板材磁脉冲翻孔成形与变形规律研究

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1、硕士学位论文（工程硕士）板材磁脉冲翻孔成形与变形规律研究EXPERIMENGTSANDDEFORMATIONLAWOFMAGNETICPULSEFLANGINGOFSHEETMETAL于志达哈尔滨工业大学2017年3月摘要国内图书分类号：TG391学校代码：10213国际图书分类号：621.7.004.7密级：公开工程硕士学位论文板材磁脉冲翻孔成形与变形规律研究硕士研究生：于志达导师：于海平副教授申请学位：工程硕士学科：材料工程所在单位：中国航发黎明答辩日期：2017年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:

2、TG391U.D.C:621.7.004.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENGTSANDDEFORMATIONLAWOFMAGNETICPULSEFLANGINGOFSHEETMETALCandidate：YuZhidaSupervisor：AssociateProf.YuHaipingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsProcessEngineeringAffilia

3、tion：AECCShenyangLimingAero-EngineCo.Ltd.DateofDefence：March,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要铝合金及铜合金板材翻孔成形工艺在航天领域有广泛的应用。用于在箱体零件上加工出翻边孔，利于箱体与各种管路之间的焊接作业，提高焊接质量和强度。然而采用常规工艺加工翻边孔，需要大吨位压力机和复杂的模具，并且为了降低变形抗力，各道次工序之间需要对工件进行热处理，生产效率低、成本高。使用电磁脉冲

4、成形工艺加工翻边孔具有模具结构简洁的优势，并可显著提高成形精度、加快生产效率，该技术适用于批量较小的航空、航天零部件生产，因此对电磁脉冲翻边工艺的研究具有重要意义。本文利用有限元数值模拟技术分析板材翻孔变形规律及工艺参数对成形效果的影响，基于优化的工艺参数，开展5A06铝合金板、QCr0.8铜合金板和LY19铝合金板电磁脉冲翻孔试验，讨论了圆孔和三角孔磁脉冲翻边的线圈、工装设计，对试验中遇到的问题作出了分析和解决。通过5A06铝合金和QCr0.8铜合金板材圆孔磁脉冲翻边工艺试验，发现在达到工件贴模电压之前，电压越大，圆角处翻边越高，

5、厚度减薄也越严重。对于变形区较大板材翻孔可通过多次脉冲放电校形提高贴模性，确定了5A06铝合金和QCr0.8铜合金磁脉冲翻孔的最佳工艺参数。通过LY19铝合金三角孔磁脉冲翻边工艺试验，发现坯料圆角处翻边类似圆孔翻边，越靠近孔外缘处金属的周向拉伸越大，径向（成形结束后工件的高度方向）压缩越大，厚度方向的减薄越严重，圆角部位高度较直边略低，圆角越大厚度减薄越严重，且直边部分靠近圆角处的金属会向圆角处轻微流动。用二硫化钼做润滑剂，可降低孔边缘破裂的风险，同时也能缓解减薄现象。关键词：磁脉冲成形；翻边成形；板材成形；数值模拟Abstract

6、AbstractTheflangingprocessofaluminumandcopperalloyssheetshasbeenwidelyappliedintherealmofaviationandaerospaceengineering.Toensuretheweldingqualityandhighweldingstrengthbetweentheboxandtubes,theflangingoftheholeontheboxpartsarenecessary.However,theconventionalflangingte

7、chniquerequireslarge-tonnagepunchingmachineandcomplicatedmodes,inaddition,themetalpieceshavetobeheattreatedbetweentheworkingstagesinordertodecreasethedeformationresistance,therefore,theproductionefficiencyislimitedandthecostishigh.Theuseofelectromagneticpulseholeflangi

8、nghastheadvantagesofsimplifiedformingdie,highformingaccuracyandspeed.Thismakestheelectromagneticpulseformingsuitablef