[发明专利]一种激光数字化柔性成形方法及装置

权利要求书

1.一种激光数字化柔性成形方法，其特征在于，具体步骤为：

A)把脉冲激光的条状冲击区域看作为初应力作用的区域，作用效果由加载区域的宽度、应力大小和应力深度三个参数决定，其中应力区域的宽度可以用光斑直径来表示，在模型加载过程中可以假设应力的深度不变，通过应力值大小变化来表示实际激光冲击变形量的大小，采用等效初应力载荷的静态分析方法，把脉冲激光的冲击工艺参数等效成初应力载荷的大小，建立分析激光冲击作用变形量的有限元模型，可以对板料的激光变形问题进行分析，并且通过试验对模型进行验证，为成形工艺参数的计算奠定基础；

B)通过仿真方法建立等效应力与变形之间的关系，使得等效应力与变形量一一对应；

C)通过试验建立试验参数与变形之间的关系库，即激光参数与变形量之间的一一对应关系；

D)进而得到试验参数与等效应力的联系；

E)在有限院模型中，以等效应力为变量，校形量为计算目标，优化计算成形需要的等效应力和最佳冲击区域分布；

F)根据等效应力与工艺参数的对应关系可得到成形工艺参数，根据成形工艺参数和光斑分布路径，设置激光器参数和二维移动工作台参数，进行校形。

G)根据成形工艺参数和光斑分布路径，设置激光器参数和控制臂的移动参数，进行成形。

2.根据权利要求1所述的一种激光数字化柔性成形方法，其特征在于，所述脉冲激光形成能量密度在1GW/cm²以上。

3.一种激光数字化柔性成形装置，其特征在于，所述装置包括工件、控制臂、水管、光导纤维、激光器、计算机、激光束、水约束层以及夹具；所述工件通过夹具夹持，所述激光器发出激光束通过光导纤维到达工件表面，水流喷嘴的指向平行于激光头，所述水管连接水流喷嘴，水垂直流到工件表面，并在工件表面激光冲击区域形成厚度6-8mm的水约束层，所述计算机通讯端口控制控制制臂的移动，控制臂带动水流喷嘴和激光束的移动。

4.根据权利要求3所述的一种激光数字化柔性成形装置，其特征在于，所述激光器为短脉冲激光器，脉宽1-50ns。