?　　【作 者】邱立;劉洪池;姜晨非;羅寶妮;李智

　　【前 言】

　　板件翻邊越來越廣泛地運(yùn)用于各工業(yè)領(lǐng)域，例如:航空航天領(lǐng)域中，在運(yùn)載火箭的油箱殼體上制造翻邊孔，以方便火箭管道和推進(jìn)劑油箱之間的焊接[1]。但隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對航空航天以及汽車等工業(yè)領(lǐng)域的需求量和制造技術(shù)的要求大大提高。

　　因此，提高金屬材料的加工效率成為解決制造業(yè)效率低下問題的首要任務(wù)。相比于傳統(tǒng)機(jī)械加工方式，電磁成形的高應(yīng)變率和非接觸施力呈現(xiàn)了極大的優(yōu)勢[2]。

　　電磁成形為一種利用脈沖電磁力實(shí)現(xiàn)材料加工的高速成形技術(shù)[3-5]。電磁成形過程中，初始能量以電能的形式儲存在電容器中。研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)化為工件成形的能量低于電容器電能的20% 。Finken-stein  E等[6]使用彈簧鋼制作的線圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，電磁成形的效率僅為2%，線圈與集磁器中的焦耳損耗為能量損耗的主要部分[7-10] 。 Psyk V等[11]詳細(xì)地分析了機(jī)械能對成形過程的影響，發(fā)現(xiàn)了動(dòng)能、成形能和累積機(jī)械能隨時(shí)間的變化規(guī)律。楊軍等[12]研究了電感和電容對電磁成形的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn):成形效率隨著電感的增強(qiáng)而下降，隨著電容的增大先增大，到達(dá)一定限度后又迅速下降。YuHP等[13]在放電能量一定、線圈和管件給定的情況下，采用順序藕合的數(shù)值仿真方法研究了電流頻率對管件壓縮的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，存在最佳頻率對應(yīng)管件的最大變形量和最大塑性應(yīng)變能。朱月亭等[14]采用實(shí)驗(yàn)和模擬分析了不同尺寸的凹模和線圈結(jié)構(gòu)對鋁合金板材電磁成形后的輪廓、塑性應(yīng)變能和能量利用率的影響規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)放電參數(shù)一定時(shí)，線圈半徑接近于凹模半徑與圓角半徑之和時(shí)，鋁合金板材的塑性應(yīng)變能最大，達(dá)到189. 92J，能量利用率達(dá)到4.5%。

　　為了提高板件電磁翻邊的成形效率，本文提出了雙板件電磁翻邊成形技術(shù)，采用單個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈同時(shí)使兩個(gè)板件實(shí)現(xiàn)翻邊。并在闡述電磁翻邊成形基本原理的基礎(chǔ)上，建立了無板件、傳統(tǒng)單板和雙板件電磁翻邊成形過程中的電磁結(jié)構(gòu)藕合模型。通過3個(gè)模型對比3種不同狀態(tài)下工件所處的磁通密度和電磁力分布規(guī)律，分析了雙板件電磁翻邊的成形效率。

　　【結(jié) 語】

　　針對傳統(tǒng)單板翻邊成形效率低的問題，本文提出了雙板件電磁翻邊成形技術(shù)，有效地減少了放電能量的消耗以及提高了翻邊的成形效率，能夠解決實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)量低的問題。結(jié)果表明，在傳統(tǒng)單板模型中，板件的成形效率僅為10. 15%;在雙板件模型中，兩個(gè)板件的成形效率達(dá)到了15. 31 %，成

　　形效率提高了52. 28%。在兩個(gè)模型的板件達(dá)到相同的成形效果時(shí)(翻邊角度為90o)，使用雙板件電磁翻邊成形模型所需的放電能量僅為傳統(tǒng)單板電磁翻邊成形模型兩次放電能量的60. 60%，能量利用率提高了39. 40%，很大程度上減小了能量的損耗。顯然，雙板件電磁翻邊成形模型的提出在一定程度上解決了板件成形效率低的問題，推動(dòng)了電磁成形技術(shù)的進(jìn)程。

　　以下是正文：