LED glass lens /Glass lens street light/Floodlight

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光学玻璃凸透镜焦距定义

定义:
衡量光学系统聚焦或者使光散焦程度的量。

很多类型的光学系统(例如,显微镜物镜和弯曲的激光器反射镜)都可以聚焦或者使光散焦,焦距就是量化这些效应的量。
最简单的情形为薄透镜(图1a)。如果入射到透镜的光是一束准直光束,经过透镜后光束会发生聚焦,这时焦距就是从透镜到焦点的距离(假设棱镜是处于真空或者空气中,而不是处于折射率很高的物质中)。

而对于散焦透镜(图1b),焦距则是从透镜到虚焦点(采用虚线表示)的距离,是负值。


透镜的焦距
可以采用下列方程计算透镜的屈光度和焦距,透镜材料的折射率为n,两表面的曲率半径分别为R1和R2:

凸面的曲率半径为正数,而凹面的曲率半径则是负值。聚焦透镜得到的结果为正值,结果为负值则对应的为散焦透镜。后面的一项只有当棱镜很厚,两面曲率半径都很大时才需要考虑。

这一方程适宜于傍轴光线情形,即光线离对称轴不远的情况。

曲面镜的焦距
经常采用曲面镜聚焦或者散焦光束。例如,在激光器谐振腔,具有电介质涂层的激光反射镜比普通的透镜更适用,主要是因为反射镜损耗更小。
当光轴垂直于反射镜表面时,表面曲面半径为R的反射镜的焦距f=R/2。(正号代表凸面和聚焦反射镜。)如果光轴与表面法线方向夹角 θ 不为0,那么切向(入射平面)的焦距为 ftan=(R/2)cosθ,矢状方向的焦距为 fsag=(R/2)/cosθ 。
激光反射镜的曲面半径通常在10 mm到5 m之间。如果曲面半径非常小,制备介质涂层会非常困难,但是采用精细的工艺也可以得到仅为几毫米焦距的反射镜,这在一些微型激光器中会用到。

光学系统的焦距
一个光学系统可能包含多个透镜和其它光学元件,因此不能采用上面定义的焦距,因为不能明确应计算何处到焦点的距离:
是从光学系统的起点、终点、中点还是其它位置?原则上可以采用任意的参考点,但是这时有些原理不能使用,这些原理在具有特定焦距的透镜焦点处光束束腰半径是适用的,或者望远镜的放大倍数等。有人采用前焦距来表示焦点与光学元件的前表面之间的距离。

照相物镜的有效焦距
在照相术中,有效焦距具有非常不同的意义,下面我们详细解释一下。
照相机的视角由胶片上像的尺寸与焦距的比值决定。胶片相机一直采用35 mm胶片(根据ISO标准1007也称为135胶片),胶片上像的尺寸为标准的36 mm×24 mm。
(胶卷轴的宽度为35mm,比24 mm大是为了使图像不会扩展到卷轴的边缘。)这时物镜的焦距为标准的50 mm。然而现在的数码相机(尤其是尺寸小的)通常包含尺寸小于36 mm×24 mm得像传感器,因此为了得到相同的视场,对应的物镜焦距也比较小(例如32 mm)。
许多摄影师仍然习惯采用常用的焦距与视角的比值,因此常用有效焦距来表征数码相机的焦距,此时的焦距数码相机的视场与与普通35 mm胶片的视场相同。
例如,实际焦距为32 mm也可以说成标准物镜的有效焦距为50 mm。
随着越来越少的人采用35 mm胶片,这一转换过程以后可能不会采用。

焦距可调的光学系统
在有些系统中,尤其是聚焦成像系统,需要光学系统的焦距是可调的。可以采用下面的原理:

  • 如果透镜是由可变形的材料做成的,施加机械应力会改变其形状,因此可以改变焦距。这一原理可用于接目镜中。需要聚焦附近的物体时焦距会变短。
  • 当光学系统包含多个光学元件时(例如,透镜),可以调节光学元件之间的相对距离来调节焦距。这一原理可以用于照相机的变焦物镜中。


与波长有关的焦距
普通透镜是利用光的折射,由于折射率与波长有关(色散),因此焦距也与波长相关。这一效应会使成像系统产生色差,在工作于宽波长区域的光学系统中也存在类似的问题。
可以设计采用多个透镜(例如,照相机的物镜)来使色差最小化。最常用的做法是采用消色差双合透镜,即由两种材料组成的透镜,这样总体色差很大部分的被抵消了。
也可以只采用包含反射镜的光学系统来消除色差。曲面半径为R的曲面镜的焦距为 f=R/2 ,只由几何形状决定,而与波长无关。但是,在非正交入射的情况下,切平面的焦距与入射角余弦成正比,矢状面与入射角余弦的倒数成正比。因此这种系统会产生像散。

屈光本领
透镜的屈光本领等于焦距的倒数。表明强聚焦的透镜焦距小,但是屈光本领大。屈光本领的单位为m1,也称为屈光度(dpt)。对于验光眼镜,常用屈光本领来表征,这时焦距指的是标准透镜,显微镜物镜和照相物镜的焦距。
很多情况下,屈光本领是比焦距更常用的量。例如,激光晶体中热透镜的屈光本领正比于耗散功率。
采用热透镜屈光本领表示的激光器谐振腔稳定区域的宽度与激光晶体的最小模式半径和光波长都有关系,而用焦距表征的稳定区域与参数之间的关系更加复杂。

