CN100427233C

CN100427233C - 生产波纹散热片的设备

Info

Publication number: CN100427233C
Application number: CNB2006100093143A
Authority: CN
Inventors: 大塚一芳; 柄泽正直
Original assignee: Hidaka Seiki KK
Current assignee: Hidaka Seiki KK
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: CN1824404A; WO2006090502A1

Abstract

一种生产波纹散热片的设备，能够通过一次闭合动作而形成波纹分段。该设备包括：多个各自具有突出部分的冲头，各突出部分从冲头上表面向上突出并且具有侧斜面；一对能够相对地运动而互相接近或分开的凸轮块，凸轮块各自具有压力分段，它们能够沿侧斜面运动并且接触突出部分；使凸轮块相对地运动而互相接近或分开的凸轮板。突出部分侧斜面的位置不同，从而使压力分段顺序地接触突出部分，并且凸轮块通过模块的一次闭合动作而使冲头顺序地运动趋向冲模。

Description

生产波纹散热片的设备

技术领域

本发明涉及生产热交换器中使用的波纹散热片的设备。

背景技术

波纹散热片在，例如，车辆空气调节器中使用。波纹散热片的例子显示在图21和22中。波纹散热片10由具有多个波纹分段12的金属薄板制成，而各分段形成同样的波浪形状。波纹散热片10设置在管子内。通过采用波纹散热片10，可以与管子内通过的热介质有效地实施热交换过程。

当生产波纹散热片10时，金属板必须经过拉伸，因此所有波纹分段12不能同时形成。波纹分段12必须顺序地形成。

传统上，波纹分段12采用压力机形成。不过，压力机在一个压力动作中只能形成一个波纹分段12。因此，生产效率很低。

为解决低生产率的问题，采用多个夹紧金属板齿轮形状的成型轧辊。金属板串联地被输入成型轧辊以便顺序地形成波纹分段12(见日本专利公报No.2004-223686).

披露在日本专利公报No.2004-223686中方法的生产效率高于传统方法，在传统方法中一次压力机的动作只产生一个波纹分段。不过，该方法可以形成圆弧形波纹分段，但不能形成矩形波纹分段。

注意，如果金属板输入到成型轧辊中的输入方向平行于波纹分段纵向方向，就可以形成矩形分段。但是在该方法中，矩形波纹分段的一半是在一次压力动作中形成，因此必须要有大量的成型轧辊而生产线也必须很长。

这样，已经发明具有多个冲头的设备，可以用来形成矩形波纹分段(见日本专利公报No.2003-115567)。该设备尺寸紧凑并且能有效地生产矩形波纹分段。该设备能够利用一次成型动作而形成多个矩形分段。在日本专利公报No.2003-115567中披露的设备能够缩短生产波纹散热片的时间和减少生产成本。

在日本专利公报No.2003-115567中披露的设备可用来生产CPU热沉的波纹散热片，因此波纹散热片可以用冲头生产，这些冲头在水平方向由气缸单元驱动。不过，空气调节器中热交换器的波纹散热片很大，并且必须有较高的强度，它们不能用水平方向移动的冲头生产。因此，采用能够用下模块和上模块一次闭合动作形成多个波纹分段的设备。

还有，在日本专利公报No.2003-115567中披露的设备具有作用于冲头上的凸轮。凸轮水平地在一个方向上运动以便使冲头垂直移动。凸轮首先接触各冲头的一端，从而只在一端上施加压力。还有，压力连续地施加在冲头的运动方向上。就是说，对于冲头运动方向倾斜的压力永远施加在冲头上。

由于不对称的压力永远施加在冲头上，波纹分段能够精确地生产而冲头和冲模可均匀地磨损。

发明内容

本发明构想为解决以上描述的问题。

本发明目的是提供一种生产具有多个波纹分段的波纹散热片的设备，它能够利用下模块和上模块的一次闭合动作形成波纹分段，并且防止倾斜压力(对于冲头运动方向倾斜)作用在冲头上。

