[发明专利]超声波振动辅助精密模压成形的方法

摘要

一种超声波振动辅助精密模压成形的方法，为如下步骤：一、择一玻璃坯料(5)导入超声波振动辅助精密模压成形装置的下模具(6)中，红外线辐射至粘度达106～108dPa·s；二、启动伺服电机(17)带动下模具(6)朝上运动至玻璃坯料(5)并与上模具(4)压紧；三、启动超声波振动发生装置(1)带动上模具(4)实现超声波振动，玻璃坯料(5)随之振动充模；四、再度模压，对上模具(4)和下模具(6)实施退火处理；五、玻璃坯料(5)粘度达1013～1015dPa·s形成成品，移动下模具(6)取出。使用本方法能实现复杂型面模具的充模，防止困气发生，获得结构与强度均匀的高质量光学元件。

主权项

一种超声波振动辅助精密模压成形的方法，该方法的具体步骤如下：一、取一普通超声波振动辅助精密模压成形装置为模压加工成形装置，择一其重量与目标件重量相当的玻璃坯料(5)导入或预热后导入该装置的下模具(6)中，打开惰性气体进口(15)，注入氮气，以此驱赶包含下模具(6)与上模具(4)在内的模压腔(14)内的氧气，模压腔(14)内达到无氧环境后，打开红外线灯(12)，利用棱镜(13)的反射作用与遮光板(3)的局部遮挡作用，集中光源对模压腔(14)内的下模具(6)和上模具(4)及二者之间的玻璃坯料(5)实施红外线辐射加热。当模压腔(14)内的玻璃坯料(5)的粘度达到106～108dPa·s时停止加热，常规方法保温；二、启动伺服电机(17)，该伺服电机(17)提供的动力经过转换器(9)转换为可控动力后驱动隔热砖(16)，使隔热砖(16)通过下连接轴(7)带动下模具(6)朝上方运动，下模具(6)朝上运动期间，与下模具(6)对应的上模具(4)处于静止状态，当下模具(6)向上运动至玻璃坯料(5)并与上模具(4)压紧形成紧密接触时，通过降低伺服电机(17)的转速减慢下模具(6)的上行运动速度或关闭伺服电机(17)；三、下模具(6)运动至玻璃坯料(5)与上模具(4)压紧形成紧密接触的同时，启动超声波振动发生装置(1)，该超声波振动发生装置(1)通过夹具(10)和上连接轴(2)在弹簧(11)的弹力作用下带动上模具(4)实现超声波振动，亦使模压腔(14)内的玻璃坯料(5)随之振动，玻璃坯料(5)微粒在振力作用下活性增大、温度升高致软化、应力叠加、动态变形阻力降低、流动性与变形适应性提高，逐充斥填满布有凹槽的下模具(6)，实现设定型面模具的充分充模，在此期间，上述下模具(6)继续往上运动，直至下模具(6)与上模具(4)之间的间隙度上升到超声波振动幅度的5～10倍时，停止上述超声波振动发生装置1的工作；四、恢复上述伺服电机(17)的转速，使下模具(6)继续朝上方运动直至与上模具(4)闭合形成密闭的模压腔，以此再度实现对玻璃坯料(5)的模压，同时以常规方法保持上模具(4)和下模具(6)之间的持压力处于恒定状态，然后打开热气出口(8)排除热气，再打开惰性气体进口(15)，向下模具(6)内注入冷氮气，以此对闭合的上模具(4)和下模具(6)常规方法实施退火处理；五、待闭合的上模具(4)与下模具(6)内玻璃坯料(5)的粘度达到1013～1015dPa·s，该玻璃坯料(5)形成成品，移动下模具(6)，取出成品。