[發明專利]音膜承壓件沖壓和激光輻照復合成形加工裝置及其方法

有效

• 申請號: 201510039726.0
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104608185A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 譚文勝;于云程;李洪達;徐波;葉峰
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: B26D7/27
• 分類號: B26D7/27;B26F1/02;B29C71/04
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 朱曉凱

1.音膜承壓件沖壓和激光輻照復合成形加工裝置，其特征在于：包括激光系統、沖壓模具、自動送料裝置及控制系統，激光系統包括激光器、與激光器連接的光路整形機構，沖壓模具包括模架、固定于模架內的定模扳、活動連接于模架內且位于定模扳上方的動模板、固定于模架內的壓力機構、與壓力機構控制連接的成型凸模、固定于動模板的沖孔凸模及落料凸模，在動模板上還設有固定于沖孔凸模周向的壓邊機構，在定模扳的中部設有成型工位孔，成型凸模滑動連接于成型工位孔內，在動模板的中部設有通孔，成型工位孔與動模板的通孔同軸，在通孔內固定有約束層玻璃，沖孔凸模與落料凸模分別位于通孔的兩側，在定模板上位于成型工位孔的兩側分別設有落料工位孔和沖孔工位孔，落料工位孔在落料凸模的正下方，沖孔工位孔在沖孔凸模的正下方，光路整形機構位于約束層玻璃的正上方，控制系統與激光器控制連接，控制系統與動模板、壓力機構、自動送料裝置控制連接。

2.根據權利要求1所述的音膜承壓件沖壓和激光輻照復合成形加工裝置，其特征在于：激光器輸出激光波長為0.8～10.64μm、激光功率為0～50W。

3.根據權利要求2所述的音膜承壓件沖壓和激光輻照復合成形加工裝置，其特征在于：壓力機構為液壓裝置。

4.根據權利要求2所述的音膜承壓件沖壓和激光輻照復合成形加工裝置，其特征在于：壓力機構為氣動裝置。

5.根據權利要求2所述的音膜承壓件沖壓和激光輻照復合成形加工裝置，其特征在于：壓力機構為機械壓力裝置。

6.采用如權利要求1至5任一項所述的音膜承壓件沖壓和激光輻照復合成形加工裝置對音膜承壓件進行加工的加工方法，其特征在于：該加工方法包括如下步驟：

????a.?根據音膜承壓件的材料和設計尺寸，準備帶狀料，確定激光輻照參數和沖壓成型

工藝，設定工作指令和控制程序，啟動控制系統；

????b.打開沖壓模具，自動送料裝置控制帶狀料的送料和定位，首先將帶狀料送至沖孔

工位孔所在的工位；

????c.將沖壓模具閉合，在沖孔工位孔所在的工位上對帶狀料進行沖孔加工及同時對帶

狀料進行壓邊加工；

????d.?打開沖壓模具，自動送料裝置控制帶狀料的送料，并將沖孔后的帶狀料定位在成

型工位孔所在的工位；將沖壓模具閉合，在成型工位孔所在的工位進行激光輻照加熱成

形，在該工位上，激光器開始工作并輸出激光，激光透過約束層玻璃輻照帶狀料，激光

輻照時間、光斑能量分布及光斑形狀符合加工要求，在激光輻照加熱軟化帶狀料后，控

制系統控制壓力機構動作，壓力機構控制成型凸模擠壓軟化的帶狀料，通過成型凸模、

定模板和約束層玻璃組合的成形工位完成音膜承壓件的成形加工；

????e.?激光輻照加熱成形后，沖壓模具打開，自動送料裝置控制帶狀料的送料，并將沖

孔成形后的帶狀料定位在落料工位孔所在的工位；沖壓模具閉合，在落料工位孔所在的

工位上進行音膜承壓件的落料加工。

7.根據權利要求6所述的加工方法，其特征在于：帶狀料依次在沖孔工位孔所在的工位、通孔所在的工位、落料工位孔所在的工位三個工位所進行加工為連續級進自動加工，該連續級進自動加工是快慢相間的變頻自動加工過程。

8.根據權利要求7所述的加工方法，其特征在于：帶狀料在沖孔工位孔所在的工位進行的沖孔加工和在落料工位孔所在的工位進行的落料加工是等速的高速沖壓加工，時間為0.2～0.5s；帶狀料在通孔所在的工位進行的加工是慢速的激光輻照加熱軟化成形加工，時間為8～10s，激光輻照加熱軟化成形加工的時間包括帶狀料的激光輻照軟化、擠壓成形和保壓冷卻時間。

9.根據權利要求6所述的加工方法，其特征在于：帶狀料在通孔所在的工位進行激光輻照加熱成形加工時，帶狀料吸收激光能量，帶狀料材料溫度控制在玻璃態轉變溫度至熔化溫度之間，帶狀料材料形態為高彈性固態。

10.根據權利要求6所述的加工方法，其特征在于：帶狀料材料在激光輻照加熱成形加工后冷卻為玻璃態固態。