为达到该目的，本发明提供了一种从金属板生产具有多个波纹分段的波纹散热片的设备，包括：

下模块；

上模块，能够趋向和离开所述下模块运动；

冲模，固定在所述下模块上；

多个冲头，设置在所述下模块上，位于所述冲模上方，通过偏压装置被向上偏压并且能够独立地趋向冲模运动，所述多个冲头各自具有突出部分，突出部分各自从所述多个冲头的上表面突出并且各自具有侧斜面，并且所述多个冲头在金属板的输送方向的顶部位置的突出部分的上表面的宽度是最宽的，而随着所述金属板的输送方向朝着末端位置移动，所述宽度变窄；

始终接触所述多个冲头的上表面的一对凸轮块，所述凸轮块能够各自相对水平地移动而互相接近和分开，并各自具有压力分段，所述压力分段从凸轮块的底面向下突出，并在最宽的突出部分的侧斜面上滑动，且压迫具有最宽的突出部分的冲头向下对抗所述偏压装置的弹性；

凸轮板，设置在所述上模块上并具有凸轮凹槽，所述凸轮凹槽各自容纳设置在所述凸轮块上的轴承，并各自在斜角方向形成，以便所述轴承沿宽度方向C逐渐地移动，随着所述上模块向所述下模块移动，所述凸轮板相对地移动所述凸轮块在一水平平面内互相接近或分开；

其中，所述多个冲头的侧斜面按照趋向所述冲模的移动顺序从所述凸轮块的压力分段逐渐地变远，并且

所述凸轮块通过所述下模块和上模块的一次闭合行动而使所述多个冲头移动趋向所述冲模。

按照这样的结构，可以用两个凸轮块驱动多个冲头。凸轮块位于冲头上方并且在水平平面内相对地互相运动而接近或分开，以便使在凸轮块底面上形成的压力分段压迫在冲头上表面形成的突出部分。凸轮块(它们在水平平面内在相反方向互相线性地运动)绝不对于冲头施加倾斜力(对于冲头运动方向倾斜的力)。被凸轮块压迫的冲头向冲模运动而不对于其运动方向倾斜。就是说，压力的方向是不固定的，而压力不对于冲头移动方向倾斜。

由于突出部分侧斜面位置不同，随着凸轮块的水平运动，凸轮块的压力分段在不同时间上接触突出部分。因此，凸轮块在模块的一次闭合动作中可以顺序驱动冲头。

在设备中，凸轮块的压力分段可以是旋转部件，当凸轮块在水平平面内互相相对地运动接近或分开时，它们能够自由地旋转。

按照这样的结构，凸轮块的旋转件接触冲头的突出部分，使冲头向冲模运动时产生的摩擦阻力可以减少，而冲头可以平滑地运动并且防止凸轮块和冲头之间的烧伤。

注意，旋转部件可以是柱形滚子或球形体，其设置位置对应于冲头。

通过使用本发明的设备，可以通过模块的一次闭合动作驱动多个冲头，使波纹散热片的多个波纹分段可以用一次闭合动作形成。冲头可以当模块闭合时通过使凸轮块互相接近或分开而向下压迫，因此对于冲头不施加相对于冲头运动方向倾斜的压力，波纹散热片可以精确地生产并且可以防止冲头和冲模的不均匀磨损。

