CN102009349A - 换热器扁管切断装置 - Google Patents

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本发明提供一种换热器扁管切断装置，包括机座，可沿机座横向滑行的铣切机构、可沿机座纵向滑行的冲切机构，所述铣切机构和冲切机构内穿设有沿机座纵向输送的扁管，所述铣切机构上设有对扁管进行铣切并形成铣切口的铣刀，所述冲切机构上设有可探测所述铣切口位置并进行冲切的冲刀。本发明优点：扁管的切断端面不会变形收缩、制冷剂流动顺畅、换热器的换热效率提高的换热器扁管切断装置。

Description

换热器扁管切断装置
技术领域
本发明涉及一种换热器用扁管切断装置。
背景技术
为了提高风冷换热器的换热效率，汽车空调换热器已经由传统的管片式和管带式发展到平行流式。平行流式换热器由扁管、集流管以及翅片组成。扁管是承载制冷剂的载体，对换热器的性能有着直接影响。扁管通常为铝制管体，其内设置有隔板，扁管通常卷成盘装出厂，因此换热器厂家在使用前需对扁管进行矫直、切断。目前工业上普遍使用的扁管切断装置采用刀割和拉断相结合的工艺，刀割会对扁管作用一个比较大的压力，使扁管端面收缩，这样会阻碍制冷剂的流动，降低换热器的换热效率，而拉断工艺需要通过夹具的往复运动来实现，制约了生产效率。
发明内容
为了解决现有的扁管切断装置存在的上述不足，本发明提供一种扁管的切断端面不会变形收缩、制冷剂流动顺畅、换热器的换热效率提高的换热器扁管切断装置。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
换热器扁管切断装置，包括机座，可沿机座横向滑行的铣切机构、可沿机座纵向滑行的冲切机构，所述铣切机构和冲切机构内穿设有沿机座纵向输送的扁管，所述铣切机构上设有对扁管进行铣切并形成铣切口的铣刀，所述冲切机构上设有可探测所述铣切口位置并进行冲切的冲刀。
进一步，所述铣切机构包括箱体，所述箱体内设置驱动电机，与驱动电机连接的传动机构、由传动机构带动反向旋转以铣切扁管的上铣刀和下铣刀、以及可调整上铣刀和下铣刀的开合距离的调节机构。
进一步，所述冲切机构包括可沿机座纵向滑行的支架，支架内固定冲刀架，冲刀架上设置供扁管通过的工件进出孔，所述冲刀可上下滑动地穿设在冲刀架上，所述冲刀具有可陷入所述铣切口内的厚度；所述冲刀上方设置冲压装置。
更进一步，所述冲压装置包括固定在所述支架上的第三气缸，第三气缸的活塞杆连接由电磁线圈控制磁性的电磁冲头；所述冲刀由铁磁材料制成。当电磁线圈通电，电磁冲头有磁性，下压后通过磁场吸引与冲刀紧密连接，有利于冲切的稳定，当电磁线圈不通电，电磁冲头无磁性，第三气缸可在冲切完成后轻松将电磁冲头提起，使得冲刀又可自由地上下滑动，在扁管输送过程中，冲刀可陷入扁管的铣切口内，以此探测铣切口位置，再进一步进行冲切。
进一步，所述传动机构包括可转动地架设在箱体内的第一中轴、第二中轴，所述驱动电机的输出轴连接第一皮带轮，所述第一中轴上装有第二皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮通过第一皮带传动连接；所述上铣刀同轴连接第四皮带轮，下铣刀同轴连接第六皮带轮，所述第二中轴位于上、下铣刀与第一中轴之间，第二中轴上装有第五皮带轮，所述第二皮带轮、第四皮带轮、第五皮带轮、第六皮带轮通过第二皮带依次传动连接。