发散光束的聚焦

图2:透镜方程的图解。
发散光束入射到聚焦透镜上时,焦点距离透镜的距离比f大(图2)。透镜方程可写为:

其中a是入射光束的焦点与透镜之间的距离。当a>>f时,有b≈f,而其它情况下,则有b>f 。这一关系可以这样直观的理解:使入射光束准直(即消除光束发散)需要聚焦能力为1/a,这样只需聚焦能力为 1/f1/a可将光束聚焦。
如果a≤f,以上方程不成立,透镜则不能使光束聚焦。
在射线情况下,傍轴近似满足时透镜方程成立。

束腰半径
光束半径为 w0的准直高斯光束入射到焦距为f的透镜上,经过透镜后束腰处的半径满足方程:

这时假设焦点处光束半径远小于初始光束半径w0。(当光束入射半径很小时该条件不满足,这时焦点比根据上面方程得到的值要大。)同时,还需要假设光束半径远大于波长 λ,这样傍轴近似是满足的。
根据上面方程发现决定最小光束半径的并不只是焦距f,还有f与透镜孔径半径的比值,这一比值限制了最大光束半径w0。该比值称为透镜的数值孔径。
这一原理能否用于焦距为f扩展的光学系统取决于采用的焦距的定义。有时需要定义有效焦距来满足这一关系。

玻璃透镜怎么生产岀来
非曲面镜片成像原理

一【什么是非球面镜片】

顾名思义,非球面镜片它的表面弧度与普通球面镜片不同,为了追求镜片薄度就需要改变镜片的曲面,而以往采用球面设计,使的像差和变形增大,结果出现明显的影像不清,视界歪曲、视野狭小等不良现象。现在非球面的设计,修正了影像,解决视界歪曲等问题,同时,使镜片更轻、更薄、更平。而且,仍然保持优异的抗冲击性能,使配戴者安全使用。

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二【非球面镜片的优点】

传统的球面镜片,镜片周边看物体有扭曲的现象,限制了配戴者的视野,在科技不断进步的时代,非球面设计这一光学奇迹,将镜片边缘像差减到最底,使它宽阔视野可以满足顾客的需求。非球面镜片的表面弧度是非球面设计的,这种设计比起球面设计镜片的优点是: 1、更清晰:经过特有的镀膜处理的非球面镜片更拥有完美的视觉表现,呈现更清晰,舒适的视觉效果。

2、更轻松:戴上非球面镜片后几乎感觉不到它的存在,它为您的眼睛减肥,尽情享受它带给您的轻松随意。

3、更自然:非球面的设计,更自然,视觉变形少,视物更逼真。

三【球面和非球面的区别】

1、同等折射率的镜片非球面比球面更薄!

2、非球面镜片相对比球面镜片更轻!

3、非球面镜片看东西不易变形!

4、非球面镜片由于采用不变形设计,这样也最大限度的减少了我们人眼睛由于长期戴眼镜导致眼球外凸的问题!

5、非球面对于青少年来说,由于看东西更真实,眼睛不易疲劳从而降低了度数增加的速度!也称之为青少年视力保护镜片!

说的简单点就是:球面镜片相当于我们过去老式的黑白电视机,屏幕是凸出来的,看东西边缘容易变形,而非球面就相当于现在的液晶纯平之类的,看东西比较真实自然!

四【球面镜片与非球面镜片的简易鉴别方法】

镀膜玻璃透镜

肉眼观察法。同一材料、同一度数的球面与非球面相比,非球面镜片更平、更薄、视物更逼真、更自然舒适。如果对着灯管观看镜片镀膜形状,一般是球面镜片反射的灯管较直(高屈光度镜片除外);而非球面镜片由于表面各部位曲率不同,灯管形状弯曲度较大。 

光学玻璃透镜的加工工艺
非球面镜片相关知识

1,技术原理

非球面透镜,曲率半径随着中心轴而变化,用以改进光学品质,减少光学元件,降低设计成本。非球面透镜相对于球面透镜具有独特的优势,因此在光学仪器、图像、光电子工业得到了广泛的应用,例如数码相机、CD播放器、高端显微仪器。   

2,对比优势   

a 球差校准   

非球面透镜用以替换球面透镜,最显著的优势在于可以修正球面透镜在准直和聚焦系统中所带来的球差。通过调整曲面常数和非球面系数,非球面透镜可以最大限度的消除球差。非球面透镜(光线汇聚到同一点,提供光学品质),基本上消除了球面透镜所产生的球差(光线汇聚到不同点,导致成像模糊)。   采用三片球面透镜,增大有效焦距,用于消除球差。但是,一片非球面透镜(高数值孔径,短焦距)就可以实现,并且简化系统设计和提供光的透过率。   

b 系统优势   

非球面透镜简化了光学工程师为了提高光学品质所涉及的元素,同时提高了系统的稳定性。例如在变焦系统中,通常情况下10片或者更多的透镜被采用(附加:高的机械容差,额外装配程序,提高抗反射镀膜),然而1片或者2片非球面透镜就可以实现类似或更好的光学品质, 从而减小系统尺寸,提高成本率,降低系统的综合成本。

