CN101284297A - 一种内螺纹铝管的加工方法及装置 - Google Patents

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覃昌钢
杨立群
罗艳华
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Abstract

本发明公开了一种加工内螺纹铝管的方法及装置。本发明的方法包括：1)调整待加工的铝光管直径；2)在铝管内置入一个带有螺纹的芯头；3)从铝管外侧对螺纹芯头的部位进行旋转挤压，同时轴向拉动铝管，使铝管内壁与螺纹芯头接触处产生塑性变形，在铝管内壁上连续加工出螺纹。本发明的装置包括一个光滑的变径芯头和一个带有螺纹的芯头，一个连杆分别穿过变径芯头和螺纹芯头的轴心将二者相连，连杆能与变径芯头和螺纹芯头相对转动；变径芯头和螺纹芯头的外侧分别设有挤压装置。通过本发明提供的方法和装置，可以在铝管内壁上加工出内螺纹，将带有内螺纹的铝管应用于空调蒸发器和冷凝器等领域，可以大大降低设备的成本，减轻设备的重量，同时可降低部分设备的运行成本。

Description

一种内螺纹铝管的加工方法及装置
技术领域
本发明涉及一种金属管的加工方法，特别涉及一种加工用于空调等系统的带有内螺纹的铝管的方法。本发明还涉及用于加工带有内螺纹的铝管的装置。
背景技术
在空调制冷机和工业机器及工程机械中的换热器组件中，蒸发器和冷凝器(以下简称两器)是主要热交换器的组成部分。内螺纹管是两器中制冷工质(如氟里昂)的循环用管，制冷工质通过机械能增压和吸入(如制冷压缩机)循环在管子内进行蒸发和冷凝而实现对外界的热交换目的。由于内螺纹管内表面面积数倍于内壁光滑管(光管)的内表面面积，因此其热传垫效率的超越是明显的。内螺纹管用在两器中可以大大增强传热，其原因是：在蒸发器中，(1)增大了管内换热面积；(2)增加了制冷工质(如氟里昂)液体中的气化核心的数量；(3)促使制冷工质(如氟里昂)的流动形态更早地由波状流转变为半环状流和环状流，从而增加润湿表面；(4)增加了液膜的湍流度(紊流度或扰流度)；在冷凝器中，(1)增大了管内换热面积；(2)促成了冷凝的制冷工质(如氟里昂)液体在表面张力作用下尽早离开传热表面而排走，减少了齿顶和齿间凹槽内的制冷剂液膜厚度(此液膜不利于传热)；(3)增强了液态制冷工质的湍流程度，增强了气液两相的混合。
目前，铜管内螺纹管已在空调制冷行业的制造中得到广泛的应用。但是，铜的价格比较高，造成设备的成本高；另外，由于铜的比重大，不适宜用于像汽车用空调这样的设备的制造。如果用铜管制造的汽车空调成本高，动力消耗大。我国的铝资源丰富，铝代铜可减少对国外铜资源的依赖程度。但是，由于铝材加工性能的限制，用传统挤压拉拨的方法是无法加工内螺纹铝管的，目前，未见有内螺纹铝管的生产和应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以在铝管内壁上加工出内螺纹的方法。本发明要解决的另一个技术问题是提供实现上述方法的装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内螺纹铝管的加工方法，包括以下步骤：
1)调整待加工的铝光管直径；
2)在铝管内置入一个带有螺纹的芯头；
3)从铝管外侧对螺纹芯头的部位进行旋转挤压，同时轴向拉动铝管，使铝管内壁与螺纹芯头接触处产生塑性变形，在铝管内壁上连续加工出螺纹。
所述步骤3)中，通过围绕铝管旋转的钢球从铝管外侧对螺纹芯头的部位进行旋转挤压。
在进行完所述步骤3)后，再将所述加工出内螺纹的铝管的外径调整成所需要的尺寸。
本发明的内螺纹铝管的加工装置，包括一个光滑的变径芯头和一个带有螺纹的芯头，所述变径芯头和螺纹芯头通过连杆相连，所述连杆分别穿过所述变径芯头和螺纹芯头的轴心并能与变径芯头和螺纹芯头相对转动；所述变径芯头和螺纹芯头的外侧分别设有挤压装置。
所述螺纹芯头外侧的挤压装置为由至少两个钢球组成的行星钢球组，所述行星钢球组可以围绕所述螺纹芯头的轴心旋转。
通过本发明提供的方法和装置，可以在铝管内壁上加工出内螺纹，将带有内螺纹的铝管应用于空调蒸发器和冷凝器等领域，可以大大降低设备的成本，减轻设备的重量，同时可降低部分设备的运行成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的用于加工内螺纹铝管的设备及加工方法的原理示意图；
图2为利用本发明提供的方法和装置加工出的内螺纹铝管的局部剖视图；
图3为图2中A-A剖视图。
图中：1.铝管，2.挤压装置，3.变径芯头，4.连杆，5.行星钢球组，6.螺纹芯头。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的一种用于加工内螺纹铝管的装置的原理图。它有一个表面光滑的变径芯头3和一个表面带有螺纹的螺纹芯头6，变径芯头3和螺纹芯头6通过连杆4相连，连杆4分别穿过变径芯头3和螺纹芯头6的轴心，并能与变径芯头3和螺纹芯头6相对转动；变径芯头3的外侧设有挤压装置2，螺纹芯头6的外侧设有至少两个以上钢球组成的行星钢球组5，该行星钢球组5可以围绕螺纹芯头6的轴心旋转和施压。
利用上述装置加工内螺纹铝管的方法为：将铝管1从变径芯头3、连杆4和螺纹芯头6的外侧穿过，铝管1的管壁位于变径芯头3与其外侧的挤压装置2之间以及螺纹芯头6与其外侧的行星钢球组5之间，向螺纹芯头6的一方拉动铝管1，同时行星钢球组5围绕螺纹芯头6的轴心转动，通过变径芯头3的支撑作用和其外侧的挤压装置2的挤压作用，将铝管1的直径调整到合适的尺寸；调整后的铝管1经过螺纹芯头6处，螺纹芯头6外侧的行星钢球对铝管1外壁进行旋转挤压，铝管1产生塑性变形，由于螺纹芯头6表面的螺纹的作用，在铝管1内壁上形成螺纹，得到所需的内螺纹铝管。
当然，本发明还可设置多个变径芯头3，通过多级变径将铝管1的管径调整到所需的尺寸，然后再加工内螺纹。还可以在加工好内螺纹后对铝管1的管径进一步调整，从而可以使加工出的内螺纹铝管精度更高。
如图2和图3所示，利用本发明的装置和方法加工出的一种内螺纹管的实施例。该内螺纹铝管具有以下参数：
管形状：内螺纹管为圆管，直径按设计要求定。
螺旋角：β＝10°～40°
齿高：Hf＝0.1～0.5mm
齿顶角：α≤45°
齿条数：N＝30～100条
管壁厚度(Tw)按设计强度要求。

