CN115121718A - 一种d形换热管成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于换热管成型技术领域，具体涉及一种D形换热管成型装置。其包括成型模具和转动组件，成型模具包括固定框、与固定框可滑动地连接的移动部、与固定框连接的成型凹模和与移动部连接的成型压模，成型凹模用于容置换热管，移动部可带动成型压模靠近或远离成型凹模，成型压模靠近成型凹模时，成型压模与成型凹模围合形成D形成型腔体，D形成型腔体的高度沿长度方向由一端向另一端逐渐变小，且成型压模可挤压位于D形成型腔体内的换热管，转动组件与换热管的一端连接，转动组件转动时带动换热管由D形成型腔体的高度较大的一端向另一端移动。本发明能提高成型效率，并且其成型的换热管能大幅度提高换热效率。

Description

一种D形换热管成型装置

技术领域

本发明属于换热管成型技术领域，具体涉及一种D形换热管成型装置。

背景技术

换热管是换热器的元件之一，用于两介质之间热量的交换，具有的良好的导热性和等温性，它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置,而且几乎没有热损耗,因此它被称作传热超导体,其导热系数为铜的数千倍。市场上使用的换热水箱较多采用换热管进行，换热管按螺旋状形成盘管套设在换热水箱。但是现有技术中，换热水箱为圆柱形，换热管大多数为圆管，其在按螺旋状形套设在换热水箱，其与换热水箱为线接触，而导致接触面积较小，换热效率较低；而D形换热管一般具有平面段和弧面段，其通过平面段的一侧按螺旋状形套设在换热水箱，其与换热水箱为面接触，可增大接触面积，从而大幅度提高换热效率。

现有技术中的其他技术领域，也有D形管，D形管成型工艺采用分段式挤压成型，其原理是，成型压模和成型凹模相配合是具有D形的成型腔体，圆管的某段放置在成型压模和成型凹模之间，成型压模和成型凹模相互靠近，施加一定压力使位于成型腔体中的该段圆管变为D形管，成型压模和成型凹模相互远离，将下一段圆管移入放置在成型压模和成型凹模之间，继续进行挤压成型，如此重复多次，可将一整条长的圆管变为D形管。但是该成型工艺的效率较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供D形换热管成型装置。

本发明提供一种D形换热管成型装置，其包括成型模具和转动组件，所述成型模具包括固定框、与所述固定框可滑动地连接的移动部、与所述固定框连接的成型凹模和与所述移动部连接的成型压模，所述成型凹模用于容置换热管，所述移动部可带动所述成型压模靠近或远离所述成型凹模，所述成型压模靠近所述成型凹模时，所述成型压模与所述成型凹模围合形成D形成型腔体，所述D形成型腔体的高度沿长度方向由一端向另一端逐渐变小，且所述成型压模可挤压位于所述D形成型腔体内的换热管，所述转动组件与所述换热管的一端连接，所述转动组件转动时带动所述换热管由所述D形成型腔体的高度较大的一端向另一端移动。

优选地，所述成型凹模为排列成行的多个转轮凹模，所述转轮凹模可转动地连接在所述固定框上，所述转轮凹模沿外周开设有的弧面凹槽，所述凹槽用于容置换热管；所述成型压模为排列成行的多个转轮压模，所述转轮压模可转动地连接在所述移动部上，所述转轮压模与所述转轮凹模相对应设置，所述转轮压模的靠近所述凹槽一端的端面与所述凹槽的高度，沿所述转轮压模的行方向逐个变小，所述转轮压模靠近所述转轮凹模时，所述转轮压模的端面与所述凹槽围合形成所述D形成型腔体。

优选地，所述转轮压模的轴心同在一个平面上，且所述转轮压模的轴心与所述转轮凹模的轴心平行，所述转轮压模的半径沿所述转轮压模的行方向逐个变小，所述转轮凹模的结构及半径相同；所述转轮压模通过轴承可转动地连接在所述移动部上，所述转轮凹模通过轴承可转动地连接在所述固定框上。

优选地，所述转轮凹模的数量为3-5个，且每个转轮凹模均设置有所述凹槽，所述转轮压模的数量与所述转轮凹模的数量相同。

优选地，所述成型模具还包括两个导向轮，其中一个所述导向轮与所述转轮凹模排列成行，另一个与所述转轮压模排列成行，且所述导向轮设位于半径最小的转轮压模前端，所述导向轮沿外周开设有的弧面滑动槽，所述滑动槽与换热管相适配。

