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微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備及方法

文檔序號:3375509閱讀:410來源:國知局
專利名稱:微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備及方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種換熱器的制造設備及方法,具體地說,涉及的是一種微通道平行流換熱器的集流管成形裝配一體化工藝設備及方法。
背景技術
由于微通道換熱器在性能及成本上的優(yōu)勢,將逐步廣泛應用于冷凝器,水盤管,蒸發(fā)器以及熱泵等制冷空調(diào)系統(tǒng)中。如何設計出傳熱性能更為高效,可靠性更高且更為經(jīng)濟的微通道換熱器是其發(fā)展的方向。微通道換熱器應用于家用和商用空調(diào)系統(tǒng)處于初期階段,涉及產(chǎn)業(yè)鏈中的方方面面,如何解決生產(chǎn)過程中的工藝問題、成本問題、可靠性問題等,制約其進一步的發(fā)展。在技術上的障礙在于制造過程與成本之間如何更好的協(xié)調(diào)以適應更廣泛系列的產(chǎn)品的低量生產(chǎn),及缺乏實用的設計。隨著技術水平和產(chǎn)品開發(fā)能力的提高,壓鑄產(chǎn)品種類和應用領域不斷擴寬,其壓鑄設備、壓鑄模和壓鑄工藝都發(fā)生了巨大的變化。目前微通道換熱器的裝配方法主要采用的是集流管的加工與集流管和扁管裝配分步進行的方法實施的。集流管的制造方法主要是沖壓,這種方法的缺點是加工過程中會產(chǎn)生的噪音和振動兩種公害,而且操作者的安全事故時有發(fā)生;其裝配的主要方法是釬焊, 這種方法過分的依賴于人工裝配,不利于批量生產(chǎn),而且容易造成扁管易虛焊、松脫、釬縫不連續(xù)等缺陷。經(jīng)檢索,發(fā)現(xiàn)中國發(fā)明專利疊成式熱交換器的扁平管子的釬焊方法,公開號 1130887,申請?zhí)?5190646. 1,該發(fā)明公開一種換熱器設備的焊接工藝“疊層式交換器的扁平管子的釬焊方法,它是通過散熱片將經(jīng)過、釬料金屬包層的多個扁平管子層疊,把上述各個扁平管子的兩個端部或者至少一個端部插入到熱交換器上下貯水箱的管子插入孔里地加以組裝,用整體釬焊把上述扁平管子的端部和管子插入孔釬焊連接的,其特征是把上述管子插入孔的寬度尺寸做成比上述偏平管子的寬度大,在組裝后整體釬焊時,把上述扁平管子的寬度方向朝上下方向地橫放疊層式熱交換器,而且在上述扁平管子和管子插入孔的下部設置間隙地用夾具加以支撐,然后進行釬焊?!苯?jīng)檢索,發(fā)現(xiàn)中國發(fā)明專利一種熱交換器用集流管的加工方法,公開號 101590502,申請?zhí)?009100481782,該發(fā)明公開一種熱交換器用集流管的加工方法“一種熱交換器用集流管的加工方法,其特征在于1)集流管在脫模壓塊和下底座之間限位, 集流管的正上方垂直方向置有一副或多幅沖刀,集流管一端與滑塊連接;2)當沖刀向下沖壓,一個或多個沖壓孔沖壓完成后,沖刀向上移動提起,滑塊帶動集流管向前端移動,以集流管上的孔間距為步進行程,集流管到達下一沖孔沖壓位置,重復沖孔操作,直至所有沖壓孔沖壓加工完成。為避免沖壓孔內(nèi)陷,集流管內(nèi)置芯棒?!鄙鲜霭l(fā)明在集流管的制造和裝配上分別采用的是沖壓和釬焊的方法,沖壓的缺點是加工過程中會產(chǎn)生的噪音和振動兩種公害,每次沖壓孔前都要移動滑塊,工藝復雜、效率低下,而且操作者的安全事故時有發(fā)生。釬焊裝配的缺點是過分的依賴于人工裝配,不利于批量生產(chǎn),而且容易造成扁管易虛焊、松脫、釬縫不連續(xù)等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術中的上述不足,提供一種微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備及方法,微通道平行流換熱器的裝配中將集流管的制造與集流管與扁管的裝配合為一步,提高了工藝的可靠性,避免了集流管沖壓孔時產(chǎn)生的噪聲和振動, 能極大減少加工過程中的事故發(fā)生率,裝配可靠性大大提高,省時、便于自動化生產(chǎn)。