翅片管是换热领域重要的换热构件,具有广泛的应用。切削—挤压复合成形是车削与挤压工艺相结合,利用特殊设计的切削刀具进行翅片管加工的新方法。这种加工方法对生产设备要求低、生产过程不产生废屑,是一种绿色高效的加工方法。本文对翅片管切削—挤压成形过程进行仿真与实验研究,为实际工程应用提供参数选择依据,具有重要的理论和实际意义。建立了直立翅片几何尺寸的数学模型,研究了翅片成形过程中工艺参数及刀具参数对翅片的形状及尺寸的影响。分析了切削深度、进给量、坯管半径以及刀具主偏角对翅片形状和成形尺寸的影响,获得了翅片翅型和尺寸随工艺参数的变化规律,为实际加工提供有效的理论依据。基于刚塑性有限元基本原理和热力耦合理论,利用DEFORM—3D建立了翅片管成形的有限元模型,采用单因素多水平和正交试验方案对翅片管的成形过程进行仿真。分析了切削深度、切削速度、进给量对翅片翅型及成形过程中温度和应力应变的影响,获得了工艺参数与翅片高度和翅片厚度之间的关系。进行了翅片切削—挤压复合成形实验,得到了不同类型和不同尺寸的翅片结构。以1/4单片表面积增加量、翅片高度、翅片为对象,对实验、仿真以及理论计算结果进行对比分析,验证了数学模型、仿真模型及仿真结果的正确性,为优化刀具结构以及切削参数的选取提供了有益的参考。对翅片切削—挤压技术的工程应用具有重要的指导意义。