專利名稱：一種內(nèi)齒高效換熱管加工設(shè)備主機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)齒高效換熱管加工設(shè)備主機(jī)，屬于特殊金屬管材加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種管壁內(nèi)壁有螺旋槽的管材加工設(shè)備。
內(nèi)齒高效換熱管是采用外擠壓、內(nèi)刀具成形的加工工藝制造的，傳統(tǒng)工藝包括三個(gè)步驟，第一步是銅管使用光模拉拔縮徑，第二步是外旋壓內(nèi)壁起槽成形，第三步是用外模光整外徑。申請?zhí)枮?2210100的專利申請公開了實(shí)現(xiàn)上述三級(jí)工藝的典型設(shè)備。這種設(shè)備旋轉(zhuǎn)頭體積較大，轉(zhuǎn)動(dòng)摜量也大，轉(zhuǎn)速的提高受到限制，為此另一項(xiàng)中國專利申請94116265提出了一種改進(jìn)方案，將實(shí)現(xiàn)第二級(jí)工藝的旋壓頭直接安裝在一個(gè)空心軸電機(jī)的軸頭，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)工藝的縮徑光模安裝在旋壓頭同側(cè)的電機(jī)端蓋上，而實(shí)現(xiàn)第三級(jí)工藝的整形光模安裝在另一側(cè)端蓋上。上述設(shè)備存在一個(gè)共同缺陷作業(yè)中銅管破損率較高，其主要原因是用光?？s徑需要較大的拉拔力，而高效換熱管的有效橫截面又較小，當(dāng)加工速度提高之后，這一矛盾更為突出。換言之，后一技術(shù)方案僅提供了簡化機(jī)構(gòu)提高加工速度的可能而并未解決三級(jí)加工工藝中拉拔阻力較大這一困難，加工速度的提高反而增加了這一困難；此外，由于該方案中縮徑模與整形模之間距離較長，需消耗較長的料頭，這種設(shè)備僅適用于盤管加工。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種拉拔阻力小而特別能適應(yīng)高速加工的內(nèi)齒高效換熱管加工設(shè)備。
本實(shí)用新型采用如下方案內(nèi)齒高效換熱管加工設(shè)備主機(jī)采用空心軸電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)方式，包括管坯變形的兩級(jí)結(jié)構(gòu)，第一級(jí)結(jié)構(gòu)是一個(gè)多功能旋壓頭，該旋壓頭直接安裝于空心軸電機(jī)的軸頭，以均布的滾珠為旋壓元件，滾珠的承壓面是旋壓頭外套上的內(nèi)旋轉(zhuǎn)面，該旋轉(zhuǎn)面的母線是一段與滾珠吻合的從內(nèi)柱面母線向外側(cè)延伸的園弧線，第二級(jí)結(jié)構(gòu)是一個(gè)整形模，設(shè)在一個(gè)支承蓋的中央，該支承蓋與空心軸電機(jī)前端蓋固連，使整形模與電機(jī)軸共軸線，并處于旋壓頭外側(cè)。
該主機(jī)的冷卻系統(tǒng)是這樣設(shè)計(jì)的一個(gè)冷卻液注入器，安置在所述空心軸電機(jī)的后端蓋中央，注入器上設(shè)有注入嘴和進(jìn)液腔，內(nèi)柱面上設(shè)有與管坯密封的密封圈，空心軸與注入器之間也設(shè)有密封圈，形成一個(gè)冷卻液由注入腔向空心軸前端的強(qiáng)制流動(dòng)通道，在所述整形模的支承蓋上，還設(shè)有一個(gè)殘液排放口。
為解決管坯尾端離開注入器后冷卻液的合理排放，在所述注入器的內(nèi)密封圈外側(cè)還設(shè)有一個(gè)環(huán)槽集液腔，一個(gè)排放嘴與該腔連通，在注入器的內(nèi)柱面的外端上還設(shè)有一個(gè)密封檔圈。
