一种对高效管进行预压硬化、翅片化的装置及方法与流程

1.本发明涉及高效管成型领域，尤其涉及一种对高效管进行预压硬化、翅片化的装置及方法。


背景技术：

2.高效管为空调的主要换热零部件，在整个换热系统里起着承压、换热及不同介质间的隔离作用，若高效管表面存在毛刺，毛刺将会进入换热系统，造成压缩机损坏的质量隐患；此外，高效管能效高低对空调的换热效率起着决定性作用，而高效管能效高低又主要取决于翅片参数。
3.由于高效管加工用的管坯为软态，而高效管翅片间距小，且翅片薄，目前采用针对软态管坯直接进行翅片化的方法，在加工过程中易撕裂翅片，在翅片顶部或侧面形成毛刺的同时，降低了翅片的整体高度，从而导致换热效率的下降。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种对高效管进行预压硬化、翅片化的装置及方法，在翅片化之前进行预压硬化处理，确保翅片工艺化过程中不易撕裂，避免毛刺产生。
5.为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种对高效管进行预压硬化的装置，用于在辊轧翅片工艺之前，对高效管进行预压硬化，包括：
6.推进杆，所述推进杆的外径与高效管的内径相适配；所述推进杆从高效管的一端延伸至其内部；
7.预处理组件，包括预处理辊筒和预处理驱动件，所述预处理辊筒的外表面与所述高效管的外表面相抵接，且所述预处理辊筒与所述高效管的轴心线平行；所述预处理驱动件能够带动所述预处理辊筒沿着其轴心线进行圆周运动；
8.管驱动件，连接所述高效管，用于带动所述高效管沿着其轴心线进行圆周运动。
9.进一步的，所述预处理组件包括三个围绕成圆形且均匀分布的预处理辊筒，且三个预处理辊筒围成的圆形的圆心与高效管的圆心重合。
10.进一步的，所述预处理辊筒的长度小于所述高效管的长度。
11.进一步的，位于高效管内部的推进杆的末端设置有推进头，所述推进头的外径与预压硬化之后的高效管的内径相适配。
12.进一步的，所述推进头的外径小于所述推进杆的外径，所述推进杆的外径与预压硬化之前的高效管的内径相适配。
13.进一步的，还包括下料导头，所述下料导头从高效管的另一端延伸至其内部。
14.一种高效管翅片化的装置，包括如上所述的对高效管进行预压硬化的装置。
15.一种对高效管进行预压硬化的方法，包括如下步骤：
16.s1：将高效管放置在预处理组件中，使得高效管的表面与预处理辊筒的外表面相
抵接；
17.s2：推进杆从高效管的一端延伸至其内部；管驱动件带动所述高效管沿着其轴心线进行圆周运动，同时预处理驱动件带动所述预处理辊筒沿着其轴心线进行圆周运动，此时，与预处理辊筒接触的高效管被预压硬化；
18.s3：预压硬化设定时间之后，管驱动件或预处理驱动件带动所述高效管相对于预处理辊筒前移，重复步骤s2进行下一段高效管的预压硬化，直至高效管被完全预压硬化。
19.进一步的，位于高效管内部的推进杆的末端设置有推进头，所述推进头的外径与预压硬化之前的高效管的内径相适配；所述推进头的外径与预压硬化之后的高效管的内径相适配；步骤s3中管驱动件或预处理驱动件带动所述高效管相对于预处理辊筒前移时，推进杆带动推进头同步前移，确保推进头位于高效管内部与预处理辊筒重合的位置处。
20.一种高效管翅片化的方法，包括高效管的预压硬化工艺以及辊轧翅片工艺，其中，所述高效管的预压硬化工艺采用如上所述的对高效管进行预压硬化的方法。
21.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本技术预压硬化装置包括推进杆和预处理组件，在预压硬化过程中，推进杆从高效管的一端延伸至其内部，对高效管起到支撑定位作用，预处理辊筒与高效管的轴心线平行，同时预处理辊筒的外表面与高效管的外表面相抵接，预处理驱动件带动预处理辊筒沿着其轴心线进行圆周运动，管驱动件带动高效管沿着其轴心线进行圆周运动，在各自旋转过程中，预处理辊筒给到高效管一定的压力，使得高效管预压硬化，使管坯状态由软态变为半硬态，在翅片化工艺过程中，使高效管的翅片不易撕裂，本技术在消除因翅片撕裂形成毛刺的同时，翅片成型高度提升10％左右，从而提升高效管的整体换热效率。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.附图中：
25.图1为本技术中对高效管进行预压硬化的装置的剖面示意图；
26.图2为本技术中对高效管进行预压硬化的装置的俯视图；
27.附图标号：1、推进杆；2、高效管；3、推进头；4、下料导头；6、预处理辊筒。
具体实施方式
28.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的机构或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
