在这个全球都在倡导“双碳”目标的当下，飞机和汽车为了减轻重量，对轻质合金的加工精度提出了很高的要求。三峡大学电气与新能源学院的邱立课题组，就给管件电磁胀形这个难题找到了一个新的解决办法。这个办法能把传统工艺中轴向变形不均匀的问题给解决掉。为了做到这一点，他们提出了一个叫离散屏蔽的方案，成功破解了长期困扰行业的技术痛点。 以前的电磁成形技术虽然快，但在管件胀形时很容易出现“中间大、两头小”的凸形缺陷，这主要是因为端部效应导致的。以前大家想解决这个问题，要么改线圈结构，要么用集磁器来调整磁场分布，结果就是要么工艺太复杂，要么成本太高。邱立团队这次的做法不一样，他们在驱动线圈和管件之间放上几个高电导率、高屈服强度的环形屏蔽环。这些屏蔽环就像一道道屏障，把线圈产生的磁场给引导了一下。 原理其实挺简单。线圈通上电后会产生变化的磁场，这个磁场会在管件里感应出涡流，产生径向的电磁力。如果光让管件自己感应涡流，那中间的地方就会受力太大。这时候有了屏蔽环帮忙，它们也会感应出反向的涡流来抵消管件中间的部分。两种涡流一叠加，就把中间过强的反向涡流削弱了，还让整个管件的轴向磁场分布变得更均匀。这样一来，管件胀形的时候两边也不会太小了。 为了验证这个方法到底行不行，团队用了好几种实验来对比。他们拿传统的、带单个屏蔽环的、还有带离散屏蔽环的三种方法做了实验。结果发现传统的那种明显两头小中间大；带单个屏蔽环的反而变成了中间小两头大；只有带离散屏蔽环的这个方法才是真正均匀的。数据显示这三种方法下的均匀变形区域分别是12.50毫米、14.20毫米和31.25毫米。明显离散屏蔽环的效果最好。 这个研究成果意义很大。它不仅能让轻质合金管件加工得更准确、更高效，还为电磁成形技术在高端制造领域的大规模应用铺平了道路。三峡大学邱立课题组长期专注于高电压技术和电磁场分析方面的研究，还主持了多项国家自然科学基金项目。最近几年他们在SCI和EI期刊上发表了30多篇论文，还申请了80多项发明专利。陈玉红是这个课题组的硕士研究生，邱立老师则是副教授兼博士生导师。 这份工作是2025年发表在《电工技术学报》第21期上的一篇文章。它的标题是《基于离散屏蔽的管件电磁胀形电磁力分布与轴向均匀度研究》。这个课题是国家自然科学基金资助的项目之一。