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铝一镁合金薄板激光弯曲成形规律及扫描路径规划研究姓江苏大学年—
摘要板材激光弯曲成形是一种新型的板材成形工艺方法,与传统的成形方法相比,该工艺具有柔性大、不需外力和模具、加工成本低、成形精度高、无污染并可以使硬脆等难成形材料变形等优点,在航空航天、汽车、造船及微个难点,也是阻碍这项技术向前发展的重要因素。本文针对以上激光弯曲成曲试验研究。得出了激光功率、扫描速度、光斑直径和扫描次数等工艺参数进行了模拟分析。采用语言实现移动热源的设置与加载,通过给定的工艺参数,对激光弯曲成形过程中温度场、位移场、应力场的动态变化特征了国外提出的基于距离准则算法和基于等角度准则算法规划扫描路径的基础电子等领域具有潜在的应用前景。由于激光弯曲成形技术的复杂性,近年来该项技术研究进展较为缓慢,关于激光弯曲成形技术如何选择适当的工艺参数和规划合理扫描路径来实现预定目标曲面成形,是激光弯曲成形技术的一形技术存在的问题,进行了研究和探索:首先,采用高功率半导体激光器对铝镁合金薄板进行了激光弯与弯曲角度之间的基本规律。进一步通过正交试验设计的方法,对激光弯曲成形的工艺参数进行优化,得出四个主要激光工艺参数对激光弯曲成形影响的主次顺序为:激光功率杷俣扫描次数獍咧本叮煌币驳玫搅弯曲成形时的最佳工艺参数组合,并加以试验验证,验证结果良好。接着,建立板材激光弯曲成形过程三维热力耦合计算模型,对弯曲过程和规律进行了分析。然后,对板材直线单曲面激光弯曲成形的形状控制进行了研究,在研究上,本文提出一种新的基于等间距准则规划扫描路径的算法。以给定的直线江苏大学硕士学位论文
单曲面形状为例,采用以上三种算法来规划扫描路径和计算路径上的弯曲角度大小,结合已经研究的工艺参数与弯曲角度之间的关系,通过实验验证了这三种算法的合理性和有效性。最后,对板材三维复杂曲面激光弯曲成形进行探索性研究,根据合成梯度向量是与扫描轨迹处处正交的原理,采用了基于目标曲面的扫描路径等高为数控程序,通过试验验证,实现了按照基于等高线扫描路径规划的激光弯杂曲面激光弯曲成形进行了研究,为推进激光弯曲成形技术的实际工业应用线规划策略。以典型复杂曲面旋转抛物面和马鞍面为例,借助软件编程,求出了曲面合成梯度向量和与其垂直的扫描路径,最后将数据导入转成曲成形加工。本文工作为铝镁合金板材激光弯曲成形的应用提供了理论与试验依据。论文针对预定目标曲面,对板材直线单曲面激光弯曲成形和三维复奠定了基础。关键词:激光弯曲,,薄板,扫描路径规划,参数优化,数值模拟铝一镁合金薄板激光弯曲成形规律及扫描路径规划研究Ⅱ
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