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供一種微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備,包括帶有用于充填金屬熔體的充填開口的壓鑄室;置于壓鑄室內(nèi)的柱塞;與壓鑄室相連的帶有狹縫的動模半體和定模半體,所述動模半體和定模半體組合成一個閉合模具,形成模腔,所述充填開口通入該模腔的流道內(nèi);以及設置于模腔內(nèi)的由芯棒,所述芯棒由兩個分體式半芯棒組成,其中一個分體半芯棒帶有與扁管相配合的狹縫。所述設備為臥式冷室壓鑄機。本發(fā)明提供一種微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形方法,包括如下步驟首先,閉合模具;其次,用夾具夾持裝配完成的翅片和扁管嵌入到閉合模具的狹縫中直至與設置于模腔內(nèi)的芯棒良好貼合;再次,從充填開口向壓鑄室注入金屬熔體;再次,推動壓鑄室內(nèi)柱塞開始壓射過程;最后,待冷卻后將芯棒分步抽出,開模即形成微通道平行流換熱器。進一步的,裝配完成后的扁管與翅片的端面形狀及尺寸必須保證與合模后動模半體與定模半體所形成的狹縫形狀及尺寸相配合。進一步的,裝配完成后的扁管與翅片中的扁管間距與合模后動模半體與定模半體的形成的狹縫間距相同。進一步的,扁管嵌入芯棒狹縫中時,為保障集流管與扁管之間形成良好的通道,所述芯棒截面形狀由扁管一側(cè)端面形狀確定。進一步的,芯棒所開的狹縫與扁管端面形狀相配合,狹縫的間距與裝配完成后的扁管與翅片中的扁管間距相同。進一步的,所述扁管的通道可以是同一截面,也可以是變截面的。進一步的,在零件制備時沒有制備集流管,集流管在壓鑄過程中制備而成。進一步的,芯棒截面形狀、面積及長度應與所要求的集流管內(nèi)截面形狀、面積及其長度相同。進一步的,集流管的外形由腔體所決定,腔體的內(nèi)半徑與芯棒的半徑差值為所需
集流管的壁厚。進一步的,合模后模腔的狹縫寬度尺寸及芯棒狹縫寬度尺寸比扁管寬度尺寸略大。進一步的,芯棒起模的時候分成2步,首先將無狹縫的分體半芯棒從側(cè)面撤出,再將另一分體半芯棒推離翅片,再從側(cè)面撤出。進一步的,選用的澆道形式必須適用于環(huán)形管件。進一步的,應該對最終形成微通道平行流換熱器進行檢驗和修整,使得外形尺寸符合預定要求,并且保證扁管和集流管的通暢。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明微通道平行流換熱器的裝配中將集流管的制造與集流管與扁管的裝配合為一步,提高了工藝的可靠性,避免了集流管沖壓孔時產(chǎn)生的噪聲和振動, 明顯具有柔性強、省時、便于自動化生產(chǎn)等特點。本發(fā)明縮短了加工周期,實現(xiàn)了成形裝配一體化。


圖1簡示了微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形方法流程圖。圖2簡示了微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備結(jié)構(gòu)示意圖。圖3簡示了一種適合薄壁管件的澆道形式。圖4簡示了一種合模后的模腔狹縫形式。圖5簡示了一種帶有燕尾槽的芯棒形式。圖中圖中定模半體1、動模半體2、扁管與翅片3、芯棒4、不帶狹縫的分體半芯棒4. 1、帶狹縫的分體半芯棒42、充填開口 5、模腔6、柱塞7、壓鑄室8、狹縫9、金屬熔體10、 微通道平行流換熱器11。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步的解釋,但是以下的內(nèi)容不用于限定本發(fā)明的保護范圍。實施例1如圖1所示,本發(fā)明提供的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形的方法流程圖第一步,閉合模具;如圖1. 1-1. 2所示,將帶有狹縫的動模半體2和定模半體1,所述動模半體2和定模半體1組合成一個閉合模具,形成模腔6 ;第二步,用專用夾具夾持裝配完成的翅片和扁管3嵌入到由定模半體1和動模半體2組成的閉合模具的狹縫9中直至與芯棒4良好貼合;如圖1. 2-1. 3所示;所述芯棒4由兩個分體式半芯棒組成,其中一個分體半芯棒帶有與扁管相配合的狹縫9 ;第三步,從充填開口 5向壓鑄室8注入金屬熔體10 ;金屬熔體10通入模腔6中, 如圖1.3所示;第四步,推動柱塞7開始壓射過程;如圖1. 4所示;第五步,待冷卻后將芯棒4抽出,在模腔6內(nèi)形成集流管,開模即可得到微通道平行流換熱器11,如圖1. 5-1. 7所示。本實施例中,注入的金屬熔體10為鋁,之后開始壓射過程,充型速度為30m/s ;進一步完成增壓階段,熔體固化。