29.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、机构、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
31.请参阅图1-图2，本技术提供的一种对高效管进行预压硬化的装置，用于对辊轧翅片工艺之前的高效管2进行预压硬化，包括：
32.推进杆1，推进杆1的外径与高效管2的内径相适配；推进杆1从高效管2的一端延伸至其内部；
33.预处理组件，包括预处理辊筒6和预处理驱动件，预处理辊筒6的外表面与高效管2的外表面相抵接，且预处理辊筒6与高效管2的轴心线平行；预处理驱动件能够带动预处理辊筒6沿着其轴心线进行圆周运动；
34.管驱动件，连接高效管2，用于带动高效管2沿着其轴心线进行圆周运动。
35.本技术预压硬化装置包括推进杆1和预处理组件，在预压硬化过程中，推进杆1从高效管2的一端延伸至其内部，对高效管2起到支撑定位作用，预处理辊筒6与高效管2的轴心线平行，同时预处理辊筒6的外表面与高效管2的外表面相抵接，预处理驱动件带动预处理辊筒6沿着其轴心线进行圆周运动，管驱动件带动高效管2沿着其轴心线进行圆周运动，在各自旋转过程中，预处理辊筒6给到高效管2一定的压力，使得高效管2预压硬化，使管坯状态由软态变为半硬态，在翅片化工艺过程中，使高效管2的翅片不易撕裂，本技术在消除因翅片撕裂形成毛刺的同时，翅片成型高度提升10％左右，从而提升高效管2的整体换热效率。
36.实施例1
37.请参阅图1-图2，本技术提供的一种对高效管进行预压硬化的装置，用于对辊轧翅片工艺之前的高效管2进行预压硬化，包括预处理组件、推进杆1、下料导头4和管驱动件。
38.其中，本技术中高效管2为用于空调换热的管件，其管坯材质具体可以采用tp2型号的铜材。tp2是磷脱氧铜(紫铜)的英文简称。它是一种熔解高纯度的原材料，可在还原性气氛中加工和使用。常用于汽油或气体输送管、排水管、冷凝管、水雷用管、冷凝器、蒸发器、热交换器、火车箱零件。
39.初始的管坯是比较软的，高效管2初始的维氏硬度为hv60，在该硬度下进行翅片化会导致加工过程中易撕裂翅片，在翅片顶部或侧面形成毛刺的同时，降低了翅片的整体高度，从而导致换热效率的下降。
40.预处理组件包括预处理辊筒6和预处理驱动件，预处理辊筒6的外表面与高效管2
的外表面相抵接，且预处理辊筒6与高效管2的轴心线平行；预处理驱动件能够带动预处理辊筒6沿着其轴心线进行圆周运动；在圆周运动过程中，预处理辊筒6给到高效管2外侧压力，使得高效管2预压硬化。本技术利用高效管2材质的成型特点及金属细晶强化的原理，在预处理阶段，对高效管2外部施加压力，使得其表面硬化，提高高效管2的硬度，经过本技术预压硬化之后，高效管2的维氏硬度由hv60提升至hv75左右，同时，外径会缩小0.2mm左右。
41.具体的，如附图2所示，本技术预处理组件包括三个围绕成圆形且均匀分布的预处理辊筒6，且三个预处理辊筒6围成的圆形的圆心与高效管2的圆心重合；三个预处理辊筒6呈120
°
角度分布。本技术还可以设置两个、四个甚至多个预处理辊筒6，每个预处理辊筒6均需要与高效管2外表面抵接，在旋转过程中，对高效管2外壁产生压力。
42.在具体预处理过程中，高效管2在管驱动件的带动下沿着其轴心线进行圆周运动，预处理辊筒6在预处理驱动件带动下沿着其轴心线进行圆周运动，这样可以确保高效管2外表面均匀与预处理辊筒6接触，通过设置预处理辊筒6的圆心与高效管2圆心之间的距离，可以控制预处理辊筒6给到高效管2的压力；进而在旋转过程中实现预压硬化。
43.本技术中多个预处理辊筒可以一一对应一个预处理驱动件，也可以多个预处理辊筒对应同一个预处理驱动件。
44.本技术中预处理辊筒6的右侧开倒角，其主要作用为使高效管2表面过下压硬化，避免一次下压量大，造成高效管表面开裂。
45.本技术中高效管2具有一定的长度，因此，预处理辊筒6的长度可以等于、大于或者小于高效管2的长度；当预处理辊筒6的长度大于或等于高效管2的长度时，只需要确保预处理辊筒6和高效管2原地旋转特定时间，即可完成预压硬化过程。当预处理辊筒6的长度小于高效管2的长度时，为了使得高效管2各处被均匀硬化，需要确保预处理辊筒6能够相对于管件移动，这样才能对高效管2的各个位置进行预压硬化。
46.具体实现相对移动的实现方式有两种，一种是管驱动件带动高效管2相对于预处理组辊筒移动，在这种方法中，预处理辊筒6的位置固定不变，管驱动件可以带动高效管2旋转以及前移。另外一种是预处理驱动件带动预处理辊筒6现对于高效管2移动，在这种方法中，高效管2的位置固定不变，预处理驱动件带动预处理辊筒6相对于高效管2移动。由于预处理辊筒6的结构比较复杂，体积较大，因此，通常采用高效管2前移的方法实现二者的相对运动。
