第42卷第5期 Vol. 42No. 5
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
空调翅片的翻边孔多道次成形模拟
郭飞鹏，李大永，唐鼎
（上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240）
2017年5月 May 2017
摘要：由于采用薄铝箔制造的空调翅片在成形过程中翻边孔孔壁容易出现破裂，且成形道次多通过经验确定，难以合理调整加工参数。采用有限元仿真方法，重现翻边孔的成形过程，分析缺陷的形成原因，建立了铝翅片多道次成形仿真模型，模拟了鼓包拉深工序、冲孔拉深工序和二次翻边工序的过程，并与实际铝翅片的翻边孔进行对比，验证了仿真结果的准确性，最中之分布、最大减薄率以及翻边孔的成形质量。
关键词：空调翅片；翻边孔成形；多道次成形；摩擦系数；减薄率 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 05. 030
中图分类号：TG386
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）05-0164-07
Simulation on multi-step hole-flanging for air-conditioning fins
Guo Feipeng, Li Dayong, Tang Ding
( School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University , Shanghai 200240, China)
Abstract: The air-conditioning fins produced by thin aluminum foils are prone to fracture at hole wall during the hole-flanging , and forn-sem Susueg-apoq jo ssaooud a *aroaral. ijqruostal snpe ol pry ar stagaumued ssaooud aq os *auaadxa iq pauujuoa ar sdaps Su simulated by FEA, and the cause of fracture was analyzed. Then, a multi-step hole-flanging model was set up, and drawing, piercing-drawing and twice flanges were simulated. Next, a simulation result was contrasted with real fins and verified. At last, the influences of friction coefficient between die and sheet on multi-step hole-flanging were elaborated according to the simulation result. The result indi-cates that different friction coefficients can affect the thickness distribution, the maximum thinning ratio and forming quality in the: hole-flanging process.
Key words : air-conditioning fins ; hole flanging; multi-step forming; friction coefficient; thinning ratio
近年来，空调技术的发展和空调器的普及都取
得了良好的成果，根据中国制冷空调工业协会所提供的数据，近十年来暖通空调行业的产值平均年增长率高达20%[。空调换热器作为空调器的关键部件之一，同时翅片又占整体换热器绝大部分的体积因此，当换热器产量大幅增加时，为满足节省材料、提高能源效率的需求，对空调换热器的翅片厚度要求越来越薄2]。目前，铝翅片的厚度已经减薄到 0.1mm左右的尺度范围汀。由于铝翅片的减薄，在相同的加工要求下，如相同的翻边高度，易造成翻
收稿日期：20161129；修订日期：20170215
基金项目：国家科技支撑计划（2012BAF0IB06）作者简介：郭飞鹏（1990－），男，硕士研究生 E-mail: aceafeie sjtu. edu. en
通讯作者：李大水（1973-），男，博士，敦投，博士生导师 E-mail: dyli@ sjtu. edu cn
万方数据
边孔二次翻边的边缘开裂等向题，翅片的加工工艺也要求越来越高[4]。因此，研究铝箔翻边孔成形工艺及加工参数，如板料与模具之间的摩擦系数，有着重要的工程意义
目前，已有多位学者在板料拉深成形方面进行了较多研究。熊盛勇等通过Dynaform进行仿真模拟空调翅片多道次拉深成形的过程，成功预测了在多道次成形中可能出现的破裂、起皱等缺陷，为翅片成形工艺提供了支持3}；杨守军等基于ABAQUS软件模拟仿真了球底筒形件的拉深过程，发现模具表面的摩擦系数对简形件的减薄率和材料的流动有重要影响[6}；罗亚军等提出了一种基于人工神经网格来快速识别板料拉深成形中的摩擦系数的方法，此方法能够较好地解决成形过程中摩擦系数难于确定的问题[7]。
本文通过对空调翅片翻边孔成形的整个过程，包括多工位级进模的前5道鼓包拉深工序、冲孔拉