3,成型工艺   

a 精密玻璃模压成型   

精密玻璃模压成型,是将玻璃材料加热至高温而变得具有可塑性,通过非球面模具来成型,然后逐步冷却至室温。目前,精密玻璃模压成型,不适用于直径大于10mm的非球面透镜。但是,新的工具、光学玻璃和计量过程,都在推动该项技术的发展。 精密玻璃模压成型,虽然在设计初期时成本较高(高精密的模具开发),但是模具成型后,生产的高品质产品可以平摊掉前期的开发成本,特别适合于需要大批量生产的场合。   

b 精密抛光成型   

研磨和抛光一般适用于一次生产单片非球面透镜的场合,随着技术的提高,其精度越来越高。最为显著,精准抛光由计算机进行控制,自动调整以实现参数优化。如果需要更高品质的抛光,磁流变抛光(magneto-rheological finishing)将被采用。磁流变抛光相对于标准抛光而言,具有更高的性能和更短的时间。精密抛光成型,需要专业的设备,目前是样品制作和小批量试样的首要选择。   

c 混合成型   

混合成型,以球面透镜为基底,通过非球面模具在球面透镜表面压铸并采用紫外光固化上一层高分子聚合物的非球面体。混合成型,一般采用消色差球面透镜为基底,表面压铸一层非球面,用以实现同时消除色差和球差。图7是混合成型非球面透镜的制造工艺流程。混合成型非球面透镜, 适用于需要附加特性(同时消除色差和球差),大批量制造的场合。   

d 注塑成型   

除了玻璃材质的非球面透镜,还存在塑料材质的非球面透镜。塑料成型,是将熔融的塑料注射入非球面模具中。相对于玻璃,塑料的热稳定性和抗压性较差,需要经过特别处理,以得到类似的非球面透镜。然而,塑料非球面透镜最大的特点是成本低、重量轻、易成型,广泛应用于光学品质适中、热稳定性不敏感、抗压力不大的场合。   

4,选择依据   各种类型的非球面透镜,都有其自身的相对优势。因此针对不同的应用场合,选择合适的产品就现得很重要。主要的考虑因素,包括:批量、品质和成本。   

a 精密玻璃

成型非球面透镜, 具有批量化生产和热稳定性高的特点,适合于批量大、品质高、热稳定性高的场合

b 精密抛光成型非球面透镜,具有制样周期短和不需要模具的特点,适合于样品制作和小批量试样的场合

c 混合成型非球面透镜,具有球差和色差同时校准的特点,适合于宽光谱、批量大、品质高的场合   

d 塑料成型非球面透镜,具有成本低和重量轻的特点,适合于批量大、品质适中、热稳定性不高的场合   需要定制非球面透镜时(没有标准产品或者库存产品不足),开发成本、试样成本、批量化价格、交货周期等因素都要考虑在内。

反射和折射的区别

反射和折射的区别

光的反射:光在一个平面被挡回,入射角和反射角度是相同的。

光的折射:光从不同密度的介质穿过时发生的偏折现象。

光的反射与折射是光在两种物质的分界面上传播方向发生改变的光学现象。

折射和反射的相同点:

1、传播方向发生变化。光斜射入另一种物质时,在分界面处传播方向都发生改。

2、位居法线的同侧。反射光线、折射光线与对应的入射光线都在法线的两侧。 3、三线共面。反射光线、折射光线与对应的入射光线和法线都在同一平面内。

折射和反射的不同点:

