微槽結(jié)構(gòu)光學(xué)玻璃元件模壓成形數(shù)值仿真分析
本文選題:微型槽 + 模壓成形。 參考:《兵器材料科學(xué)與工程》2017年01期
【摘要】:針對(duì)目前具有微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件在模壓過(guò)程中模具形狀很難完全復(fù)制到光學(xué)元件上這一問(wèn)題,利用MSC.Marc軟件,結(jié)合光學(xué)玻璃材料的黏彈性本構(gòu)方程建立V形槽、矩形槽、梯形槽和圓弧槽的2D有限元模型,探究4種不同形狀微槽結(jié)構(gòu)在模壓成形加壓階段的成形過(guò)程。以V形槽結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,探究模壓速度對(duì)填充率的影響規(guī)律;對(duì)不同形狀微槽結(jié)構(gòu)在模壓過(guò)程中的應(yīng)力分布情況進(jìn)行分析;通過(guò)計(jì)算得出相同模壓參數(shù)下各微槽結(jié)構(gòu)的填充率。結(jié)果表明:模壓速度不是影響模壓填充效果的主要因素,然而隨著速度的增加,加壓結(jié)束后的最大應(yīng)力增大;4種不同形狀微槽結(jié)構(gòu)加壓結(jié)束后最大應(yīng)力均出現(xiàn)在槽的拐角處,其中V形槽的最大應(yīng)力最小,矩形槽的最大;不同微槽結(jié)構(gòu)玻璃填充效果不同,其中圓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.
【作者單位】: 湖南大學(xué)國(guó)家高效磨削工程技術(shù)研究中心;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51275165)
【分類(lèi)號(hào)】:TQ171.68
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本文編號(hào):2076641
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