本發(fā)明涉及模具蝕紋技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模具喇叭紋紋理的激光蝕紋工藝。

背景技術(shù)：

日常生活中大量使用塑料零件，而許多塑料零件因表面裝飾有各類(lèi)形狀和圖案的紋理，能滿足視覺(jué)要求，顯得高雅和美觀。如汽車(chē)內(nèi)飾件塑料零件表面大量使用皮革紋、手機(jī)外殼塑料零件使用射紋、家具塑料零件使用樹(shù)紋、普通電子產(chǎn)品使用標(biāo)準(zhǔn)紋(梨地花紋)等。模具蝕紋技術(shù)可以使注塑成型零件表面產(chǎn)生皮革紋、橘皮紋、木紋、雨花紋、亞光面等裝飾花紋，可以隱蔽產(chǎn)品表面在成型過(guò)程中產(chǎn)生的缺點(diǎn)，使產(chǎn)品外觀美觀，迎合視覺(jué)的需要。制作花紋，可以使產(chǎn)品表面與模具型腔表面之間能容納少許的空氣，不致形成真空吸附，使脫模變得容易。產(chǎn)品表面有良好的手感，亦產(chǎn)生防滑、防轉(zhuǎn)的效果。制成麻面或亞光面，防止光線反射、消除眼部疲勞。

近來(lái)由于對(duì)塑膠表面裝飾性的需求以及伴隨而來(lái)蝕刻技術(shù)的進(jìn)步，蝕刻廠商已經(jīng)能夠開(kāi)發(fā)出模擬金屬發(fā)絲或是碳纖維紋理的蝕刻，再搭配上噴漆或是其他表面處理制程，蝕刻所能呈現(xiàn)的效果與質(zhì)感超乎過(guò)去的想象，所以塑料零件紋理裝飾非常普及。目前模具蝕紋主要通過(guò)噴砂和化學(xué)腐蝕的技術(shù)方法，其加工周期一般需要三至七天，往往成為模具企業(yè)提高模具準(zhǔn)時(shí)交貨率的最大瓶頸，而且價(jià)格不菲；與此同時(shí)，我國(guó)模具蝕紋企業(yè)除少數(shù)外資企業(yè)外，絕大部分都是小型家庭式作坊企業(yè)，化學(xué)蝕紋過(guò)程對(duì)企業(yè)內(nèi)部及其周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重污染，偷排現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，激光機(jī)對(duì)模具進(jìn)行紋理蝕刻時(shí)，激光機(jī)蝕刻完全部紋理才停止，然后由操作工用工具測(cè)量蝕刻好的紋理，若紋理的走樣率過(guò)高，則該模具蝕紋失敗，需要重新?lián)Q一個(gè)新的模具蝕紋。若在蝕紋過(guò)程中就進(jìn)行走樣分析，就可在走樣率過(guò)高時(shí)立即停止的蝕紋，從而節(jié)省時(shí)間的資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種模具喇叭紋紋理的激光蝕紋工藝，其對(duì)喇叭紋紋理每進(jìn)行一部分的蝕紋就檢測(cè)一次走樣率，激光機(jī)在走樣率高于基準(zhǔn)值時(shí)立即停止工作，減少了激光機(jī)在蝕紋失敗的。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種模具喇叭紋紋理的激光蝕紋工藝，所述工藝包括步驟：s1：評(píng)估模具上的拔模角度，依照紋路深度設(shè)計(jì)需要制作喇叭紋的部位；s2：依據(jù)需要制作的喇叭紋樣式，設(shè)計(jì)喇叭紋部位筋位圖，在模具相應(yīng)部位加工好筋位，根據(jù)要求不同，可以做成圓孔、方孔、多邊形孔、橢圓孔、魚(yú)鱗狀中一種或多種效果；s3：依照設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)激光蝕紋整體紋理部位；s4：將整體紋理部位進(jìn)行分割形成多個(gè)局部紋理部位；s5：設(shè)定激光機(jī)加工參數(shù)；s6：選擇一個(gè)局部紋理部位進(jìn)行激光蝕紋；s7：對(duì)步驟s6中已完成蝕紋的局部紋理部位進(jìn)行走樣率分析計(jì)算，判斷走樣率是否小于基準(zhǔn)值，若否，則停止激光蝕紋，并判定為蝕紋失??；若是，則回到步驟s6；s8：判斷最后一個(gè)完成蝕紋的局部紋理部位走樣率是否小于基準(zhǔn)值，若是，判定為蝕紋成功，若否，則為蝕紋失敗。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于需要蝕紋加工的模具表面，大部分都是曲面或多層面，很少有單一的平面，激光加工必須進(jìn)行對(duì)焦蝕紋，即每次蝕紋時(shí)激光焦點(diǎn)必須在模具表面，所以激光蝕紋必須能自動(dòng)識(shí)別被加工的模具曲面并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦和對(duì)焦。因此模具的整體紋理部位被分割成多個(gè)局部紋理部位，每完成一個(gè)局部紋理部位的蝕紋，三維激光振鏡旋轉(zhuǎn)到能夠?qū)ο乱痪植考y理部位進(jìn)行加工的區(qū)域。并且在每完成一次局部紋理部位的蝕紋后，都進(jìn)行一次走樣率的分析計(jì)算，若走樣率大于基準(zhǔn)值，那么就說(shuō)明該局部紋理部位蝕紋失敗，且整體紋理也都蝕紋失敗，不需要對(duì)下一個(gè)局部紋理部位進(jìn)行蝕紋，直接停止對(duì)該模具的蝕紋操作，避免了設(shè)備在已蝕紋失敗的模具上仍進(jìn)行蝕紋操作的情況，減少了時(shí)間和資源的浪費(fèi)。

