一種帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳熱制冷領(lǐng)域，具體為一種帶螺旋內(nèi)筋結(jié)構(gòu)的鋁或鋁合金管的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)民生活水平的普遍提高，對(duì)于空調(diào)、冰箱等制冷設(shè)備的需求越來(lái)越大，其主要傳熱制冷構(gòu)件一一蒸發(fā)器傳熱性能的提高也成為研宄的熱點(diǎn)。一系列的新型傳熱元件，如:內(nèi)螺紋管、外翅片管以及D型管，通過(guò)增大換熱面積獲得比普通光面管更加優(yōu)越的散熱條件，實(shí)現(xiàn)快速制冷。
[0003]目前，利用傳熱效率高、加工性能良好的銅及銅合金加工這類換熱管的技術(shù)比較成熟，尤其是以鑄軋法為代表的高效短流程加工技術(shù)是國(guó)際上普遍采用的主流技術(shù)。由于我國(guó)缺銅富鋁的現(xiàn)狀，有關(guān)單位啟動(dòng)了以鋁代銅的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，在銅資源的重點(diǎn)消耗行業(yè)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。
[0004]專利200910136633.4 (公開(kāi)號(hào)CN101569893A)提出一種鋁或鋁合金無(wú)縫管的制造方法，使用行星軋機(jī)的軋輥高速旋壓軋制用管坯的外表面，乳制用管坯內(nèi)孔中由圓形芯棒支撐，乳制出光面軋管。專利201420250166.4(公開(kāi)號(hào)CN203837551U)提出一種降低制造成本，提高換熱效率，提高使用壽命的新型空調(diào)用換熱器及其換熱管，管體的內(nèi)表面布滿內(nèi)螺紋，通過(guò)內(nèi)螺紋芯頭配合滾珠旋壓加工而成。黃克堅(jiān)等研宄了帶翼內(nèi)凸筋D形鋁管連續(xù)擠壓生產(chǎn)工藝[黃克堅(jiān)、楊斌、包忠詡等，帶翼內(nèi)凸筋D形鋁管連續(xù)擠壓生產(chǎn)工藝研宄，金屬成形工藝，2003，21 (3):8-10，13]，可利用連續(xù)擠壓法生產(chǎn)帶貫通式內(nèi)凸筋的D形鋁管。
[0005]由于目前對(duì)鋁及鋁合金傳熱管的傳熱效率要求越來(lái)越高，光面軋管沒(méi)有充分發(fā)揮內(nèi)表面積的換熱潛力，內(nèi)螺紋管受制于滾珠旋壓制造工藝而無(wú)法滿足大直徑的需要，擠壓法加工的貫通式內(nèi)筋規(guī)格受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)鋁及鋁合金傳熱管的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有高效傳熱性能的帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法，可以一次加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金管，傳熱效率高，且內(nèi)筋規(guī)格調(diào)整靈活。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]一種帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法，以鋁或鋁合金管坯為原料，采用三輥行星軋機(jī)配合表面具有螺旋溝槽的芯棒，加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金軋管。
[0009]所述的帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法，三輥行星軋機(jī)的軋輥行星排布于旋轉(zhuǎn)加工管坯的外表面，鋁或鋁合金管坯套設(shè)于具有螺旋溝槽的芯棒上的圓桿部分；推動(dòng)管坯沿著芯棒的圓桿部分運(yùn)動(dòng)至芯棒的螺旋溝槽部分，通過(guò)軋輥旋壓使得管坯減徑減壁，并不斷地填充芯棒表面螺旋形溝槽，然后沿著芯棒的螺旋線方向擠出形成螺旋內(nèi)筋；最終加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金管。
[0010]所述的帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法，芯棒深入軋輥?zhàn)饔脜^(qū)內(nèi)的部分具有螺旋溝槽機(jī)構(gòu)。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:
[0012]1、本發(fā)明帶螺旋內(nèi)筋鋁及鋁合金管的加工方法，其工藝包括:備料(鋁及鋁合金鑄造管坯)一一三輥行星軋制一一盤卷。利用軋輥配合螺紋溝槽芯棒對(duì)管坯的外表面進(jìn)行減徑減壁，同時(shí)在內(nèi)表面成形螺旋內(nèi)筋。從而，可以一次加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金管，傳熱效率高，且內(nèi)筋規(guī)格范圍大、調(diào)整靈活。
[0013]2、本發(fā)明解決目前行業(yè)存在的以下三方面不足:(1)鋁及鋁合金光面軋管的傳熱效率低；(2)大直徑鋁及鋁合金管無(wú)強(qiáng)化傳熱內(nèi)表面；(3)鋁及鋁合金管貫通式內(nèi)筋規(guī)格需配合整套擠壓模具才能調(diào)整。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的帶螺旋內(nèi)筋鋁及鋁合金管加工示意圖。
[0015]圖2-圖5分別為用于加工不同寬度內(nèi)筋對(duì)應(yīng)的芯棒。其中，圖2為加工寬筋的芯棒主視圖；圖3為加工寬筋的芯棒剖視圖；圖4為加工窄筋的芯棒主視圖；圖5為加工窄筋的芯棒剖視圖。
