DE19652995A1

DE19652995A1 - Apparatus for production of apertures

Info

Publication number: DE19652995A1
Application number: DE1996152995
Authority: DE
Inventors: Erwin Skiba; Karl-Heinz Dipl Ing Staffa
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-06-25

Abstract

The apparatus for production of apertures (9) in a collector pipe (3) takes the form of a die made up of halves. The top half (5) is provided with slits (7), and is separated from the bottom half (4) by a separation plane (6). The two die halves fill the interior of the collector pipe, and are longitudinally displaceable relative to one another. The apparatus is characterised by the fact that the top and bottom halves (5, 4) are shaped as pipe sections, with the separation plane (6) inclined to the longitudinal axis of the pipe (3) and shaped as a wedge surface.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zweiteilige Matrize zum Herstel len von Durchzügen für Flachrohre in einem einstückigen Sammelrohr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a two-part die for manufacture len of passages for flat tubes in a one-piece manifold according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Werkzeug wurde durch die DE-A 43 34 203 der Anmelde rin bekannt, wobei es sich ebenfalls um eine zweiteilige Matrize handelt, die massiv ausgebildet ist und eine in Axialrichtung des Sammelrohres verlaufende Trennfläche aufweist. Dieses Werkzeug ist insgesamt relativ aufwendig und kompliziert in der Herstellung.Such a tool was described in DE-A 43 34 203 of the application rin known, which is also a two-part die acts, which is solid and one in the axial direction of the Collector pipe extending separating surface. This tool is overall relatively complex and complex to manufacture.

Eine prinzipiell ähnliche Vorrichtung zur Herstellung von Durchzügen für Rundrohre wurde durch die US-A 4,679,289 bekannt: In diesem Falle ist ebenfalls eine zweiteilige Matrize, bestehend aus einem Ober- und einem Unterteil vorgesehen, die durch eine in Längsrich tung des Rohres verlaufende Trennebene geteilt und somit axial ge geneinander verschiebbar sind. Dadurch kann nach dem Herstellen der Durchzüge zunächst das Unterteil ausgefahren, dann das Oberteil ab gesenkt werden, so daß es von den Durchzügen frei kommt, um dann aus dem Rohr herausgezogen zu werden. A basically similar device for the production of swaths for round tubes was known from US-A 4,679,289: In this Trap is also a two-part matrix consisting of one Upper and a lower part provided by a in the longitudinal direction device of the pipe extending parting plane divided and thus axially ge are mutually displaceable. This can be done after making the Passages first extend the lower part, then the upper part be lowered so that it is clear of the swaths and then out to be pulled out of the pipe.

Schließlich wurde durch die DE-A 29 07 414 eine Vorrichtung zur Her stellung von Durchzügen für Muttergewinde in Hohlprofilen bekannt, wobei die Matrize ebenfalls aus einem Ober- und einem Unterteil be steht, die durch eine Keilfläche voneinander getrennt sind. Beide Matrizenteile sind im wesentlichen massiv ausgebildet und an ein Vierkant-Hohlprofil bezüglich ihres Querschnittes angepaßt. Nach dem Herstellen der Durchzüge wird der untere keilförmige Teil der Ma trize aus dem Hohlprofil herausgezogen, so daß das Oberteil bis un terhalb der Durchzugstiefe abgesenkt und dann entnommen werden kann.Finally, DE-A 29 07 414 a device for Her provision of passages for nut threads in hollow profiles known, the die also being made of an upper and a lower part stands, which are separated from each other by a wedge surface. Both Die parts are essentially solid and attached to one Square hollow profile adjusted in terms of its cross section. After this The threading is the lower wedge-shaped part of the Ma trize pulled out of the hollow profile, so that the upper part to un can be lowered below the passage depth and then removed.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vereinfachte, preis werte und leicht herstellbare Vorrichtung zur Herstellung von Durch zügen für Flachrohre in Sammelrohren zu schaffen.The object of the invention is a simplified, price worth and easy to manufacture device for the production of through to create trains for flat tubes in manifolds.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1, d. h. sie liegt in der Kombination der beiden Merkmale, daß die Matrizenteile erstens als Rohrstücke, also hohl ausgebildet und zweitens durch eine keilförmige Trennfläche vonein ander getrennt sind. Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt vor allem darin, daß sie leicht und einfach herstellbar ist, weil die Ausneh mungen für die Durchzüge im Oberteil der Matrize nicht durch eine spezielle Bearbeitung (Bohren oder Fräsen) hergestellt werden müs sen. Vielmehr können die Schlitze im Oberteil der Matrize durch einen einfachen Herstellvorgang, z. B. Stanzen oder Fräsen, herge stellt werden. Dadurch werden die Werkzeugkosten gesenkt und gleich zeitig die Möglichkeit eröffnet, für unterschiedliche Sammelrohre speziell angepaßte, preiswerte Werkzeuge herzustellen, wobei das Un terteil bei gleichem Sammelrohrdurchmesser für mehrere verschiedene Oberteile verwendbar ist.The solution to this problem arises from the characterizing part of claim 1, d. H. it lies in the combination of the two Characteristics that the die parts firstly as tube pieces, that is, hollow formed and secondly by a wedge-shaped separating surface are separated. The advantage of this device lies above all in that it is easy and simple to manufacture, because the Ausneh The openings for the passages in the upper part of the die are not through a special processing (drilling or milling) must be produced sen. Rather, the slots in the upper part of the die can be seen through a simple manufacturing process, e.g. B. punching or milling be put. As a result, the tool costs are reduced and the same opened the opportunity for different header pipes at an early stage to produce specially adapted, inexpensive tools, the Un for the same header diameter for several different ones Tops can be used.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen.Advantageous embodiments of the invention result from the Un claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: An embodiment of the invention is shown in the drawing represents and is described in more detail below. Show it:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt (Radialschnitt), Fig. 1, the device according to the invention in cross section (radial cross section),

