一直以来,压边力的控制是板材成形工艺过程的重点和难点问题之一,得到了世界各国学者的高度重视。压边力的研究主要包括不同的压边方法、变压边力系统、临界压边力行程曲线等等,旨在实现拉深过程的自动化或智能化控制,以满足高效、节能、绿色的现代化成形工艺需求。将电控永磁技术应用于压边力控制过程,利用电控永磁吸盘的磁吸力转化为压边圈的压边力,作用于板坯的法兰区域,以实现拉深成形过程。对铜板和铝板等非铁磁材料的拉深成形,可在成形区域布置部分磁极单元,使模具结构更紧凑、提供的压边力更大。将电控永磁压边力控制方法用于非铁磁材料的拉深成形,以铜板和铝板的成形为研究对象,对成形过程中的关键技术问题进行研究,主要包括:吸盘磁路原理、磁滞回线、磁能损耗分析,高磁能磁极材料的选择与磁体结构参数的理论计算;磁极结构参数的优化设计;对吸盘结构参数对电磁场、磁吸力影响规律,及压边装置的气隙对压边力影响规律研究,以完成磁垫和拉深模具设计;进行铜板和铝板圆筒形件的拉深实验及板材拉深工艺的研究,以验证该压边装置应用于铜板和铝板拉深压边方法的可行性。首先,分析了板材拉深力学理论及缺陷问题,确定了应用于板材拉深所使用的磁极类型。分析吸盘磁路原理、磁滞回线原理和测量、吸盘磁损耗等问题,选择高磁能磁极材料并研究磁极结构参数关系,计算出了磁材料的结构参数。其次,提出了一种基于DOE的电控永磁吸盘磁极参数的新型优化方法。根据有限元分析、理论计算、实验验证等方法,选择50mm×50mm的磁极型号,进行有限元正交仿真实验与高精度回归方程结合的方法。最终优化得到该磁材料下,钕铁硼尺寸为50mm×9.4mm×10mm,铝镍钴尺寸为41mm×41mm×12.5mm,磁极块的厚度17.2mm。以同样的优化方法确定了脉冲电流为19A,铜线的粗细为0.5mm,线圈的匝数为255匝,线圈的高度为12mm。进行实验验证并与仿真结果对比,得到单位面积磁吸力分别为161.23N/cm~2和167.75N/cm~2,且吸盘基本能实现完全退磁,证明了该优化方法应用于磁极单元优化的可行性。然后,根据磁极单元的不同布局形式,采用有限元模拟等方法,随机选择被吸板与吸盘之间的气隙为0.3mm,进行了吸盘结构参数对电磁场、磁吸力影响规律研究。得到了毛坯厚度对压边力的影响曲线,并根据气隙仿真结果,对毛坯非接触区域结构形式及吸盘的上表面提出了改进方案。提出了一种新型装配式电控永磁吸盘装置,以实现吸盘上表面的平整度和耐磨程度。根据吸盘的电磁仿真分析,进行板坯拉深初始位置的有限元应力分析,最终得到了该压边力条件下板材拉深工艺的仿真图。最后,制作了铜板和铝板的电控永磁压边拉深装置。在现有的实验条件下,选取H62和AA6061非铁磁材料,板坯厚度为0.5mm直径为90mm。以直径为50mm的圆筒形件为例,进行电控永磁压边的拉深实验。控制器级数为9等级时可实现铝板的完全拉深,控制器级数为11等级时可实现铜板的完全拉深。对拉深成形过程的起皱和破裂问题进行了研究,并分析了压边力的控制过程及板料的成形效果。结果表明,该新型电控永磁压边装置可应用于铜板和铝板的拉深工艺。