电磁成型技术在汽车制造中的应用

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1、制造·材料电磁成型技术在汽车制造中的应用回孟正华回黄尚宇摘要：电磁成型技术作为高能、高效率技术用在铝合金板坯成型和粉末近终成型方面有着传统成型方法不能比拟的优越性，在汽车制造方面能够发挥巨大的作用，阐述电磁板坯成型和电磁压制，介绍了电磁成型技术在汽车制造业中的应用及前景。关键词：电磁成型电磁压制近终成型汽车制造中图分类号：TG391.文献标识码：B文章编号：1000-4998(2003)08-0041-03Abstract:Asahigh-energyandhigh-efficiencytechniguetheeiectromagne

2、ticformingtechnoiogyhasinapproach-abieadvantagesovertheconventionaiformingtechniguesinformingaiuminumaiioypiatebianksandpowdernewiynetforminganditcanpiayanimportantroieintheautomobiieindustry.Theeiecromagneticformingofpiatbianksandeiec-tromagneticpowdercompactingareexpo

3、undedandtheappiicationandprospectoftheeiectromagneticformingtechnoiogyintheautomobiieindustryaredescribed.KeyWords:ElectromagneticFormingElectromagneticCompactingNearlyNetFormingAutomobileManufacturing电磁成型属于高能率成型技术，它是通过高压储的磁感应线具有扩张的特性因而工件表面各部分都能电容对线圈瞬时放电产生强脉冲磁场，使坯料（板料受到

4、背离线圈平面的冲击压力1]2]Z或者粉料）在冲击电磁力作用下高速成型的一种成型f2f1(I1)]P=f3f1(I1)方法，相比其它高能成型技术，它具有生产效率高、工R艺重复性好、工装简单等一系列优点，可应用于航空、其中f1(I1)是加工线圈所产生的磁场强度，f2f1(I1)]航天、汽车制造等领域，倍受塑性加工界的重视。在当是在工件中产生的感应电动势，工件所产生的变形量今汽车制造正逐步转向轻量化、节能化和高效化，各汽!除了取决于所受到的力外，还取决于工件材料的强车制造商都在通过寻求低密度高强度材料和研究高效度，工件的变形量随加工线圈中电

5、流的增大而增大，随率节能的制造方法。在材料方面，大量采用铝合金代替工件材料电阻的增大和强度的提高而减小。由此可见钢材；成型方面，采用各种高能率方法和近终成型技电磁成形适于加工铜或铝等强度低、导电性高的材料。术，如爆炸成型、粉末冶金等。而电磁成型技术在汽车从实验的结果可以看出，电磁成型极大地提高了制造业中均有较高的应用价值，下面就板坯电磁成型铝的成型能力。电磁成型时毛坯的变形特点与静力成和电磁粉末压制进行阐述。型相比有很大不同。A.l.SCKOBII3]指出，对于铝合金、铜和黄铜，电磁成型时的极限变形程度均高于静力1板坯电磁成型成型时的

6、极限变形程度。该文认为材料塑性提高是由板坯电磁成型原理如图1所示。当高压开关闭合于脉冲变形时变形分布更加均匀、材料强度降低等原时储能电容对工作线圈放电并在其周围产生一脉冲因造成的。磁场该磁场的轴向分量BZ因穿过工件平面而产生在铝合金车身制造时，尖角处和弯曲处非常容易感应涡流感应涡流产生的磁感应强度为B*。放电瞬破裂，为了降低生产费用，此时可以采用电磁高速成型间在工件内部的磁感应强度B与B*方向相反而相和复合工艺，即高速和低速相结合，大部分的变形由普互削弱；线圈与工件之间则方向相同而得到加强。密集通冲压工艺低速变形完成，而在圆角处和复杂

7、变形处A图3用电磁成形复合工艺生产的A图2电磁复合冲压工艺原理铝合金覆盖件A图1板坯电磁成形原理机械制造41卷第468期2003/8!"制造·材料由电磁成型完成。其工艺方法是在凸凹模的尖角处和品的有效方法，上世纪50年代各国研究人员竞相研究难成形轮廓处装上电磁线圈，先准静态预成型，而后爆炸成形，对于提高超硬粉末压制密度起了很大作利用电磁线圈放电，利用高速变形完成最终成型，其用，但由于爆炸工艺重复性差，自动化程度低，限制了基本示意如图2所示。其应用。电磁压制成型也是高能率成型方法，且在成图3是使用这种复合工艺所生产的铝合金汽车覆型能量与

8、速度控制方面更优于爆炸成型。1976年,盖件，在尖角和弯曲处完全达到了钢板成型的效果。Ciyeds[4]等率先将电磁成型的思想引入粉末材料压此技术极大地减少了成形周期和加工成本。目前对此制，用放电压制法压制出棒料、条料及