激光冲击金属板料变形的 最小激光能量估算及其实验研究

介绍了激光冲击板料变形的机理和冲击波产生的原因,提出了激光冲击板料变形中激光－能量转换体－靶材系统的爆轰波压力估算式。根据此压力估算式和材料的动态屈服强度,对激光冲击板料变形中所需的最小激光能量进行了估算,板料厚度为0.5 mm,约束凹模孔径Φ20 mm,在光斑直径6 mm,脉宽25 ns条件下的不锈钢靶材变形所需的最低脉冲能量大约为11 J。实验结果表明估算的最小激光能量与板料变形所需的能量阈值基本一致,且板料变形量随激光能量的增加呈非线性增大。最小激光能量的估算以及能量与板料变形的实验研究为板料变形的精确控制和预测提供了理论依据。     

金属板料激光无模成形技术研究的现状

金属板料激光无模成形是一种先进柔性制造技术,它包括激光热应力成形、激光冲击成形二种方法,本文分别介绍它们研究的现状、机理、特点,同时也指出其存在的问题。     

金属板料激光无模成形技术研究的现状

金属板料激光无模成形是一种先进柔性制造技术,它包括激光热应力成形、激光冲击成形二种方法,本文分别介绍它们研究的现状、机理、特点,同时也指出其存在的问题.     

金属板料的几种无模成形技术的研究现状

介绍了用于板料塑性成形加工的喷丸成形、数字化渐进成形、无模多点成形、激光热应力成形和激光站压成形等几种无模成形技术的国内外研究现状、基本原理和特点，并就关键技术、存在问题及今后的发展趋势作了简要分析。     

《金属板料成形与模具设计实例》

本书对当今金属板料成形工艺和模具设计提供了较全面的指导，内容覆盖了产品分析、剪切、落料、冲孔、弯曲、拉深、张拉、材料的经济性、带料设计、冲压过程中带料的传送以及模具设计的方式和方法等。阐明各种板料成形工艺的特点和实际应用；列举大量实例说明各种成形工艺及模具零件设计和计算的公式和技巧，介绍有关的技术准则和改进途经；指明各种模具零件所用材料及部件的特性和典型应用；采用简洁图、表、公式，直观、准确介绍有关工艺内容、尺寸计算和模具结构。     

激光冲击微成形研究进展

介绍了激光冲击微成形的变形机理,分析了激光冲击微成形的数值模拟与模型加载问题,同时论述了激光冲击微成形的工艺优化及应用。总结了激光冲击微成形的优点,并对其未来发展进行了展望。     

激光冲击驱动飞片成形性能

研究了激光冲击驱动飞片成形中相关工艺参数对成形性能的影响。采用适合高压高应变率的Johnson-Cook模型,基于ANSYS/LS-DYNA软件平台,数值模拟了激光冲击驱动飞片成形胀形件过程中激光能量、成形模具孔径以及模具圆角率与成形件成形高度的关系。分析表明,随着激光功率密度、成形模具孔径和模具圆角率的增加,胀形件成形高度均随之增加,胀形件的最大成形高度为310.6μm。对厚度为50μm的铜箔材进行了激光冲击驱动飞片成形实验,利用体视显微镜和形貌测量仪对获得的胀形件试样进行了二维和三维形貌测试,验证了数值模型的合理性。本文建立的数值模拟分析方法为激光冲击驱动飞片成形胀形件过程的预测和控制提供了手段。     

单点激光冲击精确成形的控制方法研究

根据单次冲击304不锈钢矩形薄板得到的激光能量与变形量的关系图,利用最小二乘法进行曲线拟合得到曲线的近似表达式.根据激光冲击成形的原理、特点,建立了激光冲击成形控制系统.冲击过程中,利用控制激光能量得到相应变形量进行多次冲击,并加入实时反馈控制,最终实现板料的单点精确成形.     

光斑模型对激光冲击成形性能的影响

针对激光冲击成形中成形区存在不均匀性的缺点,提出了采用环形光斑模型改善板料成形性能的方法,并将此光斑模型与均匀分布和高斯分布的光斑模型加以对比,初步论证了利用环形光斑模型的优越性。     

金属板料无模成型制造集成系统的研究与应用示范

由吉林大学开发的无模成形集成系统以多点成形技术为核心，利用计算机控制一系列规则排列的冲头点阵，通过调整冲头高度形成所需的成形曲面，代替模具实现金属板壳类件的无模、快速、数字化成形。     

测头自动检测系统在激光冲击成形中的应用

激光冲击成形是一个受多因素影响的过程,在开环控制条件下,工艺条件改变时,成形系统不能做出适当的调整,因而无法获得期望的成形效果。为了解决这个问题,通过不断地调整加工工艺,最终获得了几何性能(尺寸精度、表面粗糙度)和力学性能达到设计要求的三维实体工件,从激光冲击成形使用自动检测系统的必要性出发,介绍了自动检测系统的组成,触发式测头自动检测系统的工作原理,及其在激光冲击成形中的工作过程。     