优选地，所述成型模具组件还包括气缸，所述气缸与所述移动部连接，且所述气缸位于所述移动部的远离所述成型凹模的一端，所述移动部的侧面设置有滑轨，所述固定框上开设有与所述滑轨相配合的滑槽。

优选地，所述D形换热管成型装置还包括升降装置，所述升降装置包括驱动装置、与所述驱动装置连接的丝杠、升降块和导向块；所述丝杠和导向块均沿所述转动组件的轴向方向设置，所述丝杠贯穿所述升降块的中部且所述丝杠与所述升降块相配合；所述升降块的一端开设有与所述导向块相配合的导向槽，另一端与所述成型模具连接，所述驱动装置带动所述丝杠转动时，所述升降块可沿所述转动组件的轴向方向上下运动。

优选地，所述转动组件包括转动装置、压紧装置、与所述压紧装置可相对转动连接的上安装座，与所述转动装置连接的下安装座，所述上安装座与下安装座间隔设置，所述压紧装置可带动所述上安装座靠近或远离所述下安装座，所述下安装座的上表面开设有安装槽，所述安装槽用于安装换热水箱，所述转动装置转动时，使安装在所述上安装座和下安装座之间的所述换热水箱转动，且可使成型后的换热管绕在所述换热水箱的外周。

优选地，所述D形换热管成型装置还包括控制器和升降装置，所述控制器分别与所述升降装置和转动组件连接，所述升降装置与所述成型模具连接，所述升降装置可带动所述成型模具沿所述转动组件的轴向方向运动，所述转动装置上开设有用于安装换热水箱的安装槽，所述转动装置转动时可带动所述换热水箱转动，成型后的换热管可按螺旋状绕在所述换热水箱的外周。

优选地，所述D形换热管成型装置还包括工作台，所述升降装置的下端与所述工作台且所述升降装置沿轴向方向设置，所述转动组件的下端与所述工作台且所述转动组件沿轴向方向设置，所述成型模具与所述升降装置连接，所述升降装置带动所述成型模具上下运动。

本发明提供一种D形换热管成型装置，其能提高成型效率，并且其成型的换热管能提高接触面积，从而大幅度提高换热效率。

附图说明

通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为实施例提供的D形换热管成型装置的结构示意图；

图2为实施例提供的成型组件的俯视图；

图3为实施例提供的成型组件的后视图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为实施例提供的转轮凹模和转轮压模相配合的结构示意图；

图6为实施例提供的转轮凹模和转轮压模相配合的右视图；

图7为图6的B-B剖视图；

图8为实施例提供的D形成型腔体的结构示意图；

图9为实施例提供的转动组件和换热水箱相配合的结构示意图；

图10为图9的C-C剖视图；

图11为实施例提供的升降装置和成型组件的结构示意图。

图中：成型组件1、转动组件2、升降装置3、工作台4、换热管5、换热水箱6；

固定框101、移动部102、转轮凹模103、凹槽104、转轮压模105、端面106、导向轮107、滑动槽108、气缸109、滑轨110、滑槽111、轴承112、连接轴113、D形成型腔体114

转动装置201、压紧装置202、推动杠203、转动轴204、上安装座205、下安装座206；

驱动装置301、丝杠302、升降块303、导向块304、导向槽305；

其中h为D形成型腔体的高度；y为成型时换热管的移动方向。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种D形换热管5成型装置，其包括成型模具和转动组件2，成型模具包括固定框101、与固定框101可滑动地连接的移动部102、与固定框101连接的成型凹模和与移动部102连接的成型压模，成型凹模用于容置换热管5，移动部102可带动成型压模靠近或远离成型凹模，成型压模靠近成型凹模时，成型压模与成型凹模围合形成D形成型腔体114，D形成型腔体114的高度沿长度方向由一端向另一端逐渐变小，且成型压模可挤压位于D形成型腔体114内的换热管5，转动组件2与换热管5的一端连接，转动组件2转动时带动换热管5由D形成型腔体114的高度较大的一端向另一端移动。D形成型腔体114可由一个成型压模与一个成型凹模围合形成，例如，由一个平面的成型压模和一个截面为半圆的弧面成型凹模围合形成；在一些实施例中，也可由多个成型压模和成型凹模一一对应匹配形成。D形成型腔体114的的高度是指D形成型腔体114上的平面段与弧线段的距离。

