透鏡成形裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種即使擴(kuò)寬上模具及下模具的外壁與主干模具的內(nèi)壁之間的間隙也能抑制飛邊的產(chǎn)生的透鏡成形裝置。本發(fā)明的透鏡成形裝置(11)的特征在于，具備：主干模具(12)，其形成有貫通孔(17)；第一模具及第二模具(13、14)，其從貫通孔(17)的兩端分別嵌入，在相互對(duì)置的面形成有夾入并按壓成形材料(24)的按壓面(20、30)；感應(yīng)加熱線(xiàn)圈(15、16)，其以在主干模具(12)未被加熱而設(shè)定為玻化溫度以下的溫度的狀態(tài)下將第一模具及第二模具(13、14)加熱成?；瘻囟纫陨系臏囟鹊姆绞竭M(jìn)行控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】透鏡成形裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對(duì)玻璃制或樹(shù)脂制的材料進(jìn)行沖壓而成形透鏡的透鏡成形裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為透鏡的制造方法，公知有除了基于研磨加工的方法之外，還有基于沖壓加工 的方法。在基于沖壓加工的透鏡的制造方法中，將收容于模具內(nèi)的玻璃制或樹(shù)脂制的材料 與模具一起加熱，并對(duì)軟化的玻璃制或樹(shù)脂制的材料進(jìn)行沖壓而成形透鏡。作為沖壓加工 所用的模具，公知有由主干模具、下模具和上模具構(gòu)成的模具，該主干模具形成有貫通孔； 該下模具從貫通孔的下端嵌入，用于載置玻璃制或樹(shù)脂制的材料；該上模具從貫通孔的上 端嵌入，將玻璃制或樹(shù)脂制的材料夾入該上模具與下模具之間并進(jìn)行沖壓。
[0003] 下模具和上模具在各自的外壁的至少一部分與主干模具的內(nèi)壁接觸的狀態(tài)下在 主干模具的貫通孔內(nèi)移動(dòng)，因此，下模具及上模具各自的外壁與主干模具的內(nèi)壁互相摩擦 而對(duì)模具造成損傷，導(dǎo)致模具的壽命縮短。因此，為了避免下模具及上模具各自的外壁與主 干模具的內(nèi)壁產(chǎn)生互相摩擦，優(yōu)選下模具及上模具各自的外壁與主干模具的內(nèi)壁之間的間 隙較寬。但是，若間隙較寬，則下模具和上模具相對(duì)于貫通孔的鉛垂方向的中心軸發(fā)生橫向 偏移地在貫通孔內(nèi)移動(dòng)，并對(duì)玻璃制或樹(shù)脂制的材料進(jìn)行沖壓，因此會(huì)導(dǎo)致成形出偏芯的 透鏡。另外，被沖壓的玻璃制或樹(shù)脂制的材料向主干模具方向延展而流入間隙，導(dǎo)致產(chǎn)生飛 邊。
[0004] 例如，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載有下模具和上模具在各自的外壁的至少一部分與 主干模具的內(nèi)壁接觸的狀態(tài)下在主干模具的貫通孔內(nèi)移動(dòng)的透鏡成形裝置。在沖壓成形 時(shí)，在上模具、下模具、主干模具的溫度均設(shè)定為?；瘻囟纫陨系臏囟鹊臓顟B(tài)下沖壓成形透 鏡。
[0005] 另外，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中也記載有下模具和上模具在各自的外壁的至少一部分 與主干模具的內(nèi)壁接觸的狀態(tài)下在主干模具的貫通孔內(nèi)移動(dòng)的透鏡成形裝置。但是，在沖 壓成形時(shí)，在上模具和下模具的一方或雙方被加熱而進(jìn)行熱膨脹、主干模具未被加熱而熱 膨脹受到抑制、而且上模具和下模具的線(xiàn)膨脹系數(shù)大于主干模具的線(xiàn)膨脹系數(shù)的狀態(tài)下沖 壓成形透鏡。因此，在沖壓成形時(shí)，能縮窄下模具及上模具各自的外壁與主干模具的內(nèi)壁之 間的間隙。
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2008-273194號(hào)公報(bào)
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2004-351740號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1?2的透鏡成形裝置中，下模具和上模具在各自的外壁的至 少一部分與主干模具的內(nèi)壁接觸的狀態(tài)下在主干模具的貫通孔內(nèi)移動(dòng)，因此，存在下模具 及上模具各自的外壁與主干模具的內(nèi)壁互相摩擦而對(duì)模具造成損傷、模具的壽命變短的問(wèn) 題。
