平板件电磁成形用线圈的设计

通过对线圈产生的磁感应强度的推导，并结合实验结果分析，得出线圈形状选择时遵循的原则：长形工件采用椭圆形线圈要优于圆形线圈，中心部位变形要求较高的工件应尽可能采用圆形线圈。通过对平板件上电磁力分布特点的分析，确定在成形特定尺寸的工件时，存在一个最小线圈尺寸，若线圈最外圈尺寸小于该尺寸，则工件边缘部分所受磁场力垂直向上，不利于工件的变形。从设备能量利用率的角度进行分析，得出在设备能量相同的情况下，板料厚度等于趋肤深度时，设备能量利用率最高，板料变形程度最大。在设备电容确定的情况下，可以通过改变线圈导线的材料、规格、线圈的匝数、匝间距等获得最高的设备能量利用率．     

并列线圈在平板电磁成形中的磁场力分布与受力分析

建立平板电磁成形3D有限元模型,分析线圈与板料间隙磁感应强度的分布,并与试验数据对比,验证了模拟方法的准确性。设计并列圆形与并列方形线圈结构,对于线圈加载不同方向电流,采用有限元模拟方法研究了线圈在被成形平板件上产生的磁场力分布规律。分析了并列圆形与并列方形线圈结构的受力状况和失效模式,提出了线圈结构设计改进方案与失效预防措施。根据并列圆形与并列方形线圈结构的特点,为并列线圈成形不规则工件的工程应用提供了指导。     

电磁冲击加载平板线圈的有限元分析

电磁冲击加载中,成形线圈是电能转化为磁场能的载体,使毛坯产生塑性变形的关键部件。介绍了平板线圈电磁驱动基本原理,通过ANSYS多物理场模拟平板线圈的简化模型,系统研究了线圈几何参数对轴向电磁力的影响;探讨了线圈驱动下驱动片上所受轴向电磁力分布规律及线圈参数对成形设备能量利用率的影响。仿真结果显示:随线圈匝数增加电磁力呈指数增加,随匝间距的增加呈指数减少,随起点距呈近似指数减小;轴向电磁力在线圈距中心轴2/3区域达到最大值;减小电感值有利于提高成形效率。     

平板件电磁成形工艺研究

介绍电磁成形原理及其在平板件冲压工艺中的应用,分析平面螺旋线圈在加工平板件毛坯中的磁场分布,设备参数对工艺性能的影响及电磁成形工艺的优缺点。     

锥形件电磁成形试验研究

对利用平板件电磁成形工艺在有模具时成形锥形件进形试验研究，分析了利用锥形凸模成形时，坯料直径和模具锥度对成形质量的影响；分析了利用锥形凹模成形时，坯料的变形特点；提出了电磁整形工艺方案。     

用有限元方法设计BJ型等速万向节外套预成形件*

用有限元方法优选等速万向节外套缩径工序的预成形件的形状和尺寸，并给出了预成形件的变形过程图。用工艺试验验证了有限元计算结果的正确性。同时作出了不同车型外套的预成形件关键尺寸参考曲线。     

金属板件等离子体弧柔性成形热过程计算与分析

建立了金属板件等离子体弧柔性成形的热过程数学模型，计算并分析了成形过程中板材的热物理参数、几何尺寸、等离子体弧扫描速度、冷却条件等因素对成形零件的温度场分布的影响规律。研究发现：在一定的成形条件下，可实现成形的板材厚度存在极限值；在保证板材表面温度足够高的前提下，采用较高的扫描速度仍可以获得较好的成形效果，而引入冷源，可更好地控制板件最终形状。     

直壁网孔板件的多道次渐进成形研究

采用有限元分析软件Ansys/LS-DYNA对大成形角直壁网孔板件的三道次渐进成形过程进行了数值模拟,分析了其可成形性、成形后的网孔板材件厚度分布和厚度减薄率.当成形角为65°时,成功实现了其成形,最小厚度为0.1450 mm,最大减薄率为81.28％;当成形角为70°时,最小厚度为0.1080 mm,但板料发生破裂,成形失败.说明随着成形角的增大,可成形性降低.     

