扁管加凸包不擴口爐焊式水箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種爐焊式水箱，尤其涉及一種扁管加凸包不擴口爐焊式水箱。
【背景技術(shù)】
[0002]該熱交換器主要用于汽車空調(diào)暖風(fēng)和發(fā)動機冷卻部分(俗稱水箱)。暖風(fēng)的主要功能是對汽車駕駛室進行加熱、去霧、除霜。為駕駛員提供良好的視線，提供行車安全。汽車水箱則是對發(fā)動機進行冷卻，防止發(fā)動機過熱的熱交換器。
[0003]現(xiàn)有的水箱主要是由水室103、主片102、接口 104、扁管101、翅片105、邊板106、進出管111、112，0形圈108和卡箍109組成。其中主片、扁管、翅片與邊板先組合成芯體，待扁管兩端穿出主片相應(yīng)的扁管孔，再用工具將扁管兩端的進出孔擴大110，以保證扁管與主片在爐中焊接時，不致因扁管的變形使間隙變大，造成焊縫不良而報廢產(chǎn)品。因此，水室103必須在扁管擴口(圖5)之后再裝配到主片上去(圖3)，之后再裝接口 104(圖2)。接口、水室和主片必須分體設(shè)計制作和按序裝配。這樣就造成產(chǎn)品有如下缺點:
1，擴口工藝導(dǎo)致接口、水室、和主片拆分成三件后，必須在爐中完成彼此的密封性焊接。而拆分后的零件密封性焊縫多而長，零件的剛性差，在爐中焊接因熱變形難控制極易產(chǎn)生泄漏，產(chǎn)品合格率低。
[0004]2，擴口工藝使扁管端部107的管材壁外擴的同時，部分扁管與主片焊接的部分114因加工應(yīng)力而發(fā)生內(nèi)癟傾象，使密封焊接失效。不得不插入支架113予以改善。但并沒有徹底改善應(yīng)力分布，反而增加了成本。
[0005]3，產(chǎn)品因拆分零件要增加焊接結(jié)構(gòu)，而使體積和重量增加，無法小型化。并使換熱介質(zhì)(水)分配不均(特別是在小流量時)，導(dǎo)致?lián)Q熱性能下降和溫度不均。
[0006]4，裝配工藝復(fù)雜，零件制作精度要求高，導(dǎo)致工裝投入多，工藝復(fù)雜。對工人的技能要求也高。
[0007]由此使產(chǎn)品質(zhì)量不好，合格率低，售后故障率高，成本偏高，經(jīng)濟效益不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決以上問題提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、強度高、換熱性能好、成品合格率高、降低生產(chǎn)成本的扁管加凸包不擴口爐焊式水箱。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:所述的水箱包括扁管和集流管，所述的扁管內(nèi)設(shè)有兩個管腔，所述的扁管中管腔兩端的中心對稱壓制有凸包，所述對稱壓制的凸包相互頂實，并與扁管孔過盈配合，且凸包的長度短于扁管從集流管扁管孔伸出的長度，扁管與集流管的焊接平面完整，并使凸包周邊與集流管的焊接面產(chǎn)生壓向集流管扁管孔壁面的應(yīng)力區(qū)；所述的集流管由復(fù)合焊層的管狀毛胚加工而成，其一側(cè)設(shè)有與扁管焊合的扁管孔和與邊板插裝的小孔。
[0010]所述的凸包將扁管進出端兩個管腔分成至少4個進出口。
[0011]所述的集流管斷面則成扁方狀，長軸最大處僅能包住扁管，短軸在保證水流均勻阻力不大的前提下，盡量壓扁。
[0012]所述的集流管一端為帶法蘭面的圓柱狀，以便能與進出管用卡箍和0型圈組合和密封，另一端尾部壓實密封，并沖制有邊板安裝孔。
[0013]本發(fā)明由端部有凸包的扁管和一體式集流管組成的新型全爐焊水箱，使得長期因成品率不高而不能大量推廣的爐內(nèi)一次釬焊的高品質(zhì)產(chǎn)品可以大量應(yīng)用，可以以它的強度高、體積小緊湊性高、換熱性能好、售后故障少、工藝簡單、投資小、材料單一、綠色環(huán)保、成本低等多方面全方位的優(yōu)勢，去替代其他落后產(chǎn)品:例如鋁塑水箱、烏龜殼式水箱、無主片水箱等。其技術(shù)亦可用于直流式和逆流式全鋁爐焊式水箱的制作和對現(xiàn)有技術(shù)擴口工藝的技術(shù)升級改造，經(jīng)濟效益將不可估量。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明中扁管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是圖2的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是圖3中A處放大示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明中集流管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中1是扁管，2是凸包，3是集流管。
【具體實施方式】
