一种高温控精度的多工位玻璃热压机制造技术

本发明专利技术涉及一种非球面玻璃透镜精密成型用玻璃热压设备，可有效提高温度控制精度和模具内温度的一致性，适用于硫系玻璃非球面透镜的大规模生产。设备包括八个工位，从前至后分别为三个加热工位，两个热压工位和三个冷却工位。各工位的上、下模板内均设加热块，用来控制各工位模具温度。氮气在加热、冷却工位附近被通入设备，并充满整个腔室，以防止模具氧化。热压工位四周设有活动隔热板，在热压时将两个热压工位与其它工位隔离开。一热循环时间后，隔热板被折叠收起，模腔内所有模具由移送装置移至下一个工位。

A multi station glass hot press with high temperature control accuracy

【技术实现步骤摘要】
一种高温控精度的多工位玻璃热压机
本专利技术属于热成型设备领域，具体涉及一种高温控精度的多工位玻璃热压机。
技术介绍
硫系玻璃具有良好的红外透过性，被广泛用于红外光学透镜的制造。近年来，对红外光学元件的需求越来越大，需要一种能够大规模、低成本生产硫系玻璃非球面透镜的手段。传统的硫系玻璃加工采用材料去处方法，虽然加工精度很高，但加工时间长，成本高，难以满足工业化需求。作为替代，玻璃热压技术已经被广泛应用于透镜的大规模生产。玻璃热压技术分为加热、热压、退火和冷却四步。它主要利用玻璃在高温下流动性增加、杨氏模量减小的特点，将模具的外形复制到玻璃表面，再经过退火消除内应力，最终得到具有理想面型的玻璃透镜。和普通光学玻璃相比，硫系玻璃的转变温度较低，粘度随温度变化快，因此，需要较高的温控精度。传统的多站式热压机由于炉膛联通，温度控制较差，难以成型硫系玻璃非球面透镜。因此，传统的硫系玻璃热压成型主要在单站式热压机上进行。其缺点是效率较低，自动化程度差，成本较高，量产能力仍然有所不足。
技术实现思路
本专利技术专利提供一种高温控精度的多工位玻璃热压机，可以高效低成本生产硫系玻璃非球面透镜。实现本专利技术目的的技术方案：一种高温控精度的多工位玻璃热压机。包括：型腔底板、型腔顶板、型腔左板、型腔右板、型腔前板、型腔后板、上模板、下模座板、隔热板固定板、下模板、热压工位气缸、加热工位气缸、退火工位气缸、冷却工位气缸、模具。安装在气缸下方的上加热块、下模座板上方的下加热块、安装在加热块内的加热管。安装在加热和冷却工位处的氮气注入孔。安装在模腔后侧的移送装置和固定在移送装置上的后隔热板。连接在一起的左隔热板，右隔热板、前隔热板，以及连接在左隔热板、右隔热板上的拉杆构成。模具A通过型腔右板进入加热1工位，在加热气缸作用下，上加热块向下移动，与模具接触，与下加热块共同作用，对模具A进行加热。一个循环时间后，模具A温度达到T1，移送装置将模具A推至加热2工位，同时下一个模具B通过型腔右板进入加热1工位。模具A在加热2工位继续加热，一个循环时间后，模具A被加热至T2，移送装置将模具A推至加热3工位，进行最终加热，同时模具B达到T1，并被移送装置推至加热2工位，模具C通过型腔右板进入加热1工位。每个模具在同一工位上进行的加工相同。模具A在加热3工位加热至热压温度T3后，由移送装置推至热压1工位。拉杆拉动左隔热板和右隔热板，并带动前隔热板移动，最终左隔热板和右隔热板前端与后隔热板上的圆柱形凹槽抵接，四块隔热板将热压1和热压2工位隔离出来，保证其热压1和热压2工位的温度稳定均匀。热压气缸带动上加热块下移，对模具A施加压力。一个循环时间后，完成透镜的第一次压制。拉杆推动左隔热板、右隔热板和前隔热板收回，移送装置推动模具A继续移动至热压2工位，同时模具B进入热压1，模具C进入加热3，模具D进入加热2，模具E进入加热1。模具A到达热压2工位后，热压气缸带动加热块下移，对模具A施加压力。一个循环时间后，透镜完成最终形变。移送装置推动模具A继续移动至冷却1工位，同时模具B进入热压2，模具C进入热压1，模具D进入加热3，模具E进入加热2，模具F进入加热1。模具A到达冷却1工位后，氮气由氮气注入孔充入，促使模具降温。冷却气缸带动加热块下移，与模具A接触，控制降温速度。一个循环时间后，模具A降温至T4。移送装置推动模具A继续移动至冷却2工位，同时模具B进入冷却1，模具C进入热压2，模具D进入热压1，模具E进入加热3，模具F进入加热2，模具G进入加热1。模具A到达冷却2工位后，氮气由氮气注入孔充入，促使模具降温。同时冷却气缸带动冷却块下移，与模具A接触，控制降温速度。一个循环时间后，模具A到达温度T5，移送装置推动模具A继续移动至冷却3工位，同时模具B进入冷却2，模具C进入冷却1，模具D进入热压2，模具E进入热压1，模具F进入加热3，模具G进入加热2，模具H进入加热1。模具A到达冷却3工位后，氮气由氮气注入孔充入，促使模具降温。同时冷却气缸带动上模板下移，与模具A接触，加速降温，最终到达室温T6。最后，移送装置将模具A从型腔左板移出模具，完成其全部加工。移送装置同时移动七个模具。当加工时间最长的一个工位加工完成后(即一个循环时间)，移送装置进行移模。在连续生产状态下，一个循环时间即可加工成型一枚硫系玻璃透镜。