本發(fā)明涉及金屬扁平管塑性成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蛇形金屬扁平管的成形方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，電氣設(shè)備、醫(yī)療器械、汽車行業(yè)、核工業(yè)等領(lǐng)域均面臨有設(shè)備工作過(guò)程中發(fā)熱嚴(yán)重的問(wèn)題，蛇形冷卻管已廣泛應(yīng)用至各行業(yè)冷卻設(shè)備的散熱器中。由于蛇形金屬扁平管具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，并且金屬冷卻管比普通塑料冷卻管的熱傳導(dǎo)效率高、冷卻速度快，因此適用于對(duì)散熱效率要求較高的冷卻設(shè)備中。尤其是蛇形金屬扁平管，其扁平外形可大大增加其與冷卻對(duì)象的接觸面積。

然而，隨著各行業(yè)中所用蓄電池及生產(chǎn)加工所用器械種類的不斷增多，越來(lái)越多的冷卻對(duì)象，如廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車上的鋰離子電池及用于生產(chǎn)汽車內(nèi)飾的注塑模具，在對(duì)目標(biāo)布置冷卻裝置時(shí)易受到冷卻對(duì)象所處空間尺寸大小的限制。針對(duì)處于狹小空間的冷卻對(duì)象，常規(guī)的連續(xù)型蛇形金屬扁平管便難以充分發(fā)揮冷卻效果。

現(xiàn)國(guó)內(nèi)針對(duì)蛇形金屬扁平管的生產(chǎn)主要通過(guò)自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)實(shí)現(xiàn)，作業(yè)時(shí)機(jī)械手往復(fù)彎折金屬扁平管，由該設(shè)備所加工生產(chǎn)的蛇形管的特點(diǎn)為：外形為連續(xù)蛇形、彎折距離較長(zhǎng)、折彎成品總體呈矩形狀。一方面，所述特征使其不能實(shí)現(xiàn)針對(duì)于處于狹小空間的冷卻對(duì)象的周向冷卻；另一方面，設(shè)備對(duì)于金屬扁平管的管長(zhǎng)存在限制，且自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)價(jià)格昂貴、維修費(fèi)用高、難以得到廣泛推廣。

綜上，現(xiàn)有自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)無(wú)法滿足成形空間占用率低的蛇形金屬扁管的要求，一種可以制造出空間占用率低的蛇形金屬扁平管的成形工藝及裝置亟待開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備及蛇形金屬扁平管的成形方法，該設(shè)備及方法能夠加工出空間占用率低的蛇形金屬扁平管。

本發(fā)明一方面提供一種蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備，包括沿金屬扁平管進(jìn)給方向依次設(shè)置的第一進(jìn)給組件、第一蛇形成形組件、第二進(jìn)給組件、第二蛇形成形組件、第三進(jìn)給組件和第三蛇形成形組件；其中，上述三個(gè)進(jìn)給組件均能夠在與金屬扁平管接觸并能夠?qū)饘俦馄焦墚a(chǎn)生進(jìn)給力的準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)、對(duì)金屬扁平管施加進(jìn)給力的進(jìn)給狀態(tài)以及脫離金屬扁平管的釋放狀態(tài)之間切換；其中，上述三個(gè)蛇形成形組件均包括上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)成形軋輥，成形軋輥的輥面由沿其周向排列并連接的成形面和非成形面組成，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的成形面形狀匹配以用于配合地輸送金屬扁平管并在輸送金屬扁平管的過(guò)程中將金屬扁平管的受壓管段擠壓成蛇形，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的非成形面形狀匹配以用于配合地輸送金屬扁平管并在輸送金屬扁平管的過(guò)程中不對(duì)金屬扁平管的受壓管段進(jìn)行塑形，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥能夠在配合對(duì)金屬扁平管施加進(jìn)給力或同時(shí)施加進(jìn)給力和成形力的工作狀態(tài)以及與金屬扁平管脫離的非工作狀態(tài)之間切換。

根據(jù)本發(fā)明，沿成形軋輥的周向，成形面由交替的多個(gè)凸面和凹面形成。

根據(jù)本發(fā)明，非成形面為圓弧面，圓弧面的弧長(zhǎng)等于預(yù)加工出的金屬扁平管的相鄰兩個(gè)蛇形管段之間的距離。

根據(jù)本發(fā)明，上述三個(gè)進(jìn)給組件均包括上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)傳送輥，兩個(gè)傳送輥能夠在與金屬扁平管接觸并能夠配合對(duì)金屬扁平管施加進(jìn)給力的準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)、對(duì)金屬扁平管施加進(jìn)給力的進(jìn)給狀態(tài)以及與金屬扁平管脫離的釋放狀態(tài)之間切換。

