CN102015139A - 平管和制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有宽侧与窄侧(11，12)和内部插入件(2)的平管(1)，所述平管的壁可以由冲压的坯料(P)制成，所述平管具有引导斜面(3)以促进引导所述内部插入件(2)，所述平管的特征在于：所述引导斜面(3)由所述平管(1)的端部的至少两个弯曲凸起4组成，所述凸起沿着所述平管(1)的所述宽侧(11)和/或所述窄侧(12)的一部分延伸。在引导所述内部插入件之后去除所述凸起。根据本发明，一种用于制造用于热交换器的、具有内部插入件(2)的平管(1)的方法，所述每个平管的壁由金属板带制造成坯料(P)、再成形为具有窄侧和宽侧(11，12)的所述平管、并连接于焊缝(15)，所述方法的特征在于：产生至少两个凸起(4)，并且使所述凸起(4)向外弯曲，从而在每个所述平管(1)中为所述内部插入件(2)提供引导斜面。本发明引起质量的提高和成本降低。

Description

平管和制造方法
技术领域
本发明涉及用于热交换器的平管，所述平管具有宽侧与窄侧、和内出插入件，并且具有引导斜面以促进引导内部插入件。本发明还涉及用于制造用于热交换器的这类平管的方法(和装置)，其具有权利要求5的前序部分的附加特征。
背景技术
DE 19927607A1中已知的热交换器具有这类的平管。在上述公开中，已知的热交换器具体实现为增压空气冷却器，并因此由铝板组成。扩宽平管的端部，扩宽的端部紧靠一堆平管中的另一平管。相互邻接、端侧扩宽还以平管之间有利的方式产生了冷却剂可以流过的通道。因此，上述公开无需使用管底部。扩宽的平管端部直接连接，并沿着一堆平管的端侧外围设置气箱。由于扩宽部分用作引导斜面，所以扩宽具有积极的副作用，即，使得更容易引导内部插入件进入平管。然而，在扩宽的平管端部的相互紧密连接和气箱连接到上述的一堆平管的外围方面产生与焊接相关的问题。因此，扩宽经常导致壁厚度的一定程度的降低，这关系到壁撕裂的风险。因此，不能使用上述壁或金属板的低厚度，虽然低厚度实际上更有利于重量和成本。
在其他已知的无需扩宽平管端部或无需引导斜面的方案中，平管通常由旋转轮等上的带连续制成，并定长切割。然后，使平管在弹性区变形，也就是说，在略成椭圆形截面的方向上变形，以促进引导内部插入件。由于之后的焊接，内部插入件和平管的公差必须相互非常接近；这增加了难度。因为在插入内部插入件之后，平管的壁并不自动的紧密依靠内部插入件，所以上述方案通常质量不够高。为了实现高质量焊接，必需使壁平面压靠内部插入件，其中可以以未明确限定的方式使平管的窄侧变形，之后导致当通过焊接来连接平管底部的开口中的平管端部时产生进一步的问题。
或许，由带状材料制造具有内部插入件的平管的最佳已知方法的区别在于平管和内部插入件都由旋转轮等上的连续的带制成。在这种情况下，在使带再成形为平管形状的过程中，将已经再成形的内部插入件穿入平管中，结束平管的再成形。因此，上述方法无需将单独的内部插入件一起引导进入单独的平管中。但是，这在从连续的平管沿着内部插入件彻底分割单独的平管时带来了一些困难。用于执行上述方法的庞大的投资成本使得在不需要大规模生产相等尺寸的平管时很不经济。对于上述已知方法的示例，可以参考JP 05-115934A。
最后，对于生产用于热交换器的平管，冲压坯料、使坯料再成形为平管并且将坯料焊接成纵向焊缝也是已知的(参见DE 19645928A)。也可以以此方式将内部插入件引导进入平管；但是，这也与上述困难有关。
发明内容
本发明的目的是以使得上述成本高的平管端部扩宽基本不会妨碍引导内部插入件的方式，研发上面概述的制造平管的方式。
