CN110722019A - 一种用于锆基非晶薄壁件平面度整平方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于锆基非晶薄壁件平面度整平方法，方法包括S1产品初加工获得平面度变形的锆基非晶薄壁件产品、S2初级产品检测并确定平面度凸起方向、S3产品装夹至矫形夹具、S4激光快速淬火和S5将处理完的产品从矫形夹具上拆卸等步骤，以此获得符合平面度要求的锆基非晶薄壁产品。本申请的整平方法简单易实施，针对不同规格的产品进行调整，短时间的激光热处理和表面淬火处理，在矫形夹具的作用下可批量获得符合平面度要求的锆基非晶产品，且产品结构稳定，性能不改变。

Description

一种用于锆基非晶薄壁件平面度整平方法
技术领域
本发明涉及锆基非晶产品的加工技术，尤其涉及一种用于锆基非晶薄壁件平面度整平方法。
背景技术
锆基非晶，以其强度高，尺寸精度好，可以直接成型复杂的结构，得到结构设计工程师的青睐；特别是使用于超薄结构的场合。但由于大部分非晶超结构采用压铸产形，出模及后加工过程中，受应力及加工热等影响，产品容易发生平面度变形现象，影响产品的使用。
传统的金属材料产品整平方法，通过压力使用产品发生形变来消除平面度不良，但由于锆基非晶固有特性，在压力作用下只有弹性形变，没有塑性变形，不能通过压力整形。采用传统的热压整形，在高温下非晶会发生塑性变形，但高温的环境和冷却速度过慢，会使锆基非晶产品发生晶化，材料的性能发生变化，影响最终的使用。
因此，行业内急需研发一种针对锆基非晶的平面度整平方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于锆基非晶薄壁件平面度整平方法，其能解决锆基非晶薄壁件产品出模或加工中出现的变形且平面度整平难且整平效果不好的问题。
锆基非晶薄壁件产品的物理参数：产品大部分厚度不超过1.2毫米，产品的大部分结构和机械加工已完成，产品与模具设计的产品轮廓比较，平面度偏差0.20毫米以上。
工艺原理：锆基非晶薄壁件产品装夹到矫形夹具—激光淬火。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种用于锆基非晶薄壁件平面度整平方法，方法包括以下步骤：
S1，产品初加工获得平面度变形的锆基非晶薄壁件产品，锆基非晶产品压铸出模后，经过切割、CNC加工和去毛刺加工处理，产品的平面度或直线度方向产生变形，形成平面度缺陷的初级产品；
S2，初级产品检测并确定平面度凸起方向，将步骤S1中获得初级产品放到平面度检测平台上，检测产品的平面度、凸起变形方向和凸起量；
S3，产品装夹至矫形夹具，将经过S2确定的初级产品装夹到矫形夹具上，并使得产品的凸起变形方向面向激光器的激光入射方向，通过矫形夹具将装夹的产品完全压平；
S4，激光快速淬火，根据S2确定的产品表面凸起量设置激光器的加工参数，开启激光器对产品凸起表面进行处理，同时在激光覆盖的区域吹氩气或氮气；
S5，将处理完的产品从矫形夹具上拆卸，获得符合平面度要求的锆基非晶薄壁产品。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请的整平方法简单易实施，针对不同规格的产品进行调整，短时间的激光热处理和表面淬火处理，在矫形夹具的作用下可批量获得符合平面度要求的锆基非晶产品，且产品结构稳定，性能不改变。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种用于锆基非晶薄壁件平面度整平方法，方法包括以下步骤：
S1，产品初加工获得平面度变形的锆基非晶薄壁件产品，锆基非晶产品压铸出模后，经过切割、CNC加工和去毛刺加工处理，产品的平面度或直线度方向产生变形，形成平面度缺陷的初级产品。
