[发明专利]一种光学元件模具型腔设计方法及装置在审
| 申请号： | 201810410344.8 | 申请日： | 2018-05-02 |
| 公开（公告）号： | CN108595866A | 公开（公告）日： | 2018-09-28 |
| 发明（设计）人： | 刘军辉;陈新度;林泽钦;刁世普 | 申请（专利权）人： | 广东工业大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 张春水;唐京桥 |
| 地址： | 510060 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 模具型腔 光学元件 压力膨胀 设计方法及装置 翘曲变形量 几何要求 热膨胀量 热膨胀 设计光学元件 网格节点坐标 动力学模型 聚合物熔体 整体变形量 流动模型 优化仿真 聚合物 熔体 加工 放大 膨胀 | ||
1.一种光学元件模具型腔设计方法，其特征在于，包括：
S1：在注塑成型仿真软件中对光学元件模型进行网格划分，得到光学元件模型的第一网格节点坐标；
S2：结合聚合物熔体的流动模型和PVT公式得到熔体的动力学模型，根据熔体的动力学模型以及注塑工艺参数通过注塑成型仿真软件进行仿真得到各个第一网格节点坐标对应的翘曲变形量△si；
S3：根据模具型腔工作温度与模具型腔工作前温度的温度差以及模具型腔材料的热膨胀系数计算模具型腔的热膨胀量△Ti，通过力学分析软件计算模具型腔的压力膨胀量△Pi；
S4：将各个第一网格节点对应的翘曲变形量△si减去热膨胀量△Ti和压力膨胀量△Pi得到各个第一网格节点对应的整体变形量△，将各个第一网格节点坐标乘以对应的(1+△)得到模具型腔的第二网格节点坐标，并通过第二网格节点坐标逆向重构得到模具型腔的轮廓造型。
2.根据权利要求1所述的一种光学元件模具型腔设计方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
S41：将各个第一网格节点对应的翘曲变形量△si减去热膨胀量△Ti和压力膨胀量△Pi得到各个第一网格节点对应的整体变形量△；
S42：将各个第一网格节点坐标乘以对应的(1+△)得到模具型腔的第二网格节点坐标；
S43：根据第二网格节点坐标通过NX软件进行逆向重构得到模具型腔的轮廓造型，其中，模具型腔的曲面部分以B样条为基础进行逆向重构。
3.根据权利要求1所述的一种光学元件模具型腔设计方法，其特征在于，聚合物熔体的流动模型采取Cross-WLF粘度模型，PVT公式采取双域Tait公式。
4.根据权利要求1所述的一种光学模型模具型腔设计方法，其特征在于，注塑成型仿真软件具体为Moldflow软件。
5.根据权利要求1所述的一种光学模型模具型腔设计方法，其特征在于，力学分析软件具体为ANSYS/Mechanical软件。
6.一种光学元件模具型腔设计装置，其特征在于，包括：
网格划分单元，用于在注塑成型仿真软件中对光学元件模型进行网格划分，得到光学元件模型的第一网格节点坐标；
翘曲变形单元，用于结合聚合物熔体的流动模型和PVT公式得到熔体的动力学模型，根据熔体的动力学模型以及注塑工艺参数通过注塑成型仿真软件进行仿真得到各个第一网格节点坐标对应的翘曲变形量△si；
膨胀计算单元，用于根据模具型腔工作温度与模具型腔工作前温度的温度差以及模具型腔材料的热膨胀系数计算模具型腔的热膨胀量△Ti，通过力学分析软件计算模具型腔的压力膨胀量△Pi；
整体重构单元，用于将各个第一网格节点对应的翘曲变形量△si减去热膨胀量△Ti和压力膨胀量△Pi得到各个第一网格节点对应的整体变形量△，将各个第一网格节点坐标乘以对应的(1+△)得到模具型腔的第二网格节点坐标，并通过第二网格节点坐标逆向重构得到模具型腔的轮廓造型。
7.根据权利要求6所述的一种光学元件模具型腔设计装置，其特征在于，整体重构单元具体包括：
整体子单元，用于将各个第一网格节点对应的翘曲变形量△si减去热膨胀量△Ti和压力膨胀量△Pi得到各个第一网格节点对应的整体变形量△；
变换子单元，用于将各个第一网格节点坐标乘以对应的(1+△)得到模具型腔的第二网格节点坐标；
重构子单元，用于根据第二网格节点坐标通过NX软件进行逆向重构得到模具型腔的轮廓造型，其中，模具型腔的曲面部分以B样条为基础进行逆向重构。
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