[实用新型]一种多方位激光冲击加工系统

说明书

本实用新型的一种多方位激光冲击加工系统，包括激光发生系统、导光和分光系统和加工系统；导光和分光系统包括导光管、全反镜和冲击头；所述导光管包括有水平设置的主管路，主管路端部设置有全反镜一并垂直向下设置有支路一，支路一下端设置有冲击头一；冲击头一周侧均布若干喷嘴，喷嘴上连接有喷水装置；主管路中部设置有具有角度调节功能的全反调节镜并向下设置有支路二，所述全反调节镜位于支路一和支路二的分叉处，且反光面朝向支路二，支路二呈L型，支路二拐角处设置有全反镜二，支路二端部设置有冲击头二。本实用新型无需重复装夹便能够对同一工件依次进行变径和表面微处理的多方位加工，提高加工效率。

技术领域

本实用新型属于激光加工技术领域，尤其涉及一种多方位激光冲击加工系统。

背景技术

变径管作为管路系统中的功能元件、弹性变形补偿元件以及不同管件连接的过渡接头，在航空、航天和汽车等领域中有着广泛应用，其常用的加工方法有：分段冲压再焊接、爆炸成形和内高压液力成形。

分段冲压再焊接是目前变径管加工最常用的加工方法，它先将图纸中设计的变截面管件按照直径大小和变化的趋势将管件分割成不同的几个部分，再对不同部分各自进行冲压加工成形，最后把各部分通过焊接的方法连接成整体。通过冲压焊接加工得到的变径管具有节省原材料、重量轻等优点，然而管件在焊接后需要进行必要的手工修整，以消除焊接变形，尤其是焊缝的存在不仅影响其强度，而且该处存在的有害残余拉应力降低管件的抗应力腐蚀能力，缩短了管件的使用寿命。

爆炸胀形是在坯料管内部放置炸药，通过炸药爆炸产生的冲击波作为管径变形的力源。其分为不使用模具的自由爆炸胀形和使用模具的有模胀形两种。变径管的爆炸胀形具有模具简单、生产效率高等优势，然而加工中存在着炸药用量难以控制，管件加工质量难以精确控制，加工的安全性较差等不足。

金属变径管的内高压液力成形就是采用液体作为传递成形力的介质，通过在管两端施加轴向力，在管坯内部形成内高压，在内压和轴力的联合作用下使管坯贴靠模具而成为所需的管件。内高压成形可以将多个不同截面形状的管件一次成形，减少了模具数量，也无需后续焊接工序，管件表面质量高，生产效率较高。然而在成形时，需要复杂的液压设备，内压与轴向载荷常常难以合理匹配，造成管材成形后失稳，使管件发生折叠、起皱与破裂等失效。目前该技术仅限于铝合金、不锈钢等屈服强度较低的材料的管件成形，还难以适应屈服强度较高的钛合金类的管件成形。

公告号为CN102225491A的实用新型专利公开了一种基于激光冲击波技术的金属变径管成形的方法和装置,属于激光加工技术领域。本实用新型采用激光能量吸收层涂覆在与管件分离的堵杆上端部，激光束沿待成形的管坯的轴线进入管坯的内部，辐照在堵杆上端部的吸收层上，吸收层吸收激光能量后气化、电离，形成高压等离子体，高压等离子体急速膨胀形成高幅冲击波，以此推动管坯的膨胀直至和模具的型面贴合，使管坯的变形形状和模具的型面一致。

这种金属变径管成形的方法存在以下不足：该方法仅能够对管件进行变径成形，无法对管件的表面进行微处理，降低表面摩擦系数和磨损量，其加工方式单一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种多方位激光冲击加工系统，无需重复装夹便能够对同一工件依次进行变径和表面微处理的多方位加工，提高加工效率。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种多方位激光冲击加工系统，包括激光发生系统、导光和分光系统和加工系统；

激光发生系统包括依次连接的计算机、控制器和激光发生器；

导光和分光系统包括导光管、全反镜和冲击头；所述导光管包括有水平设置的主管路，主管路端部设置有全反镜一并垂直向下设置有支路一，支路一下端设置有冲击头一；冲击头一周侧均布若干喷嘴，喷嘴上连接有喷水装置；