附图说明

本发明实施例现在可以通过例子和参照附图予以描述，其中：

图1为本发明波纹散热片生产设备的实施例的侧视图；

图2为图1中显示设备侧视图，其中冲头顺序地向下运动；

图3为图1中显示设备侧视图，其中所有冲头已经向下运动，并且波纹分段已经形成；

图4为设备的正视图；

图5为图4中显示设备侧视图，其中所有冲头已经向下运动，并且波纹分段已经形成；

图6为显示冲头形状的解释图；

图7为显示利用冲头和冲模形成波纹分段的过程解释图；

图8为显示利用冲头和冲模形成波纹分段的过程解释图；

图9为显示利用冲头和冲模形成波纹分段的过程解释图；

图10为显示利用冲头和冲模形成波纹分段的过程解释图；

图11为显示压利用凸轮块压力分段压迫冲头突出部分过程的解释图；

图12为显示压利用凸轮块压力分段压迫冲头突出部分过程的解释图；

图13为显示压利用凸轮块压力分段压迫冲头突出部分过程的解释图；

图14为显示压利用凸轮块压力分段压迫冲头突出部分过程的解释图；

图15为波纹散热片生产设备的另一实施例正视图；

图16为图15显示设备的正视图，其中所有冲头已经向下运动，并且波纹分段已经形成；

图17为显示利用凸轮块滚子压迫冲头突出部分过程的解释图；

图18为显示利用凸轮块滚子压迫冲头突出部分过程的解释图；

图19为显示利用凸轮块滚子压迫冲头突出部分过程的解释图；

图20为显示利用凸轮块球形体压迫冲头突出部分过程的解释图；

图21为波纹散热片的平面图；和

图22为波纹散热片的部分剖面图。

具体实施方式

本发明较佳实施例现在将参照附图详细地描述。

图1为显示一个实施例中波纹散热片生产设备整个结构的侧视图。图2和3显示图1中所显示的设备中冲头运动。图4和5为图1-3中设备的正视图。

波纹散热片生产设备30压制和弯曲金属薄板31，而金属板例如由铜、铝等等制成，以便生产具有多个波纹分段12的波纹散热片10(见图21和22)

设备30具有下模块34和上模块32，它可以向或从下模块34移动或离开。

下模块34包括：固定在底座35上的冲模36；多个冲头40；和一对设置在冲头40上方的凸轮块42。

上模块32包括：能够在垂直方向运动的凸轮板39；使凸轮板39垂直运动的装置，例如液压缸单元(未示)。

首先，下模块结构34将予详细描述。

冲模36固定在底座35的上表面上并且具有多个凹入36a和凸起36b，它们各自对应于要求成型的波纹分段12。当弯曲分段40a(各自形成在冲头40的下端)各自进入冲模36的凹入36a时，冲模36的凸起36b形成波纹散热片10的波纹分段12。

冲头40设置在冲模36的上方并且布置在金属板31的送料方向A上。

各冲头40具有弯曲部分40a，其宽度逐渐地向下端变薄并且能够与冲模36夹住金属板31而形成波纹分段12。弯曲分段40a形成向下凸出的山形，并且能够配合在冲模36对应的凹入36a中。

各弯曲分段40a具有阶梯分段40b。具有阶梯分段40b以后，冲模36的凸起36b可以配合在邻近冲头40的弯曲分段40a之间。冲模36的凸起36b接触阶梯分段40b而形成波纹分段12的顶部。

各冲头40在垂直于金属板31送料方向A的方向C上制成较宽。

各冲头40的两横向端部形成固定分段45，以便固定冲头40在金属板31上。冲头支承件38之间设置偏压装置44以便偏压冲头40向上。例如，采用可以在垂直方向上压缩的螺旋弹簧作为偏压装置44。

在各冲头40上表面上形成突出部分46。另一方面，在各凸轮块42底面上形成压力分段49。压力分段49压迫突出部分46而移动冲头40向下。各突出部分46具有侧斜面47，使压力分段49能够容易地在突出部分46上移动。在各冲头40上，在方向C上形成四个突出部分46。

突出部分46上表面宽度按照弯曲金属板31的顺序逐渐地制成较宽(见图6，其中冲头40被部分地省略及冲头40下段被省略)。

在本实施例中，波纹分段12顺序地在方向A从金属板31前端形成(见图1)；冲头40和冲模36在金属板31按方向B顺序地形成波纹分段12(见图2)。因此，在图1-3中显示的最右面冲头40突出部分46上表面宽度为最宽，而宽度逐渐向左变得较狭。因此，在图1-3中显示的最左面冲头40突出部分46上表面宽度为最狭窄的。

