基于激光推进制作板料冲击成形极限图的方法与装置

摘要

本发明涉及一种激光冲击板料成形技术领域成形极限图的制作方法与装置，具体是一种基于激光推进制作板料成形极限图的方法与装置。主要用于判断板料的颈缩或破裂等失效变形，评价其成形性能。其方法是通过激光控制器（2）使重复频率脉冲激光器(3)发出一定激光脉宽的激光束，光斑调节装置调节光斑直径的大小，激光束作用在子弹上，子弹在激光作用下产生动量作用在不同宽度板料上，子弹导向结构随板料的宽度不同而改变，子弹导向结构保证冲击力的作用点和作用方向，使板料变形均匀；通过改变板料（11）的长宽比，来获得不同应变比下的极限应变点，得到板料的成形极限图。

主权项

一种基于激光推进制作板料冲击成形极限图的方法，包括数据的采集和板料冲击成形极限图的绘制，其特征在于，采用重复频率脉冲激光器产生的冲击波推进子弹，子弹产生动量作用在不同宽度板料上，子弹导向结构保证冲击力的作用点和作用方向，使板料变形均匀，数据可测，具体步骤如下：A）在板料上印制精细网格, 并切成不同宽度的板料；B）把以上板料放在凹模上，用带压延筋的压边圈压死，板料无网格的一面与推进子弹相对；C）推进子弹涂覆吸收层，并安装在带有约束层的冲击装置上；子弹（9）的形状根据板料（11）的尺寸而定，当板料（11）的长宽比大于0.2时，采用实体子弹，当板料（11）的长宽比小于0.2时，采用具有导向作用的导向子弹，实体子弹和导向子弹的质量为1g～5g，且这两种子弹头的曲率半径相同；D）启动激光器，调节工艺参数；重复频率脉冲激光器发出激光脉宽为1ns～200ns、能量为10uJ～100J、光斑调节装置调节的光束直径为0.1 mm～20mm；E）进行冲击试验，检测仪测到板料破裂时，停止激光冲击；F）取出板料，检测板料上破裂点附近椭圆的长轴和短轴值，并计算转换成主次应变值；G）改变板料的长宽比，并重复步骤B）～F），获取至少五组实验数据；H）将上述实验得到的各组主应变值和次应变值描绘在以主应变和次应变为坐标轴的坐标系中，连接成曲线，就得到板料的激光冲击成形极限图。