專利名稱：一種熱交換器用翅片的成形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱交換器用翅片的成形模具，尤其涉及對(duì)金屬薄板預(yù)先形成的筒
狀部實(shí)施特定錐度擴(kuò)張和擠壓的一種成形模具。
背景技術(shù)：
熱交換器用翅片通常是一種在鋁或銅金屬薄板上的長(zhǎng)度方向上形成多個(gè)具有一 定高度的透孔結(jié)構(gòu)，這種透孔可擴(kuò)大被插入的熱交換管的傳熱面積，可提高熱交換管的傳
熱效率。 現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)熱交換器用翅片的方法和成形模具較多，有一種可通過(guò)專利申 請(qǐng)所記載的方法和模具來(lái)實(shí)現(xiàn)，該專利申請(qǐng)?zhí)枮?0103781. l，該專利申請(qǐng)對(duì)采用級(jí)進(jìn)拉 伸、沖孔和內(nèi)緣翻邊加工后的筒狀部實(shí)行減薄拉深，所使用的模具在減薄拉深時(shí)金屬薄板 與成形凸模相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)，易于磨損和拉毛；變薄后的筒狀部的口部與根部厚度相同，較 大變薄量巻口時(shí)容易開裂，較小變薄量時(shí)片距以難以實(shí)現(xiàn)。 所以現(xiàn)有技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中存在缺陷，所以有待改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供了一種熱交換器用翅片 的成形模具，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在減薄拉深凸模易于磨損和拉毛，變薄后的巻口時(shí)容易 開裂，較小變薄量時(shí)片距難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，達(dá)到了實(shí)現(xiàn)較高片距和巻口部不易開裂的目的。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 —種熱交換器用翅片的成形模具，由可分合的上模和下模構(gòu)成，用于對(duì)金屬薄板 預(yù)先形成的筒狀部實(shí)施擴(kuò)張和擠壓，其特征在于包括至少一個(gè)擠壓凸模，所述擠壓凸模通 過(guò)凸模固定板固定在所述下模，所述擠壓凸模的前端部具有至少一個(gè)成形斜度，還包括至 少一個(gè)擠壓凹模，所述擠壓凹模通過(guò)凹模固定板固定在所述上模中，所述擠壓凹模內(nèi)側(cè)由 下而上相對(duì)于所述擠壓凸模的中心線有多個(gè)斜度，用于在上模和下模合模時(shí)使所述金屬薄 板筒狀部外壁面呈光滑曲面，筒狀部?jī)?nèi)壁面呈朝前端方向縮徑的錐形。 所述的模具，其中，還包括至少一組斜楔組件，被安裝于所述下模座槽里，所述斜 楔組件與至少一個(gè)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)緊密接觸，用于通過(guò)所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整所述斜楔組件的推進(jìn)位 置，改變所述擠壓凸模和所述擠壓凹模的相對(duì)高度。 所述的模具，其中，所述擠壓凹模內(nèi)側(cè)斜度至少有三個(gè)，三個(gè)斜度相對(duì)于擠壓凸模 中心線形成3個(gè)角度，第一角度a l是擠壓凹模主體中端部切線相對(duì)于所述擠壓凸模的中 心線形成的角度，用于使擠壓后的金屬薄板形成中間較薄的壁；第二角度a2是所述擠壓 凹模主體上端部切線相對(duì)于所述擠壓凸模的中心線形成的角度，用于使擠壓的金屬薄板形 成開口部較厚的壁，防止巻口開裂；第三角度a3是所述擠壓凹模導(dǎo)向部切線相對(duì)于所述 擠壓凸模的中心線形成的角度，用于使擠壓的金屬薄板形成底部較厚的壁，使巻口工序時(shí) 有較好的支撐。[0010]所述的模具，其中，所述擠壓凸模的成形斜度相對(duì)于擠壓凸模中心線形成角度e ，
