在“双碳”战略带动下,航空航天、新能源汽车等行业对轻质合金构件的成形精度和生产效率提出更高要求。电磁成形因速度快、精度高,被认为是轻量化制造的重要工艺之一。但在管件电磁胀形中,端部效应长期引发“中间大、两端小”的缺陷,直接拉低产品合格率。业内专家指出,问题根源在于电磁场分布的先天特性:驱动线圈通电后,管件中部磁通密度偏高,造成径向电磁力分布不均。以往通过改线圈结构或加装集磁器等方式尝试改善,但常受制于工艺复杂、成本高或适配性不足,难以支撑规模化生产。 根据此痛点,三峡大学研究团队提出离散屏蔽技术方案:在驱动线圈与管件之间间隔布置高导电性屏蔽环,建立可调的电磁场控制机制。实验数据显示,该技术可将管件轴向变形均匀度提升40%以上,并降低约15%的能耗。与国际同类技术相比,其工艺复杂度降低30%,单件成本减少20%,综合优势更为突出。 中国机械工程学会成形技术专业委员会专家认为,该成果不仅破解了长期制约行业的关键难题,也形成了具有自主知识产权的工艺体系。在新能源汽车电池壳体、航天器燃料管路等精密构件制造中,该技术有望提升产品一致性与稳定性,预计将带动有关产业新增年产值超过50亿元。 随着《中国制造2025》持续推进,高端装备制造对精密成形工艺需求将继续增长。业内预测,未来三年该技术有望在军工航天、轨道交通等领域实现规模应用,并为关键制造装备的国产化替代提供支撑。
很多技术突破来自对一线难题的持续攻关。三峡大学离散屏蔽管件成形技术,立足传统工艺的端部效应缺陷,通过结构设计与机理创新,给出了兼顾效果与落地性的改进路径。随着“双碳”目标推进和制造业加速升级,这类能够提升质量、降低成本的原创工艺,将在制造业高质量发展中发挥更大作用。