根據(jù)本發(fā)明，還包括：沿金屬扁平管的進(jìn)給方向設(shè)置在第一進(jìn)給組件上游的加熱設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明，還包括：至少一組立輥，每組立輥包括設(shè)置在金屬扁平管的進(jìn)給路線兩側(cè)的兩個(gè)立輥，以用于對(duì)金屬扁平管進(jìn)行橫向定位。

本發(fā)明另一方面提供一種基于上述任一的蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備的蛇形金屬扁平管的成形方法，包括如下步驟：

步驟一、保持上述三個(gè)進(jìn)給組件處于釋放狀態(tài)，保持上述三個(gè)蛇形成形組件中的成形軋輥處于非工作狀態(tài)，將金屬扁平管以扁平面向上的方式裝入上述三個(gè)進(jìn)給組件和上述三個(gè)蛇形成形組件；

步驟二、驅(qū)動(dòng)上述三個(gè)進(jìn)給組件進(jìn)入準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)；

步驟三、驅(qū)動(dòng)上述三個(gè)進(jìn)給組件進(jìn)入進(jìn)給狀態(tài)，使得金屬扁平管整體開始移動(dòng)；

步驟四、當(dāng)待塑形管段移動(dòng)至第一蛇形成形組件的前方時(shí)，驅(qū)動(dòng)第一蛇形成形組件中的兩個(gè)成形軋輥以非成形面與金屬扁平管接觸的定向進(jìn)入工作狀態(tài)，隨后第一蛇形成形組件的兩個(gè)成形軋輥的成形面配合擠壓待塑形管段，待塑形管段產(chǎn)生與成形面形狀一致的塑性變形，形成初軋管段；

步驟五、當(dāng)初軋管段移動(dòng)至第二進(jìn)給組件的前方時(shí)，第二進(jìn)給組件進(jìn)入釋放狀態(tài)；

步驟六、當(dāng)初軋管段移動(dòng)至第二蛇形成形組件的前方時(shí)，驅(qū)動(dòng)第二蛇形成形組件中的兩個(gè)成形軋輥以非成形面與金屬扁平管接觸的定向進(jìn)入工作狀態(tài)，隨后第二蛇形成形組件的兩個(gè)成形軋輥的成形面與初軋管段嚙合進(jìn)行精軋，初軋管段形成一次精軋蛇形管段；

步驟七、當(dāng)一次精軋蛇形管段移動(dòng)至第三進(jìn)給組件的前方時(shí)，第三進(jìn)給組件進(jìn)入釋放狀態(tài)；

步驟八、當(dāng)一次精軋蛇形管段移動(dòng)至第三蛇形成形組件的前方時(shí)，驅(qū)動(dòng)第三蛇形成形組件中的兩個(gè)成形軋輥以非成形面與金屬扁平管接觸的定向進(jìn)入工作狀態(tài)，隨后第三蛇形成形組件的兩個(gè)成形軋輥的成形面與一次精軋蛇形管段嚙合進(jìn)行精軋，一次精軋蛇形管段形成二次精軋蛇形管段；

步驟九、保持三個(gè)進(jìn)給組件處于釋放狀態(tài)、以及三個(gè)蛇形成形組件的成形軋輥處于工作狀態(tài)，直至金屬扁平管被加工完成。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟一中，金屬扁平管裝入上述三個(gè)進(jìn)給組件和上述三個(gè)蛇形成形組件后，調(diào)整立輥，以對(duì)金屬扁平管進(jìn)行橫向定位。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟一中，金屬扁平管在裝入上述三個(gè)進(jìn)給組件和上述三個(gè)蛇形成形組件的同時(shí)，還裝入加熱設(shè)備中；在步驟二中，還啟動(dòng)加熱設(shè)備對(duì)金屬扁平管中位于加熱設(shè)備中的管段進(jìn)行加熱，在加熱設(shè)備中的加熱溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，執(zhí)行步驟三，并且已被加熱的管段包含待塑形管段。

本發(fā)明再一方面提供一種蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備，包括蛇形成形組件，蛇形成形組件包括上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)成形軋輥，成形軋輥的輥面包括成形面，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的成形面形狀匹配以用于配合地輸送金屬扁平管并在輸送金屬扁平管的過(guò)程中將金屬扁平管的受壓管段擠壓成蛇形。

根據(jù)本發(fā)明，成形軋輥的整個(gè)輥面均為成形面，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥能夠在配合對(duì)金屬扁平管同時(shí)施加進(jìn)給力和成形力的工作狀態(tài)以及與金屬扁平管脫離的非工作狀態(tài)之間切換；或者，成形軋輥的輥面還包括非成形面，成形面與非成形面沿輥面的周向排列并連接，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的非成形面形狀匹配以用于配合地輸送金屬扁平管并在輸送金屬扁平管的過(guò)程中不對(duì)金屬扁平管的受壓管段進(jìn)行塑形，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥能夠在配合對(duì)金屬扁平管施加進(jìn)給力或同時(shí)施加進(jìn)給力和成形力的工作狀態(tài)以及與金屬扁平管脫離的非工作狀態(tài)之間切換。

