6061铝合金薄板激光弯曲成形规律的研究

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aywjx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光弯曲成形技术在成形加工中属于塑性加工,板料塑性成形一般分为冷成形和热成形两种,冷成形一般是在常温下利用外力和模板使板材发生变形,热成形是指将工件加热后施加外力或者借助自身内部热应力发生变形。激光弯曲成形就是属于热成形中的局部加热成形工艺。激光弯曲成形技术作为激光应用的一个方面,相对于传统的局部加热成形技术,具有高效、柔性、洁净等优点。相较于传统工艺,激光弯曲成形不需要借助模具和外力。通过调整激光参数和扫描条件来控制工件内部温度分布,进而控制被加工材料的热应力分布,从而实现板料的成形。传统的冷成形技术容易造成硬质铝合金弯曲区域的性能的下降,利用铝合金塑性随着温度升高而增大的特点,我们可以利用热加工的方式对铝合金板的弯曲。通过理论计算、试验研究和数值模拟的方法可以更好地研究铝合金板激光弯曲成形的规律,以指导生产实践。  本文对铝合金激光弯曲成形的作用机理进行了理论上的分析,通过建立激光加热的温度场模型,结合传热学原理、材料的弹塑性理论以及热弹塑性理论的基本知识对板材激光弯曲过程建立模型,以求解出弯曲过程中铝合金薄板的温度场以及应力应变场,并分析了铝合金板激光弯曲成形过程中的温度分布和应力分布。  应用ANSYS,将激光扫描处理成离散的热源加载过程,应用APDL参数化建模的方式,对铝合金薄板激光弯曲成形的过程进行建模,通过查看温度场、应力和位移场云图,分析了各个阶段现象产生的原因。通过对比成形过程中薄板上下表面中心节点以及扫描起始端上表面的节点温度,发现上下表面在激光扫描过程中形成很大的温度梯度,上下表面温度的上升和下降的过程很快,结合对于相关节点的X方向应力的观测图,将温度场与应力联系起来,合理地解释了整个激光弯曲成形的过程,并分析了“边界效应”产生的原因所在。  通过试验的方法找出技术参数对铝合金板激光弯曲成形的影响特点,通过改变能量的注入或者是材料的几何尺寸、材料的冷却方法等方式来改变铝合金板的温度分布,进而观察铝合金板弯曲角度的变化。通过正交试验法创建5因素4水平的正交表,对于铝合金板激光弯曲成形工艺各影响因子进行分析,找出了最优加工参数的组合和影响激光弯曲角度的各因子主次,依次为激光的功率、扫描的速度、光斑直径、脉冲重频、扫描线到自由端的距离S。  最后,通过本文的研究得到了相关的结论,并对板材激光弯曲成形工艺的进一步研究提出了一些建议。
其他文献
伴随着人的生老病死,就有了治病救命的医药.蒙医药是蒙古族人民在长期的医疗实践中逐渐形成并发展起来的,是蒙古族及其祖先与大自然斗争的集体智慧结晶.蒙医药学作为亚洲大陆
人类正面临着能源危机与环境污染重大挑战,开发新能源和可再生清洁能源是21世纪最具决定影响的技术领域之一。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,对太阳能电池的
沥青混凝土路面具有噪音低、抗滑性能好、易于维修、行车舒适等优点,在我国公路隧道中得到广泛采用。然而不断发生的公路隧道的火灾事故不仅造成巨大的经济损失,更重要的是严重
机动化的迅猛发展加剧了交通需求与供给之间的矛盾,拥堵、事故、噪音、尾气等交通问题变得更加突出。提升城市交通管理水平是解决问题的根本,其关键之一在于交叉口。左转车流
学位
载重货车运输是道路货物运输的重要组成部分。根据有关统计资料,载重货车运输约占美国货运总量的67%;在中国,这一比例为55%。可见载重货车运输在货物运输中的重要地位。但是,随
目前环境污染和温室气体排放已经成为全人类面临共同挑战。交通排放是环境污染和温室气体排放的主要来源之一。我国经济迅速发展,城镇化和机动化加快,城市交通出行总量不断增
智慧城市建设过程,要时刻重视服务水平的提高,要以社会治理为基础,随着国家的重视,新型智慧城市在建设与发展阶段,需要引入更有效的管理与服务策略,基于此,本文从几方面进行
论文分析了国内外铁路货运中间站的现状,阐明了我国当前实施货运业务集中化的意义和目的,指出实施货运集中化是优化资源配置、抢占货运市场、强化货运管理工作的必然要求。论文
同步辐射红外光源具有高通量,高亮度,光谱宽且连续等诸多优点,为科学研究提供了很好的实验平台。拟建的上海光源红外光束线BLOIB主要用于时间分辨红外光谱、红外显微光谱和红
近年来,半导体光学微腔由于其高集成度、低功耗、高品质因子和低模式体积等独特的特点,正越来越受到人们的关注。它可应用在要求极细线宽、极高能量密度和亮度或极细微探测能力