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2.5 電磁成形技術
電磁成形是利用磁場力使金屬坯料變形的高速率成形方法。因為在成形過程中載荷是以脈沖的方式作用于毛坯，因此又稱為磁脈沖成形。
2.5.1 電磁成形技術的優點和局限性
電磁成形與其它加工方法的主要區別是：磁場力在瞬間作用于毛坯上且無機械接觸，所以是一種高速度、高質量的加工方法。它具有如下突出的優點：
①在電磁成形過程中，在脈沖壓力作用下，工件獲得很大的加速度，可以大幅度提高材料的成形極限；②磁場可以通過非導體材料，所以可以對非金屬涂層或放在容器內的工件進行成形加工；③電磁成形屬單模成形，簡化了模具制造，增加了加工柔性；④電磁成形可對復雜零件進行高精度加工，殘余應力小，回彈小；⑤電磁成形可進行復合及混合加工，因而縮短加工周期；⑥電磁成形具有純電磁特性，與其它高速高能加工方法相比，容易實現能量控制和生產自動化、機械化；⑦具有很大的工藝靈活性，同一感應線圈可以進行多種加工。
電磁成形技術也具有局限性，例如：①單一的電磁成形工藝很難獲得深拉深工件；②不是所有的金屬材料可以用該技術直接加工，低導電率的材料需用高導電率的材料做“驅動體”；③電磁成形工藝對工件形狀有嚴格的要求，以保證形成感應電流；④對工件的幾何尺寸有嚴格的要求。
2.5.2 電磁成形技術的應用
電磁成形技術主要應用于航空、航天、兵器、汽車制造及電子等領域。如大型構件的精密校形、膜片無毛刺沖裁、航空航天用異型管的加工、復雜外形管件加工、飛機操縱桿的連接、核燃料棒的成形、核廢料容器的密封等。在美國汽車制造業中應用電磁成形工藝制造傳動軸，可免去傳統工藝過程中的多道工序，提高了生產效率。在電子領域，可用電磁成形一次放電完成小電機外殼和骨架的固定裝配。
電磁成形常用平板毛坯和管狀毛坯的成形，其典型工藝形式有： ①管毛坯縮徑。②管毛坯脹形。③平板毛坯成形。④連接。⑤沖裁。
此外，電磁成形還可用于多種工序的復合成形、異型管成形、容器密封、電磁鉚接和粉末壓實等。
2.5.3 國內電磁成形技術發展情況
目前國內磁脈沖輔助板材沖壓成形工藝尚處于試驗研究階段，實際應用還很少。近兩年來，哈爾濱工業大學開始著手開展電磁成形輔助沖壓工藝基礎理論研究工作，進行了該工藝在提高鋁合金材料成形性方面的試驗研究和復合成形下多場耦合響應的數值模擬方面的研究工作，并取得了一定的進展。北京機電研究所進行了鋁合金汽車油箱殼體上凹坑的復合成形試驗，成形形狀和深度基本滿足要求。
國內1986年由哈爾濱工業大學研制出第一臺用于生產的放電能量為7.2KJ的通用電磁成形設備。1990年代中期，該單位分別為上海航天局、航天703所開發制造了30KJ的電磁成形機之后，又陸續研制了1.2 KJ～30 KJ能量不等的多臺電磁成形設備。最新研制的設備具有斷電保護、過壓保護、自動泄荷、故障診斷、模擬運行等功能，設備的安全性、操作的靈活性都有了很大的提高，同時在設備的充電回路設計、保護功能的完善上都有了很大的提高。
2.6 無模多點成形技術
多點成形的基本思想是將整體模具離散化，由一系列規則排列的基本體（或稱沖頭）組成的點陣來代替。在傳統沖壓成形中，板料三維曲面零件由模具曲面來成形，而多點成形中則由基本體球頭的包絡面（或稱為成形曲面）來完成。各基本體的高度由計算機實時控制，根據零件的目標形狀調整基本體的行程即可快速構造所需的成形曲面，從而實現零件的快速、柔性成形。
2.6.1 主要技術特點
