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模具工业:空调翅片成形工艺与模具设计

2023-12-11
摘要:换热器翅片作为空调的重要组件,关系空调的换热效率和热交换效果。现以厚度为 0.25 mm 的波纹翅片为研究对象,分析其成形工艺,并设计了自动化连续冲压成形的级进模。

  【作 者】储杰;祝梦臣;尤永贵;金铁军

  【前 言】

  换热器翅片作为空调的重要组件,关系空调的换热效率和热交换效果。翅片的成形根据批量要求,定制相应规格的级进模,一般可同时成形几十列翅片,送料步距在1~4孔距,在专用高速压力机机床上完成冲压成形。中国作为空调生产大国,翅片年需求量高达上百亿片[1-3],因此开展空调翅片成形工艺与模具设计研究具有重要的工程应用价值。

  现以厚度为 0.25 mm 的波纹翅片为研究对象,分析其成形工艺,并设计了自动化连续冲压成形的级进模。由于影响换热翅片冲压成形的拉深工序存在大挠度、大变形的复杂塑性变形,难以根据生产经验预测其成形质量,需要反复修改模具,利用软件对其进行有限元分析,预测在冲压成形过程中的起皱、破裂等缺陷[4-6],并通过试验验证设计的可行性。

  【结束语】

  以厚度为 0.25 mm 的波纹翅片为研究对象,确定了6次拉深→波纹成形→冲孔→翻边→切边→纵切边→压花→送料→横切边的成形工艺。拉深和翻边模块采用整体式斜楔数字显示调节机构,每次高度可调;利用翻边凸模的导向定位作用取代导正模块;模具可实现 1~12 列任一列直线切断,并通过气动、电控装置实现间歇性横切切断,满足不同片形的生产需要。

  利用 Dynaform 对 6 次拉深进行有限元模拟,拉深深度随着拉深次数的增加先增至 7.6 mm 后缓慢降至 6.4 mm,减薄率随着拉深次数的增加而缓慢增加,翅片无起皱破裂等缺陷。试制结果表明:翅片成形良好,模具结构合理,为类似翅片成形提供了参考。

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