進(jìn)一步的，所述激光機(jī)加工參數(shù)包括：激光功率、激光焦距、單次蝕紋時(shí)間、蝕紋次數(shù)、蝕紋速度、蝕紋角度、蝕紋點(diǎn)直徑。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在激光蝕紋的加工過(guò)程中，加工工藝參數(shù)的優(yōu)化對(duì)蝕刻質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，就將造成蝕刻粗糙度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，圖案周邊出現(xiàn)燒焦、脫渣等不良現(xiàn)象。影響蝕刻質(zhì)量的機(jī)器加工參數(shù)主要有：激光功率(w)、激光焦距(mm)、單次蝕刻時(shí)間(s)、蝕刻次數(shù)、蝕刻速度(mm/s)、蝕刻角度(°)、蝕刻點(diǎn)直徑(μm)等共7種參數(shù)。與被蝕刻模具材料相關(guān)的參數(shù)有：模具材料硬度(hrc)、模具表面粗糙度(ra)、模具材料含碳量(%)等共3種參數(shù)。當(dāng)對(duì)某模具進(jìn)行蝕刻時(shí)，用戶需要針對(duì)相應(yīng)的模具材料參數(shù)設(shè)置最優(yōu)的機(jī)器加工參數(shù)，他們可以通過(guò)具備人機(jī)交互功能界面的優(yōu)化參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得最佳加工參數(shù)。

進(jìn)一步的，蝕紋失敗后，激光機(jī)報(bào)警，操作人員可根據(jù)模具上的蝕紋情況重新設(shè)定激光加工參數(shù)，并替換新的未蝕紋的模具。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，蝕紋失敗后，激光機(jī)報(bào)警告知操作人員，操作人員可根據(jù)模具上的蝕紋情況重新設(shè)置加工參數(shù)，并在蝕紋失敗的模具上進(jìn)行試驗(yàn)，觀察試驗(yàn)后模具上紋理符合標(biāo)準(zhǔn)后，替換新的未蝕紋的模具在操作臺(tái)上。

進(jìn)一步的，所述走樣率分析計(jì)算方法包括：(1)局部紋理部位激光蝕紋完成后，由ccd相機(jī)對(duì)完成蝕紋的局部紋理部位進(jìn)行圖像采集；(2)處理器將采集的圖像與設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行對(duì)比，分析計(jì)算得到走樣率。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，每次局部紋理部位蝕紋完成后都通過(guò)ccd相機(jī)進(jìn)行圖像采集，并將采集的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像通過(guò)處理器分析計(jì)算走樣率，可及時(shí)判斷出局部紋理部位蝕紋是否出現(xiàn)問(wèn)題。ccd具有的體積小、重量輕、分辨率高、精度高、穩(wěn)定性能良好等特點(diǎn)，使得測(cè)量系統(tǒng)不須配置復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，就可得到較高的測(cè)量精度和良好的穩(wěn)定性能。

