[发明专利]基于激光推进制作板料冲击成形极限图的方法与装置

权利要求书

1.一种基于激光推进制作板料冲击成形极限图的方法，包括数据的采集和板料冲击成形极限图的绘制，其特征在于，采用重复频率脉冲激光器产生的冲击波推进子弹，子弹产生动量作用在不同宽度板料上，子弹导向结构保证冲击力的作用点和作用方向，使板料变形均匀，数据可测，具体步骤如下：

A）在板料上印制精细网格, 并切成不同宽度的板料；

B）把以上板料放在凹模上，用带压延筋的压边圈压死，板料无网格的一面与推进子弹相对；

C）推进子弹涂覆吸收层，并安装在带有约束层的冲击装置上；

D）启动激光器，调节工艺参数；

E）进行冲击试验，检测仪测到板料破裂时，停止激光冲击；

F）取出板料，检测板料上破裂点附近椭圆的长轴和短轴值，并计算转换成主次应变值；

G）改变板料的长宽比，并重复步骤B）～F），获取至少五组实验数据；

H）将上述实验得到的各组主应变值和次应变值描绘在以主应变和次应变为坐标轴的坐标系中，连接成曲线，就得到板料的激光冲击成形极限图。

2.根据权利要求1所述的基于激光推进制作板料冲击成形极限图的方法，其特征在于，用于激光推进板料冲击成形的重复频率脉冲激光器发出激光脉宽为1ns～200ns、能量为10uJ～100J、光斑调节装置调节的光束直径为0.1 mm～20mm。

3.一种基于激光推进制作板料冲击成形极限图装置，其特征在于，包括中央控制处理器(1)、激光控制器(2)、重复频率脉冲激光器(3)、光斑调节装置(4)、玻璃(5)、黑漆涂层(6)、支架(7、8) 、子弹(9)、压边圈(10)、板料(11)、凹模(12)、 多轴坐标台(13) 、超声热成像检测仪(14)、坐标轴转动控制器(15)；中央控制处理器(1)和激光控制器(2)、超声热成像检测仪(14)及坐标轴转动控制器(15)电气相连，激光控制器(2)的输出和重复频率脉冲激光器(3)的输入相连，玻璃(5)固定在支架(7、8)上，覆有黑漆涂层(6)的子弹(9)面对激光束的一面放入支架(7、8)里紧靠着玻璃（5）构成受冲击体系，重复频率脉冲激光器(3)通过光斑调节装置(4)发出的激光束作用于受冲击体系(5、6、7、8、9)，带有吸收层的子弹在激光冲击下产生动量作用于板料(11)上使板料（11）均匀变形，板料（11）通过压边圈(10)压装在凹模(12)上构成夹具系统，凹模(12)安装在多轴坐标台(13)上，多轴坐标台(13)受坐标轴转动控制器(15)控制，超声热成像检测仪(14)放在凹模(12)的内腔里检测板料破裂。

4.根据权利要求3所述的基于激光推进制作板料冲击成形极限图装置，其特征在于，子弹（9）的形状根据板料（11）的尺寸而定，当板料（11）的长宽比大于0.2时，采用实体子弹，当板料（11）的长宽比小于0.2时，采用具有导向作用的导向子弹，质量为1 g ~5g，且这两种子弹头的曲率半径相同。