本實施例中,裝配完成后的扁管3與翅片的端面形狀及尺寸必須保證與合模后動模半體1與定模半體2所形成的狹縫9形狀及尺寸相配合。本實施例中,裝配完成后的扁管3與翅片中的扁管間距與合模后動模半體1與定模半體2的形成的狹縫間距相同。本實施例中,扁管3嵌入芯棒4狹縫中時,為保障集流管與扁管之間形成良好的通道,所述芯棒4截面形狀由扁管一側(cè)端面形狀確定。本實施例中,芯棒4所開的狹縫9與扁管3端面形狀相配合,狹縫9的間距與裝配完成后的扁管與翅片中的扁管間距相同。本實施例中,所述扁管3的通道可以是同一截面,也可以是變截面的。本實施例中,在零件制備時沒有制備集流管,集流管在壓鑄過程中制備而成。本實施例中,芯棒4截面形狀、面積及長度應與所要求的集流管內(nèi)截面形狀、面積及其長度相同。本實施例中,集流管的外形由腔體所決定,模腔6的內(nèi)半徑與芯棒4的半徑差值為
所需集流管的壁厚。本實施例中,合模后模腔6的狹縫寬度尺寸及芯棒4狹縫寬度尺寸比扁管3寬度尺寸略大。本實施例中,芯棒4起模的時候分成2步,首先將無狹縫的分體半芯棒從側(cè)面撤出,再將另一分體半芯棒推離翅片,再從側(cè)面撤出。本實施例中,選用的澆道形式必須適用于環(huán)形管件,圖3簡示了一種適合薄壁管件的澆道形式。本實施例中,對最終形成微通道平行流換熱器進行檢驗和修整,使扁管外形符合預定要求,并且保證扁管和集流管的通暢。實施例2如圖2所示,本實施例提供一種用于實施例1所述方法的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備,包括帶有用于充填金屬熔體的充填開口 5的壓鑄室8 ;置于壓鑄室內(nèi)的柱塞7;與壓鑄室相連的帶有狹縫的動模半體2和定模半體1,所述動模半體2和定模半體 1組合成一個閉合模具,形成模腔6,所述充填開口 5通入該模腔6的流道內(nèi);以及設置于模腔6內(nèi)的由芯棒4,所述芯棒4由兩個分體式半芯棒組成,其中一個分體半芯棒帶有與扁管相配合的狹縫9。如圖5所示。所述設備為臥式冷室壓鑄機。本實施例中,扁管3嵌入芯棒4狹縫中時,為保障集流管與扁管之間形成良好的通道,所述芯棒4截面形狀由扁管一側(cè)端面形狀確定。本實施例中,芯棒4所開的狹縫9與扁管3端面形狀相配合,狹縫9的間距與裝配完成后的扁管與翅片中的扁管間距相同。本實施例中,所述扁管3的通道可以是同一截面,也可以是變截面的。本實施例中,芯棒4截面形狀、面積及長度應與所要求的集流管內(nèi)截面形狀、面積及其長度相同。
本實施例中,合模后模腔6的狹縫寬度尺寸及芯棒4狹縫寬度尺寸比扁管3寬度尺寸略大。本實例中閉合模具后的腔體內(nèi)徑為41. 2mm,腔體長度為410mm,芯棒直徑為40mm, 深入腔體的長度為400mm ;裝配完成后的翅片和扁管的尺寸必須保證與下箱體的狹縫尺寸相配合,以便扁管能順利嵌入到下箱體狹縫中,本實例中選取箱體狹縫形狀如圖4所示;扁管3插入到芯棒4的狹縫9中,本實例中芯棒4狹縫形狀如圖5所示。圖5中不帶狹縫的分體半芯棒4. 1、帶狹縫的分體半芯棒42。上述實施例中可以看出,本發(fā)明微通道平行流換熱器的裝配中將集流管的制造與集流管與扁管的裝配合為一步,提高了工藝的可靠性,避免了集流管沖壓孔時產(chǎn)生的噪聲和振動,能極大減少加工過程中的事故發(fā)生率,裝配可靠性大大提高,省時、便于自動化生產(chǎn)。以上僅僅是對本發(fā)明的較佳實施例進行的詳細說明,但是本發(fā)明并不限于以上實施例。