一種鋁合金手機(jī)外殼激光復(fù)合焊成型設(shè)備及其成型工藝的制作方法

本發(fā)明涉及金屬加工領(lǐng)域，特指一種不改變金屬組織且結(jié)合冶金的鋁合金手機(jī)外殼激光復(fù)合焊成型設(shè)備及其成型工藝。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)行，手機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今生活中人們必不可少的移動(dòng)通訊設(shè)備之一，其發(fā)展迅速及需求量巨大，因此手機(jī)行業(yè)迫切需要一種加工精度高、速度快的加工方式，目前的手機(jī)外殼一般都是采用數(shù)控機(jī)床將鋁合金整體一次性地加工成型，這種使用數(shù)控機(jī)床的手段進(jìn)行手機(jī)外殼生產(chǎn)每一個(gè)需要耗費(fèi)將近1個(gè)小時(shí)，其加工速度非常慢，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，且成本非常高的同時(shí)產(chǎn)能極低，不符合節(jié)能、快速生產(chǎn)的需求，生產(chǎn)效率低，實(shí)用性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種金屬加工設(shè)備及加工工藝，特指一種不改變金屬組織且結(jié)合冶金的鋁合金手機(jī)外殼激光復(fù)合焊成型設(shè)備及其成型工藝。

實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鋁合金中框手機(jī)外殼激光復(fù)合焊成型設(shè)備，包括互相電性連接的激光裝置、焊接裝置及冷卻裝置，所述激光裝置包括連續(xù)型光纖激光器和脈沖型光纖激光器，所述焊接裝置設(shè)置有CNC數(shù)控裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾持機(jī)構(gòu)，所述連續(xù)型光纖激光器和所述脈沖型光纖激光器分別與所述CNC數(shù)控裝置可通信地連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝有連續(xù)型光纖激光頭和脈沖型光纖激光頭，所述連續(xù)型光纖激光頭和所述脈沖型光纖激光頭分別對(duì)應(yīng)于所述連續(xù)型光纖激光器和所述脈沖型光纖激光器，所述冷卻裝置與所述脈沖型光纖激光器電性連接。

其中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由若干個(gè)滑動(dòng)組件組合，其至少包括相互聯(lián)動(dòng)的X軸滑動(dòng)組件、Y軸滑動(dòng)組件及Z軸滑動(dòng)組件，所述滑動(dòng)組件設(shè)置有安裝板，所述安裝板上分別設(shè)置有可獨(dú)立調(diào)節(jié)的所述連續(xù)型光纖激光頭和所述脈沖型光纖激光頭。

其中，所述夾持機(jī)構(gòu)包括安裝架和夾緊組件，所述安裝架設(shè)置有定位板和定位組件，所述定位板具有容納槽，所述夾緊組件分別設(shè)置于所述容納槽的兩側(cè)。

其中，所述夾緊組件包括驅(qū)動(dòng)、推塊及壓塊，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)置于所述推塊的其中一側(cè)，所述壓塊設(shè)置于所述推塊的另一側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)與所述推塊相互連接，并通過所述驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力使所述推塊和所述壓塊可滑動(dòng)地設(shè)置于所述容納槽的一側(cè)。

其中，所述定位組件包括氣缸、定位柱及壓板，所述氣缸固定安裝于所述安裝架內(nèi)，所述定位柱插設(shè)于所述定位板中，并安裝于所述氣缸上，所述壓板設(shè)置有卡孔，所述壓板通過所述卡孔與所述定位柱相互卡接，并可拆卸地安裝于所述定位板的所述容納槽上，所述壓板設(shè)置有手提部。

一種鋁合金中框手機(jī)外殼激光復(fù)合焊成型工藝，包括以下步驟：

（1）首先在焊接裝置上裝設(shè)夾持機(jī)構(gòu)，將安裝架固定在焊接裝置的工作臺(tái)處，并將夾緊組件安裝在安裝架上；

（2）然后將待加工鋁合金產(chǎn)品放入固定在安裝架上的定位板中，并使產(chǎn)品嵌入到定位板的容納槽中，通過夾緊組件將待加工產(chǎn)品夾緊；

（3）再進(jìn)行焦距調(diào)試，分別通過調(diào)整連續(xù)型光纖激光頭和脈沖型光纖激光頭使焦距達(dá)到生產(chǎn)需求；

（4）進(jìn)行編程，通過CNC系統(tǒng)進(jìn)行加工數(shù)據(jù)設(shè)定，并通過編程選定連續(xù)型光纖激光器的光斑和焦長(zhǎng)，以及脈沖型光纖激光器的能量負(fù)反饋高峰值；

