[發(fā)明專利]一種汽車沖壓模具激光再制造處理方法

有效

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• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110284136B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 龍俊耀;王敬發(fā);鄭松剛;王戈;唐建欣;邵劍
• 申請（專利權(quán)）人: 天津瑪斯特車身裝備技術(shù)有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 天津合正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12229
• 代理人: 郭樂

1.一種汽車沖壓模具激光再制造處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、對模具的整體材料進行預處理，使其整體保持干凈、整潔；

步驟二、檢測模具的實際硬度，選取材質(zhì)為7CrSi，實際硬度為HRC30-40的模具進行再制造處理；

步驟三、選擇Fe50粉末，開啟送粉機的攪拌器進行裝粉；

步驟四、開氣試粉，打開氮氣瓶上的開關，調(diào)整氮氣輸送量使得輸送數(shù)值為5mbar，調(diào)整送粉機的氣壓表檢測數(shù)值在6-8mbar之間，啟動試氣按鈕；

步驟五、啟動送粉機的送粉按鈕進行送粉對焦，根據(jù)模具表面的加工高度進行送粉對焦；將半導體激光器的光斑開啟，通過試教器調(diào)整激光頭，使得送粉機和激光頭的光斑在同一個焦點；

步驟六、調(diào)整保護氣氣體壓力,開啟壓縮空氣濾清器，采用壓縮空氣作為保護氣，采用五級過濾系統(tǒng)進行過濾，壓縮空氣的入氣經(jīng)過二級過濾，出氣經(jīng)過三級過濾，過濾后的氣體通過球閥儀進行氣量調(diào)節(jié)，氣量調(diào)節(jié)為2-5mbar，球閥儀通過氣管連接激光頭，以保護激光頭的保護鏡片；

步驟七、測試參數(shù)，采用半導體激光器在不影響加工區(qū)域和不影響汽車沖壓模具本身質(zhì)量的區(qū)域進行選段熔覆，根據(jù)測試結(jié)果調(diào)整激光熔覆的工作參數(shù)，直到滿足工況要求后記錄工作參數(shù)；

步驟八、規(guī)劃激光熔覆的修復路徑，結(jié)合實物或針對該模具的特性進行修復路徑擬定；

步驟九、現(xiàn)場開氣、開水、關閉激光，啟動設備試運行程序，對工藝路線進行仿真確認；

步驟十：正常啟動設備，對模具進行激光熔覆處理；

在步驟八中，所述修復路徑擬定包括以下步驟：

S1：優(yōu)先修復利角區(qū)、棱角區(qū)或刃口區(qū)，修復利角區(qū)、棱角區(qū)或刃口區(qū)時，采用功率為修復平面區(qū)時功率的1/2，送粉量為修復平面區(qū)時送粉量的1/2，掃描速度為修復平面區(qū)時掃描速度的1/2，在該利角區(qū)、棱角區(qū)或刃口區(qū)的修復起始點或結(jié)束點開始修復；多段利角區(qū)、棱角區(qū)或刃口區(qū)進行修復搭接時,搭接起始點和結(jié)束點相互重疊3-5mm；

S2：修復曲面區(qū)或者弧面區(qū)時，將激光頭傾斜15°進行修復，采用的光斑尺寸為長5mm,寬5mm，修復面之間的搭接量為2.5-3mm，在該曲面區(qū)或者弧面區(qū)的修復起始點或結(jié)束點開始修復；

S3：修復平面區(qū)或斜面區(qū)時，將激光頭傾斜10°，修復面搭接采用的光斑尺寸為長5mm,寬5mm，修復面之間的搭接量為2.5-3mm，在該平面區(qū)的修復起始點或結(jié)束點開始修復；

S4：采用步驟S1的利角區(qū)修復參數(shù)對包角區(qū)的一邊進行修復，沿該包角區(qū)的另一側(cè)進行軌跡試教修復，確保包角區(qū)被兩側(cè)的修復層包住；

S5：將激光頭傾斜30-45°沿利角區(qū)的邊沿進行試教，試教完成后采用平面區(qū)修復的參數(shù)對利角區(qū)包邊區(qū)進行快速熔覆，使之前的利角區(qū)再一次得到熔覆，確保利角區(qū)局部未熔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車沖壓模具激光再制造處理方法，其特征在于，在步驟七中，所述工作參數(shù)包括材質(zhì)、基材硬度、功率、焦距、速度、送粉量、鏡焦、離焦量、光斑尺寸、粉末硬度、修復硬度和修復厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車沖壓模具激光再制造處理方法，其特征在于，在步驟十中采用的參數(shù)為：

激光熔覆能量密度：105-115W/cm²，

激光加工焦距：410mm，

激光頭焦距：370mm，

離焦量：40mm，

光斑尺寸：長5mm,寬5mm，

激光熔覆功率：2500W，

激光熔覆速度18mm/s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車沖壓模具激光再制造處理方法，其特征在于，所述步驟十中汽車沖壓模具進行激光熔覆采用模具本身的自冷卻方式進行冷卻。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車沖壓模具激光再制造處理方法，其特征在于，所述半導體激光器為德國DILAS-3KW激光器。