[发明专利]一种考虑激光冲击效应的法兰内球笼挤压模具设计方法

摘要

本发明属于挤压模具领域，尤其是涉及一种考虑激光冲击效应的法兰内球笼挤压模具设计方法，步骤如下根据原法兰内球笼挤压模具和其实际工作状况确定激光冲击试样的热处理硬度和表面粗糙度，以此来制作与原法兰内球笼挤压模具材料相同的试样；确定合适的激光冲击参数，进而对试样表面进行激光冲击；冲击完成后分析计算在试样表面产生的微凹坑深度；根据微凹坑深度设计新的法兰内球笼挤压模具的尺寸；对所述新的法兰内球笼挤压模具进行激光冲击，最终得目标挤压模具。利用本发明所述方法对法兰内球笼挤压模具的设计改进之后，在法兰内球笼挤压模具使用初期其圆角及工作区表层已具有残余压应力层，提高了它的使用寿命和制造精度，避免了资源的浪费。

主权项

一种考虑激光冲击效应的法兰内球笼挤压模具设计方法，其特征在于，包含下列步骤：(1)确定激光冲击试样所需具备的热处理硬度和表面粗糙度；所述激光冲击试样所需具备的热处理硬度由原法兰内球笼挤压模具的实际工作状况确定；所述激光冲击试样的表面粗糙度由原法兰内球笼挤压模具的表面粗糙度确定；(2)制作与原法兰内球笼挤压模具材料相同的激光冲击试样；(3)确定激光冲击参数，所述激光冲击的各参数为：波长1054nm，脉宽10ns～23ns，激光脉冲能量10～30J，光斑直径4mm～6mm，搭接率50％～60％，冲击次数3～4次，约束层为厚度0.3mm～1mm的水流层，吸收层为厚度0.2mm～0.5mm的黑漆；(4)对激光冲击试样的表面进行激光冲击；(5)激光冲击完成后，分析计算激光冲击试样表面所产生的微凹坑深度；根据微凹坑深度重新设计新的法兰内球笼挤压模具的尺寸；(6)对所述新的法兰内球笼挤压模具进行激光冲击，所述激光冲击的各参数与步骤(3)中相同，最终得目标挤压模具；步骤(5)中新的法兰内球笼挤压模具的尺寸a＝A+h，A为原法兰内球笼挤压模具的工作尺寸，h为微凹坑深度。