應該理解的是,在不脫離本申請的權(quán)利要求的精神和范圍情況下,本領域的技術人員做出的各種修改,仍屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備,所述設備為臥式冷室壓鑄機,其特征在于包括帶有用于充填金屬熔體的充填開口的壓鑄室;置于壓鑄室內(nèi)的柱塞;與壓鑄室相連的帶有狹縫的動模半體和定模半體,所述動模半體和定模半體組合成一個閉合模具,形成模腔,所述壓鑄室的充填開口通入該模腔的流道內(nèi);以及設置于模腔內(nèi)的由芯棒,所述芯棒由兩個分體式半芯棒組成,其中一個分體半芯棒帶有與扁管相配合的狹縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備,其特征在于扁管嵌入芯棒狹縫中時,所述芯棒截面形狀由扁管一側(cè)端面形狀確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備,其特征在于芯棒截面形狀、面積及長度與所要求的集流管的內(nèi)截面形狀、面積及其長度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備, 其特征在于兩個分體半芯棒無縫隙緊密連接。
5.一種采用權(quán)利要求1-4任一項所述設備的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形方法,其特征在于包括如下步驟首先,閉合模具;其次,用夾具夾持裝配完成的翅片和扁管嵌入到閉合模具的狹縫中直至與設置于模腔內(nèi)的芯棒良好貼合;再次,從充填開口向壓鑄室注入金屬熔體;再次,推動壓鑄室內(nèi)柱塞開始壓射過程;最后,待冷卻后將芯棒分步抽出,開模即形成微通道平行流換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形方法,其特征在于芯棒的狹縫與扁管端面形狀及尺寸相配合,芯棒狹縫的間距與裝配完成后的扁管與翅片中的扁管間距相同,裝配完成后的扁管與翅片的扁管端面形狀及尺寸與合模后動模半體與定模半體所形成的狹縫形狀及尺寸相配合,合模后模腔的狹縫寬度尺寸及芯棒狹縫寬度尺寸比扁管寬度尺寸略大。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形方法,其特征在于在零件制備時沒有制備集流管,集流管在壓鑄過程中制備而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形方法,其特征在于集流管的外形由模腔所決定,模腔的內(nèi)半徑與芯棒的半徑差值為所需集流管的壁厚。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形方法,其特征在于芯棒起模分成2步,首先將無狹縫的分體半芯棒從側(cè)面撤出,再將另一分體半芯棒推離翅片,再從側(cè)面撤出。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9任一項所述的微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形方法,其特征在于對最終形成微通道平行流換熱器進行檢驗和修整,使得外形尺寸符合預定要求,并且保證扁管和集流管的通暢。
全文摘要
本發(fā)明公開一種微通道平行流換熱器的集流管一次壓鑄成形設備及方法,所述方法為首先,閉合模具;其次,用夾具夾持裝配完成的翅片和扁管嵌入到由定模半體和動模半體組成的閉合模具的狹縫中直至與芯棒良好貼合;再次,從充填開口向壓鑄室注入金屬熔體;再次,推動柱塞開始壓射過程;最后,待冷卻固化后將芯棒抽出,在模腔內(nèi)形成集流管,開模即可得到微通道平行流換熱器。所述芯棒由兩個分體式半芯棒組成,其中一個分體半芯棒帶有與扁管相配合的狹縫。本發(fā)明微通道平行流換熱器的裝配中將集流管的制造與集流管、扁管的裝配合為一步,縮短了加工周期,實現(xiàn)了成形裝配一體化。
文檔編號B22D17/08GK102416458SQ201110384839
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者唐鼎, 張卿卿, 張志偉, 彭穎紅, 李大永, 紀宗辰, 韓維建 申請人:無錫凱博易機電科技有限公司
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