1、引言

電磁成形是一種高能率成形方法，電磁成形具有生產(chǎn)效率高、工裝簡單、可提高某些材料的塑性、對環(huán)境的污染小等優(yōu)點(diǎn)。可以直接或借助于彈性介質(zhì)實(shí)現(xiàn)零件的成形、裝配、沖裁、焊接等工藝。電磁成形不僅涉及到電學(xué)、電磁學(xué)、電動力學(xué)、以及塑性力學(xué)的內(nèi)容，而且也涉及到熱力學(xué)等方面的內(nèi)容。由于涉及多門學(xué)科，使電磁成形的理論和實(shí)驗研究變得復(fù)雜而困難。因此電磁成形領(lǐng)域仍有很多問題有待進(jìn)一步研究解決。關(guān)于加熱條件下電磁成形的實(shí)驗研究的報道很少，本試驗將就此問題進(jìn)行探討。

在加熱條件下，材料的性能和常溫下是有區(qū)別的，加熱時，材料的力學(xué)性能、電學(xué)性能、以及其它的物理性能都會發(fā)生不同程度的改變。一般情況下，加熱會使金屬材料的塑性增強(qiáng)。圖1是LY12在高溫下的塑性曲線。塑性的指標(biāo)有很多，我們用延伸率來表征它。

隨著溫度的升高，材料的延伸率升高，受到相同的力后，變形量應(yīng)該隨溫度的升高而升高。也就是說，在高溫下電磁成形時，成形效果要比常溫電磁成形效果好，結(jié)果是否如此，我們將做試驗進(jìn)行驗證。在不同的溫度下，材料的成形性能是不一樣的。而在高速下，溫度對材料的成形性能有沒有影響，如果有影響，影響有多大，都是本文所要研究的問題。下面通過在相同能量下，其它參數(shù)不變的情況下，僅僅改變溫度，材料成形性能的變化。

通過該系列試驗，了解在加熱條件下，應(yīng)用電磁成形對工件進(jìn)行自由脹形，溫度對成形效果的影響，為以后的生產(chǎn)應(yīng)用作試驗準(zhǔn)備。

試驗過程如下：

1. 準(zhǔn)備好工裝，以及測試設(shè)備。選用熱電耦直接測試試樣溫度。給工件畫網(wǎng)格。

2. 測出工件分別加熱到200℃、300℃、400℃、500℃時所需的時間，為下一步作準(zhǔn)備。

3. 加熱模具，到一定溫度后停止加熱，放置工件，上面放置隔熱石棉層，用熱電偶測試工件溫度。

4. 給電容充電，等工件溫度達(dá)到后，放置線圈，壓緊線圈、工件、模具后對模腔抽真空。抽真空完畢觸發(fā)放電。

5. 測試變形后的工件。主要測試最大變形高度和變形率。

3、試驗結(jié)果

分別對常溫20℃、200℃、300℃、400℃、500℃時工件變形后的高度進(jìn)行了測試，得到以下的結(jié)果。回路的電參數(shù)為：電壓為2500伏特，電容為2400微法、電感線圈為0.024毫亨。料厚為1毫米，材料牌號微LY12。模具內(nèi)徑為100毫米。通過實(shí)驗數(shù)據(jù)，可以畫出在加熱條件下溫度和成形高度的關(guān)系曲線圖。

鋁板在加熱條件下，應(yīng)用電磁成形并沒有使工件的成形高度加大，反而有一定的減小，也就是說，在加熱的條件下，溫度升高并無宜于工件的成形，這和通常情況下加熱有利于成形的概念有矛盾。但是這不能說明該鋁板在加熱條件下的塑性變差，僅僅說明在電磁成形過程中，通過加熱來改變工件的成形性能意義不大。