[发明专利]一种对LED前照灯模具进行激光强化的装置及方法

权利要求书

1.一种对LED前照灯模具进行激光强化的装置，其特征在于，包括计算机控制处理系统、同轴送粉式激光熔覆单元、激光冲击强化单元和辅助工作系统，所述计算机控制处理系统包括中央控制处理器（1）、二氧化碳激光器控制器（5）和YAG脉冲激光器控制器（17）；所述二氧化碳激光器控制器（5）和所述YAG脉冲激光器控制器（17）均与所述中央控制处理器（1）连接；所述同轴送粉式激光熔覆单元包括YAG脉冲激光器（18）、氩气保护装置（15）、第一全反射镜（20）、第一导光管（19）、可调节送粉器（16）和同轴工作头（21）；所述YAG脉冲激光器（18）与所述YAG脉冲激光器控制器（17）连接，所述氩气保护装置（15）、所述可调节送粉器（16）和所述同轴工作头（21）分别与所述中央控制处理器（1）连接，所述第一全反射镜（20）、第一导光管（19）和所述同轴工作头（21）构成光路传送系统，所述可调节送粉器（16）里的熔覆粉末通过所述同轴工作头（21）输送到待加工工件表面；所述激光冲击强化单元包括二氧化碳激光器（4）、第二全反射镜（2）、第二导光管（3）、光束转换及调节装置（6）；所述二氧化碳激光器（4）与所述二氧化碳激光器控制器（5）连接，所述二氧化碳激光器（4）、第二全反射镜（2）、第二导光管（3）、光束转换及调节装置（6）组成光路传送系统；所述辅助工作系统包括五轴联动工作台（13）、夹具（10）和工作台控制器（14），所述夹具固定在所述五轴联动工作台（13）上，所述五轴联动工作台（13）与所述工作台控制器（14）连接，所述工作台控制器（14）与所述中央控制处理器（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种对LED前照灯模具进行激光强化的装置，其特征在于，还包括一个表面轮廓扫描仪（7），所述表面轮廓扫描仪（7）与所述中央控制处理器（1）连接。

3.一种对LED前照灯模具进行激光强化的方法，包括如下步骤：

A： 对待熔覆LED前照灯模具表面进行宏观检查，确定裂纹的位置，并用酒精或丙酮除去模具表面的油渍和污垢；

B： 把已处理好的LED前照灯模具放到五轴联动工作台上，将其定位好后用夹具固定夹紧；

C： 中央控制处理器通过数控操作台调节五轴联动工作台，使待熔覆LED前照灯模具处于同轴工作头下方，中央控制处理器发出反馈信号给YAG脉冲激光器控制器和同轴工作头，YAG脉冲激光器产生脉冲激光，经第一导光管、同轴工作头照射到LED前照灯凸模表面，同时由中央控制处理器控制的可调节送粉器将熔覆粉末经同轴工作头送入熔池，并启动氩气保护装置保护熔覆粉末以防氧化；

D：待熔覆层冷却后，用酒精清洗LED前照灯凸模表面，干燥后涂覆黑漆吸收层；

E：中央控制处理器发出反馈信号给二氧化碳激光器控制器和光束转换及调节装置，二氧化碳激光器在二氧化碳激光器控制器的控制下产生连续激光，经第一导光管照射到LED前照灯凸模表面上；同时中央控制处理器在工作台控制器的作用下调节五轴联动工作台，完成整个LED前照灯凸模表面的熔覆；

F：用酒精或丙酮清洗LED前照灯凸模表面冲击区的黑漆；

G：由中央控制处理器控制表面轮廓扫描仪对已修复的LED前照灯凸模进行表面粗糙度检验，使已修复LED前照灯模具表面粗糙度达到Ra3.2以下，如未达到要求，中央控制处理器对LED前照灯模具进行二次激光冲击或抛光处理；

H：对修复件进行无损检测。

4.根据权利要求3所述的一种对LED前照灯模具进行激光强化的方法，其特征在于，步骤A中采用无损探伤检测法来确定待熔覆LED前照灯模具内部裂纹的具体位置、形状及大小。