激光加工是激光技术的重要应用领域。激光切割、焊接和热处理等已广泛应用于汽车、造船、航空和通用机械制造等工业中,而将激光技术与数控技术相结合,利用激光进行冲击成形在国内还属首次。为适应现代制造业产品快速更新的市场竞争需要,实现板料的快速、高效、低成本的生产要求,国内外许多学者对板料塑性成形新技术进行了大量的研究,从无模多点成形,数字化渐进成形,到喷丸成形、激光热应力弯曲成形等,并取得了一定的成果。从研究目标看,实现板料的高效快速、柔性冲压成形是现代板料成形技术的重要发展趋势。我校老师在分析国内外有关金属板料无模成形技术研究的基础上,首次提出了基于激光冲击波技术的板料柔性冲压无模成形新概念,并进行了较为系统的理论研究,旨在探索板料塑性成形的新方法和激光加工技术在板料成形领域中的应用。 实现激光冲击成形,除了要对激光冲击成形原理、激光冲击下板料的变形特性等进行深入的研究外,更重要的是依据理论研究制订合理的冲击成形工艺,最后按照工艺要求规划冲击路径。本文的主要工作就是以激光与物质相互作用机理为理论基础,对冲击方法进行研究,确定成形工艺,从而开发出大面积冲击成形过程的计算机模拟及控制软件。并根据研究成果及现有的实验条件,以黑漆作能量吸收层,水作约束层,对304钢和纯铝试样分别进行单点及多点冲击。实验在我校的钕玻璃激光器上进行。由于实验条件的限制,只进行了二维平面内单层多点冲击实验,结果表明了按照计算机控制软件得到的轨迹文件进行冲击,得到的成形件尺寸基本符合要求。而且,实验还发现,通过合理控制轨迹线的间距以及轨迹线上冲击点的疏密,可以降低冲击表面的粗糙度,减少搭接面,这为大面积冲击成形控制软件的进一步完善提供了一定的依据。