1.一种球面栅网成型用工装模具,其特征在于:包括依次叠装的成型底座、定位压块、玄高尺寸控制环和成型球头杆,所述定位压块通过定位销固定在成型底座的顶面,所述成型底座的顶面设置有成型槽,所述成型球头杆的杆首球头依次贯穿开设于玄高尺寸控制环的第一通孔和开设于定位压块的第二通孔延伸并相匹配落入至定型槽,所述定位槽的槽型及尺寸与待成型平面栅网所需加工成球面栅网的球面形状及尺寸相同,所述成型底座和成型球头杆的杆首球头的表面均呈镜面状。
2.根据权利要求1所述的一种球面栅网成型用工装模具,其特征在于:所述成型底座的顶面以成型槽为中心、直径为D1的圆周上对称均布四个定位台阶孔,所述定位压块的顶面以第二通孔为中心、直径为D1的圆周上对称开设贯通至定位压块底面的四个定位通孔,所述定位销为四根,每根定位销均依次贯穿定位通孔和定位台阶孔将定位压块固连于成型底座上。
3.根据权利要求2所述的一种球面栅网成型用工装模具,其特征在于:所述定位台阶孔和定位通孔的直径均为D2、并均与待成型平面栅网上预加工有的栅网定位孔尺寸相同,栅网定位孔所在的圆周尺寸等于直径D1,所述定位销依次贯穿定位通孔、栅网定位孔和定位台阶孔。
4.根据权利要求1所述的一种球面栅网成型用工装模具,其特征在于:所述第一通孔和第二通孔的孔直径均为D3、并均与待成型平面栅网所需加工成球面栅网的球面直径尺寸相同,所述成型球头杆的杆体径向尺寸等于直径D3。
5.根据权利要求1或3所述的一种球面栅网成型用工装模具,其特征在于:所述成型球头杆的杆尾端设置有台阶部,所述台阶部在成型球头杆的杆首球头落入定型槽后压制于玄高尺寸控制环的顶面,台阶部与玄高尺寸控制环顶面的相接触面为台阶面;所述第二通孔的高度为H1,杆首球头的顶点到台阶面的高度为H2,第一通孔的高度为H3,待成型平面栅网所需加工成球面栅网的玄高为H2-(H1+ H3)。
6.根据权利要求1所述的一种球面栅网成型用工装模具,其特征在于:所述成型底座采用无氧铜材料制成,所述定位压块和玄高尺寸控制环均采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制成,所述成型球头杆采用硬度HRC50~55的Cr12钢材制成,所述定位销采用钼材料制成。
7.一种球面栅网成型方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)准备权利要求1-6任意一项所述的球面栅网成型用工装模具,采用化学光刻方法加工出待成型平面栅网;
2)把待成型平面栅网放置到成型底座上,保持待成型平面栅网上预加工有的栅网定位孔与定位台阶孔对齐,然后用四根定位销将待成型平面栅网定位于成型底座上;
3)将定位压块通过四根定位销穿入定位通孔放置到成型底座,使定位压块压制住待成型平面栅网;
4) 将玄高尺寸控制环放置到定位压块上,保持第一通孔和第二通孔对齐;
5) 将成型球头杆沿第一通孔和第二通孔伸入,使得成型球头杆的杆首球头放置于待成型平面栅网上;
6) 将装好待成型平面栅网的球面栅网成型用工装模具放到电阻炉上,将测温传感器探头插到模具孔上;
7)将整个工装模具加热至270℃±10℃;
8)将整个工装模具放到液压机工作台上进行压制,将液压机压力调5MPa~6MPa对成型球头杆施加压力,使得成型球头杆的台阶面尺寸下降H2-(H1+ H3)为止,保持压力至少10秒;
9)待工装模具冷却后,拆除成型球头杆、玄高尺寸控制环和定位压块,将成型好的球面栅网和成型底座放到工作平台上,用大力钳将定位销拔除;
10)将成型好的球面栅网和成型底座一起放入装有刻蚀溶液的酸洗槽中进行刻蚀,刻蚀时间以能顺利取下成型好的球面栅网为准;
11)刻蚀结束后从刻蚀溶液中取出成型好的球面栅网和成型底座,在流动的自来水下冲洗2-3分钟;
12)用无水乙醇将成型好的球面栅网脱水后放入烘箱中干燥,温度80℃±10℃,时间2-3分钟;
13)将干燥好的球面栅网从烘箱中取出,至此完成球面栅网的成型加工。