CN1822906A - 轧制装置及使用该装置生产具有混杂横截面的制品的方法 - Google Patents

Abstract

一种轧制装置，该装置包括第一工作辊(25)和与该第一工作辊相配合的第二工作辊(26)，以用于轧制金属坯板P从而制造具有混杂横截面的金属制品，该金属制品包括其一侧为平面的板部和多个从板部的另一侧与其成一体地竖直突出并彼此间隔开的脊部。第一工作辊(25)在其周向表面内形成有脊部形成环形凹槽(39、31)，该环形凹槽形成在该周向表面的整个圆周上并沿第一工作辊(25)的轴向以一定间隔布置。所述两个工作辊(25、26)转动使得第一工作辊(25)的所有脊部形成环形凹槽(29、31)中最深的凹槽的底面的圆周速度不小于第二工作辊(26)的周向表面的圆周速度。

Description

轧制装置及使用该装置生产具有混杂横截面的制品的方法

相关申请的交叉参考

本申请是根据35U.S.C.§111(a)提交的申请，并根据35U.S.C.§119(e)(1)要求根据35U.S.C.§111(b)于2003年6月16日提交的临时申请No.60/478,346的优先权。

技术领域

本发明涉及轧制装置以及一种使用该轧制装置生产具有混杂横截面的制品的方法。

文中以及所附权利要求中使用的术语“铝”除了纯铝之外还包括铝合金。

背景技术

近年来，机动车空调装置中广泛使用图16所示的冷凝器来代替传统的蛇形冷凝器，这种冷凝器包括：一对彼此平行地设置且相互间隔开的集管80、81，由铝制成并在其两端连接到两个集管80、81的平行的扁平制冷管82，均设置在相邻制冷管82之间的气流间隙内并钎焊在该相邻管82上的波纹状铝制翅片83，连接到第一集管80的外周壁上端的入口管84，连接到第二集管81的外周壁下端的出口管85，设置在第一集管80内并位于该集管的中部上方的第一隔板86，以及设置在第二集管81内并位于该集管的中部下方的第二隔板87；入口管84和第一隔板86之间的制冷管82的数量、第一隔板86和第二隔板87之间的制冷管82的数量以及第二隔板87和出口管85之间的制冷管82的数量自上而下减小以提供通道组。以气相流入入口管84的制冷剂在以液相经由出口管85流出之前，曲折地流过冷凝器中的通道组单元。所述结构的冷凝器被称为平行流冷凝器，并可实现高效率、低压力损失以及超紧凑。

需要所述冷凝器的制冷管82具有优异的热交换效率，并且能抵抗待引入该制冷管中的高压气态制冷剂的压力。此外，需要该管的壁厚小且高度低，以便使冷凝器紧凑。

已知一种热交换效率优异并且适于用作这种制冷管82的扁平管，该扁平管包括：上壁和下壁，在其各自的右侧边和左侧边使上壁和下壁互连的右侧壁和左侧壁，以及在左、右侧壁之间彼此间隔开地沿管的纵向延伸并使上壁和下壁互连的多个加强壁，该管具有形成在其内的平行的流体通道；各加强壁这样形成：将从上壁与其一体地向下突出的向下的脊部和从下壁与其一体地向上突出的向上的脊部相互对接地钎焊在一起(见日本专利文献No.2915660，图4)。

这种扁平管由具有混杂横截面的单个金属板制品制成，该金属板制品具有：两个通过连接部相互连接的平面壁形成部，在每个平面壁形成部的与连接部相对的侧边缘处从平面壁形成部与该平面壁形成部成一体地突出的侧壁脊部，以及从每个平面壁形成部与该平面壁形成部成一体地向内突出的加强壁脊部；该扁平管这样制造：即在连接部将该金属板制品弯曲成U字形以使侧壁脊部以及各对相对应的加强壁脊部相互对接，然后钎焊相应的对接脊部对。

在上述文献中还公开了另一种热交换效率优异并且适于用作这种制冷管82的扁平管。该扁平管包括：上部和下壁，在其各自的右侧边和左侧边使上壁和下壁互连的右侧壁和左侧壁，以及在左、右侧壁之间彼此间隔开地沿管的纵向延伸并使上壁和下壁互连的多个加强壁，该管具有形成在其内的平行的流体通道；各加强壁通过将从上壁和下壁中的至少一个与所述壁成一体地向内突出的加强壁脊部钎焊到另一壁的平的内表面上而形成。

这种扁平管由具有混杂横截面的单个金属板制品制成，该金属板制品具有：两个通过连接部相互连接的平面壁形成部，在每个平面壁形成部的与连接部相对的侧边缘处从平面壁形成部与该平面壁形成部成一体地突出的侧壁脊部，以及沿与侧壁脊部相同的方向从至少一个平面壁形成部与该平面壁形成部成一体地突出的加强壁脊部；该扁平管这样制造：即在连接部将金属板制品弯曲成U字形，以使侧壁脊部相互对接并使在上述一个平面壁形成部上的加强壁脊部的外端与另一平面壁形成部接触，然后将侧壁脊部相互钎焊在一起并将该加强壁脊部的外端与另一个平面壁形成部钎焊在一起。

如上述文献中所公开的，所述具有混杂横截面的制品通过使在其两侧具有钎焊材料层的钎焊板材通过轧制装置而制成，该轧制装置包括第一工作辊和第二工作辊，该第一工作辊在其整个圆周上具有用于形成侧壁脊部和加强壁脊部的脊部形成环形凹槽(形成脊部的环形凹槽)，第二工作辊具有光滑的柱状周向表面。

在轧制板由具有两个工作辊的轧制装置制造的情况下，这两个工作辊通常由高速工具钢制成，并且各自具有直径相同的周向表面。当使钎焊板通过包括第一工作辊和第二工作辊—其中第一工作辊在其整个圆周上具有用于形成侧壁脊部和加强壁脊部的脊部形成环形凹槽，第二工作辊具有光滑的柱状周向表面—的轧制装置来制造上述具有混杂横截面的制品时，第一工作辊周向表面的无脊部形成环形凹槽的部分的直径通常等于第二工作辊的周向表面的直径。