其中，在步骤S1中获得的初级产品厚度不超过1.2毫米。
S2，初级产品检测并确定平面度凸起方向，将步骤S1中获得初级产品放到平面度检测平台上，检测产品的平面度、凸起变形方向和凸起量。
S3，产品装夹至矫形夹具，将经过S2确定的初级产品装夹到矫形夹具上，并使得产品的凸起变形方向面向激光器的激光入射方向，通过矫形夹具将装夹的产品完全压平；并保证产品被压到产品设计的平面度要求范围内。
其中，在步骤S3中，所述矫形夹具为与激光器配合的镭雕矫形夹具，且所述矫形夹具与产品相适配且矫形夹具的夹持表面的平面度不低于产品需求的平面度。
S4，激光快速淬火，根据S2确定的产品表面凸起量设置激光器的加工参数，开启激光器对产品凸起表面进行处理，同时在激光覆盖的区域吹送淬火气体。
其中，在步骤S4中，激光器的加工参数包括能量、焦距、扫描速度、扫描次数和扫描范围。
可调换的，激光器可用等离子发生器或电子枪替换。
对于厚度约1.2毫米的产品，激光器的能量范围为10～50W，作用到产品表面的能量为最大功率的2～70％，能量束在产品表面移动的速度20～2000毫米/秒。
进一步的，在步骤S4中，淬火气体为氩气或氮气，通过所述淬火气体对产品表面进行快速冷却实现淬火处理。
S5，将处理完的产品从矫形夹具上拆卸，获得符合平面度要求的锆基非晶薄壁产品。
经过上述步骤，初级产品由于激光的快速高温作用，加工时间短，即激光器的激光在产品表面扫描时间超短(单点作用时间小于0.1秒)和高温作用(1000摄氏度以上)的快速加工处理；且经过气体的快速冷却对产品材料本体的性能没有影响，达到了良好的平面度整形效果。且可以实现产品批量加工操作。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于锆基非晶薄壁件平面度整平方法，其特征在于，方法包括：
S1，产品初加工获得平面度变形的锆基非晶薄壁件产品，锆基非晶产品压铸出模后，经过切割、CNC加工和去毛刺加工处理，产品的平面度或直线度方向产生变形，形成平面度缺陷的初级产品；
S2，初级产品检测并确定平面度凸起方向，将步骤S1中获得初级产品放到平面度检测平台上，检测产品的平面度、凸起变形方向和凸起量；
S3，产品装夹至矫形夹具，将经过S2确定的初级产品装夹到矫形夹具上，并使得产品的凸起变形方向面向激光器的激光入射方向，通过矫形夹具将装夹的产品完全压平；
S4，激光快速淬火，根据S2确定的产品表面凸起量设置激光器的加工参数，开启激光器对产品凸起表面进行处理，同时在激光覆盖的区域吹送淬火气体；
S5，将处理完的产品从矫形夹具上拆卸，获得符合平面度要求的锆基非晶薄壁产品。
2.根据权利要求1所述的整平方法，其特征在于：在步骤S1中获得的初级产品厚度不超过1.2毫米。
3.根据权利要求1所述的整平方法，其特征在于：在步骤S3中，所述矫形夹具为与激光器配合的镭雕矫形夹具，且所述矫形夹具与产品相适配且矫形夹具的夹持表面的平面度不低于产品需求的平面度。
4.根据权利要求1所述的整平方法，其特征在于：在步骤S4中，激光器的加工参数包括能量、焦距、扫描速度、扫描次数和扫描范围。
5.根据权利要求1所述的整平方法，其特征在于：用等离子发生器和电子枪替换所述激光器。
6.根据权利要求1所述的整平方法，其特征在于：所述激光器的能量范围为10～50W，作用到产品表面的能量为最大功率的2～70％，能量束在产品表面移动的速度20～2000毫米/秒。
7.根据权利要求1所述的整平方法，其特征在于：在步骤S4中，所述淬火气体为氩气或氮气，通过所述淬火气体对产品表面进行快速冷却实现淬火处理。
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