一种光学非球面玻璃模压成型设备的制作方法

本发明属于玻璃模压成型技术领域，尤其涉及一种光学非球面玻璃模压成型设备。

背景技术：

目前，投影仪、数码相机、手机等使用精密玻璃透镜的设备在我们的生活中随处可见。而随着近年来制造技术的不断发展以及市场对各类产品更轻薄短小的需求带动下，更轻薄的非球面镜相比球面镜而言受到了更广泛的青睐。为了便于大量加工并减少成本，很多玻璃透镜都采用聚合物材料加工而成。与聚合物材料镜片相比，玻璃镜片在很多方面更具优势：第一，玻璃镜片具有更高的折射率和更宽的光穿透频谱范围，适用于制作更薄的成像质量高的透镜；第二，玻璃镜片硬度高，抗变形性和高温表现好，能够适应各种使用环境；第三，玻璃的热胀系数比聚合物小，具有更好的热稳定性，不用像聚合物透镜那样在不同温度下使用时需要反复校准焦距。

传统的玻璃热压成型技术，是把玻璃坯料和模具二者一起升温至预定的模压温度，然后再模压成型，再将成型的玻璃和模具二者一起冷却，当再制作另外一块玻璃时，再将新的玻璃坯料和刚刚冷却的模具再一起升温、模压成型及冷却，由此，在玻璃的不断生产过程中，反复对模具升温和降温，容易使模具产生热疲劳，影响模具的使用寿命，而玻璃模压成型的模具造价又十分昂贵。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光学非球面玻璃模压成型设备，旨在解决玻璃模压成型过程中模具反复加热和冷却，导致模具使用寿命短的问题。

本发明是这样实现的，一种光学非球面玻璃模压成型设备，包括机架、上下相对设置在所述机架内的上模具组件和下模具组件、驱动所述上模具组件和所述下模具组件开合的第一驱动组件、左右相对设置于所述机架内的两个导电臂及驱动两个所述导电臂开合的第二驱动组件，所述上模具组件、所述下模具组件及两个所述导电臂在机架内呈十字交叉设置，两个导电臂的端部于合闭时共同形成用以放置玻璃坯料的容置槽，所述光学非球面玻璃模压成型设备还包括将所述玻璃坯料加热至可导电温度并传送至所述容置槽内的第一加热组件，所述第一加热组件与两个所述导电臂在水平面的投影为“t”字型，所述容置槽的位置与所述第一加热组件的传送位置在竖直方向上相对应，所述容置槽的位置与所述下模具组件的上端在竖直方向上相对应；所述玻璃坯料在所述容置槽内被两个所述导电臂通电而由自身电阻发热升温至预定的模压成型温度，所述第二驱动组件驱动两个所述导电臂打开而使被加热后的玻璃坯料由所述容置槽送入所述下模具组件中。

进一步地，所述第二驱动组件包括第一驱动器以及一端安装在所述第一驱动器上的第一螺纹杆，还包括第二驱动器以及一端安装在所述第二驱动器上的第二螺纹杆；所述第一驱动器和所述第二驱动器分别安装在所述机架相平行的两侧壁上。

进一步地，所述第一螺纹杆和所述第二螺纹杆的另一端分别连接有一个所述导电臂；两个所述导电臂的端面由上至下逐渐靠近而形成所述容置槽，两个所述导电臂的端面倾斜设置。

进一步地，所述第一加热组件包括伸缩管，所述伸缩管一端位于所述容置槽的正上方。

进一步地，所述第一加热组件还包括安装在所述机架侧壁上的辅助加热器，所述伸缩管的另一端位于所述辅助加热器内。

进一步地，所述上模具组件包括安装在所述机架顶部的上模座和设置在所述上模座上的上模。

进一步地，所述上模开设有第一预热孔，所述第一预热孔内设置有所述第二加热组件。

进一步地，所述第一驱动组件安装在所述机架底部；所述下模具组件包括下模座，所述下模座一端连接所述第一驱动组件，另一端安装有下模。

进一步地，所述下模开设有第二预热孔，所述第二预热孔内设置有所述第三加热组件。

进一步地，还包括电气控制系统，所述电气控制系统用来控制相关机构完成相应动作。

本发明相对于现有技术的技术效果是：玻璃坯料先在第一加热组件内加热至可导电温度，然后传送至由两个导电臂共同形成的容置槽，在两个导电臂上分别连接电流的正负极，通过电流使玻璃坯料靠自身电阻发热，从而使玻璃坯料继续升温至预定的模压温度。最后，通过上模组件和下模组件合模，完成玻璃坯料的模压过程。在玻璃坯料加热至预定的模压温度时，上模组件和下模组件不需要同样加热至该温度。因此，避免了模具反复被加热和冷却，导致使用寿命变短的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的光学非球面玻璃模压成型设备的结构示意图。

