[发明专利]一种降低金属薄板激光弯曲成形翘曲量的能量调控方法

摘要

本发明属于金属薄板激光弯曲成形领域，涉及一种降低金属薄板激光弯曲成形翘曲量的能量调控方法。本发明采用“三段变速度+局部能量补偿”相结合方法针对翘曲变形进行校形，能量粗调：采用三段变速度方式在弯曲角度小的段位采用低速度保证较高的能量输入量，弯曲角度大的采用高速度保证较低的能量输入量；能量精调：采用局部能量补偿方式加工完成后再在弯曲角度小的局部区域扫描少量次数进一步对弯曲角度小的段位进行能量补偿；两方面组合可以有效降低金属薄板激光弯曲过程中的翘曲量，满足技术要求。本发明可应用于激光无模弯曲加工所需角度精度高的金属薄板成形领域。

主权项

1.一种降低金属薄板激光弯曲成形翘曲量的能量调控方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：按照尺寸要求，用剪板机裁剪金属薄板(2)，用夹持板(1)夹持金属薄板(2)的一端并放置在激光加工工作台上；步骤二：利用机床联动移动扫描线(8)到自由端(6)的距离，找准扫描线(8)的位置，调整辅助吹气(11)位置，防止加工过程中碰到吹气头，辅助吹气(11)的气压0.1MPa‑0.5MPa，保证加工过程中吹气的平稳；设置激光功率、脉冲宽度、脉冲频率和离焦量，其中激光功率为90w‑150w、离焦量为5mm‑10mm，扫描速度由金属薄板(2)的材料特性决定；为保证激光的稳定扫描，在扫描起点(9)和扫描终点(4)均空走2mm‑5mm；步骤三：能量粗调成形：按照如下的参数对金属薄板(2)进行N次反复扫描，对金属薄板(2)进行能量粗调加工；在扫描开始的A段L₁距离的扫描速度为V₁，在B段L₂距离的扫描速度为V₂，C段L₃距离的扫描速度为V₃，L₁、L₂和L₃长度满足L₂＝1/3L₁且L₁＝L₃，速度满足V₁＜V₃＜V₂，L₁、L₂和L₃之和为金属薄板(2)的宽度；为防止表面熔化，最低速度V₁根据金属薄板(2)材料确定；A、B和C段对应的能量分别为E₁、E₂和E₃，能量大小由速度决定，加工要求为保证金属薄板(2)表面不熔化且E₁＞E₃＞E₂；扫描次数N根据所需的弯曲角度确定；步骤四：能量精调成形：扫描完成后，冷却，冷却时间为2min‑5min，在A、C段局部加载激光，通过速度变化调整能量输入，A’段长度为L₁’，速度为V₁’并开激光，B’段长度为L₂’，速度为V₂’并关激光，C’段长度为L₃’，速度为V₃’并开激光，A’、B’和C’段长度满足0.9L₁≤L₁’≤1.1L₁、0.9L₂≤L₂’≤1.1L₂和0.9L₃≤L₃’≤1.1L₃，且速度大小满足V₁’≤V₁、V₂’≤V₂、V₃’≤V₃，L₁’、L₂’和L₃’之和为金属薄板(2)的宽度；继续局部扫描n次且局部扫描次数根据粗调加工后自由端(6)边缘各部分Z向高度结果来决定，A’、B’和C’段对应的能量分别为E₁’、E₂’和E₃’，保证能量输入满足E₁’＜E1、E₂’＜E₂、E₃’＜E₃，通过局部补偿的方式降低翘曲量。