所述角度P大于第一角度a 1和第二角度a 2，小于第三角度a 3。 所述的模具，其中，所述外壁面的曲面為多段折線，圓角過(guò)渡。 所述的模具，其中，所述擠壓凹模的外側(cè)四周與所述上模的凹模固定板之間留有 一定的滑合間隙，用于防止擠壓凹模的膨脹導(dǎo)致上模凹模套相對(duì)中心距變長(zhǎng)，使所述擠壓 凸模和擠壓凹模產(chǎn)生中心偏差。 本實(shí)用新型的有益效果為本發(fā)明所提供的一種熱交換器用翅片的成形模具，由 于在擠壓成型過(guò)程中，采用了具有一定錐度的擠壓凸模，并將擠壓凹模的內(nèi)緣與相對(duì)應(yīng)于 擠壓凸模的中心設(shè)計(jì)為具有三個(gè)不同的斜度，通過(guò)對(duì)金屬薄板上形成的筒狀部實(shí)施特定錐 度的擴(kuò)張和擠壓成形加工形成了熱交換管道穿過(guò)用的帶法蘭的孔，采用該結(jié)構(gòu)的模具，可 以保證筒狀部的口部和底部的厚度大于中段部位，這樣在巻口加工過(guò)程中，底部有較好的 支撐，巻口不易開裂，并且還便于形成較高片距的法蘭孔，而且片距可以結(jié)合級(jí)進(jìn)拉伸一起
進(jìn)行調(diào)節(jié)。
圖1A至圖1J為本實(shí)用新型熱交換器用翅片成形過(guò)程示意圖； 圖2為本實(shí)用新型熱交換器用翅片擠壓成型開模狀態(tài)模具結(jié)構(gòu)主視圖； 圖3為本實(shí)用新型熱交換器用翅片擠壓成型合模狀態(tài)模具結(jié)構(gòu)側(cè)視圖； 圖4A-圖4C為本實(shí)用新型熱交換器用翅片擠壓結(jié)果放大圖。 圖5為圖4B和圖4C合并后的局部放大圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型提供了一種熱交換器用翅片的成形模具，為使本實(shí)用新型的目的、技 術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 為了解決現(xiàn)有技術(shù)在制造熱交換器用翅片時(shí)所存在的透孔易于磨損和拉毛，變 薄后的巻口時(shí)容易開裂等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種新的熱交換器用翅片的成形模具， 結(jié)合圖1A至圖1J所示，其成形過(guò)程包括由對(duì)在位于上模和下模的金屬薄板上形成的筒 狀部實(shí)施特定錐度的擴(kuò)張和擠壓成形加工形成了熱交換管道穿過(guò)用的帶法蘭的孔，其中， 首先在金屬薄板10上形成帽狀凸起部ll，對(duì)該帽狀凸起部11實(shí)施直徑逐步縮小的二次 或多次級(jí)進(jìn)拉伸加工，形成規(guī)定高度的帽狀凸起部(圖1A-圖ID)，對(duì)在所述帽狀凸起部 19上實(shí)施沖孔加工形成帶孔的帽狀部21，并對(duì)得到的孔實(shí)行內(nèi)緣翻邊加工以形成筒狀部 22 (圖IE-圖IF)，接著，在對(duì)所述筒狀部實(shí)施特定錐度的擴(kuò)張成形31和擠壓成形32 (圖 1G-圖IH)，最后進(jìn)行巻口加工以制造出具有供熱交換用管道穿過(guò)的規(guī)定高度的帶法蘭沖 孔51(圖1J)的熱交換器用翅片。本實(shí)用新型在對(duì)筒狀部22進(jìn)行擴(kuò)張和擠壓時(shí)，為了實(shí) 現(xiàn)筒狀部的口部和底部的厚度大于中段部位的厚度，將擠壓凸模的前端部設(shè)計(jì)為單一錐狀 面，將擠壓凹模凹模主體部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)計(jì)成不同的錐度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的巻口時(shí)容 易開裂的問(wèn)題，并且通過(guò)設(shè)置在下模和擠壓凸模之間的斜楔組件來(lái)實(shí)現(xiàn)片距的調(diào)整。 