在图4和5中有八个冲头40。首先向冲模36移动的冲头40的侧斜面47位于对凸轮块42压力分段49最近的位置a1上，而其次向冲模36移动的冲头侧斜面47位于其次最近位置a2上。

冲头侧斜面47位置按照趋向冲模36移动顺序从凸轮块42压力分段49逐渐地变远。因此最终向冲模36移动的冲头40的侧斜面47位于最远的位置a8。

凸轮块42设置在冲头40上方并且永远接触冲头40的上表面。就是说，当上模块32和下模块34打开时，凸轮块42的突出部分49接触除冲头40的突出部分46以外的部分；当上模块32和下模块34闭合时，凸轮块42的各突出部分49至少接触冲头40的一个突出部分46。

两凸轮块42各自设置在冲头40宽度方向C中心的右面和左面。凸轮块42能够在方向C上移动。凸轮块42的运动被上模块32的凸轮板39所限制。

在本实施例中，当模块32和34打开时(见图4)，两凸轮块42位于方向C的中间位置；当模块32和34闭合时(见图5)，凸轮块42在方向C上互相分离。

两压力分段49从凸轮块42底面向下突出。各压力分段49形成反向的锥形，其宽度逐渐地向下端减少。当模块32和34打开时，压力分段49并不接触冲头的突出部分46(见图4)。另一方面，当模块32和34闭合时，凸轮块42沿C方向移动，然后各压力分段49在最宽的突出部分46侧斜面47上滑动，并且压迫具有最宽的突出部分46的冲头40向下对抗偏压装置44的弹性(见图5)。

上模块32的凸轮板39各自具有凸轮凹槽52，它们各自容纳凸轮块42的轴承50。

凸轮凹槽52的形状可以使凸轮块42随着凸轮板39的向下运动而在方向C上移动。就是说，凸轮凹槽52在斜角方向形成以便使轴承50在方向C上逐渐地移动。

在图4中，使右面凸轮块42在方向D上运动的凸轮凹槽52斜角地向右上延伸；使左面凸轮块42在方向E上运动的凸轮凹槽52斜角地向左上延伸。

相继地，将解释利用设备30生产波纹散热片10的方法。

当模块32和34打开时，送料单元(未示)把金属板31送进冲模36和冲头40之间。

然后，上模块32向下朝下模块34运动以便关闭模块32和34。凸轮板39与上模块32一起向下运动。凸轮块42的轴承50沿凸轮板39的凸轮凹槽52运动，使凸轮块42在水平方向运动。

凸轮块42各自通过凸轮板39在水平方向D和E(见图4)运动，从而互相分开。

然后，设置在凸轮块42底面上的压力分段49可以接触冲头40突出部分46并且在其上面滑动，该突出部分将首先向下运动。如此，冲头40被压迫向下(见图11-14)。

当凸轮块42进一步在水平方向D和E上运动时，压力分段49按照突出部分46宽度的顺序向下压迫冲头40。就是说，冲头40按照距离大小的顺序被压迫向下，距离大小按照从侧斜面47在方向C上到中心计算，其中第一为最近者。

被压迫向下的冲头40随着冲模36弯曲金属板31。由于冲头40顺序地从最右面(见图7-10)被压迫向下，波纹分段12可以在金属板31上顺序地形成

当上模块32达到下死点时，凸轮块42的压力分段49位于冲头40突出部分46的上表面，它最后下压。然后，所有冲头40均下压，从而所有波纹分段12均在金属板31上形成。

