铝合金交叉筋壁板激光热诱导锥面成形边缘效应的研究

目的减小铝合金交叉筋壁板激光热诱导锥面成形过程中的边缘效应。方法利用有限元分析方法,通过对扫描线温度、应力应变分布的分析,得到边缘效应产生的原因;研究激光功率、扫描速度、扫描次数对边缘效应的影响,选择合适参数,采用激光热诱导成形系统,对5A06铝合金交叉筋壁板进行锥面成形试验,并用扫描仪检测成形精度。结果边缘效应随着扫描速度的减小、激光的功率变大而减小,与单次扫描相比,两次扫描能有效减小边缘效应。试验证明,扫描速度对边缘效应的影响最大,将扫描速度保持在30 mm/s以下,调整激光功率和扫描速度控制能量密度,在保证弯曲角度的同时,也能较好抑制边缘效应。

铝合金交叉筋壁板激光多道扫描成形研究

本文利用激光诱导热成形技术对5A06铝合金交叉筋壁板进行圆柱面弯曲成型的过程中,根据交叉筋分布位置,对边缘区、筋部及网格区扫描时壁板的多道扫描变形进行实验研究,讨论扫描方式对壁板成形的影响。针对多道扫描过程中非期望变形的累积效应,提出一种扫描纵向加强筋的方法来减小自由端的纵向弯曲程度,并对交叉筋壁板圆柱面弯曲成型的多道扫描流程和扫描策略进行规划,通过成形试验检验策略的有效性。

交叉筋壁板激光弯曲成形仿真研究

采用顺序耦合的方法建立了交叉筋壁板激光弯曲成形的有限元模型,对壁板成形过程中的温度场和应变场进行分析,提出一种变功率扫描策略来减小壁板的非期望变形。结果显示,恒参数扫描时交叉筋壁板不仅发生横向弯曲,还发生纵向弯曲,并且扫描线上的蒙皮发生下凹。分析表明,蒙皮的下凹是由横向弯曲变形不一致导致的,纵向弯曲是由纵向塑性压应变导致的;采用提出的变功率扫描策略可以有效减小壁板的非期望变形,将蒙皮的最大下陷量和自由端的相对弯曲程度分别减小了80%和58%。