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第1章 绪论 1

1.1 电磁成形技术发展历史 1

1.2 电磁成形技术基本原理及特点 2

1.3 电磁成形技术的应用 4

参考文献 5

第2章 电磁成形技术基础 6

2.1 引言 6

2.2 磁场分析 6

2.2.1 管坯电磁胀形时磁场的对称性 7

2.2.2 边界条件 8

2.2.3 有限元方法求解磁场 9

2.3 放电电流分析 12

2.4 磁场及放电电流测量 15

2.4.1 磁场测量 15

2.4.2 放电电流测量 16

2.5 磁场力及放电能量 18

2.5.1 磁场力 18

2.5.2 放电能量 20

2.6 变形分析 21

2.6.1 管坯的变形过程 21

2.6.2 平板毛坯变形过程 23

2.7 电磁成形数值分析方法 26

参考文献 28

第3章 电磁成形设备 30

3.1 引言 30

3.1.1 电磁成形设备的发展概况 30

3.1.2 电磁成形设备的组成 31

3.2 充电回路 35

3.3 放电回路 38

3.3.1 放电开关 38

3.3.2 传输线 44

3.3.3 放电回路设计的注意事项 45

3.4 保护回路 46

3.4.1 电容器过流保护 47

3.4.2 过压保护 48

3.4.3 卸荷保护 50

3.4.4 断电保护 51

3.5 控制及触发回路 51

3.5.1 控制回路 51

3.5.2 触发回路 56

参考文献 56

第4章 管坯电磁胀形 58

4.1 引言 58

4.2 直螺线管线圈电磁胀形的数值模拟 64

4.2.1 模拟结果分析 64

4.2.2 工艺参数对电磁胀形的影响 69

4.3 异型线圈电磁胀形分析 85

4.3.1 阶梯形线圈电磁胀形的数值模拟 86

4.3.2 组合线圈电磁胀形的数值模拟 93

4.4 管坯电磁胀形试验分析 102

4.4.1 直螺线管线圈自由电磁胀形 102

4.4.2 阶梯线圈自由电磁胀形 112

4.5 展望 115

参考文献 115

第5章 管坯电磁缩径 118

5.1 引言 118

5.2 管坯径向动态加载屈曲 118

5.2.1 动态屈曲问题的特点 118

5.2.2 动态冲击屈曲判别准则 119

5.2.3 管坯电磁缩径屈曲研究进展 120

5.3 管坯电磁缩径压缩失稳临界条件 121

5.3.1 管坯电磁缩径电动力学分析 121

5.3.2 管坯电磁缩径塑性动力分析 125

5.3.3 压缩失稳条件建立 130

5.4 管坯电磁缩径变形分析 133

5.4.1 数值模拟模型 133

5.4.2 成形系统参数对变形的影响 135

5.4.3 管坯电磁缩径稳定性分析 139

5.5 展望 146

参考文献 146

第6章 管坯电磁精密校形 148

6.1 引言 148

6.2 电磁校形工艺研究现状 148

6.2.1 电磁校形的优点 148

6.2.2 国内外的研究现状 149

6.2.3 电磁校形技术在汽车中的应用 149

6.3 管件电磁校形数值模拟 151

6.3.1 电磁校形模型建立 151

6.3.2 电磁场-结构场顺序耦合模型 152

6.4 管件电磁校形变形分析 153

6.4.1 模具与管件间间隙对校形的影响 154

6.4.2 放电电压对管件电磁校形的影响 157

6.4.3 放电次数对改善校形效果的作用 158

6.4.4 管件材料对管件电磁校形的影响 159

6.4.5 管件长度对管件电磁校形的影响 161

6.4.6 管件厚度对管件电磁校形的影响 163

6.4.7 放电能量对管件电磁校形的影响 164

6.4.8 放电频率对管件电磁校形的影响 165

6.4.9 相对高度对管件电磁校形的影响 168

6.5 铝合金筒形件校形数值模拟 170

6.5.1 一次放电成形模拟 170

6.5.2 多次放电成形模拟 171

6.6 铝合金筒形件校形结果分析 173

6.7 展望 176

参考文献 176

第7章 电磁铆接 178

7.1 引言 178

7.2 电磁铆接力解析 183

7.3 电磁铆接数值模拟 184

7.3.1 数值模拟方案的确定 184

7.3.2 数值模拟结果分析 185

7.4 电磁铆接铆钉变形机理 191

7.4.1 绝热剪切变形机理 191

7.4.2 绝热剪切微观组织 197

7.5 电磁铆接过程中动态塑性变形行为 203