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而作成的，其目的在于提供一種即使為了避免上模具及 下模具的外壁與主干模具的內(nèi)壁產(chǎn)生互相摩擦而擴(kuò)寬上模具及下模具的外壁與主干模具 的內(nèi)壁之間的間隙，也能抑制飛邊的產(chǎn)生的透鏡成形裝置。
[0011] 用于解決課題的方案
[0012] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的透鏡成形裝置的特征在于，具備：主干模具，其具有 貫通孔；第一模具及第二模具，其從貫通孔的兩端分別嵌入，在相互面對(duì)的面、即對(duì)置的面 具有能夾入并按壓成形材料的按壓面；加熱控制部，其以在主干模具未被加熱而設(shè)定為玻 化溫度以下的溫度的狀態(tài)下將所述第一模具及第二模具加熱成?；瘻囟纫陨系臏囟鹊姆?式進(jìn)行控制。
[0013] 另外，優(yōu)選為，加熱控制部對(duì)感應(yīng)加熱進(jìn)行控制，第一模具及第二模具由被感應(yīng)加 熱的材料構(gòu)成，主干模具是由不被感應(yīng)加熱的材料構(gòu)成的電介質(zhì)。
[0014] 另外，優(yōu)選為，在第一模具及第二模具的外壁與主干模具的內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱性 比第一模具、第二模具及主干模具低的構(gòu)件。此時(shí)，導(dǎo)熱性比第一模具、第二模具及主干模 具低的構(gòu)件的導(dǎo)熱性?xún)?yōu)選為0. 01?10. 〇〇w/mk的范圍。
[0015] 另外，優(yōu)選為，第一模具及第二模具被加熱而發(fā)生熱膨脹，主干模具未被加熱而熱 膨脹受到抑制，從而在壓縮成形時(shí)，第一模具及第二模具的外壁與主干模具的內(nèi)壁之間的 間隙變小。
[0016] 另外，優(yōu)選為，第一模具及第二模具的線(xiàn)膨脹系數(shù)大于主干模具的線(xiàn)膨脹系數(shù)。而 且，加熱控制部能夠均勻地控制主干模具的溫度。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的透鏡成形裝置，即使為了避免上模具及下模具的外壁與主干模具的 內(nèi)壁產(chǎn)生互相摩擦而擴(kuò)寬上模具及下模具的外壁與主干模具的內(nèi)壁之間的間隙，也能抑制 飛邊的產(chǎn)生。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是透鏡成形裝置的橫剖視圖。
[0020] 圖2是表示組裝工序的透鏡成形用模具的橫剖視圖。
[0021] 圖3是用于說(shuō)明透鏡的成形工序的透鏡成形裝置的橫剖視圖。
[0022] 圖4是對(duì)透鏡成形材料進(jìn)行沖壓時(shí)的透鏡成形裝置的橫剖視圖。
[0023] 圖5是圖4中的由參照符號(hào)α表示的部分的放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下，參照附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。
[0025] 圖1表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透鏡成形裝置11。透鏡成形裝置11主要由主 干模具12、下模具13、上模具14、感應(yīng)加熱線(xiàn)圈15、16構(gòu)成。
[0026] 主干模具12是由陶瓷等不被感應(yīng)加熱的材料構(gòu)成的電介質(zhì)，形成有沿鉛垂方向 貫通的圓柱形狀的貫通孔17。下模具13由SUS、硬質(zhì)合金等被感應(yīng)加熱的導(dǎo)電性高的材料 構(gòu)成，包括模具主體18、支承部19。模具主體18為外徑小于貫通孔17的直徑的圓柱形狀， 在其前端形成有透鏡成形面（按壓面）20。由于模具主體18的外徑小于貫通孔17的直徑， 因此，使下模具13在主干模具12內(nèi)移動(dòng)時(shí)，在下模具13的外壁與主干模具12的內(nèi)壁之間 能夠保持一定程度的間隙。支承部19為外徑大于模具主體18的外徑的圓盤(pán)形狀，與模具 主體18-體地形成。下模具13如圖2 (A)所示那樣使透鏡成形面20朝向上方地從貫通孔 17的下端嵌入。在此，支承部19不進(jìn)入貫通孔17內(nèi)。