（5）加工產(chǎn)品，使用上述能量負(fù)反饋高峰值的脈沖型激光將鋁合金產(chǎn)品的氧化膜除掉，再采用上述選定的光斑和焦長(zhǎng)的連續(xù)型激光將鋁合金產(chǎn)品進(jìn)行焊接；

（6）取出產(chǎn)品，加工完畢后將定位組件中的壓板拆卸下來(lái)，取出產(chǎn)品，并重復(fù)上述步驟對(duì)下一個(gè)待加工鋁合金產(chǎn)品進(jìn)行加工。

其中，步驟（3）在調(diào)試焦距時(shí)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別對(duì)連續(xù)型光纖激光頭及所述脈沖型光纖激光頭進(jìn)行獨(dú)立的調(diào)整，并使其焦點(diǎn)相互重合。

其中，步驟（4）中所述連續(xù)型光纖激光器的光斑為0.2-0.45mm，焦長(zhǎng)為170-230mm，所述脈沖型光纖激光器的能量負(fù)反饋高峰值為430W-550W。

其中，步驟（5）中還包括使用冷卻系統(tǒng)分別對(duì)所述焊接裝置、所述連續(xù)型光纖激光器及所述脈沖型光纖激光器進(jìn)行獨(dú)立冷卻。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)為：本發(fā)明旨在提供一種鋁合金手機(jī)外殼激光復(fù)合焊成型設(shè)備及其成型工藝，將傳統(tǒng)的連續(xù)型和脈沖型光纖激光器結(jié)合到焊接裝置上，并采用連續(xù)型、脈沖型激光同時(shí)對(duì)鋁合金手機(jī)外殼與中框進(jìn)行激光焊接操作，在不改變金屬組織的同時(shí)結(jié)合冶金，使其生產(chǎn)速度達(dá)到傳統(tǒng)數(shù)控銑削的5倍以上，加工速度極快，極大地提高了生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，減少加工成本，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)注說(shuō)明：

1-激光裝置；2-焊接裝置；3-冷卻裝置；4-連續(xù)型光纖激光器；5-脈沖型光纖激光器；6-CNC數(shù)控裝置；7-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；8-夾持機(jī)構(gòu)；9-連續(xù)型光纖激光頭；10-脈沖型光纖激光頭；11-X軸滑動(dòng)組件；12-Y軸滑動(dòng)組件；13-Z軸滑動(dòng)組件；14-安裝板；15-安裝架；16-夾緊組件；17-定位板；18-定位組件；19-容納槽；20-驅(qū)動(dòng)；21-推塊；22-壓塊；23-氣缸；24-定位柱；25-壓板；26-卡孔；27-手提部。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式：

如圖1-2所示，一種鋁合金手機(jī)外殼激光復(fù)合焊成型設(shè)備，包括互相電性連接的激光裝置1、焊接裝置2及冷卻裝置3，所述激光裝置1包括連續(xù)型光纖激光器4和脈沖型光纖激光器5，所述焊接裝置2設(shè)置有CNC數(shù)控裝置6、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7及夾持機(jī)構(gòu)8，所述連續(xù)型光纖激光器4和所述脈沖型光纖激光器5分別與所述CNC數(shù)控裝置6可通信地連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7安裝有連續(xù)型光纖激光頭9和脈沖型光纖激光頭10，所述連續(xù)型光纖激光頭9和所述脈沖型光纖激光頭10分別對(duì)應(yīng)于所述連續(xù)型光纖激光器4和所述脈沖型光纖激光器5，所述冷卻裝置3與所述脈沖型光纖激光器5電性連接。

其中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7由若干個(gè)滑動(dòng)組件組合，其至少包括相互聯(lián)動(dòng)的X軸滑動(dòng)組件11、Y軸滑動(dòng)組件12及Z軸滑動(dòng)組件13，所述滑動(dòng)組件設(shè)置有安裝板14，所述安裝板14上分別設(shè)置有可獨(dú)立調(diào)節(jié)的所述連續(xù)型光纖激光頭9和所述脈沖型光纖激光頭10。

