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专利号: 2016102978395
申请人: 镇江市高等专科学校
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种激光复合织构薄壁管弯曲模具,其特征在于:包括与管材(1)的弯曲部分相对应的管材弯曲模具主体(2),用于夹持在管材(1)竖直段的夹块(3)以及用于压紧在管材(1)水平段的压块(5),还包括安装在管材弯曲模具主体一侧的防皱板,所述夹块(3)、压块(5)、防皱板以及管材弯曲模具主体的弧形面形成管材弯曲模具的夹持面,所述管材弯曲模具的夹持面上设置有复合形貌,所述复合形貌包括凸台形貌(7)和凹坑形貌(8),所述凸台形貌(7)和凹坑形貌(8)均在管材弯曲模具的夹持面上阵列分布,从而在管材弯曲模具的夹持表面的局部位置形成凸台织构区域和凹坑织构区域;所述凸台形貌(7)的高度为1 20微米,直径~为20 500微米;所述凹坑形貌(8)的深度为2 25微米,直径为10 100微米,所述凸台织构区~ ~ ~域和凹坑织构区域位于管材弯曲模具的夹持面与管材的接触位置,上述形貌结构使得成形管件应变分布、壁厚变化及横截面变形更均匀;所述凸台织构区域位于夹块(3)、压块(5)和管材弯曲模具的弧形面(4)上;所述凹坑织构区域位于防皱板的凹槽弧面(6)上。

2.按照权利要求1所述的激光复合织构薄壁管弯曲模具,其特征在于:所述凸台织构区域中凸起的部分与凸台织构区域表面积的占有率为5% 50%,所述凹坑织构区域中凹坑的部~分与凹坑织构区域表面积的占有率为5% 50%。

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3.一种薄壁管材弯曲模具的复合织构形成方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)在管材弯曲模具的夹持面加工出各向尺寸均小于1毫米的复合形貌,所述复合形貌包括用于压印在管材加工面的凸台形貌(7)和凹坑形貌(8);凸台形貌(7)和凹坑形貌(8)均在管材弯曲模具的夹持面上阵列分布,从而在管材弯曲模具的夹持表面的局部位置形成凸台织构区域和凹坑织构区域;所述凸台织构区域位于用于夹持在管材(1)竖直段的夹块(3)、用于压紧在管材(1)水平段的压块(5)和管材弯曲模具的弧形面(4)上;所述凹坑织构区域位于安装在管材弯曲模具主体一侧的防皱板的凹槽弧面(6)上;

(2)在薄壁管材(1)弯曲成形过程中,管材弯曲模具的表面凸台形貌(7)的局部或全部压印进入管材(1)表面;凹坑形貌(8)储存润滑液;

(3)在管材弯曲成形加工过程中,当所述凸台形貌(7)的高度降低40-60%,凹坑形貌(8)深度降低50%-80%时,将管材弯曲模具的夹持面打磨至Ra0.1-0.3μm,并在其上重新加工凸台形貌(7)和凹坑形貌(8)。

4.按照权利要求3所述的薄壁管材弯曲模具的复合织构形成方法,其特征在于:所述管材弯曲成形过程中,管材弯曲模具夹持面的凸台形貌(7)的局部或全部压印进入管材(1)的加工表面。

5.按照权利要求4所述的薄壁管材弯曲模具的复合织构形成方法,其特征在于:所述凸台形貌(7)和凹坑形貌(8)由激光器的高能激光束加工获得;产生凸台形貌(7)的激光参数为:功率密度104—107W/cm2,离焦量±2mm,脉冲宽度0.01 500ms;产生凹坑形貌(8)的激光~

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参数为功率密度10 10W/cm,脉冲宽度0.01ns 50μs,脉冲频率1 50kHz,脉冲重复次数1 7~ ~ ~ ~次。

6.按照权利要求5所述的薄壁管材弯曲模具的复合织构形成方法,其特征在于:所述产生凸台形貌(7)的激光器为CO2激光器、灯泵浦YAG激光器、二极管泵浦YAG激光器或光纤激光器, 产生凹坑形貌(8)的激光器为二极管泵浦YAG固体激光器或光纤激光器。