[发明专利]一种提升激光辅助弯曲成形能力的方法

权利要求书

1.一种提高激光辅助弯曲成形方法，包括如下步骤：

1)建立成形材料的力学性能和热物性的相关性能参数、成形零件的结构、尺寸和形状数据库，以及材料在多物理场作用下的响应规律，建立计算平台和专家系统，并通过该计算平台对坯件的虚拟加工，对难成形、需要激光加工的位置以及激光加工参数进行预判断，以及加工时坯件的约束条件；

2)根据预应力下的弹性能分布状态设计光斑形状与激光头数量；

3)更具光斑形态通过计算平台和专家系统设计激光运动路径；

4)将步骤1)、2)、3)中的各项条件通过计算机控制系统转换成点热源加工的各项工艺参数；

5)在机械加工时，根据步骤4)中的参数通过计算机控制系统控制进行激光辅助加工以达到预期的成形效果；

6)在步骤5)加工的同时，用于测量坯件状态的传感器向控制系统反馈变形过程中的实时监控数据，计算机控制系统根据这些数据及时修正工艺参数，从而在整个加工过程中形成闭环控制；

7)如果未达到成形要求，在重复激光加工一定道次后，按照步骤1)——步骤3)重新设计下一步加工时坯件的约束条件及激光工艺参数；

8)重复步骤4)——步骤7)直至达到成形要求。

2.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述光斑形状与激光头数量为多点热源、线热源、条带扫描。

3.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述成形材料的力学性能和热物性的相关性能参数为：比热容、密度、热膨胀系数、热导率、弹性模量、屈服极限。

4.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述计算平台和专家系统为：有限元激光方法、有限差分计算方法、数据库、人工智能。

5.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述步骤4)中的工艺参数为：激光功率、光斑形状、扫描路径、扫描速度、机械载荷参数。

6.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述步骤5)中所述实时监控数据为应变，位移。

7.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述光斑形状为圆形截面、矩形截面、不规则形状截面。

8.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述光斑扫描路径依据预应力加载方式、光斑形状、成形目标因素确定；不同的光斑形状所决定的扫描路径不相同。

9.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述激光辅助弯曲成形方法重复加工一定次数后，所述零件弹性能转换效率逐渐降低；通过增加预载荷、加大弯曲量或更换大曲率胎模，进一步提高弹性能，从而增大成形量。

10.根据权利要求1中所述提高激激光辅助弯曲成形方法，其特征是：所述激光辅助弯曲成形，采用活动胎模实现多种外形的成形以及用于增大预载荷。