本发明提供了一种新型激光冲击连接金属薄板的装置及其方法，该装置由激光发射系统、控制系统和变形连接系统组成；所述激光发射系统由脉冲激光器、反射镜、可调聚焦透镜、透镜支架、底座组成；所述控制系统由激光控制器、计算机、液压控制系统、三维移动平台控制器组成；所述变形连接系统由压边装置、工件系统、组合凹模、自动开关模装置、三维移动平台组成。本发明采用脉冲激光作为能量源，通过组合凹模实现了两层或多层、同种或异种金属薄板的变形连接，增大了金属薄板之间的卡结量，提高了连接强度；本发明中自动开关模装置实现了凹模的自动打开和闭合，提高了工作效率，在凹模闭合时，该装置有自锁功能，保证了变形连接的精度。
1.一种新型激光冲击连接金属薄板的装置，包括激光发射系统、控制系统和变形连接系统；
所述激光发射系统由底座(1)、透镜支架(7)、脉冲激光器(10)、反射镜(9)、可调聚焦透镜(8)组成；透镜支架(7)固定在底座(1)上，可调聚焦透镜(8)安装在透镜支架(7)上并位于经反射镜(9)反射后的激光光路上；
所述变形连接系统由三维移动平台(2)、自动开关模装置(3)、组合凹模(4)、工件系统(5)、压边装置(6)组成，三维移动平台(2)置于底座(1)上方；所述组合凹模(4)中间设有前后相通的矩形槽作为下凹模腔，组合凹模(4)上表面的中心处开有与下凹模腔连通的小孔作为上凹模腔，组合凹模(4)底部设有两个对称的导柱和一个矩形槽，所述的组合凹模(4)由结构相同的左凹模(19)、右凹模(20)组成，所述小孔、矩形槽均位于左凹模(19)、右凹模(20)连接处，所述两个对称的导柱分别位于左凹模(19)、右凹模(20)上；所述的工件系统(5)由约束层(15)、吸收层(16)、第一金属薄板(17)以及第二金属薄板(18)组成；工件系统(5)放置在组合凹模(4)上、并由压边装置(6)固定；所述的自动开关模装置(3)由单杆双作用液压缸(21)、连接块(22)、短连杆(23)、长连杆(24)、基座(25)组成；基座(25)的截面呈“几”字形状，基座(25)的底部通过螺钉紧固在三维移动平台(2)上，基座(25)的上表面开有两条在同一条直线上的导柱槽，以及一个与所述导柱槽垂直、并位于两条导柱槽之间的定位块；所述两个导柱分别装于所述导柱槽中，所述定位块镶嵌在所述矩形槽内；两个单杆双作用液压缸(21)分别安装在基座(25)的正面与背面，所述液压缸(21)的活塞杆分别与一个连接块(22)相连；每一个连接块(22)与两个短连杆(23)的一端相铰接；每个短连杆(23)的另一端分别与一个长连杆(24)的中间段铰接，构成前后两组完全对称的平面连杆机构，所述长连杆(24)的一端与基座(25)铰接、另一端与左凹模(19)或右凹模(20)铰接；
所述控制系统由激光控制器(11)、计算机(12)、液压控制系统(13)、三维移动平台控制器(14)组成；所述激光控制器(11)、液压控制系统(13)及三维移动平台控制器(14)均与计算机(12)相连接；所述激光控制器(11)与脉冲激光器(10)相连接，用于控制脉冲激光器(10)的工作状态；三维移动平台控制器(14)与三维移动平台(2)相连，用于控制三维移动平台(2)的移动；所述液压控制系统(13)与单杆双作用液压缸(21)相连，用于控制单杆双作用液压缸(21)的伸缩。
2.根据权利要求1所述的一种新型激光冲击连接金属薄板的装置，其特征在于：所述的组合凹模(4)尺寸为4mm×3mm×2mm。
3.根据权利要求1所述的一种新型激光冲击连接金属薄板的装置，其特征在于：上凹模腔的截面为圆形或矩形，下凹模腔的横截面尺寸为3mm×0.3mm，上凹模腔、下凹模腔相结合构成整体凹模腔，整体凹模腔呈“凸”字形状。
4.根据权利要求1所述的一种新型激光冲击连接金属薄板的装置，其特征在于：所述组合凹模(4)的左凹模(19)、右凹模(20)分别设有两个位于同一平面内的第一通孔，左凹模(19)上的两个第一通孔与右凹模(20)上的两个第一通孔关于中轴线对称；基座(25)左右两部分上分别设有两个位于同一平面内的第二通孔，且左侧的两个通孔与右侧两个通孔关于基座(25)的中轴线对称；所述第一通孔、第二通孔相平行，第一通孔、第二通孔内均穿有一根轴(26)，轴(26)与第一通孔过渡配合，轴(26)与第二通孔过渡配合；位于所述基座正面与背面的长连杆(24)的两端分别与所述轴(26)连接、且均可绕轴(26)转动。
