抛光是模具生产制造过程中十分关键的一道工序,当今社会对产品的表面精度的要求日益增加,因此对模具表面抛光精度的要求也随之增加,但目前主要靠人工进行,抛光精度差,效率低且难以对微结构进行抛光。激光抛光作为新型的表面抛光技术,凭借其抛光精度高、效率高、灵活度高等优势被广泛应用于各种材料表面的抛光。本课题将对短脉冲激光抛光金属和陶瓷模具表面的过程进行理论和仿真研究。本文对短脉冲激光光热作用过程进行了理论分析。对激光与物质相互作用过程进行了简要分析,阐述了材料对激光吸收率的理论模型,对激光光热作用过程的激光热源模型、传热模型和材料表面和内部的物理变化过程进行了理论分析。本文还对短脉冲激光抛光金属和陶瓷模具表面的过程进行了仿真研究。基于激光光热作用过程的理论分析建立了模具表面激光抛光的数值模型,根据一维高斯粗糙表面的理论建立了模具原始表面形貌的几何模型,通过设置材料属性、激光参数、边界条件、网格划分等建立了金属和陶瓷模具表面激光抛光的数值模型;利用COMSOL仿真软件对S136模具钢的激光抛光过程分别进行了单脉冲作用和激光扫描作用的二维瞬态温度场和流动场的耦合仿真,对Si C陶瓷的激光抛光过程分别进行了单脉冲作用的二维瞬态温度场和流动场的耦合仿真和热应力仿真。仿真结果对激光抛光过程的温度变化、材料熔化流动、汽化去除等进行了表征,通过仿真结果分析了单脉冲能量、脉冲宽度、扫描速度、扫描次数和原始表面均方根粗糙度对激光抛光效果的影响规律。此外,结合仿真结果对金属和陶瓷材料的短脉冲激光抛光机理进行了分析。