激光抛光模具钢的模拟仿真及工艺研究

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。

关键词:
  • 模具钢抛光  
  • 激光抛光  
  • 理论模型  
  • 工艺参数  
作者:
单等玉; 陈涛
单位:
北京工业大学激光工程研究院; 北京100124
刊名:
电加工与模具

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期刊名称:电加工与模具

电加工与模具杂志紧跟学术前沿,紧贴读者,国内刊号为:32-1589/TH。坚持指导性与实用性相结合的原则,创办于1966年,杂志在全国同类期刊中发行数量名列前茅。