[0027] 上模具14與下模具13同樣地由SUS、硬質(zhì)合金等被感應(yīng)加熱的導(dǎo)電性高的材料構(gòu) 成，包括模具主體21、支承部22。模具主體21為外徑小于貫通孔17的直徑的圓柱形狀，在 其前端形成有透鏡成形面（按壓面）30。由于模具主體21的外徑小于貫通孔17的直徑，因 此，使上模具14在主干模具12內(nèi)移動(dòng)時(shí)，在上模具14的外壁與主干模具12的內(nèi)壁之間能 夠保持一定程度的間隙。支承部22為外徑大于模具主體21的外徑的圓盤(pán)形狀，與模具主 體21 -體地形成。
[0028] 上模具14如圖2 (B)所示那樣使透鏡成形面30朝向下方地從貫通孔17的上端嵌 入。在此，支承部22不進(jìn)行貫通孔17內(nèi)。通過(guò)上模具14的嵌入，在貫通孔17內(nèi)，在下模 具13的透鏡成形面20與上模具14的透鏡成形面30之間形成有空腔（間隙）。
[0029] 上模具13和下模具14的線(xiàn)膨脹系數(shù)大于主干模具12的線(xiàn)膨脹系數(shù)。另外，為了 縮短對(duì)透鏡成形用模具32進(jìn)行加熱、冷卻時(shí)的升溫時(shí)間、冷卻時(shí)間而將透鏡成形用模具32 的熱容量抑制得較低。
[0030] 圖1所示的控制部33用于控制透鏡成形裝置11的各部分的動(dòng)作。也就是說(shuō)，控 制部33向第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)34、第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)35、加熱器控制電路36分別發(fā)送用于使它們適 當(dāng)?shù)剡M(jìn)行動(dòng)作的信號(hào)。第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)34與下模具13連接，接收來(lái)自控制部33的信號(hào)而使 下模具13移動(dòng)。第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)35與上模具14連接，接收來(lái)自控制部33的信號(hào)而使上模 具14移動(dòng)。在此，以使上模具13和下模具14的鉛垂方向的中心軸與貫通孔17的鉛垂方向 的中心軸一致、且上模具13和下模具14在貫通孔17內(nèi)沿鉛垂方向移動(dòng)的方式進(jìn)行控制。 加熱器控制電路36接收來(lái)自控制部33的信號(hào)而向感應(yīng)加熱線(xiàn)圈15、16發(fā)送用于對(duì)上模具 13和下模具14進(jìn)行加熱的信號(hào)。
[0031] 如圖3(A)所示，下模具13借助第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)34以透鏡成形面20朝向上方的方 式從貫通孔17的下端嵌入。而且，在從貫通孔17的下端嵌入的下模具13的透鏡成形面20 上載置有例如截面橢圓形狀的透鏡坯料24。需要說(shuō)明的是，作為透鏡坯料24的原材料，可 列舉玻璃、樹(shù)脂等。
[0032] 接著，如圖3(B)所示，上模具14借助第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)35以透鏡成形面30朝向下方 的方式從貫通孔17的上端嵌入。上模具14從貫通孔17的上端嵌入且利用加熱器控制電 路36將透鏡坯料24與上模具13和下模具14 一起加熱。上模具13和下模具14的加熱通 過(guò)高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行。在嵌入貫通孔17中的上模具13和下模具14的周?chē)謩e包圍有感 應(yīng)加熱線(xiàn)圈15、16，進(jìn)行基于加熱器控制電路36和感應(yīng)加熱線(xiàn)圈15、16的高頻感應(yīng)加熱，從 而能夠?qū)ι夏＞?3和下模具14進(jìn)行加熱。上模具13和下模具14由被感應(yīng)加熱的導(dǎo)電性 高的材料構(gòu)成，主干模具12由不被感應(yīng)加熱的材料構(gòu)成，因此，在主干模具12未被加熱而 處于Tg(玻化溫度）以下的溫度的狀態(tài)下，僅將上模具13和下模具14加熱至?；瘻囟纫?上的溫度。在此，主干模具12的溫度均勻。通過(guò)對(duì)上模具13和下模具14進(jìn)行加熱而被加 熱軟化了的透鏡坯料24由上模具13和下模具14的透鏡成形面20、30夾入且被沖壓，成形 為透鏡。
