板式翅片滾壓成形方法及成形過(guò)程仿真研究.pdf

1、板式翅片在熱交換領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用,如電腦的CPU散熱器,顯卡散熱器等半導(dǎo)體電子元器件散熱器.目前的加工主要有模擠、折葉、插翅、精密切割等方法,這些方法存在工藝復(fù)雜、掉翅、廢品率高、成本高等問(wèn)題.本文針對(duì)板式翅片加工中存在的問(wèn)題,結(jié)合傳統(tǒng)塑性滾壓成形原理,提出了一種板式翅片滾壓成形的新方法,對(duì)成形過(guò)程、原理及其關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究. 在分析塑性滾壓成形原理,以及滾壓刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)方式的基礎(chǔ)上,根據(jù)所要成形的翅片規(guī)格,設(shè)計(jì)了滾壓刀具

2、的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù),建立了滾壓刀具和工件的有限元分析模型,采用有限元分析軟件Deform-3D,對(duì)板式翅片滾壓成形過(guò)程進(jìn)行了仿真分析,實(shí)現(xiàn)了板式翅片塑性滾壓成形過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)仿真. 針對(duì)板式翅片滾壓成形中的各滾壓道次,分析了工件材料變形的點(diǎn)追蹤應(yīng)變關(guān)系,研究了板式翅片滾壓成形過(guò)程中金屬的流動(dòng)規(guī)律,分析了成形過(guò)程中翅片產(chǎn)生裂縫和堆積量的原因,并提出了改進(jìn)措施,通過(guò)仿真翅片成形過(guò)程驗(yàn)證了這些措施的有效性. 通過(guò)分析板式翅片滾壓

3、成形過(guò)程中工件的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài),及變形速度場(chǎng),改進(jìn)了滾壓刀具對(duì)翅片空間的約束條件,這些約束條件能夠更好地控制金屬流動(dòng).為滾壓刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了依據(jù). 滾壓速率、壓下量和摩擦系數(shù)是板式翅片滾壓成形過(guò)程中重要的影響因素,因此以這三個(gè)工藝參數(shù)作為影響因素,以控制滾刀載荷力的范圍和堆積量的大小為目標(biāo)建立正交實(shí)驗(yàn)表,進(jìn)行多組仿真模擬,獲得了板式翅片滾壓成形工藝的優(yōu)化參數(shù). 在改裝的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行板式翅片的實(shí)際加工實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真