根據(jù)本發(fā)明，沿成形軋輥的周向，成形面由交替的多個(gè)凸面和凹面形成。

根據(jù)本發(fā)明，成形軋輥的輥面還包括非成形面，成形面與非成形面沿輥面的周向排列并連接，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的非成形面形狀匹配以用于配合地輸送金屬扁平管并在輸送金屬扁平管的過(guò)程中不對(duì)金屬扁平管的受壓管段進(jìn)行塑形，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥能夠在配合對(duì)金屬扁平管施加進(jìn)給力或同時(shí)施加進(jìn)給力和成形力的工作狀態(tài)以及與金屬扁平管脫離的非工作狀態(tài)之間切換；其中，非成形面為圓弧面，圓弧面的弧長(zhǎng)等于預(yù)加工出的金屬扁平管的相鄰兩個(gè)蛇形管段之間的距離。

根據(jù)本發(fā)明，還包括：進(jìn)給組件，進(jìn)給組件能夠在與金屬扁平管接觸并能夠?qū)饘俦馄焦苁┘舆M(jìn)給力的準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)、對(duì)金屬扁平管施加進(jìn)給力的進(jìn)給狀態(tài)和脫離金屬扁平管的釋放狀態(tài)之間切換。

本發(fā)明具有下述的效果：

本發(fā)明的一個(gè)蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備，通過(guò)具有成形面和非成形面的特殊軋輥可簡(jiǎn)便地加工出非連續(xù)的蛇形管段，特殊軋輥可根據(jù)蛇形管段的彎曲程度的要求來(lái)選擇，如此形成的蛇形管段的彎曲程度相比于采用自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)加工出的蛇形管段的彎曲程度可以更小，能夠降低空間占用率，進(jìn)而利于對(duì)處于狹小空間的冷卻對(duì)象進(jìn)行冷卻。

本發(fā)明的蛇形金屬扁平管的成形方法，利用具有成形面和非成形面的特殊軋輥可簡(jiǎn)便地加工出非連續(xù)的蛇形管段，特殊軋輥可根據(jù)蛇形管段的彎曲程度的要求來(lái)選擇，如此形成的蛇形管段的彎曲程度相比于采用自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)加工出的蛇形管段的彎曲程度可以更小，能夠降低空間占用率，進(jìn)而利于對(duì)處于狹小空間的冷卻對(duì)象進(jìn)行冷卻。并且，可同時(shí)對(duì)多個(gè)待加工管段進(jìn)行初軋、一次精軋和二次精軋，加工效率高；而對(duì)同一待加工管段進(jìn)行三次軋制，提高塑形精度。

本發(fā)明的另一個(gè)蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備，通過(guò)具有成形面的特殊軋輥可簡(jiǎn)便地加工出蛇形管段，特殊軋輥可根據(jù)蛇形管段的彎曲程度的要求來(lái)選擇，如此形成的蛇形管段的彎曲程度相比于采用自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)加工出的蛇形管段的彎曲程度可以更小，能夠降低空間占用率，進(jìn)而利于對(duì)處于狹小空間的冷卻對(duì)象進(jìn)行冷卻。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的一種蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中初軋輥箱/一次精軋輥箱/二次精軋輥箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備中的成形軋輥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化示意圖；

圖4為圖1中蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備制得的蛇形金屬扁平管的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的示意圖；

圖5所示為蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備在三個(gè)進(jìn)給組件處于準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)且三個(gè)蛇形成形組件中的成形軋輥處于非工作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)示意圖，其中示出了金屬扁平管；

圖6所示為蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備在三個(gè)進(jìn)給組件處于進(jìn)給狀態(tài)且三個(gè)蛇形成形組件中的成形軋輥處于非工作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)示意圖，其中示出了金屬扁平管；

圖7所示為蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備在三個(gè)進(jìn)給組件處于進(jìn)給狀態(tài)、第一蛇形成形組件中的成形軋輥處于工作狀態(tài)且第二和第三蛇形成形組件中的成形軋輥處于非工作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)示意圖，其中示出了金屬扁平管；

圖8所示為蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備在第一和第三進(jìn)給組件處于進(jìn)給狀態(tài)、第二進(jìn)給組件處于釋放狀態(tài)、第一蛇形成形組件中的成形軋輥處于工作狀態(tài)且第二和第三蛇形成形組件中的成形軋輥處于非工作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)示意圖，其中示出了金屬扁平管；

圖9所示為蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備在第一和第三進(jìn)給組件處于進(jìn)給狀態(tài)、第二進(jìn)給組件處于釋放狀態(tài)、第一和第二蛇形成形組件中的成形軋輥處于工作狀態(tài)且第三蛇形成形組件中的成形軋輥處于非工作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)示意圖，其中示出了金屬扁平管；