①實現板料三維曲面零件的無模成形，節約大量的模具材料及設計、制造費用；②在一臺設備上可進行多種不同形狀零件的加工；③實現板料變路徑成形；④易于實現CAD/CAE/CAM/CAT一體化及板料成形自動化；⑤縮短新產品的開發周期，降低產品的成本。
多點成形適用于各種金屬曲面的制造，這種技術可實現單件、小批零件的規范加工。采用無模成形技術可以節省大量的模具設計、制造及修模調試的費用，具有許多優越性，所加工的零件尺寸越大，批量越小，這些優越性越突出。這種技術可廣泛用于車輛覆蓋件、飛機蒙皮、船體外板等成形，還可用于壓力容器、建筑結構件與裝飾件成形及醫學工程中各種金屬曲面的制造。
2.6.2 成形工藝
1）一次成形。一次多點成形工藝與傳統的整體模具沖壓成形類似，根據零件的幾何形狀并考慮材料的回彈等因素設計出成形面，在成形前調整各基本體的位置，按調整后基本體群成形面一次完成零件成形。
2）分段成形。分段成形通過改變基本體群成形面的形狀，在不分離板料的前提下，逐段、分區域地對板料連續成形，從而實現小設備成形大尺寸、大變形量的零件。
3）多道成形。對于變形量較大的零件，可逐次改變多點模具的成形面形狀，進行多道次成形。
4）反復成形。但在多點成形中，可采用反復成形的方法消除回彈并降低殘余應力。
5）閉環成形。在多點成形中可采用閉環技術實現智能化的精確成形。
6）薄板成形。起皺缺陷是薄板曲面件多點成形時的關鍵問題。在多點成形中，也需采用壓邊技術抑制起皺的產生。
7）多點拉形。多點拉形是采用多點式柔性模具的鈑金件拉形成形工藝，多點拉形過程與采用整體模具的拉形過程類似。
2.6.3 成形裝備
一個基本的多點成形裝備由三大部分組成，即CAD/CAM軟件、控制系統及多點成形主機。
1）多點成形壓力機
多點成形壓力機的主體為壓力機，其核心是上、下基本體群及基本體調形系統。壓力機主要有三梁四柱式、框架式與C型結構。C型機架結構對于分段成形更為有利。
2）控制與調形
多點成形中的成形面是根據零件成形的需要通過調整基本體的高度來構造，構造成形面的過程就是調形。調形是多點成形中最重要的環節，調形一般在零件成形前完成，也可在成形過程中完成。
3）CAD/CAM軟件
多點成形過程通過CAD/CAM一體化軟件由計算機完成。CAD軟件的主要功能包括：曲面造型、多點成形工藝計算、基本體群成形面設計以及工藝仿真、工藝檢驗等。
2.6.4 多點成形技術的應用
1）高速列車流線型車頭覆蓋件成形
采用多點成形技術實現了流線型車頭覆蓋件的無模多點成形，大大縮短了新產品開發周期，提高了成形效率與質量，降低了工人勞動強度，改善了工作環境。
2）船體鈦合金外板成形
鈦合金船體外板成形后回彈極大，用傳統方法很難成形，采用多點成形技術解決了鈦合金成形問題。
3）人腦顱骨三維曲面成形
人腦受損傷后，顱骨損傷部位需要植入鈦合金曲面板進行修補。采用多點成形技術很好地解決了鈦合金曲面板個性化成形需求。目前已有數百例用于臨床手術。
4）大型建筑結構件成形
北京奧運會主場館——鳥巢建筑中的彎扭形構件多用6~10m長、1.2m寬、10~60mm厚的鋼板成形后拼接，采用多點成形技術圓滿地解決了鋼板彎扭件加工難題。
5）薄板三維曲面零件成形
采用具有柔性壓邊功能的多點成形壓力機，實現了薄板的多點成形，成形出多種典型的薄板零件。
6）飛機蒙皮件多點成形
飛機蒙皮件成形需要大量的拉形模具，也是飛機數字化制造的難點之一。采用1200mm×800mm臺面的多點拉形裝備已成形出多種蒙皮件。
3 金屬成形行業數字化、信息化的發展狀況
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