电磁成形FLD的研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文电磁成形FLD的研究姓名：赵春艳申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：李春峰20050601哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要电磁成形由于其在汽车工业中潜在的应用价值，而成为很有前途的高速成形技术。实验表明高速成形条件下，某些金属具有远高于常规成形条件下的塑性成形能力。本文通过对管坯电磁胀形进行理论分析、试验研究，结合有限元模拟，揭示了速度对某些材料塑性的影响，建立了电磁成形条件下管件的FLD。电磁成形FLD的建立，对于指导电磁成形工艺，以及促进电磁成形技术的发展都具有十分重要的意义。利用ANSYS有限元分析软件对不同成

2、形速度下的电磁胀环过程进行了数值模拟。通过对径向位移的约束控制，把胀环过程简化为一维单向拉伸，用单元生死法模拟圆环的断裂，模拟结果表明应变率不敏感材料1060纯铝、3003铝合金，随着成形速度的增加，材料的均匀应交、断裂应变也相应增加，这说明惯性是影响材料塑性的～个重要因素，在模拟中应用单元死活法可以有效的处理材料的断裂问题。利用Dynaform软件对不同高度的管坯电磁胀形过程进行了模拟。结果表明，通过改变管坯高度，可得到单拉到双拉应力区不同的应变分布；通过对管坯端部施加约束可以得到双拉区不同点的应变值。试验结果和模拟所得的应变分布趋势基本一致，Dyna

3、form模拟结果对试验方案的建立起了一定的指导作用。通过电磁胀形实验，研究了电磁成形条件下管坯的成形极限。采用网格法进行了管坯电磁胀形变形分析，通过对若干组实验结果的统计分析，建立了电磁成形条件下两种材料1060纯铝和3003铝合金的成形极限线。管坯电磁成形极限线的建立对指导电磁成形工艺具有重要的意义。通过电磁胀环试验得出：各种试样的总延伸率随着放电能量(变形速率)的增大而增加，试样在断裂前所能承受的最大变形程度随着试样高度的增加而增加。所有这些研究结果表明试样的尺寸和形状强烈影响着材料的高速成形性能。关键词电磁胀形；有限元模拟；成形极限图窒玺董三些查耋

4、三耋堡圭兰堡当銮AbstractDHetoit'Spotentialapplicablevalueinautomobileindustries，electromagneticformingisapromisinghighvelocityformingtechnology．whenformedinhighvelocity,somekindsofmetalshowfarhigherductilitythanthatintraditionalconditions．Inthisthesis．theoryanalysis，experimentalresearcha

5、ndfiniteelementsimulationofElectromagnetictubeExpansionwereperformedtheeffectofvelocityonmaterialformabilltyiSdisclosed．andtheFLDofEMFiSestablished．TheestablishmentofFLDofEMFhasgreatsignificancetoformhardmaterials，InstructEMFtechnology，andpromotethedevelopmentofEMF．Electromagneti

6、ctubeExpansionprocessindifferentformingvelocitywasnumericallysimulatedbythefiniteanalysissoftwareANSYS．Byrestrainingtheradialdisplacement，theElectromagnetictubeExpansionprocesswassimplifiedtoone．dimensiontension．Thefractureofcircularringwassimulatedusingtheelementbirthanddeathmet

7、hod；曲eresultsimulationshowdth8ftheaveragestrainandthefracturestrainoftwoinsensitivematerialsAll060andAl3003increasewiththeformingvelocity．whichindicatesthatinertiaisthekeyfactortomaterialductilityandthefractureofmaterialscanbeavailablytreatedwiththeelementbirthanddeathmethodinmat

8、erialsimulateElectromagnetictubeExpansio