專利名稱：一種內(nèi)螺紋管旋浮拉拔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬管材的加工領(lǐng)域，具體地說就是提供了一種在芯軸上拉拔并通過模具滾壓在管內(nèi)壁上形成螺旋形導(dǎo)向槽的裝置，即內(nèi)螺紋管旋浮拉拔裝置。
過去空調(diào)熱交換器中的換熱銅管多是鏡面管，這種形式的管有兩個(gè)缺點(diǎn)一是散熱面積小，另一個(gè)是管內(nèi)的液體以層流的方式運(yùn)動(dòng)，不能進(jìn)行充分的熱交換。最近已開始采用一種更新?lián)Q代型產(chǎn)品一內(nèi)螺旋波紋散熱銅管，該產(chǎn)品內(nèi)壁一周上有N個(gè)三角形凸起，以與軸線成α角呈螺旋線分布，這種形式的散熱銅管在尺寸一定的情況下增加了換熱面積，并且內(nèi)壁的螺旋狀凸起擾亂了管內(nèi)液體的流動(dòng)狀態(tài)，以紊流的方式運(yùn)動(dòng)，從而可以進(jìn)行更充分的熱交換。通常內(nèi)螺紋管的換熱效果比相同尺寸鏡面管提高近一倍，因而可以節(jié)約有色金屬銅管近一半，節(jié)約電能消耗，提高空調(diào)器的使用性能，體積縮小1／3。目前生產(chǎn)內(nèi)螺紋管通常采用旋轉(zhuǎn)壓縮法，此種變形方式的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)螺紋易充滿，變形力小、芯頭不易磨損，對(duì)坯管尺寸要求不嚴(yán)格。如在日本公開的專利中，整個(gè)加工裝置由游動(dòng)芯頭，帶溝槽芯頭及分別單獨(dú)固定在拉伸機(jī)一定部位上的游動(dòng)模，空拉模與旋轉(zhuǎn)滾壓裝置五部分組成，游動(dòng)芯頭與帶溝槽芯頭用桿相連接，其特點(diǎn)是浮動(dòng)拉拔變形，旋壓內(nèi)螺紋拉拔變形及定徑空拉變形三者是分開進(jìn)行的。其缺點(diǎn)是更換模具比較繁鎖，并且由于總變形區(qū)域過長(zhǎng)，頭料損失大，難以實(shí)現(xiàn)在園盤拉伸機(jī)上生產(chǎn)內(nèi)螺紋管，對(duì)大生產(chǎn)不利。
本實(shí)用新型由拔模座，旋轉(zhuǎn)園筒及組合模具和組合芯頭構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)園筒通過軸承與拔模座相聯(lián)，組合模具可固定在旋轉(zhuǎn)園筒上，組合芯頭置于坯管的內(nèi)部，其特征在于組合模具由游動(dòng)模、空拉模及旋轉(zhuǎn)滾壓裝置三個(gè)積木式的組件構(gòu)成，緊密地放入同一個(gè)組合模套中，游動(dòng)模與空拉模分別通過徑向推力軸承與模套相連。旋轉(zhuǎn)滾壓裝置通過鍵與模套固定。組合芯頭與組合模具相匹配，由游動(dòng)芯頭及帶溝槽芯頭兩部分組成，通過滾動(dòng)裝置直接相連、旋轉(zhuǎn)滾壓裝置可以是行星式的，園柱式的也可以是旋輪式的。組合模具中的徑向推力軸承使得游動(dòng)模及空拉模處于懸浮狀態(tài)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)滾壓裝置隨著模套與旋轉(zhuǎn)園筒一起高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，游動(dòng)模和空位?？蓜?dòng)也可不動(dòng)。這種懸浮狀態(tài)有三大好處1、可以實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)拉拔、旋轉(zhuǎn)滾壓、空拉定徑三位一體的旋浮拉拔組合模，使得裝備緊湊，總的變形區(qū)域縮短，從而減少頭料損失，并且使得在園盤拉伸機(jī)上生產(chǎn)內(nèi)螺紋盤管成為了可能；2、懸浮方式可以實(shí)現(xiàn)力的自身調(diào)節(jié)；3、由于空拉模所處的懸浮狀態(tài)，可以在其上開出槽溝，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外螺旋波紋的同時(shí)加工成形。
組合芯頭中的滾動(dòng)裝置使得帶溝槽芯頭處于自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，附圖2給出了組合芯頭的受力狀態(tài)，在旋浮拉拔變形中，必須滿足如下平衡條件Ff＋μ(NW＋NSCosβ)＝NsSinβ式中Ff－在旋轉(zhuǎn)滾壓變形中，帶鉤槽芯頭所受的總的軸向力。
μ－摩擦系數(shù)。
Nw－芯頭小園柱面上的正壓力。
Ns－芯頭錐柱面上正壓力。
β－芯頭錐柱面半角。
為此，在拉拔過程中只要調(diào)整好V、N、R1、R2、α、β、μ等各項(xiàng)工藝參量，即可生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。另外，本實(shí)用新型這種積木式的組合模及積木式組合芯頭，只要按設(shè)計(jì)要求更換積木式元件，即可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格內(nèi)螺紋管的生產(chǎn)，因而簡(jiǎn)化了模具的更換過程。
以下結(jié)合附圖詳述一實(shí)施例。
附


圖1為一種內(nèi)螺紋管旋浮拉拔裝置。
圖中1、坯管；2、浮動(dòng)芯頭；3、懸浮式游模；4、帶溝槽芯頭；5、滾動(dòng)裝置；6、徑向推力軸承；7、旋轉(zhuǎn)園筒；8、滾珠；9、旋轉(zhuǎn)模座；10、鍵；11、懸浮式空拉模；12、拔模座；13、內(nèi)螺紋管；14、組合模套。
