铝合金板材的电磁成形包边工艺研究

• 作 者: 田钰清
• 出 处: 机械科学研究总院
• 发表日期: 2015年01期
• 关键词: 电磁包边成形 包边高度 相对线圈底边位置高度 有限元模拟 二次开发

我国目前对汽车的需求量日益剧增,降低燃油的消耗以及汽车尾气的排放已经成为我国当前急需解决的问题,汽车轻量化可以有效的降低汽车的油耗,目前我国轻量化使用的主要材料分为镁合金、铝合金以及复合材料。汽车外覆盖件的成形过程中,包边成形为最重要的工艺,包边效果的好坏直接影响了整个外覆盖件的质量。外覆盖件使用铝合金可以实现汽车的轻量化。但是铝合金的延伸率低,成形性能差,而且刚度低,成形工件易回弹,使用常规的成形方法,在包边过程中不易满足实际生产要求,因此需要尝试使用新的加工方法。电磁成形包边工艺,是将电磁成形用于包边成形中的一种新的工艺。电磁成形是一种高能高速成形,成型时,在极短的时间内,通过对设备电容的充放电,使线圈周围产生变化的磁场,工件在变化的磁场中感应生成涡流在电磁力的作用下成形本文主要通过设计三组电磁包边成形试验,研究了包边成形角度与电压的关系、包边成形角度与板材包边高度的关系以及包边成形角度与板材相对线圈底边的位置高度之间的关系。在本文试验条件下,保证板材包边高度,相对线圈底边位置高度相同的情况下,电压在一定范围内时,随着电压的升高,成形角度与电压成正比。在电压、相对线圈底边位置高度相同时,包边高度与线圈高度的比值为69%～89%时成形效果明显。在本文试验条件下,电压,包边高度相同时,板材底边相对线圈底边的高度为7 mm～13 mm时成形效果最好。然后,采用有限元模拟对试验结果进行分析,并通过试验进行验证,验证了试验的准确性。最后通过设计开发电磁包边的有限元二次开发软件,实现了参数化智能化的电磁包边的有限元模拟分析。