铝合金大型薄壁曲面构件由于采用轻质高强合金材料及薄壁轻量化的结构,被广泛应用于火箭推进剂贮箱底等关键结构件,而随着航空、航天装备的不断发展,人们对其成形质量及综合性能提出了更高要求,其整体化成形技术也面临着更大挑战。电磁渐进成形技术由于具有提高材料成形极限、成本低、回弹小、可成形大型构件等优点,从而为铝合金大型薄壁曲面构件的整体化成形提供了新途径。然而铝合金大型薄壁曲面构件电磁渐进成形过程十分复杂,其涉及到多物理场的耦合作用,同时不均匀变形及其累加的复杂性使制件成形质量控制更加困难。为此,本文采用数值模拟的方法,以火箭燃料贮箱箱底缩比件为研究对象,对双线圈系统下的电磁成形机理、工艺参数影响及成形缺陷控制进行了系统研究,主要研究内容和结果如下:通过Hopkinson杆试验获得2219-O铝合金在高应变速率下的本构曲线,同时基于LS-DYNA平台并采用有限元与边界元相结合的方法建立了顺序耦合的铝合金大型薄壁曲面构件电磁渐进成形有限元模型,并通过小型件实验验证了模型的可靠性。针对大型铝合金构件的电磁渐进成形过程,提出了分阶层、多工位的电磁成形方案。基于建立的有限元模型,揭示了板料在双线圈放电下的电磁渐进成形机理。结果表明,各特征变形区的径向主要受拉应力作用,板料发生伸长变形。厚向应力大小可以忽略不计,厚向表现为减薄。而远离线圈中心的特征区,板料中周向应力水平显著减小,甚至由拉应力状态转为压应力状态,周向应变类型也随之由伸长变形转为压缩变形;应力波的传播表现为从两线圈作用区域开始以近圆的形式向外传播,在板料中心处汇聚后沿两线圈连线垂直方向继续传播,同时应力波传播路径上的板料相继开始变形。受已变形区影响,入射应力波在与变形区发生交互作用后幅值显著降低,难以进一步传播到已变形区;速度矢量的分布及大小决定着等效应力的分布及大小。相邻板料速度差越大的区域其等效应力值也越大,其应变累积速率也较快。板料在变形过程中的等效应力主要集中在线圈中心及板料中心,因此等效应变也主要集中在这两处区域。获得了工艺参数对构件电磁成形质量的影响规律,并研究了板料侧壁起皱的形成规律并提出了控制方法。结果表明:采用“小间隙”放电及“低+高”的放电电压组合、较小的径向距离及偏转角度有利于提高平均成形深度及深度均匀性。而顺序放电和间隔放电分别有利于提高深度均匀性和平均成形深度。经过第二成形层放电,变形板料的深度均匀性提升了约58%;当两线圈靠近板料心部放电时,应力波在传播过程中会在板料侧壁处产生较大周向压应力,较大的压应力使结构刚度较低的侧壁板料起皱。采用“中部-心部-边部”的成形层放电顺序在保证成形深度增加的同时能有效消除起皱缺陷。