板料激光弯曲成形

激光弯曲成形的特点

激光弯曲成形的缺点
1）设备制造成本高，不适合大批量生产；
2）工艺受多重因素影响，弯曲变形结果可控性差，局部易出现变形 “不同步”现象，产品一致性不好。
应用
应用

应用
总结
1、激光弯曲成形的机理 2、激光弯曲成形的影响因素 （P、v、D、N） 3、激光弯曲成形的特点
谢谢！
一般用弯曲的角度α来表征弯曲变形的程度，激光加工参数主要包 括：激光功率P、扫描速度v、光斑直径D，扫描次数N。
激光弯曲成形的影响因素
为了更有效的研究加工参数对弯曲的的影响，常 将激光功率P、扫描速度v和光斑直径D等工艺参数耦 合成能量密度I(=P/vD)，考虑其耦合作用对板料激光 弯曲变形的影响。 P越大，同时V、D越小，则I 越大，弯曲角度越 大。要使板料发生弯曲对I 值有一定的要求，I 存在上 下阀值，材料不同，阀值也不同。

板料模具弯曲成形工艺遇到的问题
制造成本高、加工周期长，适合于大批量生产； 存在磨损，需要不定期修模； 易产生回弹、成形精度不高； 应用范围有限，对材料力学性能有高要求；

激光的产生与应用
随着激光技术的发展，特别是大功率工业激光器制造技术的日益成 熟，激光作为一种“万能”工具，已应用于材料的切割、焊接、弯 曲变形和表面改性处理等领域。
激光弯曲成形机理
屈曲机理
特点： 光斑直径较大、 功率较高，板厚 小，材料导热系 数高，厚向温度 梯度小，发生反 向弯曲
激光弯曲成形机理
增厚机理
特点：光斑直径接近于材料厚度，厚向温度梯度小， 横向温度梯度大，材料发生堆积墩粗
激光弯曲成形的影响因素
激光弯曲成形的影响因素
激光加工参数对弯曲角度的影响
板料激光弯曲成形
姓名：Michael 学号：SY1007 专业：材料加工
引言
材料加工主要方向：

液态金属加工（铸造）


固态金属连接加工（焊接）
固态金属塑性加工（锻压、板料冲压）
主要内容
激光弯曲成形的背景 激光弯曲成形机理 激光弯曲成形工艺的影响因素
激光弯曲成形的特点
激光弯曲成形的背景
激光弯曲成形的特点

激光弯曲成形的优点
与传统的模具成形工艺相比，它有以下优点：
1）无模、无外力成形，工序简单，无需制模、修模，生产周期短；
2）非接触式成形，无贴膜、回弹，成形精度高； 3）参数实时可调，加工柔性大，可对不同形状的零件进行加工；
4）适合于塑性差、冷成形困难的材料，如陶瓷、钛合金；
5）易于实现成形、切割、焊接等激光加工工艺的复合化，适用于大 型单件及小批量生产； 6）无噪声、无污染。
激光弯曲成形机理
温度梯度机理（TGM-Temperature Gradient Mechanism）
屈曲机理（BM-Bulging Mechanism）
增厚机理（UM-Upsetting Mechanism）
激光弯曲成形机理
温度梯度机理
特点： 激光功率高，光 斑直径小，扫描 速度快，温度梯 度大，应用最为 广泛
（注： 激光弯曲工艺起源于火焰弯曲）
激光弯曲成形技术
激光弯曲成形技术是一种利用高能激光束扫描板料表面产生 不均匀温度场诱发热应力使板料产生塑性变形的新型加工工艺。
激光弯曲成形示意图
激光弯曲成形技术
基本原理：它是基于材料的热胀冷缩特性，利用高能激光束扫描 板料表面，金属板料受到不均匀的加热，在厚度方向上会产生强 烈的温度梯度，从而引起非均匀分布的热应力，当这种热应力达 到材料的屈服极限时，板料就会发生塑性变形。 成形过程： 板料被照射的各部位依次经历加热和冷却两个阶段， 加热阶段产生反向弯曲，冷却阶段将产生正向弯曲，正反向弯曲 变形的角度差即为激光束一次扫描所形成的角度。