在完成波纹分段12的形成以后，驱动装置驱动上模块32向上。

凸轮板39与上模块32一起向上运动，而凸轮块42的轴承50沿凸轮凹槽52运动，从而使凸轮块42逐渐地返回最初的中间位置(见图4)。

随着这样的行动，凸轮块42的压力分段49顺序地运动离开冲头40突出部分46的上表面。就是说，冲头40按照突出部分46宽度的顺序从凸轮块42释放，其中最狭窄者首先开始。冲头40的释放由偏压装置44向上运动。冲头40以相反顺序向上运动，而当凸轮块42的压力分段49从所有冲头40的突出部分46分开时，上模块42到达上死点。当压力分段49从所有冲头40分开时，模块32和34的一次闭合动作结束。

金属板31，其中已经形成波纹分段12，从设备30运送到一个容纳单元。通过以上描述的方法，可以生产波纹散热片10。

其次，将参照图15-19解释另一实施例。在本实施例中，旋转部件，例如滚子，用来作为凸轮块的压力分段。注意，在以上实施例中的结构元件指定采用同样符号并且将省略其解释。

长形柱状滚子54布置在金属板31送料方向A上作为旋转部件。

在凸轮块42下端设置接触冲头40突出部分46的滚子54。滚子54可以自由地旋转并夹持在凸轮块42下端。当凸轮块42在水平方向运动时，滚子54可以旋转。

当上模块32向下朝下模块34运动而关闭模块32和34时，凸轮板39与上模块32一起向下运动。凸轮块42的轴承50沿凸轮板39的凸轮凹槽52运动，从而使凸轮块42在水平方向运动。

凸轮块42通过凸轮板39各自在水平方向D和E(见图15)运动，从而使它们互相分开。

然后，设置在凸轮块42底面上的滚子54接触冲头40的突出部分46并在其面上滚动，它们将首先向下运动。如此，冲头40被压迫向下(见图17-19)。此时，滚子54沿方向D和E滚动并且压迫冲头40向下。

当凸轮块42进一步在水平方向D和E运动时，滚子54按照突出部分46宽度顺序地向下压迫冲头40。就是说，冲头40按照距离大小的顺序被压迫向下，距离大小按照从侧斜面47在方向C上到中心计算，其中最近者为第一。

在本实施例中，滚子54接触冲头40的突出部分46，使凸轮块42和冲头40之间的摩擦阻力可以减少。因此，凸轮块42和冲头40可以平滑地运动，并且防止凸轮块42和冲头40之间的烧伤。

注意，长形柱状滚子54布置在方向A中，但在本实施例中滚子并不受到限制。例如，可以对于各冲头40设置多个短滚子。

还有，可以采用对应于冲头40球形体56(见图20)作为可旋转件而代替滚子54。

在以上描述的实施例中，当模块32和34打开时，两个凸轮块42位于方向C的中间位置，而当模块32和34闭合时，它们互相分开。

不过，在本发明中，实施例并不限制凸轮块42的运动。例如当模块32和34打开时，两个凸轮块42可以位于行程的外端，而模块32和34闭合时，它们互相移动接近，从而顺序地向下移动冲头40。

本发明可以用其它特定方式实施而不致偏离其基本特性。本实施例因此可以考虑在所有方面均为说明性而不是限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是由以上描述所指明，并且所有处于权利要求相等意义和范围内的变化因此均应包括在内。

Claims

1.一种从金属板生产具有多个波纹分段的波纹散热片的设备，包括：

下模块；

上模块，能够趋向和离开所述下模块运动；

冲模，固定在所述下模块上；

始终接触所述多个冲头的上表面的一对凸轮块，所述凸轮块能够各自相对水平地移动而互相接近和分开，并各自具有压力分段，所述压力分段从所述凸轮块的底面向下突出，并在最宽的突出部分的侧斜面上滑动，且压迫具有最宽的突出部分的冲头向下对抗所述偏压装置的弹性；

2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述凸轮块的压力分段为可旋转件，当所述凸轮块在水平平面内相对地运动而互相接近或离开时，可旋转件能够自由地旋转。

3.按照权利要求2所述的设备，其特征在于，可旋转件为柱状滚子。

4.按照权利要求2所述的设备，其特征在于，可旋转件为多个设置在对应于所述多个冲头的位置的球形体。