随着经济的快速发展、人们生活水平的提高,空调已经成为人们日常生活的重要的家电产品。而且由于我国能源资源越来越紧张以及消费者消费层次的多元化发展,空调器朝着高效、节能方向发展。换热器是空调的重要组成部分,而管翅式换热器是目前空调器中最常用的一种换热器。换热器的性能将直接影响到家用空调机的制冷、制热和能耗。换热器主要由翅片和换热管通过胀接组成。翅片是一种强化换热零件,翅片和换热管胀接质量以及翅片本身成形质量的好坏对换热器换热性能有重要影响。本文以空调翅片为研究对象,主要对翅片胀接工艺、翅片换热过程模拟、翅片冲压成形工艺、模具结构设计进行了研究。具体研究内容如下:(1)建立了空调翅片胀接有限元模型,实现对胀接过程的有限元模拟。在翅片上设置凹槽结构,分析了不同位置布置的凹槽结构对翅片翘曲变形的影响。基于有限元数值模拟方法,对翅片胀接的关键设计参数进行正交试验研究。结果表明,凹槽结构能够在一定程度上减小翅片胀接时的翘曲变形程度,但效果有一定限度;对翅片胀接翘曲变形程度影响由大到小的因素是胀球长轴长、胀球短轴长、翅片孔长轴长、翅片孔短轴长;得到一组优化后的胀接参数。随后以该参数进行换热器产品胀接试制,验证了该胀接参数合理。(2)分析空调翅片换热原理,综合运用UG、ICEM和FLUENT软件对空调翅片换热过程进行有限元建模和数值模拟,分析对比原有翅片和结构优化后的翅片组成的换热器的温度场分布,并计算其换热效率。结果表明:结构优化后的换热器的翅片没有翘曲变形且换热效果是最优的。(3)对空调翅片进行了零件结构和冲压工艺性分析,确定了20个工位的级进冲压工艺方案。综合考虑材料利用率和冲压实际情况,确定了12列2步进的冲压方式,并最终设计了排样图和确定压力中心。(4)根据翅片冲压工艺确定模具总体结构,并且根据模具安装、调整和维护情况,按照每个工位的功能把模具分为6个模块进行设计。最后进行了产品试制。结果表明,翅片冲压工艺和翅片多工位级进模设计合理。