Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Gia công bằng laser cho tấm có thanh gia cường chéo
Tóm tắt
Công nghệ gia công bằng laser được ứng dụng rộng rãi trong việc định hình các tấm với ưu điểm về hiệu suất cao, không cần khuôn và không sử dụng công cụ. Trong quá trình định hình tấm có các thanh gia cường chéo (PWCRB) với chiến lược quét liên tục tích hợp (ICSS), hiện tượng xoắn đã xảy ra. Hiện tượng này được gây ra bởi sự cong vênh của thanh gia cường giữa. Hành vi biến dạng của tấm khi được định hình bằng ICSS đã được nghiên cứu thông qua các mô phỏng số. Kết quả cho thấy ứng suất và biến dạng không đồng nhất dọc theo đường quét, điều này được gây ra bởi sự không đồng nhất của độ dày dọc theo đường quét. Do đó, một chiến lược quét biến dạng đồng nhất (CDSS) đã được đề xuất và ảnh hưởng của nó đến quá trình định hình của tấm đã được nghiên cứu trong các mô phỏng. Kết quả cho thấy ứng suất và biến dạng có xu hướng đồng nhất, và ứng suất dư của thanh gia cường giữa đã giảm nhằm tránh hiện tượng cong vênh của thanh gia cường giữa cũng như hiện tượng xoắn của tấm. Cả kết quả thí nghiệm và kết quả số đều cho thấy rằng PWCRB có thể được định hình một cách hiệu quả với chiến lược này.
Từ khóa
#Gia công laser #tấm gia cường chéo #chiến lược quét liên tục tích hợp #chiến lược quét biến dạng đồng nhất #mô phỏng số.Tài liệu tham khảo
Holman MC (1989) Autoclave age forming large aluminum aircraft panels. J Mech Work Technol 20:477–488
Wang X, Guo X, Chen G, Silvanus J (2008) Remark of integral panel forming. Mod Manuf Technol Equip 3:1–4 In Chinese
Liu J, Zhang S, Zeng Y, Li Z, Wu W, Wang Z, Xu Y, Ren L (2004) Determination of feature line equation for self-adapting incremental press bending. J Mater Sci Technol 20(6):739–742
Lin J, Ho KC, Dean TA (2006) An integrated process for modeling of precipitation hardening and spring back in creep age-forming. Int J Mach Tools Manuf 46(11):1266–1270
Thomson G, Pridham M (2001) Material property changes associated with laser forming of mild steel components. J Mater Process Technol 118(1):40–44
Shen H, Hu J, Yao Z (2010) Analysis and control of edge effects in laser bending. Opt Lasers Eng 48(3):305–315
Hu J, Cao Q, Shen H (2010) Experimental study on edge effects in laser bending. J Laser Appl 22(4):144–149
Namba Y (1985) Laser forming in space, proceedings of the international conference of laser and electro optics (ICALEO’85). Laser Institute of America, Boston, Orlando, pp 403–407
Geiger M, Vollertsen F (1993) The mechanisms of laser forming. CIRP Ann 42:301–304
Vollertsen F (1994) An analytical model for laser bending. Lasers Eng 2:261–276
Shen H, Shi Y, Yao Z (2006) Laser forming of plates using two sequent scans of different intervals. J Mech Eng Sci 220:507–511
Liu J, Sun S, Guan Y (2009) Numerical investigation on the laser bending of stainless steel foil with pre-stresses. J Mater Process Technol 209:1580–1587
Hu J, Dang D, Shen H, Zhang Z (2012) A finite element model using multi-layered shell element in laser forming. Opt Laser Technol 44:1148–1155
Lambiase F, Di Ilio A, Paoletti A (2013) An experimental investigation on passive water cooling in laser forming process. Int J Adv Manuf Technol 64:829–840
Cook F, Celentano D, Ramos-Grez J (2016) Experimental-numerical methodology for the manufacturing of cranial prosthesis via laser forming. Int J Adv Manuf Technol 86:2187–2196
Magee J, Watkins KG, Steen WM, Calder N, Sidhu J, Kirby J (1997) Edge effects in laser forming. Proc LANE’97 2:399–408
Magee J, Watkins KG, Steen WM, Calder N, Sidhu J, Kirby J (1998) Laser bending of high strength alloys. J Laser Appl 10(4):149–155
Bao J, Yao YL (2001) Analysis and prediction of edge effects in laser bending. J Manuf Sci Eng 123:53–61
Shen H, Zhou J, Shi Y, Yao Z, Hu J (2007) Varying velocity scan in laser forming of plates. Mater Sci Technol 23(4):483–486
Kant R, Joshi SN (2016) Thermo-mechanical studies on bending mechanism, bend angle and edge effect during multi-scan laser bending of magnesium M1A alloy sheets. J Manuf Process 23:135–148
Shi Y, Zhang C, Sun G, Li C (2016) Study on reducing edge effects by using assistant force in laser forming. J Mater Process Technol 227:169–177
Zaeh MF, Hornfeck T (2008) Development of a robust laser beam bending process for aluminum fuselage structures. Prod Eng 2(2):149–155
Paramasivan K, Das S, Misra D (2014) A study on the effect of rectangular cut out on laser forming of AISI 304 plates. Int J Adv Manuf Technol 72(9):1513–1525
Safari M, Farzin M (2013) Experimental and numerical investigation of laser bending of tailor machined blanks. Opt Laser Technol 48(11):513–522
Safari M, Farzin M, Ghaei A (2013) Investigation into the effects of process parameters on bending angle in the laser bending of tailor machined blanks based on a statistical analysis. J Laser Appl 25(5):052001-1–052001-10
Safari M, Farzin M (2014) A study on laser bending of tailor machined blanks with various irradiating schemes. J Mater Process Technol 214:112–122
Safaria M, Mostaan H, Farzin M (2016) Laser bending of tailor machined blanks-effect of start point of scan path and irradiation direction relation to step of the blank. Alexandria Eng J 55:1587–1594
Ma M (1994) Elastic and inelastic analysis of panel collapse by stiffener buckling. University, Virginia Polytechnic Institute and State
Fu S, Yang L, Wang Y, Zhang H (2016) The measurement of the laser absorption coefficient of aluminum alloy plate before and after being coated with graphite. Sci Technol Eng 16(35):171–175 In Chinese
Wang Z (2000) Aluminum alloy and its processing manual. Central South University Press, Changsha In Chinese
Fu S, Yang L, Wang Y, Zhang H, Chen Y (2016) The edge effect restraint strategy of plate under laser forming technology. Sci Technol Eng 16(34):38–43 In Chinese