不銹鋼激光微孔加工的數(shù)值模擬與工藝研究

2.9萬字 56頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


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(shù)的發(fā)展狀況 4
1.2.1國外發(fā)展狀況 4
1.2.2國內(nèi)發(fā)展狀況 4
1.3 304L不銹鋼的應(yīng)用及發(fā)展趨勢 5
1.4課題研究的主要內(nèi)容 6
第二章 激光打孔技術(shù)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(shù)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(shù)可行性 14
2.3.2成本計算 15
2.3.3政策環(huán)境等影響 15
2.4激光打孔技術(shù)的發(fā)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(shù)的影響 19
2.8激光打孔的設(shè)備 21
2.8.1激光器的介紹 21
2.8.2光學系統(tǒng)、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(jié) 23
第三章 不銹鋼打孔的溫度場數(shù)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(jié)果 32
3.5本章小結(jié) 38
第四章 不銹鋼激光打孔實驗研究 40
4.1實驗設(shè)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(shù)對不銹鋼激光打孔質(zhì)量的影響 42
4.3.1離焦量對激光打孔質(zhì)量的影響 42
4.3.2脈沖能量對激光打孔質(zhì)量的影響 44
4.3.3輔助氣體氣壓對激光打孔質(zhì)量的影響 45
4.4本章小結(jié) 47
第五章 總結(jié)與展望 48
5.1總結(jié) 48
5.2展望 49
致 謝 50
參考文獻 51


摘要 本論文是關(guān)于不銹鋼激光微孔加工的數(shù)值模擬與工藝研究。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的加工方式已經(jīng)不能滿足市場的需求。激光打孔憑借著它獨有的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于航天航空，電子儀表和汽車制造等高科技領(lǐng)域。
前期閱讀了大量的國內(nèi)外文獻并進行了一次網(wǎng)上調(diào)研，對激光打孔這一領(lǐng)域有了全面的了解和新的認知。接著重點從激光與物質(zhì)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(shù)值模擬，并對模擬結(jié)果進行分析。
然后根據(jù)模擬的結(jié)果，進行相應(yīng)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(fā)，主要是對孔徑、錐度、孔深以及孔表面質(zhì)量進行分析和研究。通過單因素分析的方法，得出這樣的結(jié)論：（1）上孔徑和錐度隨著離焦量數(shù)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(guān)鍵詞:激光打孔 數(shù)值模擬 實驗 工藝研究
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