使用时，将换热管5放置与成型凹模内，成型压模向成型凹模方向移动，到达预定位置时，成型压模和成型凹模围合形成D形成型腔体114，成型压模保持对换热管5施加朝向成型凹模一端的压力，使位于D形成型腔体114的换热管5靠近成型压模的一侧沿成型凹模的一侧变形，通过转动组件2转动时带动换热管5在D形成型腔体114内移动，使得圆形的换热管5在D形成型腔体114内沿D形成型腔体114长度方向逐渐变成所需的D形换热管5。通过上述设计，本申请结合了挤压成型和拉伸成型的优点，其能全段挤压成型，即一根换热管5可以连续地一次成型，通过将D形成型腔体114设置成尺寸逐渐变小的方式，可极大的降低本申请采用的成型方式时换热管5进入D形换热管5的阻力，本申请能提高成型效率，通过挤压成型和拉伸成型，换热管5成型效果更好，成型后的换热管5能提高接触面积，从而大幅度提高换热效率。

在优选实施例中，成型凹模为排列成行的多个转轮凹模103，转轮凹模103可转动地连接在固定框101上，转轮凹模103沿外周开设有的弧面凹槽104，凹槽104用于容置换热管5；成型压模为排列成行的多个转轮压模105，转轮压模105可转动地连接在移动部102上，转轮压模105与转轮凹模103相对应设置，转轮压模105的靠近凹槽104一端的端面106与凹槽104的高度，沿转轮压模105的行方向逐个变小，转轮压模105靠近转轮凹模103时，转轮压模105的端面106与凹槽104围合形成D形成型腔体114。凹槽104一般为大小相同的半圆弧面的凹槽104，转轮压模105与转轮凹模103的数量相同，且一一对应设置，换热管5移动方向，第一个转轮压模105的端面106与第一个转轮凹模103的凹槽104相配合形成第一个D形成型腔体114，第二个转轮压模105的端面106与第二个转轮凹模103的凹槽104相配合形成第二个D形成型腔体114，依次类推形成排列成行的多个D形成型腔体114，且D形成型腔体114的高度逐渐变小。由于本申请采用挤压成型和拉伸成型相结合方式成型，成型压模始终对换热管5施加压力，换热管5通过成型凹模和成型压模时，换热管5与成型凹模和成型压模产生较大摩擦力，而本实施例通形成型腔体的高度逐渐变小，配合转轮凹模103和转轮压模105对换热管5成型，在使用时圆形的换热管5从第一个D形成型腔体114依次通过最后的D形成型腔体114，逐渐成型为所需的D形换热管5，在转动组件2拉动换热管5，转轮凹模103和转轮压模105始终与换热管5保持相对滚动，其滚动摩擦力较滑动摩擦力更低。因此采用滚动方式配合成型腔体的高度逐渐变小，可降低摩擦力，大幅度提高成型速度同时防止换热管5被划伤，且更适用换热管5这些管壁较薄的工件成型。

进一步的实施例，转轮凹模103和转轮压模105的数量均为3个，相配合形成3组成型转轮，且具有3组D形成型腔体114，通过研究发现，组数越多，摩擦力变小，成型速度变快，不易划伤换热管5，但是每组成型转轮对换热管5施加的压力变小，成型效果较差；组数越少，摩擦力变大，成型速度变慢，易划伤换热管5，但是每组成型转轮对换热管5施加的压力变大，成型效果较好，采用3组成型转轮配合，其综合效果较好。

在优选实施例中，转轮压模105的轴心同在一个平面上，且转轮压模105的轴心与转轮凹模103的轴心平行，转轮压模105的半径沿转轮压模105的行方向逐个变小，转轮凹模103的结构及半径相同；转轮压模105通过轴承112可转动地连接在移动部102上，转轮凹模103通过轴承112可转动地连接在固定框101上。通过轴承112设计，可延长转轮压模105和转轮凹模103的使用寿命，同时当需要加工不同尺寸的换热管5时，可对应替换不同尺寸的转轮压模105和转轮凹模103。进一步地，轴承112与连接轴113配合使用，连接轴113排列成两行，这两行连接轴113分别连接在固定框101和移动部102上。

