[發(fā)明專利]一種微零件連續(xù)沖裁的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710930661.8
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107745180B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴峰澤;張紫東
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/18;B23K26/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種微零件連續(xù)沖裁的裝置，其特征在于：所述裝置包括水膜、吸收層、膠水、金屬薄膜、頂塊、彈簧、墊片、壓塊、凹模、傳送機(jī)構(gòu)、壓輪；吸收層覆蓋在金屬薄膜上，吸收層和金屬薄膜之間用膠水粘接；由吸收層、膠水和金屬薄膜組成的帶料覆蓋在凹模上，金屬薄膜的下表面與凹模的上表面接觸；水膜覆蓋在吸收層的上表面；激光束透過水膜輻照在吸收層的上表面；頂塊通過圓柱形配合面與凹模的圓柱形配合面安裝在凹模內(nèi)，頂塊處于上極限位置時，頂塊的上表面與凹模的上表面對齊；壓塊的外圓柱面通過外螺紋與凹模的下內(nèi)圓柱面的內(nèi)螺紋配合安裝在凹模內(nèi)；彈簧安裝在頂塊和壓塊之間；彈簧處于完全展開狀態(tài)時，頂塊的下端面與壓塊的上表面之間存在間隙t，該間隙大于金屬薄膜的厚度t2，且小于帶料的厚度t1，即t2<t<t1，墊片安裝在壓塊的調(diào)節(jié)面與凹模的調(diào)節(jié)面之間；激光束正對凹模的刃口；壓輪將由吸收層、膠水和金屬薄膜組成的帶料待沖裁部分壓緊在凹模上表面；由吸收層、膠水和金屬薄膜組成的帶料安裝在送料機(jī)構(gòu)上，以實(shí)現(xiàn)帶料的傳送。

2.如權(quán)利要求1所述的一種微零件連續(xù)沖裁的裝置，其特征在于：激光束的直徑d大于凹模刃口最大徑向尺寸d1的3倍，即d>3*d1。

3.如權(quán)利要求1所述的一種微零件連續(xù)沖裁的裝置，其特征在于：所述的激光束為聚焦后的脈沖激光束，其光源為釹玻璃-YAG激光器，脈寬為10-100ns，脈沖能量為0.1-100J，激光束的光斑直徑為2～4mm。

4.如權(quán)利要求1所述的一種微零件連續(xù)沖裁的裝置，其特征在于：所述的水膜厚度為0.8～1mm；所述的吸收層的材質(zhì)為黑漆，厚度為50～200μm；所述的膠水的厚度為5～10μm；所述的金屬薄膜的厚度為10-150μm。

5.如權(quán)利要求1所述的一種微零件連續(xù)沖裁的裝置，其特征在于：所述的彈簧能提供的預(yù)緊力范圍為0.1～2N。

6.利用如權(quán)利要求1所述裝置實(shí)施微零件連續(xù)沖裁的方法，其特征在于，按照如下步驟進(jìn)行：

步驟一，利用傳送機(jī)構(gòu)將通過膠水粘結(jié)在一起的吸收層和金屬薄膜的帶料整體傳送至工作位置，然后利用壓輪將帶料壓緊在凹模的上表面；

步驟二，高能脈沖激光透過水膜輻照在吸收層上，產(chǎn)生等離子爆炸，利用等離子體爆炸產(chǎn)生的沖擊波作用于金屬薄膜，在凹模的刃口以及頂塊的共同作用下，金屬薄膜與頂塊的接觸區(qū)域繼續(xù)往下方運(yùn)動直至與金屬薄膜完全分離，獲得特定形狀的微零件；

步驟三，激光沖擊波作用結(jié)束后，頂塊在彈簧作用下復(fù)位，將微零件頂出凹模，送料機(jī)構(gòu)將仍然通過膠水粘在吸收層上的微零件帶離工作位置，同時送料機(jī)構(gòu)也將通過膠水粘結(jié)在一起的吸收層和金屬薄膜的帶料傳送到下一個工位；

步驟四，重復(fù)步驟二和步驟三直至整個帶料完全處理完成；

步驟五，將處理完畢的帶料放在丙酮溶液中進(jìn)行超聲清洗，使粘在吸收層上的微零件和帶料分離，獲得微零件。