圖10所示為蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備在第一進(jìn)給組件處于進(jìn)給狀態(tài)、第二和第三進(jìn)給組件處于釋放狀態(tài)、第一和第二蛇形成形組件中的成形軋輥處于工作狀態(tài)且第三蛇形成形組件中的成形軋輥處于非工作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)示意圖，其中示出了金屬扁平管；

圖11所示為蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備在第一進(jìn)給組件處于進(jìn)給狀態(tài)、第二和第三進(jìn)給組件處于釋放狀態(tài)、三個(gè)蛇形成形組件中的成形軋輥處于工作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)示意圖，其中示出了金屬扁平管。

【附圖標(biāo)記說(shuō)明】

1：加熱設(shè)備；2：初軋輥箱；3：一次精軋輥箱；4：二次精軋輥箱；5：立輥；21：第一進(jìn)給組件；211：傳送輥；22：走料部件；23：第一蛇形成形組件；231：成形輥；31：第二進(jìn)給組件；311：傳送輥；32：走料部件；33：第二蛇形成形組件；331：成形輥；41：第三進(jìn)給組件；411：傳送輥；42：走料部件；43：第三蛇形成形組件；431：成形輥；5：立輥；6：鋰離子電池；7：金屬扁平管；71：待塑形管段；72：初軋管段；73：一次精軋管段；7’：蛇形金屬扁平管；ω—回轉(zhuǎn)角速度；a：成形面；a1：凸面；a2：凹面；b：非成形面。

具體實(shí)施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備，參見圖1和圖2，并同時(shí)結(jié)合圖5至圖11中對(duì)金屬扁平管7的位置示意，該成形設(shè)備包括沿金屬扁平管7進(jìn)給方向依次設(shè)置的第一進(jìn)給組件21、第一蛇形成形組件23、第二進(jìn)給組件31、第二蛇形成形組件33、第三進(jìn)給組件41和第三蛇形成形組件43。上述三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)用于對(duì)金屬扁平管7施加進(jìn)給力，以使金屬扁平管7沿其軸線從成形設(shè)備的入料口向出料口運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檫M(jìn)給方向。上述三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)主要用于對(duì)金屬扁平管7的部分管段進(jìn)行塑形成形加工，形成蛇形管段，并且還用于在與非蛇形管段接觸時(shí)為其僅提供進(jìn)給力而不提供塑形力。

具體地，上述三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)均能夠在如下三個(gè)狀態(tài)之間切換：

準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)，進(jìn)給組件與金屬扁平管7接觸并能夠?qū)饘俦馄焦?施加進(jìn)給力(即接觸的程度達(dá)到能夠?qū)饘俦馄焦?施加進(jìn)給力的程度但尚未產(chǎn)生進(jìn)給力)。

進(jìn)給狀態(tài)，進(jìn)給組件對(duì)金屬扁平管7施加進(jìn)給力，驅(qū)動(dòng)金屬扁平管7沿其軸向移動(dòng)。

釋放狀態(tài)，進(jìn)給組件脫離金屬扁平管7，不對(duì)其施加任何力。

作為進(jìn)給組件的一個(gè)示例，在本實(shí)施例中，三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)均包括上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)傳送輥(參見附圖中標(biāo)記211,311,411)，兩個(gè)傳送輥能夠在下面三種狀態(tài)之間切換：

準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)傳送輥與金屬扁平管7接觸并能夠配合對(duì)金屬扁平管7施加進(jìn)給力(即接觸的程度達(dá)到能夠?qū)饘俦馄焦?施加進(jìn)給力的程度但尚未產(chǎn)生進(jìn)給力，也可理解為，此時(shí)兩個(gè)傳送輥夾緊金屬扁平管7但還尚未轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而尚未驅(qū)使金屬扁平管7軸向移動(dòng))。

進(jìn)給狀態(tài)，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)傳送輥在夾緊金屬扁平管7的同時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)金屬扁平管7施加進(jìn)給力。

釋放狀態(tài)，兩個(gè)傳送輥與金屬扁平管7脫離，不對(duì)金屬扁平管7施加任何力。

可理解，在上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)傳送輥位于準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)時(shí)，進(jìn)給組件位于準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)；在上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)傳送輥位于進(jìn)給狀態(tài)時(shí)，進(jìn)給組件位于進(jìn)給狀態(tài)；在上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)傳送輥位于釋放狀態(tài)時(shí)，進(jìn)給組件位于釋放狀態(tài)。當(dāng)然，本發(fā)明不局限于此，在其他實(shí)施例中，進(jìn)給組件也可以不采用軋輥傳遞結(jié)構(gòu)，只要是能實(shí)現(xiàn)上述三種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)均可用于本發(fā)明中。

