3003铝合金激光冲击微挤压成形研究

王匀; 范苏湘; 甘斐; 王荣茂; 徐国峰; 殷苏民

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.026

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3003铝合金激光冲击微挤压成形研究

王匀 , 范苏湘 , 甘斐 , 王荣茂 , 徐国峰 , 殷苏民

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Citation:

3003铝合金激光冲击微挤压成形研究

1.
江苏大学机械工程学院, 镇江 212013
基金项目:
国家自然科学基金资助项目(50975126;51179076);江苏省"333工程"科研资助项目(BRA2011180);数字化制造技术省高校重点建设实验室基金资助项目(HGDML-1002)
中图分类号: TG485

Investigation into micro-extrusion forming based on laser shock in 3003 aluminum alloy

1.
School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China
CLC number: TG485

摘要: 微挤压模约束下的激光冲击微体积成形技术是利用激光诱导的冲击波使局部金属在凹模约束下产生体积变形的一种成形新技术。为了分析不同板厚(0.12mm,0.15mm,0.17mm和0.22mm)的3003铝合金在不同凹模孔径(0.4mm,0.7mm,0.9mm和1.1mm)约束下的成形深度,采用建立有限元模型进行数值分析的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了不同板厚和不同孔径成形下成形深度的数据。结果表明,成形深度随板厚的增大而增大趋势逐渐减小;对于同一厚度,板料成形深度随孔径的增大呈非线性增大趋势;对于同一点冲击,冲击次数对板料的成形深度影响很大。数值分析结果与实验吻合度较好,这一结果对微体积成形质量控制是有帮助的。
- 激光技术 /
- 微挤压成形 /
- 数值分析 /
- 微凹模
Abstract: The micro-bulk forming with laser shock under the restriction of micro-extrusion die is a kind of new forming technology, which utilizes shockwave induced by laser to produce volume deformation of local sheet metal under the constraint of the die. A model of micro-extrusion of laser shock was developed to analyze the forming depth of different sheet thickness (0.12mm, 0.15mm, 0.17mm and 0.22mm) of 3003 aluminum alloy under different diameters of the micro-dies (0.4mm, 0.7mm, 0.9mm and 1.1mm). After establishing finite element model for numerical analysis, theoretical analysis and experimental verification were carried out and the data of the forming depth were obtained under different thickness and different diameters of the micro-dies. The results show that the forming depth increases sharply, then slowly with the increase of sheet thickness. For the same thickness, the sheet forming depth increases with the increase of diameter of the micro-die in a non-linear way. For the single shock, the number of shock has a great influence on the sheet forming depth. It is found that the simulation results are in accordance with experimental results, which gives support for the quality control of micro-bulk forming.
- laser technique /
- micro-extrusion /
- numerical analysis /
- micro die

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3003铝合金激光冲击微挤压成形研究

1. 江苏大学机械工程学院, 镇江 212013

收稿日期: 2013-01-28
录用日期: 2013-04-02
网络出版日期: 2013-11-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50975126;51179076);江苏省"333工程"科研资助项目(BRA2011180);数字化制造技术省高校重点建设实验室基金资助项目(HGDML-1002)

关键词:

摘要: 微挤压模约束下的激光冲击微体积成形技术是利用激光诱导的冲击波使局部金属在凹模约束下产生体积变形的一种成形新技术。为了分析不同板厚(0.12mm,0.15mm,0.17mm和0.22mm)的3003铝合金在不同凹模孔径(0.4mm,0.7mm,0.9mm和1.1mm)约束下的成形深度,采用建立有限元模型进行数值分析的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了不同板厚和不同孔径成形下成形深度的数据。结果表明,成形深度随板厚的增大而增大趋势逐渐减小;对于同一厚度,板料成形深度随孔径的增大呈非线性增大趋势;对于同一点冲击,冲击次数对板料的成形深度影响很大。数值分析结果与实验吻合度较好,这一结果对微体积成形质量控制是有帮助的。