The invention relates to a device and method for laser-induced composite stamping forming, which includes a water tank with a pad, a micro-forming die and a blank holder. The laser-induced plasma and a bubble collapse shock wave are used as the forming force source of the workpiece. The laser beam is focused through the through-hole of the blank holder by a lens group to adjust the laser focus and the defocusing amount of the workpiece surface so as to make the workpiece work easier. Laser-induced plasma and cavitation are generated on the surface of the workpiece. Plastic deformation of the workpiece is produced under the action of plasma shock wave and cavitation collapse shock wave. Finally, the workpiece is stamped by a micro-forming die. The invention is a new composite forming method, which greatly improves the stamping depth of the workpiece compared with the cavitation forming method, and at the same time, compared with the laser shock forming, it can minimize the influence of laser thermal effect and ensure the surface forming quality of the work.
【技术实现步骤摘要】
一种利用激光诱导复合冲压成型的装置与方法
本专利技术涉及微细零件冲压成型
,具体涉及一种利用激光诱导等离子体冲击波和空泡溃灭冲击波冲压成型微细零件的装置与方法。
技术介绍
随着微机电系统和计算机技术的高速发展,例如电子元器件,以及医疗、航空航天、军事等领域对产品的微型化需要也越来越高,仪器设备产品的微型化及其快速高精度制造成为目前的研究热点。但在微零件的加工
一直是我国制造加工行业的一个技术难点。目前采用的微零件加工涉及的方法比较多,但在激光加工领域来对微零件的加工领域,少有学者进行相应的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用激光诱导等离子体冲击波和空泡溃灭冲击波冲压成型微零件的装置和方法。通过提供一种全新的激光诱导复合微成型技术,可用于微零件的快速冲压成型。为实现上述专利技术目的,本专利技术采取的技术方案为:一种利用激光诱导复合冲压成型装置,包括水槽,所述水槽内设有垫块、成型微模具和压边圈,所述成型微模具位于所述垫块上方,所述压边圈位于所述成型微模具上方,工件安装在所述成型微模具和所述压边圈之间,所述压边圈上开有第一通孔,所述第一通孔上方设置有透镜组,所述透镜组和激光束构成激光加工光路系统。上述方案中,所述成型微模具上开有第二通孔,所述第二通孔通过所述垫块上的凹腔与所述水槽内的液体连通。上述方案中,所述第二通孔的轴线与所述第一通孔的轴线共线。本专利技术还提供一种利用激光诱导复合冲压成型的方法,包括如下步骤:S1:将吸收层喷涂或覆盖在工件表面;S2:将工件置于压边圈与成型微模具之间,成型微模具的底部通过第二通孔与水槽内的液体连通;S ...
【技术保护点】
1.一种利用激光诱导复合冲压成型装置,其特征在于,包括水槽(1),所述水槽(1)内设有垫块(3)、成型微模具(4)和压边圈(7),所述成型微模具(4)位于所述垫块(3)上方,所述压边圈(7)位于所述成型微模具(4)上方,工件(5)安装在所述成型微模具(4)和所述压边圈(7)之间,所述压边圈(7)上开有第一通孔,所述第一通孔上方设置有透镜组(9),所述透镜组(9)和激光束(10)构成激光加工光路系统。
【技术特征摘要】
1.一种利用激光诱导复合冲压成型装置,其特征在于,包括水槽(1),所述水槽(1)内设有垫块(3)、成型微模具(4)和压边圈(7),所述成型微模具(4)位于所述垫块(3)上方,所述压边圈(7)位于所述成型微模具(4)上方,工件(5)安装在所述成型微模具(4)和所述压边圈(7)之间,所述压边圈(7)上开有第一通孔,所述第一通孔上方设置有透镜组(9),所述透镜组(9)和激光束(10)构成激光加工光路系统。2.根据权利要求1所述的一种利用激光诱导复合冲压成型装置,其特征在于,所述成型微模具(4)上开有第二通孔,所述第二通孔通过所述垫块(3)上的凹腔与所述水槽(1)内的液体连通。3.根据权利要求2所述的一种利用激光诱导复合冲压成型装置,其特征在于,所述第二通孔的轴线与所述第一通孔的轴线共线。4.一种利用激光诱导复合冲压成型的方法,包括如下步骤:S1:将吸收层(6)喷涂在工件(5)表面;S2:将工件(5)置于压边圈(7)与成型微模具(4)之间,微模具(4)的底部通过第二通孔与水槽(1)内的液体连通;S3:利用激光束(10)经过透镜组(9)在所述压边圈(7)上的第二通孔中聚焦,聚焦点距离工件(5)表面一定距离,在工件(5)表面依次产生激光诱导等离子体和空泡(8);S4:激光诱导等离子体剧烈膨胀和空泡溃灭引发指向所述工件(5)的等离子体冲击波和空泡溃灭冲击波;S5:等离子体冲...
【专利技术属性】
技术研发人员:任旭东,张洪峰,罗春晖,吴柯,唐金科,栾小康,石佑敏,陆聪,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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