新闻网讯（通讯员 张子轩）近日，国家脉冲强磁场科学中心李亮教授、赖智鹏副教授团队论文“Production and use of adaptive pulsed Lorentz force for multi-step electromagnetic sheet metal forming: Method, experimental validation and application”获得《国际先进制造技术期刊》2022年度约翰·戴维斯最佳论文奖。中心博士生张子轩为论文第一作者，李亮、赖智鹏为论文共同通讯作者。

论文所提出的（a）新型驱动器原理图与（b）电磁多步成形工艺流程示意图

论文所研究的电磁成形工艺是脉冲强磁场技术的一项重要工程应用。作为一种常用的高速成形工艺，电磁成形工艺具有提高材料成形极限、抑制工件回弹起皱等优势，适用于铝合金等轻质合金材料的成形，在航空航天等轻量化制造领域具有广阔的应用前景。论文针对常规壳体件电磁成形工艺中存在的成形能力与质量调控限制，提出了一种新型电磁驱动器，用于产生自适应脉冲洛伦兹力，以实现高效灵活的电磁多步成形工艺。新型驱动器通过引入特殊形貌的整磁器部件，能够在电磁多步成形过程中始终确保驱动器与工件间的电磁耦合强度，并根据逐步变化的工件轮廓，自适应调整脉冲洛伦兹力分布，满足不同阶段的变形需求。新型电磁多步成形工艺采用多步小能量放电代替单步大能量放电的思路，突破了常规单步成形的成形能力极限，同时采用多步小变形代替单步大变形的思路，有效降低成形动态过程的控制难度。

新工艺在大件电磁成形项目中的成功应用：（a）米级大件电磁多步整体成形平台；（b）AA2219成形件实物图；（c）成形件几何形貌扫描结果。

论文通过对比实验与数值仿真相结合的方法，验证了该方案的可行性与优势。结果表明，所提出的电磁多步工艺可以有效突破常规壳体件电磁成形工艺中的成形能力与质量调控两大限制。在成形能力问题上，针对工件机械强度相对较高的情形，新工艺可以成功实现常规电磁单步成形工艺无法实现的成形任务；在质量调控问题上，新工艺通过多步校形过程可以大幅减少甚至消除起皱和反弹等成形缺陷，从而大幅提高贴模精度。基于以上验证实验中得出的结论，新工艺被成功应用于国家脉冲强磁场科学中心的大件电磁成形项目中，成功实现了直径1000毫米、厚度6毫米的AA2219铝合金薄壁壳体件成形，与团队先前的类似制造案例相比，新工艺所要求的电源容量仅为先前的 25%，并且可以完成更大厚度、更高强度工件的成形任务，在大尺寸薄壁壳体件成形方向上展现出了巨大的潜力。

《国际先进制造技术期刊》是由施普林格出版社出版的英文期刊，已被SCI收录。该期刊发表的论文主要聚焦先进制造技术与系统的实际应用，内容涵盖机器人技术、机电一体化以及可持续与绿色制造等诸多领域。约翰·戴维斯最佳论文奖是为纪念该期刊创刊主编B. John Davies教授而设立，每年度仅评选1篇。