精密成形工程

作者：杨进, 应泽辰, 张云, 周华民

单位：华中科技大学 a.材料成形与模具技术国家重点实验室 b.材料科学与工程学院,武汉 430074

关键词：精密注射成形,光学镜头,仿真,收缩补偿,传感器

基金：武汉市自然科学基金（2024040701010043）

目的 针对注射成形制备高精密光学镜头产品过程中收缩、翘曲导致的质量不达标问题,提出了一种基于高精度仿真的非均匀补偿技术。方法 通过准确测量流变、材料、P-V-T等材料参数,以及设置传感器校准仿真软件中的工艺参数,实现高精准度的仿真。基于精准仿真获得的轮廓基准点收缩向量,计算获得模具型腔对应的基准点坐标,拟合获得模具型腔参数,通过对比径向和轴向的收缩差异计算模具轮廓上各点的补偿量,从而实现型腔非均匀补偿。结果 在多种工艺条件下验证了仿真方法精度,结果表明,仿真面型轮廓与实测值类似,面型仿真的平均误差可控制在10%以内。通过仿真验证了非均匀补偿方法效果,发现使用非均匀补偿方法的镜片模型两面的面型偏差为0.34 μm和0.46 μm,远小于不经过补偿的模型（19.89 μm和7.79 μm）和经过均匀补偿模型（4.58 μm和1.31 μm）。采用最终非均匀补偿系数制备的2块镜片模仁的面型偏差分别为1.210 0 μm/1.418 3 μm和1.363 1 μm/1.243 8 μm,达到镜片制造T0环节所要求的2 μm误差。结论 所提的仿真校准思路能有效提高仿真精度,结合仿真结果的非均匀补偿方法不仅在流程上节省了试模成本,而且精度远高于传统方法,能满足实际制造中的精度要求。

来源：2025年第11期

《精密成形工程》期刊编辑部

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