进一步，所述调节机构包括连接在上铣刀的中心轴与第二中轴之间的上摆杆、连接在下铣刀的中心轴与第二中轴之间的下摆杆，所述箱体上铰接有第一气缸和第二气缸，第一气缸的活塞杆与所述上摆杆铰接，第二气缸的活塞杆与所述下摆杆铰接，第一气缸和第二气缸可保证在二者的活塞杆前推的情况下，上、下铣刀可合拢能至对扁管进行铣切的位置。
优选的，所述上摆杆有两个，分置于第四皮带轮的两侧；所述下摆杆有两个，分置于第五皮带轮的两侧。通过在第四皮带轮、第五皮带轮的两侧设置皮带轮，可以达到平稳传动的目的。
优选的，所述铣切机构还包括对扁管进行输送限位的限位件。
本发明的发明构思是：首先利用铣刀对扁管的上下表层进行铣切加工，使扁管的上下表层断开，形成铣切口；然后把扁管传送到冲切工位，利用冲切机构将以及铣切口边缘的剩余材料以及扁管中间的隔板冲断。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用铣切工艺，减小了切削力，使扁管上下表层切口平整，改善切口毛边和受挤压现象；之后采用了冲切工艺，改善了隔板切断后容易产生卷边和毛刺的现象，这样扁管端面不会变形收缩，能减小了制冷剂在管中流动的节流损失，提高换热器的换热效率，降低制冷系统的能耗；同时由于冲切动作较传统的拉断工艺行程短，因而能提高扁管的生产效率。
附图说明
图1是本发明换热器扁管切断装置的结构示意图。
图2是本发明所述扁管的横截面图。
图3是图1中的铣切机构沿垂直于扁管输送方向的平面剖视图。
图4是图1中的铣切机构在剖开箱体顶面后的俯视图。
图5是图1中的冲切机构沿扁管输送方向的正视图。
图6是图5的侧视图。
图中；1、铣切机构；2、冲切机构；3、横导轨；4、机座；5、扁管；5-1、隔板；6、纵导轨；8、导轮；1-1、第一中轴；1-2、第二皮带轮；1-3、箱体；1-4、第二皮带；1-5、驱动电机；1-6、第五皮带轮；1-7、第三摆杆；1-8、第四摆杆；1-9、上铣刀；1-10、第四皮带轮；1-11、第三中轴；1-12、第四中轴；1-13、第二中轴；1-14、第一皮带；1-15、第一皮带轮；1-16、下铣刀；1-17、第六皮带轮；1-19、第二气缸；1-20、第一铰链；1-21、第二铰链；1-22、第一气缸；1-24、第二摆杆；1-25、第一摆杆；1-26、第三皮带轮；2-1、底座；2-3、支架；2-4、第三气缸；2-7、磁性冲头；2-8、冲刀；2-9、冲刀架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参照图1-6：换热器扁管切断装置，包括机座4，可沿机座4的横导轨3滑行的铣切机构1、可沿机座4的纵导轨6滑行的冲切机构2，所述铣切机构1和冲切机构2内穿设有沿机座4纵向输送的扁管5，所述铣切机构1上设有对扁管5进行铣切并形成铣切口的铣刀，所述冲切机构2上设有可探测所述铣切口位置并进行冲切的冲刀2-8。
所述铣切机构1包括箱体1-3，所述箱体1-3内设置驱动电机1-5，与驱动电机1-5连接的传动机构、由传动机构带动反向旋转以铣切扁管5的上铣刀1-9和下铣刀1-16、以及可调整上铣刀1-9和下铣刀1-16的开合距离的调节机构。
横导轨3使得铣切机构1的箱体1-3能够在机座4的宽度方向上移动，实现上铣刀1-9和下铣刀1-16的进给和退刀。箱体1-3上留有一道缺口，使扁管穿过其中进行铣切作业。纵导轨6上承载着冲切机构2，使冲切机构2能够在机座4的长度方向上移动，以此来调整扁管切断后的长度。所述铣切机构1还包括对扁管5进行输送限位的限位件，所述的限位件为夹设在扁管5两侧的两对导轮8，两对导轮8位于铣切机构1的工件进出口的前、后端。两对导轮8用于约束扁管在机座4的宽度方向上的自由度，以此来抵消铣切过程中的进给力。