本實(shí)用新型以兩級(jí)變形工藝為基礎(chǔ)，利用一個(gè)直接安裝于空心軸電機(jī)軸頭的多功能旋壓頭，同時(shí)實(shí)現(xiàn)管坯的滾壓縮徑和內(nèi)螺旋槽成形，即簡化機(jī)構(gòu)，又降低變形阻力，使設(shè)備加工速度和加工質(zhì)量均能得到保證，真正實(shí)現(xiàn)內(nèi)齒高效換熱管的高速成型加工。這種設(shè)備的另一特點(diǎn)管坯變形段距離十分短，即能用于游動(dòng)芯頭的盤管加工，又能用于拉桿內(nèi)模的直管加工，適用面更廣。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是用于加工內(nèi)齒高速換熱管的主機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖圖2是主機(jī)的前端結(jié)構(gòu)圖圖3是主機(jī)的后端結(jié)構(gòu)圖圖4是使用拉桿芯頭時(shí)主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖中1、前支承 2、滾珠 3、旋壓頭 4、整形模 5、支承蓋6、排放嘴 7、前端蓋8、外殼 9、定子繞組 10、轉(zhuǎn)子鐵芯11、后軸承 12、后端蓋 13、注入嘴 14、排放嘴15、空心軸16、注入器 17、密封圈 18、密封圈 19、擋圈 20、管坯21、內(nèi)模22、游動(dòng)芯頭 23、外套24、拉桿圖中電機(jī)采用一個(gè)空心軸電機(jī)，主要由空心軸15、轉(zhuǎn)子鐵芯10、定子繞組9、前端蓋7、后端蓋12、外殼8以及電機(jī)前軸承1和后軸承11等組成。管坯20得以穿過空心軸15。多功能旋壓頭3以螺紋連接方式與空心軸15前端直接連接。旋壓頭3內(nèi)設(shè)有均布的旋壓元件—滾珠2。多功能旋壓頭3的前端為整形模4，置于支承蓋5的中央，與電機(jī)軸共軸線，該支承蓋經(jīng)螺栓固定在電機(jī)前端蓋7上。
本實(shí)施例中潤滑冷卻系統(tǒng)采用一個(gè)帶入式潤滑冷卻系統(tǒng)。一個(gè)冷卻液注入器16設(shè)在電機(jī)后蓋12的中央，空心軸15后端與注入器16之間設(shè)有密封圈17，注入器16的內(nèi)柱面與管坯20之間也設(shè)有密封圈18，形成冷卻液由注入嘴13，經(jīng)注入器環(huán)形腔向空心軸15前端的強(qiáng)制流動(dòng)通道，冷卻液從管坯20與空心軸15的間隙流向變形部位，殘液從整形模支承蓋5上的一個(gè)排放嘴6排放。在注入器16的密封圈18外側(cè)還開有一個(gè)內(nèi)環(huán)槽集液腔，內(nèi)環(huán)槽的外端口上還設(shè)有一個(gè)檔圈19，這樣加工時(shí)通過密封圈18向外泄漏的冷卻液以及管坯尾部離開注入器16進(jìn)入空心軸15后的冷卻液均可為該集液腔收集，然后經(jīng)余液排放嘴14排放。
多功能旋壓頭3是本設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵部件，它承擔(dān)兩個(gè)任務(wù)，其一是使管坯旋滾徑，其2是與內(nèi)模21配合，完成管坯內(nèi)壁起槽。這兩個(gè)任務(wù)是使用同一個(gè)結(jié)構(gòu)部件同時(shí)完成的。當(dāng)內(nèi)模21使用游動(dòng)芯頭22時(shí)，它還有第三個(gè)功能承擔(dān)芯頭22的軸向支承力。本實(shí)用新型提供的多功能旋壓頭3除使用滾珠2作為旋滾元件外，還為滾珠2設(shè)計(jì)了一個(gè)側(cè)圓弧線旋轉(zhuǎn)支承面，該支承面設(shè)在旋壓頭3的外套23上，其母線是一段圓弧線，自外套內(nèi)柱面母線向旋壓頭外端延伸，與滾珠2相吻合，使得作業(yè)時(shí)滾珠2獲得徑向和側(cè)向支承力，并保證外套23的使用壽命。整個(gè)多功能旋壓頭3徑向尺寸稍大于空心軸15，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量遠(yuǎn)小于電機(jī)轉(zhuǎn)子，所以靜載荷很小。利用滾壓縮徑替代光模拉拔縮徑，作業(yè)的動(dòng)負(fù)荷又大幅度降低，使得本設(shè)備能實(shí)現(xiàn)內(nèi)齒高效換熱管的高速高質(zhì)量加工。