但是，这种轧制装置的问题是，第一工作辊中的脊部形成环形凹槽的底部的磨损速度高于估计值。

为了防止具有光滑柱状周向表面的工作辊的磨损，已提出在该辊的周向表面内形成微小的表面不规则部，以用于贮存冷轧润滑油(见文献JP-ANo.1998-166010)。

但是，对于用于具有脊部形成凹槽以便制造具有混杂横截面的制品-例如上述制品的工作辊中的脊部形成凹槽，仍需寻求防止该凹槽的底部磨损的方法。

本发明的一个目的是克服上述问题，并提供一种轧制装置和一种使用该装置来制造具有混杂横截面的制品的方法，其中该轧制装置包括在其周向表面内具有脊部形成环形凹槽并可防止该凹槽的底部磨损的工作辊。

发明内容

本发明人已经对引起轧制装置中脊部形成环形凹槽(形成脊部的环形凹槽)的底面磨损的原因进行了深入研究，发现脊部形成环形凹槽的底面的圆周速度大大小于材料在轧制装置的两个工作辊的输出侧的速度，并且由于这两个速度的差值金属材料在脊部形成环形凹槽的底面上施加较大的摩擦力，从而导致环形凹槽底面逐渐磨损。本发明是基于这些发现完成的。本发明包括以下模式。

1)一种轧制装置，该装置包括第一工作辊和与该第一工作辊配合工作的第二工作辊，以用于轧制金属坯板从而制造具有混杂横截面的金属制品，该金属制品包括板部和多个从该板部的一侧与板部成一体地竖直突出并且相互间隔开的脊部，该第一工作辊在其周向表面内具有多个脊部形成环形凹槽，所述凹槽形成在该周向表面的整个圆周上并沿第一工作辊的轴向以一定间隔布置，所述两个工作辊可转动，使得第一工作辊上所有脊部形成环形凹槽中最深的凹槽的底面的圆周速度不小于第二工作辊的周向表面的圆周速度。

2)上述段落1)中所述的轧制装置，其中，第二工作辊单独用于第一工作辊，该第一工作辊上所有脊部形成环形凹槽中最深的凹槽的底面的直径不小于该第二工作辊的周向表面的直径，这两个工作辊以相同的转数转动。

3)上述段落1)中所述的轧制装置，其中，围绕第一工作辊的圆周以一定间隔设置多个第二工作辊，所述第二工作辊的周向表面的直径与该第一工作辊的所有脊部形成环形凹槽中最深的凹槽的底面的直径不同，第一工作辊以与第二工作辊不同的转数转动。

4)上述段落1)中所述的轧制装置，其中，整个第一工作辊中最深的脊部形成环形凹槽的底面具有由(烧结)硬质合金制成的表面层。

5)上述段落1)中所述的轧制装置，其中，第一工作辊在其周向表面内具有多个脊部形成环形凹槽。

6)上述段落5)中所述的轧制装置，其中，第一工作辊包括轧辊辊身和固定在该轧辊辊身的两端并且直径大于轧辊辊身的直径的凸缘，该轧辊辊身由硬质合金制成，在该轧辊辊身的周向表面内形成有多个脊部形成环形凹槽。

7)上述段落5)中所述的轧制装置，其中，第一工作辊整体由硬质合金制成。

8)上述段落1)中所述的轧制装置，其中，第一工作辊包括多个沿一直线堆叠并且具有不同直径的盘状物，以及一对设置在该盘状物叠层两端并将所述盘状物固定地保持在一起的凸缘，每个盘状物均具有用作工作表面的外周向表面，盘状物包括位于将不形成脊部的部分处的大直径盘状物以及布置在将形成各脊部的部分处的小直径盘状物，小直径盘状物的直径比大直径盘状物的直径小的量对应于脊部的高度，脊部形成环形凹槽形成在布置有小直径盘状物的相应部分处。

9)上述段落8)中所述的轧制装置，其中，小直径盘状物由硬质合金制成。

10)上述段落1)中所述的轧制装置，其中，脊部形成环形凹槽的数量是至少为2的偶数个，沿第一工作辊的轴向设置的所有脊部形成环形凹槽关于该第一工作辊在轴向方向上的中心对称。

11)上述段落10)中所述的轧制装置，其中，所有脊部形成环形凹槽的深度相同。

12)上述段落10)中所述的轧制装置，其中，相互对称的脊部形成环形凹槽对的宽度彼此相等。

13)上述段落12)中所述的轧制装置，其中，脊部形成环形凹槽的数量是至少为4的偶数个，除了分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽之外的所有脊部形成环形凹槽的宽度相等，所述位于两端的两个脊部形成环形凹槽的宽度大于其它脊部形成环形凹槽的宽度。

14)上述段落10)中所述的轧制装置，其中，第一工作辊的周向表面在该第一工作辊的轴向中心处形成有环形凹槽，该环形凹槽形成在该周向表面的整个圆周上，并且宽度大于脊部形成环形凹槽的宽度，深度小于脊部形成环形凹槽的深度。

15)上述段落1)中所述的轧制装置，其中，脊部形成环形凹槽的数量至少为3个，设置在第一工作辊的沿轴向相对的端部处的两个脊部形成环形凹槽关于该第一工作辊在轴向方向上的中心对称，其它脊部形成环形凹槽设置在所述两个脊部形成环形凹槽之间。

16)上述段落15)中所述的轧制装置，其中，脊部形成环形凹槽的数量至少为4个，除了分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽之外的脊部形成环形凹槽关于该第一工作辊在轴向方向上的中心不对称。

17)上述段落15)中所述的轧制装置，其中，分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽的深度彼此相等，其它脊部形成环形凹槽的深度相等，所述位于两端的两个脊部形成环形凹槽的深度小于其它脊部形成环形凹槽的深度。

