带整体加热的板材激光冲压方法及装置

摘要

本发明涉及一种带整体加热的板材激光冲压方法及专用装置。该方法用陶瓷作凹模及压边圈，将凹模、压边圈、板材均置于通电线圈中，通过加热以增强板材的成形性能，然后用能量密度大于材料点火阈值的短脉冲激光照射板材，通过激光与材料相互作用时产生的等离子体冲击波冲击板材，并在刚性凹模的共同作用下，使板材发生塑性变形。本发明属高应变率成形方法，成形速度快，可以成形常温下的难变形材料，特别适合于薄板材微小零件的拉深和胀形，能够应用于微机电系统结构元器件的制造领域中。

主权项

带整体加热的板材激光冲压方法，其特征在于，将表面涂覆有保护层的板材夹持在凹模和压边圈之间，将凹模、压边圈、板材均置于感应线圈中，通过感应线圈加热以增强板材的成形性能，再在板材保护层外加设约束层；然后用能量密度大于材料点火阈值的短脉冲激光照射板材，脉冲激光使板材表面涂覆的保护层汽化电离，并生成等离子体，等离子体进一步吸收激光能量而爆炸，爆炸的等离子体受到保护层外边的约束层的限制，从而产生面向板材的冲击力，使板材产生塑性变形，板材在凹模中被冲压成形；所述的凹模及压边圈均是陶瓷材料；所述板材是10‑100微米厚的铜板，保护层是20‑40微米厚的石墨涂层。