微槽结构光学玻璃元件模压成形数值仿真分析
本文选题:微型槽 + 模压成形 ; 参考:《兵器材料科学与工程》2017年01期
【摘要】:针对目前具有微结构光学元件在模压过程中模具形状很难完全复制到光学元件上这一问题,利用MSC.Marc软件,结合光学玻璃材料的黏弹性本构方程建立V形槽、矩形槽、梯形槽和圆弧槽的2D有限元模型,探究4种不同形状微槽结构在模压成形加压阶段的成形过程。以V形槽结构为研究对象,探究模压速度对填充率的影响规律;对不同形状微槽结构在模压过程中的应力分布情况进行分析;通过计算得出相同模压参数下各微槽结构的填充率。结果表明:模压速度不是影响模压填充效果的主要因素,然而随着速度的增加,加压结束后的最大应力增大;4种不同形状微槽结构加压结束后最大应力均出现在槽的拐角处,其中V形槽的最大应力最小,矩形槽的最大;不同微槽结构玻璃填充效果不同,其中圆弧槽玻璃的填充率最大,矩形槽的最小。
[Abstract]:In order to solve the problem that the mould shape of optical elements with microstructures is difficult to be completely copied to the optical elements during the molding process, a V-groove and a rectangular slot are established by using the software MSC.Marc and the viscoelastic constitutive equation of optical glass materials. The 2D finite element model of trapezoidal groove and circular groove is used to explore the forming process of four different shape microgroove structures in the compression stage of die forming. Taking the V-shaped groove structure as the research object, the influence of the molding speed on the filling rate is explored, and the stress distribution of the micro-groove structure with different shapes during the molding process is analyzed. The filling rate of each microgroove structure under the same molding parameters was calculated. The results show that the molding speed is not the main factor affecting the filling effect of the moulding. However, with the increase of the velocity, the maximum stress increases after the end of the compression, and the maximum stress of the four kinds of microgrooves with different shapes after the end of the compression all appear at the corner of the groove. The maximum stress of V-groove is the smallest and the largest of rectangular groove, and the filling efficiency of circular groove glass is the largest, and the rectangle groove is the smallest, and the filling effect of different micro-groove structure glass is different.
【作者单位】: 湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心;
【基金】:国家自然科学基金(51275165)
【分类号】:TQ171.68
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本文编号:2076641
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