(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103737811 A(43)申请公布日 2014.04.23
(21)申请号 201310742775.1(22)申请日 2013.12.27
(71)申请人中国电子科技集团公司第二十七研
究所
地址450007 河南省郑州市郑东新区博学路
1000号科技处(72)发明人周军华 李卫森 姚永庆 范海震
韩树科 雷飚(74)专利代理机构工业和信息化部电子专利中
心 11010
代理人罗丹(51)Int.Cl.
B29C 45/26(2006.01)B29C 45/27(2006.01)B29C 45/73(2006.01)
(54)发明名称
一种用于制造柱面镜阵列的模具(57)摘要
本发明提供了一种用于制造柱面镜阵列的模具，包括：公模组件、母模组件和流道组件，其中，母模组件包括一个盒体，所述盒体的底面呈现出柱面镜形状的包络，公模组件包括一个作为所述盒体上盖板的平面板，所述平面板与所述盒体匹配安装且边缘处紧密结合；所述流道组件与所述盒体的一个侧面连接，原材料通过所述流道组件注入到所述盒体中。本发明所述用于制造柱面镜阵列的模具，在采用高透光PC材料或者PMMA材料替代玻璃材料制造柱面镜阵列时使用，能够减少柱面镜加工的工艺环节，达到较好的光学性能指标，降低成本，适用于大批量生产。CN 103737811 A权利要求书1页 说明书4页 附图3页权利要求书1页 说明书4页 附图3页
CN 103737811 A
权 利 要 求 书
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1.一种用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，包括：公模组件、母模组件和流道组件，其中，母模组件包括一个盒体，所述盒体的底面呈现出柱面镜形状的包络，公模组件包括一个作为所述盒体上盖板的平面板，所述平面板与所述盒体匹配安装且边缘处紧密结合；
所述流道组件与所述盒体的一个侧面连接，原材料通过所述流道组件注入到所述盒体中。
2.根据权利要求1所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述平面板上均匀布设有定位柱，所述盒体的底面均匀布设有与所述定位柱对应的定位孔，通过将定位柱插入定位孔来实现所述平面板与所述盒体的匹配安装。
3.根据权利要求1所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述盒体的厚度为3.5±0.01mm；所述盒体底面上的每个柱面镜形状的包络为一段圆弧，所述圆弧的半径为7.85±0.01mm，所述圆弧的高为0.704±0.01mm。
4.根据权利要求1所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述盒体为方形盒体，所述盒体的侧面上靠近四个角处均设有溢料区，所述溢料区为一个与所述盒体连通的密封块。
5.根据权利要求4所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述密封块为一梯形密封块，所述梯形密封块与盒体侧面接触的一底边厚度为2±0.1mm，另一底边的厚度为5.±0.1mm，所述梯形密封块的两底边之间的距离为5±0.1mm。
6.根据权利要求1所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述盒体的侧面的四个角处以及所述盒体的侧面中部设有气孔，用于在原材料注入时释放出多余的气体。
7.根据权利要求1所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述流道组件包括：依次连接的热流道、拉料井、S形流道以及扇形进料口，所述流道组件通过所述扇形进料口与所述盒体的一个侧面连接，所述热流道用于在传输原材料时对其进行持续加热，所述拉料井用于在制作完成后将最终产品从所述盒体中拉出。
8.根据权利要求7所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述S形流道与所述扇形进料口连接的一侧设有气孔，用于在原材料注入时释放出多余的气体。
9.根据权利要求1所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述用于制造柱面镜阵列的模具，还包括：水路组件；所述水路组件包括分别位于所示盒体下表面以及所示平面板上表面的两排水路管道，所述水路管道的走向与原材料向所述盒体的注入方向垂直，所述水路管道用于对所述盒体中的原材料降温。
10.根据权利要求9所述的用于制造柱面镜阵列的模具，其特征在于，所述公模组件和所述母模组件均采用NAK80不锈钢材料，所述流道组件和所述水路组件采用金属材料。
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说 明 书