進(jìn)一步的，所述基準(zhǔn)值為5%。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，模具行業(yè)對(duì)曲面蝕紋的走樣率要求，通常不能大于5%，這種質(zhì)量要求使傳統(tǒng)的化學(xué)蝕紋工藝根本無(wú)法滿足規(guī)則性紋理的加工需求，而上述系列喇叭紋紋理的激光加工，幾乎從曲面的所有方向驗(yàn)證了紋理的變形程度，并可將走樣率控制在小于2.5%。

進(jìn)一步的，所述ccd相機(jī)伴隨所述激光機(jī)的三維振鏡移動(dòng)，所述ccd相機(jī)的攝像角度與所述三維振鏡的蝕刻角度相同，所述三維振鏡每完成局部紋理部位激光蝕紋后，所述三維振鏡停留等待至所述ccd相機(jī)圖像采集及處理器走樣率分析計(jì)算完成。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，ccd相機(jī)與三維振鏡共同移動(dòng)，并且ccd的攝像角度與三維振鏡的蝕刻角度相同，所以三維振鏡移動(dòng)后，其蝕刻角度與ccd相機(jī)的攝像角度始終保持相等，由于三維振鏡的蝕刻角度±30°，因此ccd相機(jī)通過(guò)±30°的攝影角度可清晰的采集該局紋理部位的圖像。并且三維振鏡對(duì)一局部紋理部位蝕紋完成后會(huì)停留一段時(shí)間，等待ccd相機(jī)圖像采集完成和處理器走樣率分析計(jì)算完成。

進(jìn)一步的，激光機(jī)三維振鏡與局部紋理部位的蝕刻角度為±30°。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，±30°的蝕刻角度可避免模具表面汽化的物質(zhì)粘在三維振鏡上。

進(jìn)一步的，所述蝕紋成功后，于所述模具型腔涂抹防銹劑。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，空氣中的水汽會(huì)使模腔表面質(zhì)量降低，制品表面質(zhì)量下降，因此需要在模具型腔涂抹防銹劑。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：在每完成一次局部紋理部位的蝕紋后，都進(jìn)行一次走樣率的分析計(jì)算，若走樣率大于基準(zhǔn)值，那么就說(shuō)明該局部紋理部位蝕紋失敗，這時(shí)說(shuō)明整體紋理的蝕紋已經(jīng)失敗，不需要對(duì)下一個(gè)局部紋理部位進(jìn)行蝕紋，激光機(jī)直接停止對(duì)該模具的蝕紋操作，避免了設(shè)備在已蝕紋失敗的模具上仍進(jìn)行蝕紋操作的情況，減少了時(shí)間和資源的浪費(fèi)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的工藝流程框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)洳⒉皇菍?duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)都受到專(zhuān)利法的保護(hù)。

一種模具喇叭紋紋理的激光蝕紋工藝，如圖1所示，該工藝步驟包括：

s1：評(píng)估模具上的拔模角度，依照紋路深度設(shè)計(jì)需要制作喇叭紋的部位；

s2：依據(jù)需要制作的喇叭紋樣式，設(shè)計(jì)喇叭紋部位筋位圖，在模具相應(yīng)部位加工好筋位，根據(jù)要求不同，可以做成圓孔、方孔、多邊形孔、橢圓孔、魚(yú)鱗狀中一種或多種效果；

s3：依照設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)激光蝕紋整體紋理部位；

s4：將整體紋理部位進(jìn)行分割形成多個(gè)局部紋理部位；

s5：設(shè)定激光機(jī)加工參數(shù)；

s6：選擇一個(gè)局部紋理部位進(jìn)行激光蝕紋；

s7：對(duì)步驟s6中已完成蝕紋的局部紋理部位進(jìn)行走樣率分析計(jì)算，判斷走樣率是否小于基準(zhǔn)值，若否，則停止激光蝕紋，并判定為蝕紋失??；若是，則回到步驟s6；

