板材电磁成形技术研究进展

金延野，于海平,2

（1.哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院，哈尔滨 150001；2.金属精密热加工国家级重点实验室，哈尔滨 150001）

高性能、轻量化、高精度与资源节约及环境友好一直是航空、航天、兵器、汽车等装备制造业追求的目标[1]。如何实现轻量化成为研究人员研究和开发的热点。由于结构材料轻量化是实现产品整体减重的重要方面，为此，轻质镁合金、铝合金、钛合金等材料，在制造业的各个领域受到广泛关注和应用[2]。

上述材料在室温条件下成形极限偏低，难于成形结构复杂的零部件。以铝合金板材成形为例，普遍存在以下两方面问题：①热处理强化态铝合金室温塑性较差，难以在室温条件下成形复杂形状构件；②回弹大，成形件的尺寸精确度难以保证[3]。以室温典型传统冲压工艺为例，成形过程易出现拉裂、过度减薄、起皱等缺陷[4]。室温成形性低的这一属性限制了上述板材更广泛的应用，如何在室温下获得精密成形件，是金属板材成形技术研究和发展的目标。

以电磁成形为代表的室温高速率成形是可以提高金属板材室温成形性能的重要工艺手段。室温高速率成形的优势在于，板料在高速率变形过程中，惯性效应促进应变的均匀分布和分散颈缩；惯性和板料-模具高速碰撞导致成形后回弹很小，可显著降低模具设计难度；另外，室温成形可以降低装备成本和能源成本，是一种高效、环境友好的成形技术[5]。

1 电磁成形技术原理及优势

1.1 电磁成形技术原理

电磁成形技术原理如图1 所示[5]，电磁成形系统的基本构成包括：电容、导电线圈、开关和金属板材或金属管件等。……