一种用于制造柱面镜阵列的模具
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技术领域
[0001]
本发明涉及PTN网络技术领域，尤其涉及一种用于制造柱面镜阵列的模具。
背景技术
在光学系统设计中，非球面光学零件可以获得比球面光学零件更好的成像质量，
同时，使用一个或几个非球面零件来代替多个球面零件，在光学系统中能够很好地简化组件结构，有效地减轻组件质量，并矫正多种成像偏差，改善成像质量，提高光学系统的性能。[0003] 柱面镜是一种常见非球面光学元件，其主要作用是当一平行光束通过柱面镜时，可以使焦点沿一个方向拉开成一条线，广泛应用在多种光学系统中；由多个柱面镜组成阵列的形式，也被广泛的采用，由于传统柱面镜采用玻璃材质，其加工环节复杂、成本高昂，特别是加工成阵列形式，该问题更加突出，因此需要从材料、加工工艺方面进行改进，实现对柱面镜阵列的大批量、低成本、高精度的制造。[0004] 玻璃材质的柱面镜阵列虽然光学特性，比如透过率、强度等较为优异，但也有如下不足：
[0005] 1）工艺复杂、加工环节多，费时费力，成本高
[0006] 玻璃材质的柱面镜阵列无法通过模具进行生产，需要分别加工多个柱面镜粘接完成，主要工序包括切割、粗磨、精磨、抛光、精测、粘接等环节，不利于大批量生产，诸多工艺环节造成成本较高。[0007] 2）粘接环节较难控制、次品率高
[0008] 玻璃材质的柱面镜阵列由多个单体柱面镜粘接组成，粘接前需要对单体柱面镜进行精测，否则会出现单体柱面镜加工精度不够产生的次品；精测后的单体柱面镜粘接过程中容易出现由于粘合胶气泡引起的次品。[0009] 如果利用模具的手段，采用高透光PC（Polycarbonate，聚碳酸酯）材料或者PMMA（polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯）材料替代玻璃材料制造柱面镜阵列，这样能够减少柱面镜加工的工艺环节，达到较好的光学性能指标，降低成本，适用于大批量生产。
[0002]
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于制造柱面镜阵列的模具，采用高透光
PC材料或者PMMA材料替代玻璃材料制造柱面镜阵列，这样能够减少柱面镜加工的工艺环节，达到较好的光学性能指标，降低成本。[0011] 本发明采用的技术方案是，所述用于制造柱面镜阵列的模具，包括：公模组件、母模组件和流道组件，其中，母模组件包括一个盒体，所述盒体的底面呈现出柱面镜形状的包络，公模组件包括一个作为所述盒体上盖板的平面板，所述平面板与所述盒体匹配安装且边缘处紧密结合；
[0010] [0012]
所述流道组件与所述盒体的一个侧面连接，原材料通过所述流道组件注入到所述
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说 明 书
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盒体中。
进一步的，所述平面板上均匀布设有定位柱，所述盒体的底面均匀布设有与所述
定位柱对应的定位孔，通过将定位柱插入定位孔来实现所述平面板与所述盒体的匹配安装。
[0014] 进一步的，所述盒体的厚度为3.5±0.01mm；所述盒体底面上的每个柱面镜形状的包络为一段圆弧，所述圆弧的半径为7.85±0.01mm，所述圆弧的高为0.704±0.01mm。[0015] 进一步的，所述盒体为方形盒体，所述盒体的侧面上靠近四个角处均设有溢料区，所述溢料区为一个与所述盒体连通的密封块。[0016] 进一步的，所述密封块为一梯形密封块，所述梯形密封块与盒体侧面接触的一底边厚度为2±0.1mm，另一底边的厚度为5.±0.1mm，所述梯形密封块的两底边之间的距离为5±0.1mm。[0017] 进一步的，所述盒体的侧面的四个角处以及所述盒体的侧面中部设有气孔，用于在原材料注入时释放出多余的气体。[0018] 进一步的，所述流道组件包括：依次连接的热流道、拉料井、S形流道以及扇形进料口，所述流道组件通过所述扇形进料口与所述盒体的一个侧面连接，所述热流道用于在传输原材料时对其进行持续加热，所述拉料井用于在制作完成后将最终产品从所述盒体中拉出。
[0019] 进一步的，所述S形流道与所述扇形进料口连接的一侧设有气孔，用于在原材料注入时释放出多余的气体。[0020] 进一步的，所述用于制造柱面镜阵列的模具，还包括：水路组件；所述水路组件包括分别位于所示盒体下表面以及所示平面板上表面的两排水路管道，所述水路管道的走向与原材料向所述盒体的注入方向垂直，所述水路管道用于对所述盒体中的原材料降温。
[0013]
