【作 者】崔學(xué)習(xí);萬敏;吳向東;金銘;龍安林

　　隨著汽車工業(yè)向輕量化方向快速發(fā)展，采用輕質(zhì)合金材料（主要是鋁合金）是實現(xiàn)汽車零件輕量化的有效途徑[1—2]。鋁合金材料在普通加工工藝（沖壓、拉深等）中表現(xiàn)出明顯的流動性差、回彈量大、貼模度低等問題，給汽車覆蓋件的生產(chǎn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)工藝與新興的電磁成形技術(shù)相結(jié)合為復(fù)雜汽車覆蓋件的制造開創(chuàng)了新的思路——電磁輔助成形。電磁成形技術(shù)是一種利用脈沖磁場產(chǎn)生洛倫茲力，并將其施加到具有較高電導(dǎo)率工件上，使其快速變形的工藝[3]，被稱為電磁脈沖成形。電磁成形作為一種高能率金屬塑性加工技術(shù)，具有能提高難成形金屬的成形性能、減小零件起皺和回彈的優(yōu)點[4]，并且成形過程綠色環(huán)保、無污染[5]，因此該成形技術(shù)為鋁合金材料的成形提供了良好的工藝方法[6—10]。

　　文中采用一種可復(fù)用的薄層電磁線圈，結(jié)合成形試驗系統(tǒng)進行電磁輔助成形，通過有限元仿真與試驗驗證相結(jié)合的方式，確定試驗最佳工藝參數(shù)組合，總結(jié)適用于成形復(fù)雜曲面板料的工藝流程，為汽車鋁合金覆蓋件的高效、批量生產(chǎn)提供有效方法。

　　【結(jié) 語】

　　針對電磁輔助成形工藝，制定了線圈、工裝和正交試驗設(shè)計及有限元單向耦合仿真模擬成形過程的研究方案?；谠囼灲Y(jié)果和仿真的對比、分析，驗證了使用成本低、可快速制造和替換的可復(fù)用薄層線圈進行電磁輔助成形加工的可行性，并得到如下結(jié)論。

　　1）通過試驗與有限元仿真分析驗證了電磁輔助成形的可行性，同時提出了采用單層可復(fù)用線圈進行電磁輔助成形的方法，為大型復(fù)雜零件的局部特征成形提供了新的思路。

　　2）通過有限元仿真確定了基于電磁輔助成形鋁合金覆蓋件的最佳成形工藝參數(shù)。基于試驗與仿真結(jié)果分析，不同圓角特征的成形過程應(yīng)采用不同的工藝參數(shù)組合：即成形 R1 采用峰值電壓為 8 kV 的單層0.5 mm 線圈的成形參數(shù)，4 個工步中工位 1 的放電次數(shù)依次為 22，28，36，44；成形 R2 采用峰值電壓為8 kV 的 3 層 0.5 mm 線圈的成形參數(shù)，4 個工步中工位 2 的放電次數(shù)依次為 34，42，46，58。

　　該方法目前還處于探索的初期階段，未來有望從以下方面進一步改進：提高線圈在電磁輔助成形中的加工效率；擬合試驗電流數(shù)據(jù)，減少試驗次數(shù)；改善試驗環(huán)境以提高成形系統(tǒng)能量利用率等。

　　以下是正文：