行冲洗;c、将上述冲洗完的模具胚体浸入酸性溶液中进行清洗、除去模具胚体表层氧化膜，酸洗后将模具胚体放入去离子水中清洗;d、将清洗完成的模具胚体放入电镀溶液中进行电镀镍;e、完成电镀镍的模具胚体进行选用碱性清洗液/酸性清洗液进行冲洗，冲洗后放入去离子水中清洗;f、将清洗完成模具胚体置于烘箱内烘干，烘箱内温度设置为250°?280° ;
[0011]步骤C，对模具胚体进行CNC超精密加工，采用钻石刀具车床对具备了电镀镍层模具的透镜成型面进行纳米车铣加工，其中，对电镀镍层切削深度为0.5-4um，车铣后表面粗燥度Ra小于0.0lum，平行度为0.1-0.2um。
[0012]作为对上技术方案的进一步阐述，
[0013]在上述技术方案中，步骤A中C工序中的表面粗糙度Ra小于lum，平行度为lum-2um。
[0014]在上述技术方案中，步骤B中碱性清洗液的PH值为10-12，酸性清洗液的PH值为3-4，且在步骤B工序a中，模具坯体在碱性溶液浸泡时间为10-15min，电解电流密度为2-4A/dm2 ο
[0015]在上述技术方案中，所述步骤A中对模具钢材料进行常规调质锻造处理，模具钢材料的硬度达到30HRC-36HRC。
[0016]在上述技术方案中，所述步骤B中电镀溶液包括如下成分:250g/L?270g/L的硫酸镍、360g/L?420g/L硫酸镍氨基硫酸镍、25g/L?35g/L氯化镍、52g/L?56g/L硼酸及余量水，电镀液PH值3-4.5。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:通过粗加工、电镀镍以及钻石车床超精密加工，使得制备的光学透镜模具表层平整，加工精度为纳米级；同时，在粗加工基础上电镀镍层再进行精车铣，因镍层质地柔软，车铣加工时，钻石刀具车削容易，钻石刀具磨损小，钻石车床使用寿命长。
【附图说明】
[0018]图1是本发明模具加工工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0020]实施例一，参考附图1，一种LED光学透镜的模具加工工艺，分如下步骤完成:模具粗加工(S01)-电镀镍(S02)-模具精密加工(S03)，其具体步骤如下:
[0021]步骤SOl，模具粗加工，其包括:
[0022]步骤S011，选用模具钢材料进行常规调质锻造处理，其中，模具钢材料的硬度为30HRC-36HRC，需要说明的是在完成调质处理后，会采用硬度计测试模具钢的硬度，不符合的则送回进行重新调质处理;步骤S012，使用CNC车床粗铣模具胚体并制透镜成型面;步骤S013，对车铣完成的透镜成型面进行表面粗糙度Ra和平行度处理，处理后透镜成型面表面粗糙度Ra为0.5um，平行度为Ium0
[0023 ]步骤S02，模具成型面表层电镀镍，电镀镍包括以下工序:
[0024]步骤S021，模具胚体浸入PH值为10碱性清洗液中，浸泡10-15min，并进行电解处理，电解电流为2A/dm2，除去模具胚体表面油污，用去离子水对上述模具胚体进行冲洗;步骤S022，将在步骤S021冲洗完的模具胚体浸入PH值为4的酸性溶液中进行清洗、除去模具胚体表层氧化膜，酸洗后将模具胚体放入去离子水中清洗;步骤S023，将清洗完成的模具胚体放入电镀溶液中进行电镀镍;步骤S024，完成电镀镍的模具胚体进行选用碱性清洗液/酸性清洗液进行冲洗，冲洗后放入去离子水中清洗;步骤S025，将清洗完成模具胚体置于烘箱内烘干，特别的，烘箱内温度设置为250°?280°。
[0025]步骤S03，对模具胚体进行CNC超精密加工:
[0026]步骤S031，采用钻石刀具车床对具备了电镀镍层模具的透镜成型面进行纳米车铣加工，其中，对电镀镍层切削深度为4um，车铣后表面粗燥度Ra为0.005um，平行度为0.1um0
[0027]其中，所述电镀溶液包括如下成分:250g/L?270g/L的硫酸镍、360g/L?420g/L硫酸镍氨基硫酸镍、258/1?358/1氯化镍、528/1?568/1硼酸及余量水，电镀液卩!1值3-4.5。
[0028]实施例二，一种LED光学透镜的模具加工工艺，分如下步骤完成:模具粗加工(301)-电镀镍(302)-模具精密加工(303)，其具体步骤如下:
[0029]步骤SOl，模具粗加工，其包括:
[0030]步骤S011，选用模具钢材料进行常规调质锻造处理，其中，模具钢材料的硬度为30HRC-36HRC，需要说明的是在完成调质处理后，会采用硬度计测试模具钢的硬度，不符合的则送回