摘要:為了能夠有效地提高空調的生產質量，本篇論文在開展的過程中對空調熱交換器鋁翅片沖壓開裂進行研究與分析，同時也針對導致空調熱交換器鋁翅片沖壓開裂的因素提供了相應的解決措施和改進方法，從而使得鋁翅片的綜合力學性能和沖制成型性能到了大幅度的提高。
關鍵詞:空調鋁合金箔;力學性能;退火工藝;成型性
引言：我國人民生活水平的快速提高使得空調器在人們日常生活中的應用更加廣泛。空調系的廣泛應用不僅逐漸取代了電風扇的地位，而且也成為人們調節室內溫度的主要措施，并且空調器的廣泛應用也大力推動了我國空調兩器產業的發展。熱交換器在空調機中發揮了極其重要的作用，并且空調器在制作過程中最常使用的是空冷室翅片管式熱交換器。為了能夠有效地確保空調器的生產質量達標，在對空調器質量進行評測的過程中需要從其制冷功能、效比、噪音等多方面進行全面的評價。
1 翅片沖制成型方式
在翅片成型早期制作的過程中一般會采用深沖型，但是翅片沖制成型方式為了能夠有緊跟鋁箔減薄化的發展，后期采用了滾輪旋轉的沖制成型方式。并且為了能夠有效地確保吃翅片沖制成型能夠滿足商業發展的需求，在后期做的過程中各個模具廠家之間相互幫助、共同進步,最后逐漸實現了兩種翅片沖制成型方式，分別是改進后的旋轉上下刀，彎曲加工方式。并且這兩種翅片沖制成型方式是目前空調兩器廠家在制作過程中最常采用的制作方式。這兩種類型的制作方式的詳細工藝路線如下圖一所示：
翅片刀是有板厚為0.5-1.0mm的刀片重貼構成，刀片的外周形狀是齒狀的，而且削尖了、旋轉上下刀，從左側插入鋁材料，彎曲加工和天窗切斷加工同時進行，這就是翅片刀加工。空調箔向減薄、高強度、高成型性、高換熱性和高耐腐蝕性方向發展。作為空調箔生產廠家,必須了解空調翅片成型過程中的關鍵指標,以及它們與空調箔的性能和質量的相關性,才能生產出適應各種需求的空調箔產品。
2沖制過程中受力及變形分析
翅片在沖制過程中不同部位會受到來自不同方向的壓力導致發生變形，最后會形成模具沖制出來的翅片形狀。專業人員為了能夠徹底弄清楚翅片在沖制過程中所承受的力以及力對形狀產生的影響狀況，對翅片在沖制過程中所承受沖床凸模和凹模產生的力進行了研究與分析。翅片上的鋁箔在凸模和凹模的法蘭區域會受到橫向的拉應力和切向的壓應力，翅片說長壽不同方向的力會使其產生伸長和壓縮的變形。鋁箔會在凹模的拐角處受到橫向的拉伸應力，橫向的拉伸應力不僅會導致鋁箔出現塑性彎曲，而且也會使其厚度減小。鋁箔經過凹模彎角后，會發生反向彎曲，彎曲側壁受軸向拉伸成為應力傳送區。鋁箔在凸膜拐角處會發生塑像彎曲和鏡像拉伸，并且鋁箔在凸膜處的厚度發生的變化最大，重視可能會出現縮頸。如果鋁箔所承受的徑向壓力比其屈服強度要大，鋁箔在涂抹拐角處可能會發生拉裂的現象，并且靠近凸模底部的鋁箔發生拉裂的可能性，比其他部位的要大。
鋁箔翅片在變薄拉伸時發生的形狀變化如下圖2所示。鋁箔翅片在變薄拉伸時及內外表面的摩擦力的方向具有不同的性質，并且外表面的摩擦力可以使得鋁箔翅片變薄的部位側壁的拉應力增加，而外表面的摩擦力會使變薄部位側壁拉應力減少，從而會使的鋁箔翅變的拉伸變化更加明顯。
將重置好的鋁箔翅片放在顯微鏡下進行觀察與測量。圖3展示的是鋁箔翅片在顯微鏡下橫向截面的圖片。
通過測量得出在翻邊變形量達到最大(達到28.93%至32. 36%)時,變形量較大,受力較復雜造成凸模彎角處即翻邊部位發生縮頸,是翻邊處在沖制時易出現裂邊的主要原因。如果同等條件不變的情況下,提升鋁箔的屈服強度,在沖制發生變形時，凸模彎角處發生變形時應力低于鋁箔的屈服強度，則不會發生縮頸,就不會發生翻邊時造成的開裂問題。
3改善鋁箔性能的試驗方案
