空調(diào)換熱器作為家用空調(diào)中重要的核心部件，其脹接強(qiáng)度是檢驗(yàn)空調(diào)換熱器質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一，本研究中換熱器脹接強(qiáng)度的判斷標(biāo)準(zhǔn)通過其脹接后所能承受的拉脫強(qiáng)度體現(xiàn)?？照{(diào)換熱器由換熱銅管和翅片脹接組成，目前空調(diào)企業(yè)所應(yīng)用的脹接方式主要為機(jī)械脹接，但是對于小管徑換熱管機(jī)械脹接所具有一定缺陷，因此本課題以液壓脹接作為換熱管與翅片的脹接方式，該技術(shù)具有脹接質(zhì)量高、工作量低以及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，并且對于小管徑換熱器的脹接較為友好，不易產(chǎn)生折管以及堵塞等問題。除此之外，本課題將脈動液壓技術(shù)應(yīng)用于換熱管與翅片的液壓脹接之中，研究表明脈動液壓技術(shù)可以用較小的液壓力得到相同的脹形效果，并可以使管材脹形較為均勻，延緩管材破裂時間。因此本課題針對由小管徑換熱管與翅片組成的換熱器，進(jìn)行液壓脹接與脈動液壓脹接后拉脫力的測量，從而針對液壓脹接空調(diào)換熱管與翅片的拉脫強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行研究。

在本課題的研究中，首先根據(jù)由小管徑與翅片組成的換熱器這一研究對象制備換熱試件，并根據(jù)試驗(yàn)試件設(shè)計并開發(fā)出適用于小管徑換熱管與翅片液壓脹接試驗(yàn)裝置。隨后利用該自行設(shè)計并開發(fā)的裝置進(jìn)行非脈動液壓脹接試驗(yàn)，經(jīng)過初步研究得到小管徑換熱管和翅片的合理液壓力脹接范圍，并將脹接試件制備成拉脫試件為拉脫強(qiáng)度以及最佳液壓脹接力的研究做好準(zhǔn)備。除此之外，根據(jù)多組液壓試件拉脫力的變化規(guī)律從而進(jìn)行液壓脹接試件不同位置的拉脫強(qiáng)度的影響研究。接下來進(jìn)行換熱管與翅片的脈動液壓脹接試驗(yàn)，利用伺服沖壓機(jī)參數(shù)的調(diào)整從而設(shè)置脈動振幅和頻率。在不同的脈動振幅和頻率這兩種脈動參數(shù)的施加情緒況下進(jìn)行脈動液壓脹接，并將脈動液壓脹接試件同樣制備成拉脫試驗(yàn)的試件，從而進(jìn)行脈動液壓參數(shù)對拉脫強(qiáng)度的影響研究。將換熱管與翅片液壓脹接試件勻速拉伸，進(jìn)行換熱管與翅片的拉脫試驗(yàn)，將拉脫力隨時間的變化曲線針對所需的研究內(nèi)容進(jìn)行歸類總結(jié)，從而揭示液壓脹接換熱管與翅片拉脫強(qiáng)度的影響規(guī)律。最終其研究結(jié)論如下：

（1）自行設(shè)計開發(fā)出的一種用于小管徑的U型換熱銅管與翅片液壓脹接的裝置，該裝置已獲得實(shí)用新型專利授權(quán)。在該裝置上進(jìn)行換熱管與翅片脹接試驗(yàn)，驗(yàn)證了該裝置在滿足脹接的同時不受換熱銅管和翅片長度與數(shù)量的限制，適用性好，簡單靈活，并解決了小管徑換熱管與翅片機(jī)械脹接時發(fā)生銅管受力不均從而損壞翅片和折管等方面的技術(shù)性難題，裝置專利號為201920520872.9；

（2）利用自行設(shè)計并開發(fā)的裝置液壓脹接Φ5mm的小管徑換熱管與翅片，經(jīng)過試驗(yàn)研究得到本課題所研究的空調(diào)換熱管與翅片的合理液壓脹接力為16 MPa至18MPa，在該合理液壓脹接力范圍內(nèi)，銅管與翅片的脹接效果良好，利用該裝置可順利完成對于小管徑的U型換熱銅管與翅片的脹接工作，試驗(yàn)操作簡單方便，液壓油可循環(huán)使用，節(jié)約成本，能滿足空調(diào)換熱器脹接的基本要求；

（3）對于本課題所研究的Φ5mm的換熱管與翅片試件，在最大液壓脹接力P max為18MPa時，試件所能承受的最大拉脫力F max達(dá)到0.47kN，因此Φ5mm的換熱管與翅片所需的最佳液壓脹接力為18MPa；

（4）對于管材不同脹接位置拉脫強(qiáng)度的影響研究，將換熱管不同脹接位置的試件切割下來分為多份拉脫試件并進(jìn)行拉脫試驗(yàn)，經(jīng)過試驗(yàn)研究可得，非脈動液壓脹接試件的拉脫強(qiáng)度分布規(guī)律是試件中部相較于兩端所能承受的拉脫強(qiáng)度較高，即在液壓脹接試件的過程中，相較于試件的其他脹形區(qū)位置，試件中部脹形區(qū)位置的脹接強(qiáng)度較高；

（5）根據(jù)脈動液壓試驗(yàn)中脈動振幅對拉脫強(qiáng)度的影響研究，可以得到當(dāng)脈動振幅ΔP≤2.83MPa時，隨著振幅的增加，試件所能承受的拉脫強(qiáng)度也隨之增大，但是當(dāng)脈動振幅ΔP＞2.83MPa時，試件所能承受的拉脫力卻有所下降。因此換熱管與翅片試件在脈動振幅ΔP為2.83MPa時，所能承受的最大拉脫力能夠達(dá)到最大為0.406kN；

