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．     

电磁成形技术

电磁成形技术是利用金属导体在强大的脉冲磁场中受力成形技术,它具有模具简单、加工精度高、加工速度快等优点。本文论述了电磁成形的机理、成形线圈和磁通集中器,并介绍了具有实用价值的电磁压接、电磁薄板成形和扩管成形。     

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     

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。     

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。     

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。     

基于松散耦合法的电磁平板成形3D有限元仿真

数值模拟提供一种手段去分析电磁成形中的多物理场耦合过程,但是目前的电磁成形模拟大多局限于2D模型或者将复杂的多物理场耦合数值模型简化为单独的多个物理场分别进行求解。为提供一种能够适用于复杂3D模型的多场耦合模拟方法,采用松散耦合法对平板电磁自由胀形过程进行3D有限元模拟分析。对工件网格采用拉格朗日算法,空气网格采用任意拉格朗日欧拉算法。从而使空气3D网格能够与板料变形随动而不产生畸变,实现磁场—结构场的迭代耦合分析。动态而无畸变的六面体网格能够在磁场分析模块与塑性成形模块间准确传递数据,既提高了运算速度又可获得精确计算结果。与实际数据比较证明,模拟的板料变形规律与试验结果一致。     

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。     

电磁成形铝板时变形高度与成形电压的关系

通过纯铝板的电磁自由成形实验，得出了工件最大变形高度与成形电压呈线性关系的结论，列出了线性方程。通过对变形曲线的分析，提出用二次多项式曲线来近似工件的变形曲线。这样，在变形高度与成形电压的线性方程已知的情况下，成形电压确定，工件的近似变形曲线就可以确定。     

板料冲压成形盒形件的毛料计算

选用反向法计算冲压件毛料外形，开发了独立的有限元源程序，提出了一种求算毛料初步解方法——投影均值法，该方法提高了程序的收敛性和稳定性。假定压边力作用在凸缘区外边缘节点上，根据通过某节点的单元边的长度调整该节点处压边力的大小，简化了程序且有一定的合理性。程序运行稳定，能快速准确地求得零件的毛料外形。     

电磁技术在板材成形中的应用

电磁成形是目前广泛应用的高能率成形方法之一，综述了电磁成形技术的国内外发展现状，介绍了电磁成形的基本原理和优点以及电磁成形技术在板料成形中的应用，包括平板成形、冲裁、连接、焊接和铆接，并展望了电磁成形技术的发展趋势。     

数值模拟中应用最小厚度准则预测板料成形极限

在数值模拟中应用最小厚度作为成形极限判据,研究最小厚度值与应变路径的关系。如果对从单向拉伸到双向等拉之间的各种近似线性应变路径均应用相同最小厚度值作为判据,那么得到的极限应变点呈近似线性分布。对实验数据点与计算点的相对位置关系进行分析,发现两者之间的比值存在着近似指数函数的关系。对拉-压区和拉-拉区分别采用两段指数函数对最小厚度值进行修正,使其成为与应变路径相关的变量。采用修正后的最小厚度准则作为数值模拟中极限应变的判据,对ST14钢等三种材料成形极限的预测取得了较好的结果。     

电磁力作用下平板变形的实验研究

通过平板件的电磁无底凹模成形、有底凹模成形的实验研究，发现不同形式的压边圈可以导致不同的工件变形高度。有底凹模成形时，在设备能量足以使工件变形达到凹模底部的情况下，工件的最大变形高度小于凹模深度，并且电压越大，工件的变形高度越小，而且在较大电压的情况下，工件底部还会出现反向变形。对实验现象进行了分析，认为不同形式的压边圈，板料所受径向拉深力不同，导致不同的工件变形高度；板料受撞击产生的反向运动是导致工件最大变形高度小于凹模深度的主要原因。     

管坯电磁成形电磁力解析

电磁力计算是分析电磁成形过程的基础,通过解析推导建立管坯电磁成形电磁力的计算公式,分析各参数与电磁力幅值的对应关系,阐述轴向电磁力对成形性能和终态变形的影响。