1、在界面分布不同。反射光线与入射光线在界面的同侧,折射光线与入射光线却在界面的两侧。

2、角大小不同。反射角等于入射角,折射角与入射角大小不(一定)相等(成某一函数关系)。

3、方向不一定改变。光垂直入射两种物质界面时,反射光线方向改变,光反回原来的物质中.折射光线却进入另一种物质,方向不变。

镀膜玻璃透镜
光学玻璃加工厂家设备的现状及工艺发展

从小到我们人手一个的手机,到日常生活的电视、电脑,再到国防领域的军工、航天,光学玻璃的需求随着现代科学技术的发展而日益广泛
越来越多的精密仪器运用到了光机电相结合的新技术,推动了其实现了多功能、高性能和低成本的日益严格的要求,促进了传统光学玻璃加工设备、生产技术的发展及加工工艺的变革。这种变革推动了光学技工技术向两个不同的方向发展。
第一,向小型、轻便和便宜的高效加工方向发展。光学塑料和玻璃压铸技术的快速发展使非球面透镜成本大幅下降,供给量大幅增加成为可能,越来越多的各种光学系统开始采用。例如很薄的变焦距镜头,在手机中得到了广泛的应用。正是由于这些小型、轻便和便宜的光学玻璃在各个领域中的应用不断扩大,带动了光学高效加工技术的迅猛发展。
第二,向超精密加工方向发展。尖端科学技术领域特别是国防工业的技术进度对超精密光学玻璃提出了新的要求。、例如载人航天、激光武器的光学系统、光纤通讯元件、光集成电路中的微型光学玻璃,都是超精密的光学玻璃。这些光学玻璃的加工精度甚至达到了纳米级。这些零件的加工不能采用传统的方法,必须通过光学玻璃加工设备、超精密加工技术才能得以实现。
传统的光学玻璃的加工方法已有百余年的历史,可以通俗的理解为“一把沙子一把水”。而新的光学玻璃加工方法始于上世纪70年代,军用光学系统由白光拓展为红外及激光系统,对光学玻璃也提出了成像质量要好、体积要小、重量要轻、结构还得简单的艰巨要求。随之光学加工行业进行了大规模技术革命和创新活动,新的光学玻璃加工方法不断涌现。目前,较为普遍采用的光学玻璃加工技术主要有:数控单点金刚石加工技术、数控研磨抛光技术、光学透镜模压成型技术、光学塑料成型技术、磁流变抛光技术、电铸成型技术以及传统的研磨抛光技术等。
二、超精密加工技术基本原理
1、 数控单点金刚石加工技术
数控单点金刚石加工技术是一种非球面光学玻璃加工技术。它是在超精密数控车床上,采用天然单晶金刚石刀具,在特定的加工环境精确控制条件下,使用金刚石刀具单点车削加工出非球面光学玻璃。该技术主要用于中小尺寸红外晶体和金属材料的光学玻璃。
2、 数控研磨抛光技术
数控研磨和抛光技术是由数控精密机床将工件表面通过磨削加工成所需要的面形,之后通过柔性抛光模抛光,使工件达到技术要求的光学玻璃制造技术。该技术的原理最接近古典法光学加工技术,主要是通过机床的数字化精密控制来实现光学玻璃的精密加工。
3、 光学透镜模压成型技术
光学透镜模压成型技术是把软化的玻璃放入高精度的模具中,在加温加压和无氧的条件下直接模压成型出达到使用要求的光学玻璃。可以说光学透镜模压成型技术的普推广应用是光学玻璃零件加工技术的重大革命。此项技术对非球面玻璃零件的成本降低及产量提升有着划时代的意义。
三、 光学玻璃超精密加工技术的应用范围
1、 数控单点金刚石加工技术
目前,采用金刚石车削技术可以直接加工出达到光学表面质量要求的材料主要是有色金属、错、塑料及红外光学晶体,而对于玻璃的加工还不能达到光学表面质量要求,需要继续研磨抛光修正。数控单点金刚石加工技术的另一个主要用途是加工各种模压成型所需的精密模具。
2、 数控研磨抛光技术
数控研磨抛光技术的主要加工材料是玻璃,这正弥补了数控单点金刚石加工技术不能直接加工成品光学玻璃零件的不足。该技术主要用于加工球面、非球面光学玻璃,是代替传统古典法光学玻璃加工方法的主要技术,具有精度高,加工效率高等优点。目前,市场上该技术发展的历史比较长,成熟的设备较为全面,如德国Satisloh公司,Optotech公司和Schneider公司等推出不同类型的铳磨和抛光机床,我国也开展了大量数控技术的研究。
计算机数控研磨和抛光技术不仅在数控设备自动化和加工精度方面取得了很大的进展,各种不同抛光方法和原理的研究,极大的推动了光学非球面加工技术的发展。
3、 光学透镜模压成型技术
目前,光学透镜模压成型技术已经用来批量生产精密的球面和非球面透镜。不但能够制造常用的中等口径透镜,而且延伸到了 100微米的微型透镜阵列及50毫米的较大口径透镜,不但可以制造军、民用光学仪器中的球面和非球面光学玻璃,还可以制造光通信用的光纤耦合器用的非球面透镜等。
现在,这项先进玻璃光学玻璃制造技术还掌握在美国的康宁、Rochester Precision Optics(RPO)、Maxell,日本的OHARA (小原)、H0YA (保谷)、奥林巴斯、松下,德国的蔡司,英国的Bluebell Industries和荷兰的菲利浦等少数国外公司。
四、 光学玻璃超精密加工国内外技术进展情况
1、国外非球面零件的超精密加工技术的现状
在国际上光学加工已发展到第五代数控加工工艺,达到了高精度、高速度、高效率及专业化,已可以完成高精度非球面零件的加工,其中比较突出的是德国的光学加工技术。他们的数控加工技术不仅涵盖了从平面、棱镜、球面到非球面等各种面型的铳磨成型、抛光技术,以及配套的高精度检测技术,加工尺寸及检测范围从0>1 ~ 800mm?在非球面的加工方面尤为突出,利用先进的技工工艺可轻松完成高精度非球面的加工。非球面的加工方法有的用磨轮外缘点接触铳磨、有的使用弹性膜抛光再小磨头修正抛光的方式;工件的装夹方式有液压、真空吸附等方式。
2、我国非球面零件超精密加工技术的现状
我国超精密加工技术的研究始于80年代初,与国外有着20余年的差距。我国军工光电企业中的光学玻璃的加工技术经过多年来的发展,非球面数控加工技术在近些年也有很大发展,特别是航空航天系统应该引进了些先进的技术和设备,部分企业的技术水平有了较大提高,但兵器行业的光电企业光学加工普遍还是采用传统的工艺,非球面的加工大部分是靠手工修磨,效率极低,手修过程还易出错,可靠性差。光学玻璃透镜模压成型也仅仅停留在毛坯阶段。随着现代化的兵器装备中对大口径、高精度的非球面镜的需求不断增加,非球面加工技术的提高迫在眉睫。但由于进口非球面数控加工设备价格较高,大部分企业也只配备了少量设备,只能解决现有高端产品的非球面加工。难以在此基础上形成批量和提出新工艺。
五、结束语
目前,国并发达国家已有30余年的新型光学系统的发展历史,新型光学系统,特别是高次非球面光学系统已获得相当的发展与利用。在这一领域,国内还有相当大的差距,甚至是空白。这种情况严重地阻碍了我国高性能光学系统的发展,影响我军的装备水平。开展有关的应用基础、关键技术、系统与工程技术方面的研究具有重大的意义。超精密加工技术的发展,一改光学系统概念设计数百年停滞不前的状况,使现代光学系统的设计和制造获得了革命性的发展。解决我国现代光学系统的制造,特别是高分辨率、大口径高次非球面光学系统加工的瓶颈技术,达到和突破目前世界高分辨率大口径光学系统的实际水平,实现我国先进光学制造技术上新的台阶,具有重大的意义。

