玻璃透镜模压成形过程中内应力的模拟与优化分析

摘要

本文基于广义麦克斯韦模型分别建立加热、模压及退火阶段的有限元仿真模型，对各阶段模压成形工艺参数与内应力的关系进行分析，充分考虑模压成形过程中成形透镜不同位置的温度和压力历史差异，全面地分析模压成形过程中内应力的变化过程。在加热阶段，玻璃预形体的内应力主要是其内部温度差异导致的热应力，经均热处理后大部分内应力会消除。在模压阶段，流变应力随着模压温度的升高、模压速率的下降而减小。采用变速模压可在相等的时间内降低流变应力，其中第二时间段模压速率对流变应力的影响更大。在退火阶段，内应力受热应力和蠕变应力双重影响，其中:退火保持压力越大、退火速率越大:第一时间段退火速率对内应力的影响最大，第二时间段退火速率次之，而第三时间段退火速率对内应力基本无影响。最后开展实验对仿真的优化分析结果进行验证，测量结果验证了仿真优化分析的有效性。