The invention provides a laser flexible bending arc forming method for metal plate, which can be used for rapid bending forming of metal plate single circle arc and different arc combination line groove structure. The temperature gradient mechanism based on laser scanning for sheet metal, along the path of laser scanning, laser scanning line area will produce obvious temperature gradient, resulting in uneven distribution of thermal stress along the scanning line, so that the board to produce three-dimensional surface deformation. According to the expectations of the arc groove shape forming, by changing the number of laser scanning line shape, each scan path of each part of the laser parameters and the laser scanning path, forming fast high precision bending laser combined with the appropriate path planning can achieve different types of circular groove.
【技术实现步骤摘要】
一种金属板材激光柔性弯曲成形圆弧槽的方法
本专利技术属于金属板材激光弯曲成形
,特别涉及一种激光柔性弯曲成形圆弧槽的方法,可用于各类圆弧槽形舱壁件的无模具柔性成形。
技术介绍
各类圆弧槽形舱壁件的无模具柔性加工一直是加工成形的难点。相较于传统模具加工方法,激光弯曲成形作为一种柔性、无模、无外力、非接触的快速成形技术,其易于实现自动化,易于对激光弯曲扫描路径进行柔性化设计,可实现复杂形状直接弯曲成形,利用激光弯曲成形技术对激光弯曲扫描路径进行规划,可以实现单一圆弧、不同圆弧组合等各类槽的无模、快速弯曲成形,适合于单件、小批量生产,能够有效降低模具制造成本。激光柔性弯曲成形单一曲率、曲率方向相反两段圆弧槽的方法能够充分发挥激光制造柔性化特征,易于实现各类圆弧槽的加工成形,能够充分节约制造成本,加快零件研发速度。文献1“板料激光曲线弯曲成形的数值模拟[J],陈敦军,龙丽,吴诗,郑有炓,中国机械工程,2003,14(13)1152-1155”报道了利用有限元对激光曲线弯曲过程的温度场和形变场进行模拟,分析认为激光曲线弯曲时由于激光作用后在板材厚度方向的温度梯度导致板材内部不均匀热应力是板材发生了局部塑性变形,并且在自由端一侧产生三维曲面变形。文献2“板料激光正弦扫描成形研究[J],张鹏,高宏亮,初冠南,制造技术与机床,2007,3:35-38”报道了利用有限元模拟对正弦扫描路径下板料激光成形过程进行分析。认为在工艺参数相同的情况下,正弦扫描时,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。文献3“层合板激光弯曲试验与弯折区过渡层材料特性研究[ ...
【技术保护点】
一种金属板材激光柔性弯曲成形圆弧槽的方法,其特征在于,步骤如下:步骤一、首先,将金属板材裁剪为所需尺寸,其一端利用夹具夹持并放置在激光加工工作台上;根据预期加工圆弧槽的形状,用数控机床设置激光弯曲扫描路径在金属板材上进行预期圆弧槽加工;每条激光扫描路径下的各部分圆弧直径之和大于金属板材宽度;步骤二、单次激光弯曲由于激光扫描路径曲率影响弯曲角度,根据激光扫描路径曲率变化改变各圆弧段激光参数(包括激光功率、激光离焦量、激光扫描速度)使得各圆弧段单次激光弯曲角度一致;根据最终需求弯曲角度,确定扫描次数,通过控制激光往复扫描次数使金属板材弯曲至期望角度;对于每条激光弯曲扫描路径,圆弧槽各部分弯曲角度均小于90°;步骤三、弯曲成形过程侧吹0.2MPa氮气保护气体,对激光加工降温定形,并形成气体保护层防止金属板材高温氧化。
【技术特征摘要】
1.一种金属板材激光柔性弯曲成形圆弧槽的方法,其特征在于,步骤如下:步骤一、首先,将金属板材裁剪为所需尺寸,其一端利用夹具夹持并放置在激光加工工作台上;根据预期加工圆弧槽的形状,用数控机床设置激光弯曲扫描路径在金属板材上进行预期圆弧槽加工;每条激光扫描路径下的各部分圆弧直径之和大于金属板材宽度;步骤二、单次激光弯曲由于激光扫描路径曲率影响弯曲角度,根据激光扫描路径曲率变化改变各圆弧段激光参数(包括激光功率、激光离焦量、激光扫描速...
【专利技术属性】
技术研发人员:王续跃,王高烽,李紫慧,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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