附圖2和圖3為本實(shí)用新型熱交換器用翅片擠壓成型結(jié)構(gòu)圖，通過(guò)附圖中提供的 模具結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)金屬薄板10的筒狀部實(shí)施特定錐度的擴(kuò)張和擠壓成形加工，該模具的結(jié)構(gòu)包括位于上模01的擠壓凹模301，推料桿303，凹模固定板305，推料桿固定板307，彈簧 309，凹模墊板311 ，彈簧墊柱313，蓋板315，復(fù)位頂桿317，彈簧319，螺塞321和位于下模02 的擠壓凸模302，卸料板304，凸模蓋板306，凸模固定板308，斜楔組件310，彈頂柱312，強(qiáng) 力彈頂柱314，彈簧316和318，彈簧墊片320和用于調(diào)整斜楔組件310位置的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，該 調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括擋圈322，計(jì)數(shù)器324，螺桿固定塊326，調(diào)節(jié)螺桿328，平面軸承330，限位塊 332，調(diào)節(jié)螺桿328為階梯軸結(jié)構(gòu)，其前端安裝有擋圈322和計(jì)數(shù)器324，螺桿固定塊326套 在調(diào)節(jié)螺桿328上，限位塊332被固定安裝在下模02上起限制斜楔調(diào)節(jié)極限位置的作用。 斜楔組件與調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)緊密接觸，該調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的作用是通過(guò)調(diào)節(jié)擠壓凸模和擠壓凹 模的相對(duì)高度更改金屬薄板10的變薄量并結(jié)合級(jí)進(jìn)拉伸的高度調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同的片距要 求，本實(shí)用新型增加的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可將單純依靠級(jí)進(jìn)拉伸部分的高度控制片距變成可由級(jí)進(jìn) 拉伸和擠壓量?jī)蓚€(gè)因素來(lái)控制片距，并且在片距要求較小時(shí)，調(diào)節(jié)到不擠壓，模具適合從小 到大不同片距的要求，適用性更好；斜楔組件310是用于完成調(diào)節(jié)功能的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)，被安裝 在下模02的機(jī)加工座槽里，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的斜楔組件水平方向可動(dòng)部分由調(diào)節(jié)螺桿328驅(qū)動(dòng)， 通過(guò)斜楔組件水平方向可動(dòng)部分的位移推動(dòng)垂直方向的變化以達(dá)到擠壓凸模和擠壓凹模 相對(duì)高度的改變；該調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)是用于增加擠壓量的調(diào)節(jié)裝置，對(duì)較低片距也可實(shí)現(xiàn)，增加了 適用范圍。 其中，上模的凹模固定板305，凹模墊板311固定安裝擠壓凹模301，而擠壓凸模 302通過(guò)凸模蓋板306，凸模固定板308固定在下模，斜楔組件310安裝在下模的座槽內(nèi)，擠 壓凸模302置于斜楔組件上方，通過(guò)調(diào)節(jié)斜楔組件310其中一列的水平位置可改變擠壓凸 模302相對(duì)位置達(dá)到調(diào)節(jié)高度和改變擠壓量。 