模具制造技术之激光加工.ppt

模具制造技术讨论课 日期：2011-11-07 题目：激光加工在模具中的应用及前景展望 前言 在传统制造系统中，需要大量的模具设计、制造和调试等工作，成本高，周期长，已不能适应日新月异的市场变化。 为了提高研发和生产速度，快速而精确地制作出高质量、低成本的模具和产品，能对市场变化做出敏捷响应，人们作了大量的研究和探索工作。 随着工业激光器价格的不断下降和工业激光加工技术的日益成熟，给模具制造和产品生产工艺带来了重大变革。 目录： 一、激光加工的原理及特点 二、激光加工设备 三、激光加工的应用 四、应用前景展望 一、激光加工的原理及特点 1、原理： 激光的强度高、方向性好、单色性好、发散角小，可使焦点处的功率密度达到107～ 1011W/cm2，温度可高达10000℃以上。材料急剧熔化汽化，并爆炸性地喷射出来并产生方向性很强的冲击波，从而实现打孔和切割。 2、特点： （1）不需要加工工具，不存在工具损耗问题。 （2）激光功率密度高，几乎能加工所有材料。 （3）加工速度快，效率高，热影响区小。 （4）适宜加工深、小的微孔和窄缝。 （5）可透过光学透明材料对工件进行加工。 二、激光加工设备 四大组成部分： 1、激光器：把电能转换成光能 。 2、激光器电源：提供能量。 3、光学系统：把激光引向聚焦物镜并 聚焦在加工工件上。 4、机械系统：床身、三坐标范围内移动的工作台及机电控制系统。 三、激光加工的应用 1、金刚石拉丝模打孔 加工时采用吹气或吸气措施，以助蚀除物排除 深度与孔径之比可达5～30 2、确定试制坯料的形状 三维异型件拉深时坯料的形多次修改坯料形状。 用激光切割代替以往的钳子、电动工具、电火花线切割裁剪，形状精确、速度快。 3、确定拉深加工后的工件切边尺寸 对于拉深后需要切边，然后凸缘部分再弯曲或翻边时，切边的尺寸和形状很难确定，要反复修正，需要有熟练的技巧和耗费大量工时，采用三维激光加工，进行数值处理，大大缩短加工时间和试加工次数。 4、制造冲裁模 用激光切割薄板，然后用切割的薄板层叠得到需要的凸模或凹模。因精度问题一次只能作出一个凸模或凹模，但剩下的余料可直接用来制做顶件板、卸料板和垫板。 5、制作拉深模 将激光加工机切割的薄板叠合起来形成三维形状，精加工消除各板厚形成的台阶，再加工出固定用孔等，可用来作拉深模 。 6、制作其他模具 同样，用激光加工切割薄板，然后叠合成复杂的三维曲面，可用于制造塑料注射模、压铸模、橡胶模等。 四、应用前景展望 激光加工用于模具制造，目前尚处于开发和试用推广阶段，还有不少技术及经济效益问题有待我们去解决。 1、由于激光熔覆可使熔覆层与机体得到冶金结合，因此将激光熔覆用于修复因磨损而报废的模具，较之其它方法（如电火花加工）具有更好的市场前景。 2、尽管激光熔覆同步送粉法事激光激光熔覆金属陶瓷工艺的发展趋势，但它要求混合粉末中各成分比重基本一致，且固态流动性要求高。对于硬质合金激光熔覆复合粉末而言，其硬质相与粘结金属间密度、粒度等的差异，限制了它的优势的充分发挥，如何对它进一步改善，是国内外学者较为关心的问题。 3、由于激光造型灵活、快捷，因此国内外应重视其在工业产品造型设计、模具制造、精密铸造等各领域中的应用。 4、热处理裂纹是造成工件报废的原因之一，激光热处理也不例外，合理设计熔覆材料、合金化材料、优化工艺，选择合适的热处理是解决常见开裂现象的有效途径。 谢谢大家！