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2.5 电磁成形技术
电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形方法。因为在成形过程中载荷是以脉冲的方式作用于毛坯，因此又称为磁脉冲成形。
2.5.1 电磁成形技术的优点和局限性
电磁成形与其它加工方法的主要区别是：磁场力在瞬间作用于毛坯上且无机械接触，所以是一种高速度、高质量的加工方法。它具有如下突出的优点：
①在电磁成形过程中，在脉冲压力作用下，工件获得很大的加速度，可以大幅度提高材料的成形极限；②磁场可以通过非导体材料，所以可以对非金属涂层或放在容器内的工件进行成形加工；③电磁成形属单模成形，简化了模具制造，增加了加工柔性；④电磁成形可对复杂零件进行高精度加工，残余应力小，回弹小；⑤电磁成形可进行复合及混合加工，因而缩短加工周期；⑥电磁成形具有纯电磁特性，与其它高速高能加工方法相比，容易实现能量控制和生产自动化、机械化；⑦具有很大的工艺灵活性，同一感应线圈可以进行多种加工。
电磁成形技术也具有局限性，例如：①单一的电磁成形工艺很难获得深拉深工件；②不是所有的金属材料可以用该技术直接加工，低导电率的材料需用高导电率的材料做“驱动体”；③电磁成形工艺对工件形状有严格的要求，以保证形成感应电流；④对工件的几何尺寸有严格的要求。
2.5.2 电磁成形技术的应用
电磁成形技术主要应用于航空、航天、兵器、汽车制造及电子等领域。如大型构件的精密校形、膜片无毛刺冲裁、航空航天用异型管的加工、复杂外形管件加工、飞机操纵杆的连接、核燃料棒的成形、核废料容器的密封等。在美国汽车制造业中应用电磁成形工艺制造传动轴，可免去传统工艺过程中的多道工序，提高了生产效率。在电子领域，可用电磁成形一次放电完成小电机外壳和骨架的固定装配。
电磁成形常用平板毛坯和管状毛坯的成形，其典型工艺形式有： ①管毛坯缩径。②管毛坯胀形。③平板毛坯成形。④连接。⑤冲裁。
此外，电磁成形还可用于多种工序的复合成形、异型管成形、容器密封、电磁铆接和粉末压实等。
2.5.3 国内电磁成形技术发展情况
目前国内磁脉冲辅助板材冲压成形工艺尚处于试验研究阶段，实际应用还很少。近两年来，哈尔滨工业大学开始着手开展电磁成形辅助冲压工艺基础理论研究工作，进行了该工艺在提高铝合金材料成形性方面的试验研究和复合成形下多场耦合响应的数值模拟方面的研究工作，并取得了一定的进展。北京机电研究所进行了铝合金汽车油箱壳体上凹坑的复合成形试验，成形形状和深度基本满足要求。
国内1986年由哈尔滨工业大学研制出第一台用于生产的放电能量为7.2KJ的通用电磁成形设备。1990年代中期，该单位分别为上海航天局、航天703所开发制造了30KJ的电磁成形机之后，又陆续研制了1.2 KJ～30 KJ能量不等的多台电磁成形设备。最新研制的设备具有断电保护、过压保护、自动泄荷、故障诊断、模拟运行等功能，设备的安全性、操作的灵活性都有了很大的提高，同时在设备的充电回路设计、保护功能的完善上都有了很大的提高。
2.6 无模多点成形技术
多点成形的基本思想是将整体模具离散化，由一系列规则排列的基本体（或称冲头）组成的点阵来代替。在传统冲压成形中，板料三维曲面零件由模具曲面来成形，而多点成形中则由基本体球头的包络面（或称为成形曲面）来完成。各基本体的高度由计算机实时控制，根据零件的目标形状调整基本体的行程即可快速构造所需的成形曲面，从而实现零件的快速、柔性成形。
2.6.1 主要技术特点