所述传动机构包括通过轴承可转动地架设在箱体1-3内的第一中轴1-1和第二中轴1-13，所述驱动电机1-5的输出轴连接第一皮带轮1-15，所述第一中轴1-1上装有联动的第二皮带轮1-2和第三皮带轮1-26，所述第一皮带轮1-15与第二皮带轮1-2通过第一皮带1-14传动连接；所述上铣刀1-9同轴连接第四皮带轮1-10，下铣刀1-16同轴连接第六皮带轮1-17，所述第二中轴1-13位于上、下铣刀与第一中轴1-1之间，第二中轴1-13上装有第五皮带轮1-6，所述第三皮带轮1-26、第四皮带轮1-10、第五皮带轮1-6、第六皮带轮1-17通过第二皮带1-4依次传动连接。这样，驱动电机1-5驱动第一皮带轮1-15旋转后，通过第一皮带1-14和第二皮带1-4的传动，最终驱动上铣刀1-9和下铣刀1-16逆向旋转，以铣切扁管。
所述调节机构包括连接在上铣刀1-9的中心轴(第三中轴1-11)，与第二中轴1-13之间的上摆杆、连接在下铣刀1-16的中心轴(第四中轴1-12)与第二中轴1-13之间的下摆杆，所述箱体1-3上铰接有第一气缸1-22和第二气缸1-19，第一气缸1-22通过第二铰链1-21和箱体1-3上壁相连，第二气缸1-19通过第一铰链1-20和箱体1-3下壁相连，第一气缸1-22的活塞杆与所述上摆杆铰接，第二气缸1-19的活塞杆与所述下摆杆铰接，第一气缸1-22和第二气缸1-19可保证在二者的活塞杆前推的情况下，上、下铣刀可合拢能至对扁管5进行铣切的位置。本实施例中，上述第一气缸1-22和第二气缸1-19伸长到极限位置时能保证上铣刀1-9和下铣刀1-16的位置恰好能将扁管的上下表层切割透，当第一气缸1-22和第二气缸1-19收缩到极限位置后，保证上铣刀1-9和下铣刀1-16能够张开一定距离，避免退刀时碰到扁管。
本实施例中，所述上摆杆有两个，为分置于第四皮带轮1-10的两侧的第三摆杆1-7和第二摆杆1-24；所述下摆杆有两个，分置于第五皮带轮1-6的两侧的第一摆杆1-25和第四摆杆1-8。通过在第四皮带轮1-10、第五皮带轮1-6的两侧设置皮带轮，可以达到平稳传动的目的。
所述冲切机构2包括可沿机座4纵向滑行的移动的底座2-1，底座2-1上固定支架2-3，支架2-3内固定冲刀架2-9，冲刀架2-9上设置供扁管5通过的工件进出孔，所述冲刀2-8由铁磁性材料制成，可上下滑动地穿设在冲刀架2-9上，所述冲刀2-8具有可陷入所述铣切口内的厚度；所述冲刀2-8上方设置冲压装置。
所述冲压装置包括悬挂固定在所述支架2-3顶端的第三气缸2-4，第三气缸2-4的活塞杆连接由电磁线圈控制磁性的电磁冲头2-7。当电磁线圈通电，电磁冲头2-7有磁性，下压后通过磁场吸引与冲刀2-8紧密连接，有利于冲切的稳定，当电磁线圈不通电，电磁冲头2-7无磁性，第三气缸2-4可在冲切完成后轻松将电磁冲头2-7提起，使得冲刀2-8又可自由地上下滑动，在扁管5输送过程中，冲刀2-8可陷入扁管5的铣切口内，以此探测铣切口位置，再进一步进行冲切。
本实施例的工作过程如下：扁管在工件牵引装置的牵引下匀速移动，通过导轮8限位以后，首先穿过箱体1-3的缺口，然后穿过冲切机构2的工件进出口。扁管在进行铣切作业之前处于静止状态，箱体1-3处于退刀位置，上、下铣刀1-9和1-16离开扁管。此时，第一气缸1-22和第二气缸1-19充气后伸长到极限位置，通过四根摆杆的摆动使上铣刀1-9和下铣刀1-16的距离靠近，以作好切割准备。随后驱动电机1-5通电旋转，通过第一皮带1-14和第二皮带1-4的传动作用带动上铣刀1-9和下铣刀1-16同步旋转，接着整个箱体1-3沿横导轨滑动，往靠近扁管的方向缓慢移动，对扁管进行切割。