本發明涉及精密模壓成型技術領域，尤其涉及一種用于玻璃透鏡生產的微波加熱精密模壓成型裝置。

背景技術：

傳統的玻璃透鏡加工方法主要包括初加工、精加工、研磨拋光三個步驟，目前采用比較成熟的數控機床磨削和磁流變拋光技術加工出高精度的玻璃透鏡，但該方法存在加工周期長、成本高的問題。隨著玻璃透鏡模壓成形技術的發展，這些問題得到了很好的解決。目前玻璃模壓成型技術中使用的加熱方法主要有模具直接加熱法及紅外加熱法兩種。模具直接加熱法需要先將模具加熱，然后通過熱傳導將熱量傳遞給玻璃坯料，加熱、散熱時間長，且對于復雜元件加熱不均勻。紅外加熱法加熱裝置體積較大且固定，對于不同尺寸的元件適應性較差，能量利用率低，結構復雜，紅外加熱燈易損壞，設備使用壽命短。在玻璃透鏡模壓過程中，這兩種加熱方法均存在一定的不足之處。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種用于玻璃透鏡生產的微波加熱精密模壓成型裝置，用以克服目前的玻璃透鏡模壓成型加熱方法存在的一些不足。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是，提供一種用于玻璃透鏡生產的微波加熱精密模壓成型裝置，利用微波輻射至模具套筒，套筒外壁的吸波發熱涂層將微波能量轉化為熱量加熱玻璃坯料，加熱部分結構簡單，將套筒整個表面作為熱源，熱源面積較大，熱轉換和傳遞效率高，加熱過程中的能量損耗少，加熱均勻，使玻璃坯料受熱均勻，溫升快，有利于改善模壓過程中玻璃坯料的性能，從而獲得高質量的玻璃透鏡，對于不同尺寸坯料適應性強。

所述用于玻璃透鏡生產的微波加熱精密模壓成型裝置包括加熱部分和加壓部分。加熱部分主要由上隔熱板、保溫腔、上模、套筒、下模、下隔熱板、上密封圈、外罩、導波管、微波磁控管、測溫熱電偶、下密封圈組成；加壓部分由上模架、玻璃坯料、下模架、導套、導柱組成。

所述加熱部分使用微波磁控管產生微波，由導波管將單方向微波轉換為圍繞保溫腔的環形微波，保溫腔材料為微波透射材料，并具有良好的保溫性能，優選的，選用石棉材料。微波穿過保溫腔輻射至套筒。套筒外壁涂有吸波發熱涂層，優選的，選用CuO粉與高溫膠混合涂層，將微波能量轉換成熱量對玻璃坯料進行加熱。微波磁控管與導波管均位于外罩中，可防止微波泄漏。在保溫腔內部，上模和下模共同完成玻璃透鏡的模壓，套筒保證上模與下模準確定位。保溫腔側壁開有孔，可安裝測溫熱電偶。測溫熱電偶測量套筒外壁溫度并反饋給控制器。控制器通過調節微波磁控管產生的微波功率進而調節套筒內模壓溫度。在所述上模上端及下模下端分別有上隔熱板與下隔熱板，防止上模與下模受熱產生的熱量向外傳遞。上隔熱板上開有兩個平行貫通的冷卻孔，在下隔熱板上開有與上隔熱板冷卻孔相垂直的兩個平行貫通的冷卻孔，冷卻孔端部設有螺紋，可以連接管件接頭，用以通入流動的冷卻水為上隔熱板與下隔熱板降溫。上隔熱板上開有排氣孔，下隔熱板上開有進氣孔，進氣孔與排氣孔端部設有螺紋，可以連接電磁氣閥，將保溫腔內部與外界聯通，通過氣閥通入及排出惰性氣體，為玻璃元件模壓時提供惰性保護，以改善模壓過程中玻璃元件的性能。所述套筒壁上開有氣孔，其作用為使惰性氣體進入套筒內以及排出合模時套筒內的氣體。所述上隔熱板與下隔熱板上均設有凹槽，凹槽內有密封圈，保溫腔嵌入凹槽中。上隔熱板、保溫腔、下隔熱板三者形成封閉空間，防止內部熱量發散及惰性氣體泄漏。

