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不銹鋼激光微孔加工的數值模擬與工藝研究

  
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不銹鋼激光微孔加工的數值模擬與工藝研究

2.9萬字 56頁 原創作品,已通過查重系統


目 錄
摘 要 1
Abstract 2
第一章 緒論 3
1.1課題來源及研究意義 3
1.2 304L不銹鋼激光打孔技術的發展狀況 4
1.2.1國外發展狀況 4
1.2.2國內發展狀況 4
1.3 304L不銹鋼的應用及發展趨勢 5
1.4課題研究的主要內容 6
第二章 激光打孔技術簡介與工藝研究 8
2.1激光打孔作用機理及過程分析 8
2.2激光打孔技術的特點 11
2.3 304L不銹鋼激光打孔可行性分析 14
2.3.1技術可行性 14
2.3.2成本計算 15
2.3.3政策環境等影響 15
2.4激光打孔技術的發展趨勢 16
2.5激光打孔的分類 17
2.5.1激光熱打孔 17
2.5.2激光冷打孔 18
2.6激光打孔的方式 18
2.6.1復制法 19
2.6.2輪廓迂回法 19
2.7激光打孔工藝參數的影響 19
2.8激光打孔的設備 21
2.8.1激光器的介紹 21
2.8.2光學系統、機床、電源的介紹 22
2.9激光打孔的輔助工藝 23
2.10本章小結 23
第三章 不銹鋼打孔的溫度場數值模擬 25
3.1 ANSYS軟件簡介 25
3.2 ANSYS軟件的組成 26
3.3 ANSYS典型分析步驟 26
3.4不銹鋼激光打孔溫度場模擬 27
3.4.1材料304L不銹鋼的熱物理性 27
3.4.2有限元法的基本思想 28
3.4.3有限元法的熱分析步驟 29
3.4.4激光打孔溫度場模擬 30
3.4.5模擬結果 32
3.5本章小結 38
第四章 不銹鋼激光打孔實驗研究 40
4.1實驗設備 40
4.2實驗材料的處理 41
4.2.1材料前期處理 41
4.2.2材料后期處理 42
4.3激光參數對不銹鋼激光打孔質量的影響 42
4.3.1離焦量對激光打孔質量的影響 42
4.3.2脈沖能量對激光打孔質量的影響 44
4.3.3輔助氣體氣壓對激光打孔質量的影響 45
4.4本章小結 47
第五章 總結與展望 48
5.1總結 48
5.2展望 49
致 謝 50
參考文獻 51


摘要 本論文是關于不銹鋼激光微孔加工的數值模擬與工藝研究。隨著現代科學技術的迅速發展,傳統的加工方式已經不能滿足市場的需求。激光打孔憑借著它獨有的優勢,廣泛應用于航天航空,電子儀表和汽車制造等高科技領域。
前期閱讀了大量的國內外文獻并進行了一次網上調研,對激光打孔這一領域有了全面的了解和新的認知。接著重點從激光與物質的相互作用的物理過程,細致地分析了激光打孔的原理。然后通過有限元分析軟件也就是ANSYS,對激光打孔的溫度場進行了數值模擬,并對模擬結果進行分析。
然后根據模擬的結果,進行相應的實驗,實驗選取的材料是304L不銹鋼。論文重點從氣壓、脈沖能量和離焦量幾個方面出發,主要是對孔徑、錐度、孔深以及孔表面質量進行分析和研究。通過單因素分析的方法,得出這樣的結論:(1)上孔徑和錐度隨著離焦量數值的增加而增大;(2)上下孔徑都會隨著脈沖能量的增大而增大;(3)氧氣的氣壓對孔徑和錐度影響很小。


關鍵詞:激光打孔 數值模擬 實驗 工藝研究
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