高锥矩形件的拉深与胀形成形

介绍高锥矩形件应用拉深与胀形成形机理，通过合理确定首次拉深成形的矩形坯件，然后再进行拉深与胀形的复杂成形方法，使零件最终成形至所需要的形状和尺寸要求，从而减少了多次成形工序环节，获得了满意的成形效果。     

高锥矩形件的拉深与胀形成形

介绍高锥矩形件应用拉深与胀形成形机理，通过合理确定首次拉深成形的矩形坯件，然后再进行拉深与胀形的复合成形方法，使零件最终成形至所需要的形状和尺寸要求，从而减少了多次成形工序环节，获得了满意的成形效果。     

电磁成形驱动线圈的设计与制造

驱动线圈是电磁成形设备的核心器件 ,其工作条件苛刻 ,制造难度大 ,国外对其制造技术严格保密。本文结合电磁成形的特点 ,对线圈的电参数及受力特点进行了系统分析 ,设计出长寿命、高可靠的驱动线圈 ,已完成上千次成形 ;通过制造不同规格的驱动线圈并对其试验 ,总结出一套线圈制造工艺     

大型复杂型面铝合金翻边件电磁成形塑性流动行为研究

大型复杂型面铝合金翻边件电磁成形是一个电磁场和结构场耦合作用下的复杂塑性成形过程。由于大型复杂型面的影响,使得铝合金翻边件在电磁成形过程中的塑性流动行为与传统带凸模翻边成形不同。基于松散耦合法建立耦合电磁场和结构场的大型复杂型面铝合金翻边件电磁成形有限元模型,研究采用1层、2层和3层平板线圈电磁翻边下的板料塑性流动行为,并采用试验研究揭示了不同压边力控制下板料法兰部分塑性流动规律。结果表明,当采用3层平板线圈时,翻边件的复杂型面部分完全贴膜,法兰部分材料进入凹模腔的部分更多,促使板料发生更多的塑性流动;不同压边力控制下,法兰部分由塑性流动产生不同的工件形式,在压边力不足时,法兰部分产生明显的起皱现象;通过合理的压边力控制,可得到贴膜性良好的大型复杂型面铝合金翻边件。     

管坯电磁胀形磁场特性及磁压力分布

电磁成形理论涉及电磁学与塑性动力学,磁压力研究是其理论研究的基本问题之一。采用有限元法是提高磁压力求解精度的有效途径,而确定求解区域及其边界上的磁场特性又是有限元方法的关键问题。采用解析方法求解管坯与线圈同轴放置时的磁场,确定了有限元的求解区域及该求解区域边界上的磁场特性。在此基础上通过有限元计算得到了螺线管线圈和阶梯形线圈胀形时的磁场场景和磁压力分布,并通过管坯自由胀形试验验证了磁压力分布。     

板坯磁脉冲成形系统几何参数对终态变形影响的有限元分析

讨论径向电磁力并建立其计算公式;通过铝板毛坯胀形过程的有限元模拟,分析了磁脉冲成形系统几何参数对终态变形的影响。分析结果表明,忽略径向电磁力是导致模拟变形场滞后于实际变形场的主要原因;采用高度大于宽度的矩形截面线圈可提高成形效率。     

基于一种新型数控热卷弹簧机的成形设计

通过对常用热卷弹簧机成形方式及运动关系的分析,提出了一种新型数控热卷弹簧机的成形方式,即通过成形心轴的螺旋运动,实现热卷弹簧的成形。在实现形成心轴螺旋运动过程中,通过对心轴的旋转运动与轴向运动之间速度的调节,达到热卷弹簧在成形过程中螺距变化的目的,实现热卷弹簧对变螺距的要求。详细介绍了用新成形方法设计的数控热卷弹簧机的总体结构和工作原理。     

Design and optimization of coil structure based on the uniformity of core temperature field

Coil structure size parameters during electromagnetic induction heating affect the temperature field and heating rate of a carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) shell. In this study, a finite element analysis model is established on the basis of a single-screw coil structure, and the influence of coil diameter, length, turns, and position relationship on the temperature field distribution and heating rate of the CFRP shell is studied. According to image entropy theory, the influence of coil structure size parameters on the uniformity of a temperature field distribution is analyzed. Furthermore, the accuracy of the coil structure size parameters with respect to temperature field variation is verified with a CFRP induction heating experiment. This study provides theoretical support and a verification method for the selection, design, and optimization of the coil structure size parameters of CFRP shells during induction heating.

     

电磁成型技术在汽车制造中的应用

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。