7.5.1 铆接过程受力分析 203

7.5.2 电磁铆接过程干涉量模型 204

7.6 电磁铆接工艺 214

7.6.1 复合材料结构电磁铆接 215

7.6.2 大直径铆钉电磁铆接 217

7.6.3 电磁铆接试样质量分析 219

7.7 展望 223

参考文献 223

第8章 电磁辅助冲压成形 225

8.1 引言 225

8.2 电磁辅助冲压过程数值解析 228

8.2.1 电磁辅助冲压有限元分析理论基础 229

8.2.2 电磁辅助冲压成形有限元分析方案及流程 233

8.2.3 电磁辅助冲压有限元分析实例 235

8.3 电磁辅助冲压成形分析 240

8.3.1 板坯准静态-动态顺序加载塑性行为 240

8.3.2 电磁辅助板坯变形特征 248

8.4 展望 249

参考文献 250

第9章 粉末磁脉冲压实 252

9.1 引言 252

9.1.1 磁脉冲压实原理 252

9.1.2 磁脉冲压实的应用 254

9.2 磁脉冲压实数值解析及有限元模拟 259

9.2.1 磁脉冲压实方程的建立 259

9.2.2 磁脉冲压实有限元分析 268

9.3 粉末磁脉冲压实工艺分析 277

9.3.1 温度对Ti6Al4V粉末压坯性能的影响 277

9.3.2 放电电压对Ti6 Al4 V粉末压坯性能的影响 277

9.3.3 加热温度对Cu粉末压坯密度的影响 278

9.3.4 电压对Cu粉末压坯密度的影响 279

9.3.5 TiO2粉末的磁脉冲压实 280

9.3.6 PZT陶瓷粉末的磁脉冲压实 280

9.3.7 xPMS（l—x）PZN陶瓷粉末的磁脉冲压实 281

9.3.8 铁磁性纳米粉末的磁脉冲压实 282

9.4 磁脉冲压实机理分析 283

9.5 展望 284

参考文献 284

第10章 管坯电磁连接 288

10.1 引言 288

10.2 管坯电磁连接技术概况 288

10.2.1 管坯电磁连接技术原理与特点 288

10.2.2 管坯电磁连接技术应用现状 291

10.3 异种金属磁脉冲焊接接头力学性能及微观组织 292

10.3.1 磁脉冲焊接接头力学性能 292

10.3.2 波形界面特征 295

10.3.3 晶粒细化现象 297

10.3.4 过渡区形貌、结构及成分 298

10.4 铝/钢异种金属管件磁脉冲焊接工艺 302

10.4.1 外管变形过程 302

10.4.2 冲击速度测量 304

10.4.3 工艺参数对碰撞速度的影响 307

10.5 展望 315

参考文献 315

第11章 镁合金板坯电磁成形 317

11.1 引言 317

11.2 镁合金板坯的电磁单向拉伸成形 323

11.2.1 变形过程分析 324

11.2.2 速度对单向拉伸的影响 326

11.2.3 单向拉伸极限应变 327

11.3 镁合金板坯的电磁胀形 330

11.3.1 放电参数对胀形高度的影响 331

11.3.2 速度和应变速率的变化规律 333

11.3.3 电磁胀形成形极限 334

11.4 镁合金板材的电磁驱动胀形 336

11.4.1 驱动片对磁压力的影响 336

11.4.2 不同材料的驱动片对胀形的影响 338

11.4.3 动态驱动成形极限 339

11.5 镁合金板材电磁平面应变成形 340

11.5.1 放电参数对变形高度的影响 341

11.5.2 平面应变成形极限 342

11.6 镁合金壳体件的电磁成形 343

11.6.1 AZ31镁合金壳体磁脉冲成形工艺试验 344

11.6.2 放电参数对成形高度的影响 345

11.6.3 缺陷分析 347

11.6.4 成形分析 349

11.7 展望 355

参考文献 356

第12章 双金属管电磁复合 358

12.1 引言 358

12.2 双金属管电磁复合技术原理、特点及研究现状 358

12.2.1 外包覆型Al/Fe双金属管电磁复合 360

12.2.2 内衬型Al/Fe双金属管电磁复合 362

12.2.3 双金属管电磁复合技术研究现状分析 363

12.3 Al/Fe双金属管电磁复合过程塑性变形规律 365

12.3.1 复管变形协调性分析 365

12.3.2 冲击接触界面材料塑性变形特征 373

12.4 Al/Fe双金属管电磁复合界面组织结构 377

12.4.1 扩散界面 377

12.4.2 熔合界面 382

12.5 展望 389

参考文献 390