一种热交换器板片的制作方法

摘要

本发明公开了一种热交换器板片的优化设计方法，根据对热交换器板片的参数要求和限制条件，建立材料数据库，进行材料成型性能试验；建立模具模具模型；和标准试样数据库；对热交换器板片的冲压过程进行模拟，并与标准试样数据库进行对比，分析模拟冲压过程中板片的缺陷，判断模拟结果是否符合测试规范，若不符合，调整模具的拓扑结构及局部部位几何尺寸，再次进行分析及模拟测试，直到模拟结果完全符合测试规范为止。将模拟结果符合测试规范的热交换器板片对应模具的各种参数输出；制造模具。本发明优化设计方法将传统方法中的试制样板和改造模具两个环节集成为数字制造环节，减少设计中的盲目性，避免模具的报废，缩短热交换器板片的开发周期。

主权项

一种热交换器板片的制造方法，该方法将传统方法中的试制样板和改造模具两个环节集成为数字制造环节，通过模拟冲压制作过程，在设计阶段预测和评估热交换器板片的加工性能和使用性能，具体按以下步骤进行：步骤1：根据对热交换器板片的参数要求和限制条件，建立制造该热交换器板片的材料数据库，并进行材料成型性能试验；步骤2：根据原始板型的设计数据建立步骤1中热交换器板片的3D模型及制造该热交换器板片所需的上模具3D模型和下模具3D模型；步骤3：建立标准试样数据库，该标准试样数据库用于存储测试规范，包括各种测试条件及与之相关的测试标准；以软件LSprepost作为后处理模块，通过导入CAE分析模块结果文档，提取有关数据；所述后处理模块是CAE分析模块对板片成型性能参照的主要指标，开发CAE分析模块的基本步骤：进入软件ANSYS/LS‑DYNA，打开步骤2所保存的文档建立有限元模型；(1)定义单元：选择壳单元，设定单元的属性为能正确计算翘曲情况的单点积分单元；(2)定义实常数：将板片的实际厚度定义为单元的实常数；(3)定义材料：定义材料1为刚性材料，限制除上、下模具法线方向外其它方向的自由度；定义材料2为双线性各向同性材料；定义材料3为刚性材料，限制所有方向的自由度；(4)网格划分：将上模材料定义为材料1后划分网格，将胚料材料定 义为材料2后划分网格，将下模材料定义为材料3后划分网格；(5)生成PART：选择所有模型，分别生成各自的PART，即上模为PART1、胚料为PART2、下模为PART3；(6)定义接触：在冲压模拟中，将所有接触定义为面面接触；接触对的定义：一个接触对的接触面为PART2、目标面为PART1，另一个接触对的接触面为PART2、目标面为PART3；根据实验数据，设定静摩擦系数及滑动摩擦系数；(7)施加载荷：施加的载荷为位移载荷，位移量为上、下模具间的距离减去胚料的厚度；步骤4：采用LS‑DYNA软件和步骤2中建立的上模具3D模型和下模具3D模型，对热交换器板片的冲压过程进行模拟，分析板片的成型性能，并与步骤3中建立的标准试样数据库进行对比，分析模拟冲压过程中板片的缺陷，分析判断模拟结果是否与测试规范相符，若不相符合，则调整步骤2中建立的上模具3D模型和下模具3D模型的拓扑结构及局部部位的几何尺寸，调整完后再次进行分析及模拟测试，如此反复运作，直到模拟结果完全符合测试规范为止；步骤5：将步骤4中模拟结果完全符合测试规范的热交换器板片对应模具的各种参数输出；步骤6：根据步骤5中输出的模具的各种参数，制造模具。