具體地，上述三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)均包括上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)成形軋輥(參見附圖中標(biāo)記231,331,431)，參照?qǐng)D3，成形軋輥的輥面由沿其周向排列并連接的成形面(由標(biāo)記a示出)和非成形面(由標(biāo)記b示出)組成。上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的成形面形狀匹配，以用于配合地輸送金屬扁平管7并在輸送金屬扁平管7的過(guò)程中將金屬扁平管7的受壓管段擠壓成蛇形。上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的非成形面形狀匹配，以用于配合地輸送金屬扁平管7并在輸送金屬扁平管7的過(guò)程中不對(duì)金屬扁平管7的受壓管段進(jìn)行塑形。上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥能夠在如下兩個(gè)狀態(tài)之間切換：

工作狀態(tài)，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥夾緊金屬扁平管7并同時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，以配合對(duì)金屬扁平管7施加進(jìn)給力(上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)非成形面與金屬扁平管7接觸時(shí))或同時(shí)施加進(jìn)給力和成形力(上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形面與金屬扁平管7接觸時(shí))。

非工作狀態(tài)，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥與金屬扁平管7脫離，不對(duì)金屬扁平管7施加任何力。

在本實(shí)施例中，如圖3中明顯示出，沿成形軋輥的周向，成形面至少部分地凸出于非成形面。具體地，成形面由交替的多個(gè)凸面(由標(biāo)記a1示出)和凹面(由標(biāo)記a2)形成，凸面凸出于非成形面。而非成形面為圓弧面，圓弧面的弧長(zhǎng)等于預(yù)加工出的蛇形金屬扁平管7的相鄰兩個(gè)蛇形管段之間的距離，也即非蛇形管段的長(zhǎng)度。

由此，當(dāng)上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上方成形軋輥的凸面和下方成形軋輥的凹面相對(duì)，上方成形軋輥的凸面對(duì)金屬扁平管7施加朝向下的塑形力時(shí)，金屬扁平管7向下彎曲進(jìn)入下方成形軋輥的凹面中，此過(guò)程可參照沖壓時(shí)的凸模和凹模的原理理解。同樣地，當(dāng)上方成形軋輥的凹面和下方成形軋輥的凸面相對(duì)時(shí)，下方成形軋輥的凸面對(duì)金屬扁平管7施加朝向上的塑形力時(shí)，金屬扁平管7向上彎曲進(jìn)入上方成形軋輥的凹面。如此，隨著上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)，在不斷向前輸送的金屬扁平管7上形成蛇形管段。而隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬扁平管7與上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的非成形面同時(shí)接觸時(shí)，非成形面不對(duì)金屬扁平管7進(jìn)行塑形，進(jìn)而此時(shí)金屬扁平管7的形狀不變，成形軋輥僅提供進(jìn)給力。當(dāng)非成形面的外周面與金屬扁平管7脫離時(shí)，成形面轉(zhuǎn)動(dòng)到與金屬扁平管7再次接觸并再次對(duì)金屬扁平管7進(jìn)行塑形。在本實(shí)施例中設(shè)置三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)，完成對(duì)待塑形管段71進(jìn)行初步塑形形成初軋管段72、對(duì)初軋管段72進(jìn)行再次塑形形成一次塑形管段，對(duì)一次塑形管段進(jìn)行再次塑形形成二次塑形管段。經(jīng)第一蛇形成形組件23加工后的初軋管段72會(huì)出現(xiàn)一定的回彈，第二蛇形成形組件33中的成形軋輥的成形區(qū)可以使由初軋得到的初軋管段72發(fā)生更為嚴(yán)重的塑性變形，使形成的金屬扁平管7中的一次精軋管段73的外形接近于空間占用率低的理想狀態(tài)。而二次蛇形成形組件通過(guò)對(duì)金屬扁平管7的一次精軋管段73進(jìn)行二次精軋，可使最終形成的蛇形管段(二次精軋管段)的外形更加趨于理想狀態(tài)?？衫斫?，一次塑形和二次塑形是對(duì)初軋管段72的再定形，以形成具有穩(wěn)定的蛇形形狀且該蛇形形狀處于理想狀態(tài)的蛇形管段。

在本實(shí)施例中，三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)中的傳送輥的外形完全相同，三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)中的上方成形軋輥的外形完全相同，三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)中的下方成形軋輥的外形完全相同。針對(duì)需要加工形成的特殊蛇形管段的外形(如非圓弧形)、或具有特殊弧形半徑、或具有特殊非蛇形管段長(zhǎng)度的蛇形金屬扁平管，在加工前，可以選擇具有特殊外形的成形軋輥，以便實(shí)現(xiàn)各類不同外形、不同尺寸的蛇形金屬扁平管的加工成形。

