[发明专利]带同步加热的板材激光微拉深成形方法及装置

摘要

本发明公开了一种带同步加热的板材脉冲激光微拉深成形方法及实现该方法的专用装置。板材夹在微型拉深凹模和压边圈间，用环状激光束透过透明凹模对板材边缘区域进行加热，同时用能量密度大于材料点火阈值的短脉冲激光照射板材，通过激光与材料相互作用时产生的等离子体冲击波冲击板材，并使之发生塑性变形，得到与凹模形状吻合的拉深件。本方法成形速度快，可成形常温下难变形材料，并能显著提高材料的强度、抗磨损、抗腐蚀和抗疲劳性能，特别适合于用超薄板材进行的微小筒形件的拉深成形或微型球形件的胀形成形，可用于制造微机电系统结构元器件。

主权项

1、带同步加热的板材脉冲激光微拉深成形方法，其特征在于，将板材夹持在压边圈和凹模之间，并放置在三坐标工作台上，来自激光发生器B的加热用激光束和来自激光发生器A的冲击用激光束，分别照射板材的两个表面，使所述的加热用激光束和冲击用激光束同轴；调整所述的三坐标工作台，使加热用的环状激光束与板材对中并达到要求的光斑大小；冲击用激光束的光斑大小则由激光器发生器A的激光束空间调制器进行调整；激光发生器B发出的环状激光束透过凹模对板材边缘区域进行加热，增加该区域材料的塑性，降低屈服强度，使边缘区域的材料易于发生塑性流动；激光发生器A发出的柱状短脉冲激光束，其能量密度大于板材材料的点火阈值，使冲击用激光束产生垂直于板材表面的冲击力，该冲击力大于板材的动态屈服强度，使板材材料流入凹模之中，最后在凹模中得到微型拉深试样。