玻璃透镜怎么生产岀来
光学玻璃透镜模压成型技术-开模流程

根据加工技术要求,和影响加工余量的因素,采用查表修正法或经验估计法,确定各工序的加工余量。

采用计算法或查表法,经验法确定模具成型件各工序的工序尺寸与公差(上、下偏差)。

要充分发挥数控机床自动化程度高的特点,减少人工干预,在加工过程中必须做到切削量均匀,以减少机床震动,延长机床使用寿命。

对被加工零件的几何形状、加工性能、材料特性和技术要求进行分析,确定工艺路线、选用机床及加工工序。

根据毛坯尺寸、零件形状大小、材料特性、零件质量要求、刀具库存选用经济且加工效率高的刀具,将刀具参数加入UG程序进行编程运算。

将工艺方案具体划分为几个工步,确定各工步工作内容。

划分零件加工范围及加工先后顺序,确定加工路线。

设计或选用工夹具、刀具,确定加工特性(如对刀点、走刀路线、走刀速度、切削深度、刀程间距、主轴转速等),选用冷却剂等。

对有特殊定位要求的零件设计定位基准,并设计其工装夹具。

生成数控加工走刀程序信息,包括数据准备、程序编制与程序调试。

将生成的加工信息根据传递介质的不同予以记录。

必要时修改数控加工程序与调整加工参数,直到满足要求为止

(1)机加车间按图纸、工艺、技术要求加工大型零件

(2)拼装车间按图纸、图纸、工艺要求加工小型零件

(3)拼装车间按图纸、工艺要求划线、钻孔、拼装镶块到底板(固定座)上,紧固,送机加车间

(4)机加车间按图纸、工艺、技术要求粗(半精)加工零件型面、轮廓、孔位、刃口等

(5)钳调车间按图纸、工艺、要求对零件修整、拆卸、划线、钻孔等

(6)拼装车间按图纸、工艺、技术要求二次加工小型零件(空刀、背刀等)

(7)机加车间按图纸、工艺、技术要求精加工零件型面、轮廓(只限于本位拉延模)

(8)钳调车间待零件的二次加工结束后,检查零件是否还有没加工和不合格处,如零件已全部加工完并合格,即可送热处理

根据工艺要求分别进行整体热处理和表面热处理(热处理包含:淬火、退火、正火、调质、黑化处理、发蓝处理、渗碳淬火、渗氮淬火、盐浴、实效处理、表面火焰淬火等等)。

其作用是使零部件的HRC值达到模具所需要的标准。

(10)钳调车间将热处理合格的零件连同图纸一起送拼装车间,进行零件的精加工

(11)拼装车间按图纸、工艺、技术要求进行零件的精加工(平磨、圆磨、电加工等)

(12)钳调车间按图纸、工艺、技术要求,二次拼装镶块到底板(固定座)上,紧固,送机加车间

(13)机加车间按图纸、工艺、技术要求精加工零件(型面、孔位、刃口等)合格后,送钳调车间

(14)钳调车间按图纸、工艺、技术要求修整型面、轮廓、刃口、安装附件等,直至符合图纸要求,完成模具的装配

(15)钳调车间对模具进行清洗、刷防锈油、刷漆、钉标牌等所有出厂前的工作和模具完善工作;装配就是把加工好的零件组合在一起构成一副完整的模具

在这一过程中,仅仅把加工好的零件紧固,或是打入定位销等纯装配操作是极少见的。

一般都是在装配调整过程中进行一定的人工整修或机械加工。

(17)钳调车间对模具进行调试、修整,直至调出合格的产品工序件,其中包括预验收、模具整改、客户的终验收

(18)钳调车间对模具进行清洗、刷防锈油、刷漆、钉标牌等所有出厂前的工作和模具完善工作

冲压模制造完成以后,还必须在压力机上对其动态精度进行试冲压验证,通过试冲压出的工序件检查来鉴别冲压模制造质量,并发现问题消除制造缺陷,达到合格的零件,这个过程叫做冲压模的制造调整。

