激光沖擊銅箔飛片及其復(fù)合成形研究.pdf

1、本文分析了國(guó)內(nèi)外金屬微塑性成形工藝的研究現(xiàn)狀,介紹了激光沖擊微塑性成形技術(shù),結(jié)合激光驅(qū)動(dòng)飛片技術(shù),提出了利用激光沖擊飛片進(jìn)行復(fù)合成形的新方法?；趯?duì)激光沖擊飛片及利用高速飛片進(jìn)行復(fù)合成形的機(jī)理分析,開展了激光沖擊飛片復(fù)合成形的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬。主要工作有以下幾個(gè)方面:
　　 提出了激光沖擊形成飛片、利用高速飛片進(jìn)行復(fù)合成形的工藝方法,進(jìn)行了激光沖擊飛片及其復(fù)合成形過程的解析研究,探討了飛片速度對(duì)成形的影響機(jī)制,給出了飛片獲得的

2、最小極限速度和高速飛片復(fù)合成形的極限速度公式,得到了激光沖擊飛片的復(fù)合成形規(guī)律,為激光沖擊飛片復(fù)合成形中工藝參數(shù)的估算和成形結(jié)果的預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。
　　 設(shè)計(jì)并搭建了激光沖擊飛片及其復(fù)合成形實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),開展了系列探索性實(shí)驗(yàn)研究,探討了激光能量、靶材厚度、剪切模具孔徑對(duì)獲得飛片質(zhì)量的影響,以及激光能量、成形模具孔徑對(duì)成形質(zhì)量的影響。研究表明:激光能量的增加、靶材厚度的減小以及剪切模具孔徑的增大均有利于飛片的獲得;隨著激光能量的增加,

3、成形結(jié)果由脹形件逐漸向環(huán)形剪切件過渡;隨著成形模具孔徑的增加,脹形件和環(huán)形剪切件的平整性均降低,但表面粗糙度變化不明顯。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在合適的工藝參數(shù)下,能夠獲得具有良好成形性能的激光沖擊飛片,在此基礎(chǔ)上利用高速飛片進(jìn)行復(fù)合成形,最終得到具有優(yōu)異效果的脹形件及環(huán)形剪切件。
　　 基于ANSYS/LS-DYNA軟件平臺(tái),利用顯式動(dòng)態(tài)分析模型,結(jié)合Johnson-cook應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)方程,建立了激光沖擊銅箔飛片成形脹形件的數(shù)值模型,