[0016]圖6為帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金管示意圖。
[0017]圖中，I乳棍；2芯棒；3管還；4螺旋內(nèi)筋；5圓桿部分；6螺旋溝槽部分。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明用于加工帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的裝置，具體結(jié)構(gòu)如下:
[0020]采用具有螺旋溝槽的芯棒2，該芯棒2為圓桿部分5和螺旋溝槽部分6 —體結(jié)構(gòu)；鋁或鋁合金管坯3套設(shè)于具有螺旋溝槽的芯棒2上的圓桿部分5，鋁或鋁合金管坯3沿著芯棒2的圓桿部分5移至芯棒的螺旋溝槽部分6，三輥行星軋機(jī)的軋輥I行星排布于旋轉(zhuǎn)加工鋁或鋁合金管坯3的外表面，芯棒2的螺旋溝槽部分6與三輥行星軋機(jī)的軋輥I為相對(duì)應(yīng)、于鋁或鋁合金管坯3內(nèi)外配合的旋壓軋制結(jié)構(gòu)，芯棒2深入軋輥?zhàn)饔脜^(qū)內(nèi)的部分具有螺旋溝槽結(jié)構(gòu)。
[0021]如圖1-圖6所示，本發(fā)明帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法，具體過(guò)程如下:
[0022]以鋁或鋁合金管坯3為原料，采用三輥行星軋機(jī)配合表面具有螺旋溝槽的芯棒2，控制軋制溫度、速度，加工出帶螺旋內(nèi)筋4的鋁及鋁合金軋管。三輥行星軋機(jī)的軋輥I行星排布于旋轉(zhuǎn)加工管坯3的外表面，鋁或鋁合金管坯套設(shè)于具有螺旋溝槽的芯棒2上的圓桿部分5 ;推動(dòng)管坯3沿著芯棒2的圓桿部分5運(yùn)動(dòng)至芯棒2的螺旋溝槽部分6，通過(guò)軋輥I旋壓使得管坯3減徑減壁，并不斷地填充芯棒2表面的螺旋形溝槽，然后沿著芯棒2的螺旋線方向擠出形成螺旋內(nèi)筋4 ;最終加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金管(圖6)。該方法可以一次加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金管，傳熱效率高，且內(nèi)筋規(guī)格調(diào)整靈活。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖2-圖3所示，本實(shí)施例中采用可以加工寬筋的芯棒，材料為3003鋁合金管坯，管坯直徑50mm、管坯內(nèi)徑20mm。經(jīng)三輥行星軋機(jī)軋制后獲得外徑32mm的管材，內(nèi)筋寬度10mm，筋高5mm，螺距10mm，產(chǎn)品成形良好。
[0025]實(shí)施例2
[0026]如圖4-圖5所示，本實(shí)施例中采用可以加工窄筋的芯棒，材料為6061鋁合金管坯，管坯直徑36臟、管坯內(nèi)徑12mm。經(jīng)三輥行星軋機(jī)軋制后獲得外徑20mm的管材，內(nèi)筋寬度5mm，筋高3mm，螺距25mm，產(chǎn)品成形良好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法，其特征在于，以鋁或鋁合金管坯為原料，采用三輥行星軋機(jī)配合表面具有螺旋溝槽的芯棒，加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金軋管。
2.按照權(quán)利要求1所述的帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法，其特征在于，三輥行星軋機(jī)的軋輥行星排布于旋轉(zhuǎn)加工管坯的外表面，鋁或鋁合金管坯套設(shè)于具有螺旋溝槽的芯棒上的圓桿部分；推動(dòng)管坯沿著芯棒的圓桿部分運(yùn)動(dòng)至芯棒的螺旋溝槽部分，通過(guò)軋輥旋壓使得管坯減徑減壁，并不斷地填充芯棒表面的螺旋形溝槽，然后沿著芯棒的螺旋線方向擠出形成螺旋內(nèi)筋；最終加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金管。
3.按照權(quán)利要求2所述的帶螺旋內(nèi)筋鋁或鋁合金管的加工方法，其特征在于，芯棒深入軋輥?zhàn)饔脜^(qū)內(nèi)的部分具有螺旋溝槽機(jī)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及傳熱制冷領(lǐng)域，具體為一種帶螺旋內(nèi)筋結(jié)構(gòu)的鋁或鋁合金管的加工方法。以鋁或鋁合金管坯為原料，采用三輥行星軋機(jī)配合表面具有螺旋溝槽的芯棒，加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金軋管。本發(fā)明方法可以一次加工出帶螺旋內(nèi)筋的鋁及鋁合金管，傳熱效率高，且內(nèi)筋規(guī)格調(diào)整靈活，解決目前行業(yè)存在的以下三方面不足：(1)鋁及鋁合金光面軋管的傳熱效率低；(2)大直徑鋁及鋁合金管無(wú)強(qiáng)化傳熱內(nèi)表面；(3)鋁及鋁合金管貫通式內(nèi)筋規(guī)格需配合整套擠壓模具才能調(diào)整。
【IPC分類】B21D9-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104759502
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510115648
【發(fā)明人】張士宏, 程明, 王瑞雪, 邊鴿
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院金屬研究所
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日