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金属板材三维曲面类零件在汽车、航空、电器、船舶以及各种民用产品、军用产品和各种高技术产品等制造领域广为应用。目前钣金件成形主要有:整体模具成形和手工成形。整体模具成形制造的周期长、成本高。手工成形方法成形质量差、生产效率低,劳动强度极大。这些方法难以适应快速增长的市场需要。
正是在这种背景下,我们实验室提出了电磁辅助钣金拉延快速成形技术。电磁辅助钣金拉延快速成形技术是利用一系列排列规则的、相对高度可调的单元体,通过对各单元体的实时控制,自由地构造出成形面;再利用磁场的光顺性和磁场对电磁材料粉末力的作用,使电磁材料粉末在修形磁场的作用下将单元体头部的凹坑填平;再在强夹紧磁场的作用下,使单元体与磁性材料粉末成为一体,成为一个整体模具;最后由压力机驱动单元体群,实现板材的三维曲面成形。电磁辅助钣金拉延成形技术已是一种全新的成形方法,它的基本思想是从整体到离散,再从离散到整体。
电磁辅助钣金拉延快速成形系统是一个非常复杂的系统,本文研究的主要内容有:
(1)对电磁辅助钣金拉延快速成形系统整体进行研究,对系统的整体设计和关键技术的设计提出了自己的想法。
(2)本文从单元体的材料选择和单元体形状选择,对电磁辅助钣金拉延快速成形所需的单元体进行了研究。
(3)本文针对一个典型的工件曲面——圆柱面所需的修形磁场,利用ANSYS进行了分析和模拟,从理论上证明了电磁辅助修形的可行性,为进一步进行电磁辅助钣金拉延快速成形修形磁场的研究提供了参考。