47.在预处理辊筒6和高效管2沿着各自轴心线进行旋转的过程中，为了避免预处理辊筒6对高效管2的压力过大，造成高效管2变形；本技术还设置有推进杆1，推进杆1的外径与高效管2的内径相适配；推进杆1从高效管2的一端延伸至其内部；对高效管2起到支撑作用；同时还能防止高效管2旋转甩弯。
48.具体的，位于高效管2内部的推进杆1的末端设置有推进头3，推进头3的外径与预压硬化之后的高效管2的内径相适配。推进头3的外径小于推进杆1的外径，推进杆1的外径与预压硬化之前的高效管2的内径相适配。本技术预压硬化处理之后的高效管2外径和内径会同步缩小，推进杆1以及推进头3伸入高效管2内部时，推进头3的位置处即为正在进行或者即将进行预压硬化的位置处，经过预压硬化之后的高效管2内径与推进头3的外径相适配。同时，在预压硬化过程中，高效管2相对于预处理辊筒6是前移的，在前移过程中，推进头3和推进杆1也同步前移，确保推进头3始终与预处理辊筒6的位置重合。
49.为了进一步避免高效管2旋转甩弯，本技术在高效管2的另一端设置下料导头4，下料导头4从高效管2的另一端延伸至其内部；下料导头4的外径与过预压硬化之后的高效管2内径相适配；也就是说，推进杆1是从高效管2未经预压硬化的一端伸入，下料导头4是从高效管2预压硬化的一端伸入，二者分别从高效管2的两端伸入至高效管2内部，在高效管2旋转以及预压硬化过程中，推进杆1和下料导头4可以避免高效管2旋转甩弯。
50.实施例2
51.本技术还提供了一种对高效管进行预压硬化的方法，采用实施例1中装置，具体包括如下步骤：
52.s1：将辊轧翅片工艺之前的高效管2放置在预处理组件中，使得高效管2的表面与预处理辊筒6的外表面相抵接；其中，预处理组件包括三个围绕成圆形且均匀分布的预处理辊筒6，且三个预处理辊筒6围成的圆形的圆心与高效管2的圆心重合；三个预处理辊筒6呈120
°
角度分布。且预处理辊筒6的长度小于高效管2的长度。
53.s2：推进杆1从高效管2的一端延伸至其内部；管驱动件带动高效管2沿着其轴心线进行圆周运动，同时预处理驱动件带动预处理辊筒6沿着其轴心线进行圆周运动，此时，与预处理辊筒6接触的高效管2被预压硬化。
54.推进杆1的外径与高效管2的内径相适配；推进杆1从高效管2的一端延伸至其内部；对高效管2起到支撑作用；同时还能防止高效管2旋转甩弯。
55.具体的，位于高效管2内部的推进杆1的末端设置有推进头3，推进头3的外径与预压硬化之后的高效管2的内径相适配。推进头3的外径小于推进杆1的外径，推进杆1的外径与预压硬化之前的高效管2的内径相适配。本技术预压硬化处理之后的高效管2外径和内径会同步缩小，推进杆1以及推进头3伸入高效管2内部时，推进头3的位置处即为正在进行或者即将进行预压硬化的位置处，经过预压硬化之后的高效管2内径与推进头3的外径相适配。同时，在预压硬化过程中，高效管2相对于预处理辊筒6是前移的，在前移过程中，推进头3和推进杆1也同步前移，确保推进头3始终与预处理辊筒6的位置重合。
56.本技术在高效管2的另一端设置下料导头4，下料导头4从高效管2的另一端延伸至其内部；下料导头4的外径与过预压硬化之后的高效管2内径相适配；也就是说，推进杆1是从高效管2未经预压硬化的一端伸入，下料导头4是从高效管2预压硬化的一端伸入。
57.s3：预压硬化设定时间之后，管驱动件或预处理驱动件带动高效管2相对于预处理辊筒6前移，重复步骤s2进行下一段高效管2的预压硬化，直至高效管2被完全预压硬化。
58.其中，当管驱动件或预处理驱动件带动高效管2相对于预处理辊筒6前移时，推进杆1带动推进头3同步前移，确保推进头3位于高效管2内部与预处理辊筒6重合的位置处；同时，下料导头4也随着同步前移。
59.本技术还提供了一种高效管2翅片化的装置，包括实施例1的对高效管进行预压硬化的装置。
60.本技术还提供了一种高效管2翅片化的方法，包括高效管2的预压硬化工艺以及辊轧翅片工艺，其中，高效管2的预压硬化工艺采用实施例2的对高效管进行预压硬化的方法；预压硬化之后再采用翅片化工艺进行翅片化操作。
61.高效管2采用tp2材质的铜管，由于金属有一定的流动性，在硬度较低时铜的回弹量较大，硬度提高后铜的回弹量降低，因此在刀具辊轧过程中翅片成型高度得到了提升。本
申请先预压硬化之后再进行翅片加工，对后续辊轧刀具的寿命有一定的影响，但影响不是很大；硬化之后对翅片的成型反而更容易了，因为未硬化时管坯较软，在进行刀具辊轧时，容易撕裂翅片产生毛刺，而经过硬化翅片则不容易撕裂，成型更好。
62.可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。