机械工程学报

作者：李磊, 胡国增, 宣登仕, 黄海鸿

单位：1. 合肥工业大学机械工程学院 合肥 230009;2. 合肥工业大学机电产品低碳循环利用技术与装备安徽省重点实验室 合肥 230009;3. 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室 合肥 230009

关键词：电磁压边,短时脉冲,高能效,成形；

基金：国家自然科学基金青年基金(52005146);国家自然科学基金面上(52375492);国家自然科学基金联合基金重点(U20A20295)资助项目

电磁压边相较于传统液压垫，在压边力曲线的加载柔性和精度上具有显著优势，并且能有效降低成形装备的装机功率。然而，持续不断的电流加载使得电磁压边装置能耗高，并引发过热问题，成为连续成形中亟待解决的关键挑战。为此，提出了基于短时脉冲电流的电磁变压边高能效成形方法，设计了电永磁驱动变压边成形系统，利用磁体BH曲线中的工作点迁移规律，建立了短时脉冲电流加载电磁力、电流卸荷后维持剩磁力的电磁力加载与变压边力反馈控制技术，构建了脉冲电流作用下的电磁力变化及能量表征模型，明晰了短时脉冲电流变压边的高能效、低能耗机制。搭建了基于Simulink-Simplorer-Maxwell的电/磁/力耦合仿真模型，在相同变电磁力输出下，短时脉冲电流加载能耗仅为连续电流加载的9.87%。应用于车门原型件的电磁压边成形实验表明，短时脉冲电流的变压边力加载在保证成形质量的同时，能耗仅为连续电流的14.03%、液压机吨位需求减少14%。研究为实现复杂曲面低吨位、连续成形的装备设计提供理论和方法支撑。

来源：2025年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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