隨著航天、軍工、醫(yī)療、3C等行業(yè)的發(fā)展,非球面光學(xué)元件的設(shè)計(jì)越來越受到人們的關(guān)注。作為傳統(tǒng)玻璃材料制造工藝的替代技術(shù),玻璃模壓成形工藝（GMP）具有成形精度高、生產(chǎn)周期短、成本低、無污染等優(yōu)點(diǎn)。目前,模壓成形技術(shù),依然存在許多難題有待解決,例如產(chǎn)品成形應(yīng)力大、良品率低及生產(chǎn)能耗高的問題。正是這些技術(shù)方面的難題,阻礙了模壓成形技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。因此,有必要對玻璃模壓成形加工機(jī)理及其成形工藝進(jìn)行深入研究分析。為了提高玻璃元件的成形質(zhì)量,降低生產(chǎn)能耗,本文基于玻璃材料應(yīng)力松弛及結(jié)構(gòu)松弛模型建立了智能手機(jī)蓋板超薄玻璃元件多工位模壓成形工藝的數(shù)值仿真模型,對玻璃溫度分布、殘余應(yīng)力、形狀偏差及生產(chǎn)能耗進(jìn)行了預(yù)測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出高應(yīng)力（大于10MPa）主要分布在玻璃元件的小孔及變形區(qū),最大形狀偏差出現(xiàn)在玻璃元件的中部。并結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及NSGA-III優(yōu)化算法分析了模壓成形過程中各階段工藝參數(shù)（加熱速率、保溫時間、模壓溫度、模壓壓強(qiáng)及冷卻速度）對產(chǎn)品殘余應(yīng)力、形狀偏差及能耗的影響。結(jié)果顯示,模壓溫度、冷卻速度和模壓壓力是影響產(chǎn)品殘余應(yīng)力和形狀偏差的主要因素,而模壓溫度及加熱速率是能耗的主要影響因素。... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
        1.3.1 非球面玻璃制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 玻璃模壓成形模具技術(shù)的研究概況
        1.3.3 模壓成形工藝研究概況
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 本文研究的主要內(nèi)容
        1.4.2 本文研究技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 光學(xué)玻璃模壓成形基本理論
    2.1 玻璃材料的熱機(jī)械性質(zhì)
        2.1.1 玻璃材料的熱膨脹系數(shù)
        2.1.2 玻璃材料的彈性模量
        2.1.3 玻璃材料的比熱容
    2.2 玻璃材料應(yīng)力松弛模型
        2.2.1 玻璃的粘彈性模型
        2.2.2 玻璃熱流變特性
    2.3 光學(xué)玻璃材料結(jié)構(gòu)松弛模型
    2.4 材料界面熱傳遞
    2.5 本章小結(jié)
第三章 3D超薄玻璃智能手機(jī)蓋板模壓成形有限元模型
    3.1 引言
    3.2 模型構(gòu)建及仿真模型設(shè)計(jì)
    3.3 材料模型及特性參數(shù)
    3.4 載荷及邊界條件
    3.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 模壓成形參數(shù)對超薄玻璃元件成形質(zhì)量及能耗的影響規(guī)律
    4.1 引言
    4.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.1 成形工藝參數(shù)對超薄玻璃元件殘余應(yīng)力的影響
        4.3.2 成形工藝參數(shù)對超薄玻璃元件形狀偏差的影響
        4.3.3 成形工藝參數(shù)對超薄玻璃元件生產(chǎn)能耗的影響
    4.4 NSGA-III多目標(biāo)優(yōu)化
        4.3.1 回歸模型
        4.3.2 NSGA-III兩目標(biāo)優(yōu)化
        4.3.3 NSGA-III三目標(biāo)優(yōu)化
    4.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第五章 模壓工藝對生產(chǎn)能耗的影響規(guī)律
    5.1 引言
    5.2 模型建立及驗(yàn)證
        5.2.1 建立熱傳導(dǎo)模型
        5.2.2 能量計(jì)算模型
        5.2.3 模型分析及驗(yàn)證
    5.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        5.3.1 模具結(jié)構(gòu)對生產(chǎn)能耗的影響規(guī)律
        5.3.2 加熱系統(tǒng)升溫速率對生產(chǎn)能耗的影響規(guī)律
        5.3.3 加熱系統(tǒng)熱流密度配置對生產(chǎn)能耗的影響規(guī)律
    5.4 碳排放量分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    研究結(jié)論
    研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]非球面光學(xué)元件加工及檢測技術(shù)綜述[J]. 張小兵.  兵器材料科學(xué)與工程. 2014(02)
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博士論文
[1]光學(xué)玻璃透鏡模壓成形的數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱科軍.湖南大學(xué) 2013
[2]精密熱成型光學(xué)玻璃透鏡的折射率場偏差及矯正方法研究[D]. 趙瑋.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]精密模壓成型用硫系紅外玻璃研究[D]. 鄭超.西安工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3724783