管翅铝箔式换热器是空调行业中最常用的换热器,但是由于铝箔翅片厚度为1mm,孔径为7.3mm,U型管孔径为7.0mm,在换热器生产过程中翅片和U型管会产生变形等缺陷,使得翅片穿插铜管的自动化难度非常高,现在为人工穿管。本文围绕铝箔翅片穿插铜管的工艺特点,研究铝箔翅片孔和U型铜管的穿插装配问题,为翅片穿插铜管的自动化提出了可行性方案,对于实现我国空调行业换热器的自动化生产有十分重要的理论价值,对于提高我国空调行业的竞争力,实现空调行业从劳动密集型向技术密集型的产业结构调整有重要意义。根据换热器成型制造的工艺流程和各工序特点,分析铝箔翅片和U型铜管的工艺缺陷和其对翅片穿插铜管的自动化的影响,得到翅片穿插铜管装配的力位控制的必要性。对翅片和铜管进行了穿插磨损实验,结果表明：铜管的磨损非常小,而随着穿插次数由0到70次,翅片磨损宽度从45μm扩展至210μm,磨损深度从4μm增加到18μm,翅片的磨损量在可控范围内,符合换热器的工艺要求。根据铝箔翅片穿插铜管过程中翅片与U型管的接触位姿,分析翅片穿插铜管的孔-管力学行为,以力传感器的反馈力F和导向锥帽锥角α为已知输入量,构建翅片孔与U型管轴线夹角β、轴线的距离偏差e为调整量的位姿判断和反馈力F调整模型。基于该反馈力学模型,提出翅片穿插铜管力位控制的控制策略和控制方法,可知,经过反馈力实时对接触状态的调整,翅片可依据四种动作模式完成穿插铜管操作。按照翅片自动化穿插铜管的操作过程,设计翅片穿插铜管的实验平台,包括翅片夹爪、U型管夹具和机械运动轴的设计。对铝箔翅片翻边受力变形和翅片穿插铜管的力反馈进行了测试实验,可知,最佳的行进速度1.2m/min和步长4mm及翅片翻边承受的最大力值21N。翅片穿插铜管实验得出翅片穿插铜管过程中,穿插距离为45mm时,调整时间为1.6s,所用时间为4.1s,为自动化设备开发的提供参数。