制造调整通常是在制造单位应用其试冲压设备进行的。

制造调整和使用调整是冲压模试冲压调整的两个方面,俗称冲压模调整。

冲压模调整可以发现冲压件的工艺性、冲压工艺设计、冲压模设计和冲压模制造等方面的问题,可以积累大量的原始资料和丰富的实践经验。

1、冲模凸、凹模工作表面粗糙度Ra值大,将造成凹模孔初期磨损增大,则凸、凹模之间间隙亦将随之增大

2、导向副配合面的Ra值增大,将会破坏油膜,产生摩擦;Ra值过小,则易产生“咬合”,加速表面的破坏与磨损

3、影响型面的疲劳强度,如凸模在工作时受压应力与拉应力交变载荷,Ra值大将产生局部应力集中,其尖凹处易形成裂纹,造成疲劳损坏

4、影响耐腐蚀性能,Ra值过大,其波凹处易积聚腐蚀性介质,产生化学腐蚀;其波峰面易产生电化学腐蚀

(1)模具材质不好在后续加工中容易碎裂

(2)热处理:淬火回火工艺不当产生变形

(3)模具研磨平面度不够,产生挠曲变形

(4)设计工艺:模具强度不够,刀口间距太近,模具结构不合理,模板块数不够无垫板垫脚

(6)冲床设备的选用:冲床吨位,冲裁力不够,调模下得太深

汽车模具的冲压件加工工序,根据零件的形状、大小、精度、材料和批量不同,基本上分成两大类,即分离工序和成形工序。

指金属板材所受应力超过材料的强度极限,使板材发生剪裂,而发生分离。

利用冲模沿封闭轮廓曲线冲切,使零件与坯料分离,冲下部分是零件。

利用冲模沿封闭轮廓曲线冲切,使零件与坯料分离,冲下部分是弃料,留下部分是零件。

利用剪刀或冲模沿不封闭轮廓曲线剪下零件;或将工件材料部分切开,但不分离成两部分。

指金属板材所受应力超过材料的屈服极限,使板材发生塑性变形并转化成所需形状的零件。

在外力作用下,利用模具使坯料产生弯曲变形,达到要求的形状。

把平板坯料成形为各种空心的零件,包括不变薄拉伸和变薄拉伸。

把孔或板料的边缘翻出凸缘,以提高强度或供连接使用。

利用压力将直径较小的空心零件、管材、板材,由内向外膨胀成直径较大的曲母线零件。

在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使其径向尺寸扩大或减小的成形方法。

是一种辅助成形工序,用以消除钣金零件经过各种成形加工后几何形状尺寸上出现的缺陷,或经热处理后由于应力不均而产生的翘曲,使零件的形状尺寸精度达到设计要求。

模具钳调各是利用各种手工工具、钻床及制造模具的专用设备,通过技术加工操作,来完成目前机械加工还不能完成的工序,并将加工好的零件,按模具总装图进行装配、调试,最后制出合

格的模具产品来。

模具钳调工要制造好模具,必须熟悉、掌握以下几点

(2)了解模具零件、标准件的技术要求和制造工艺

(3)掌握模具零件的钳加工方法和模具的装配方法

(4)了解模具所使用的成形机械的使用和模具在其上的安装方法

①不需要传统的粗磨、精磨、抛光、磨边定中心等工序,就能使零件达到较高的尺寸精度、面形精度和表面粗糙度

④只要精确地控制模压成型过程中的温度和压力等工艺参数,就能保证模压成型光学零件的尺寸精度和重复精度

玻璃光学零件模压成型技术是一项综合技术,需要设计专用的模压机床,采用高质量的模具和选用合理的工艺参数。

成型的方法,玻璃的种类和毛坯,模具材料与模具制作,都是玻璃模压成型中的关键技术。

玻璃之所以能够精密模压成型,主要是因为开发了与软化的玻璃不发生粘连的模具材料。

按道理,大部分的光学玻璃都可用来模压成成型品。

但是,软化点高的玻璃,由于成型温度高,与模具稍微有些反应,致使模具的使用寿命很短。

所以,从模具材料容易选择、模具的使用寿命能够延长的观点出发,应开发适合低温(600℃左右)条件下模压成型的玻璃。

然而,开发的适合低温模压成型的玻璃必需符合能够廉价地制造毛坯和不含有污染环境的物质(如PbO、As2O3)的要求。

对模压成型使用的玻璃毛坯是有要求的:①压型前毛坯的表面一定要保持十分光滑和清洁;②呈适当的几何形状;③有所需要的容量。

毛坯一般都选用球形、圆饼形或球面形状,采用冷研磨成型或热压成型。

冷作模具钢的合金化主要特点是:加入强碳化物形成元素,获得足够数量的合金碳化物,并增加钢的淬透性和回火稳定性,以达到耐磨性和强韧性的要求。

(1)锰会强烈地增加钢的淬透性,大幅度降低钢的Ms点,增加淬火后残留奥氏体量,这对防止工件变形、淬裂,稳定外形尺寸是有利的。

但降低钢的导热性,有较大的过热敏感性,并加剧第二类回火脆性。

在抗冲击及高强韧性冷作模具钢中的用量受到限制。

(2)硅会增加钢的淬透性和回火稳定性,显著提高变形抗力及冲击疲劳抗力;也可提高抗氧化性和耐蚀性。

但硅促使钢中的碳以石墨形式析出,造成脱碳倾向比较严重,并增加钢的过热敏感性和第二类回火脆性。

(3)铬会显著地增加钢的淬透性,有效提高钢的回火稳定性。

钢中随着含铬量的增加,依次生成(Fe·Cr),C、(Fe·Cr),C、(Fe·Cr)aC等碳化物,这些碳化物稳定性较好,从而减小钢的过热敏感性,提高钢的耐磨性。

铬对钢表面具有钝化作用,使钢具有抗氧化能力。

但铬含量较高会增加碳化物不均匀性和残留奥氏体量。

一般在低合金冷作模具钢中铬的质量分数为0.5%1.5%;在高强韧性冷作模具钢中,铬的质量分数为4%5%;在高耐磨微变形模具钢中,铬的质量分数为6%12%。

(4)铝钼可提高淬透性和高温蠕变强度;回火稳定性和二次硬化效果也强于铬;并能抑制铬、锰、硅引起的第二类回火脆性,但钼会增加脱碳倾向。

常用冷作模具钢中的钼质量分数一般为0.5%。

玻璃透镜怎么生产岀来
光学玻璃透镜模压成型技术分析

光学玻璃透镜模压成型技术是一种高精度光学元件加工技术,它是把软化的玻璃放入高精度的模具中,在加温加压和无氧的条件下,一次性直接模压成型出达到使用要求的光学零件。这项技术自80年代中期开发成功至今已有十几年的历史了,现在已成为国际上最先进的光学零件制造技术方法之一,在许多国家已进入生产实用阶段。

