锻压技术：6063铝合金管件双向轴压电磁胀形研究
2023-12-07【作 者】孙晓明;纪亚楠;王抒;周楠;崔晓辉
【前 言】
6063 铝合金管件具有质轻、比强度高、耐腐蚀和可热处理强化等优点，被广泛应用于航空航天、汽车和能源等领域。但是，6063 铝合金在室温下的塑性变形能力差、容易破裂，可以通过改变成形工艺来改善材料的成形性能。Hu S H 等［1］在管件弹性介质成形中加入轴向力，降低了成形过程中波纹管的破裂风险，使零件的减薄率控制在 10% 以内。Hashemi S J 等［2］提出了 6063 铝合金管件的温热成形，随着轴向进给量和温度的增加，管件胀形高度提高 了 30%。
在前期研究基础上，本文提出了双侧刚性加压的管件电磁胀形方法，建立了双侧刚性加压的管件胀形有限元仿真模型和实验装置，验证了新方法的可行性。并且揭示了工艺参数对管件胀形高度的影响机制，建立了管件胀形条件下轴向侧推力和径向胀形力的匹配关系。
【结 论】
（1） 与无轴向加压管件胀形方案 1 相比，双侧轴向加压的管件胀形方案 2 增大了管件的轴向进给量和径向胀形量。随着驱动板直径的增加，管件端部轴向侧推力增加，并使管件中部的减薄率降低和最大胀形高度增加。
（2）采用顺序耦合法分析了管件电磁管胀形过程，模拟得到的管件变形轮廓和厚度分布与实验误差小于 10%。当管件最大厚向应变数值接近破裂极限的情况下，方案 2 管件中部的周向和轴向应变分别比方案 1 增加了 75. 2%和 204. 7%。
（3）当驱动板直径 D = Φ110 mm 时，管件端部和中部的压强比值 P2 /P1 = 36. 95，此刻管件的最大胀形高度比方案 1 提高了 100%。
以下是正文：
