带集磁器结构的板料电磁翻边成形

为了提高小孔翻边效率,提出了带集磁器的电磁翻边成形方法。采用ANSYS软件建立了多物理场耦合有限元模型,分析了集磁器结构对板料磁场力分布和板料翻边变形均匀性的影响规律。研究发现:传统单缝集磁器的缝隙所对应板料电磁力小,最终缝隙对应的板料变形量小,板料整体变形均匀性差。当采用4缝集磁器时,多缝隙使板料电磁力分布均匀性提高。采用有限元软件优化设计了4缝集磁器的短缝尺寸。加工了4缝集磁器结构,并进行了磁脉冲成形实验。模拟结果表明,单缝集磁器板料最大贴模间隙为2.65 mm,而4缝隙的最大贴模间隙为0.22 mm。模拟结果与实验结果的相对误差小于4%。

双板件电磁翻边成形效率研究

针对电磁翻边成形技术成形效率低的问题,提出了双板件电磁翻边成形技术。在阐明双板件电磁翻边成形原理的基础上,构建了传统单板和双板件两组仿真模型,并从驱动线圈电流波形、磁通密度、电磁力、塑性应变能、成形效率5个方面进行对比分析。结果表明:在相同的放电能量下,双板件仿真模型的塑性应变能比传统单板提高了52.28%;在相同的翻边角度下,双板件仿真模型所需的放电能量仅为传统单板仿真模型两次放电能量的60.60%,能量利用率提高了39.40%。双板件电磁翻边成形技术可使用单个驱动线圈同时实现两个板件的翻边,能够有效地解决电磁翻边成形效率低的问题,促进了电磁翻边成形技术在工业领域的广泛运用。

双向加载式管件电磁翻边中的屈曲问题

与单线圈电磁翻边成形相比,双向加载式电磁翻边成形的电磁耦合更加复杂,导致系统的鲁棒性降低,易出现屈曲问题。为此,对屈曲现象形成的原因进行分析,发现轴向线圈在翻边区域产生的磁通的分布差异过大是形成屈曲的主要原因。采用优化轴向线圈结构参数的方法,建立仿真模型,设计探究方案,揭示轴向线圈结构参数对双向加载式电磁翻边成形的影响规律,而后根据仿真分析结果选择表现较佳的参数组合形成新方案。将原方案与新方案的双向加载式电磁翻边成形结果进行对比,结果表明:轴向线圈参数优化后的双向加载式电磁翻边方案在更宽的放电范围内保持成形效果良好,成形性能得到了改善,拥有更强的鲁棒性。