平板電磁成形有限元模擬方法研究與線圈的設(shè)計(jì)和分析.pdf

1、輕量化是當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)的大勢(shì)所趨,采用鋁合金是減輕汽車重量的重要手段,但采用傳統(tǒng)工藝成形鋁合金非常困難,而電磁成形能夠解決鋁合金的成形難題。電磁成形是一種利用瞬態(tài)高強(qiáng)度磁場(chǎng)對(duì)金屬工件進(jìn)行成形的方法,成形速率極高,能夠提高金屬的成形性能,從而改善應(yīng)變分布,減少工件的起皺與回彈。
　　由于電磁成形理論涉及到電學(xué)、電磁學(xué)、塑性動(dòng)力學(xué)等各個(gè)學(xué)科,而且在成形過(guò)程中電磁過(guò)程與動(dòng)力成形過(guò)程交互影響,使得采用解析法研究電磁成形非常困難,有限元數(shù)值模

2、擬已成為研究人員的重要選擇,而全耦合法則是擁有最高精度的有限元模擬方法。本文采用ANSYS開發(fā)了平板電磁成形的全耦合法,與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了模擬方法的準(zhǔn)確性;研究了放電頻率對(duì)平板電磁成形的影響,并得到電磁成形系統(tǒng)的最佳頻率,提高了電磁成形系統(tǒng)的能量利用率。
　　線圈是電磁成形系統(tǒng)中的核心部件,其主要作用是傳導(dǎo)瞬態(tài)脈沖電流,從而在板料上產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng),線圈與板料互相排斥,從而利用電磁力對(duì)板料成形。因此線圈必須具備足夠機(jī)械強(qiáng)度、最佳的