图2是图1的光学非球面玻璃模压成型设备的前视图。

图3图2的a处的放大图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”或“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

请参阅图1至图3，本发明实施例所提供的光学非球面玻璃模压成型设备100，包括机架10，机架10内设置有上模具组件20、下模具组件40、第一驱动组件50、两个导电臂(左导电臂35和右导电臂36)、第二驱动组件30和第一加热组件60。上模具组件20、下模具组件40、左导电臂35和右导电臂36在机架10内呈十字交叉设置，左导电臂35和右导电臂36的端部于合闭时共同形成放置玻璃坯料70的容置槽80。光学非球面玻璃模压成型设备100还包括电气控制系统(图中未画)，电气控制系统用来控制相关机构完成相应动作。

第一加热组件60将玻璃坯料70加热至可导电温度并传送至容置槽80内。玻璃坯料70为普通光学玻璃，本实施例中玻璃坯料70的材质优选为bk7，bk7玻璃在温度大于600℃时，具有导电性能。。第一加热组件60的加热方式可以为激光加热或红外辐射加热，本实施例中优选为红外辐射加热。

左导电臂35和右导电臂36分别通过导线(图中未画)接通电流，让玻璃坯料70靠自身电阻，在容置槽80内继续发热升温，玻璃坯料70升温至预定的模压温度时，打开左导电臂35和右导电臂36以将加热好的玻璃坯料70送至下模具组件40中。bk7的模压温度范围为700℃至800℃，本实施例中的模压温度选为750℃。通过控制电流的大小，可以精确控制玻璃坯料70的升温速率。

第二驱动组件30包括第一驱动器31以及一端安装在第一驱动器31上的第一螺纹杆33，还包括第二驱动器32以及一端安装在第二驱动器32上的第二螺纹杆34；第一驱动器31和第二驱动器32分别安装在机架10相平行的两侧壁上。第一螺纹杆33和第二螺纹杆34的另一端分别连接有一所述导电臂，具体地，第一螺纹杆33和左导电臂35绝缘轴承连接；第二螺纹杆34和右导电臂36绝缘轴承连接。

第一驱动器31和第二驱动器32通过分别驱动第一螺纹杆33和第二螺纹杆34，可以使左导电臂35和右导电臂36水平前进和后退并在闭合时形成容置槽80。调节第一螺纹杆33和第二螺纹杆34，可以调节容置槽80的形成位置，本实施例中容置槽80的位置优选为下模具组件40的正上方。

左导电臂35和右导电臂36形成容置槽80的两端面相对于竖直方向由上至下逐渐靠近而形成截面由大至小的容置槽80，在本实施例中，该端面呈平面设置。在其他实施例中，两端面可为曲面，容置槽80的截面也是在竖直方向上由大至小。两端面与水平面的夹角的范围均为15°～60°，优选地，本实施例中夹角为30°。两端面分别形成第一导电面351和第二导电面361。玻璃坯料70在容置槽80内通过第一导电面351和第二导电面361通电发热。

第一加热组件60包括辅助加热器61和伸缩管62。伸缩管62一端连接在辅助加热器61上，另一端在伸缩管62处于伸长状态时，位于容置槽80的正上方。玻璃坯料70加热至可导电温度后，通过伸缩管62传送至容置槽80内，然后伸缩管62回缩。辅助加热器61安装在机架10的侧壁上，伸缩管62与左导电臂35和右导电臂36在水平面上的投影为“t”字型。

上模具组件20包括固定在机架10顶部的上模座21以及设置在上模座21上的上模22。下模具组件40设置在上模具组件20的正下方，包括下模座41。下模座41一端连接在第一驱动组件50上，另一端安装有下模42，第一驱动组件50安装在机架10的底部。第一驱动组件50驱动下模具组件40运动，完成模压过程。第一驱动组件50也可以安装在机架10的顶部，上模具组件20连接在第一驱动组件50上，下模具组件40安装在机架10的底部，由第一驱动组件50驱动上模具组件20运动，完成模压过程。

上模22和下模42上分别开设有第一预热孔221和第二预热孔421，第一预热孔221和第二预热孔421内均设置有第二发热组件(图中未画)和第三发热组件(图中未画)，第二发热组件和第三发热组件均优选为发热棒。通过发热棒，使上模22和下模42在模压前分别具有预定的温度，避免玻璃坯料70在模压过程中的热量散失，本实施例中该温度的范围为300℃～500℃。

下模具组件40在第一驱动组件50的驱动下，向上运动到预定位置时，第二驱动组件30使左导电臂35和右导电臂36作背离运动，从而使玻璃坯料70落入下模42的模穴内，第一驱动组件50继续驱动下模具组件40向上运动，直到下模42和上模22合模，模压成型过程完成。

第一、第二、第三加热组件及两导电臂的导电加热各自独立运作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。