运用ANSYS中的3D Maxwell与Transient structural进行耦合计算,对电磁胀形过程中铝合金管件受到的电磁力、等效应力以及径向变形量进行了有限元模拟,研究了成形螺线管线圈与铝合金管件在相对高度不同的情况下,随着螺线管线圈内径的改变,铝合金管件受到的电磁力的大小与产生变形量的变化情况。通过ANSYS软件的耦合分析发现在电压为5500V螺线管线圈高度一定的情况下,随着螺线管线圈内径的缩小,铝合金管件的变形量显著降低。同时在螺线管线圈内径为R=9.9mm时,铝合金管件的变形量最为均匀且圆度可达0.1374mm,成形效果最佳。

针对管件电磁胀形中螺线管线圈的使用寿命短、易损坏的问题,运用ANSYS Maxwell对电磁胀形过程中螺线管线圈所受到轴向与径向电磁力进行有限元仿真。研究了螺线管线圈在高于被胀形管件的情况下,随着螺线管线圈内径的不同,其所受到的电磁力的大小与方向的变化情况。并通过有限元仿真与实验结果对比发现在螺线管线圈高于管件的电磁胀形中,当螺线管线圈内半径r=11mm时其所受到的力主要来自于管件;当螺线管线圈内半径r=8.5mm时其所受到的力主要来自于自身产生的电磁力。同时螺线管线圈所受到的轴向力是导致其失效的主要原因。