[發明專利]一種用于激光打孔的夾具

無效

• 申請號: 200910062884.2
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101596649A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 曾曉雁;王澤敏;高明;李祥友
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23K26/42
• 分類號: B23K26/42;B23K26/38
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明涉及一種夾具，特別涉及一種可移動和自由分區的激光打孔用夾具。

背景技術

與其它打孔方法相比，激光打孔具有加工速度快、成本低、適合材料廣泛等優點，已經被廣泛應用于金屬、陶瓷、復合材料和塑料等材料的打孔，在工業生產中占有重要的地位。

目前激光打孔法主要包括脈沖打孔法和旋切打孔法兩種。激光打孔過程是一個燒蝕過程，在高能激光打孔的同時，由于熱傳導作用，在孔的周圍通常會形成熱影響區，產生重鑄層、微裂紋等現象；特別是對于薄型板材而言，還會在較高的熱應力作用下導致未加工區域發生復雜變形，使激光在板材上的聚焦光斑直徑沿垂直方向出現隨機變化，這將直接影響后續激光加工的順利進行，同時還會影響孔的質量。因此，如何充分利用激光的高能量進行孔加工，同時盡可能降低熱應力所帶來的負面影響，一直是該領域待解決的難題。

發明內容

本發明的目的在于針對金屬板材在激光打孔中的變形難題，提供一種用于激光打孔的夾具，該夾具可以有效控制金屬板材的變形。

本發明提供的用于激光打孔的夾具，其特征在于：它包括第一、第二固定支撐，第一、第二活動支撐和第一、第二壓條；

第一固定支撐的上、下端面平行，其上端面上開有至少兩個第一通孔，其下端面上開有至少兩個第二通孔，第一固定支撐的側壁下部開有螺孔，各螺孔的中心位于同一水平線上且呈對稱分布；第二固定支撐與第一固定支撐的結構相同；

第一活動支撐的上、下端面平行，且上端面開有對稱分布的第三通孔，各第三通孔的中心位于同一水平線上；第二活動支撐與第一活動支撐的結構相同；

裝夾時，第一、第二固定支撐通過第二通孔和緊固螺栓固定在工作臺上的T型槽中，各支點架分別通過緊固螺栓緊固在工作臺的T型槽中；

第一、第二活動支撐放置于第一、第二固定支撐之間，各活動支撐和固定支撐的上端面共同構成一個支撐面，待加工板材放置于所述支撐面上，待加工板材通過緊固螺栓和第一通孔固定；第一、第二固定支撐分別利用調節螺栓通過螺孔頂緊在四個支點架上；第一、第二壓條壓在待加工板材上，并通過緊固螺栓和第三通孔固定。

本發明能充分滿足激光打孔技術對夾具的特定要求，可保證金屬板材在打孔區域始終保持平整，不會導致激光在金屬板材上的聚焦光斑直徑發生明顯改變，從而獲得直徑均勻、垂直度好的群孔，實現金屬板材上高質量均勻群孔的快速加工。具體而言，本發明具有以下技術效果：

(1)采用區域分割的方法，可根據金屬基板的厚度不同，自由選擇每次加工的面積大小，適應性廣泛。

(2)針對的材料廣泛，可加工鐵基、不銹鋼、工具鋼等金屬板材。

(3)能在整個加工過程中保持金屬基板與激光加工頭的距離不變，從而保證激光束在基板表面的聚集光斑直徑不變，保證獲得良好質量的孔。

(4)整個夾具安裝、拆卸和調節方便，能在較低的成本下獲得高質量的加工效果。

本發明的有益效果為：有效減少了激光熱作用對金屬基板的變形影響，提高了激光打孔的質量和精度，孔的圓整度高，孔壁平直，而且能提高激光打孔的效率。

附圖說明

圖1為本發明的總體裝配俯視圖；

圖2為圖1的正視圖；

圖3為本發明的固定支撐的示意圖，其中，3A為俯視圖，3B為主視圖，3C為側視圖；

圖4為本發明的活動支撐的示意圖，其中，4A為俯視圖，4B為主視圖，4C為側視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

如圖1和圖2所示，本發明主要包括固定支撐2和2′、活動支撐3和3′、壓條4和4′、緊固螺栓5、支點架6、調節螺栓8。

參見圖3，固定支撐的上端面開有通孔10和10′，下端面開有通孔11和11′。固定支撐的上下端面保持平行，并具有良好的平整度。固定支撐的側壁下部開有螺孔12和12′，螺孔12和12′的中心保持在同一水平線上，并且在固定支撐上呈左右對稱分布。

參見圖4，活動支撐的上端面開有通孔13和13′，通孔13和13′的中心保持在同一水平線上，并且在活動支撐上呈左右對稱分布?；顒又蔚纳舷露嗣姹３制叫?，并具有良好的平整度。

參見圖1和圖2。本發明的夾具的安裝和使用流程如下：

(1)將4個相同的支點架6按矩形的四個頂點的位置關系分別用四個緊固螺栓5緊固在工作臺9的T型槽中，支點架6和6′沿長度方向的距離以及支點架6和6″沿寬度方向的距離由所加工的金屬板材的面積大小而定。