摘要:为了能够有效地提高空调的生产质量，本篇论文在开展的过程中对空调热交换器铝翅片冲压开裂进行研究与分析，同时也针对导致空调热交换器铝翅片冲压开裂的因素提供了相应的解决措施和改进方法，从而使得铝翅片的综合力学性能和冲制成型性能到了大幅度的提高。

关键词:空调铝合金箔;力学性能;退火工艺;成型性

引言：我国人民生活水平的快速提高使得空调器在人们日常生活中的应用更加广泛。空调系的广泛应用不仅逐渐取代了电风扇的地位，而且也成为人们调节室内温度的主要措施，并且空调器的广泛应用也大力推动了我国空调两器产业的发展。热交换器在空调机中发挥了极其重要的作用，并且空调器在制作过程中最常使用的是空冷室翅片管式热交换器。为了能够有效地确保空调器的生产质量达标，在对空调器质量进行评测的过程中需要从其制冷功能、效比、噪音等多方面进行全面的评价。

1 翅片冲制成型方式

在翅片成型早期制作的过程中一般会采用深冲型，但是翅片冲制成型方式为了能够有紧跟铝箔减薄化的发展，后期采用了滚轮旋转的冲制成型方式。并且为了能够有效地确保吃翅片冲制成型能够满足商业发展的需求，在后期做的过程中各个模具厂家之间相互帮助、共同进步,最后逐渐实现了两种翅片冲制成型方式，分别是改进后的旋转上下刀，弯曲加工方式。并且这两种翅片冲制成型方式是目前空调两器厂家在制作过程中最常采用的制作方式。这两种类型的制作方式的详细工艺路线如下图一所示：

翅片刀是有板厚为0.5-1.0mm的刀片重贴构成，刀片的外周形状是齿状的，而且削尖了、旋转上下刀，从左侧插入铝材料，弯曲加工和天窗切断加工同时进行，这就是翅片刀加工。空调箔向减薄、高强度、高成型性、高换热性和高耐腐蚀性方向发展。作为空调箔生产厂家,必须了解空调翅片成型过程中的关键指标,以及它们与空调箔的性能和质量的相关性,才能生产出适应各种需求的空调箔产品。

2冲制过程中受力及变形分析

翅片在冲制过程中不同部位会受到来自不同方向的压力导致发生变形，最后会形成模具冲制出来的翅片形状。专业人员为了能够彻底弄清楚翅片在冲制过程中所承受的力以及力对形状产生的影响状况，对翅片在冲制过程中所承受冲床凸模和凹模产生的力进行了研究与分析。翅片上的铝箔在凸模和凹模的法兰区域会受到横向的拉应力和切向的压应力，翅片说长寿不同方向的力会使其产生伸长和压缩的变形。铝箔会在凹模的拐角处受到横向的拉伸应力，横向的拉伸应力不仅会导致铝箔出现塑性弯曲，而且也会使其厚度减小。铝箔经过凹模弯角后，会发生反向弯曲，弯曲侧壁受轴向拉伸成为应力传送区。铝箔在凸膜拐角处会发生塑像弯曲和镜像拉伸，并且铝箔在凸膜处的厚度发生的变化最大，重视可能会出现缩颈。如果铝箔所承受的径向压力比其屈服强度要大，铝箔在涂抹拐角处可能会发生拉裂的现象，并且靠近凸模底部的铝箔发生拉裂的可能性，比其他部位的要大。

铝箔翅片在变薄拉伸时发生的形状变化如下图2所示。铝箔翅片在变薄拉伸时及内外表面的摩擦力的方向具有不同的性质，并且外表面的摩擦力可以使得铝箔翅片变薄的部位侧壁的拉应力增加，而外表面的摩擦力会使变薄部位侧壁拉应力减少，从而会使的铝箔翅变的拉伸变化更加明显。

将重置好的铝箔翅片放在显微镜下进行观察与测量。图3展示的是铝箔翅片在显微镜下横向截面的图片。

通过测量得出在翻边变形量达到最大(达到28.93%至32. 36%)时,变形量较大,受力较复杂造成凸模弯角处即翻边部位发生缩颈,是翻边处在冲制时易出现裂边的主要原因。如果同等条件不变的情况下,提升铝箔的屈服强度,在冲制发生变形时，凸模弯角处发生变形时应力低于铝箔的屈服强度，则不会发生缩颈,就不会发生翻边时造成的开裂问题。

