CN112122427A - 一种0度大深度直齿钢带轧制方法以及轧制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种0度大深度直齿钢带轧制方法以及轧制装置，涉及热交换技术领域，轧制方法包括如下步骤：预开齿、深化、碾高以及整形，轧制装置包括轧制组件以及导向机构，轧制组件与导向机构之间形成有钢带通道，轧制组件包括预开齿辊、深化辊、碾高辊、整形辊，预开齿辊、深化辊、碾高辊、整形辊沿水平方向依次设置，且深化辊、碾高辊均设有多个，导向机构处于轧制组件的下方，导向机构包括多个间隔设置的导向辊，导向辊与预开齿辊、深化辊、碾高辊、整形辊均平行设置，本发明中，每个步骤配合不同的模具逐步在钢带上形成复杂的齿形，减小模具崩齿的可能性，从而降低企业的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及热交换技术领域，更具体地说，它涉及一种0度大深度直齿钢带轧制方法以及轧制装置。
背景技术
在热交换领域为了提高换热效率通常会在管子内表面或外表面(也有内外都有的)加工出各种齿形，用以增加换热效率。其基本原理包括：1、增加换热体表面的有效面积，基本上换热效率和有效表面积近似成正比；2、改变流体在换热表面的流动状态，使得流体紊流特性、相变特性、附着状态发生改变，朝着有利于换热的方向变化。
传统加工方法都是先做好管子，再使用各类专用机器在管子表面加工出齿形。近期市场上出现一种先在钢带表面加工出齿形，然后用轧齿钢带焊接成管子，该方法效率高，工序简单。但对模具、轧机等要求较高，尤其是模具，大深度的齿形极易造成模具崩齿，模具崩齿后，一般无法再使用，而模具的成本高，容易造成企业成本浪费，现有可行的解决办法是用多组轧齿模具分多次压下，减小每次的下压量，但是对于目前的斜齿模具，由于钢带轧制过程中变形，钢带齿形和模具齿形存在一定偏差，钢带齿形角度略小于模具，不能进行多次轧制，因此针对目前的直齿模具，提出一种0度大深度直齿钢带轧制方法。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明目的之一在于提出一种0度大深度直齿钢带轧制方法，每个步骤配合不同的模具逐步在钢带上形成复杂的齿形，减小模具崩齿的可能性，从而降低企业的生产成本，具体方案如下：
一种0度大深度直齿钢带轧制方法，包括如下步骤：
预开齿：使用齿顶角较大、顶部较尖的模具轧制钢带，直至钢带表面开出基本齿形；
深化：使用齿间距相同但齿顶角逐步减小的模具将钢带上的齿形逐渐加深；
碾高：使用齿间距相同、齿形角相同但齿宽逐步加宽、齿间隙逐渐缩小的模具，碾压钢带上的齿形，使齿形逐渐增高，齿厚度逐渐减薄；
整形：使用与钢带预期齿形完美咬合的模具对齿形进行整形，表面压光。
进一步的，所述钢带为铜、铝、或合金材料制成。
进一步的，当钢带为铜或铝材料制成时，所述深化步骤的次数为一次。
进一步的，当钢带为合金材料制成时，所述深化步骤的次数为多次。
进一步的，在所述深化步骤中，所述模具依次设置有三个或者三个以上。
进一步的，在所述碾高步骤中，所述模具设置有两个或者两个以上。
本发明另一目的在于提出一种0度大深度直齿钢带轧制装置，具体方案如下：
一种0度大深度直齿钢带轧制装置，包括轧制组件以及导向机构，所述轧制组件与所述导向机构之间形成有钢带通道，所述轧制组件包括预开齿辊、深化辊、碾高辊、整形辊，所述预开齿辊、深化辊、碾高辊、整形辊沿水平方向依次设置，且所述深化辊、碾高辊均设有多个，所述导向机构处于所述轧制组件的下方，所述导向机构包括多个间隔设置的导向辊，所述导向辊与所述预开齿辊、深化辊、碾高辊、整形辊均平行设置。
进一步的，每个所述预开齿辊、深化辊、碾高辊、整形辊的正下方均对应设置有一个所述导向辊。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
对于需要使用直齿钢带的场合，本发明中的模具全部使用0度齿形角，便于在钢带上可以进行多次轧制，通过预开齿、深化、碾高以及整形四个步骤之后在钢带上形成齿形，在预开齿后，钢带表面的基本齿形作为后续三个步骤轧制的导向槽，以防跑偏，四个步骤中每次轧齿的模具齿形不同，使得钢带上最终形成复杂的齿形。本发明中，无需在模具上一次性加工大深度的齿形，采用不同形状的模具逐步在钢带上轧制，减小模具崩齿的可能性，从而降低企业的生产成本。
附图说明
图1为本发明的实施例的整体示意图；
图2为本发明展示模具齿宽、齿尖锐程度的俯视图；
图3为本发明的侧视图；
图4为按图3中A-A、B-B、C-C、D-D、E-E、F-F、G-G以及H-H线剖开的剖视图。
附图标记：1、预开齿辊；2、深化辊；3、碾高辊；4、整形辊；5、导向辊。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