18)上述段落15)中所述的轧制装置，其中，分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽的宽度彼此相等。

19)上述段落18)中所述的轧制装置，其中，除了分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽之外的所有脊部形成环形凹槽的宽度相等，所述位于两端的两个脊部形成环形凹槽的宽度大于其它脊部形成环形凹槽的宽度。

20)上述段落15)中所述的轧制装置，其中，第一工作辊的周向表面在该第一工作辊的轴向中心处形成有环形凹槽，该环形凹槽形成在该周向表面的整个圆周上，并且宽度大于脊部形成环形凹槽的宽度，深度小于脊部形成环形凹槽的深度。

21)上述段落10)或15)中所述的轧制装置，其中，分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽之一在其底面内设置有沿其整个圆周的环形沟槽，以用于形成突出部；所述两个位于端部处的脊部形成环形凹槽中的另一个在其底面上设置有沿其整个圆周的环形突出部，以用于形成与由该环形沟槽所形成的突出部相配合的凹槽。

22)上述段落1)中所述的轧制装置，其中，所有脊部形成环形凹槽的深度相等。

23)上述段落22)中所述的轧制装置，其中，脊部形成环形凹槽的数量至少为3个，所述分别设置在两端的两个脊部形成环形凹槽的宽度彼此相等。

24)一种制造具有混杂横截面的制品的方法，其特征在于，使金属坯板在根据权利要求1-23中的任一项所述的轧制装置的第一和第二工作辊之间通过。

25)上述段落24)中所述的制造具有混杂横截面的制品的方法，其中，该金属坯板包括在其至少一个将设置脊部的侧面上具有钎焊材料层的铝制钎焊板材。

对于上述段落1)至3)中所述的轧制装置，所述两个工作辊转动使得第一工作辊的所有脊部形成环形凹槽中最深的凹槽的底面的圆周速度不小于第二工作辊的周向表面的圆周速度，从而金属材料在输出侧的速度和该底面的圆周速度之间的差值小于现有技术中的速度差。这减小了由金属材料和底面之间的摩擦所导致的底面的磨损。

对于上述段落4)至9)中所述的轧制装置，脊部形成环形凹槽的底面具有由硬质合金制成的表面层，从而可更有效地防止该底面磨损。

上述段落10)至23)中所述的轧制装置适于制造具有混杂横截面的制品，同时防止了第一工作辊中最深的脊部形成环形凹槽的底面的磨损。

上述段落24)中所述的方法适于制造具有混杂横截面的制品，同时防止了第一工作辊中最深的脊部形成环形凹槽的底面的磨损。

对于上述段落25)中所述的用于制造具有混杂横截面的制品的方法，金属坯板包括在其至少一个将设置脊部的侧面上具有钎焊材料层的铝制钎焊板材。因此，该方法具有以下优点。由于钎焊材料层由比普通铝硬的Al-Si合金制成，所以在此情况下，脊部形成环形凹槽的底面会显著磨损。但是，当使用上述段落1)至23)中所述的轧制装置制造具有混杂横截面的制品时，即便所使用的金属坯板是在其将设置脊部的侧面上具有钎焊材料层的铝制钎焊板材，仍可防止脊部形成环形凹槽的底面的磨损。

附图说明

图1是示出本发明的轧制装置实施例1的垂直剖视图；

图2是沿图1的线II-II的剖视图；

图3是使用图1的轧制装置制造的具有混杂横截面的制品的主视图；

图4是示出使用图3所示的具有混杂横截面的制品制造扁平管的方法的主视图；

图5是示出使用图4的方法制造的扁平管的横剖视图；

图6是与图2对应的视图，示出本发明的轧制装置实施例2；

图7是与图2对应的视图，示出本发明的轧制装置实施例3；

图8是使用图7的轧制装置制造的具有混杂横截面的制品的主视图；

图9是示出使用图8所示的具有混杂横截面的制品制造扁平管的方法的主视图；

图10是示出使用图9的方法制造的扁平管的横剖视图；

图11是与图2对应的视图，示出本发明的轧制装置实施例4；

图12是使用图11的轧制装置制造的具有混杂横截面的制品的主视图；

图13是示出使用图12所示的具有混杂横截面的制品制造扁平管的方法的主视图；

图14是示出使用图13的方法制造的扁平管的横剖视图；

图15是示出本发明的轧制装置的另一实施例的垂直剖视图；

图16是示出用于机动车空调装置的冷凝器的透视图。

具体实施方式

下面将参照附图详细说明本发明的实施例。在下面的说明中，图2至14的上侧和下侧以及左手侧和右手侧将被分别称为“上”、“下”、“左”和“右”。此外，在这些附图中，相同的部件将由相同的标号指示，并且将不再重复说明。

实施例1

此实施例在图1至5中示出。

图1和2示出实施例1的轧制装置，图3示出使用该装置制造的具有混杂横截面的制品—即用于制造扁平管的金属板。图4示出使用该金属板制造扁平管的方法，图5示出该扁平管。

首先参照图5，下面将说明使用通过实施例1的轧制装置制造的具有混杂横截面的制品所制成的扁平管。

扁平管1包括：彼此相对的上壁和下壁(一对平面壁)2、3，在上、下壁各自的左侧边缘和右侧边缘使所述上、下壁2、3互连的左侧壁和右侧壁4、5，以及在左、右侧壁4、5之间彼此间隔开地纵向延伸并使上、下壁2、3互连的多个加强壁6。管1具有形成在该管内的平行的流体通道7。尽管未示出，但是每个加强壁6都具有多个用于保持相邻的流体通道7相互连通的连通孔。当从上向下看时，所有连通孔交错布置。