優(yōu)選地，三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)中，在非工作狀態(tài)時(shí)，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥的非成形面相對(duì)于金屬扁平管7的軸線上下對(duì)稱布置，并且上方成形軋輥的非成形面的中心位于整個(gè)輥面的最低點(diǎn)，下方成形軋輥的非成形面的中心位于整個(gè)輥面的最高點(diǎn)，那么在待塑形管段71/初軋管段72/一次精軋管段73位于即將到達(dá)的成形軋輥的距離為非成形面的沿成形軋輥周向的長(zhǎng)度的一半時(shí)，成形軋輥進(jìn)入工作狀態(tài)。例如，在本實(shí)施例中，非成形面為圓弧面，其半徑為r，弧長(zhǎng)為πr，那么在待塑形管段71/初軋管段72/一次精軋管段73位于即將到達(dá)的成形軋輥的距離為πr/2時(shí)，該成形軋輥進(jìn)入工作狀態(tài)，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)非成形面開始對(duì)金屬扁平管7施加進(jìn)給力。

當(dāng)然，本發(fā)明不局限于此，何時(shí)開始使成形軋輥進(jìn)入工作狀態(tài)根據(jù)成形軋輥的非成形面的周向長(zhǎng)度以及成形軋輥的布置定向的不同而不同，只要能夠使得成形面正好與待塑形管段71/初軋管段72/一次精軋管段73嚙合即可。

在本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1和圖2，第一進(jìn)給組件21與第一蛇形成形組件23集成在一個(gè)初軋輥箱2中，其中的上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)傳送輥211和上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥231均可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在各自的底座中，并且四個(gè)底座可上下滑動(dòng)地安裝在一個(gè)走料部件22的沿進(jìn)給方向的前后兩側(cè)，該走料部件22中具有供金屬扁平管7穿過(guò)的通道。同理，第二進(jìn)給組件31與第二蛇形成形組件33集成在一個(gè)一次精軋輥箱3中，其中的上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)傳送輥311和上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥331均可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在各自的底座中，四個(gè)底座可上下滑動(dòng)地安裝在一個(gè)走料部件32的沿進(jìn)給方向的前后兩側(cè)，該走料部件32中具有供金屬扁平管7穿過(guò)的通道。同理，第三進(jìn)給組件41與第三蛇形成形組件43集成在一個(gè)二次精軋輥箱4中，其中的上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)傳送輥411和上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥431均可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在各自的底座中，四個(gè)底座可上下滑動(dòng)地安裝在一個(gè)走料部件42的沿進(jìn)給方向的前后兩側(cè)，該走料部件42中具有供金屬扁平管7穿過(guò)的通道。在上述實(shí)施方式中，可通過(guò)任意現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)底座在走料部件上移動(dòng)以及驅(qū)動(dòng)傳送輥和成形軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給組件(傳送輥)和蛇形成形組件(成形軋輥)在各個(gè)狀態(tài)之間的切換。

當(dāng)然，本發(fā)明不局限于上述結(jié)構(gòu)，在其他實(shí)施例中，三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)和三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)可獨(dú)立設(shè)置，也可任意組合集成封裝，只要能滿足其在本發(fā)明中需要執(zhí)行的工作即可。

進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，沿金屬扁平管7的進(jìn)給方向，在第一進(jìn)給組件21上游設(shè)置加熱設(shè)備1。該加熱設(shè)備1對(duì)金屬扁平管7進(jìn)行局部加熱，為隨后的初軋及精軋做準(zhǔn)備。優(yōu)選地，加熱設(shè)備1為加熱爐，加熱爐內(nèi)可布置環(huán)形加熱線圈，通過(guò)高頻感應(yīng)加熱裝置使加熱線圈持續(xù)加熱金屬扁平管7。該加熱設(shè)備1對(duì)金屬扁平管7進(jìn)行預(yù)加熱，適用于所需成形溫度較高的金屬扁平管7，如不銹鋼管等，則此時(shí)金屬扁平管7的加工工藝為熱加工工藝；若待加工的金屬扁平管7的成形溫度較低，如鋁合金管等，可取消加熱設(shè)備1或在設(shè)置加熱設(shè)備1時(shí)不啟動(dòng)加熱設(shè)備1，則此時(shí)金屬扁平管7的加工工藝為冷加工工藝。

進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，還設(shè)置有至少一組立輥，每組立輥包括設(shè)置在金屬扁平管7的進(jìn)給路線兩側(cè)的兩個(gè)立輥，以用于對(duì)金屬扁平管7進(jìn)行橫向(即垂直于金屬扁平管7的進(jìn)給方向)定位。如圖1所示，優(yōu)選設(shè)置3組立輥，更加優(yōu)選地，在加熱設(shè)備1和第一進(jìn)給組件21之間、在第一蛇形成形組件23和第二進(jìn)給組件31之間、在第三蛇形成形組件43的下游分別設(shè)置一組立輥。