本裝置第一、二兩級(jí)管坯變形區(qū)距離短，除能與游頭芯頭22、內(nèi)模21配合，實(shí)現(xiàn)盤管加工之外，還能用于直管加工，此時(shí)利用拉桿24替代游動(dòng)芯頭22來支承內(nèi)模21，如圖4所示，管坯的拉拔力就更小。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)齒高效換熱管加工設(shè)備主機(jī)，采用空心軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式，其特征是該主機(jī)包括管坯變形的兩級(jí)結(jié)構(gòu)，第一級(jí)結(jié)構(gòu)是一個(gè)多功能旋壓頭(3)，該旋壓頭直接安裝于電機(jī)的空心軸(15)的軸頭，以均布的滾珠(2)為旋壓元件，滾珠(2)的承壓面是旋壓頭外套(23)上的內(nèi)旋轉(zhuǎn)面，該旋轉(zhuǎn)面的母線是一段與滾珠吻合的從旋壓頭內(nèi)柱面母線向外側(cè)延伸的園弧線，第二級(jí)結(jié)構(gòu)是一個(gè)整形模(4)，設(shè)在一個(gè)支承蓋(5)的中央，該支承蓋(5)與空心軸電機(jī)前端蓋(7)固連，使整形模(4)與電機(jī)軸共軸線，并處于旋壓頭(3)的外側(cè)。
2.按權(quán)利要求1所述的內(nèi)齒高效換熱管加工設(shè)備主機(jī)，其特征是所述主機(jī)還設(shè)一個(gè)冷卻液注入器(16)，安置在所述空心軸電機(jī)的后端蓋(21)的中央，注入器上設(shè)有冷卻液注入嘴(13)和進(jìn)液腔，注入器內(nèi)柱面上設(shè)有與管坯(20)密封的密封圈(18)，空心軸(15)后端與注入器(16)之間也設(shè)有密封圈(17)，形成一個(gè)冷卻液從注入腔向空心軸前端的強(qiáng)制流動(dòng)通道，在所述整形模的支承蓋(5)上，還設(shè)有一個(gè)殘液排放嘴(6)。
3.按權(quán)利要求2所述的內(nèi)齒高效換熱管加工設(shè)備主機(jī)，其特征是所述注入器(16)的內(nèi)密封圈(18)的外側(cè)還設(shè)有一個(gè)內(nèi)環(huán)槽集液腔，一個(gè)排放嘴(14)與該腔連通，內(nèi)環(huán)槽的外端口還設(shè)有一個(gè)檔圈(19)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)齒高效換熱管加工設(shè)備主機(jī),是對現(xiàn)有加工機(jī)頭的改進(jìn),將一個(gè)多功能旋壓工作頭直接安置在一個(gè)空心軸電機(jī)的軸端,旋壓頭內(nèi)設(shè)置滾珠作為旋壓元件,同時(shí)完成縮徑和內(nèi)壁螺旋槽成型,在旋壓頭之前還裝有一個(gè)整形模,支承于電機(jī)前端蓋上,改進(jìn)后的機(jī)頭結(jié)構(gòu)緊湊,旋壓頭轉(zhuǎn)動(dòng)慣量極低,管坯拉拔阻力小,加工能力大,產(chǎn)品質(zhì)量提高,綜合性能優(yōu)于所有現(xiàn)有同類加工設(shè)備。
文檔編號(hào)B23Q5/00GK2290442SQ9721490
公開日1998年9月9日 申請日期1997年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月15日
發(fā)明者崔建偉, 羅振濤, 孫國新, 婁炳剛 申請人:中國科學(xué)院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所