复杂薄壁结构零件的成形是制造领域亟待解决的重要技术难题之一。激光辅助预应力成形方法或能有效解决上述难题。本项目以典型结构钣金件试件为研究对象,通过实验和数值模拟相结合的方法,针对该技术建立了实验装备和数值模型,开展了可行性研究、成形规律研究、主控参数研究以及成形后的材料研究等多方面的工作。主要成果如下1,该方法应用于复杂薄壁结构零件的成形是可行的;2,通过量纲分析和数值模拟提取了影响成形的主控参数;3,分析了激光参数对成形能力的影响,结果表明,П1、П2对成形能力起增强作用,П3则相反。改变光斑形状使之更加匹配弹性能分布能显著提高成形能力。4,预应力参数研究表明,在弹性范围内,预应力越大,成形量越大。在载荷增量成形的条件下,随着加载次数的增加,样件的成形量随之增加。但对于薄板样件,因材料的软化程度不断增加,其成形增量逐渐下降并趋近于0。而对于复杂结构样件,由于应变硬化,其屈服强度升高,成形能力因此逐渐提升;5,结构参数研究表明,筋条越高,成形能力越低;6,成形后零件的硬度测试和拉-拉疲劳强度测试结果表明,激光辅助成形样件在局部软化效应和结构变形硬化耦合作用下,疲劳性能与原始样件相当。
英文主题词forming; laser; plastic deformation; numerical simulation