[发明专利]一种激光冲压成形方法及装置有效

专利信息
申请号: 201811532201.0 申请日: 2018-12-14
公开(公告)号: CN109604415B 公开(公告)日: 2020-05-05
发明(设计)人: 张兴权;纪啸天;牛文武;张义伟;戚晓利;裴善报;左立生 申请(专利权)人: 安徽工业大学
主分类号: B21D26/06 分类号: B21D26/06
代理公司: 安徽知问律师事务所 34134 代理人: 杜袁成
地址: 243002 安徽*** 国省代码: 安徽;34
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摘要: 发明公开一种激光冲压成形方法及装置,属于激光加工技术领域。该装置包括激光器、导光系统、工件模具系统及控制系统;该成形方法首先将板料和模具放置在密封腔中,使用真空抽气泵将密封腔内的空气抽出,使模腔内形成接近真空状态,然后用激光诱导的冲击波使板料成形。本发明设备简单,无需复杂的模具,通过控制机械手的位置,可实现柔性加工,本发明的加工参数具有良好的可控性,操作安全可靠,本发明具有潜在的市场应用价值。
搜索关键词: 一种 激光 冲压 成形 方法 装置
【主权项】:
1.一种激光冲压成形方法,其特征在于该成形方法的具体步骤如下:(1)冲击前的准备工作:将金属薄板(25)放在凹模(14)的模腔上部,所述金属薄板(25)上部涂上吸收层(24),所述吸收层(24)上方放置光学玻璃(23),用压边圈螺栓(26)和压边圈(27)将所述金属薄板(25)固定在所述凹模(14)的模腔上端,所述凹模(14)另一端通过螺纹安装在腔体(13)上;第一透镜密封圈(19)、汇聚透镜(20)、第二透镜密封圈(21)依次放置在透镜压紧螺栓(22)中孔的环槽内,所述透镜压紧螺栓(22)与腔盖(18)通过螺纹连接,并固定和压紧所述第一透镜密封圈(19)、所述汇聚透镜(20)和所述第二透镜密封圈(21);所述腔体(13)、所述凹模(14)、腔底密封圈(15)、所述腔盖(18)、腔盖密封圈(17)、所述透镜压紧螺栓(22)、所述第一透镜密封圈(19)、所述汇聚透镜(20)和所述第二透镜密封圈(21)共同形成密封腔(16);机械手(1)端部固定的卡爪(2)将所述腔体(13)固定夹紧;打开真空抽气泵(8)通过抽气管道(9)将所述密封腔(16)和所述凹模(14)模腔内的空气抽出,当压力表(10)显示所述密封腔(16)内的气压低于102Pa时,关闭所述真空抽气泵(8);操作所述计算机(12)向控制器(11)发出信号使所述机械手(1)以及所述机械手(1)端部的所述卡爪(2)移动及转动来调整所述腔体(13)及所述金属薄板(25)的位置,使所述吸收层(24)与所述光学玻璃(23)正对着导光管(3),以保证脉冲激光束(5)依次穿过所述汇聚透镜(20)和所述光学玻璃(23)后,在所述吸收层(24)上形成的光斑大小符合要求;(2)冲压成形:操作所述计算机(12)向所述控制器(11)发出信号来控制激光器(6)发出所述脉冲激光束(5),所述脉冲激光束(5)沿所述导光管(3),经第一全反射镜(7)、第二全反射镜(4)反射后,穿过所述汇聚透镜(20)、所述光学玻璃(23)辐照在所述吸收层(24)上,所述吸收层(24)上的材料瞬间被电离成高压等离子体,高压等离子体吸收能量后形成的高压冲击波作用在所述金属薄板(25)上,所述金属薄板(25)在高压冲击波作用下,冲击区域获得动能后向下运动,使所述金属薄板(25)与所述凹模(14)模腔贴合,获得成形后的工件;操作所述计算机(12)向所述控制器(11)发出信号使所述激光器(6)断电;冲击完成后,从所述卡爪(2)上卸下所述凹模(14),打开所述腔盖(18),松开所述压边圈螺栓(26)和所述压边圈(27),清理所述光学玻璃(23)碎片,清理所述吸收层(24)残留层,从所述凹模(14)中取下所述金属薄板(25)的成形件,清洗所述成形件后并晾干,完成成形加工。
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