CN107127296A - 一种铸造砂模的激光加工方法 - Google Patents

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张翀昊
倪春阳
刘荣
王雯
王蕾
唐丽萍
王艳双
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种铸造砂模的激光加工方法，包括以下步骤：a.设计所需加工的图案样式；b.将待加工的砂模放置于工作台面上，且将待加工表面悬空于工作台；c.编写激光运行程序，调整激光的焦距；d.调整工艺参数；e.运行程序，打开激光光闸；f.在砂模表面的待加工区域上用激光击打一段时间，使该区域形成砂型熔池；g.向砂型熔池进行辅助吹气，将熔池吹成凹坑，h.在多次击打砂模表面以及吹气后，形成图案样式，完成激光加工，其特征在于，所述激光为脉冲激光，电流120A，脉宽范围为1ms‑6ms，频率范围为30Hz‑80Hz。本发明能够提高铸造砂模的加工效率，减小砂模废品率，解决冷加工的过程会产生废屑的问题，操作简便快捷。

Description

一种铸造砂模的激光加工方法
技术领域
本发明涉及一种铸造砂模的激光加工方法，属于模具的成型领域。
背景技术
砂模铸造是应用广泛的铸造形式，铸造大型铸件通常需要用砂子制造铸模，如需在零件上浇筑出零件的标号，往往需要在数控铣床加装刀具对成型后的砂模进行铣削，一方面，用铣刀雕刻属于冷加工，在雕刻过程中会产生应力，从而对砂模造成损坏；另一方面在加工过程会产生废屑，不利于环境保护。而用激光束聚焦后，产生的高能量对工件按预先编排好的字符、图形等标内容进行局部烧蚀，每一个高能量的激光脉冲瞬间就在物体表面烧蚀并且溅射出一个极细小的凹坑。经计算机控制的连续不断发射激光击打物件，就可以去除砂模上要加工的部位。激光雕刻属于非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，热影响区域小，加工精细，工件不变型，加工效率高，成本低，易操作，无污染。由于砂模本身的特殊性，激光击打在砂模表面，很容易出现焦黑，或者击打深度不够，不能很好的形成所需要的图案，因此，在对其进行激光雕刻时，对其工艺要求很严格。专利号为CN200910068162.8，名称为一种在金属模具上雕刻字符或图形的方法的发明专利提供了一种应用在金属模具上的一种激光雕刻方法，不能应用在砂模表面。专利号为CN201310263386.0，名称为一种陶瓷材料制品表面激光蚀刻方法的专利是应用在非金属模具上的激光加工方法，但是也不能很好的解决激光击打在砂模表面会烧焦，不能很好的形成砂模表面的刻痕的问题。
发明内容
本发明目的在于改进现有技术的不足，提供一种铸造砂模的激光加工方法，提高砂模的加工效率，解决冷加工的过程砂模会产生废屑的问题，同时增加砂模加工的成品率等。
为了达到以上的目的，本发明提供了以下技术方案：一种铸造砂模的激光加工方法，包括以下步骤：a.设计所需加工的图案样式；b.将待加工的砂模放置于工作台面上，且将待加工表面悬空于工作台；c.编写激光运行程序，调整激光的焦距；d.调整工艺参数；e.运行程序，打开激光光闸；f.在砂模表面的待加工区域上用激光击打一段时间，使该区域形成砂型熔池；g.向砂型熔池进行辅助吹气，将熔池吹成凹坑，h.在多次击打砂模表面以及吹气后，形成图案样式，完成激光加工，其特征在于，所述激光为脉冲激光，电流120A，脉宽范围为1ms-6ms，频率范围为30Hz-80Hz。
进一步的，可调整激光参数：脉宽为1ms对应频率为80Hz和脉宽为6ms对应频率30Hz。
更进一步的，所述的激光击打砂模时间为2～3s间进行辅助吹气。
更进一步的，所述的图案样式为数字、简单几何图形、简单几何图形组合或数字组合。
本发明工艺简单合理、雕刻效率高，成品率高；激光雕刻过程将砂模废屑进行汽化，过程环保无污染。
附图说明
附图1为本发明的方法示意图，图中标号分别为1、激光头；2、激光束；3、待雕刻砂模；4、工作台。
附图2为本发明的具体实施例的效果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。
具体实施例1：设计所需雕刻的图案样式，将待加工的砂模3放置于工作台4面上，且将待加工区域悬空于工作台，编写激光运行程序，调整激光头1参数，激光电流为120A，脉宽1ms，频率80Hz，运行程序，打开激光光闸，发射激光2，激光2击打在砂模表面形成熔融区域，2s后介入压缩空气进行辅助吹气，将熔融的砂池吹开，使砂模表面形成凹坑，连续多次击打，完成激光加工。该实施例采用的激光为脉冲激光。
具体实施例2：设计所需雕刻的图案样式，将待加工的砂模3放置于工作台4面上，且将待加工区域悬空于工作台，编写激光运行程序，调整激光头1的参数，激光电流为120A，脉宽6ms，频率30Hz，运行程序，打开激光光闸，发射激光2，激光2击打在砂模表面形成熔融区域，3s后介入压缩气体进行辅助吹气，完成激光加工。该实施例采用的激光为脉冲激光，实施例效果图见附图2。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铸造砂模的激光加工方法，包括以下步骤：a.设计所需加工的图案样式；b.将待加工的砂模放置于工作台面上，且将待加工表面悬空于工作台；c.编写激光运行程序，调整激光的焦距；d.调整工艺参数；e.运行程序，打开激光光闸；f.在砂模表面的待加工区域上用激光击打一段时间，使该区域形成砂型熔池；g.向砂型熔池进行辅助吹气，将熔融的砂池吹开，使砂模表面形成凹坑，h.在多次击打砂模表面以及吹气后，形成图案样式，完成激光加工，其特征在于，所述激光为脉冲激光，电流120A，脉宽范围为1ms-6ms，频率范围为30Hz-80Hz。
2.如权利要求1所述的一种铸造砂模的激光加工方法，其特征在于，所述的激光电流为120A，脉宽为1ms，频率为80Hz。
3.如权利要求1所述的一种铸造砂模的激光加工方法，其特征在于，所述的激光电流为120A，脉宽为6ms，频率为30Hz。
4.如以上任一权利要求所述的一种铸造砂模的激光加工方法，其特征在于，所述的辅助吹气在激光击打砂模2-3s后进行。
5.如权利要求4所述的一种铸造砂模的激光加工方法，其特征在于，所述的图案样式为数字、几何图形或其组合。
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