这项技术的普及推广应用是光学行业在光学玻璃零件加工方面的重大革命。由于此项技术能够直接压制成型精密的非球面光学零件,从此便开创了光学仪器可以广泛采用非球面玻璃光学零件的时代。因此,也给光电仪器的光学系统设计带来了新的变化和发展,不仅使光学仪器缩小了体积、减少了重量、节省了材料、减少了光学零件镀膜和工件装配的工作量、降低了成本,而且还改善了光学仪器的性能,提高了光学成像的质量。

玻璃透镜怎么生产岀来

光学玻璃模压成型法制造光学零件有如下优点:

①不需要传统的粗磨、精磨、抛光、磨边定中心等工序,就能使零件达到较高的尺寸精度、面形精度和表面粗糙度;

②能够节省大量的生产设备、工装辅料、厂房面积和熟练的技术工人,使一个小型车间就可具备很高的生产力;

③可很容易经济地实现精密非球面光学零件的批量生产;

④只要精确地控制模压成型过程中的温度和压力等工艺参数,就能保证模压成型光学零件的尺寸精度和重复精度;

⑤可以模压小型非球面透镜阵列;

⑥光学零件和安装基准件可以制成一个整体。

目前批量生产的模压成型非球面光学零件的直径为2~50mm,直径公差为±0.01mm;厚度为0.4~25mm,厚度公差为±0.01mm;曲率半径可达5mm;面形精度为1.5λ,表面粗糙度符合美国军标为80-50;折射率可控制到±5×10-4mm,折射均匀性可以控制到<5×10-6mm;双折射小于0.01λ/cm。

现在,世界上已掌握这项先进玻璃光学零件制造技术的著名公司和厂家有美国的柯达、康宁公司,日本的大原、保谷、欧林巴斯、松下公司,德国的蔡司公司和荷兰的菲利浦公司等。

玻璃光学零件模压成型技术是一项综合技术,需要设计专用的模压机床,采用高质量的模具和选用合理的工艺参数。成型的方法,玻璃的种类和毛坯,模具材料与模具制作,都是玻璃模压成型中的关键技术。

1.成型方法

玻璃之所以能够精密模压成型,主要是因为开发了与软化的玻璃不发生粘连的模具材料。

原来的玻璃透镜模压成型法,是将熔融状态的光学玻璃毛坯倒入高于玻璃转化点50℃以上的低温模具中加压成形。这种方法不仅容易发生玻璃粘连在模具的模面上,而且产品还容易产生气孔和冷模痕迹(皱纹),不易获得理想的形状和面形精度。

后来,采用特殊材料精密加工成的压型模具,在无氧化气氛的环境中,将玻璃和模具一起加热升温至玻璃的软化点附近,在玻璃和模具大致处于相同温度条件下,利用模具对玻璃施压。接下来,在保持所施压力的状态下,一边冷却模具,使其温度降至玻璃的转化点以下(玻璃的软化点时的玻璃粘度约为107。6泊,玻璃的转化点时的玻璃粘度约为1013。4泊)。

这种将玻璃与模具一起实施等温加压的办法叫等温加压法,是一种比较容易获得高精度,即容易精密地将模具形状表面复制下来的方法。这种玻璃光学零件的制造方法缺点是:加热升温、冷却降温都需要很长的时间,因此生产速度很慢。为了解决这个问题,于是对此方法进行了卓有成效的改进,即在一个模压装置中使用数个模具,以提高生产效率。然而非球面模具的造价很高,采用多个模具势必造成成本过高。

针对这种情况,进一步研究开发出与原来的透镜毛坯成型条件比较相近一点的非等温加压法,借以提高每一个模具的生产速度和模具的使用寿命。另外,还有人正在研究开发把由熔融炉中流出来的玻璃直接精密成型的方法。

2.玻璃的种类和毛坯

玻璃毛坯与模压成型品的质量有直接的关系。按道理,大部分的光学玻璃都可用来模压成成型品。但是,软化点高的玻璃,由于成型温度高,与模具稍微有些反应,致使模具的使用寿命很短。所以,从模具材料容易选择、模具的使用寿命能够延长的观点出发,应开发适合低温(600℃左右)条件下模压成型的玻璃。然而,开发的适合低温模压成型的玻璃必需符合能够廉价地制造毛坯和不含有污染环境的物质(如PbO、As2O3)的要求。对模压成型使用的玻璃毛坯是有要求的:

①压型前毛坯的表面一定要保持十分光滑和清洁;

②呈适当的几何形状;

③有所需要的容量。毛坯一般都选用球形、圆饼形或球面形状,采用冷研磨成型或热压成型。

3.模具材料与模具加工

模具材料需要具备如下特征:①表面无疵病,能够研磨成无气孔、光滑的光学镜面;②在高温环境条件下具有很高的耐氧化性能,而且结构等不发生变化,表面质量稳定,面形精度和光洁度保持不变;③不与玻璃起反应、发生粘连现象,脱模性能好;④在高温条件下具有很高的硬度和强度等。

现在已有不少有关开发模具材料的专利,最有代表性的模具材料是:以超硬合金做基体,表面镀有贵金属合金和氮化钛等薄膜;以碳化硅和超硬合金做基体,表面镀有硬质碳、金刚石状碳等碳系薄膜;以及Cr2O-ZrO2-TiO2系新型陶瓷。