左侧壁4通过将从上壁2的左侧边缘与该上壁成一体地向下突出的侧壁脊部9和从下壁3的左侧边缘与该下壁成一体地向上突出的侧壁脊部10相互对接并(软)钎焊在一起而形成。

每个加强壁6均通过将从上壁2与该上壁成一体地向下突出的加强壁脊部11和从下壁3与该下壁成一体地向上突出的加强壁脊部12相互对接并钎焊在一起而形成。

扁平管1由金属板15制成，该金属板是图3中所示的具有混杂横截面的制品。用于制造扁平管的金属板15由其两侧具有钎焊材料层的铝制钎焊板材制成；该金属板包括：扁平上壁形成部(平面壁形成部)17和扁平下壁形成部(平面壁形成部)18，使上壁形成部17和下壁形成部18互连以便提供右侧壁5的连接部16，分别在上壁形成部17和下壁形成部18的与该连接部16相对的侧边缘处从该上壁形成部和下壁形成部与之成一体地向上突出以便形成左侧壁4的侧壁脊部9、10，以及分别从上壁形成部17和下壁形成部18与之成一体地向上突出并以一定间隔横向布置的多个加强壁脊部11、12。上壁形成部17上的加强壁脊部11与下壁形成部18上的加强壁脊部12关于金属板15在该金属板的宽度方向上的中心线对称。侧壁脊部9、10和所有加强壁脊部11、12的高度相同。侧壁脊部9、10的厚度彼此相等，所有加强壁脊部11、12的厚度也相等。侧壁脊部9、10的厚度大于加强壁脊部11、12的厚度。确定弯曲位置的脊部(位置确定脊部)21一体地形成在连接部16的主要部分上，而不是沿金属板的整个长度形成在金属板的左侧边缘和右侧边缘。该位置确定脊部21的高度小于侧壁脊部9、10和加强壁脊部11、12的高度，其宽度大于脊部9、10、11、12的宽度。上壁形成部17和下壁形成部18的下表面均在所述形成部的与连接部16相对的侧边缘处具有斜面23，该斜面沿横向向外向上倾斜。除了斜面23之外，上壁形成部17和下壁形成部18以及连接部16的下表面都是平的且位于同一水平面内。

侧壁脊部9、10以及加强壁脊部11、12在铝制钎焊板材的一侧上形成且与该板材形成一体，该板材在其两侧均具有钎焊材料覆层。这样就在侧壁脊部9、10和加强壁脊部11、12的两侧和端面上以及在上壁形成部和下壁形成部17、18的上、下表面上形成了钎焊材料层(未示出)。脊部9、10、11、12的端面上的钎焊材料层的厚度大于其它部分上的钎焊材料层的厚度。下壁形成部18上的侧壁脊部10在外端部形成有突出部19，该突出部与该脊部成一体且沿该脊部的纵向延伸。另一方面，上壁形成部17上的侧壁脊部9在外端部形成有沿该脊部的纵向延伸的凹槽20，以使突出部19能压入该凹槽内。在突出部19的外端面和两侧表面上以及在限定了凹槽20的脊部9的内底面和两侧表面上存在钎焊材料层。

扁平管1这样制造：即通过成形轧制工艺在连接部16的左、右两侧边缘渐进地弯曲金属板15(见图4(a))，最后将板15弯曲成U字形，以使侧壁脊部9、10以及每对相对应的加强壁脊部11、12相互对接，将突出部19压入凹槽20，从而得到折叠体22(见图4(b))；然后将侧壁脊部9、10以及每对相对应的加强壁脊部11、12相互钎焊在一起。此时，左侧壁4由相互钎焊在一起的侧壁脊部9、10形成，右侧壁5由连接部16形成，上壁2由上壁形成部17形成，下壁3由下壁形成部18形成，加强壁6由各对相对应的加强壁脊部11、12形成。

在将扁平管16用作例如图16中所示冷凝器的制冷管82的情况下，这种扁平管1可与该冷凝器同时制造。更具体地，冷凝器制造方式如下。首先，制备多个折叠体22、一对均具有其数量等于折叠体22的数量的插孔的铝制集管80、81、以及多个波纹状铝制翅片83。随后，将该对集管80、81间隔开设置，将多个折叠体22和翅片83交替设置，并将折叠体22的两端放入集管80、81的对应插孔内。然后，在预定的温度下加热所得的装置，以便利用金属板15的钎焊材料层将每个折叠体22的侧壁脊部9、10以及每对相对应的加强壁脊部11、12钎焊在一起，并同时将折叠体22钎焊在集管80、81上以及将波纹状翅片83钎焊在各相邻的折叠体22对上。这样，就制成了冷凝器。该冷凝器1与压缩机和蒸发器一起提供制冷循环，并且可被安装在例如机动车内以用作机动车空调装置。

下面将参照图1和2说明用于制造形成扁平管所用金属板15的轧制装置。该轧制装置包括第一工作辊25和与该第一工作辊25配合工作的第二工作辊26，以便轧制金属坯板P。

第一工作辊25包括轧辊辊身27以及固定在轧辊辊身27的两端并且直径大于轧辊辊身27的凸缘28。轧辊辊身27由硬质合金-例如JIS V10、JIS V20、JIS V30、JIS V40、JIS V50或JIS V60-制成。

在轧辊辊身27的在轴向上相对的端部处的周向表面上分别形成有用于形成相应侧壁脊部9、10的第一环形凹槽29。轧辊辊身27的周向表面上具有偶数个第二环形凹槽31，所述凹槽形成在轧辊辊身的位于所述两个第一环形凹槽29之间的部分并且沿轴向以一定间隔设置，以用于形成加强壁脊部11、12。所有环形凹槽29、31关于轧辊辊身27-即第一工作辊25-在其轴向方向上的中心对称(双向对称)。所有环形凹槽29、31的深度相等。所述两个第一环形凹槽29的宽度彼此相等，所有第二环形凹槽31的宽度也相等，第一环形凹槽29的宽度大于第二环形凹槽31的宽度。其中一个第一环形凹槽29的底面具有沿其整个圆周的环形沟槽29a，以用于形成突出部19。另一个第一环形凹槽29的底面在整个圆周上一体地具有环形突出部29b，以用于形成凹槽20，该凹槽20用于使由环形沟槽29a形成的突出部19配合在其内。轧辊辊身27-即第一工作辊25-的周向表面在相对于其轴向方向的中心处在整个圆周上形成有用于形成弯曲位置确定脊部21的第三环形凹槽32，该第三环形凹槽32的宽度大于所有环形凹槽29、31的宽度，而其深度小于所有环形凹槽29、31的深度。