[0033] 上模具13和下模具14被加熱而進(jìn)行熱膨脹。另一方面，主干模具12未被加熱， 因此熱膨脹受到抑制，但上模具13和下模具14進(jìn)行熱膨脹，從而上模具13及下模具14的 外壁與主干模具12的內(nèi)壁之間的間隙變小。另外，上模具13和下模具14的線(xiàn)膨脹系數(shù)大 于主干模具12的線(xiàn)膨脹系數(shù)，因此，上模具13和下模具14的基于加熱的熱膨脹變得更大， 能夠使上模具13及下模具14的外壁與主干模具12的內(nèi)壁之間的間隙變得更小。通過(guò)上 模具13及下模具14的外壁與主干模具12的內(nèi)壁之間的間隙變小，能抑制上模具13和下 模具14相對(duì)于貫通孔17的鉛垂方向的中心軸發(fā)生的橫向偏移而對(duì)透鏡坯料24進(jìn)行沖壓， 因此，能抑制成形透鏡的偏芯。
[0034] 成形的透鏡通過(guò)對(duì)上模具13和下模具14 一起進(jìn)行冷卻而硬化。使加熱器控制電 路36的驅(qū)動(dòng)停止，來(lái)中止基于高頻感應(yīng)加熱的上模具13和下模具14的加熱，并向通過(guò)上 模具13及下模具14的外壁與主干模具12的內(nèi)壁之間的間隙的空氣進(jìn)行散熱，由此來(lái)進(jìn)行 上模具13和下模具14及透鏡的冷卻。通過(guò)上模具13及下模具14的外壁與主干模具12 的內(nèi)壁之間的間隙而將空氣導(dǎo)入貫通孔17內(nèi)，因此能夠高效率地散熱。被冷卻而硬化后的 透鏡借助第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)35將上模具14從主干模具12拔出而能夠取出。
[0035] 圖4、圖5示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的透鏡成形裝置11對(duì)透鏡坯料24進(jìn)行沖壓 時(shí)的狀況。在上模具13及下模具14的外壁與主干模具12的內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱性比上模 具13、下模具14及主干模具12低的陶瓷球50。在上模具13及下模具14的外壁與主干模 具12的內(nèi)壁之間設(shè)有固定于固定構(gòu)件51的保持器52,該固定構(gòu)件51固定于主干模具12， 陶瓷球50固定于保持器52。利用陶瓷球50,能抑制上模具13及下模具14與主干模具12 之間的熱傳導(dǎo)，能增大被加熱的上模具13及下模具14的溫度與未被加熱的主干模具12的 溫度之差。此時(shí)，陶瓷球50的導(dǎo)熱性?xún)?yōu)選為0. 01?10. OOw/mk的范圍。這是因?yàn)椋寒?dāng)使陶 瓷球50的導(dǎo)熱性為0. 01?10. OOw/mk的范圍時(shí)，能充分地抑制上模具13及下模具14與 主干模具12之間的熱傳導(dǎo)，能可靠地增大被加熱的上模具13及下模具14的溫度與未被加 熱的主干模具12的溫度之差。
[0036] 經(jīng)由與第一實(shí)施方式同樣的透鏡成形工序，對(duì)透鏡坯料24進(jìn)行沖壓。在此，在主 干模具12固定有用于支承上模具14的支承構(gòu)件60。上模具14借助第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)35而向 貫通孔17嵌入至支承部22與支承構(gòu)件60相接的位置，并對(duì)透鏡坯料24進(jìn)行沖壓。如圖 4所示，被沖壓后的透鏡坯料24向主干模具12方向延展而與主干模具12接觸。主干模具 12的溫度為?；瘻囟纫韵碌臏囟龋虼?，被加熱至?；瘻囟纫陨系臏囟榷魅氲缴夏＞?3 及下模具14的外壁與主干模具12的內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)的透鏡坯料24的一部分24a、24b 由于與主干模具12接觸而瞬時(shí)固化。即使為了避免上模具13及下模具14的外壁與主干 模具12的內(nèi)壁產(chǎn)生互相摩擦而擴(kuò)寬上模具13及下模具14的外壁與主干模具12的內(nèi)壁之 間的間隙，由于透鏡坯料24的一部分24a、24b在將要進(jìn)入間隙之前與主干模具12接觸而 瞬時(shí)固化，因此，透鏡坯料24的一部分24a、24b作為遮蔽物起作用，透鏡坯料24不會(huì)再侵 入，從而能夠防止飛邊的產(chǎn)生。成形后的透鏡經(jīng)由與第一實(shí)施方式同樣的透鏡冷卻工序，借 助第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)35將上模具14從主干模具12拔出而能取出。