在换热行业中，焊接内齿管、焊接外齿管或者微通道由具有合格深度与形状的轧齿钢带焊接而成，目前轧齿钢带都是通过两辊轧机，一次轧制成型，由于模具寿命、轧机强度、材料流动性等问题的限制，目前只能轧制高度较低(0.2mm以下)、齿顶角较大(45度-120度)的齿形，由于合格的齿形和齿深是高效传热的基础，因此，本发明提出一种0度大深度直齿钢带轧制方法，经过多次轧制之后形成0度直角轧齿钢带，使得0度直角轧齿钢带在部分场合取代原有的斜齿钢带。
前述的0度大深度直齿钢带轧制方法包括如下步骤：
预开齿：使用齿顶角较大、顶部较尖的模具轧制钢带，直至钢带表面开出基本齿形；
深化：使用齿间距相同但齿顶角逐步减小的模具将钢带上的齿形逐渐加深；
碾高：使用齿间距相同、齿形角相同但齿宽逐步加宽、齿间隙逐渐缩小的模具，碾压钢带上的齿形，使齿形逐渐增高，齿厚度逐渐减薄；
整形：使用与钢带预期齿形完美咬合的模具对齿形进行整形，表面压光。
优化的，在深化步骤中，模具依次设置有三个或者三个以上，在碾高步骤中，模具设置有两个或者两个以上。
如图1所示，前述的轧制方法配套设置有一种0度大深度直齿钢带轧制装置，包括轧制组件以及导向机构，轧制组件与导向机构之间形成有钢带通道，生产时，将钢带的一端处于钢带通道中，导向机构与钢带的下表面接触，起到导向作用，使得钢带逐渐伸入钢带通道中，同时，轧制组件对钢带的上表面进行轧制，形成对应的齿形。
具体的，轧制组件包括预开齿辊1、深化辊2、碾高辊3、整形辊4，预开齿辊1、深化辊2、碾高辊3、整形辊4沿水平方向依次设置，且深化辊2、碾高辊3均设有多个，导向机构处于轧制组件的下方，导向机构包括多个间隔设置的导向辊5，导向辊5与预开齿辊1、深化辊2、碾高辊3、整形辊4均平行设置。每个预开齿辊1、深化辊2、碾高辊3、整形辊4的正下方均对应设置有一个导向辊5。
预开齿辊1、深化辊2、碾高辊3、整形辊4均为轧制模具，每个模具的外表面上均形成有多道平行设置的轧齿，由于轧齿与模具同轴设置，因此，均为直齿模具。本实施例中，预开齿步骤中，预开齿辊1设置有一个，深化步骤中，深化辊2设置有三个，结合图1和图2，深化辊2的齿顶角从右至左逐渐减小，碾高步骤中，碾高辊3设置有两个，结合图1和图2，碾高辊3的齿宽从右至左逐渐加宽，且碾高辊3的齿顶部较为平整，整形步骤中，整形辊4的整形辊4设置有一个，整形辊4的齿顶部较为平整。需要表述的是，各种模具的数量以及排列不局限于本实施例的设计，实际生产中，每组模具的数量根据钢带材料的硬度、轧齿深度等综合确定。
轧制钢带时，钢带在钢带通道中运行时依次被预开齿辊1、深化辊2、碾高辊3、整形辊4轧制，之后，钢带从整形辊4与导向辊5之间离开，至此，0度直角轧齿钢带已经完工，结合图3和图4，展示钢带在不同轧制步骤后的侧面形状以及截面形状，根据具体的使用场合不同，还可对0度直角轧齿钢带进行后续加工，形成其他类型的压花直槽齿。
在实际生产过程中，钢带一般为铜、铝、或合金材料制成，根据材料的硬度不同，深化步骤的重复次数不同，当钢带为铜或铝材料制成时，深化步骤的次数为一次，当钢带为合金材料制成时，合金比如为哈氏合金、铁素体合金，深化步骤的次数为多次。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种0度大深度直齿钢带轧制方法，其特征在于，包括如下步骤：
预开齿：使用齿顶角较大、顶部较尖的模具轧制钢带，直至钢带表面开出基本齿形；
深化：使用齿间距相同但齿顶角逐步减小的模具将钢带上的齿形逐渐加深；
碾高：使用齿间距相同、齿形角相同但齿宽逐步加宽、齿间隙逐渐缩小的模具，碾压钢带上的齿形，使齿形逐渐增高，齿厚度逐渐减薄；
整形：使用与钢带预期齿形完美咬合的模具对齿形进行整形，表面压光。
2.根据权利要求1所述的0度大深度直齿钢带轧制方法，其特征在于，所述钢带为铜、铝、或合金材料制成。
3.根据权利要求1所述的0度大深度直齿钢带轧制方法，其特征在于，当钢带为铜或铝材料制成时，所述深化步骤的次数为一次。
4.根据权利要求1所述的0度大深度直齿钢带轧制方法，其特征在于，当钢带为合金材料制成时，所述深化步骤的次数为多次。
5.根据权利要求1所述的0度大深度直齿钢带轧制方法，其特征在于，在所述深化步骤中，所述模具依次设置有三个或者三个以上。
6.根据权利要求1所述的0度大深度直齿钢带轧制方法，其特征在于，在所述碾高步骤中，所述模具设置有两个或者两个以上。
7.一种0度大深度直齿钢带轧制装置，其特征在于，包括轧制组件以及导向机构，所述轧制组件与所述导向机构之间形成有钢带通道，所述轧制组件包括预开齿辊(1)、深化辊(2)、碾高辊(3)、整形辊(4)，所述预开齿辊(1)、深化辊(2)、碾高辊(3)、整形辊(4)沿水平方向依次设置，且所述深化辊(2)、碾高辊(3)均设有多个，所述导向机构处于所述轧制组件的下方，所述导向机构包括多个间隔设置的导向辊(5)，所述导向辊(5)与所述预开齿辊(1)、深化辊(2)、碾高辊(3)、整形辊(4)均平行设置。
8.根据权利要求7所述的0度大深度直齿钢带轧制装置，其特征在于，每个所述预开齿辊(1)、深化辊(2)、碾高辊(3)、整形辊(4)的正下方均对应设置有一个所述导向辊(5)。
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