随着科技的发展和人民生活水平的不断提高,空调器逐步取代电风扇成为调温、制冷的主要设施。一般情况下,每台空调上有几百片换热翅片,因此对于空调翅片的需求量是十分巨大的,目前大多采用级进冲压技术对翅片制件进行大规模生产来满足这一需求。因此对于空调换热器翅片多工位级进模的研究开发非常重要,利用数值模拟技术可以分析翅片的成形质量,尤其是拉深和翻边工艺,减少试模次数,降低成本,同时可获取相应工序的冲压力变化情况,可用于研究力对于高速冲床振动的影响,具有一定的现实意义和实践意义。本文以某典型空调翅片零件为研究对象,采用大型商用有限元分析软件Deform-3D和Dynaform,分别对空调换热器翅片多工位级进冲压成形时的分离工序(冲孔、冲百叶窗、切边、分条)及成形工序(五道拉深、翻直边、二次翻边)进行全工序数值模拟;对产生的成形缺陷提出了解决措施,在此基础上获得冲压过程中各个工位的冲压力曲线;并设计了一套多工位试验级进模,进行了冲压试验,测得各个工位的冲压力,将试验结果与模拟结果进行比较,验证了模拟的可靠性及合理性。本文研究内容和结论如下:(1)对空调换热器翅片级进冲压成形进行了多工位多工序有限元数值模拟,综合运用Solidworks和Dynaform软件对空调翅片的多道次拉深成形、翻直边、拉沉台和二次翻边工序进行了有限元建模和数值模拟,研究了拉深、翻边工序的成形质量(破裂、翻边高度不一),并基于数值模拟结果对空调翅片的各工序的成形力进行了研究。(2)以空调翅片的分离过程为研究对象,综合运用Solidworks和Deform-3D软件对冲预制孔、百叶窗,切边及分条工序进行了有限元建模和数值模拟,获取了各工位的冲裁力曲线,并分析了冲裁间隙对翅片冲孔、切边及分条过程中冲裁力的影响。(3)设计了一套试验用翅片级进模,主要包括了拉深子模块和冲孔翻边子模块。送料时采用单步进,总共包含了五道次拉深、冲孔、翻边、拉沉台及二次翻边工序,可对以上冲压成形和分离工序的模拟进行验证。(4)对PVDF传感器进行动态标定试验。首先完成了PVDF压力薄膜传感器的封装,使其适用于本课题翅片冲压力的测试;然后将压电薄膜传感器的输出的电荷量和落锤冲击试验台获得的标准力进行比较,获得压电薄膜传感器的动态灵敏度。(5)冲压试验研究。基于GPS-110伺服控制闭式单点精密压力机进行翅片的级进冲压工艺试验,对各个工位的冲压力进行检测,获得冲压力曲线;将试验结果和模拟结果进行比较,有效验证了本课题在Dynaform和Deform中所建模型的准确性和有效性。本课题关于换热器翅片用多工位级进冲压成形关键技术的研究能为实际冲压成形和冲压力的动态检测工作提供指导。