管材激光弯曲成形的试验与模拟研究的开题报告

管材激光弯曲成形的试验与模拟研究的开题报告一、研究背景及意义随着工业自动化程度的不断提高，传统的管子加工方式已经越来越难以满足现代工业的生产要求。而激光管材弯曲技术因其高效、精确、灵活等优势，已经逐渐成为了管子加工的主流技术之一。传统的管子弯曲技术一般采用手工或机械弯曲的方式，这种方法需要根据不同的管子直径、壁厚等参数来选择相应的模具和工艺参数，而且由于机械弯曲力度难以控制，常常会导致管材的变形、裂纹等缺陷。激光管材弯曲技术则可以通过控制激光束的位置和强度来实现弯曲，具有高精度、高效率、低成本等优势，可以在不同材质和尺寸的管子上实现高质量的弯曲。目前，国内外对于激光管材弯曲成形技术的研究已经取得了一定的进展，但是这个领域仍然存在一些问题需要解决。比如，如何选择适当的激光参数和工艺参数，以及如何在弯曲过程中抑制管材的塑性变形等问题。因此，本研究将进行管材激光弯曲成形的试验与模拟研究，以期提高管材弯曲成形的精度和效率。二、研究内容和技术路线（一）研究内容本研究的主要内容包括：1、设计和制作适用于激光管材弯曲的试验装置，并选择合适的管材进行试验研究。2、对不同激光参数和工艺参数进行试验比较，分析其对弯曲成形过程的影响。3、利用有限元分析软件建立管材激光弯曲成形的数值模拟模型，通过模拟研究分析不同工艺参数对管材的变形及弯曲角度的影响。4、对实验和模拟结果进行比较和验证，总结管材激光弯曲成形技术的优缺点和应用前景。（二）技术路线1、试验装置的设计与制作本研究将采用激光弯曲机来进行实验研究，该机主要由导轨、丝杆、电机、夹具、激光发射器等部件组成，可对不同规格尺寸的管材进行激光加工，实现精准的弯曲成形。激光源采用气体雷射，其切割质量高，精度高，切割速度快，适用于各种金属材料的切割。2、试验参数的选择选择合适的激光参数和工艺参数对管材弯曲成形具有至关重要的作用。本研究将考虑激光功率、速度、半径等因素，以及管材的直径、壁厚、材质等因素进行多组实验对比，获取最佳的弯曲成形参数。3、数值模拟采用ABAQUS软件对管材激光弯曲成形的过程进行模拟，通过对不同工艺参数的模拟对比，获取最佳的管材激光弯曲成形参数。4、实验验证将实验结果与数值模拟结果进行比较和验证，总结管材激光弯曲成形技术的优缺点和应用前景。三、预期研究成果1、完成管材激光弯曲成形的试验与模拟研究，设计出可实用的管材激光弯曲成形工艺。2、提高管材弯曲成形的精度和效率，为激光管材弯曲技术的推广和应用提供技术支撑。3、为相关企业提供管材激光弯曲成形技术的解决方案，促进企业技术水平的提升和产品质量的改善。四、参考文献[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