所述加壓部分中，四個導柱分別安裝在四個導套內，上模架通過四組導柱和導套與下模架相連,下模架安裝在壓力機上。上隔熱板安裝在上模架上，下隔熱板安裝在下模架上。壓力機通過對上模架向下加壓，使上模架向下移動帶動上隔熱板與上模向下運動，而下模架、下隔熱板與下模均固定不動，從而產生合模壓力，將坯料壓制成所需形狀。

與現有技術比較本發明的有益效果在于：

(1)本發明使用微波作為熱源進行加熱，簡化了加熱裝置的結構，將套筒整個表面作為傳熱介質，傳熱面積較大，熱轉換和傳遞效率高，加熱過程中的能量損耗少，縮短了加熱所需時間，提高了本裝置的生產效率。

(2)本發明使用套筒吸收微波能量轉化為熱量后進行加熱，使玻璃坯料受熱均勻，由于玻璃坯料幾乎與套筒接觸，加熱距離短，對模壓溫度及溫升的控制更加準確，改善了玻璃坯料在模壓過程中的性能，提高了玻璃透鏡生產質量的一致性和穩定性。

(3)本發明針對不同尺寸的坯料只需設計不同尺寸的套筒即可使用，提高了能量利用率，裝置的適用性強。微波加熱屬非接觸性加熱，安全性好，且制造成本低，使用壽命長，不存在傳統發熱元件容易發生的損壞失效問題。

附圖說明

圖1為本發明一種用于玻璃透鏡生產的微波加熱精密模壓成型裝置的結構示意圖，圖2為本發明的整體軸測圖，圖3為套筒的結構示意圖。圖中所示，1.上模架，2.上隔熱板，2.1.冷卻孔，2.2.排氣孔，3.保溫腔，4.上模，5.玻璃坯料，6.套筒，6.1.吸波發熱涂層，6.2.氣孔，7.下模，8.下隔熱板，8.1.進氣孔，8.2.冷卻孔，9.下模架，10.上密封圈，11.外罩，12.導波管，13.微波磁控管，14.測溫熱電偶，15.下密封圈，16.導套，17.導柱。

具體實施方式

結合附圖和具體的實施方式對本發明做具體說明。

如圖1所示，在進行模壓加工時，將本裝置除上模4、玻璃坯料5、套筒6、下模7之外的部件安裝于壓力機上，啟動壓力機，帶動上模架1及上隔熱板2上移一段位移后停止。將玻璃坯料5放至下模7上，將套筒6安裝在下模7外，將上模4安裝在套筒6內，上模4、玻璃坯料5、套筒6、下模7共同構成模壓模具。將模壓模具安裝到下隔熱板8上。啟動壓力機，帶動上模架1及上隔熱板2下移至上模4頂部0.5-1mm處停止。向下隔熱板8上的進氣孔8.1中通入惰性氣體，由上隔熱板2上的排氣孔2.2排出保溫腔3內部原有空氣，形成惰性氣體保護。在冷卻孔2.1與8.2中通入流動的冷卻水，完成冷卻準備工作。啟動微波磁控管13產生微波，微波穿過保溫腔3輻射至套筒6。套筒6外壁涂有吸波發熱涂層6.1，將微波能量轉換成熱量對玻璃坯料5進行加熱。當玻璃坯料5達到玻璃軟化溫度Tg以上的模壓溫度時，測溫熱電偶14將溫度信號傳輸至控制器，控制器實時控制微波磁控管13發射微波功率以調節模壓溫度基本恒定在所需范圍。

啟動壓力機，帶動上模4繼續向下運動與固定的下模7進行合模，將玻璃坯料5壓制成模具所設計的形狀。在冷卻階段，關閉微波磁控管13，使保溫腔3內的溫度逐漸下降，待冷卻完成后，向上隔熱板2上的排氣孔2.2通入空氣，由下隔熱板8上的進氣孔8.1中排出惰性氣體。當上隔熱板2與下隔熱板8恢復室溫后停止向冷卻孔2.1與8.2中通入冷卻水，啟動壓力機帶動上模架1與上模4向上運動，完成脫模過程。取出模壓模具，即可得到成型的玻璃透鏡。

如圖2所示，四組導套16與導柱17在模壓過程中起定向及支撐作用。

如圖3所示，套筒6外壁涂有吸波發熱涂層6.1，優選的，選用CuO粉與高溫膠混合涂層，將微波能量轉換成熱量；套筒6壁開有氣孔6.2，其作用為使惰性氣體進入套筒6內以及排出合模時套筒6內的氣體。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。