微結構光學元件模壓成形數(shù)值仿真分析.pdf

1、微結構光學元件表面具有微結構特征，能夠改善像質、校正像差，并提高光學系統(tǒng)的成像質量。玻璃模壓成形技術具有加工精度高，能穩(wěn)定批量生產的特點，能夠復制具有復雜表面的非球面，也適合微結構光學元件的成形加工。由于微結構光學元件整體尺寸小，利用模壓成形加工微結構光學元件存在較多的缺陷，如尺寸的傳遞性較差、填充不飽滿等，嚴重影響了光學元件的形狀精度和表面質量。因此，研究模壓成形過程中不同因素下填充的效果對于提高微結構成形精度有重要的實際意義。

2、>　　有限元方法在模壓成形的運用，能夠實現(xiàn)微結構光學元件成形過程中填充情況、應力應變和成形形貌的預測以及模具的優(yōu)化設計，縮短了產品的開發(fā)周期，提高了產品的質量和性能。本文利用仿真軟件MSC.Marc主要研究了以下內容:
　　(1)利用MSC.Marc軟件對實際模型進行了合理假設和簡化，建立V形槽陣列的有限元分析模型，對玻璃的本構模型進行了研究，分析了仿真模型邊界條件的施加方法。
　　(2)分析了模具和玻璃坯料在兩種不同加熱方

3、式下的溫度場，探究了兩種加熱方式下玻璃和模具溫度場的差異，接著研究了不同的工藝參數(shù)（模壓溫度、模壓速度、摩擦系數(shù)）對成形元件應力的影響，以及不同的工藝參數(shù)（模壓溫度、模壓速度、模壓時間）對V槽填充性能的影響規(guī)律。
　　(3)利用MSC.Marc軟件，先針對凹模與凸模對填充性能的影響進行了有限元仿真分析，接著分析了具有凹槽結構的下模具對仿真時填充性能的影響，最后建立了V形槽、圓弧形槽、矩形槽和梯形槽四種微結構的有限元模型，探究了不同