一种金属薄膜片的激光切割夹具的制作方法

本实用新型涉及激光切割夹具，尤其是一种金属薄膜片的激光切割夹具，专门用于压力变送器的隔离膜片激光切割中所使用，属于激光切割技术领域。

背景技术：

在已有技术中，激光技术已广泛地应用于金属板材、带材的切割，但切割金属薄膜片（厚度小于1mm）的应用很少。激光用于切割金属薄膜片时，通常是将金属薄膜片放置在蜂窝板或齿状支撑板工装夹具上，激光器发出激光束照射在金属薄膜片上，使材料很快被加热至气化温度蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，并配合辅助气体（二氧化碳、氧气、氮气等）吹走熔化的废渣，使孔洞连续形成宽带很窄的切缝，完成对材料的切割。在实际应用中，由于压力变送器所用的隔离膜片厚度较薄，通常在0.03mm～1.5mm之间，并且对材料的平面度（0.05mm以下）以及毛刺高度（0.007mm以下）的要求较高，因此在实际的激光切割中容易发生以下问题：

1、为了使金属薄膜片表面熔化，必须依靠激光在金属材料上的反射热来实现，由于金属薄膜片直接放置在蜂窝板或齿状支撑板工装夹具上，材料表面存在一定的高度差，造成了激光反射存在差异，这样当高度差大反射小时激光功率较低，薄膜片就不能被切割；反之当高度差小反射大时激光功率较高，薄膜片材料的表面很容易被破坏，切割出来的工件在边缘处会产生较大的毛刺。

2、由于激光切割是利用高功率密度激光束照射工件，被照射的金属材料迅速熔化，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融残渣，从而实现工件的切割。高速气流的压力通常在0.6mpa以上，金属薄膜片在高速高压的气体吹扫下很容易产生变形，使得切割出来的工件不能满足尺寸及形位公差的要求。

3、精密压力变送器制造中使用的隔离膜片零件，其特点为：厚度薄，尺寸精度高，平整度、边缘毛刺要求严格，因此按现有技术难以满足技术要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种金属薄膜片的激光切割夹具，使用该夹具能提高激光切割工作效率，便于操作和安装，防止金属薄板在激光切割过程中产生位移和形变，且能提高金属薄膜片激光切割精度，同时可防止激光切割中毛刺产生。

按照本实用新型提供的技术方案：所述金属薄膜片的激光切割夹具包括激光器，所述激光器设置在所述激光切割夹具上方，特征是：所述激光切割夹具还包括固定底板、板材定位板及电磁铁，所述固定底板通过安装螺钉销固定在激光设备工作台上，所述板材定位板和电磁铁组合成一体通过螺钉安装在固定底板上，控制部分中设置有运行开关，所述控制部分通过运行开关来控制电磁铁的吸合。

作为本实用新型的进一步改进，所述板材定位板与所述电磁铁采用整体的方式进行加工凹槽，所述凹槽的厚度、宽度与金属薄板厚度、宽度相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述板材定位板为长方形金属板，所述长方形金属板上面加工有若干个圆形通孔，其圆形通孔内径小于金属薄膜片的外径，用于安装圆形电磁铁。

作为本实用新型的进一步改进，所述电磁铁外径小于板材定位板内径。

作为本实用新型的进一步改进，所述电磁铁的数量设置有若干个，所述电磁铁的数量与板材定位板上的圆孔数量相同。

作为本实用新型的进一步改进，电磁铁的工作电压为dc12v。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

1、由于采用了电磁铁的吸合原理定位，有效解决了金属薄膜片激光切割中毛刺的产生。

2、板材定位板与电磁铁一体化凹槽加工结构，该结构定位可靠，有效地解决了金属薄膜片激光切割中易变形，加工精度低的问题。

3、该结构在装配过程中安装简单，省时省力，提高了激光切割效率。

附图说明

图1是本实用新型结构俯视图。

图2为图1的a-a剖面视图。

图3为图2的i放大图。

附图标记说明：100-激光焊接夹具、10-固定底板10、20-板材定位板、30-电磁铁、40-控制部分、41-运行开关、50-金属薄板、51-金属薄膜片、60-激光、70-螺钉、80-螺钉销。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

