專利名稱：生產(chǎn)銅高翅片管用刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)翅片管用刀具。
背景技術(shù)：
銅翅片管是組成各種熱交換器的核心元件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到熱交 換器的工作性能。各企業(yè)進行的研究及設(shè)計開發(fā)工作表明，在不同的機械制造 部門使用軋制的翅片管制造熱交換器，可以顯著降低重量，減小外形尺寸，降 低價格和光管消耗量，節(jié)約大量銅，并在使用過程中降低能耗。而銅高翅片管 由于翅片高，接觸面積大，熱交換效率更高，性能更好，但其制造工藝要求也 較高。目前，我國越來越多的熱交換器廠家采用銅低翅片管和金管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的
光面銅管，替代比例達到了 50%以上。同時，世界各國已把研發(fā)銅高翅片管作為 主攻的方向。
現(xiàn)有技術(shù)中，翅片管的生產(chǎn)常采用三輥旋軋技術(shù)，其原理如圖1所示。制 造過程中，管坯1在軋輥2的帶動下邊旋轉(zhuǎn)邊前進，軋制刀具3之間的槽與芯 棒4組成的孔型使管胚1逐漸加工成翅片管5。該變形過程的特點為周期性反 復(fù)加工和變形集中于表面。軋件(即管坯)上任一點金屬每旋轉(zhuǎn)一周與三個軋 輥各接觸一次，即每旋轉(zhuǎn)一周經(jīng)受軋輥的三次加工，因此能獲得很大的變形量。 并且管坯徑向受到壓縮時，金屬受軋輥形狀的限制，向軸向流動困難，被迫向 翼片部分流動，使翅片增高，從而形成翅片管。
在高翅片管的生產(chǎn)過程中，刀具設(shè)計是關(guān)鍵。如果刀具設(shè)計不當(dāng)，會使軋 制過程中刀具受力不均勻，進而導(dǎo)致刀具局部磨損嚴(yán)重、軋制管坯產(chǎn)生扭曲以 及翅片成型困難等問題的產(chǎn)生。目前，由于刀具設(shè)計不合理，我國所生產(chǎn)的銅 翅片管產(chǎn)品尺寸不理想，表現(xiàn)為翅高較小， 一般只在10mm以下；翅片較厚，最 薄處往往在0. 8mm以上；翅片間距較大，通常在4mm以上。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種生產(chǎn)銅高翅片管用刀具，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因刀具設(shè)計不合理易產(chǎn)生刀具局部磨損嚴(yán)重、軋制管坯產(chǎn)生扭曲及翅片成型困難的問題。
為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案
一種生產(chǎn)銅高翅片管用刀具，所述刀具形成楔入部分刀具和擠壓部分刀具，
其中，
所述楔入部分刀具包括位于刀具前端的楔入段，用于切開待加工管表面金
屬，使所述待加工管起翅；
所述擠壓部分刀具包括位于刀具前端的楔入段和位于所述楔入段后部的長 翅段，用于擠壓所述起翅后的金屬，使所述待加工管成翅。
本實用新型根據(jù)加工銅高翅片管的需要，將刀具組成為楔入部分刀具和擠 壓部分刀具，分別用于使待加工管起翅和成翅，該設(shè)計合理，能夠有效避免刀 具局部磨損嚴(yán)重、軋制管坯產(chǎn)生扭曲及翅片成型困難等問題的產(chǎn)生。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中三輥旋軋翅片管原理圖2為本實用新型實施例中軋輥結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2所示軋輥中單個刀具的結(jié)構(gòu)示意圖4為使用圖2所示軋輥制成的銅高翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為解決現(xiàn)有技術(shù)中因刀具設(shè)計不合理易產(chǎn)生刀具局部磨損嚴(yán)重、軋制管坯 產(chǎn)生扭曲及翅片成型困難的問題，本實用新型提供一種生產(chǎn)銅高翅片管用刀具。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細描述。
如圖2和圖3所示，本實用新型的生產(chǎn)銅高翅片管用刀具6固定在芯軸10 上，從而使所述刀具6和芯軸1G形成軋輥，用于對待加工管進行軋制。所述刀 具6形成楔入部分刀具7和擠壓部分刀具8，其中，
所述楔入部分刀具7包括位于刀具前端的楔入段11，用于切開待加工管表 面金屬，使所述待加工管起翅；
所述擠壓部分刀具8包括位于刀具前端的楔入,爻11和位于所述楔入段11 后部的長翅段12,用于擠壓所述起翅后的金屬，使所述待加工管成翅。本實用新型根據(jù)加工銅高翅片管的需要，將刀具組成為楔入部分刀具7和 擠壓部分刀具8，分別用于使待加工管起翅和成翅，該設(shè)計合理，能夠有效避免 刀具局部磨損嚴(yán)重、軋制管坯產(chǎn)生扭曲及翅片成型困難等問題的產(chǎn)生。
與該刀具相對應(yīng)，銅高翅片管的加工過程分為楔入階段和擠壓階段，分別
由楔入部分刀具7和擠壓部分刀具8完成。實際應(yīng)用中，為了便于加工和使用， 如圖3所示，刀具均包括三部分，分別為位于刀具前端的楔入段11、位于所述 楔入段11后部的長翅段12以及位于所述長翅段12后部的限流段13。本實施例 中，以刀具均包括該三部分為例進行詳細說明。
