激光热处理技术在汽车模具制造中的应用

汽车覆盖件模具表面的热处理是汽车模具制造中的关键工艺和重要技术，直接关系到模具的工作质量和使用寿命，也极大地制约了模具制造的改进。成本和周期。目前，国内汽车模具的表面热处理主要基于火焰淬火，感应淬火或整体淬火。存在淬火后模具表面变形大，表面质量差，加工质量不稳定等问题，这增加了淬火后工件加工的难度。大量的CNC加工和钳工磨削，大大增加了加工成本，降低了模具的质量。激光热处理技术具有局部淬火精密淬火，淬火后材料变形小，表面质量变化小等优点。在材料热处理中得到广泛推广，但由于汽车模具结构复杂。在国内激光淬火过程（即教学模式）中手动拣选点记录后的简单编程方法不适用于汽车模具生产效率的高要求，限制了推广和使用，以及更多曲面和可变淬火轨迹。激光技术在汽车面板模具制造中的应用，无论从设备的完善程度，软件包装还是淬火工艺的合理方面，都与预期的使用效果相比有一定的距离。根据汽车模具加工的特点和购买激光设备的现状，开发了一整套用于汽车模具制造的激光淬火工艺解决方案。实践证明，激光淬火工艺的自动化程度和效率大大提高，汽车模具得到有效简化。生产过程消除了火焰淬火后模具变形引起的数控返工或大量磨削工作，达到了预期的模具表面质量效果。激光淬火工艺路线概述由国内知名激光设备制造商生产的大型横流激光成套设备。设备的机械部分采用五轴联动的形式，数控系统为西门子SINUMERIC840D。公司通过三个方面的结合完成整个工艺路线方案：（1）首先积累不同材料，不同表面质量要求和不同结构条件的激光淬火工艺参数，逐步丰富激光淬火工艺知识库，快速召唤。热处理工艺参数的基础。 （2）开发离线编程软件，实现数控程序的自动编程，逐步消除现场教学模式的使用，提高淬火过程的程序化处理比例，增加激光设备的有效热处理时间。 （3）将过程知识库集成到过程软件中，离线和简单地执行大量的淬火设备NC程序的准备和过程参数设置，使用大量的CNC程序来控制现场的淬火参数和过程，减少人为干预，从而大大提高激光器设备的有效利用率和稳定的淬火质量。建立激光淬火工艺知识库（1）工艺参数确定方法着重根据设备的实际情况分析设备和软件的优点和局限，并结合模具工件的特性，使不同的合理淬火模具，不同材料和不同的淬火区域。处理。合理的淬火工艺包括选择由激光确定的积分镜的形状（确定影响淬火层宽度的点的类型和淬火效率），功率和扫描速度的组合（冲击硬度，深度） ，淬火的均匀性和表面质量），光吸收涂层的类型和厚度（影响由工件有效吸收激光能量），由数控机床确定的加工坐标系的发展（影响淬火位置的精度），运动方式（根据淬火区域的陡度，运动是否根据轨道拐角的变化程度，确定是否关闭路径，是否使用五轴联动或固定旋转角度，确定程序结束后的光接收动作等。现场进行了大量的激光淬火试验，在不同的模具材料，尺寸和淬火层条件下，最佳工艺参数匹配，55-60HRC硬度要求在汽车模具表面稳定地实现了。