隨著輕量化的工業(yè)發(fā)展趨勢,零件制造過程中不可避免需要多種材料間的耦合使用,因此對多種材料間的塑性成形連接技術(shù)提出了更高的要求。激光沖擊鉚接成形是激光沖擊成形技術(shù)與無鉚釘鉚接技術(shù)的新型結(jié)合,旨在利用激光誘導(dǎo)沖擊波的力學(xué)效應(yīng)迫使目標(biāo)箔材產(chǎn)生塑性變形,以實現(xiàn)微尺度下多層超薄板材間的機(jī)械連接。本課題在單層銅箔和開孔不銹鋼板鉚接成形的基礎(chǔ)上,探索了同質(zhì)或異質(zhì)箔材的激光沖擊鉚接成形,最終實現(xiàn)了雙層金屬箔材與開孔不銹鋼板的鉚接連接。利用脈沖激光誘導(dǎo)產(chǎn)生的等離子體,爆炸形成高壓沖擊波以驅(qū)動金屬箔材產(chǎn)生特定的塑性變形,形成嵌入式互鎖結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)多層材料間的連接。本文從數(shù)值模擬、可行性及參數(shù)實驗和鉚扣力學(xué)性能三個方面對雙層箔材和開孔不銹鋼板的激光沖擊鉚接成形進(jìn)行了研究。主要工作及結(jié)論如下:(1)數(shù)值模擬研究。以Cu/Cu/Ss組合為研究對象,對雙層箔材/開孔不銹鋼板的激光沖擊鉚接過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究,初步確定此連接技術(shù)在實現(xiàn)多層板材間連接的理論可能性。通過建立激光沖擊鉚接有限元模型并進(jìn)行求解,揭示了鉚接過程中材料幾何形狀演變、材料塑性流動和連接機(jī)理,并研究了主要工藝變量(激光能量和成形高度)對鉚接變形特性的...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２激光沖擊微拉深工藝流程［４Ｇ］??

進(jìn)行了觀察，并從實驗和數(shù)值模擬兩個角度開展了銅箔的微彎曲研究［２５］；德國的??Ｆ．Ｖｏｌｌｅｒｔｓｅｎ對激光沖擊微拉深工藝進(jìn)行了研究，并探討了脈沖次數(shù)、激光能量、??材料以及模具孔徑等工藝參數(shù)的影響［３８４１］，激光沖擊微拉深工藝流程如圖１．２所??示，當(dāng)激光束照射到吸收層，吸....

圖１．５連接工藝實驗原理與裝置??

２０１１年，德國的Ｗｉｅｌａｇｅ和Ｖｏｌｌｅｒｔｓｅｎ利用脈沖激光實現(xiàn)了微尺度下鋁箔的??拉深成形并形成了底切結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)凹模直徑以及凹模深度會對產(chǎn)生的底切結(jié)構(gòu)造??成影響［４５］。圖１．４所示為此研究的實驗原理和裝置圖。??Ｌａｓｅｒ?ｂｅａｍ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ?ｅ??？?ｙ?Ｓ....

圖１．４激光沖擊成形工藝原理圖［４５］??

２０１１年，德國的Ｗｉｅｌａｇｅ和Ｖｏｌｌｅｒｔｓｅｎ利用脈沖激光實現(xiàn)了微尺度下鋁箔的??拉深成形并形成了底切結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)凹模直徑以及凹模深度會對產(chǎn)生的底切結(jié)構(gòu)造??成影響［４５］。圖１．４所示為此研究的實驗原理和裝置圖。??Ｌａｓｅｒ?ｂｅａｍ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ?ｅ??？?ｙ?Ｓ....

圖１．７沖裁同步激光沖擊鉚接原理圖［４９］??

ｍ＾９：＿?餘攀??ＳＢｍＳＢ＾ｍ??圖１．６鋁箔－不銹鋼板鉚扣的截面形貌ｔ４？ｌ??２０１５年，Ｗｉｅｌａｇｅ和Ｖｏｌｌｅｒｔｓｅｎ對激光誘導(dǎo)沖擊波作用下箱材的變形特性進(jìn)??行了深入的研究［４＼結(jié)果表明激光沖擊連接工藝適用于微尺度下的薄板連接，該??工藝是一個循序漸進(jìn)的過程，隨....

本文編號：3944969