【摘 要】
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随着高精密产品向微型化趋势的发展,对微细塑性成形技术的研究具有十分重要的意义。本文采用激光微冲击技术,利用激光诱导的冲击波压力作用于T2紫铜表面上,使其产生微细塑性
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随着高精密产品向微型化趋势的发展,对微细塑性成形技术的研究具有十分重要的意义。本文采用激光微冲击技术,利用激光诱导的冲击波压力作用于T2紫铜表面上,使其产生微细塑性成形。目前对多点激光微冲击成形工艺、冲击形貌的表征还缺乏较为系统的研究。本文在分析激光冲击成形机理的基础上,采用实验和数值模拟相结合的方法,讨论了工艺参数对冲击变形及表面形貌的影响,进行了典型形状特征的成形实验和数值模拟研究,通过激光冲击微细塑性成形的分析与合理表征,为工艺参数的选取及表面质量控制提供依据。主要研究工作如下:(1)总结了激光冲击微细塑性成形的发展概况;介绍了激光诱导冲击波的作用机理;分析了激光冲击成形理论。(2)激光微冲击T2紫铜实验。分析了激光能量、光斑直径、冲击次数、板材厚度、凹模孔径对激光微冲击成形的影响。结果表明,单点冲击下,激光能量、冲击次数、凹模孔径与冲击变形量之间存在着明显的非线性递增关系,光斑直径、板材厚度与变形量之间存在着递减关系;多点激光微冲击搭接条件下,随着激光能量的增加,冲击表面波纹度增加;随着搭接率增大,板材变形量越大,表面平整度增大;随着光斑直径的增加,表面平整度增大。(3)激光微冲击T2紫铜的数值模拟。采用ABAQUS软件进行激光冲击T2紫铜板材单点、单道及典型路径的有限元模拟,并进行冲击变形及表面形貌表征。结果表明:实验结果与模拟结果具有较好的一致性,验证了激光冲击微细塑性成形数值模型的正确性,可以采用数值模拟进行冲击成形效果的预测。
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