板式翅片滾壓成形過程數(shù)值模擬與參數(shù)控制規(guī)律的研究.pdf

1、板式翅片作為強化傳熱的核心元件已廣泛應用于各領域,其加工質(zhì)量和結構的優(yōu)劣直接影響著強化傳熱的性能,因此,研究和探索翅片加工的新工藝則具有很重要的意義。本文針對目前板式翅片加工過程中存在的工藝復雜、制造成本高以及制件使用性能差等缺點,提出了一種板式翅片的綠色加工工--滾壓成形加工。 論文分析了板式翅片滾壓成形過程中塑性變形的特點,建立了滾壓成形過程中滾壓成形刀具受力的數(shù)學—力學模型,推導出了滾壓成形刀具上的受力預測計算公式；根據(jù)金

2、屬塑性變形的原理,設計了滾壓成形刀具,基于體積不變原理和最小阻力原理,建立了翅成形的理論計算模型,獲得了翅片高度的理論計算公式,為板式翅片滾壓成形工藝的進一步研究提供理論依據(jù)。 基于滾壓成形中滾壓成形刀具和工件間相對運動關系,建立了板式翅片滾壓成形的有限元分析模型,采用Deform-3D有限元分析軟件實現(xiàn)了板式翅片滾壓成形過程的數(shù)值模擬；分析了A型翅片和矩型翅片滾壓成形過程中工件上的等效應力、等效應變分布狀態(tài)及流動速度場,采用點

3、追蹤方式研究了工件材料在滾壓過程中的變形情況,給出了工件上各追蹤點的應變幅度曲線,揭示了板式翅片滾壓成形過程中金屬塑性流動的規(guī)律。 針對翅片滾壓成形中滾壓成形刀具的結構問題,研究了滾壓成形刀具在滾壓成形過程中不同時刻的等效應力分布情況,分析了A型翅片和矩型翅片成形過程中刀具上的載荷變化,為滾壓成形刀具結構的優(yōu)化設計提供有效參考。 采用正交試驗方法,獲得了壓下量、滾壓速度、摩擦因子和刀尖角等工藝參數(shù)對板式翅片滾壓成形的影響

4、規(guī)律；利用多元非線性回歸的方法獲得了翅片高度和板料被拉長的長度經(jīng)驗方程,經(jīng)過F檢驗,其回歸效果顯著,可用于指導板式翅片滾壓成形的生產(chǎn)實踐。 根據(jù)板式翅片滾壓成形的特點,設計了實驗方案,通過實際滾壓成形加工實驗,獲得了與仿真結果相吻合的翅片結構,表明了數(shù)值模擬的真實性和有效預測性,同時,也證明了板式翅片滾壓成形工藝是可用于生產(chǎn)實踐的可行性工藝；在數(shù)值模擬和滾壓實驗的基礎上,設計了板式翅片滾壓成形設備,為成形設備的生產(chǎn)制造和板式翅片