达到很高的生产效率。移送装置与后隔热板固定在一起。热压时，移送装置与下一次需移送的模具保持接触。拉杆拉动左隔热板、右隔热板、前隔热板移动，左隔热板、右隔热板前端圆柱与后隔热板上的圆柱形凹槽抵接，与上模板、下模板形成封闭的腔体，保证内部温度的稳定。左隔热板的后端在热压2与冷却1工位的间隙前后滑动，右隔热板的后端在加热3与热压1工位的间隙前后滑动。他们的位置受到隔热板固定板、下模座板和型腔顶板的限制。左、右隔热板的后端均与前隔热板相连，且可左右滑动。左、右隔热板的后端均与拉杆相连。移动装置移动到位后，拉杆向后拉动左、右隔热板以形成封闭腔体。一个循环时间结束后，拉杆向前推动左、右隔热板回到初始位置，之后移送装置将模具推至下一个工位。附图说明图1为本专利技术装置最佳实施例整体结构示意图。图2为本专利技术的模具移送与隔热板动作过程示意图。图3为后隔热板、左隔热板与右隔热板装配图。图中，1型腔底板，2型腔左板，3左隔热板，4型腔顶板，5冷却工位气缸，6热压工位气缸，7加热工位气缸，8上加热块，9氮气注入孔，10上模板，11右隔热板，12加热管，13移送装置，14模具，15下模板，16型腔右板，17下模座板，18下加热块，19隔热板固定板，20前隔热板，21型腔后板，22后隔热板，23型腔前板，24拉杆。具体实施方案下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。本专利技术可实现硫系玻璃非球面透镜的高效精密制造。如图1所示，为提高温控精度，在热压工位四周设有可以活动的隔热板。如图3所示，左隔热板3、右隔热板11的前端均与前隔热板20相连，且可左右滑动。左隔热板3、右隔热板11后端与拉杆24相连，拉杆24通过前后运动带动左隔热板3、右隔热板11和前隔热板20移动。现对透镜的加工过程进行说明。如图1所示，热压机首先进行预热，并由氮气注入孔9向模腔内通入氮气。待温度稳定，且氮气浓度足够高后，内有玻璃坯料的模具13通过型腔右板16进入加热1工位。之后，移送装置13开始运动，按照图2(a)(b)(c)(d)(e)(f)的顺序，右移、后退、右移、前移，左移，与下一次所要移动的模具14抵接。之后，拉杆24向后拉动左隔热板3、右隔热板11，并带动前隔热板20后退，使得左隔热板3和右隔热板11前端圆柱与后隔热板22上的圆柱形凹槽抵接，在热压工位周围形成一个封闭腔体。拉杆24动作完成后，在加热工位气缸7作用下，上加热块8向下移动，与模具14接触，上加热块8和下加热块18中的加热管12一同作用，将模具14加热至T1。一个循环时间结束后，拉杆24本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温控精度的多工位玻璃热压机，包括：型腔底板(1)、型腔顶板(4)、型腔左板(2)、型腔右板(16)、型腔前板(23)、型腔后板(21)、上模板(10)、下模座板(19)、下模板(13)、隔热板固定板(17)、热压工位气缸(6)、加热工位气缸(7)、降温工位气缸(5)、模具(14)，安装在气缸下方的上加热块(8)、下模座板上方的下加热块(18)、安装在加热块内的加热管(12)，安装在加热和冷却工位处的氮气注入孔(9)，安装在模腔后侧的移送装置(13)和固定在移送装置(13)上的后隔热板(22)，左隔热板(3)，右隔热板(11)、前隔热板(19)，以及连接在左隔热板(3)、右隔热板(10)上的拉杆(24)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温控精度的多工位玻璃热压机，包括：型腔底板(1)、型腔顶板(4)、型腔左板(2)、型腔右板(16)、型腔前板(23)、型腔后板(21)、上模板(10)、下模座板(19)、下模板(13)、隔热板固定板(17)、热压工位气缸(6)、加热工位气缸(7)、降温工位气缸(5)、模具(14)，安装在气缸下方的上加热块(8)、下模座板上方的下加热块(18)、安装在加热块内的加热管(12)，安装在加热和冷却工位处的氮气注入孔(9)，安装在模腔后侧的移送装置(13)和固定在移送装置(13)上的后隔热板(22)，左隔热板(3)，右隔热板(11)、前隔热板(19)，以及连接在左隔热板(3)、右隔热板(10)上的拉杆(24)。


2.如权利要求1所述的一种高温控精度的多工位玻璃热压机，其特征在于：根据热压工艺的温度及压力特点，设置加热1，加热2，加热3，热压1，热压2，冷却1，冷却2，冷却3，共八个工位，每个工位由一个气缸(6)(7)(5)单独控制位移，前七个工位设有加热块(8)(18)，氮气注入孔(9)安装在加热和冷却工位处，用于保证模腔内的氮气环境，以及在冷却过程中起降温作用。


3.如权利要求1所述的一种高温控精度的多工位玻璃热压机，其特征在于：移送装置(13)，一个循环结束后，将所有工...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治国，孙宇轩，
申请(专利权)人：张治国，孙宇轩，
类型：发明
国别省市：天津;12