在上模和下模合模時(shí)，擠壓凸模302被插入到擠壓凹模301內(nèi)，由于擠壓凸模的前 端部設(shè)計(jì)為具有一個(gè)成形斜度，該成形斜度相對(duì)于擠壓凸模中心線有一個(gè)角度P ，使擠壓 凸模的前端部呈朝前端方向縮徑的錐形狀；而擠壓凹模301包括位于前端的導(dǎo)向部301a和 位于后端的主體部301b，在擠壓凹模主體部301b的內(nèi)側(cè)相對(duì)于擠壓凸模302的中心線形成 有兩個(gè)斜度，擠壓凹模導(dǎo)向部301a的內(nèi)側(cè)相對(duì)于擠壓凸模302的中心線形成另一斜度，其 中，所述擠壓凹模301內(nèi)側(cè)的三個(gè)斜度相對(duì)于擠壓凸模302的中心線形成了3個(gè)角度，詳見 圖4A和圖5，第一角度al是擠壓凹模301c主體中端部(即圖5中的301C部分)的切線 相對(duì)于所述擠壓凸模的中心線形成的角度，用于使擠壓后的金屬薄板形成中間較薄的壁； 第二角度a 2是所述擠壓凹模主體上端部(即圖5中的301b減去301c部分)的切線相對(duì) 于所述擠壓凸模的中心線形成的角度，用于使擠壓的金屬薄板形成開口部較厚的壁，防止 巻口開裂；第三角度a3是所述擠壓凹模導(dǎo)向部(即圖5中的301a段部分)的切線相對(duì)于 所述擠壓凸模的中心線形成的角度，用于使擠壓的金屬薄板形成底部較厚的壁，使巻口有 較好的支撐。 其中，角度13大于第一角度al和第二角度a2，而小于第三角度a 3，由于擠壓
凹模內(nèi)側(cè)形成了有三個(gè)不同的成形斜度，該成形斜度可設(shè)計(jì)為連續(xù)漸變的形式，當(dāng)擠壓凸 模302進(jìn)入擠壓凹模301的內(nèi)側(cè)空間時(shí)，通過(guò)擠壓凸模302前端縮徑的錐形對(duì)金屬薄板10 筒狀部的內(nèi)側(cè)進(jìn)行擠壓，擠壓凹模301對(duì)金屬薄板10筒狀部的外側(cè)進(jìn)行擠壓；擠壓凹模 301內(nèi)側(cè)被設(shè)計(jì)為帶有連續(xù)漸變的不同斜度的錐面回轉(zhuǎn)體，使擠壓后的筒狀部的外壁面呈 光滑曲面，該曲面為多段折線，折線和折線之間為圓角過(guò)渡，由于有三個(gè)不同的斜度，所以
5本實(shí)用新型有三段折線；擠壓凹模的內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)有不同的斜度，其作用就是為了形成口部和
底部較厚而中間段較薄的金屬薄板狀態(tài)，口部厚有利于防止開裂，中間薄有利于成形較高
片距，底部較厚有利于巻口時(shí)支撐，擠壓后的局部放大圖見圖4C ;具體實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)
產(chǎn)品的不同需求擠壓凹模和擠壓凸模的斜度可分別設(shè)計(jì)為多個(gè)，并不受本實(shí)施例的限制。 為了避免在用擠壓凹模和擠壓凸模對(duì)筒狀部實(shí)施擠壓成形加工時(shí)，由于擠壓力產(chǎn)
生的擠壓凹模膨脹間接導(dǎo)致整塊上模的內(nèi)側(cè)空間(擠壓凸模302插入的空間)相對(duì)中心距
變長(zhǎng)，使多列的凸模和凹模產(chǎn)生中心偏差，在擠壓凹模和凹模固定板之間留有一定的間隙
t，將擠壓凹模套以特定的間隙滑合裝入上模中設(shè)置的內(nèi)側(cè)空間中，詳見附圖4B所示。 本實(shí)用新型使用對(duì)位于上模和下模的金屬薄板的筒狀部實(shí)施特定錐度的擴(kuò)張和
擠壓成形，使較硬的薄板可以實(shí)現(xiàn)較高片距的翅片產(chǎn)品，巻口部不易開裂，并且片距可以通
過(guò)安裝在下模和擠壓凸模之間的斜楔組件進(jìn)行調(diào)節(jié)；擠壓凸模對(duì)于金屬薄板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)距
離小，磨損小使用壽命長(zhǎng)；采用特定錐度的擠壓凸模和凹模脫料方便，尤其是擠壓凸模容易
卸料，擠壓成形有利于在孔口部形成表面壓應(yīng)力，有抑制巻口開裂傾向的作用。 應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照
較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)
用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，
