『金属加工』钛合金板料激光喷丸成形工艺研究( 二 )

可以看到，按1-2-3顺序喷丸成形后效果不是很好，虽然变形量达到2.48mm ，但只有中间喷丸部分成形较明显，没有达到整块板成形。喷丸次序为2-3-1情况下最大变形量达到2.8mm ，成形效果与前者差不多。喷丸次序为 1-3-2的最大变形量为3.8mm ，成形最接近理想效果，所以在此喷丸次序下成形效果最好。

本文插图
典型形状的成形模拟
在做完简单的二维成形后，可以研究稍微复杂一些的三维成形，这里选择用方板做球面成形，主要研究的是喷丸轨迹对成形的影响，首先对比的是十字和米字形，如图8、图9所示。

本文插图
模拟结果表明，随着激光喷丸覆盖率的增加，板料的弯曲变形面积在增大，弯曲弧度也在增加，变形也更规则，成形效果比较好。因为米字形喷丸覆盖率更广，使板的受力更均匀，所以成形之后的形状更规则如伞状。
通过以上模拟研究表明，选择不同的激光喷丸区域，就可以使板料呈不同的形状，具有极大的柔性，在实际加工中，可根据前述有关变形理论和数值模拟方法，预先设计出合理的分布方式，然后确定激光喷丸轨迹和工艺参数，最后对板料实施激光喷丸以得到所需板料形状。

本文插图
结语
通过ABAQUS软件对激光喷丸成形过程的试验模拟，并且对模拟得到的结果进行分析可知，激光加载压力的不同、喷丸路径的不同以及板料的形状对板料的变形都是有影响的。随着激光加载压力的增加，变形也随之增大。喷丸次数越多，变形越大；喷丸路径越多，变形的形状也不同。所以板料成形条件不是一定的，要不断地修改，直到达到最理想的效果。但是还有一些没讨论的因素对成形也有一定的影响，比如光斑大小、约束条件、网格划分及激光加载时间等一系列因素，这些都要在模拟过程中不断去调试，直到成形达到比较理想的效果。
专家点评：
文章通过喷丸轨迹对板料成形过程的试验和模拟研究，得到一种新的钣金成形方法，选择不同的激光喷丸区域，就可以使板料呈不同的形状，相比传统的模具冲压方法，可以节省大量的模具和工装费用，在单件和小批量产品的板料成形中，具有很好的柔性优势。
激光喷丸成形工艺涉及到很多因素，各种影响很难在同一个试验中得以体现，文章的亮点是通过有限元模拟过程，增强了板料成形效果的可预见性，节省了试验费用。
金属加工本文发表于《金属加工（冷加工）》2019年第8期29-31页，作者：中车戚墅堰机车有限公司李凡君，潘德昌，潘祁枫， _本文原题：《钛合金板料激光喷丸成形工艺研究》
【『金属加工』钛合金板料激光喷丸成形工艺研究】

本文插图
应国家工业主管部门要求，机工智库@机工战略、财经十一人、弗戈工业媒体和金属加工杂志社联合开展“疫情对制造业供应链影响”的问卷调研。调研旨在全面了解企业情况，对企业发展和政策制定给出建议，帮助制造业尽快复工复产。感谢您参与调查。
-End-