[0037] 根據(jù)以上那樣的本實(shí)施方式的透鏡成形裝置，能提供一種即使為了避免上模具及 下模具的外壁與主干模具的內(nèi)壁產(chǎn)生互相摩擦而擴(kuò)寬上模具及下模具的外壁與主干模具 的內(nèi)壁之間的間隙，也能抑制飛邊的產(chǎn)生的透鏡成形裝置。
[0038] 需要說(shuō)明的是，在上述實(shí)施例的說(shuō)明中，上模具從主干模具的貫通孔的上端嵌入 且對(duì)上模具和下模具進(jìn)行加熱，但本發(fā)明的應(yīng)用不限定于該情況，也可以在即將沖壓透鏡 坯料之前對(duì)上模具和下模具進(jìn)行加熱。
[0039] 符號(hào)說(shuō)明
[0040] 11透鏡成形裝置
[0041] 12主干模具
[0042] 13下模具
[0043] 14上模具
[0044] 15、16感應(yīng)加熱線(xiàn)圈
[0045] 17貫通孔
[0046] 18模具主體
[0047] 19支承部
[0048] 20透鏡成形面
[0049] 21模具主體
[0050] 22支承部
[0051] 24透鏡坯料
[0052] 30透鏡成形面
[0053] 32透鏡成形用模具
[0054] 33控制部
[0055] 34第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0056] 35第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0057] 36加熱器控制電路
[0058] 50 陶瓷球
【權(quán)利要求】
1. 一種透鏡成形裝置，其特征在于，具備： 主干模具，其具有貫通孔； 第一模具及第二模具，其能夠從所述貫通孔的兩端分別嵌入，在對(duì)置的面具有能夾入 并按壓成形材料的按壓面； 加熱控制部，其以在所述主干模具未被加熱而設(shè)定為?；瘻囟纫韵碌臏囟鹊臓顟B(tài)下將 所述第一模具及第二模具加熱成?；瘻囟纫陨系臏囟鹊姆绞竭M(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡成形裝置，其中， 所述加熱控制部能夠控制感應(yīng)加熱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡成形裝置，其中， 所述第一模具及第二模具由被感應(yīng)加熱的材料構(gòu)成，所述主干模具是由不被感應(yīng)加熱 的材料構(gòu)成的電介質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡成形裝置，其中， 在所述第一模具及第二模具的外壁與所述主干模具的內(nèi)壁之間具有導(dǎo)熱性比所述第 一模具、所述第二模具及所述主干模具低的構(gòu)件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡成形裝置，其中， 導(dǎo)熱性比所述第一模具、所述第二模具及所述主干模具低的構(gòu)件的導(dǎo)熱性處于 0· 01 ?10. OOw/mk 的范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的透鏡成形裝置，其中， 所述第一模具及第二模具被加熱而發(fā)生熱膨脹，所述主干模具未被加熱而熱膨脹受到 抑制，因此，在壓縮成形時(shí)，所述第一模具及第二模具的外壁與所述主干模具的內(nèi)壁之間的 間隙變小。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的透鏡成形裝置，其中， 所述第一模具及第二模具的線(xiàn)膨脹系數(shù)大于所述主干模具的線(xiàn)膨脹系數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的透鏡成形裝置，其中， 所述加熱控制部能夠均勻地控制所述主干模具的溫度。
【文檔編號(hào)】B29C43/36GK104093538SQ201380007944
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月12日
【發(fā)明者】藤原隆行, 渡邊清一 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社