優(yōu)選地，本實(shí)施例的金屬扁平管7為金屬扁平管7，其扁平外形可大大增加其與冷卻對(duì)象的接觸面積。

綜上，本實(shí)施例的蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備，通過(guò)具有成形面和非成形面的特殊軋輥(成形軋輥)可簡(jiǎn)便地加工出非連續(xù)的蛇形管段，特殊軋輥可根據(jù)蛇形管段的彎曲程度的要求來(lái)選擇，如此形成的蛇形管段的彎曲程度相比于采用自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)加工出的蛇形管段的彎曲程度可以更小，能夠降低空間占用率，進(jìn)而利于對(duì)處于狹小空間的冷卻對(duì)象進(jìn)行冷卻。

作為本實(shí)施例的成形設(shè)備制得的蛇形金屬扁平管7’的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，將蛇形金屬扁平管7’根據(jù)冷卻對(duì)象的形狀和布置折彎成如圖4示出的形狀，冷卻對(duì)象為鋰離子電池6。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供一種基于實(shí)施例一的蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備的蛇形金屬扁平管的成形方法，包括如下步驟：

步驟一、保持三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)處于釋放狀態(tài)，保持三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)中的成形軋輥處于非工作狀態(tài)，選取金屬扁平管7，將金屬扁平管7裝入加熱設(shè)備1、上述三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)和上述三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)中。如金屬扁平管7為金屬扁平管7，則以扁平面向上的方式裝入。并且調(diào)整立輥，以對(duì)金屬扁平管7進(jìn)行橫向定位。此階段內(nèi)各輥箱內(nèi)成形軋輥及傳送輥的狀態(tài)如下表1所示：

表1

步驟二、驅(qū)動(dòng)上述三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)進(jìn)入準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)，即驅(qū)動(dòng)三組進(jìn)給組件中的傳送輥進(jìn)入準(zhǔn)備進(jìn)給狀態(tài)，夾緊金屬扁平管7但不轉(zhuǎn)動(dòng)。隨后啟動(dòng)加熱設(shè)備1對(duì)金屬扁平管7中位于加熱設(shè)備1中的管段進(jìn)行加熱，在加熱設(shè)備1中的加熱溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，執(zhí)行步驟三，并且已被加熱的管段包含待塑形管段71。步驟二完成后的狀態(tài)參見圖5，此階段內(nèi)各輥箱內(nèi)成形軋輥及傳送輥的狀態(tài)如下表2所示：

表2

步驟三、驅(qū)動(dòng)上述三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)進(jìn)入進(jìn)給狀態(tài)，使其中的各個(gè)傳送輥均以一定角速度ω開始回轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)金屬扁平管7整體開始以恒定速度v向出料端移動(dòng)。步驟三完成后的狀態(tài)參見圖6，此階段內(nèi)各輥箱內(nèi)成形軋輥及傳送輥的狀態(tài)如下表3所示：

表3

步驟四、當(dāng)待塑形管段71移動(dòng)至第一蛇形成形組件23的前方πr/2處時(shí)，驅(qū)動(dòng)第一蛇形成形組件23中的兩個(gè)成形軋輥231以非成形面與金屬扁平管7接觸的定向進(jìn)入工作狀態(tài)，以一定角速度ω開始回轉(zhuǎn)，隨后第一蛇形成形組件23的兩個(gè)成形軋輥231的成形面配合擠壓待塑形管段71，待塑形管段71產(chǎn)生與成形面形狀一致的塑性變形，形成初軋管段72。步驟四的過(guò)程參見圖7，此階段內(nèi)各輥箱內(nèi)成形軋輥及傳送輥的狀態(tài)如下表4所示：

表4

步驟五、當(dāng)初軋管段72移動(dòng)至第二進(jìn)給組件31的前方時(shí)，第二進(jìn)給組件31進(jìn)入釋放狀態(tài)，以為初軋管段72讓位，防止第二進(jìn)給組件31對(duì)初軋管段72施加力而導(dǎo)致其變形。步驟五的過(guò)程參見圖8，此階段內(nèi)各輥箱內(nèi)成形軋輥及傳送輥的狀態(tài)如下表5所示：

表5

步驟六、當(dāng)初軋管段72移動(dòng)至第二蛇形成形組件33的前方πr/2處時(shí)，驅(qū)動(dòng)第二蛇形成形組件33中的兩個(gè)成形軋輥331以非成形面與金屬扁平管7接觸的定向進(jìn)入工作狀態(tài)，以一定角速度ω開始回轉(zhuǎn)，隨后第二蛇形成形組件33的兩個(gè)成形軋輥331的成形面與初軋管段72嚙合進(jìn)行精軋，初軋管段72形成一次精軋蛇形管段。同時(shí)，第一蛇形成形組件23的兩個(gè)成形軋輥231的成形面配合擠壓下一個(gè)待塑形管段71，下一個(gè)待塑形管段71產(chǎn)生與成形面形狀一致的塑性變形，形成下一個(gè)初軋管段72。步驟六的過(guò)程參見圖9，此階段內(nèi)各輥箱內(nèi)成形軋輥及傳送輥的狀態(tài)如下表6所示：