①实现板料三维曲面零件的无模成形，节约大量的模具材料及设计、制造费用；②在一台设备上可进行多种不同形状零件的加工；③实现板料变路径成形；④易于实现CAD/CAE/CAM/CAT一体化及板料成形自动化；⑤缩短新产品的开发周期，降低产品的成本。
多点成形适用于各种金属曲面的制造，这种技术可实现单件、小批零件的规范加工。采用无模成形技术可以节省大量的模具设计、制造及修模调试的费用，具有许多优越性，所加工的零件尺寸越大，批量越小，这些优越性越突出。这种技术可广泛用于车辆覆盖件、飞机蒙皮、船体外板等成形，还可用于压力容器、建筑结构件与装饰件成形及医学工程中各种金属曲面的制造。
2.6.2 成形工艺
1）一次成形。一次多点成形工艺与传统的整体模具冲压成形类似，根据零件的几何形状并考虑材料的回弹等因素设计出成形面，在成形前调整各基本体的位置，按调整后基本体群成形面一次完成零件成形。
2）分段成形。分段成形通过改变基本体群成形面的形状，在不分离板料的前提下，逐段、分区域地对板料连续成形，从而实现小设备成形大尺寸、大变形量的零件。
3）多道成形。对于变形量较大的零件，可逐次改变多点模具的成形面形状，进行多道次成形。
4）反复成形。但在多点成形中，可采用反复成形的方法消除回弹并降低残余应力。
5）闭环成形。在多点成形中可采用闭环技术实现智能化的精确成形。
6）薄板成形。起皱缺陷是薄板曲面件多点成形时的关键问题。在多点成形中，也需采用压边技术抑制起皱的产生。
7）多点拉形。多点拉形是采用多点式柔性模具的钣金件拉形成形工艺，多点拉形过程与采用整体模具的拉形过程类似。
2.6.3 成形装备
一个基本的多点成形装备由三大部分组成，即CAD/CAM软件、控制系统及多点成形主机。
1）多点成形压力机
多点成形压力机的主体为压力机，其核心是上、下基本体群及基本体调形系统。压力机主要有三梁四柱式、框架式与C型结构。C型机架结构对于分段成形更为有利。
2）控制与调形
多点成形中的成形面是根据零件成形的需要通过调整基本体的高度来构造，构造成形面的过程就是调形。调形是多点成形中最重要的环节，调形一般在零件成形前完成，也可在成形过程中完成。
3）CAD/CAM软件
多点成形过程通过CAD/CAM一体化软件由计算机完成。CAD软件的主要功能包括：曲面造型、多点成形工艺计算、基本体群成形面设计以及工艺仿真、工艺检验等。
2.6.4 多点成形技术的应用
1）高速列车流线型车头覆盖件成形
采用多点成形技术实现了流线型车头覆盖件的无模多点成形，大大缩短了新产品开发周期，提高了成形效率与质量，降低了工人劳动强度，改善了工作环境。
2）船体钛合金外板成形
钛合金船体外板成形后回弹极大，用传统方法很难成形，采用多点成形技术解决了钛合金成形问题。
3）人脑颅骨三维曲面成形
人脑受损伤后，颅骨损伤部位需要植入钛合金曲面板进行修补。采用多点成形技术很好地解决了钛合金曲面板个性化成形需求。目前已有数百例用于临床手术。
4）大型建筑结构件成形
北京奥运会主场馆——鸟巢建筑中的弯扭形构件多用6~10m长、1.2m宽、10~60mm厚的钢板成形后拼接，采用多点成形技术圆满地解决了钢板弯扭件加工难题。
5）薄板三维曲面零件成形
采用具有柔性压边功能的多点成形压力机，实现了薄板的多点成形，成形出多种典型的薄板零件。
6）飞机蒙皮件多点成形
飞机蒙皮件成形需要大量的拉形模具，也是飞机数字化制造的难点之一。采用1200mm×800mm台面的多点拉形装备已成形出多种蒙皮件。
3 金属成形行业数字化、信息化的发展状况
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