Claims (5)

1、一种内螺纹铝管的加工方法，包括以下步骤：
1)调整待加工的铝光管直径；
2)在铝管内置入一个带有螺纹的芯头；
3)从铝管外侧对螺纹芯头的部位进行旋转挤压，同时轴向拉动铝管，使铝管内壁与螺纹芯头接触处产生塑性变形，在铝管内壁上连续加工出螺纹。
2、根据权利要求1所述的内螺纹铝管的加工方法，其特征在于，所述步骤3)中，通过围绕铝管旋转的钢球从铝管外侧对螺纹芯头的部位进行旋转挤压。
3、根据权利要求2所述的内螺纹铝管的加工方法，其特征在于，在进行完所述步骤3)后，再将所述加工出内螺纹的铝管的外径调整成所需要的尺寸。
4、一种内螺纹铝管的加工装置，其特征在于，包括一个光滑的变径芯头和一个带有螺纹的芯头，所述变径芯头和螺纹芯头通过连杆相连，所述连杆分别穿过所述变径芯头和螺纹芯头的轴心并能与变径芯头和螺纹芯头相对转动；所述变径芯头和螺纹芯头的外侧分别设有挤压装置。
5、根据权利要求4所述的内螺纹铝管的加工装置，其特征在于，所述螺纹芯头外侧的挤压装置为由至少两个钢球组成的行星钢球组，所述行星钢球组可以围绕所述螺纹芯头的轴心旋转。
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