随着光电信息、生物工程、航空航天及军用武器等领域的发展,光学成像系统已经走向轻量化、精密化,对小口径非球面镧系玻璃镜片需求巨大。为了满足市场需求,高效率、高精度的精密热压成型技术将成为光学镜片成型制造领域的关键技术。然而,现阶段的精密热压成型技术还存在一些缺陷,导致成型镜片精度不高、光学性能无法满足预期要求等。基于此,本文进行了小口径非球面镧系玻璃热压成型的仿真与实验研究,主要研究内容如下:(1)对镧系玻璃D-LaK6的热机械性能参数进行实验,分析选择玻璃材料的理论模型,并对其相关参数进行计算。最后建立相应的有限元模型,将所得参数代入模型进行验证,以确保所得参数的准确性。(2)在有限元软件中建立三维模型,对不同工艺参数下的小口径非球面镧系玻璃热压成型过程进行了仿真分析,得出成型镜片内部残余应力的变化规律。发现成型镜片内部残余应力会随加热速率、加压压力、退火速率、保持压力、冷却速率的增大以及模压温度的减小而增大。但冷却速率对成型镜片内部残余应力的影响相对较小。(3)通过模压成型实验,对不同工艺参数下的成型镜片质量进行分析,发现模压温度越大、加热速率越小、满足完全充型情况下的加压压力越小、保持压力越大,镜片的成型精度越高。而退火速率越小,轮廓偏移量越小,PV、Ra值越大。并结合上述仿真分析得出合理热压工艺参数。同时,还对同一参数下的仿真与实验结果进行了对比,发现仿真与实验结果基本一致,验证了仿真的可靠性。(4)对成型镜片的折射率、反射率、透光率等光学性能进行研究。结果表明:随加热速率、加压压力、退火速率以及保持压力等加工参数以及波长的增加,成型镜片的反射率和折射率逐渐降低、透光率逐渐增加,但保持压力增加,成型镜片的折射率先增加后减小。且在不同加工参数中,退火速率对成型镜片光学性能的影响最大。此外,成型镜片径向折射率总是随着轮廓半径以及波长的增大而减小。