难成形曲面零件的电磁辅助成形工艺研究

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1、武汉理T大学硕士学位论文摘要随着铝合金等轻质金属在汽车、飞机制造业中大量使用，回弹问题成为阻碍其进一步发展的一大障碍。由于空气动力学以及外观等因素越来越被汽车飞机制造业所重视，因此其表面覆盖件和蒙皮件开始大量的被设计成曲面流线形。这种空间结构的曲面成形件的回弹控制要比普通的弯曲件复杂的多，通过工艺控制法可以在一定程度上减小覆盖件回弹量，但由于缺乏必要的理论指导，往往需要大量的现场试验，加之工艺调节还要重点考虑对起皱和拉裂的控制，所以往往不能取得满意的回弹控制效果。电磁成形是一种高速成形技术，它能使板料在几毫米的距离内获得200m·S。1的速度，这种高速对成形非常有利，它能提高成

2、形性能，改善应力分布，有效地控制铝板的回弹。对于传统的回弹控制方法难以获得很好效果的曲面零件来说，电磁成形使得曲面工件贴模成形而不必修模，能大大降低此类零件校形的难度。本文研究了常见的电磁线圈(平板螺旋线圈、均匀压力线圈、螺线管线圈)对曲面零件校形的效果，根据其缺陷设计出集磁器来使其适用于曲面工件校形。根据曲面工件的外形轮廓，设计出一种曲面线圈，其电磁场的分布与工件的各个位置相对应，对工件的各个位置都能提供电磁校形力，能提高工件的成形精度。本文研究以1060铝板为坯料的曲面零件在电磁校形下的成形质量。在电磁校形中，随着放电能量的增加，曲面零件的回弹逐渐减小；板料厚度越接近于趋肤

3、深度，能量利用率越高，校形效果越好；在一次校形无法达到精度要求时，对工件进行多次放电，随着放电次数的增加，回弹逐渐减小。关键词：电磁成形，曲面零件，线圈，回弹，校形武汉理r大学硕士学位论文AbstractAsthedevelopmentofthelightweightoftheautomobileandaeroplanemanufacturingindustry，lightalloyssuchasaluminumalloygetmoreextensiveusage．Springbackisthemaindefectduringmetalforming．Automobileand

4、aeroplanemanufacturingnowpaymoreattentiontothefactorsaboutaerodynamicsandtheexternalappearance，SOcoveringpartsorbodyskinpartshavebeendesignedasstreamlinecurvedparts．Springbackofthesecurvedpartscomparedwiththecommonbendingpartsaremoredifficultandcomplicatedtobecontrolled．Tosomeextent，springba

5、ckcanbedecreasedbyusingsomeprocesscontrollingmethods，butduetolackoftheoreticalguidance，manyexperimentsneedtobedone，andwrinklingandcrackingneedtobeconcernedabout，SOitishardtoacquirethesatisfiedeffect．Electromagneticforming(EMF)isakindofhighvelocityformingtechnique，thisCanacceleratethesheettov

6、elocitiesontheorderof200m．s。1overadistanceofafewmillimeters．Thishighvelocityformingcanbequitebeneficial．ItCanimproveformabilityandstraindistribution，reducethespringbackofthealuminumalloys．Comparedwiththetraditionalspringbackcontrollingmethods，EMFmakethecurvedworkpiecebecalibratedbyadhibiting

7、tothefemaledie，throughadjustingtheelectromagneticforcetoremovespringback，itiseasiertodecreasethespringbackviathismethod．Inthispaper,itstudiescommonEMcoils(suchaspancakecoil，uniformpressurecoil，solenoidcoil)thatappliedtocalibratecurvedworkpiece．Base