电磁成形是制造航空、航天高端装备整体壁板的先进方法,但该过程中电磁场与结构场的多参数耦合作用使得成形机理与规律复杂,成形精度调控难。为此,本文以高强铝合金网格筋整体壁板为研究对象,采用数值模拟、实验研究与理论分析相结合的方法,对其成形机理、参数影响规律及成形缺陷进行了系统深入的研究,主要研究内容和结果如下:通过Hopkinson杆试验获得了2A12-T4铝合金在高应变率下的应力应变演化规律,建立了适用于其电磁成形的本构模型。基于ANSYS/LS-DYNA平台,建立了考虑电磁场与结构场双向耦合的网格筋整体壁板电磁成形-回弹全过程有限元模型。采用电磁场与结构场双重启动技术及基于ALE算法的网格畸变控制方法,解决了影响模型预测精度的关键技术。实验验证表明,所建立模型是可靠的。采用所建立的有限元模型,揭示了网格筋整体壁板电磁成形机理。结果表明,涡流主要聚集于筋条顶部;磁场力同时分布于筋条与腹板上;筋条加剧了磁场力在腹板分布的不均匀性,并削弱了磁场力在腹板的有效作用面积。腹板磁场力对壁板成形起主要作用。网格筋整体壁板电磁成形过程中应力集中于凹模圆角处的筋条及腹板上,此处筋条受拉应力作用,而腹板上表面受拉应力下表面受压应力;成形区壁板长度方向筋条受压应力作用。与压弯成形相比,电磁成形时弹性应变非常小,且成形区腹板上也有塑性变形。获得了工艺参数与几何参数对网格筋整体壁板电磁成形的影响规律。结果表明,工艺参数与几何参数均对壁板长度中心路径贴模性有显著影响:电压较小则成形不足,电压增大则容易引起碰撞反弹及自由边翘起;增加放电间隙,有利于降低碰撞反弹,放电间隙增大到一定值后,碰撞反弹变化不明显,但可降低自由边翘起量;单工位中心放电、增大线圈匝数及筋条宽度均有利于提高成形高度。放电电压、放电间隙、压边力和筋条宽度对壁板宽度中心路径成形高度影响不显著。揭示了网格筋整体壁板电磁成形典型缺陷的形成机理。结果表明,无法向力约束是壁板自由边起皱的主要原因;过大的动能引起碰撞反弹,进而引起自由边起皱与翘起;凹模圆角处腹板上表面受拉下表面受压应力而产生反向弯曲;宽向筋条在磁场力作用下产生侧弯,纵向筋条由于压应力作用下而发生失稳。据此提出了基于金属/橡胶填料的网格筋整体壁板电磁成形新方法。结果表明,金属填料有利于提高磁场力对腹板的作用面积,抑制起皱、筋条侧弯与失稳,而橡胶填料有利于削弱碰撞反弹现象。