5.根据权利要求1所述的新型激光冲击连接金属薄板的装置的新型激光冲击连接金属薄板的方法，具体包括如下步骤：
S1.将激光控制器(11)、液压控制系统(13)、三维移动平台控制器(14)与计算机(12)联接；通过螺钉将自动开关模装置(3)中的基座(25)紧固在三维移动平台(2)上，两个单杆双作用液压缸(21)分别安装在基座(25)的正面与背面的中间位置，两个所述单杆双作用液压缸(21)的活塞杆分别与一个连接块(22)相连；左凹模(19)和右凹模(20)上的导柱放入基座(25)上表面的导柱槽、使矩形槽紧贴定位块，放置在基座(25)上，长连杆(24)的两端分别铰接于基座(25)、组合凹模(4)上；两个短连杆(23)的一端分别与中间两个长连杆(24)通过铰链相连接，另一端通过销钉共同与连接块(22)相连；利用计算机(12)通过三维移动平台控制器(14)控制三维移动平台(2)的移动，使得组合凹模(4)上凹模腔的中心位于激光光路上；
S2.将工件系统(5)放在组合凹模(4)上，设有压边装置(6)对工件系统(5)施加压边力；
S3.调整反射镜(9)与可调聚焦透镜(8)，将脉冲激光器(10)发出的激光聚焦到工件系统(5)上，激光透过透明的约束层(15)到达吸收层(16)表面，吸收层(16)表面部分被汽化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体快速地向外喷溅膨胀，其反作用力可形成强冲击波，在强冲击波与组合凹模(4)的共同作用下，两层金属薄板发生超速塑性变形，从而完成激光冲击连接金属薄板的过程；
S4.完成一次激光冲击连接金属薄板之后，压边装置(6)卸去压边力；计算机(12)控制液压控制系统(13)，液压控制系统(13)控制单杆双作用液压缸(21)的活塞杆顶着连接块(22)向上运动，即控制左凹模(19)与右凹模(20)向上运动的同时自动打开组合凹模(4)；取出加工完成的工件系统(5)；计算机(12)向液压控制系统(13)发出指令，液压控制系统(13)控制单杆双作用液压缸(21)与连接块(22)一起向下运动，控制自动开关模装置(3)自动关闭组合凹模(4)；由此进入下一个激光冲击连接金属薄板周期。
一种新型激光冲击连接金属薄板的装置及其方法
技术领域
[0001] 本发明属于激光加工制造及金属薄板材料变形连接技术领域，尤其是一种新型激光冲击连接金属薄板的装置及其方法。
背景技术
[0002] 随着现代工业技术的快速发展，科学技术发展的日新月异，先进制造理念的推陈出新，越来越多具有轻、薄、短、小、多功能特点的微零件产品被广泛应用于航空航天、精密仪器、生物和医疗器械、电信电子以及国防等多个领域，产品的微型化也成为了工业制造业发展的一个重要趋势。同时随着市场对微零件品质的精益求精，在制作材料的选择上，也越来越倾向于高强度钢、铝合金、镁合金等新型轻量化金属材料。新型轻量化金属材料以其品种、性能的多样性，广泛的适用性以及巨大的应用潜力，正在为人类社会的发展发挥越来越大的作用。然而，传统的金属板件连接技术已经无法满足应用于微零件的新型金属薄板材料的发展需求。解决好应用于微零件的两层或多层、同种或异种新型金属薄板的连接问题，对于现代工业产品的质量提高和成本降低至关重要。