根据本发明，通过具有权利要求4的特征的制造方法实现了上述目的。根据本发明的平管具有权利要求1的特征。
根据本发明的方法，在平管的至少一端提供两个凸起，凸起向外弯曲。
因为作为坯料的平管的壁优选具有至少两个凸起，因为以凸起形成平管的至少一端的宽侧或窄侧的至少一部分的方式使坯料再成形为平管，因为使凸起弯曲以形成引导斜面并且将内部插入件插入平管中，所以可以在不需要提供扩宽的情况下执行引导内部插入件。弯曲的凸起执行引导斜面的功能。根据特别优选的方面，因为在插入之后分割凸起，平管端部可以被插入管底部的开口中，并且紧密结合更高的工艺安全性。此外，因为从外向内执行切除，所以平管端部将向内变形略呈圆锥状，从而同样促进上述插入到开口中。
实现了比较优势，其中平管的壁提供为坯料、使坯料再成形成平管并且产生缝，其中在平管的至少一个端部将窄侧切除很浅的深度(仅几厘米就足够了)，其中留下宽侧的至少一部分作为弯曲的凸起，其中将内部插入件插入平管中，然后切除凸起。非优选的变化的方法与优选的变化的方法的不同之处在，在制造平管之后而插入内部插入件之前，不是在坯料中已经产生了凸起，而是由于切除窄侧而产生了凸起。
所提出的方法的另一优点包括例如所需要的投资成本远低于用于连续制造平管的旋转轮的投资成本。因此，所提出的方法相对于现有技术的出众的可选方式。
根据本发明的用于热交换器的平管具有宽侧与窄侧和内部插入件，所述平管的壁可以由冲压的坯料制造，所述平管具有引导斜面以促进引导内部插入件，所述平管的特征在于：引导斜面由平管端部处的至少两个弯曲凸起组成，凸起沿着平管的宽侧和/或窄侧的一部分延伸。
已发现，被推荐为凸起的引导斜面使得以高质量的方式引导内部插入件。引导之后，管壁紧靠内部插入件。适合于执行上述方法的一些步骤的金属板再成形装置形成权利要求13的主题。上述装置与现有技术的不同之处具体在于其包括用于使凸起弯曲的设备。
将从特此参考的其他从属专利权利要求呈现其他特征。此外，将从参考附图给出的示例性实施例的下列描述中呈现其特征和优点，其中：
附图说明
图1示出了用于平管的生产流程(大体上)；
图2示出了平管的焊接(大体上)；
图3和图4大体上示出了将内部插入件插入平管中；
图5是穿过平管端部的纵向截面，和图6是平管端部上的简略示图；
图7示出了在分割凸起的过程中的平管端部；
图8示出了热交换器的细节；和
图9是平管上的俯视图。
具体实施方式
将在示例性实施例中在下文中描述并且具有内部插入件2的平管1用于废气热交换器。因此，平管1和内部插入件2由高等级钢板制成。在制造废气热交换器的过程中，由于提供了将内部插入件2也焊接在平管1中的焊接方法，所以还将描述如何在内部插入件2和平管壁的内侧之间将焊接箔片30引导进入平管1。众所周知，在高等级钢板中的焊料涂覆迄今还没有解决或者至少很困难。
在各种合金成分中被承认作为用于制造汽车行业中的其他热交换器的标准材料的铝板中，通常焊料涂覆板，所以其不需要焊接箔片。本申请还包括由于存在焊料涂层而不需要焊接箔片的实施例。
初始的金属板带处于由高等级钢板制成的连续带的形式。从卷C中周期性的取出所需的一片金属板，并提供给冲压机S。由冲压工具所生产的坯料P是之后的平管的管壁。在优选的情况下(图1)，坯料P在一端具有两个凸起。上述这一端也是平管1的随后的一端。这类的凸起4不是坯料P或平管的其他端处必然需要的。在任意情况下，凸起意味着额外的成本。在所示的情况下，两个凸起4大致沿两个宽侧11延伸。三个切口40相应的大致位于平管1的之后的窄侧12中。这可以从图9看出，图9是平管1上的俯视图。还能够提供具有相应的多个切口40的多于两个凸起4。坯料P离开冲压工具，并且可以被供应到产生平管形状的另一设备中。平管1被制造成在窄侧12中具有最小的焊接间隙16。随后，可以通过弯曲工具使凸起4弯曲。因此，弯曲角度可以是约35-45°(图5)。将具有弯曲的凸起4的平管传送到另一设备。
