铝板电磁辅助弯曲实验研究

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随着汽车轻量化的发展,铝合金被广泛运用到汽车制造业。回弹是弯曲成形的主要缺陷,板料卸载后,变形区域的材料发生弹性回复,回弹便产生了,它对工件的精度和生产效率产生极大的影响。采用传统的弯曲工艺来消除回弹,效果并不理想,电磁成形是一种高速成形技术,它能使板料在几毫米的距离内获得200m·s-1的速度,这种高速对成形非常有利,它能提高成形性能,改善应力分布,有效地控制铝板的回弹。在电磁成形过程中,板料上的速度分布将极大地影响成形结果。板料的变形主要受线圈磁场力的分布控制,通过改变线圈的形状可以控制变形所需的电磁力的分布。因此,要根据工件变形部位的需要来确定电磁力的分布并设计与之相适应的线圈。本实验采用匀压力线圈进行电磁弯曲和V形件的校形,通过实验方法测出了平板矩形螺旋线圈的电磁力分布特点,并将其应用于U形件的电磁校形。本文以1060铝板为研究对象,探索了电磁弯曲中影响成形件质量的主要因素,并对V形件和U形件进行电磁校形,讨论了各个参数对回弹的影响规律。在电磁弯曲中,自由面的相对宽度和长度有一合理范围,若过大,则弯曲件表面不平整;折弯线的相对位置直接影响弯曲件的质量,变形区的材料既要获得足够的弯曲力又要有一定的剪切作用,弯曲力过小,无法贴模,剪切力过大,材料被切断,折弯线应置于两匝线圈之间;随着放电能量的增加,板料的回弹逐渐减少直至消除;在同一放电能量下,板料越厚,则回弹越严重。在电磁校形中,随着放电能量的增加,U形件和V形件回弹逐渐减小直至消除;板料越厚,消除回弹所需的能量也就越高;板料宽度对V形件的回弹没有影响但对U形件的回弹影响显著,这与线圈的结构有关;在较低的能量下对工件进行多次放电,随着放电次数的增加,回弹逐渐减小,最终被消除。
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