叉形三通冲压件可靠性能研究

杨芝明 蔚鑫

珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070

1 引言

冲压件不仅具有较高的加工效率、精度，产生较少的切削碎料，而且具有较好的经济效益，在航空航天、机械、化工、日用电器等领域有着广泛的应用[1]。叉形三通冲压件是安装在空调分体内机集气管上的主要组件，具有分流、节流作用。结合氦检泄漏数据，冲压件耐疲劳指标为系统中最薄弱部分，也是发生泄漏最多的地方，提升冲压件的可靠性，完善冲压件各项质量检验标准，可以提高产品的使用寿命[2]。本文从三通冲压件的结构着手，分析其薄弱部分，通过改善加工模具的过渡圆角，以减少其应力集中避免在某一位置应力过大而产生裂纹。通过优化冲压间距，增加其危险点的壁厚来提高耐压性和韧性。经验证，优化后的冲压件在爆破压力、压力脉冲等性能方面具有显著改善。耐疲劳指标的提升，有效延长了零件使用寿命，提高其在空调系统中的可靠性。

2 材料失效形式分析

2.1 静力破坏形式分析

静力破坏失效：当材料承受的最大载荷大于其本身材料的屈服强度时，产生静力破坏失效。静力加载破坏时材料内部不会产生裂纹累积，受力裂纹会持续扩展到材料破坏。现对公司集气管冲压件进行受力分析，如图1所示。

根据微元体的径向力平衡条件，有以下平衡方程（1）：

当σ=σb时，该点为发生破裂极限点，当σ＞σb时，材料产生裂纹。

式中：p——集气管三通冲压件内压力；da——单位面积元；σ——拉力；t——微元体壁厚；……