[0003] 申请号为201210284363.3的中国专利提出了一种复合金属板材焊接方法，依次经过开坡口、预热、焊接、冷却等步骤实现复合金属板材同种金属间的焊接，其焊接接头成型良好、无焊接缺陷、抗拉强度高，但是这种加工方法能耗高，焊接过程复杂导致生产效率低下，并且容易造成热应力变形，降低了板材的疲劳强度。该方法对有镀层的板材、材质相异的板材以及三层以上的多层板材，很难或无法实行焊接。申请号为201210070099.3的中国专利提出了一种金属板材铆接办法，包括冲孔和铆接两步骤，首先分别在待铆接的两块板材上冲出一大一小两个通孔，然后通过模具的冷挤压将上板材的自身材料压到下板材的铆接孔中，从而达到铆接两块板材的目的。该方法可以实现异种板材之间的连接，提高了铆接点的连接强度，但无法确保铆接过程中两个半径不同的通孔同心放置，而且需要在两块板材上分别冲孔，破坏了连接部位的密封性，同时也降低了生产效率。申请号为201420428049.2的中国专利提出了一种用于薄板变形连接的瓣合式模具，通过凸模和凹模的配合，在挤压过程中两块薄板的材料发生流动，形成一个相互镶嵌的内锁结构。该方法解决了连接部位密封性的问题，分瓣模的扩展增大了内部变形空间，在一定程度上提高了板材的连接强度，但是微冲头的制造成本高、难度大，使得该方法难以应用于微尺寸下金属薄板材料的连接。
发明内容
[0004] 针对现有技术中金属薄板连接存在的上述问题，本发明提供了一种新型激光冲击连接金属薄板的装置及其方法，实现了两层或多层、同种或异种金属薄板的变形连接，本方法无需在待连接的金属薄板上预先冲孔，确保了连接部位的密封性，提高了生产效率，采用脉冲激光作为能量源，只需要凹模，并且组合凹模增大了金属薄板之间的卡结量，极大地提高了连接强度。
[0005] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006] 一种新型激光冲击连接金属薄板的装置，包括激光发射系统、控制系统和变形连接系统；
[0007] 所述激光发射系统由底座、透镜支架、脉冲激光器、反射镜、可调聚焦透镜组成；透镜支架固定在底座上，可调聚焦透镜安装在透镜支架上并位于经反射镜反射后的激光光路上；
[0008] 所述变形连接系统由三维移动平台、自动开关模装置、组合凹模、工件系统、压边装置组成，三维移动平台置于底座上方；所述组合凹模中间设有前后相通的矩形槽作为下凹模腔，组合凹模上表面的中心处开有与下凹模腔连通的小孔作为上凹模腔，组合凹模底部设有两个对称的导柱和一个矩形槽，所述的组合凹模由结构相同的左凹模、右凹模组成，所述小孔、矩形槽均位于左凹模、右凹模连接处，所述两个对称的导柱分别位于左凹模、右凹模上；所述的工件系统由约束层、吸收层、第一金属薄板以及第二金属薄板组成；工件系统放置在组合凹模上、并由压边装置固定；所述的自动开关模装置由单杆双作用液压缸、连接块、短连杆、长连杆、基座组成；基座的截面呈“几”字形状，基座的底部通过螺钉紧固在三维移动平台上，基座的上表面开有两条在同一条直线上的导柱槽，以及一个与所述导柱槽垂直、并位于两条导柱槽之间的定位块；所述两个导柱分别装于所述导柱槽中，所述定位块镶嵌在所述矩形槽内；两个单杆双作用液压缸分别安装在基座的正面与背面，所述液压缸的活塞杆分别与一个连接块相连；每一个连接块上分别与两个短连杆的一端相铰接；每个短连杆的另一端分别与一个长连杆的中间段铰接，所述长连杆的一端与基座铰接、另一端与左凹模或右凹模铰接，构成前后两组完全对称的平面连杆机构；
[0009] 所述控制系统由激光控制器、计算机、液压控制系统、三维移动平台控制器组成；所述激光控制器、液压控制系统及三维移动平台控制器均与计算机相连接；所述激光控制器与脉冲激光器相连接，用于控制脉冲激光器的工作状态；三维移动平台控制器与三维移动平台相连，用于控制三维移动平台的移动；所述液压控制系统与单杆双作用液压缸相连，用于控制单杆双作用液压缸的伸缩。
[0010] 优选地，所述的组合凹模尺寸为4mm×3mm×2mm。
[0011] 优选地，上凹模腔的截面为圆形或矩形，下凹模腔的横截面尺寸为3mm×0.3mm，上下凹模腔相结合构成整体凹模腔，整体凹模腔呈“凸”字形状。
[0012] 优选地，所述组合凹模的左凹模、右凹模分别设有两个位于同一平面内的第一通孔，左凹模上的两个第一通孔与右凹模上的两个第一通孔关于中轴线对称；基座左右两部分上分别设有两个位于同一平面内的第二通孔，且左侧的两个通孔与右侧两个通孔关于基座的中轴线对称；所述第一通孔、第二通孔相平行，第一通孔、第二通孔内均穿有一根轴，轴与第一通孔过渡配合，轴与第二通孔过渡配合；位于所述基座正面与背面的长连杆的两端分别与所述轴连接、且均可绕轴转动。