玻璃透镜压型用的模具材料,一般都是硬脆材料,要想把这些模具材料精密加工成模具,必需使用高刚性的、分辨率能达到0.01μm以下的高分辨率超精密计算机数字控制加工机床,用金刚石磨轮进行磨削加工。磨削加工可获得所期盼的形状精度,但然后还需再稍加抛光精加工成光学镜面才行。在进行高精度的非球面加工中,非球面面形的测试与评价技术是非常重要的。对微型透镜压型用模的加工,要求更加严格,必需进一步提高精度和减轻磨削的痕迹。

4.玻璃模压成型技术的应用

目前,光学玻璃透镜模压成型技术,已经用来批量生产精密的球面和非球面透镜。平时,除了一般生产制造直径为15mm左右的透镜外,还能生产制造直径为50mm的大口径透镜、微型透镜阵列等。现已能制造每个透镜的直径为100μm的微型透镜阵列。

玻璃透镜怎么生产岀来

①制造军用和民用光学仪器中使用的球面和非球面光学零件,如各透镜、棱镜、以及滤光片等;

②制造光通信用的光纤耦合器用非球面透镜;

③制造光盘用的聚光非球面透镜。使用一块模压成型法制造的非球面透镜,可代替光盘读出器光学镜头内使用的三块球面透镜。由于模压成型非球面透镜的精度很高,不仅能够控制和校正大数值孔径的轴向像差,而且还是原来的光学镜头的重量减轻、成本降低30~50%。

④制造照相机取景器非球面透镜、电影放映机和照相机镜头的非球面透镜等。

45度一体玻璃透镜
玻璃透镜怎么生产岀来?

玻璃透镜的生产一般包括以下步骤:

  1. 原料准备:选择适当的玻璃材料作为透镜的原料,根据需要的透镜形状和性能选择合适的原料。
  2. 熔融玻璃:将玻璃原料放入特制的玻璃熔炉中,加热至高温,使玻璃原料熔化成液态。
  3. 成型透镜:将熔融状态的玻璃倾倒到特制的模具中,模具可以根据需要制作出透镜的形状和曲率。
  4. 冷却固化:模具中的玻璃逐渐冷却和凝固,形成透镜的基本形状。
  5. 磨削和抛光:通过机械磨削和抛光的方式,对透镜进行加工和精细修饰,以获得所需的光学精度和光滑度。
  6. 镀膜处理:根据需要,在透镜表面进行镀膜处理,以提高透镜的光学性能,如反射率、透过率等。
  7. 检测和调试:对生产出的透镜进行光学性能的检测和调试,确保透镜符合设计要求。
  8. 包装和质量检验:对最终生产好的透镜进行包装和质量检验,确保透镜的完好无损和性能稳定。

以上是一般的玻璃透镜的生产过程,不同类型的透镜可能会有些差异。此外,还需要参考专业的生产工艺和设备,以确保有良好的生产质量和效率。

45度一体玻璃透镜

玻璃透镜怎么生产岀来

90度一体玻璃透镜

90度一体玻璃透镜

155*85度一体玻璃透镜

155*85度一体玻璃透镜
在雨雾天气中公路用什么LED路灯?
在雨雾天气中公路用什么LED路灯?

在雨雾天气中,公路通常使用具有较强光线穿透能力和抗雨雾能力的LED路灯。这些LED路灯通常具有以下特点:

在雨雾天气中公路用什么LED路灯?
  1. 高亮度:LED路灯采用高亮度LED光源,能够提供足够的照明,确保驾驶员在雨雾天气中有清晰的道路视野。
  1. 良好的穿透能力:LED路灯具有良好的穿透能力,能够通过雨雾有效地照亮前方的道路,减少雾气对能见度的影响。
  1. 雨雾透光性:LED路灯的灯罩采用特殊的材料制成,具有较强的透光性,能够使光线更好地穿透雨雾,提高照明效果。
  1. 防水防雾:LED路灯的外壳采用防水防雾设计,能够有效防止雨水和雾气渗入灯体内部,保证路灯正常工作。
  1. 节能环保:LED路灯采用LED光源,具有较高的能效和较长的使用寿命,能够节能减排,降低能耗。
  1. 自动调光功能:部分LED路灯还具有自动调光功能,能够根据光照条件的变化,自动调整亮度,适应不同的天气状况。
在雨雾天气中公路用什么LED路灯
在雨雾天气用什么样的LED路灯?

在雨雾天气中使用哪种类型的LED路灯取决于具体的需求和要求。以下是几个常见的LED路灯类型,可根据不同的需求选择合适的:

  1. 防雾灯:这种路灯专门设计用于雾气或浓雨环境。它们通常具有特殊的灯罩和光学设计,可以减少雾气或雨水对光线的散射和折射。这种路灯能够提供更清晰、更亮的照明效果。
  1. 防护灯罩:对于普通的LED路灯,在雨雾天气中,可以安装透明或特殊材料的防护灯罩来减少雨水或雾气对光线的影响。这些灯罩可以有效保护灯泡和光学元件,同时增加路灯的耐久性。
  1. 高亮度和长寿命LED:选择具有更高亮度和更长寿命的LED灯泡能够在雨雾天气中提供更好的照明效果。高亮度LED能够穿透雾气或雨水,而长寿命LED则可以减少更换灯泡的频率。
  1. 智能控制系统:配备智能控制系统的LED路灯可以根据实时的天气条件自动调节照明亮度。通过使用湿度、温度或降雨传感器等设备,智能路灯可以根据实际情况调整光照强度,以提供适应性更好的照明效果。

避免树木遮挡

对于选择适合雨雾天气的LED路灯,建议咨询专业的照明工程师或生产商,以获取更准确的建议和选择。