s8：判斷最后一個(gè)完成蝕紋的局部紋理部位走樣率是否小于基準(zhǔn)值，若是，判定為蝕紋成功，若否，則為蝕紋失敗。

由于需要蝕紋加工的模具表面，大部分都是曲面或多層面，很少有單一的平面，激光加工必須進(jìn)行對(duì)焦蝕紋，即每次蝕紋時(shí)激光焦點(diǎn)必須在模具表面，所以激光蝕紋必須能自動(dòng)識(shí)別被加工的模具曲面并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦和對(duì)焦。因此模具的整體紋理部位被分割成多個(gè)局部紋理部位，每完成一個(gè)局部紋理部位的蝕紋，三維激光振鏡旋轉(zhuǎn)到能夠?qū)ο乱痪植考y理部位進(jìn)行加工的區(qū)域。并且在每完成一次局部紋理部位的蝕紋后，都進(jìn)行一次走樣率的分析計(jì)算，若走樣率大于基準(zhǔn)值，那么就說(shuō)明該局部紋理部位蝕紋失敗，且整體紋理也都蝕紋失敗，不需要對(duì)下一個(gè)局部紋理部位進(jìn)行蝕紋，直接停止對(duì)該模具的蝕紋操作，避免了設(shè)備在已蝕紋失敗的模具上仍進(jìn)行蝕紋操作的情況，減少了時(shí)間和資源的浪費(fèi)。

在激光蝕紋的加工過(guò)程中，加工工藝參數(shù)的優(yōu)化對(duì)蝕刻質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，就將造成蝕刻粗糙度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，圖案周邊出現(xiàn)燒焦、脫渣等不良現(xiàn)象。影響蝕刻質(zhì)量的機(jī)器加工參數(shù)主要有：激光功率(w)、激光焦距(mm)、單次蝕刻時(shí)間(s)、蝕刻次數(shù)、蝕刻速度(mm/s)、蝕刻角度(°)、蝕刻點(diǎn)直徑(μm)等共7種參數(shù)。與被蝕刻模具材料相關(guān)的參數(shù)有：模具材料硬度(hrc)、模具表面粗糙度(ra)、模具材料含碳量(%)等共3種參數(shù)。當(dāng)對(duì)某模具進(jìn)行蝕刻時(shí)，用戶需要針對(duì)相應(yīng)的模具材料參數(shù)設(shè)置最優(yōu)的機(jī)器加工參數(shù)，他們可以通過(guò)具備人機(jī)交互功能界面的優(yōu)化參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得最佳加工參數(shù)。

走樣率分析計(jì)算方法包括：

(1)局部紋理部位激光蝕紋完成后，由ccd相機(jī)對(duì)完成蝕紋的局部紋理部位進(jìn)行圖像采集；

(2)處理器將采集的圖像與設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行對(duì)比，分析計(jì)算得到走樣率。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，ccd相機(jī)對(duì)完成蝕紋的局部紋理部分進(jìn)行圖像采集并通過(guò)處理器分析計(jì)算得到走樣率大于基準(zhǔn)值時(shí)，就判定為蝕紋失敗，激光機(jī)停止工作并且報(bào)警，提醒操作人員重新調(diào)試加工參數(shù)，并在蝕紋失敗的模具上進(jìn)行試驗(yàn)，觀察試驗(yàn)后模具上紋理符合標(biāo)準(zhǔn)后，替換新的未蝕紋的模具在操作臺(tái)上。在本發(fā)明的實(shí)施例中，基準(zhǔn)值為5%。模具行業(yè)對(duì)曲面蝕紋的走樣率要求，通常不能大于5%，這種質(zhì)量要求使傳統(tǒng)的化學(xué)蝕紋工藝根本無(wú)法滿足規(guī)則性紋理的加工需求，而上述系列喇叭紋紋理的激光加工，幾乎從曲面的所有方向驗(yàn)證了紋理的變形程度，并可將走樣率控制在小于2.5%。

為了使ccd相機(jī)獲得較好的攝像角度，所述ccd相機(jī)伴所述激光機(jī)的三維振鏡移動(dòng)，并且ccd的攝像角度與三維振鏡的蝕刻角度相同，所以三維振鏡移動(dòng)后，其蝕刻角度與ccd相機(jī)的攝像角度始終保持相等，由于三維振鏡的蝕刻角度±30°，因此ccd相機(jī)通過(guò)±30°的攝影角度可清晰的采集該局紋理部位的圖像。并且三維振鏡對(duì)一局部紋理部位蝕紋完成后會(huì)停留一段時(shí)間，等待ccd相機(jī)圖像采集完成和處理器走樣率分析計(jì)算完成。激光機(jī)三維振鏡與局部紋理部位的蝕刻角度為±30°，在加工紋理的同時(shí)可避免模具表面汽化的物質(zhì)粘在三維振鏡上。

空氣中的水汽會(huì)使模腔表面質(zhì)量降低，制品表面質(zhì)量下降，因此在模具蝕紋成功后，需在模具型腔涂抹防銹劑。