[0013] 一种新型激光冲击连接金属薄板的装置的新型激光冲击连接金属薄板的方法，具体包括如下步骤：
[0014] S1.将激光控制器、液压控制系统、三维移动平台控制器与计算机联接；通过螺钉将自动开关模装置中的基座紧固在三维移动平台上，两个单杆双作用液压缸分别安装在基座的正面与背面的中间位置，两个所述液压缸的活塞杆分别与一个连接块相连；左凹模和右凹模上的导柱放入基座上表面的导柱槽、使矩形槽紧贴定位块，放置在基座上，长连杆的两端分别铰接于基座、组合凹模上；两个短连杆的一端分别与中间两个长连杆通过铰链相连接，另一端通过销钉共同与连接块相连；利用计算机通过三维移动平台控制器控制三维移动平台的移动，使得组合凹模上凹模腔的中心位于激光光路上；
[0015] S2.将工件系统放在组合凹模上，设有压边装置对工件系统施加压边力；
[0016] S3.调整反射镜与可调聚焦透镜，将脉冲激光器发出的激光聚焦到工件系统上，激光透过透明的约束层到达吸收层表面，吸收层表面部分被汽化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体快速地向外喷溅膨胀，其反作用力可形成强冲击波，在强冲击波与组合凹模的共同作用下，两层金属薄板发生超速塑性变形，从而完成激光冲击连接金属薄板的过程；
[0017] S4.完成一次激光冲击连接金属薄板之后，压边装置卸去压边力；计算机控制液压控制系统，液压控制系统控制单杆双作用液压缸的活塞杆顶着连接块向上运动，即控制左凹模与右凹模向上运动的同时自动打开组合凹模；取出加工完成的工件系统；计算机向液压控制系统发出指令，液压控制系统控制单杆双作用液压缸与连接块一起向下运动，控制自动开关模装置自动关闭组合凹模；由此进入下一个激光冲击连接金属薄板周期。
[0018] 本发明的有益效果是：
[0019] 本发明采用脉冲激光作为能量源，只需要凹模，通过组合凹模实现了两层或多层、同种或异种新型金属薄板的变形连接，组合凹模的整体凹模腔呈“凸”字形状，保证了两层或多层金属薄板之间较大的卡结量，其连接强度较高；本发明中自动开关模装置可以实现凹模的自动开模和自动闭合，提高了装置的工作效率，在凹模闭合时，单杆双作用液压缸使得自动开关模装置具有自锁功能，保证了金属薄板变形连接的精度。
附图说明
[0020] 图1是本发明所述的新型激光冲击连接金属薄板装置的结构示意图；
[0021] 图2是本发明中自动开关模装置的结构示意图；
[0022] 图3是本发明中自动开关模装置的三维结构示意图；
[0023] 图4是本发明中组合凹模的三维结构示意图；
[0024] 图5是本发明中自动开关模装置与组合凹模的装配示意图；
[0025] 图6是本发明中工件系统加工前的剖视图；
[0026] 图7是本发明中工件系统加工后的剖视图。
[0027] 图中：
[0028] 1-底座；2-三维移动平台；3-自动开关模装置；4-组合凹模；5-工件系统；6-压边装置；7-透镜支架；8-可调聚焦透镜；9-反射镜；10-脉冲激光器；11-激光控制器；12-计算机；13-液压控制系统；14-三维移动平台控制器；15-约束层；16-吸收层；17-第一金属薄板；18-第二金属薄板；19-左凹模；20-右凹模；21-单杆双作用液压缸；22-连接块；23-短连杆；24-长连杆；25-基座；26-轴。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0030] 如图1所示，本发明所述的新型激光冲击连接金属薄板装置，包括激光发射系统、控制系统、变形连接系统。激光发射系统由底座1、透镜支架7、脉冲激光器10、反射镜9、可调聚焦透镜8组成；透镜支架7固定在底座1上，可调聚焦透镜8安装在透镜支架7上、并位于经反射镜9反射后的激光光路上；脉冲激光器10发出的激光经过反射镜9的反射作用以及可调聚焦透镜8的聚焦作用，辐照到工件系统5表面。透镜支架7的竖直杆与水平杆通过紧固螺钉连接，拧松螺钉后水平杆可沿着竖直杆方向移动，从而实现调整激光光斑大小的目的。