第二工作辊26由模具钢、高速工具钢、硬质合金等一体地形成，并且在两端具有小直径部33。可用的硬质合金为例如已经说明的用于制造第一工作辊25的轧辊辊身27的硬质合金。除了小直径部33外，第二工作辊26的大直径部34配合在第一工作辊25的位于凸缘28之间的轧辊辊身27上，并具有用作工作表面34a的周向表面。第二工作辊26的工作表面34a在其两端具有斜面形成部34b，所述斜面形成部以直径沿轴向向外逐渐增大的方式倾斜。第二工作辊26的除了该斜面形成部34b之外的工作表面34a为柱面30。

第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2等于第一工作辊25的第一环形凹槽29和第二环形凹槽31的底面的半径R1，并且这两个工作辊25、26以相同的转数转动。因此，第一工作辊25的第一和第二环形凹槽29、31的底面的圆周速度等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度。顺便提及，通过使第一工作辊25的第一和第二环形凹槽29、31的底面的半径R1不小于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2并使这两个工作辊25、26以相同的转数转动，可以使第一工作辊25的第一和第二环形凹槽29、31的底面的圆周速度不小于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度。

用于形成扁平管的金属板15这样制成：使形式为其两侧具有钎焊材料层的铝制钎焊板材的金属坯板P在轧制装置的第一工作辊25和第二工作辊26之间通过，以便将形成在第一工作辊25内的第一环形凹槽29、环形沟槽29a、环形突出部29b、第二环形凹槽31和第三环形凹槽32以及形成在第二工作辊26上的斜面形成部34b转印到金属坯板P。

现在假设材料在将金属坯板P供应给该装置的输入侧的速度为V1，材料在金属坯板P从该装置输出的输出侧的速度为V0，第一工作辊25内的第一和第二环形凹槽29、31的底面的圆周速度(＝第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度)为VR，第一工作辊25在未形成环形凹槽29、31的部分的周向表面的圆周速度为Vr。则V0＞VR＞Vr＞V1。因此，材料在输出侧的速度V0和第一工作辊25内的第一和第二环形凹槽29、31的底面的圆周速度VR之间的差—即V0-VR—小于材料在输出侧的速度V0和第一工作辊25在未形成环形凹槽29、31的部分处的周向表面的圆周速度Vr-即V0-Vr，因此金属材料施加在环形凹槽29、31的底面上的摩擦力小于其中使Vr等于第二工作辊26的工作表面34a的圆周速度的传统轧制装置中的摩擦力，从而可防止磨损环形凹槽29、31的底面。

第一工作辊25在未形成环形凹槽29、31的部分处的周向表面的圆周速度Vr大于其中使Vr等于第二工作辊26的工作表面34a的圆周速度的传统装置中的速度，但是该圆周速度Vr不可能大于材料在输出侧的速度V0，因此材料在输出侧的速度V0与圆周速度Vr之间的差—即V0-Vr—小于传统装置中的速度差。因此，可更有效地防止磨损第一工作辊25的未形成环形凹槽29、31的部分。

实施例2

图6示出该实施例，该实施例是用于制造其形状与第一实施例1所制造的形状相同的金属板15的轧制装置，以便形成扁平管。

参照图6，该轧制装置的第一工作辊35具有轧辊辊身36，该轧辊辊身包括三种盘状物37、38、39A和39B，这些盘状物的直径不同且沿同一直线堆叠。这些盘状物37、38、39A和39B一起固定地保持在叠层两侧的一对左、右凸缘28之间。具有中直径的盘状物37位于第一工作辊35的关于该辊轴向方向的中心。在盘状物37的两侧，交替地设置有大直径盘状物38和小直径盘状物39B。在工作辊35的两端设置有两个小直径盘状物39A。大直径盘状物38设置在该辊的不形成金属板15的脊部9-12的相应部分。中直径盘状物37和大直径盘状物38均由模具钢、高速工具钢、硬质合金等制成，并且每个盘状物均具有用作工作表面的周向表面。可用的硬质合金的示例为JIS V10、JIS V20、JIS V30、JIS V40、JIS V50、JIS V60等。小直径盘状物39A、39B由硬质合金-例如JIS V10、JIS V20、JIS V30、JIS V40、JIS V50或JIS V60-制成，并且每个盘状物均具有用作工作表面的周向表面。所有大直径盘状物38的半径都相等。中直径盘状物37的半径小于大直径盘状物38的半径。所有小直径盘状物39A、39B的半径均相等—该半径等于第二工作辊26的工作表面34a的周向表面30的半径R2，并且小于中直径盘状物37的半径。位于两端的两个小直径盘状物39A的厚度彼此相等，所有其它的小直径盘状物39B的厚度也相等。两端处的小直径盘状物39A的厚度大于其它小直径盘状物39B的厚度。所有小直径盘状物39A、39B的厚度小于中直径盘状物37的厚度。位于一端的小直径盘状物39A的外圆周在其整个圆周上形成有用于形成突出部19的环形沟槽39a。类似地，位于另一端的小直径盘状物39A的外圆周在其整个圆周上形成有用于形成凹槽20的环形突出部39b，该凹槽用于使由沟槽39a所形成的突出部19配合在其内。

第三环形凹槽32由中直径盘状物37和该中直径盘状物两侧的两个大直径盘状物38形成。第一环形凹槽29由每端的小直径盘状物39A与该盘状物39A两侧的大直径盘状物38和凸缘28形成。第二环形凹槽31由其它剩余的小直径盘状物39B与每个盘状物39B两侧的两个大直径盘状物38形成。

