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电磁脉冲加工技术是一种适用于板、管材成形的新型工艺,板材在变形过程中应变速率较高,可显著提高材料的成形性能。本文以5A02铝合金板材为研究对象,通过工艺试验分别建立准静态成形和磁脉冲加工下的成形极限图;通过低速与高速拉伸试验建立了板材的Johnson-Cook模型;采用数值模拟和工艺试验相结合的方法对板材电磁脉冲拉伸进行了深入研究。通过刚性凸模胀形试验建立了准静态成形极限图,通过电磁脉冲胀形试验建立了电磁脉冲加工成形极限图,结果表明:电磁脉冲加工成形极限要远高于准静态成形极限,接近双等拉状态,提高40%~50%;单向拉伸状态,提高幅度30%~40%;平面应变状态,提高将近100%。采用准静态拉伸和分离式霍普金森拉杆试验建立起了板材在高速拉伸下的Johnson-Cook模型,为后续的数值模拟提供了准确的本构模型。设计出了一套电磁脉冲拉伸装置,可实现拉伸试样在不同应变速率下的拉伸变形。通过调节电容、放电电压及放电能量可控制试样拉伸应变速率,应变速率的调节范围为20s-1~3267s-1,甚至更高。对板材电磁脉冲拉伸数值模拟表明:板材拉伸过程应变速率随着电容和电压的升高而不断提高。在变形初期存在应力波的传播效应,应力波在试样标距区内不断传播、透射、反射和干涉,使试样受力和变形更加均匀;板材在电磁脉冲胀形拉伸过程中的受力不均匀,标距区两端受力最大,变形也最大,标距中部受力和变形减小。对板材电磁脉冲拉伸和胀形拉伸的工艺试验表明:板材在电磁脉冲拉伸过程中的断后延伸率比准静态延伸率提高13%~53%,且随着应变速率的提高而不断提高,标距区内的应变非常均匀;板材在电磁脉冲胀形拉伸过程中断后延伸率比准静态提高31%~41%,随着放电电压提高,延伸率首先升高,当应变速率达到2500s-1以上时,延伸率呈下降趋势。对电磁脉冲拉伸试样断口形貌进行扫描分析表明,板材在低速拉伸和高速拉伸下的断口形貌均为韧窝型;随着应变速率的提高,韧窝分布更加密集均匀,表现出更为优异的塑性变形能力;板材磁脉冲胀形拉伸过程中,由于涡流的存在,使得试样断裂时产生“打火”现象。