[0031] 所述变形连接系统由三维移动平台2、自动开关模装置3、组合凹模4、工件系统5、压边装置6组成。工件系统5由约束层15、吸收层16、第一金属薄板17以及第二金属薄板18组成；工件系统5受到压边装置6的作用，固定在组合凹模4上；组合凹模4通过左右凹模上对称分布的四个通孔与自动开关模装置3中的轴26相连；自动开关模装置3中的基座25通过定位螺钉紧固在三维移动平台2上；三维移动平台2放置于底座1上方。
[0032] 如图4所示，组合凹模4的尺寸为4mm×3mm×2mm，由左凹模19、右凹模20组成，左凹模19与右凹模20为对称的结构。所述组合凹模4中间设有前后相通的矩形槽作为下凹模腔，下凹模腔的横截面尺寸为3mm×0.3mm，上凹模腔的截面为圆形或矩形，组合凹模4上表面的中心处开有与下凹模腔连通的小孔作为上凹模腔，上凹模腔、下凹模腔相结合构成整体凹模腔，整体凹模腔呈“凸”字形状。组合凹模4底部设有两个对称的矩形导柱和一个矩形槽。左凹模19、右凹模20的结构相同，所述小孔、矩形槽均位于左凹模19、右凹模20连接处，所述两个对称的导柱分别位于左凹模19、右凹模20上。
[0033] 如图2和图3所示，所述的自动开关模装置3由单杆双作用液压缸21、连接块22、短连杆23、长连杆24、基座25组成。基座25的截面呈“几”字形状，基座25的底部通过螺钉紧固在三维移动平台2上，基座25的上表面开有两条在同一条直线上的导柱槽，以及一个与所述导柱槽垂直、并位于两条导柱槽之间的定位块。
[0034] 如图5所示，所述组合凹模4的两个导柱分别装于所述基座25上的导柱槽中，用以确保左右凹模反复开合后仍具有足够的配合精度，左凹模19、右凹模20相邻放置，使所述定位块镶嵌在所述矩形槽内，矩形槽与自动开关模装置3上表面的定位块相接触，保证组合凹模4定位准确。两个单杆双作用液压缸21分别安装在基座25的正面与背面，所述单杆双作用液压缸21的活塞杆分别与一个连接块22相连。连接块22为矩形块，底部有螺纹孔用来连接单杆双作用液压缸21的活塞杆，矩形块的中间位置加工有销钉孔，连接块22通过销钉与两个短连杆23的一端相连，且短连杆23可绕销钉转动。每个短连杆23的另一端分别与一个长连杆24的中间段铰接，构成前后两组完全对称的平面连杆机构；所述长连杆24的一端与基座25铰接、另一端与左凹模19或右凹模20铰接。
[0035] 本实施例中，所述长连杆24与基座25、组合凹模4之间的铰接通过贯穿于基座25、组合凹模4的轴26来实现。具体的，所述组合凹模4的左凹模19、右凹模20上分别设有两个位于同一平面内的第一通孔，左凹模19上的两个第一通孔与右凹模20上的两个第一通孔关于中轴线对称。基座25左右两部分上分别设有两个位于同一平面内的第二通孔，且左侧的两个通孔与右侧两个通孔关于基座25的中轴线对称。所述第一通孔、第二通孔相平行。第一通孔、第二通孔内均穿有一根轴26。每根轴26上都加工有两个凹槽，装于第二通孔内的轴上的两个凹槽之间的距离与基座25主体的宽度相同，装于第一通孔内的轴上的两个凹槽之间的距离与组合凹模4的宽度相同，所述凹槽与基座25或组合凹槽4配合，防止所述轴26窜动，起到限位作用。装于第一通孔内的轴26与第一通孔过渡配合。装于第二通孔内的轴26与第二通孔过渡配合，在轴26与基座25上的第二通孔进行过渡配合后，用轴用弹性挡圈保持轴26与基座25之间的相对位置不变，轴26的两端攻有螺纹并且设有台阶，即轴两端的直径小于轴中部的直径。位于所述基座正面与背面的长连杆24的两端设有圆孔、并与所述轴26间隙配合，保证长连杆24可绕轴26转动，再在轴26的两端安装锁紧螺母。轴26两端的台阶、长连杆24以及锁紧螺母之间留有空隙，所有长连杆24均可以绕轴26进行转动，通过锁紧螺母与轴26两端的台阶确保长连杆24始终在一个平面内运动。