其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種熱交換器用翅片的成形模具，由可分合的上模和下模構(gòu)成，用于對(duì)金屬薄板預(yù)先形成的筒狀部實(shí)施擴(kuò)張和擠壓，其特征在于包括至少一個(gè)擠壓凸模，所述擠壓凸模通過(guò)凸模固定板固定在所述下模，所述擠壓凸模的前端部具有至少一個(gè)成形斜度；還包括至少一個(gè)擠壓凹模，所述擠壓凹模通過(guò)凹模固定板固定在所述上模中，所述擠壓凹模內(nèi)側(cè)由下而上相對(duì)于所述擠壓凸模的中心線有多個(gè)斜度，用于在上模和下模合模時(shí)使所述金屬薄板筒狀部外壁面呈光滑曲面，筒狀部?jī)?nèi)壁面呈朝前端方向縮徑的錐形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，還包括至少一組斜楔組件，被安裝于所述 下模座槽里，所述斜楔組件與至少一個(gè)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)緊密接觸，用于通過(guò)所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整所 述斜楔組件的推進(jìn)位置，改變所述擠壓凸模和所述擠壓凹模的相對(duì)高度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于，所述擠壓凹模內(nèi)側(cè)至少有三個(gè)連續(xù)漸變 的斜度，三個(gè)斜度相對(duì)于擠壓凸模中心線形成3個(gè)角度，第一角度a l是擠壓凹模主體中端 部切線相對(duì)于所述擠壓凸模的中心線形成的角度，用于使擠壓后的金屬薄板形成中間較薄 的壁；第二角度a 2是所述擠壓凹模主體上端部切線相對(duì)于所述擠壓凸模的中心線形成的 角度，用于使擠壓的金屬薄板形成開口部較厚的壁，防止巻口開裂；第三角度a 3是所述擠 壓凹模導(dǎo)向部切線相對(duì)于所述擠壓凸模的中心線形成的角度，用于使擠壓的金屬薄板形成 底部較厚的壁，使巻口工序時(shí)有較好的支撐。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征在于，所述擠壓凸模的成形斜度相對(duì)于擠壓凸 模中心線形成角度P，角度13大于第一角度al和第二角度a2，小于第三角度a 3。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，所述外壁面的曲面為多段折線，圓角過(guò)渡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的模具，其特征在于，所述擠壓凹模的外側(cè)四 周與所述上模的凹模固定板之間留有一定的滑合間隙，用于防止擠壓凹模的膨脹導(dǎo)致上模 內(nèi)側(cè)空間相對(duì)中心距變長(zhǎng)，使所述擠壓凸模和擠壓凹模產(chǎn)生中心偏差。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種熱交換器用翅片的成形模具，由可分合的上模和下模構(gòu)成，用于對(duì)金屬薄板預(yù)先形成的筒狀部實(shí)施擴(kuò)張和擠壓，其中包括一個(gè)擠壓凸模通過(guò)凸模固定板被固定在下模，所述擠壓凸模的前端部具有至少一個(gè)成形斜度，還包括通過(guò)凹模固定板固定在上模的擠壓凹模，所述擠壓凹模內(nèi)側(cè)由下而上相對(duì)于所述擠壓凸模的中心線有多個(gè)斜度，用于在上模和下模合模時(shí)使金屬薄板錐狀擠壓部的壁面呈底部和口部厚于所述錐狀擠壓部的中間，這樣卷口有較好的支撐并達(dá)到卷口不易開裂的目的，并且通過(guò)設(shè)置在下模和擠壓凸模之間的斜楔組件來(lái)實(shí)現(xiàn)變薄量的調(diào)整，與級(jí)進(jìn)拉伸結(jié)合控制片距，使用該裝置可形成較高片距的法蘭孔，實(shí)現(xiàn)片距可以調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)B21D53/04GK201446146SQ20092004750
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者何峻峰, 戴良 申請(qǐng)人:無(wú)錫國(guó)盛精密模具有限公司