經過一系列的研究與分析，但針對某企業所提供的厚度為為0.097 mm、型號為8011A-H24鋁合金箔所反饋的規格為FPI18翅片出現的翻邊開裂缺陷進行了研究與分析，這樣針對鋁合金薄翅片所存在的缺陷對其生產工藝進行了改革，以確保所生產的鋁箔性能能夠滿足市場需求。經過反復地研究與分析，在鋁箔勝能改善的過程中可以采用退火熱處理工藝，從而能夠有效的將翅片沖孔翻邊開裂問題進行解決。
3.1試驗鋁箔合金成分
對型號為8011A鋁合金箔的生產公藝改善和創新的過程中，將鋁箔合金的成分進行了全面的分析，詳細的鋁箔合金成分表如下表1所示。
3.2生產工藝路線
鋁箔合金在生產的過程中有一條工藝路線是將成品進行一次退火處理。為了能夠有效地將鋁箔合金的性能進行改善，在生產工藝創新的過程中需要將退火處理創新為一次均勻化退火，并且一次性均勻退貨，需要在鋁箔合金形狀完成之后進行成品退貨。詳細的生產工藝如下圖四所4所示。
3.3工藝改進結果討論
本次實驗在開展的過程中通過采用在鋁箔合金生產過程中加入中間退火來將所生產的鋁箔合金的綜合性能進行有效的改善。鋁箔合金的綜合性能全面測評與分析數據如下表2所示。在金箔生產的過程中增加中間退火工藝可以有效地改善鋁箔的抗拉強度和延伸率，并且鋁箔生產過程中加入的退火工藝還可以使得杯突值產生的影響作用不大。除此之外，在鋁箔合金生產的過程中加入退火工藝還可以使得其屈服強度大幅度提高。鋁箔合金工藝改善前后的性能變化以拉伸曲線圖的形式展示出來，詳細的數據變化如下圖5所示。
從拉伸曲線圖我們可以得出，在對成品進行退火工藝處理的過程中鋁箔拉伸曲線變化比較平穩沒有太大的變化幅度，這意味著鋁箔變形過程中各個性能存在的差異較大，并且且幅度也呈現出了不同程度的變化。在工藝改進之后鋁箔拉伸曲線圖沒有出現比較明顯的屈服拐點。雖然鋁箔合金的屈服強度得到了明顯的改善，但是其在生產的過程中仍存在著一些開裂風險。
對于8011A鋁合金空調箔，在生產的過程中，通過對質合金再結晶和第二項的大小、分步進行加強控制，可以使得合金的強度和塑性得到明顯的改善。通過得到的錯堆積模型，我們可以知道，臨近晶粒為錯開動時結晶上應力的大小與為錯堆積群的大小成正比例關系。
除此之外，第二象限也具有兩面性的特點。晶粒粗細不均勻會導致第二項在增加變形的過程中出現不均勻的現象。假如變形過程中會產生額外的附加應力力，就會導致鋁箔合金材料的可塑性下降。但是如果第二象限是呈現出彌散分布的細小質點，那么就會對位對錯位的經歷起到釘扎作用。因此可以得出的結論是，阻礙位錯的滑移、質點越細小，所生產的鋁箔合金的可塑性強度就越高，那么金屬在發生變形時其均勻性和協調性可以得到明顯的改善，進而使得咳縮性大幅度提高。
鋁合金箔在生產的過程中需要進行軋制處理。軋制處理會使得金箔中的經歷發生拉長變化，從而形成纖維組織。在纖維組織形成之后需要進行加工硬化處理，退貨時，隨著生產工藝所加的溫度的升高，就會再次進行恢復與結晶變化。而只進行成品退火時，合金組織是變形纖維組織發展的后體，所以合金組織上面會有再結晶核。經過一系列的反復實驗，在鋁合金箔生產的過程中其可以在原有的生產工藝基礎之上運用鋁箔沖制，鋁箔沖制的結果如下表三所示。
4結論
通過這篇文章我們可以知道，鋁合金箔翅片在沖制的過程中會存在很多的問題，從而導致所生產的鋁翅片并不能夠滿足市場的需求。為了能夠使得鋁合金箔翅片的各方面綜合性能能夠滿足市場的需求，就需要針對鋁合金薄翅片在生產過程中存在的不足提出一些改進措施，從而錯失及生產工藝的發展。為了能夠使得充制出的翅片的質量較好，可以提高其對模具的適應性以及在冷軋與箔軋工序之間增加中間退火。
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