切割完成后，驱动电机1-5停机，第一气缸1-22和第二气缸1-19收缩，使上铣刀1-9和下铣刀1-16分开。随即未切断的扁管继续移动，与此同时，箱体1-3在横导轨3上反向移动，退回到初始位置。扁管经过铣切机构的切割后留下铣切口，在铣切口移动到冲切机构2之前，磁性冲头2-7的电磁铁断电，冲刀2-8在刀槽内处于自由状态，并在匀速输送的扁管5上轻轻滑动。当该铣切口移动到对准冲刀2-8的位置时，冲刀2-8在重力的作用下落到铣切口里，此时扁管牵引装置立即停止牵引作用，随后第三气缸2-4向下伸长，冲击冲刀2-8，瞬间将扁管中间的隔板5-1以及铣切口边缘的剩余材料冲断。与此同时，磁性冲头2-7的电磁铁上电，第三气缸2-4随后向上提起，在磁力的作用下，冲刀2-8被吸到扁管以上的位置。此时扁管牵引装置恢复工作，剩余的扁管继续移动。随后磁性冲头2-7断电释放冲刀2-8，让其恢复自由状态，为下次冲切工作做好准备。

Claims (8)

1.换热器扁管切断装置，其特征在于：包括机座，可沿机座横向滑行的铣切机构、可沿机座纵向滑行的冲切机构，所述铣切机构和冲切机构内穿设有沿机座纵向输送的扁管，所述铣切机构上设有对扁管进行铣切并形成铣切口的铣刀，所述冲切机构上设有可探测所述铣切口位置并进行冲切的冲刀。
2.如权利要求1所述的换热器扁管切断装置，其特征在于：所述铣切机构包括箱体，所述箱体内设置驱动电机，与驱动电机连接的传动机构、由传动机构带动反向旋转以铣切扁管的上铣刀和下铣刀、以及可调整上铣刀和下铣刀的开合距离的调节机构。
3.如权利要求1或2所述的换热器扁管切断装置，其特征在于：所述冲切机构包括可沿机座纵向滑行的支架，支架内固定冲刀架，冲刀架上设置供扁管通过的工件进出孔，所述冲刀可上下滑动地穿设在冲刀架上，所述冲刀具有可陷入所述铣切口内的厚度；所述冲刀上方设置冲压装置。
4.如权利要求3所述的换热器扁管切断装置，其特征在于：所述冲压装置包括固定在所述支架上的第三气缸，第三气缸的活塞杆连接由电磁线圈控制磁性的电磁冲头；所述冲刀由铁磁材料制成。
5.如权利要求4所述的换热器扁管切断装置，其特征在于：所述传动机构包括可转动地架设在箱体内的第一中轴、第二中轴，所述驱动电机的输出轴连接第一皮带轮，所述第一中轴上装有第二皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮通过第一皮带传动连接；所述上铣刀同轴连接第四皮带轮，下铣刀同轴连接第六皮带轮，所述第二中轴位于上、下铣刀与第一中轴之间，第二中轴上装有第五皮带轮，所述第二皮带轮、第四皮带轮、第五皮带轮、第六皮带轮通过第二皮带依次传动连接。
6.如权利要求5所述的换热器扁管切断装置，其特征在于：所述调节机构包括连接在上铣刀的中心轴与第二中轴之间的上摆杆、连接在下铣刀的中心轴与第二中轴之间的下摆杆，所述箱体上铰接有第一气缸和第二气缸，第一气缸的活塞杆与所述上摆杆铰接，第二气缸的活塞杆与所述下摆杆铰接，第一气缸和第二气缸可保证在二者的活塞杆前推的情况下，上、下铣刀可合拢能至对扁管进行铣切的位置。
7.如权利要求6所述的换热器扁管切断装置，其特征在于：所述上摆杆有两个，分置于第四皮带轮的两侧；所述下摆杆有两个，分置于第五皮带轮的两侧。
8.如权利要求1所述的换热器扁管切断装置，其特征在于：所述铣切机构还包括对扁管进行输送限位的限位件。
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