在优选实施例中，将上述冲压机S或压力机扩展为更复杂的金属板再成形装置B(如图1中构造的)，从金属板再成形装置B周期性产生具有弯曲的凸起4的再成形的平管1。金属板再成形装置B包括至少一个用于由坯料P制造平管形状的工具W。也就是说，在优选实施例中，早在制造平管形状的过程中(即，在焊接纵向焊缝之前)就使凸起4弯曲。这类复杂金属板再成形装置本身是已知的，也就是说除了集成于此的用于折弯凸起4的设备V之外。在凸起4折弯的过程中，平管1仍然可以被夹紧在工具W中。在此状态下，设备V靠近平管1的一端，并执行弯曲过程。在图1中简略描绘了在平台S、W和V下平管分别实现的加工状态。在此情况下，然后将平管1传送到焊接平台(图2)。引导焊接衬垫50进入平管1，并且在平管1的其中一个窄侧12中，在平管1的纵向上形成焊缝15。该焊缝可以是使用激光焊接的焊缝。在此情况下，平管1被夹持在夹钳之间。
在第二传输部分上，使同样由连续带生成的内部插入件2相应的再成形(即，提供波形结构)、定长切割并进给到另一设备。通过设备EV将内部插入件2插入每个平管1中。为此，将平管1定位为平管1及其弯曲的凸起4位于内部插入件2到达的方向上，弯曲的凸起4用作引导斜面3。将内部插入件2进给到平管1的端部，并使其滑入平管1。图6是示出了当前所实现的状态的平管端部上的示图。
然而，如在这一部分开始所述的，在所示的示例性实施例中平管1和内部插入件2由高等级钢制成。因此，焊接箔片设备LV可选择的连接到另一设备(即，插入设备EV)。通过焊接箔片设备LV从连续的焊接箔片带上分割出所需长度的一片焊接箔片30，并在插入内部插入件之前使一片焊接箔片30到达内部插入件2跟前，从而焊接箔片30靠在内部插入件2的顶部和底部上。这时，插入件2随着焊接箔片30一起被插入(图3和图4)。图4中的三个示图示出了(从上到下)如何使焊接箔片30到达内部插入件2跟前以将焊接箔片30放置在内部插入件周围，和最后如何使焊接箔片30与内部插入件2一起滑入平管1。波形的内部插入件2可以具有在平管1的纵向上延伸的弯曲通道；图4中内部插入件2的简略示图用于说明这一点。图5和图6示出了当前所实现的状态。
然后，将具有置于其中的内部插入件2的单独的平管1传送到分割设备，在分割设备中去除两个弯曲凸起4。为此，如图7通过示例示出，将工具Wz引导进入到平管端部以支撑平管端部，然后通过外部执行切割刀片切除两个凸起4。
随后，用隔板Tb交替堆叠装有内部插入件2的平管1。管底部连接到平管的端部。可以在真空下在焊接炉中焊接当前生产的冷却网络，为此通过其表面区域将接触压力施加到冷却网络。图8示出了由两个平管端部和具有开口10的管底部Rb组成的热交换器的小细节，平管端部将插入开口10中。由此可以看出，分割弯曲的凸起4形成了外部倒角13，外部倒角13在一定程度上促进了平管端部插入开口10中。
将不描述对于焊接需要的预处理(例如，去油等)，因为可以假定本领域技术人员熟知上述预处理。
现在，可以设置外壳围绕焊接的冷却网络。外壳可以焊接到管底部的边缘。此外，可以将收集箱连接并同样焊接到管底部。根据通常的温度，也可以是塑料材料收集箱，其被机械连接到管底部的边缘。然而，如果收集箱也是由金属制成的，则即使在焊接冷却网络之前也可以更有利的将外壳和收集箱连接到冷却网络，并在这时在焊接炉中焊接整个热交换器。因为外壳不与腐蚀性废气接触，所以外壳例如可以由铝或铁素体钢制成。可行的但未示出(因为非优选)的不同的平管生产在于没有上述凸起4的冲压坯料P。在上述平管的焊接之后，在平管的一端处切除平管1的两个窄侧12约4mm深或宽。随后，使宽侧11向外弯曲例如45°。将很清楚，还可以通过通常的工具在一次操作中执行切除和弯曲。在可选方式(其目前被认为并非那么有利)中，切除宽侧而向外弯曲窄侧。后续操作对应于上文中的描述。