第一和第二工作辊35、26适于以相同转数转动。由于所有小直径盘状物39A、39B的半径等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2，所以第一工作辊35的第一和第二环形凹槽29、31的底面的圆周速度等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度。顺便提及，通过使第一工作辊35的所有小直径盘状物39A、39B的底面的半径不小于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2并使这两个工作辊35、26以相同转数转动，可以使第一工作辊25内第一和第二环形凹槽29、31的底面的圆周速度不小于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度。

使用轧制装置以与实施例1相同的方式制造形成扁平管所周的金属板15。与实施例1一样，可防止磨损第一和第二环形凹槽29、31的底面。

实施例3

图7至10示出该实施例。

图7示出实施例3的轧制装置，图8示出将要使用该装置制造的具有混杂横截面的制品-即用于制造扁平管的金属板。图9示出使用该金属板制造扁平管的方法，图10示出所制造的扁平管。

首先参照图10，将说明使用通过实施例3的轧制装置制造的具有混杂横截面的制品所制造的扁平管。

扁平管40具有均包括从上壁2与其成一体地向下突出且钎焊在下壁3上的加强壁脊部41的加强壁6以及均包括从下壁3与其成一体地向上突出且钎焊在上壁2上的加强壁脊部42的加强壁6，前者壁6和后者壁6沿横向交替设置。除了该特征之外，扁平管40与已经参照实施例1说明的扁平管1相同。

扁平管40由图8所示的金属板45制成。用于制造该扁平管的金属板45的形式为在其两侧具有钎焊材料层的铝制钎焊板材。该金属板具有从上壁形成部17和下壁形成部18与所述形成部成一体地向上突出并沿横向以预定间隔设置的加强壁脊部41、42，上壁形成部17上的加强壁脊部41和下壁形成部18上的加强壁脊部42关于该金属板在宽度方向上的中心线不对称。脊部41、42的高度相同，该高度约为两个侧壁脊部9、10的高度的两倍。加强壁脊部41、42的厚度相同，该厚度小于侧壁脊部9、10的厚度。除了这些特征之外，金属板45与参照实施例1说明的金属板15相同。与实施例1一样，在脊部41、42的两侧和外端部上形成有钎焊材料层(未示出)。在脊部41、42的外端部上的钎焊材料层的厚度大于其它部分上的钎焊材料层的厚度。

扁平管40是这样制造的：通过成形轧制工艺在连接部16的左右两侧边缘渐进地弯曲金属板45(见图9(a))，最后将板45弯曲成U字形以使侧壁脊部9、10相互对接、使突出部19压入凹槽20、使上壁形成部17的加强壁脊部41与下壁形成部18相接触、使下壁形成部18的加强壁脊部42与上壁形成部17相接触，从而得到折叠体22(见图9(b))；然后将侧壁脊部9、10相互钎焊在一起、将上壁形成部17的加强壁脊部41钎焊在下壁形成部18上、将下壁形成部18的加强壁脊部42钎焊在上壁形成部17上。此时，左侧壁4由相互钎焊在一起的侧壁脊部9、10形成，右侧壁5由连接部16形成，上壁2由上壁形成部17形成，下壁3由下壁形成部18形成，加强壁6由各加强壁脊部41、42形成。

在将扁平管40用作例如图16中所示的冷凝器的制冷管82的情况下，这种扁平管40可与该冷凝器同时制造。

下面将参照图7说明用于制造形成扁平管所用的金属板45的轧制装置。在实施例3的轧制装置的情况下，第一工作辊46的轧辊辊身27由硬质合金-例如JIS V10、JIS V20、JIS V30、JIS V40、JIS V50或JIS V60-制成。轧辊辊身27具有多个第四环形凹槽47，这些凹槽形成在位于该轧辊辊身两侧的第一环形凹槽29之间的周向表面内，并且沿轴向以一定间隔设置，以用于形成加强壁脊部41、42。沿轴向方向设置的第四环形凹槽47关于轧辊辊身27-即第一工作辊46-在其轴向方向上的中心不对称。所有凹槽47的深度相同，该深度约为第一环形凹槽29的深度的两倍。所有第四环形凹槽47的宽度相同，该宽度小于第一环形凹槽29的宽度。

第一工作辊46上第四环形凹槽47的底面的半径等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2，并且这两个工作辊46、26以相同转数转动。因此，第一工作辊46上第四环形凹槽47的底面的圆周速度等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度。顺便提及，通过使第一工作辊46的第四环形凹槽47的底面的半径不小于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2并使这两个工作辊46、26以相同转数转动，可以使第一工作辊46的第四环形凹槽47的底面的圆周速度不小于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度。

使用轧制装置以与实施例1相同的方式制造形成扁平管所用的金属板45。与实施例1一样，可防止磨损第四环形凹槽47的底面。

类似于实施例2，实施例3的第一工作辊46的轧辊辊身27可以包括多个沿同一直线堆叠的直径不同的盘状物，以便提供该辊身27的第一环形凹槽29、第四环形凹槽47和位置确定脊部环形凹槽32。在这种情况下，通过其外圆周提供第四环形凹槽47的底面的盘状物由硬质合金-例如JISV10、JIS V20、JIS V30、JIS V40、JIS V50或JIS V60-制成。使这些盘状物的半径等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2。

实施例4

图11至14示出该实施例。

图11示出实施例4的轧制装置，图12示出使用该装置制造的具有混杂横截面的制品—即用于制造扁平管的构件。图13示出使用该构件制造扁平管的方法，图14示出该扁平管。

首先参见图14，将说明使用通过实施例4的轧制装置制造的具有混杂横截面的制品所制造的扁平管。

扁平管50包括：平的上、下壁51、52，在其各自的左、右侧边缘使该上壁和下壁51、52互连的相对的双结构左、右侧壁53、54，以及在左、右侧壁53、54之间相互间隔开地纵向延伸并且使上、下壁51、52互连的多个加强壁55。该管50具有在形成该管内的平行的流体通道56。扁平管50由铝制的下部构件57和铝制的上部构件58制成，该下部构件构成下壁52、左侧壁和右侧壁53、54以及加强壁55，该上部构件58构成上壁51以及左、右侧壁53、54。尽管未示出，但是每个加强壁55都具有多个用于保持相邻流体通道56相互连通的连通孔。当从上向下看时，所有连通孔交错设置。