在优选实施例中，成型模具还包括两个导向轮107，其中一个导向轮107与转轮凹模103排列成行，另一个与转轮压模105排列成行，且导向轮107设位于半径最小的转轮压模105前端，导向轮107沿外周开设有的弧面滑动槽108，滑动槽108与换热管5相适配。进一步地，两个导向轮通轴承112和连接轴113连接在固定框101上。两个导向轮107分别设置在换热管5移动方向的第一个转轮压模105和第一个转轮凹模103的前面。通过导向轮107的设计，可加快管件通过D形成型腔体114的速度，可优化成型工艺。

在优选实施例中，成型模具组件还包括气缸109，气缸109与移动部102连接，且气缸109位于移动部102的远离成型凹模的一端，移动部102的侧面设置有滑轨110，固定框101上开设有与滑轨110相配合的滑槽111。通过气缸109驱动移动部102移动，同时能为换热管5成型提供所需要的压力。更进一步地，气缸109与控制器连接，通过控制气压控制移动部102移动并提为供挤压成型提供所需要的压力，优化成型工艺。

在优选实施例中，D形换热管5成型装置还包括升降装置3，升降装置3包括驱动装置301、与驱动装置301连接的丝杠302、升降块303和导向块304；丝杠302和导向块304均沿转动组件2的轴向方向设置，丝杠302贯穿升降块303的中部且丝杠302与升降块303相配合；升降块303的一端开设有与导向块304相配合的导向槽305，另一端与成型模具连接，驱动装置301带动丝杠302转动时，升降块303可沿转动组件2的轴向方向上下运动。在使用时，换热管5一端与转动组件2连接，转动组件2转动时带动换热管5移动并绕在转动组件2上，通过升降块303带动成型组件1沿转动组件2的轴向方向上下移动，即可将换热管5按螺旋状盘旋在转动组件2上。升降装置3为丝杆升降机，导向块304的数量为两个，通过升降装置3可将成型后的D形换热管5盘绕在成型组件1上，并盘绕成换热水箱6所需的螺旋状，同时使D形换热管5成型装置占地更小。

转动组件2包括转动装置201、压紧装置202、与压紧装置202可相对转动连接的上安装座205，与转动装置201连接的下安装座206，上安装座205与下安装座206间隔设置，压紧装置202可带动上安装座205靠近或远离下安装座206，下安装座206的上表面开设有安装槽，安装槽用于安装换热水箱6，转动装置201转动时，使安装在上安装座205和下安装座206之间的换热水箱6转动，且可使成型后的换热管5绕在换热水箱6的外周。使用时，上安装座205与下安装座206相分离，将热水箱的下端安装在下安装座206的安装槽内，然后压紧装置202向下运动，带动上安装座205压在换热水箱6的上端，使换热水箱6相对于上安装座205与下安装座206固定，转动装置201转动时，带动换热水箱6转动，使换热管5盘绕在换热水箱6内，完成后上安装座205往上运动，即可取出换热水箱6。进一步地，压紧装置202还包括推动杠203，和与推动杠203可转动连接的转动轴204，转动轴204与上安装座205连接，使得换热水箱6转动时，转动轴204和上安装座205伴随转动，而压紧装置202和推动杠203保持不动。通过上述设置可使换热管5盘绕换热水箱6上，同时使D形换热管5成型装置占地更小。

在优选实施例中，D形换热管5成型装置还包括控制器和升降装置3，控制器分别与升降装置3和转动组件2连接，升降装置3与成型模具连接，升降装置3可带动成型模具沿转动组件2的轴向方向运动，转动装置201上开设有用于安装换热水箱6的安装槽，转动装置201转动时可带动换热水箱6转动，成型后的换热管5可按螺旋状绕在换热水箱6的外周。控制器可通过控制升降装置3的升降速度和转动组件2的转动速度，实现按需求将D形换热管5按螺旋形盘绕在换热水箱6上，实现换热管5成型及盘绕在换热水箱6的工序一体化，提高效率，同时降低整体产线的占地面积。

在优选实施例中，D形换热管5成型装置还包括工作台4，升降装置3的下端与工作台4且升降装置3沿轴向方向设置，转动组件2的下端与工作台4且转动组件2沿轴向方向设置，成型模具与升降装置3连接，升降装置3带动成型模具上下运动。工作台4的设计，为升降装置3和转动组件2提供支撑作用同时使各个组件更集中。