[0036] 自动开关模装置3将单杆双作用液压缸21中活塞杆的伸缩运动转变为长连杆24的转动，长连杆24的转动带动轴26、左凹模19与右凹模20一起向上或向下运动，与此同时左凹模19与右凹模20之间的距离相应的增大或减小，且左凹模19与右凹模20在上升和下降的过程中始终保持在同一平面，从而实现自动控制组合凹模4的打开与闭合。
[0037] 控制系统协调控制激光发射系统和变形连接系统的各个模块；所述控制系统由激光控制器11、计算机12、液压控制系统13、三维移动平台控制器14组成；所述激光控制器11、液压控制系统13及三维移动平台控制器14均与计算机12相连接；所述激光控制器11与脉冲激光器10相连接，用于控制脉冲激光器10的工作状态；三维移动平台控制器14与三维移动平台2相连，用于控制三维移动平台2的移动；所述液压控制系统13与单杆双作用液压缸21相连，用于控制单杆双作用液压缸21的伸缩。
[0038] 本发明所述的新型激光冲击连接金属薄板的方法，具体包括如下步骤：
[0039] S1.将激光控制器11、液压控制系统13、三维移动平台控制器14与计算机12联接；通过螺钉将自动开关模装置3中的基座25紧固在三维移动平台2上，两个单杆双作用液压缸
21分别安装在基座25的正面与背面的中间位置，两个所述液压缸21的活塞杆分别与一个连接块22相连；左凹模19和右凹模20上的导柱放入基座25上表面的导柱槽、使矩形槽紧贴定位块，放置在基座25上，长连杆24的两端分别铰接于基座25、组合凹模4上；两个短连杆23的一端分别与中间两个长连杆24通过铰链相连接，另一端通过销钉共同与连接块22相连；利用计算机12通过三维移动平台控制器14控制三维移动平台2的移动，使得组合凹模4上凹模腔的中心位于激光光路上。
[0040] S2.将工件系统5放在组合凹模4上，设有压边装置6对工件系统5施加压边力；
[0041] S3.调整反射镜9与可调聚焦透镜8，将脉冲激光器10发出的激光聚焦到工件系统5上，激光透过透明的约束层15到达吸收层16表面，吸收层16表面部分被汽化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体快速地向外喷溅膨胀，其反作用力可形成强冲击波，在强冲击波与组合凹模4的共同作用下，两层金属薄板发生超速塑性变形，从而完成激光冲击连接金属薄板的过程；
[0042] S4.完成一次激光冲击连接金属薄板之后，压边装置6卸去压边力；计算机12控制液压控制系统13，液压控制系统13控制单杆双作用液压缸21的活塞杆顶着连接块22向上运动，即控制左凹模19与右凹模20向上运动的同时自动打开组合凹模4；取出加工完成的工件系统5；计算机12向液压控制系统13发出指令，液压控制系统13控制单杆双作用液压缸21与连接块22一起向下运动，控制自动开关模装置3自动关闭组合凹模4；由此进入下一个激光冲击连接金属薄板周期。
[0043] 图6和图7分别为一种新型激光冲击连接金属薄板装置中工件系统加工前后的剖视图，其具体加工过程如下：
[0044] 脉冲激光器10发出的激光经过反光镜9和可调聚焦透镜8的作用辐照到工件系统5上，激光透过透明的约束层15到达吸收层16表面，吸收层16表面部分被汽化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体快速地向外喷溅膨胀，其反作用力可形成强冲击波。在强冲击波与组合凹模4的共同作用下，两层薄板发生超速塑性变形。如图7所示，加工后的两层薄板之间的卡结量大，连接强度高。
[0045] 本发明中还设计了自动开关模装置3，该装置可以实现组合凹模4的自动打开和自动闭合，提高了装置的工作效率。在组合凹模4闭合时，单杆双作用液压缸21使得自动开关模装置3具有自锁功能，保证了金属薄板变形连接的精度。
[0046] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
