光学玻璃主要是用来制造机械设备或者光学仪器的透镜、棱镜、反射镜、窗口等的玻璃材料。现代的军用及民用光电信息产品、光学仪器需要大量的各类光学玻璃。这些光学玻璃广泛应用于数码相机、数码摄像机、可拍照手机、CRT背投影电视机、液晶投影机、复印机、扫描仪、读取头等新兴光电信息产品中。光学镜头是由光学玻璃材料压型毛坯加工而成。光学玻璃坯料是一些具有不同长度、宽度和厚度、外观不规则、表面不平整的板材。生产厂家将根据光学镜头产品规格需要，将其切割为重量约为0.5～30g的块状玻璃，然后通过模压成型工序，将其加工成光学玻璃材料压型毛坯。目前国内块状光学玻璃坯料的现有加工工艺是：通过电阻丝将光学玻璃坯料板材炸裂成条状，然后再人工使用切割机根据经验切割成所需重量的块状玻璃。这种工艺全凭工人经验，在炸裂和切割两道工序中，即便是技术高超的工人，材料损耗也大，加工出来的条状和块状玻璃不规整，玻璃重量的离散度大，导致后续加工出来的压型毛坯件废品率较大，并且这属于劳动密集型加工，自动化生产程度不高。由于光学玻璃脆性大、硬度高，坯料板材的不规则、不平整，价格昂贵，如果使用数控多刀切割设备进行切割，在常规的条件下加工时，则有切口、易产生裂纹，加工表面质量差、刀具磨损严重，加工成本高，材料利用率较低。本文正是从这一实际出发，以光学玻璃板状坯料热加工连续轧制成型工艺为研究基础，拟设计出一种连轧机，使其满足将光学玻璃板状坯料加热至软化点后，通过轧辊挤压变形形成一定直径的棒料，以便后续加工使用的要求。在设计过程中，首先，运用传统机械设计方法，计算出轧机各个零部件的尺寸参数；其次，运用PRO/E软件对轧机的零部件进行三维建模以及运动仿真；第三，对核心零部件进行有限元分析，校核零件的强度，检验设计是否满足设计要求；最后，运用Optistruct软件对核心零部件进行优化设计，使轧机结构简单，重量更轻，减少生产制造成本。研究结果表明：①在轧机运动仿真分析中，各个零部件之间运动关系正确，符合运动学规律，并且没有产生干涉，证明设计方案可行。②轧辊有限元计算结果表明，轧辊的型孔处出现了应力集中，这是因为型孔处受轧制力作用。轧辊的辊身与辊颈过渡处由于尺寸相差较大，出现应力集中，在实际生产中，轧辊的断裂基本都是出现于辊身与辊颈过渡区域，表明有限元理论分析与实际结果相符；机架有限元计算结果表明，最大应力出现在地脚螺栓处，在实际生产中，机架容易侧翻，地脚螺栓起固定机架作用，应力最大，与有限元计算结果相符。③优化计算结果表明，与优化前的机架计算结果相比较，优化后机架的应力分布更加均匀，最大应力值由12.428Mpa增加为14.483Mpa，最大应力值略有增加，但是仍然小于机架的许用应力[]40～60Mpa；质量由225.7kg降低为179.4kg，重量减轻20.5%，优化效果明显。因此，优化后的机架满足设计要求。