[發明專利]一種鑄造砂模的激光加工方法

在審

• 申請號: 201710291444.9
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107127296A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 張翀昊;倪春陽;劉榮;王雯;王蕾;唐麗萍;王艷雙
• 申請（專利權）人: 常州天正工業發展股份有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鑄造砂模的激光加工方法，屬于模具的成型領域。

背景技術

砂模鑄造是應用廣泛的鑄造形式，鑄造大型鑄件通常需要用砂子制造鑄模，如需在零件上澆筑出零件的標號，往往需要在數控銑床加裝刀具對成型后的砂模進行銑削，一方面，用銑刀雕刻屬于冷加工，在雕刻過程中會產生應力，從而對砂模造成損壞；另一方面在加工過程會產生廢屑，不利于環境保護。而用激光束聚焦后，產生的高能量對工件按預先編排好的字符、圖形等標內容進行局部燒蝕，每一個高能量的激光脈沖瞬間就在物體表面燒蝕并且濺射出一個極細小的凹坑。經計算機控制的連續不斷發射激光擊打物件，就可以去除砂模上要加工的部位。激光雕刻屬于非接觸性加工，不產生機械擠壓或機械應力，熱影響區域小，加工精細，工件不變型，加工效率高，成本低，易操作，無污染。由于砂模本身的特殊性，激光擊打在砂模表面，很容易出現焦黑，或者擊打深度不夠，不能很好的形成所需要的圖案，因此，在對其進行激光雕刻時，對其工藝要求很嚴格。專利號為CN200910068162.8，名稱為一種在金屬模具上雕刻字符或圖形的方法的發明專利提供了一種應用在金屬模具上的一種激光雕刻方法，不能應用在砂模表面。專利號為CN201310263386.0，名稱為一種陶瓷材料制品表面激光蝕刻方法的專利是應用在非金屬模具上的激光加工方法，但是也不能很好的解決激光擊打在砂模表面會燒焦，不能很好的形成砂模表面的刻痕的問題。

發明內容

本發明目的在于改進現有技術的不足，提供一種鑄造砂模的激光加工方法，提高砂模的加工效率，解決冷加工的過程砂模會產生廢屑的問題，同時增加砂模加工的成品率等。

為了達到以上的目的，本發明提供了以下技術方案：一種鑄造砂模的激光加工方法，包括以下步驟：a.設計所需加工的圖案樣式；b.將待加工的砂模放置于工作臺面上，且將待加工表面懸空于工作臺；c.編寫激光運行程序，調整激光的焦距；d.調整工藝參數；e.運行程序，打開激光光閘；f.在砂模表面的待加工區域上用激光擊打一段時間，使該區域形成砂型熔池；g.向砂型熔池進行輔助吹氣，將熔池吹成凹坑，h.在多次擊打砂模表面以及吹氣后，形成圖案樣式，完成激光加工，其特征在于，所述激光為脈沖激光，電流120A，脈寬范圍為1ms-6ms，頻率范圍為30Hz-80Hz。

進一步的，可調整激光參數：脈寬為1ms對應頻率為80Hz和脈寬為6ms對應頻率30Hz。

更進一步的，所述的激光擊打砂模時間為2～3s間進行輔助吹氣。

更進一步的，所述的圖案樣式為數字、簡單幾何圖形、簡單幾何圖形組合或數字組合。

本發明工藝簡單合理、雕刻效率高，成品率高；激光雕刻過程將砂模廢屑進行汽化，過程環保無污染。

附圖說明

附圖1為本發明的方法示意圖，圖中標號分別為1、激光頭；2、激光束；3、待雕刻砂模；4、工作臺。

附圖2為本發明的具體實施例的效果圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解。

具體實施例1：設計所需雕刻的圖案樣式，將待加工的砂模3放置于工作臺4面上，且將待加工區域懸空于工作臺，編寫激光運行程序，調整激光頭1參數，激光電流為120A，脈寬1ms，頻率80Hz，運行程序，打開激光光閘，發射激光2，激光2擊打在砂模表面形成熔融區域，2s后介入壓縮空氣進行輔助吹氣，將熔融的砂池吹開，使砂模表面形成凹坑，連續多次擊打，完成激光加工。該實施例采用的激光為脈沖激光。

具體實施例2：設計所需雕刻的圖案樣式，將待加工的砂模3放置于工作臺4面上，且將待加工區域懸空于工作臺，編寫激光運行程序，調整激光頭1的參數，激光電流為120A，脈寬6ms，頻率30Hz，運行程序，打開激光光閘，發射激光2，激光2擊打在砂模表面形成熔融區域，3s后介入壓縮氣體進行輔助吹氣，完成激光加工。該實施例采用的激光為脈沖激光，實施例效果圖見附圖2。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。