Claims (11)

1.一种用于热交换器的平管(1)，所述平管具有宽侧和窄侧(11，12)和内部插入件(2)，所述平管的壁由冲压的坯料(P)制成，所述平管具有引导斜面(3)以促进引导所述内部插入件(2)，所述平管的特征在于：所述引导斜面(3)由所述平管(1)的端部的至少两个弯曲凸起4组成，所述凸起沿着所述平管(1)的所述宽侧(11)和/或所述窄侧(12)的一部分延伸，在引导所述内部插入件(2)之后能够分割所述凸起(4)。
2.根据权利要求1所述的平管，其特征在于只在所述平管的一端处提供凸起(4)。
3.根据权利要求1所述的平管，其特征在于在所述平管的端部提供两个相对的所述凸起(4)，在插入所述内部插入件(2)之后可以分割两个所述凸起(4)。
4.一种用于制造用于热交换器的、具有内部插入件(2)的平管(1)的方法，所述每个平管的壁由金属板带制造成坯料(P)、再成形为具有窄侧和宽侧(11，12)的所述平管、并连接于焊缝(15)，所述方法的特征在于：产生至少两个凸起(4)，并且使所述凸起(4)向外弯曲，从而在每个所述平管(1)中为所述内部插入件(2)提供引导斜面(3)，在插入所述内部插入件(2)之后分割弯曲的所述凸起(4)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：以在所述宽侧(11)和/或所述窄侧(12)的至少一部分上形成所述凸起(4)的方式产生所述凸起(4)，产生所述凸起(4)在于冲压所述坯料(P)具有至少两个所述凸起(4)，并且在于所述坯料(P)再成形为所述平管。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：产生所述凸起(4)在于切除所述每个平管(1)的所述窄侧。
7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述的方法，其特征在于将焊接衬垫引导进入所述平管(1)中，并且在其中一个所述窄侧(12)中从外部形成所述焊缝(15)。
8.根据权利要求4至7中任一权利要求所述的方法，其特征在于在产生所述平管形状之后，通过工具(V)使所述凸起(4)弯曲。
9.根据权利要求4至8中任一权利要求所述的方法，其特征在于围绕所述内部插入件(2)放置焊接箔片(30)，将所述内部插入件(2)连同所述焊接箔片(30)一起插入所述平管中。
10.根据权利要求4至9中任一权利要求所述的方法，其特征在于，为了去除所述凸起(4)，将下侧工具(Wz)引导进入所述平管，外部执行切除刀片(S)切除所述凸起(4)。
11.一种金属板再成形装置(B)，其用于由连续的金属板带制造用于热交换器的平管(1)，在所述平管中之后可以插入内部插入件(2)，其中所述再成形装置包括冲压工具(S)，所述冲压工具(S)可以用于将所述平管的壁制造成具有至少两个凸起(4)的坯料(P)，所述再成形装置还包括工具(W)，所述工具(W)用于由所述坯料(P)制造所述平管的形状，所述再成形装置(B)包括设备(V)，所述设备(V)用于使设置在至少一个所述平管端部处的所述凸起(4)弯曲。
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