进一步的，所述公模组件和所述母模组件均采用NAK80不锈钢材料，所述流道组件和所述水路组件采用金属材料。[0022] 采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：[0023] 本发明所述用于制造柱面镜阵列的模具，在采用高透光PC材料或者PMMA材料替代玻璃材料制造柱面镜阵列时使用，能够减少柱面镜加工的工艺环节，达到较好的光学性能指标，降低成本，适用于大批量生产。
[0021]
附图说明
[0024] 图1（a）为本发明实施例的母模组件的结构示意图；[0025] 图1（b）为本发明实施例的公模组件的平面板与母模组件的盒体匹配安装的截面示意图；
[0026] 图2为本发明实施例的公模组件的详细结构示意图；[0027] 图3为本发明实施例的母模组件的详细结构示意图；[0028] 图4（a）为本发明实施例的溢料区的立体结构示意图；[0029] 图4（b）为本发明实施例的溢料区的密封块截面示意图；[0030] 图5为本发明实施例的流道组件的结构示意图；[0031] 图6为本发明实施例的水路组件的组成结构示意图。
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具体实施方式
[0032] 为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
[0033] 本发明实施例的一种用于制造柱面镜阵列的模具，如图1（a）（b）、所示，包括以下组成部分：公模组件、母模组件和流道组件，其中，母模组件包括一个盒体100，盒体100的底面呈现出柱面镜形状的包络，公模组件包括一个作为所述盒体上盖板的平面板200，所述平面板与所述盒体匹配安装且边缘处紧密结合。流道组件与盒体100的一个侧面连接，原材料通过流道组件注入到所述盒体中。[0034] 图1（a）为母模组件的结构示意图，图1（b）为公模组件的平面板与母模组件的盒体匹配安装的截面示意图。
[0035] 图2为公模组件的详细结构示意图，如图2所示，平面板200上均匀布设有定位柱201。如图1（a）所示，盒体100的底面均匀布设有与所述定位柱对应的定位孔101，通过将定位柱201插入定位孔101来实现所述平面板与所述盒体的匹配安装。[0036] 盒体100的厚度为3.5±0.01mm；盒体底面上的每个柱面镜形状的包络为一段圆弧，所述圆弧的半径为7.85±0.01mm，所述圆弧的高为0.704±0.01mm。[0037] 在本实施例中，盒体100为方形盒体，图3为母模组件的详细结构示意图，如图3所示，盒体100的侧面的四个角处以及盒体100的侧面中部设有气孔102，用于在原材料注入时释放出多余的气体。盒体100的侧面上靠近四个角处均设有溢料区103，用于保证最终产品的直线度。具体的，图4（a）为溢料区的立体结构示意图，溢料区103为一个与盒体100连通的密封块，图4（b）为溢料区的密封块截面示意图，优选的，该密封块为一梯形密封块，所述梯形密封块与盒体侧面接触的一底边厚度为2±0.1mm，另一底边的厚度为5.±0.1mm，所述梯形密封块的两底边之间的距离为5±0.1mm。[0038] 图5为流道组件的结构示意图，如图5所示，该流道组件包括：依次连接的热流道300、拉料井400、S形流道500以及扇形进料口600，该流道组件通过扇形进料口600与盒体100的一个侧面连接，热流道600用于在传输原材料时对其进行持续加热，拉料井400则用于在制作完成后将最终产品从盒体100中拉出。优选的，S形流道500与扇形进料口600连接的一侧设有气孔102，用于在原材料注入时释放出多余的气体。[0039] 进一步的，所述用于制造柱面镜阵列的模具，还包括：水路组件；图6为水路组件的组成结构示意图，如图6所示，水路组件包括分别位于盒体100下表面以及平面板200上表面的两排水路管道，且所述水路管道的走向与原材料向所述盒体的注入方向垂直，该水路管道用于对所述盒体中的原材料降温，以保证最终产品的直线度。[0040] 进一步的，所述公模组件和所述母模组件均采用NAK80不锈钢材料，所述流道组件和所述水路组件采用金属材料。
[0041] 本发明实施例的用于制造柱面镜阵列的模具，在采用高透光PC材料或者PMMA材料替代玻璃材料制造柱面镜阵列时使用，能够减少柱面镜加工的工艺环节，达到较好的光学性能指标，降低成本，适用于大批量生产。[0042] 通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本
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发明加以。
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说 明 书 附 图
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图1
图2
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说 明 书 附 图
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