随着光电通讯、智能汽车、安防监控等领域不断发展,对光学透镜的需求量日益剧增,精密玻璃模压成型凭借其高效、环保的特点成为了批量生产光学透镜的主流技术。为了提高开发效率,通常采用有限元仿真的方法对模压工艺参数进行优化。然而,当前精密玻璃模压成型的有限元仿真模型存在着以下难题:（1）玻璃的材料特性对成型透镜的质量影响很大,材料特性的准确表征是决定模型准确与否的首要因素,已有模型中只针对部分玻璃进行了材料特性研究,较少涉及新型低熔点玻璃的材料特性;（2）玻璃模压成型过程中包含了辐射传热、对流传热等非线性传热过程,已有的有限元仿真模型所设置的边界条件忽略了辐射传热、对流传热因素造成的热量变化,不足以对模压过程复杂热环境进行准确表征。因此,本文考虑新型低熔点玻璃M-BACD5N的材料特性分析GMP-211V模压机模压成型时三种传热方式（热传导、对流传热、辐射传热）下,透镜和结构件（加热板、模具）的热量传递过程,建立热-结构耦合模型,并基于热-结构耦合模型建立非球面透镜玻璃模压仿真模型,分析模压工艺参数（模压温度、模压速率、退火温度）、透镜残余应力和面型误差影响关系,获得面向不同几何特征的非球面透镜玻璃模压工艺优化方法。本文主要的研究工作如下:（1）针对新型低熔点玻璃M-BACD5N,考虑其低转化点、热学性能稳定的特点,探究在转化区间玻璃的变化过程,计算玻璃的粘弹性及结构松弛参数,建立模压成型过程M-BACD5N的材料模型。通过平行板和弯曲梁粘度计测量材料的粘度,根据材料的温度与粘度的关系,确定M-BACD5N各温度点及模压温度的区间范围;通过圆柱压缩实验获得应力松弛参数;通过热膨胀仪和差示扫描量热法分别测量材料的热膨胀系数和比热容;并基于TNM模型算法计算得到了结构松弛参数。（2）基于GMP-211V模压机的结构和模压成型过程热分析,建立热-结构耦合有限元模型,通过实验证明了热-结构耦合模型比已有模型更好表征玻璃模压成型过程。首先,通过仿真和实验的方法对模压成型过程进行热分析,证明了加热保温阶段中传递热量的主要方式是辐射传热、在退火冷却阶段中传递热量的主要方式为对流传热。然后,根据模压成型过程中涉及的结构件（加热板、模具）及热环境的变化,建立热-结构耦合的有限元模型。最后,采用热-结构耦合模型与已有模型对圆柱试样压缩进行仿真,通过圆柱试样压缩实验,证明了热-结构耦合模型比已有模型更好表征加热板的热量传递过程;将热-结构耦合模型与已有模型对非球面透镜进行仿真,通过非球面透镜模压实验,证明了热-结构耦合模型比已有模型能更好表征结构件热量传递过程和预测透镜的最大残余应力,弥补了已有模型对边界条件表征不足的问题。（3）基于热-结构耦合模型对大口径非球面透镜模压工艺影响分析及工艺优化。基于热-结构耦合模型对大口径非球面透镜成型建立仿真模型,分析透镜几何特征和模压工艺参数（模压温度、模压速率、退火温度）对残余应力的影响,并通过大口径非球面模压实验对仿真模型进行验证:1)最大面型误差的仿真结果与实验结果接近;2)最大面型误差值与最大残余应力值变化趋势相近;3)在一定范围内,提高模压温度,降低模压速率、退火温度能有效改善最大残余应力的大小,从而降低最大面型误差,提高面型精度。因此,通过热-结构耦合模型对非球面几何特征的玻璃工艺优化的方法是有效的。针对所设计的大口径非球面透镜,考虑时间效率和面型精度因素,其优化的工艺参数为:模压温度580°C、模压速率0.06mm/s、退火温度470°C。其面型误差PV值从优化前的9.02328)降低到4.45128),从而提高了新产品的开发效率。