在楔入階段，當(dāng)楔入部分刀具7和待加工的管坯表面金屬接觸時，表面金 屬則被棱狀的前刀面(即楔入段11)切開，類似于斧頭劈入木柴的動作。為了 使楔入部分刀具7在楔入階段順利切入到管坯中，同時使刀具的受力較小，楔 入部分刀具7楔入段11前端的尖角a應(yīng)取在20 ~ 35°之間，楔入過程中每一 片刀具的楔入量在0. 1 ~ 0. 3mm之間。如果加工過程中管坯的硬化情況不明顯每 一片刀具的楔入量可取相同的數(shù)值，當(dāng)管坯在加工過程中硬化明顯時，刀具的 楔入量應(yīng)以逐漸減小為宜，這樣做的目的主要是使各組刀具的受力均勻，不至 于使局部刀具的磨損嚴(yán)重，也不會使加工過程中管坯產(chǎn)生扭曲。同時，為了在 楔入階段順利起翅，楔入部分刀具7之間的凹槽高度h在滿足翅片填充的同時， 其限流段13的高度hl、以及限流段13與長翅段12之間的弧面半徑R應(yīng)取較大 數(shù)值，hl取值在4 ~ 6mm之間，R取值在3 ~ 5mra之間。楔入部分刀具7的長翅 段12的寬度W可以保持不變。
在擠壓階段，隨著刀具前端寬度W和a的增加，各組刀具之間的凹槽寬度 開始減小，從而實現(xiàn)對金屬進行擠壓。為實現(xiàn)較好的擠壓效果，擠壓部分刀具8 長翅段12的寬度W的增量在0. 02 ~ 0. lmm之間。如果加工過程中管坯的硬化情 況不明顯每一 片刀具的楔入量可取相同的數(shù)值，當(dāng)管坯在加工過程中硬化明顯 時，刀具的楔入量應(yīng)以逐漸減小為宜，這樣做的目的主要是使各組刀具的受力 均勻，不至于使局部刀具的磨損嚴(yán)重，也不會使加工過程中管坯產(chǎn)生扭曲。同 時，為了在楔入階段順利"成翅"，擠壓部分刀具8之間的凹槽高度h在滿足翅 片填充的同時，hl和R應(yīng)取較大數(shù)值，hl取值在4 ~ 6mm之間，R取值在3 ~ 5隱之間。
經(jīng)過楔入階段和擠壓階段的加工以后，高翅片基本成型，為了使成型的翅 片均勻一致，需對其進行精整。因此，所述刀具優(yōu)選還形成精整部分刀具9,用 于精整所述成翅后的金屬，使所述待加工管翅片均勻。
在精整階段中，精整部分刀具9之間的凹槽高度h即為翅片的高度，精整
階段的hl和R均取小于0. 5隱，從而在翅頂起到限制金屬繼續(xù)流動的作用，使 成型的翅片均勻。
如圖4所示，為使用本實用新型的刀具生產(chǎn)出的翅片管，其翅片高度H最 高可達15腿以上；翅片密度大，翅距寬度C最小為2. 9mm;翅片厚度t最薄可 達O. 5mm。并且，翅片成螺旋狀纏繞管體且為一體，剛度強，在流體介質(zhì)中抗震 能力強，可有效克服因翅片振動造成的翅片折裂，防止泄漏發(fā)生。此種銅高翅 片管可為各個生產(chǎn)廠家開發(fā)更新型高性能的熱交換設(shè)備提供優(yōu)良的傳熱元件。
本實用新型通過合理設(shè)計楔入階段和擠壓階段的刀具形狀，利于軋制過程 中銅管的起翅和成翅。并且，合理設(shè)計了楔入部分刀具的楔入量和擠壓部分刀 具的擠壓量，使各個刀具的受力均勻，避免了刀具的局部磨損，提高了刀具的 使用壽命；同時，避免了軋制過程中管坯的扭曲。另外，還合理設(shè)計精整部分 刀具與翅片頂端接觸區(qū)域的形狀，保證了產(chǎn)品尺寸。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并 不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)， 可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實 用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種生產(chǎn)銅高翅片管用刀具，其特征在于，所述刀具形成楔入部分刀具和擠壓部分刀具，其中，所述楔入部分刀具包括位于刀具前端的楔入段，用于切開待加工管表面金屬，使所述待加工管起翅；所述擠壓部分刀具包括位于刀具前端的楔入段和位于所述楔入段后部的長翅段，用于擠壓所述起翅后的金屬，使所述待加工管成翅。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，所述楔入部分刀具楔入段的 尖角為20 ~ 35° ,所述楔入部分刀具的楔入量為0. 1 ~ 0. 3mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的刀具，其特征在于，所述擠壓部分刀具長翅段的 寬度增量為0. 02 ~ 0. lmm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的刀具，其特征在于，所述刀 具還形成精整部分刀具，所述精整部分刀具包括位于刀具前端的楔入段、位于 所述楔入段后部的長翅段以及位于所述長翅段后部的限流段，用于精整所述成 翅后的金屬，使所述待加工管翅片均勻。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的刀具，其特征在于，所述精整部分刀具限流段的 高度小于0. 5mm,所述精整部分刀具限流段與長翅段之間的弧面半徑小于0. 5腿。
專利摘要本實用新型公開了一種生產(chǎn)銅高翅片管用刀具，屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因刀具設(shè)計不合理易產(chǎn)生刀具局部磨損嚴(yán)重、軋制管坯產(chǎn)生扭曲及翅片成型困難的問題。所述刀具，形成楔入部分刀具和擠壓部分刀具，其中，所述楔入部分刀具包括位于刀具前端的楔入段，用于切開待加工管表面金屬，使所述待加工管起翅；所述擠壓部分刀具包括位于刀具前端的楔入段和位于所述楔入段后部的長翅段，用于擠壓所述起翅后的金屬，使所述待加工管成翅。
文檔編號F28F1/00GK201291228SQ20082012412
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者吳朋越, 為 王 申請人:北京建萊機電技術(shù)有限公司