每个相对的侧壁53、54均是通过将从上壁51的左、右侧缘与该上壁成一体地向下突出的向下的侧壁脊部59和从下壁52的左、右侧边缘与该下壁成一体地向上突出的向上的侧壁脊部60相互重叠地钎焊在一起而形成的，其中向下的脊部59位于外侧。向上的脊部60的上端钎焊在上壁51上。加强壁55是通过将从下壁52与该下壁成一体地向上突出的加强壁脊部61钎焊在上壁51上而形成的。向上的侧壁脊部60和所有的加强壁脊部61的厚度与高度都相同。

下部构件57是将使用实施例4的轧制装置制造的具有混杂横截面的制品。

参照图12，下部构件57包括：平的下壁形成部62，分别从该下壁形成部62的两侧与其成一体地向上突出的向上的侧壁脊部60，以及多个在侧壁脊部60之间相互隔开地纵向延伸并从该上壁形成部62与之成一体地向上突出的加强壁脊部61。下部构件57还具有斜面63，该斜面形成在该下部构件57的下表面的两侧并沿横向向外向上倾斜。

如图13(a)所示，上部构件58是由在其两侧具有钎焊材料层的铝制钎焊板材通过合适的方法-例如成形轧制、压力加工或轧制-制成的。该上部构件58包括平的上壁形成部64和向下的侧壁脊部59，所述侧壁脊部分别从上壁形成部64的两侧边缘与该上臂形成部成一体地向下突出并且将重叠在下部构件57的各侧壁脊部60的外侧上。上部构件58的上壁形成部64的宽度稍大于下部构件57的宽度，以便使上部构件58配合在构件57上。

将上部构件58放置在下部构件57上，其中，使向下的侧壁脊部59重叠在相应向上的侧壁脊部60的外部，并使加强壁脊部61的上端与该构件58的上壁形成部64接触(见图13(a))。然后，使向下的侧壁脊部59的下端变形并与各斜面63紧密接触，从而将这两个构件57、58暂时保持在一起(见图13(b))。之后，将每对相邻的侧壁脊部59、60相互钎焊在一起、将向上的侧壁脊部60和加强壁脊部61的上端钎焊在上壁形成部64上、并将向下的侧壁脊部59的变形部分钎焊在相应斜面63上。这样，就制成了扁平管50。此时，左、右侧壁53、54由各对钎焊的脊部59、60形成，上壁51由上壁形成部64形成，下壁52由下壁形成部62形成，加强壁55由加强壁脊部61形成。

在将扁平管50用作例如图16中所示的冷凝器的制冷管82的情况下，这种扁平管50可与该冷凝器同时制造。

接下来，将参照图11说明用于制造下部构件57的轧制装置。在实施例4的轧制装置的情况中，第一工作辊65的轧辊辊身27由硬质合金-例如JIS V10、JIS V20、JIS V30、JIS V40、JIS V50或JIS V60-制成。轧辊辊身27在其周向表面内具有第一环形凹槽66和多个第二环形凹槽67，第一环形凹槽66形成在该轧辊辊身的两侧以用于制造侧壁脊部60，第二环形凹槽67形成在相对的第一环形凹槽66之间并以一定间隔沿轴向设置，以用于形成加固壁脊部61。该第一环形凹槽66和所有第二环形凹槽67的深度和宽度相等。

该第一工作辊65的第一环形凹槽66和第二环形凹槽67的底面的半径等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2，并且这两个工作辊65、26以相同转数转动。因此，第一工作辊65的第一环形凹槽66和第二环形凹槽67的底面的圆周速度等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度。顺便提及，通过使第一工作辊65的第一环形凹槽66和第二环形凹槽67的底面的半径不小于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2并使这两个工作辊65、26以相同转数转动，可以使第一工作辊65的第一环形凹槽66和第二环形凹槽67的底面的圆周速度不小于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的圆周速度。

使用轧制装置以与实施例1相同的方式制造下部构件57。与实施例1一样，可防止磨损第一环形凹槽66和和第二环形凹槽67的底面。

如所述实施例2一样，在实施例4的情况下，可沿同一直线堆叠多个直径不同的盘状物，以提供具有第一环形凹槽66和第二环形凹槽67的第一工作辊。在这种情况下，通过其外圆周提供第一和第二环形凹槽66、67的底面的盘状物由硬质合金-例如JIS V10、JIS V20、JIS V30、JIS V40、JIS V50或JIS V60制成。使这些盘状物的半径等于第二工作辊26的工作表面34a的柱面30的半径R2。

根据实施例1至4，该轧制装置是将单个第二工作辊26用于单个第一工作辊25、35、46或65的类型，但是这种设置不是限制性的；本发明还可应用于所谓的行星式轧制装置，如图15所示，其中围绕单个第一工作辊70的圆周以一定间隔设置有多个第二工作辊71。在这种情况下，第一工作辊70的结构与实施例1-4中的第一工作辊25、35、46或65的结构相同。尽管第二工作辊71的直径小于第一工作辊70的直径，但是在转动时第一辊70的转数与第二辊71不同，从而最深的脊部形成环形凹槽的底面的圆周速度不小于第二工作辊71的除其斜面形成部之外的工作表面的圆周速度。

工业适用性

本发明提供了一种适用于制造具有混杂横截面的金属制品的轧制装置，该金属制品包括在其一侧上具有的平面的板部和多个从该板部的另一侧向上延伸的脊部，所述脊部与该板部成一体且相互间隔开。

Claims (25)

