[发明专利]一种适用于板材工件的复合多步局部塑性电磁成形方法

权利要求书

1.一种适用于板材工件的复合多步局部塑性电磁成形方法，所述板材工件为大形厚壁的曲面板材工件，该方法用于控制工件变形区域各部分材料的不均匀变形，以实现板材工件中以异形翻孔为代表的许多复杂的局部特征的成形，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)对于非法向翻孔，将预制孔设计为椭圆形，椭圆形预制孔能使成形后翻孔凸缘端部高度一致，能将翻孔成形高度偏差控制在1毫米之内；

(2)利用凹模和压边块将待成形的板材工件进行装配及定位，同时将成形线圈与所述工件进行定位及紧固，将电磁成形机与所述成形线圈电性连接；其中在装配所述成形线圈时，尽量使所述成形线圈与所述工件相贴合，以减小所述成形线圈与所述工件之间的间隙；

(3)设定所述电磁成形机的放电能量，并将所述电磁成形机放电，所述成形线圈中通过的脉冲电流产生脉冲磁场，使得所述工件上产生涡流，所述工件受到的背离所述成形线圈的电磁力驱动，进而使所述工件的局部区域的材料朝向所述凹模的型腔变形；其中在放电过程中，所述工件在电磁力作用下发生高速变形，并且电磁力衰减后，所述工件在惯性作用下继续变形，而当能量耗散结束后，所述工件停止变形，此步成形过程终止；

(4)对通过步骤(3)成形后的所述工件进行退火；

(5)用与变形后的所述工件的形状相对应的成形线圈替换上一成形线圈，并重新设定所述电磁成形机的放电能量，以使所述工件再次进行成形；其中用于替换上一成形线圈的所述成形线圈被设计为根据所述工件待成形区域的具体特征和轮廓或者上一步成形后中间工件的轮廓形状、以及所述工件变形的力场分布需要进行设计；

(6)重复步骤(5)，直至所述工件贴附所述凹模，成形完成；

(7)采用与所述工件的目标形状相一致的螺线管线圈对所述工件进行校形，以使所述工件获得最终形状。

2.如权利要求1所述的适用于板材工件的复合多步局部塑性电磁成形方法，其特征在于：所述工件的成形次数是根据所述工件局部需要的成形特征、工件预制孔直径和板料厚度的相对关系、成形区域材料的变形程度、成形线圈的转化效率和机械强度，以及所述电磁成形机的额定能量进行设计的。