本发明提供一种D形换热管5成型装置，其能提高成型效率，并且其成型的换热管5能提高接触面积，从而大幅度提高换热效率。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种D形换热管成型装置，其特征在于，包括成型模具和转动组件，所述成型模具包括固定框、与所述固定框可滑动地连接的移动部、与所述固定框连接的成型凹模和与所述移动部连接的成型压模，所述成型凹模用于容置换热管，所述移动部可带动所述成型压模靠近或远离所述成型凹模，所述成型压模靠近所述成型凹模时，所述成型压模与所述成型凹模围合形成D形成型腔体，所述D形成型腔体的高度沿长度方向由一端向另一端逐渐变小，且所述成型压模可挤压位于所述D形成型腔体内的换热管，所述转动组件与所述换热管的一端连接，所述转动组件转动时带动所述换热管由所述D形成型腔体的高度较大的一端向另一端移动。

2.如权利要求1所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述成型凹模为排列成行的多个转轮凹模，所述转轮凹模可转动地连接在所述固定框上，所述转轮凹模沿外周开设有的弧面凹槽，所述凹槽用于容置换热管；所述成型压模为排列成行的多个转轮压模，所述转轮压模可转动地连接在所述移动部上，所述转轮压模与所述转轮凹模相对应设置，所述转轮压模的靠近所述凹槽一端的端面与所述凹槽的高度，沿所述转轮压模的行方向逐个变小，所述转轮压模靠近所述转轮凹模时，所述转轮压模的端面与所述凹槽围合形成所述D形成型腔体。

3.如权利要求2所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述转轮压模的轴心同在一个平面上，且所述转轮压模的轴心与所述转轮凹模的轴心平行，所述转轮压模的半径沿所述转轮压模的行方向逐个变小，所述转轮凹模的结构及半径相同；所述转轮压模通过轴承可转动地连接在所述移动部上，所述转轮凹模通过轴承可转动地连接在所述固定框上。

4.如权利要求2所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述转轮凹模的数量为3-5个，且每个转轮凹模均设置有所述凹槽，所述转轮压模的数量与所述转轮凹模的数量相同。

5.如权利要求3所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述成型模具还包括两个导向轮，其中一个所述导向轮与所述转轮凹模排列成行，另一个与所述转轮压模排列成行，且所述导向轮设位于半径最小的转轮压模前端，所述导向轮沿外周开设有的弧面滑动槽，所述滑动槽与换热管相适配。

6.如权利要求1所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述成型模具组件还包括气缸，所述气缸与所述移动部连接，且所述气缸位于所述移动部的远离所述成型凹模的一端，所述移动部的侧面设置有滑轨，所述固定框上开设有与所述滑轨相配合的滑槽。

7.如权利要求1所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述D形换热管成型装置还包括升降装置，所述升降装置包括驱动装置、与所述驱动装置连接的丝杠、升降块和导向块；所述丝杠和导向块均沿所述转动组件的轴向方向设置，所述丝杠贯穿所述升降块的中部且所述丝杠与所述升降块相配合；所述升降块的一端开设有与所述导向块相配合的导向槽，另一端与所述成型模具连接，所述驱动装置带动所述丝杠转动时，所述升降块可沿所述转动组件的轴向方向上下运动。

8.如权利要求1所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述转动组件包括转动装置、压紧装置、与所述压紧装置可相对转动连接的上安装座，与所述转动装置连接的下安装座，所述上安装座与下安装座间隔设置，所述压紧装置可带动所述上安装座靠近或远离所述下安装座，所述下安装座的上表面开设有安装槽，所述安装槽用于安装换热水箱，所述转动装置转动时，使安装在所述上安装座和下安装座之间的所述换热水箱转动，且可使成型后的换热管绕在所述换热水箱的外周。

9.如权利要求1所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述D形换热管成型装置还包括控制器和升降装置，所述控制器分别与所述升降装置和转动组件连接，所述升降装置与所述成型模具连接，所述升降装置可带动所述成型模具沿所述转动组件的轴向方向运动，所述转动装置上开设有用于安装换热水箱的安装槽，所述转动装置转动时可带动所述换热水箱转动，成型后的换热管可按螺旋状绕在所述换热水箱的外周。

10.如权利要求8所述D形换热管成型装置，其特征在于，所述D形换热管成型装置还包括工作台，所述升降装置的下端与所述工作台且所述升降装置沿轴向方向设置，所述转动组件的下端与所述工作台且所述转动组件沿轴向方向设置，所述成型模具与所述升降装置连接，所述升降装置带动所述成型模具上下运动。

Images