1.一种轧制装置，该装置包括第一工作辊和与该第一工作辊配合工作的第二工作辊，以用于轧制金属坯板从而制造具有混杂横截面的金属制品，该金属制品包括板部和多个从该板部的一侧与板部成一体地竖直突出并且相互间隔开的脊部，该第一工作辊在其周向表面内具有多个脊部形成环形凹槽，所述脊部形成环形凹槽形成在该周向表面的整个圆周上并沿第一工作辊的轴向以一定间隔布置，所述两个工作辊可转动，使得第一工作辊上所有脊部形成环形凹槽中最深的凹槽的底面的圆周速度不小于第二工作辊的周向表面的圆周速度。

2.根据权利要求1的轧制装置，其特征在于，第二工作辊单独用于第一工作辊，第一工作辊上所有脊部形成环形凹槽中最深的凹槽的底面的直径不小于第二工作辊的周向表面的直径，这两个工作辊以相同的转数转动。

3.根据权利要求1的轧制装置，其特征在于，围绕第一工作辊的圆周以一定间隔设置多个第二工作辊，所述第二工作辊的周向表面的直径与该第一工作辊的所有脊部形成环形凹槽中最深的凹槽的底面的直径不同，第一工作辊以与第二工作辊不同的转数转动。

4.根据权利要求1的轧制装置，其特征在于，整个第一工作辊中最深的脊部形成环形凹槽的底面具有由硬质合金制成的表面层。

5.根据权利要求1的轧制装置，其特征在于，第一工作辊在其周向表面内具有多个脊部形成环形凹槽。

6.根据权利要求5的轧制装置，其特征在于，第一工作辊包括轧辊辊身和固定在该轧辊辊身的两端并且直径大于轧辊辊身的直径的凸缘，该轧辊辊身由硬质合金制成，在该轧辊辊身的周向表面内形成有多个脊部形成环形凹槽。

7.根据权利要求5的轧制装置，其特征在于，第一工作辊整体由硬质合金制成。

8.根据权利要求1的轧制装置，其特征在于，第一工作辊包括多个沿一直线堆叠并且具有不同直径的盘状物，以及一对设置在盘状物叠层两端并将所述盘状物固定地保持在一起的凸缘，每个盘状物均具有用作工作表面的外周向表面，盘状物包括位于将不形成脊部的部分处的大直径盘状物以及位于将形成各脊部的部分处的小直径盘状物，小直径盘状物的直径比大直径盘状物的直径小的量对应于脊部的高度，脊部形成环形凹槽形成在布置有小直径盘状物的相应部分处。

9.根据权利要求8的轧制装置，其特征在于，小直径盘状物由硬质合金制成。

10.根据权利要求1的轧制装置，其特征在于，脊部形成环形凹槽的数量是至少为2的偶数个，沿第一工作辊的轴向设置的所有脊部形成环形凹槽关于该第一工作辊在轴向方向上的中心对称。

11.根据权利要求10的轧制装置，其特征在于，所有脊部形成环形凹槽的深度相同。

12.根据权利要求10的轧制装置，其特征在于，相互对称的脊部形成环形凹槽对的宽度彼此相等。

13.根据权利要求12的轧制装置，其特征在于，脊部形成环形凹槽的数量是至少为4的偶数个，除了分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽之外的所有脊部形成环形凹槽的宽度相等，所述位于两端的两个脊部形成环形凹槽的宽度大于其它脊部形成环形凹槽的宽度。

14.根据权利要求10的轧制装置，其特征在于，第一工作辊的周向表面在该第一工作辊的轴向中心处形成有环形凹槽，该环形凹槽形成在该周向表面的整个圆周上，并且宽度大于脊部形成环形凹槽的宽度，深度小于脊部形成环形凹槽的深度。

15.根据权利要求1的轧制装置，其特征在于，脊部形成环形凹槽的数量至少为3个，设置在第一工作辊的沿轴向相对的端部处的两个脊部形成环形凹槽关于该第一工作辊在轴向方向上的中心对称，其它脊部形成环形凹槽设置在所述两个脊部形成环形凹槽之间。

16.根据权利要求15的轧制装置，其特征在于，脊部形成环形凹槽的数量至少为4个，除了分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽之外的脊部形成环形凹槽关于该第一工作辊在轴向方向上的中心不对称。

17.根据权利要求15的轧制装置，其特征在于，分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽的深度彼此相等，其它脊部形成环形凹槽的深度相等，所述位于两端的两个脊部形成环形凹槽的深度小于其它脊部形成环形凹槽的深度。

18.根据权利要求15的轧制装置，其特征在于，分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽的宽度彼此相等。

19.根据权利要求18的轧制装置，其特征在于，除了分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽之外的所有脊部形成环形凹槽的宽度相等，所述位于两端的两个脊部形成环形凹槽的宽度大于其它脊部形成环形凹槽的宽度。

20.根据权利要求15的轧制装置，其特征在于，第一工作辊的周向表面在该第一工作辊的轴向中心处形成有环形凹槽，该环形凹槽形成在该周向表面的整个圆周上，并且宽度大于脊部形成环形凹槽的宽度，深度小于脊部形成环形凹槽的深度。

21.根据权利要求10或15的轧制装置，其特征在于，分别位于两端的两个脊部形成环形凹槽之一在其底面内设置有沿其整个圆周的环形沟槽，以用于形成突出部；所述两个位于端部处的脊部形成环形凹槽中的另一个在其底面上设置有沿其整个圆周的环形突出部，以用于形成与由该环形沟槽所形成的突出部相配合的凹槽。

22.根据权利要求1的轧制装置，其特征在于，所有脊部形成环形凹槽的深度相等。

23.根据权利要求22的轧制装置，其特征在于，脊部形成环形凹槽的数量至少为3个，所述分别设置在两端的两个脊部形成环形凹槽的宽度彼此相等。

24.一种制造具有混杂横截面的制品的方法，其特征在于，使金属坯板在根据权利要求1-23中的任一项所述的轧制装置的第一和第二工作辊之间通过。

25.根据权利要求24的制造具有混杂横截面的制品的方法，其特征在于，该金属坯板包括在其至少一个将设置脊部的侧面上具有钎焊材料层的铝制钎焊板材。

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