CN201122071Y - 基于切削-挤压复合成形的翅片管结构 - Google Patents

基于切削-挤压复合成形的翅片管结构 Download PDF

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李淑娟
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Abstract

本实用新型公开的一种基于切削-挤压复合成形的翅片管结构，包括基管，基管的外表面上以连续螺旋形式设置有多个翅片，翅片的根部与基管连成一体。本实用新型的翅片管结构，热交换效率高，而且加工简单，生产成本低，并通过改变刀具的形状、尺寸，根据工程上对各种翅片结构和形状的要求形成各种翅形。

Description

基于切削-挤压复合成形的翅片管结构
技术领域
本实用新型属于热交换行业中热交换元件制造技术领域，涉及一种翅片管结构，具体涉及一种采用切削-挤压成形方法在换热元件表面上形成换热效果良好的翅片结构，特别适用薄壁管增大换热面积和提高换热效率的换热器制造中。
背景技术
热交换管在工业及家电等工业领域有着广泛的应用。其主要功能是完成传热、冷凝、沸腾、热辐射等多种形式的热交换，因此提高热交换效率是换热管追求的主要目标。要提高热交换率，最直接最有效的方法就是增加换热面积，常用的热交换管有组装式、焊接式结构、滚压成形肋管等。这些结构存在的主要缺点是：(1)制造工艺复杂，由于工序多，要求多，而且大多需要专用设备，生产率低，生产成本高；(2)制件使用性能差，整机组装结构热阻大，传热效率低，使用中会产生振动和噪声，使用寿命低；(3)机构庞大，浪费材料。如鳍片结构，通过铣削切除多余材料，留下鳍片用以换热，从而浪费大量材料。由于这些因素，大家一直在努力探索新型的翅片管结构。具有代表性的是华南理工大学开发的劈切-犁削方法形成的翅片管结构，采用楔型刀具切入工件表面，靠刀具两侧挤压使金属隆起，形成翅片，其主要缺点是在薄壁管上成翅有困难，翅片高度比较低，换热面积小，翅形结构单一。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于切削-挤压复合成形的翅片管结构，其热交换效率高，而且加工简单，生产成本低。
本实用新型所采用的技术方案是，基于切削-挤压复合成形的翅片管结构，包括基管，基管的外表面上以连续螺旋形式设置有多个翅片，翅片的根部与基管连成一体。
本实用新型的特点还在于，
两翅片之间的轴向距离为0.5～5mm。
翅片的厚度为0.5～3mm。
翅片的翅尖至翅根之间的垂直值为0.5～6mm。
翅片与轴线之间的夹角在水平面上的投影为45°～-135°。
翅片的翅尖两条边线形成的夹角在水平面上投影为10°～45°。
基管的内管壁到翅片的翅根间距离为0.3～1.5mm。
翅片为直翅、正向斜翅或反向斜翅。
本实用新型的翅片管是在基管表面直接切削-挤压形成的，采用普通设备即可完成，方法简单，设备通用，翅片结构及尺寸容易调整和改变，散热效果好，制造成本低。
附图说明
图1是本实用新型翅片管结构的剖面示意图；
图2是本实用新型翅片管的各种直翅结构示意图；
图3是本实用新型翅片管的各种非直翅结构的示意图。
图中：1.毛坯管，2.翅片，3.基管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型翅片管沿中心线的剖视图在水平面上的投影，通过对毛坯管1的表面进行切削-挤压，形成基管3以及和基管3连成一体的翅片2，共有6个参数描述翅片管。
螺距f：两翅片之间的轴向距离，取值0.5～5mm；
翅片厚度b：单个翅片的厚度测量值，取值0.5～3mm；
翅片高度h：翅尖至翅根之间的垂直测量值，取值0.5～6mm
翅向角κr′：翅片与轴线之间的夹角在水平面上的投影，取值45°～-135°；
翅尖角
Figure Y20072012621100051
：翅尖两条边线形成的夹角在水平面上投影10°～45°；
基管厚度k：内管壁到翅根间距离0.3～1.5mm。
如图2所示，加工时通过改变刀具副偏角大小及副切削刃的线型结构，可以形成各种非直翅结构，如直翅、正向斜翅或反向斜翅，以满足工程上对各种翅片结构和形状的要求。
取螺距f的不同数值，可以形成如图3所示的长疏形翅或矮密翅结构。
本实用新型的工作过程是：毛坯管1的两端留出15～30mm的光管，按照切削-挤压复合成形的方法在毛坯管1上形成基管3和翅片2，把翅片管两端和散热器壁牢固连接，冷热介质分别从管内外通过，完成换热。

Claims (8)

1.基于切削-挤压复合成形的翅片管结构，包括基管(3)，其特征在于，所述基管(3)的外表面上以连续螺旋形式设置有多个翅片(2)，翅片(2)的根部与基管(3)连成一体。
2.按照权利要求1所述的翅片管结构，其特征在于，所述的两翅片(2)之间的轴向距离为0.5～5mm。
3.按照权利要求1所述的翅片管结构，其特征在于，所述翅片(2)的厚度为0.5～3mm。
4.按照权利要求1所述的翅片管结构，其特征在于，所述翅片(2)的翅尖至翅根之间的垂直值为0.5～6mm。
5.按照权利要求1所述的翅片管结构，其特征在于，所述的翅片(2)与轴线之间的夹角在水平面上的投影为45°～-135°。
6.按照权利要求1所述的翅片管结构，其特征在于，所述翅片(2)的翅尖两条边线形成的夹角在水平面上投影为10°～45°。
7.按照权利要求1所述的翅片管结构，其特征在于，所述基管(3)的内管壁到翅片(2)的翅根间距离为0.3～1.5mm。
8.按照权利要求1所述的翅片管结构，其特征在于，所述的翅片(2)为直翅、正向斜翅或反向斜翅。
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