（6）通過脈動液壓試驗(yàn)中對脈動頻率對拉脫強(qiáng)度的影響研究，可以得到在脈動振幅不變的情況下，頻率越大，拉脫力的加載曲線上升越平緩，并且加載曲線的波動較小，即當(dāng)脈動振幅一定時，頻率越大則管材與翅片脹接的更加均勻，換熱管與翅片脹接的可靠性也得到提高。

本課題針對液壓脹接空調(diào)換熱管與翅片拉脫強(qiáng)度的影響進(jìn)行研究，通過研究不僅設(shè)計并開發(fā)出一種適用于小管徑的U型換熱銅管與翅片液壓脹接的裝置，還經(jīng)過試驗(yàn)研究確定了管材與翅片的合理液壓力脹接范圍、最佳液壓脹接力以及所能承受的最大拉脫力。除此之外，對液壓脹接換熱管與翅片拉脫強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行研究，揭示了非脈動液壓脹接力以及脈動振幅和頻率這兩種脈動參數(shù)對換熱器拉脫強(qiáng)度的影響規(guī)律，以及換熱管不同位置所能承受拉脫強(qiáng)度的影響規(guī)律。不過對于換熱管與翅片的脹接方式、液壓力參數(shù)以及拉脫強(qiáng)度的影響研究在理論和試驗(yàn)方面還有所欠缺，對于換熱器脹接方式、液壓脹接參數(shù)等方面的研究還需要進(jìn)一步完善，并存在一定發(fā)展的空間。

（1）液壓脹接裝置的設(shè)計與開發(fā)：經(jīng)過試驗(yàn)研究驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)能夠滿足小管徑和翅片的液壓脹接要求，但是由于換熱管管長較長能夠，直徑較小，在脹接過程中容易發(fā)生彎曲，目前通過減緩液壓力輸出速率可以消除管材彎曲的產(chǎn)生。因此，設(shè)計的裝置還需進(jìn)一步的改進(jìn)和調(diào)試，從而開發(fā)出能夠防止管材脹接過程中發(fā)生彎曲的裝置。

（2）拉脫試件的制備：目前利用手持切割機(jī)對液壓脹接試件和拉脫試件進(jìn)行制備，應(yīng)該從制備方式上進(jìn)行改進(jìn)，利用線切割等高精度制備方法，將因管材與翅片切割制備造成的誤差影響降到最低，從而提升液壓脹接和拉脫試驗(yàn)的精度。

（3）脈動液壓試驗(yàn)：設(shè)計并開發(fā)出能夠精確控制脈動參數(shù)改變的試驗(yàn)設(shè)備，能夠精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)各種脈動振幅和頻率的曲線輸出，為脈動液壓參數(shù)對拉脫強(qiáng)度的影響研究提供精準(zhǔn)的脈動液壓脹接試件和良好的拉脫試驗(yàn)前提。

（4）脹接試件不同位置的拉脫強(qiáng)度：對于換熱管不同位置試件的制取還需要更多的實(shí)驗(yàn)樣本，需要對換熱管的脹接位置進(jìn)行進(jìn)一步的標(biāo)定，并將拉脫試驗(yàn)?zāi)＞哌M(jìn)行改進(jìn)，從而能夠配合不同位置以及不同翅片數(shù)量的拉脫試件進(jìn)行拉伸，對換熱管不同位置拉脫強(qiáng)度的影響進(jìn)行進(jìn)一步的精準(zhǔn)研究。

（5）換熱管與翅片不同溫度下的拉脫強(qiáng)度：空調(diào)換熱器裝配于外機(jī)中并多數(shù)懸掛于室外工作，因此換熱器會在不同溫度的環(huán)境下運(yùn)行，所以對換熱管與翅片不同溫度下拉脫強(qiáng)度的影響研究具有極大的意義?？梢岳矛F(xiàn)有自行設(shè)計并開發(fā)的液壓脹接裝置以及WDW-100GD型號的高低溫拉伸試驗(yàn)機(jī)，充分應(yīng)用拉伸試驗(yàn)機(jī)的高溫爐和液氮罐模擬不同溫度下?lián)Q熱器的工作環(huán)境，從而開展換熱管與翅片不同溫度下拉脫強(qiáng)度的影響研究。

（6）換熱管與翅片的脹接方式：對于換熱管與翅片考慮應(yīng)用更簡便快捷的流體脹接方式，如氣壓脹接方式。目前國內(nèi)氣壓脹接方式的發(fā)展瓶頸在于氣壓脹接時的密封方式，針對此方面，已經(jīng)設(shè)計出一種適用于換熱管流體壓力脹接的密封與擴(kuò)口一體化結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可在無須密封圈的情況下實(shí)現(xiàn)管端處的硬密封，并將換熱管的氣壓脹接與管端擴(kuò)口兩道工序整合一體化，解決了目前流體脹接換熱管過程中換熱管容易產(chǎn)生彎曲、密封圈損耗高以及密封可靠性不佳等問題。該結(jié)構(gòu)申請的發(fā)明專利已經(jīng)受理，專利號為202010039787.8。下一步便是將該結(jié)構(gòu)開發(fā)并應(yīng)用到脹接時密封性能的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，并對換熱管與翅片的氣壓脹接時的密封性能進(jìn)一步的研究。