[0020]扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，所述的水箱包括扁管1和集流管3，所述的扁管1內(nèi)設(shè)有兩個管腔，所述的扁管1中管腔兩端的中心對稱壓制有凸包2，所述對稱壓制的凸包2相互頂實，并與扁管孔過盈配合，且凸包2的長度短于扁管1從集流管3扁管孔伸出的長度，扁管1與集流管3的焊接平面完整，并使凸包2周邊與集流管3的焊接面產(chǎn)生壓向集流管3扁管孔壁面的應(yīng)力區(qū)，使其在爐中焊接升溫時，其變形的方向是自動地貼向扁管孔的焊接面，縮小焊接間隙。比之采用傳統(tǒng)的擴口方法，凸包法扁管與集流管在爐中釬焊的密封可靠性要高多了。
[0021]所述的集流管3由復(fù)合焊層的管狀毛胚加工而成，其一側(cè)設(shè)有與扁管1焊合的扁管孔和與邊板插裝的小孔，產(chǎn)品雖然集合了多個零件的功能，但并不復(fù)雜，且減去了多個零件之間的密封性焊縫，提高了可靠性。由于采用管式結(jié)構(gòu)，在實現(xiàn)多個零件的功能后一體化，反而增強了剛性，降低了因熱變形而泄漏的風(fēng)險。
[0022]所述的凸包2將扁管1進出端兩個管腔分成至少4個進出口，使得從扁管1進出口的水力直徑顯著減小，導(dǎo)致水流壓差在扁管1進出口處加大，流速增加，對進水集流管3而言，這將使管內(nèi)靜壓上升，對因動壓產(chǎn)生的水流不均勻產(chǎn)生抑制作用，使水流分布傾向平均，對出水集流管3而言，因扁管1出口流速的增加使扁管1出口與集管腔內(nèi)的流速差增加，使扁管出口動量轉(zhuǎn)變成集管靜壓的量增加，從而使出水集管對扁管1水流的背壓增加，也使水流分布傾向平均。而對扁管1而言，水流速在入口增加，加強了水流的紊動，水流在凸包2的前分后合也加大了紊動的尺度。同時，水流在凸包2后面會產(chǎn)生渦流也增加了紊動，而在扁管1出口處，因壓差增加而使靜壓增加，從而抑制了水流冷卻后體積收縮產(chǎn)生的空泡，這些改變都使換熱性能和溫度均勻性得以提高，特別是小流量時。
[0023]所述的集流管3斷面則成扁方狀，長軸最大處僅能包住扁管1，短軸在保證水流均勻阻力不大的前提下，盡量壓扁，以便留出較大的換熱空間。
[0024]所述的集流管3 —端為帶法蘭面的圓柱狀，以便能與進出管用卡箍和0型圈組合和密封，另一端尾部壓實密封，并沖制有邊板安裝孔。
【主權(quán)項】
1.扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，其特征在于:所述的水箱包括扁管和集流管，所述的扁管內(nèi)設(shè)有兩個管腔，所述的扁管中管腔兩端的中心對稱壓制有凸包，所述對稱壓制的凸包相互頂實，并與扁管孔過盈配合，且凸包的長度短于扁管從集流管扁管孔伸出的長度，扁管與集流管的焊接平面完整，并使凸包周邊與集流管的焊接面產(chǎn)生壓向集流管扁管孔壁面的應(yīng)力區(qū)；所述的集流管由復(fù)合焊層的管狀毛胚加工而成，其一側(cè)設(shè)有與扁管焊合的扁管孔和與邊板插裝的小孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，其特征在于:所述的凸包將扁管進出端兩個管腔分成至少4個進出口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，其特征在于:所述的集流管斷面則成扁方狀，長軸最大處僅能包住扁管，短軸在保證水流均勻阻力不大的前提下，盡量壓扁。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，其特征在于:所述的集流管一端為帶法蘭面的圓柱狀，以便能與進出管用卡箍和0型圈組合和密封，另一端尾部壓實密封，并沖制有邊板安裝孔。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種扁管加凸包不擴口爐焊式水箱。所述的水箱包括扁管和集流管，所述的扁管內(nèi)設(shè)有兩個管腔，所述的扁管中管腔兩端的中心對稱壓制有凸包，所述對稱壓制的凸包相互頂實，并與扁管孔過盈配合，且凸包的長度短于扁管從集流管扁管孔伸出的長度，扁管與集流管的焊接平面完整，并使凸包周邊與集流管的焊接面產(chǎn)生壓向集流管扁管孔壁面的應(yīng)力區(qū)；所述的集流管由復(fù)合焊層的管狀毛胚加工而成，其一側(cè)設(shè)有與扁管焊合的扁管孔和與邊板插裝的小孔。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、強度高、換熱性能好、成品合格率高、降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】F28F9/02, F28F9/26
【公開號】CN105423803
【申請?zhí)枴緾N201610017268
【發(fā)明人】許國建
【申請人】揚州英諦車材實業(yè)有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2016年1月12日