1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，为了降低能耗和减轻环境污染，轻量化已经成为现代结构设计的主流趋势，以高强钢、铝合金、镁合金及多种复合材料为代表的轻质、高强度难成形材料在汽车、航空航天器等先进制造领域的应用日益增加。目前，结构轻量化和材料轻量化已经成为科学技术研究的热点问题。

与汽车用的钢材相比，铝合金具有密度小、比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击性能好和相当高的再回收率、再生率等一系列优良特征，因此受到国际著名汽车制造业的普遍关注。目前，铝合金已经成为国际新形汽车的首选结构材料。

但是，众所周知铝合金的室温变形能力较差。首先，当用普通的冲压工艺对铝合金进行准静态变形加工时，其成形极限远低于钢材，在高应变的区域极容易产生撕裂；由于刚度低，零件卸载后的回弹较大，且容易产生扭曲的现象，因此大大的降低了尺寸精度。其次，汽车轻量化结构设计使冲压件的形状更加的复杂，越来越难以成形；另外，安全性标准的提高使由传统材料制造汽车几乎不可能减重，而热态成形的方法又会使材料表面的涂层遭到一定程度的损害，使加工的成本大幅度提高。因此，传统的塑性加工方法已经难以解决铝合金板材料现代车身轻量化设计中遇到的问题。尤其是近年来，金属板料呈现出小批量生产的趋势，所以，电磁成形技术作为未来制造业最关键的技术之一出现了。早在20世纪80年代中期，通用汽车公司为了与日本汽车厂商在小型汽车市场的竞争中取得优势，建立了未来工厂，采用了很多的先进技术，其中就包括激光淬火和电磁成形技术。把电磁成形技术应用到汽车制造中有以下的优点：提高铝合金等难成形材料的成形极限；有效地控制回弹，工件成形精度高；工艺重复性高，易于实现自动化；板料不容易出现折叠和凹坑；工件的表面无损伤；环境的相容性好，是一种绿色的生产工艺；可降低小批量生产成本并提高加工柔性等。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

由于电磁成形（electromagnetic forming, emf）能够有效地提高铝合金板料成形性能、控制零件回弹，且具有成形速率高、成形过程易精确控制、零件贴模性与表面质量高等许多优点，人们提出了电磁辅助冲压成形工艺以解决铝合金复杂零件的精确成形难题，先通过传统冲压对零件完成大部分区域的预成形，然后采用电磁成形对零件的局部区域施加脉冲磁场力，以完成零件难成形特征（如小半径圆角、凸台、肋等）的局部精确成形或零件弯曲成形的回弹控制。但是，上述电磁辅助冲压成形工艺对零件的回弹控制，依赖于增加零件弯曲角局部区域的塑性变形，这会加剧零件壁厚分布的不均匀性，不利于提高零件表面质量与力学性能。本研究针对铝合金弯曲件的电磁校形，采用均匀压力线圈，对弯曲件的全部区域施加整体分布的脉冲磁压力，实现铝合金弯曲件的近均匀精确成形。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献，明确研究目标与内容，制定合理的技术路线，完成开题报告；

第4-9周：针对铝合金弯曲件，建立电磁校形过程的数值模形；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘大海；5052 铝合金板材磁脉冲辅助冲压成形变形行为及机理研究；博士学位论文，哈尔滨工业大学，2010

[2] josé imbert; hybrid electromagnetic forming of aluminum alloy sheet; university of waterloo, ph.d. thesis, 2010