其中，所述夾持機(jī)構(gòu)8包括安裝架15和夾緊組件16，所述安裝架15設(shè)置有定位板17和定位組件18，所述定位板17具有容納槽19，所述夾緊組件16分別設(shè)置于所述容納槽19的兩側(cè)。

其中，所述夾緊組件16包括驅(qū)動(dòng)20、推塊21及壓塊22，所述驅(qū)動(dòng)20設(shè)置于所述推塊21的其中一側(cè)，所述壓塊22設(shè)置于所述推塊21的另一側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)20與所述推塊21相互連接，并通過所述驅(qū)動(dòng)20提供動(dòng)力使所述推塊21和所述壓塊22可滑動(dòng)地設(shè)置于所述容納槽19的一側(cè)。

其中，所述定位組件18包括氣缸23、定位柱24及壓板25，所述氣缸23固定安裝于所述安裝架15內(nèi)，所述定位柱24插設(shè)于所述定位板17中，并安裝于所述氣缸23上，所述壓板25設(shè)置有卡孔26，所述壓板25通過所述卡孔26與所述定位柱24相互卡接，并可拆卸地安裝于所述定位板17的所述容納槽19上，所述壓板25設(shè)置有手提部27。

一種鋁合金手機(jī)外殼激光復(fù)合焊成型工藝，包括以下步驟：

（1）首先在焊接裝置2上裝設(shè)夾持機(jī)構(gòu)8，將安裝架15固定在焊接裝置2的工作臺(tái)處，并將夾緊組件16安裝在安裝架15上；

（2）然后將待加工鋁合金產(chǎn)品放入固定在安裝架15上的定位板17中，并使產(chǎn)品嵌入到定位板17的容納槽19中，通過夾緊組件16將待加工產(chǎn)品夾緊；

（3）再進(jìn)行焦距調(diào)試，分別通過調(diào)整連續(xù)型光纖激光頭9和脈沖型光纖激光頭10使焦距達(dá)到生產(chǎn)需求；

（4）進(jìn)行編程，通過CNC系統(tǒng)進(jìn)行加工數(shù)據(jù)設(shè)定，并通過編程選定連續(xù)型光纖激光器4的光斑和焦長(zhǎng)，以及脈沖型光纖激光器5的能量負(fù)反饋高峰值；

（5）加工產(chǎn)品，使用上述能量負(fù)反饋高峰值的脈沖型激光將鋁合金產(chǎn)品的氧化膜除掉，再采用上述選定的光斑和焦長(zhǎng)的連續(xù)型激光將鋁合金產(chǎn)品進(jìn)行焊接；

（6）取出產(chǎn)品，加工完畢后將定位組件18中的壓板25拆卸下來(lái)，取出產(chǎn)品，并重復(fù)上述步驟對(duì)下一個(gè)待加工鋁合金產(chǎn)品進(jìn)行加工。

其中，步驟（3）在調(diào)試焦距時(shí)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7分別對(duì)連續(xù)型光纖激光頭9及所述脈沖型光纖激光頭10進(jìn)行獨(dú)立的調(diào)整，并使其焦點(diǎn)相互重合。

其中，步驟（4）中所述連續(xù)型光纖激光器4的光斑為0.2-0.45mm，焦長(zhǎng)為170-230mm，所述脈沖型光纖激光器5的能量負(fù)反饋高峰值為430W-550W，最優(yōu)地選擇連續(xù)型光纖激光器4的光斑為0.3mm，選擇脈沖型光纖激光器5的能量負(fù)反饋高峰值為500W，通過使用脈沖型激光器的高峰值激光將鋁合金產(chǎn)品中的氧化膜除掉的同時(shí)，使其溫度達(dá)到熔點(diǎn)的臨界點(diǎn)，使其對(duì)激光的吸率提高到最大值，再用連續(xù)型激光器通過連續(xù)型光纖激光頭9射出的連續(xù)型激光將鋁合金殼體與殼體內(nèi)部安裝好的中框進(jìn)行相互焊接，從而實(shí)現(xiàn)焊縫完美的效果。

其中，步驟（5）中還包括使用冷卻系統(tǒng)分別對(duì)所述焊接裝置2、所述連續(xù)型光纖激光器4及所述脈沖型光纖激光器5進(jìn)行獨(dú)立冷卻。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，本行業(yè)的技術(shù)人員，在本技術(shù)方案的啟迪下，可以做出一些變形與修改，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上的實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。