【作 者】薛克敏;劉超;李萍;嚴(yán)思梁

　　【引 言】

　　鋁合金大型薄壁構(gòu)件采用高性能輕質(zhì)合金以及薄壁輕量化的結(jié)構(gòu)，可以在有效減小構(gòu)件自重的同時(shí)具有優(yōu)異的力學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于運(yùn)載火箭的推進(jìn)劑貯箱箱底及承重結(jié)構(gòu)等[1-2]。其高質(zhì)量、整體化的制造對(duì)提高運(yùn)載火箭的服役性能具有重要意義。然而鋁合金由于在室溫下成形性較差、彈性模量低，屬于難成形材料[3]，并且大型薄壁構(gòu)件結(jié)構(gòu)剛度較差，成形時(shí)易發(fā)生失穩(wěn)起皺，因此鋁合金大型薄壁構(gòu)件制造較為困難。傳統(tǒng)的制造工藝主要有分瓣成形+拼焊、旋壓成形、液壓成形和爆炸成形等，但存在設(shè)備成本高、制件內(nèi)應(yīng)力大等諸多缺點(diǎn)[4-6]。電磁成形技術(shù)是一種利用線圈放電產(chǎn)生強(qiáng)洛倫茲力作為驅(qū)動(dòng)力的高速成形技術(shù)，由于高應(yīng)變速率可顯著提高鋁合金的成形極限[7]，還具有設(shè)備成本低、回彈小和表面質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，因此，電磁成形技術(shù)有望成為突破鋁合金大型薄壁構(gòu)件制造的一種新途徑。

　　本文研究了板料在EMIF過程中的變形行為，模擬分析了板料在雙線圈放電自由拉脹成形階段下的動(dòng)態(tài)變形行為，并探究了放電電壓與放電間隙、放電路徑和偏轉(zhuǎn)角度對(duì)成形質(zhì)量的影響規(guī)律，以期為鋁合金大型薄壁構(gòu)件EMIF成形工藝設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

　　【結(jié) 論】

　?。?）等效塑性應(yīng)變由線圈作用區(qū)域到板料中心逐漸增大;隨著應(yīng)力波不斷傳播，傳播路徑上單元的應(yīng)變速率逐漸減小。

　　（2）采用“小間隙”放電及“低+高”的放電電壓組合更有利于提高成形深度及成形均勻性。

　?。?）間隔放電下工件的平均深度大于順序放電，但成形均勻性較差;隨著偏轉(zhuǎn)角度的減小，成形深度及成形均勻性總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。采用α=45o間隔放電能獲得最大的平均成形深度(47. 4 mm)和最優(yōu)的成形均勻性(成形深度標(biāo)準(zhǔn)差4. 01)。

　　以下是正文：