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精密玻璃透镜在光学成像方面有着不可替代的优势,随着应用领域的扩展,传统玻璃透镜加工采用的多次磨削切削的方法工序繁多效率低下,尤其在加工非球面镜时加工成本非常昂贵。而精密玻璃透镜热压成型工艺不仅加工工序只需要一次模压成型,更容易实现大批量生产,而且模压表面的精度和形状均由模具型面来控制,可以实现各种型面玻璃透镜的加工。本文的研究目标是研制一台供精密玻璃透镜热压用的加热炉,要求中心温度达600℃左右,保温精度在±1℃。研究中,首先在对各类材料、结构及相关研究的充分调研分析的基础上,对玻璃热压成型炉进行概念设计。在设计中采用了有限元仿真及优化设计,从众多加热方式中选择近红外石英加热管作为加热方式；在热压炉结构方面,为使热压炉体积尽可能紧凑,且真空室内结构尽量简单,将加热器及绝热结构全部放置在真空室之外,而使用一个近红外透过性良好的石英罩作为真空腔体；在绝热策略方面,提出多层辐射屏和炉壁嵌入绝热材料结合的方法,对辐射屏数量及绝热材料的材质、厚度,加热管表面处理等参数进行详细的仿真,最后,选定一层不锈钢辐射屏、内壁嵌入20mmm厚硅质气凝胶材料和红外管外圈镀白180。相结合的绝热策略。在此基础上,对热压炉加热功率需求进行了仿真分析,获得其与炉内特征位置温度的性能关系,最终决定使用3kW作为热压炉的实际加热功率。之后对相关的热压炉各类参数(真空室内模具及模具座选材,热压炉内壁氧化影响等)进行优化仿真设计,得到了热压炉的详细设计方案。在该方案下,对从升温,保温到冷却过程的全温度工艺过程进行了仿真,制定了温控曲线,使其中心温度达到600℃左右,保温精度达到±1℃。为热压实验提供了基础数据。最后,我们搭建了一个对加工、组装后的热压炉温度性能进行测试的实验平台,并使用红外热像仪对关注点的温度进行了观测,得到的实验数据为热压炉的稳定运行提供了依据和支持。本研究工作受国家自然科学基金《多尺度精密玻璃透镜的热压成型技术研究》(No.51075381)资助。