激光冲击软模大面积微弯曲成形方法

为了实现金属箔板大面积微弯曲成形,本文结合激光冲击微弯曲成形技术与软模成形技术的优点,提出了激光冲击软模大面积微弯曲成形方法。 该方法是在脉冲激光冲击波压力下,将软模作为柔性冲头作用于金属箔板来实现工件成形的。实验中使用了Innolas Gmbit公司生产的Spitlight 2000 THG脉冲激光器,将250 μm厚的聚氨酯橡胶薄膜作为软模,采用德国LPKF-ProtoMat-C60型雕刻机在印刷电路板上加工出深度为120 μm的U型多槽模具,实现了在厚度为30 μm的铜箔板上一次性对3个U型凹槽冲击成形。用KEYENCE VHX-1000C超景深三维显微系统进行工件观测,结果显示工件上的微成形槽具有良好的轮廓质量。以ANSYS/LS-DYNA为平台,使用有限元建模（FEM）方法对微弯曲过程进行了数值模拟。实验和模拟结果均表明,加载软模的工件与模具的U型凹槽特征在形状上更加接近,成形工件更加均匀,而且具有较好的表面质量,其最大平均成形深度可达110 μm,大于激光直接冲击成形的最大深度（88 μm）,说明使用软模提高了充型能力。     

微塑性成形中的激光冲击脱模研究

针对微成形技术中存在的脱模问题,提出利用激光冲击波在模具与工件界面上产生界面力进行脱模的新工艺。根据冲击波在介质中传播的特点,分别从冲击波垂直入射、冲击波脱模压力的计算、冲击波斜入射的角度讨论激光冲击波脱模的机理;然后在LS-DYNA软件中进行数值模拟,分析工件从模具上脱落的过程,并进一步讨论在一定冲击波压力下工件的脱模性能;最后按照数值模拟条件进行脱模实验,证实激光冲击波脱模的可能性。     

金属板料成形的计算机仿真

近年来,利用CAE软件在计算机上模拟复杂冲压件的冲压成形得到广泛运用,仿真精确度能达80%,大大缩短了模具开发周期.通过一个案例介绍冲压成形的计算机仿真过程和效果.     

TC4钛合金板料激光冲击成形过程的有限元仿真

激光冲击成形集板材成形和材料改性于一体,利用激光诱导高幅冲击波的力效应使板料产生塑性变形,是一种无模、柔性成形新工艺。本文使用商业有限元分析软件ABAQUS进行了钛合金板料激光冲击成形过程的仿真研究,分析了钛合金板料厚度、激光能量、约束孔径、激光光斑间隔四种因素对材料变形量和应力应变的影响。研究表明:随着板料厚度的增加,板料变形范围逐渐减小,变形量先减小后增大;随着激光能量的增大,材料的变形量线性增加;激光约束边界孔径越大,板料变形量越大;适当的光斑间隔并不会对零件成形精度造成较大影响,在满足精度要求的条件下,为提高效率可以考虑采用间隔光斑进行冲击成形。     

微尺度激光冲击成形技术

介绍激光冲击成形的作用机理,论述了激光冲击微成形的方法,分析了影响激光冲击微成形的主要因素,包括尺度效应、约束层和涂层、激光参数等.提出了基于模具的激光冲击微成形方法.     

基于RP/RT/RE技术的金属板料冲压成形回弹误差补偿系统

针对冲压件回弹误差，建立了基于RP／RT／RE技术的三维复杂形状板料冲压成形回弹误差精度闭环控制系统。以回弹误差为控制目标，以线性控制系统、空间Fourier变换和频域传递函数为理论基础，基于模具实验迭代，建立了模具回弹误差补偿修正算法，并首次将该算法应用于三维复杂形状板料冲压模具制造过程。工程实例表明，该系统对于三雏自由曲面板料冲压模具制造具有良好的工程实用价值，特别能对冲压件回弹误差进行有效补偿。     

激光冲击对金属板料裂纹的影响模型

研究了含有裂纹的金属板料在激光冲击波载荷作用下裂纹尖端应力强度因子和裂纹扩展速度的变化,利用断裂力学理论,对激光冲击加载下裂尖参数计算模型进行优化,采用应力强度因子叠加法,将外加载荷引起的应力强度因子和激光冲击后残留的残余压应力引起的应力强度因子叠加,推导出下裂纹尖端应力场强度因子表达式,由此可精确计算出金属板料的裂纹萌生寿命和裂纹扩展速度,实验验证了航空钛合金Ti6Al4V激光冲击后残余应力对裂纹扩展速度的影响,从而建立了激光冲击作用对板料裂纹扩展的影响的理论模型。     

金属板料数控渐进成形机床设计

首先介绍了金属板料渐进成形技术的原理和分类;然后介绍了一种小型金属板料数控渐进成形机床的总体布局、伺服进给系统以及升降台部件等主要机械结构设计.该机床能够满足科研以及教学上的使用要求,有利于提高学生对金属板料数控渐进成形机床的认识.