管材激光彎曲成形的試驗與模擬研究的開題報告

管材激光彎曲成形的試驗與模擬研究的開題報告一、研究背景及意義隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，傳統(tǒng)的管子加工方式已經(jīng)越來越難以滿足現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)要求。而激光管材彎曲技術(shù)因其高效、精確、靈活等優(yōu)勢，已經(jīng)逐漸成為了管子加工的主流技術(shù)之一。傳統(tǒng)的管子彎曲技術(shù)一般采用手工或機械彎曲的方式，這種方法需要根據(jù)不同的管子直徑、壁厚等參數(shù)來選擇相應(yīng)的模具和工藝參數(shù)，而且由于機械彎曲力度難以控制，常常會導(dǎo)致管材的變形、裂紋等缺陷。激光管材彎曲技術(shù)則可以通過控制激光束的位置和強度來實現(xiàn)彎曲，具有高精度、高效率、低成本等優(yōu)勢，可以在不同材質(zhì)和尺寸的管子上實現(xiàn)高質(zhì)量的彎曲。目前，國內(nèi)外對于激光管材彎曲成形技術(shù)的研究已經(jīng)取得了一定的進展，但是這個領(lǐng)域仍然存在一些問題需要解決。比如，如何選擇適當(dāng)?shù)募す鈪?shù)和工藝參數(shù)，以及如何在彎曲過程中抑制管材的塑性變形等問題。因此，本研究將進行管材激光彎曲成形的試驗與模擬研究，以期提高管材彎曲成形的精度和效率。二、研究內(nèi)容和技術(shù)路線（一）研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容包括：1、設(shè)計和制作適用于激光管材彎曲的試驗裝置，并選擇合適的管材進行試驗研究。2、對不同激光參數(shù)和工藝參數(shù)進行試驗比較，分析其對彎曲成形過程的影響。3、利用有限元分析軟件建立管材激光彎曲成形的數(shù)值模擬模型，通過模擬研究分析不同工藝參數(shù)對管材的變形及彎曲角度的影響。4、對實驗和模擬結(jié)果進行比較和驗證，總結(jié)管材激光彎曲成形技術(shù)的優(yōu)缺點和應(yīng)用前景。（二）技術(shù)路線1、試驗裝置的設(shè)計與制作本研究將采用激光彎曲機來進行實驗研究，該機主要由導(dǎo)軌、絲桿、電機、夾具、激光發(fā)射器等部件組成，可對不同規(guī)格尺寸的管材進行激光加工，實現(xiàn)精準(zhǔn)的彎曲成形。激光源采用氣體雷射，其切割質(zhì)量高，精度高，切割速度快，適用于各種金屬材料的切割。2、試驗參數(shù)的選擇選擇合適的激光參數(shù)和工藝參數(shù)對管材彎曲成形具有至關(guān)重要的作用。本研究將考慮激光功率、速度、半徑等因素，以及管材的直徑、壁厚、材質(zhì)等因素進行多組實驗對比，獲取最佳的彎曲成形參數(shù)。3、數(shù)值模擬采用ABAQUS軟件對管材激光彎曲成形的過程進行模擬，通過對不同工藝參數(shù)的模擬對比，獲取最佳的管材激光彎曲成形參數(shù)。4、實驗驗證將實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進行比較和驗證，總結(jié)管材激光彎曲成形技術(shù)的優(yōu)缺點和應(yīng)用前景。三、預(yù)期研究成果1、完成管材激光彎曲成形的試驗與模擬研究，設(shè)計出可實用的管材激光彎曲成形工藝。2、提高管材彎曲成形的精度和效率，為激光管材彎曲技術(shù)的推廣和應(yīng)用提供技術(shù)支撐。3、為相關(guān)企業(yè)提供管材激光彎曲成形技術(shù)的解決方案，促進企業(yè)技術(shù)水平的提升和產(chǎn)品質(zhì)量的改善。四、參考文獻[1]Cheng,Y.,Chu,X.,Lv,C.,&Hu,B.(2016).PrecisioncuttingofsinteredNd–Fe–Bmagnetsusingapulsedgreenlaser.InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,82(9-12),1923-1931.[2]Wang,G.,Lv,Y.,Zhao,J.,&Rao,B.(2020).Failuremodesandultimatestrengthanalysisoflaser-weldedcorrugatedstainlesssteelpanelsunderin-planeshearloading.InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechn