激光抛光模具钢的模拟仿真及工艺研究

论文摘要

塑料模具钢的抛光操作极其困难且耗人、耗时、耗力。激光抛光作为一种新型的抛光技术,以其方便、快捷等优点得到广泛应用。基于热传导基本方程对激光抛光中热力学过程进行理论分析,通过数值模拟建立准静态模型对激光抛光的工艺参数进行预测,通过仿真建模建立了动态模型并对材料表面进行频谱分析,预测激光抛光后表面形貌。实验时,使用1080 nm光纤激光器对塑料模具钢进行抛光,以表面粗糙度为标准研究分析了激光功率、离焦量、激光扫描速度、脉冲宽度、扫描间隔等参数对激光抛光效果的影响。结果表明:选用最佳工艺参数为激光功率140 W、离焦量2.5 mm、扫描速度70 mm/s、脉冲宽度140μs时进行抛光,可获得高达90.5%的表面质量改善,使表面粗糙度从Ra2.08μm降到Ra188.35 nm。

论文目录

• 1 激光抛光机理及模型建立
•   1.1 激光抛光机理
•   1.2 激光抛光准静态模型
•   1.3 激光抛光动态模型
•   1.4 激光抛光后表面形貌预测
• 2 实验与分析
•   2.1 实验装置
•   2.2 实验结果及分析
•     2.2.1 激光功率对表面粗糙度的影响
•     2.2.2 离焦量对表面粗糙度的影响
•     2.2.3 扫描速度对表面粗糙度的影响
•     2.2.4 脉冲宽度对表面粗糙度的影响
•     2.2.5 整体抛光效果
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 单等玉,陈涛

关键词: 模具钢抛光,激光抛光,理论模型,工艺参数

来源: 电加工与模具 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 北京工业大学激光工程研究院

分类号: TG665;TG142

页码: 44-50

总页数: 7

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