實(shí)施例如附圖所示，懸浮游模(3)懸浮空拉模(11)通過徑向推力軸承(6)裝入組合模套(14)內(nèi)，當(dāng)模套與旋轉(zhuǎn)園筒(7)一起高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，游模與空拉?？杀３植粍?dòng)，行星式旋轉(zhuǎn)滾壓裝置由滾珠(8)旋轉(zhuǎn)模座(9)組成，用鍵(10)與模套(14)相連接。組合芯頭放入管坯(1)內(nèi)部，其游動(dòng)芯頭部分由大小園柱和錐柱構(gòu)成，其錐面角與懸浮游模(3)的模角相匹配，大頭外徑稍小于坯管(1)內(nèi)徑，小頭外徑與該?？趦?nèi)徑相匹配，以實(shí)現(xiàn)在加工中對(duì)帶溝槽芯頭(4)部分的支持定位作用。帶溝槽芯頭通過滾動(dòng)裝置(5)與游動(dòng)芯頭相連接，并呈自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。滾動(dòng)裝置可為一組滾珠。工作中，滾珠(8)在坯管(1)外表面呈公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同帶溝槽芯頭(4)一起從內(nèi)外側(cè)加壓使管內(nèi)壁上加工成內(nèi)螺旋波紋，再經(jīng)空拉模(11)定徑形成內(nèi)螺紋管(13)。
當(dāng)選用組合模具尺寸游模內(nèi)徑(mm)φ11.2游模半角(度)13°滾珠直徑(mm)φ10.32滾珠數(shù)量(個(gè))6滾旋內(nèi)孔徑(mm)φ10.40空拉模內(nèi)徑(mm)φ9.52組合游動(dòng)芯頭尺寸大頭外徑(mm)φ11.6小頭外徑(mm)φ10.2錐面半角β°(度)11°溝槽尺寸波底厚0.41mm，波紋高度0.15mm，螺旋角α25度，波紋頭數(shù)N65及頂角r90度。調(diào)整園筒轉(zhuǎn)數(shù)n＝3000轉(zhuǎn)／分，對(duì)外徑為2R。φ13毫米，壁厚t＝0.5毫米的T2無氧銅，Tup磷脫氧銅的坯管分別進(jìn)行了拉拔，拉拔速度達(dá)30米／分以上。得到的銅管尺寸外徑OD(mm)0.52內(nèi)徑ID(mm)8.54平均壁厚(mm)0.41波底厚(mm)0.34波紋高H(mm)0.15螺紋角α度25波紋頭數(shù)N65
頂角r(度)90完全附合空調(diào)換熱器銅管的需求，并且外表面光滑，內(nèi)壁螺紋充滿。
綜上所述，本實(shí)用新型用懸浮法巧妙地使浮動(dòng)拉拔，旋轉(zhuǎn)滾壓及空拉定徑三個(gè)變形過程一體化，從而使得結(jié)構(gòu)緊湊、變形區(qū)大大縮短，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)拉拔內(nèi)螺紋盤管，另外積木式的組合模及積木式組合芯頭，使得更換模具簡(jiǎn)便、利于大生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種由拔模座、旋轉(zhuǎn)園筒及組合模具、組合芯頭構(gòu)成的內(nèi)螺紋管旋浮拉拔裝置，旋轉(zhuǎn)園筒通過軸承與拔模座相聯(lián)，組合模具可固定在旋轉(zhuǎn)園筒上，組合芯頭置于坯管內(nèi)部，其特征在于(1)組合模具由游動(dòng)模、空拉模及旋轉(zhuǎn)滾壓裝置三個(gè)積木式的組塊構(gòu)成，緊密地裝入同一個(gè)組合模套中，游動(dòng)模與空拉模分別通過徑向推力軸承與模套相連，旋轉(zhuǎn)滾壓裝置通過鍵與模套固定；(2)、組合芯頭與組合模具相匹配，由游動(dòng)芯頭及帶溝槽芯頭兩部分組成，通過滾動(dòng)裝置直接相連。
2.按權(quán)利要求1所述的旋浮拉拔裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)滾壓裝置可以是行星式的，園柱式的或者是旋輪式的。
3.按權(quán)利要求1、2所述的旋浮拉拔裝置，其特征在于所述的滾動(dòng)裝置可以是一組滾珠。
專利摘要本實(shí)用新型涉及金屬管材的加工領(lǐng)域，具體地說就是提供了一種在心軸上拉拔并通過模具滾壓在管內(nèi)壁上形成螺旋形導(dǎo)向槽的裝置，即內(nèi)螺紋管旋浮拉拔裝置。本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)是采用懸浮法巧妙地使浮動(dòng)拉拔，旋轉(zhuǎn)滾壓及空拉定徑三個(gè)變形過程一體化，從而使得結(jié)構(gòu)緊湊，變形區(qū)縮短，減少了頭料損失，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)拉拔內(nèi)螺紋盤管，并且積木式的組合模具使得更換模具簡(jiǎn)便，利于大生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B21C1/24GK2110527SQ92210100
公開日1992年7月22日 申請(qǐng)日期1992年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月18日
發(fā)明者王文斌, 馮德明, 明旭光, 陳錫權(quán), 張守義, 于鵬, 姚奇舟, 付鴻玉, 徐建偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所