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摘要：聚合物微透镜阵列是微光学系统中重要的光学元件之一。注射成型的微透镜阵列存在残余应力大的问题,影响了聚合物微透镜阵列在高端光学产品中应用。注射压缩成型方法能有效解决制品中的残余应力问题。本文针对光学元件微透镜阵列,建立模具实验平台,采用理论分析、正交试验法和单因素试验法,分别应用Moldflow/ICM注压模块进行仿真分析和光弹性实验法研究工艺参数对聚合物微透镜阵列残余应力的影响,对聚合物微透镜阵列批量化制造具有重要的理论意义和应用价值。首先建立了注射压缩成型分析模型,通过正交试验分析,应用Moldflow/ICM注压模块仿真分析,揭示了微透镜阵列的残余应力分布规律,通过方差分析得到模具温度、压缩延迟时间对残余应力影响显著。采用单因素分析法,仿真研究了模具温度、熔体温度、压缩速度、压缩距离、压缩延迟时间和压缩压力对微透镜阵列残余应力的影响。分析了压缩框式注射压缩方式设计理念,发现了前人在压缩框式注射压缩方式模具设计中的错误,确定了微透镜阵列注射压缩模具设计原则,在模具结构设计方面,重点解决了压缩距离与制件的厚度、压缩弹簧和压缩框式闭合,压缩机构和顶出机构三方面的协同工作问题；采用单点金刚石加工技术,制造了微透镜阵列微结构模芯,建立了注射压缩成型模具实验平台。采用单因素实验法进行注射压缩成型实验,研究了6个工艺参数对微透镜阵列残余应力的影响。采用应力-光学定律将测量所得光程差,计算得到平均残余应力。研究结果表明：微透镜阵列残余应力随模具温度、压缩速度的增大而降低,随熔体温度的升高而先减小后增大,随压缩延迟时间的增加而上升,压缩距离对残余应力的影响不大。该研究为微透镜阵列批量化生产提供工艺指导,并对注射压缩模具设计提供理论指导。本论文包含图50幅,表16个,参考文献62篇。