表6

步驟七、當(dāng)一次精軋蛇形管段移動(dòng)至第三進(jìn)給組件41的前方時(shí)，第三進(jìn)給組件41進(jìn)入釋放狀態(tài)，以為一次精軋蛇形管讓位，防止第三進(jìn)給組件41對(duì)一次精軋蛇形管施加力而導(dǎo)致其變形。步驟七的過(guò)程參見圖10，此階段內(nèi)各輥箱內(nèi)成形軋輥及傳送輥的狀態(tài)如下表7所示：

表7

步驟八、當(dāng)一次精軋蛇形管段移動(dòng)至第三蛇形成形組件43的前方πr/2處時(shí)，驅(qū)動(dòng)第三蛇形成形組件43中的兩個(gè)成形軋輥以非成形面與金屬扁平管7接觸的定向進(jìn)入工作狀態(tài)，以一定角速度ω開始回轉(zhuǎn)，隨后第三蛇形成形組件43的兩個(gè)成形軋輥431的成形面與一次精軋蛇形管段嚙合進(jìn)行精軋，一次精軋蛇形管段形成二次精軋蛇形管段。同時(shí)，第二蛇形成形組件33的兩個(gè)成形軋輥331的成形面與第二個(gè)初軋管段72嚙合進(jìn)行精軋，第二個(gè)初軋管段72形成第二個(gè)一次精軋蛇形管段。并且同時(shí)，第一蛇形成形組件23的兩個(gè)成形軋輥231的成形面配合擠壓第三個(gè)待塑形管段71，第三個(gè)待塑形管段71產(chǎn)生與成形面形狀一致的塑性變形，形成第三個(gè)初軋管段72。步驟八的過(guò)程參見圖11，此階段內(nèi)各輥箱內(nèi)成形軋輥及傳送輥的狀態(tài)如下表8所示：

表8

步驟九、保持三個(gè)進(jìn)給組件(第一進(jìn)給組件21、第二進(jìn)給組件31、第三進(jìn)給組件41)處于釋放狀態(tài)、以及三個(gè)蛇形成形組件(第一蛇形成形組件23、第二蛇形成形組件33、第三蛇形成形組件43)的成形軋輥處于工作狀態(tài)，同時(shí)進(jìn)行一次精軋管段73變二次精軋管段、初軋管段72變一次精軋管段73和待塑形管段71變初軋管段72的加工，直至金屬扁平管7被加工完成。

當(dāng)然，上述以具有加熱設(shè)備1和立輥的情況作為實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但在其他實(shí)施例中，可刪除有關(guān)加熱工藝和橫向定位的操作。

綜上，本發(fā)明的蛇形金屬扁平管的成形方法，利用具有成形面和非成形面的特殊軋輥可簡(jiǎn)便地加工出非連續(xù)的蛇形管段，特殊軋輥可根據(jù)蛇形管段的彎曲程度的要求來(lái)選擇，如此形成的蛇形管段的彎曲程度相比于采用自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)加工出的蛇形管段的彎曲程度可以更小，能夠降低空間占用率，進(jìn)而利于對(duì)處于狹小空間的冷卻對(duì)象進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步，上述實(shí)施例所示出的成形設(shè)備和成形方法還具有不限制管長(zhǎng)、成本低、加工效率高、可廣泛推廣的優(yōu)點(diǎn)。并且，可同時(shí)對(duì)多個(gè)待加工管段進(jìn)行初軋、一次精軋和二次精軋，加工效率高；而對(duì)同一待加工管段進(jìn)行三次軋制，提高塑形精度。

實(shí)施例三

本實(shí)施例提供一種蛇形金屬扁平管的成形設(shè)備，與上述實(shí)施例一的不同之處在于，該成形設(shè)備的蛇形成形組件中的成形軋輥的整個(gè)輥面均為成形面，也就是說(shuō)，將實(shí)施例一中的非成形面去掉，將成形面延伸到整個(gè)輥面，以加工出連續(xù)的蛇形。此時(shí)，上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)成形軋輥能夠在配合對(duì)金屬扁平管7同時(shí)施加進(jìn)給力和成形力的工作狀態(tài)(即夾緊金屬扁平管7并轉(zhuǎn)動(dòng))以及與金屬扁平管7脫離的非工作狀態(tài)之間切換。對(duì)應(yīng)該設(shè)備的成形工藝可參照實(shí)施二，也可適用于其他成形工藝。

綜合上述三個(gè)實(shí)施例，在本發(fā)明中，進(jìn)給組件的有無(wú)和數(shù)量以及蛇形成形組件的數(shù)量不局限于上述三個(gè)實(shí)施例，任何實(shí)例只要采用了具有成形面并利用成形面在金屬扁平管7上擠壓出蛇形結(jié)構(gòu)的成形軋輥，就包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，而無(wú)論是成形連續(xù)的蛇形管段還是非連續(xù)的蛇形管段。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上的各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。