3改善铝箔性能的试验方案

经过一系列的研究与分析，但针对某企业所提供的厚度为为0.097 mm、型号为8011A-H24铝合金箔所反馈的规格为FPI18翅片出现的翻边开裂缺陷进行了研究与分析，这样针对铝合金薄翅片所存在的缺陷对其生产工艺进行了改革，以确保所生产的铝箔性能能够满足市场需求。经过反复地研究与分析，在铝箔胜能改善的过程中可以采用退火热处理工艺，从而能够有效的将翅片冲孔翻边开裂问题进行解决。

3.1试验铝箔合金成分

对型号为8011A铝合金箔的生产公艺改善和创新的过程中，将铝箔合金的成分进行了全面的分析，详细的铝箔合金成分表如下表1所示。

3.2生产工艺路线

铝箔合金在生产的过程中有一条工艺路线是将成品进行一次退火处理。为了能够有效地将铝箔合金的性能进行改善，在生产工艺创新的过程中需要将退火处理创新为一次均匀化退火，并且一次性均匀退货，需要在铝箔合金形状完成之后进行成品退货。详细的生产工艺如下图四所4所示。

3.3工艺改进结果讨论

本次实验在开展的过程中通过采用在铝箔合金生产过程中加入中间退火来将所生产的铝箔合金的综合性能进行有效的改善。铝箔合金的综合性能全面测评与分析数据如下表2所示。在金箔生产的过程中增加中间退火工艺可以有效地改善铝箔的抗拉强度和延伸率，并且铝箔生产过程中加入的退火工艺还可以使得杯突值产生的影响作用不大。除此之外，在铝箔合金生产的过程中加入退火工艺还可以使得其屈服强度大幅度提高。铝箔合金工艺改善前后的性能变化以拉伸曲线图的形式展示出来，详细的数据变化如下图5所示。

从拉伸曲线图我们可以得出，在对成品进行退火工艺处理的过程中铝箔拉伸曲线变化比较平稳没有太大的变化幅度，这意味着铝箔变形过程中各个性能存在的差异较大，并且且幅度也呈现出了不同程度的变化。在工艺改进之后铝箔拉伸曲线图没有出现比较明显的屈服拐点。虽然铝箔合金的屈服强度得到了明显的改善，但是其在生产的过程中仍存在着一些开裂风险。

对于8011A铝合金空调箔，在生产的过程中，通过对质合金再结晶和第二项的大小、分步进行加强控制，可以使得合金的强度和塑性得到明显的改善。通过得到的错堆积模型，我们可以知道，临近晶粒为错开动时结晶上应力的大小与为错堆积群的大小成正比例关系。

除此之外，第二象限也具有两面性的特点。晶粒粗细不均匀会导致第二项在增加变形的过程中出现不均匀的现象。假如变形过程中会产生额外的附加应力力，就会导致铝箔合金材料的可塑性下降。但是如果第二象限是呈现出弥散分布的细小质点，那么就会对位对错位的经历起到钉扎作用。因此可以得出的结论是，阻碍位错的滑移、质点越细小，所生产的铝箔合金的可塑性强度就越高，那么金属在发生变形时其均匀性和协调性可以得到明显的改善，进而使得咳缩性大幅度提高。

铝合金箔在生产的过程中需要进行轧制处理。轧制处理会使得金箔中的经历发生拉长变化，从而形成纤维组织。在纤维组织形成之后需要进行加工硬化处理，退货时，随着生产工艺所加的温度的升高，就会再次进行恢复与结晶变化。而只进行成品退火时，合金组织是变形纤维组织发展的后体，所以合金组织上面会有再结晶核。经过一系列的反复实验，在铝合金箔生产的过程中其可以在原有的生产工艺基础之上运用铝箔冲制，铝箔冲制的结果如下表三所示。

4结论

通过这篇文章我们可以知道，铝合金箔翅片在冲制的过程中会存在很多的问题，从而导致所生产的铝翅片并不能够满足市场的需求。为了能够使得铝合金箔翅片的各方面综合性能能够满足市场的需求，就需要针对铝合金薄翅片在生产过程中存在的不足提出一些改进措施，从而错失及生产工艺的发展。为了能够使得充制出的翅片的质量较好，可以提高其对模具的适应性以及在冷轧与箔轧工序之间增加中间退火。

参考文献：

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