扫描次数对板料激光弯曲成形影响的有限元仿真研究

采用有限元方法实现了激光弯曲成形多次重复扫描过程的仿真。研究了板料上下表面的应变、温度等随时间的变化规律,结果表明:板料的弯曲角度与扫描次数间基本保持线性关系,而且第一次扫描板料产生的弯曲角度最大。

板料激光正弦扫描成形研究

板料激光弯曲成形是一种利用激光成形工件的柔性成形技术。研究激光成形过程中板料变形与扫描路径之间的关系对该技术的应用尤为重要。文章以板料激光扫描成形过程为研究对象,对激光曲线扫描中较为普遍的正弦路径进行了有限元模拟分析。结果表明,在相同工艺参数下,正弦扫描时,光斑在板料边缘停留时间相对较长,温度峰值攀升更为迅速;由于板料成形中只受热应力作用,变形区域的形状、大小与扫描路径有关。由于约束的影响,正弦扫描成形时,板料加热区表现为一个半径较大的圆弧状区域,并且由于板料中间部位受到的刚端抑制作用相对较大,使两端产生翘曲。随着弦高的减小,翘曲现象减轻,渐呈准直线。

激光正余弦扫描过程中板材的变形行为

板材激光热应力成形是一种利用激光成形工件的柔性成形技术。对于不同的激光扫描轨迹,板材所产生的变形行为是不同的。研究激光成形过程中板材变形与扫描轨迹之间的关系对该技术的应用尤为重要。直线、正弦线和余弦线是三种典型的扫描轨迹规划。本文以板材激光单次扫描成形过程为研究对象,对激光三种扫描轨迹下板材的变形行为进行了有限元模拟,并对模拟结果进行了分析。

材料性能参数对板料激光弯曲成形的影响

板料激光弯曲成形是通过激光扫描金属板料所导致的非均匀热应力使板料产生塑性变形 ,材料的性能参数 (包括材料的力学性能与热物理性能 )对激光弯曲成形的影响很大。本文在实验的基础上 ,建立了符合实际的三维热机耦合有限元分析模型 ,对板料激光弯曲成形过程进行了数值仿真 ,研究了材料性能参数 ,如弹性模量、屈服强度、热膨胀系数。

预约束应力作用下的激光弯曲成形仿真工艺研究

提出了一种预约束应力作用下的激光弯曲成形新工艺 ,研究了不同的加载模型 ,通过施加预载荷 ,使板料加热区材料产生期望的预应力分布。针对激光弯曲成形的特点 ,建立了三维热力耦合模型 ,采用有限元方法实现了预约束应力作用下的激光弯曲成形工艺过程仿真。分析了在预载荷作用下 ,板料的激光弯曲成形机理。研究表明 ,该工艺不仅可大大提高板料的弯曲成形效果 ,而且只要合理控制预载荷的方向和大小 ,即可控制激光弯曲成形的变形方向。板料弯曲角度随预载荷的增加而显著增大 。