如图1-图3示，本实用新型所述金属薄膜片激光切割夹具100由固定底板10、板材定位板20、电磁铁30、控制部分40及激光器60等部件组成。激光器60设置在所述激光切割夹具100上方。所述固定底板10通过安装螺钉销80固定在激光设备工作台上，所述板材定位板20和电磁铁30通过螺钉70安装在固定底板10上，所述控制部分40通过运行开关41来控制电磁铁的吸合。

进一步地，所述板材定位板20与所述电磁铁30通过安装螺钉70组合成一体，采用磨床整体加工的方式进行加工凹槽，所述凹槽的厚度、宽度与金属薄板厚度、宽度相同。使用时，金属薄板50放置在电磁铁30上面及板材定位板20的凹槽内。

进一步地，所述板材定位板20为长方形金属板，上面加工有多个圆形通孔，其通孔内径小于金属薄膜片51的外径，用于安装圆形电磁铁30，所述电磁铁30外径小于板材定位板20内径。所述电磁铁30的数量根据板材的大小以及切割工件的大小来设置，可设置若干个电磁铁30，且与板材定位板20上的圆孔相同。所述板材定位板20与所述电磁铁30采用整体的方式进行加工。

进一步地，所述板材定位板20和电磁铁30采用整体加工的方式，通过安装螺钉70组合成一体，加工出与金属薄板50厚度、宽度相同的凹槽，使用时，金属薄板50放置在电磁铁30上面及板材定位板20的凹槽内。电磁铁的工作电压为dc12v。

本实用新型的工作原理及工作过程：

如图1所示，此图仅为激光切割夹具图。如图2所示，即激光切割夹具和金属薄板的组装结构示意图。

所述金属薄膜片激光切割夹具100包括定底板10、板材定位板20，电磁铁30及控制部分40，固定底板10安装在激光设备工作台上，将板材定位板20和电磁铁30通过安装螺钉70组合成一体后进行整体加工，加工成和金属薄板50同样厚度的凹槽平面，激光切割时将金属薄板50放入此凹槽平面，按下控制部分40的运行开关41，电磁铁30得电产生磁性，从而将金属薄板50牢固地吸合定位在夹具上，整体加工成的凹槽面，可保证金属薄板50的表面平整度，并能快速安装定位，有效保证了激光切割加工精度。电磁铁30的吸合定位，使金属薄膜片51在高速高压的气体吹扫下不会产生变形，并且在激光切割的收弧结尾处避免了由于金属薄膜片51从金属薄板50上瞬间脱离后产生毛刺的可能性。

以切割圆形金属薄膜片为例，图3所示，即为激光切割示意图。本实用新型主要是将金属薄板50，放置在板材定位板20上，按下运行开关41使电磁铁30得电产生磁性，将金属薄板牢固定位，激光器60根据设定的程序进行激光切割工作，激光切割程序完成后，再按下运行开关41，使电磁铁30失电，再将切割完成后的金属薄板50的边角料从夹具上取下，完成整个的激光切割工作。电磁铁30的数量根据板材的大小以及切割工件的大小来设置，可设置多个电磁铁30，通过激光切割编程，可一次加工多个工件，大大提高了切割效率。

当激光照射到金属薄板表面时，材料迅速熔化蒸发形成孔洞，随着光束相对材料的移动，并配合辅助气体吹走熔化的废渣，使孔洞连续形成宽带很窄的切缝，最终完成对产品的切割。

本实用新型利用电磁铁通电产生磁力，吸合金属材料的工作原理，在电磁铁的吸合下，使得金属薄膜片在激光切割过程中能够牢固定位，板材定位板与电磁铁整体凹槽加工结构，保证了板材安装后的平面度，安装简单，定位可靠，工作效率高。通过以上结构设计的激光切割夹具，可防止金属薄板在激光切割过程中产生位移和形变，保证了激光切割的精度，防止了毛刺的产生。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。