Fig. 2 das Sammelrohr mit geteilter Matrize im Längsschnitt (Axialschnitt), Fig. 2, the collection tube with split die in longitudinal section (axial section),

Fig. 3 Teilschnitte der Matrize im Bereich der Trennebene und Fig. 3 partial sections of the die in the area of the parting plane and

Fig. 4 Teilschnitte des Oberteils der Matrize mit verschiedenen Schlitzformen. Fig. 4 partial sections of the upper part of the die with different slot shapes.

Fig. 1 zeigt die gesamte Vorrichtung, die aus einem Vorrichtungsun terteil 1 und aus einem darauf liegenden Vorrichtungsoberteil 2 be steht, welches als Niederhalter dient. In das Unterteil 1 ist ein Sammelrohr 3 eingelegt und wird durch den Niederhalter 2 gehalten. Dieses Sammelrohr 3 ist vorzugsweise aus Aluminium hergestellt und dient als Sammelrohr für Wärmetauscher, z. B. Kondensatoren für Kraftfahrzeuge. Die Wandstärke des Sammelrohres beträgt etwa 1 mm, der Durchmesser 2 bis 3 cm. Dieses Sammelrohr ist einstückig, d. h. beispielsweise durch Extrudieren oder Längsnahtverschweißung herge stellt. Die Aufgabe der Vorrichtung besteht darin, in dieses Rohr Durchzüge für Flachrohre einzubringen, damit die für den Wärmetau scher vorgesehenen Flachrohre in die Durchzüge eingesetzt und mit diesen verlötet werden können. Für diesen Zweck ist in das Sammel rohr 3 eine Matrize eingesetzt, die aus einem Unterteil 4 und einem Oberteil 5 besteht, die beide als Rohrstücke ausgebildet sind und sich mit ihrer Außenkontur an die Innenkontur des Sammelrohres 3 an legen. Ober- und Unterteil der Matrize sind durch eine in der Zeich nung als waagerechte Linie eingezeichnete Trennebene 6 geteilt. Das Oberteil 5 der Matrize weist Schlitze 7 auf, die unten näher be schrieben werden und die Öffnung für einen Stempel 8 freigeben. Die ser Stempel 8 fährt in bekannter Weise von oben durch eine entspre chende Öffnung in dem Niederhalter 2, trifft auf das Sammelrohr 3, stanzt einen Teil des Materials aus und formt gleichzeitig die Durchzüge 9 in das Sammelrohr 3. Die Form des Stempels 8 und der Herstellvorgang des Stanzens und Formens der Durchzüge sind bekannt, z. B. durch die US-A 5,088,193. Fig. 1 shows the entire device, which consists of a Vorrichtungsun lower part 1 and a device upper part 2 lying thereon, which serves as a hold-down device. A collecting tube 3 is inserted into the lower part 1 and is held by the hold-down device 2 . This manifold 3 is preferably made of aluminum and serves as a manifold for heat exchangers, for. B. capacitors for motor vehicles. The wall thickness of the collector tube is approximately 1 mm, the diameter 2 to 3 cm. This manifold is in one piece, that is, for example, by extrusion or longitudinal seam welding. The object of the device is to introduce passages for flat tubes into this tube so that the flat tubes provided for the heat exchanger can be inserted into the passages and soldered to them. For this purpose, a die is used in the collecting tube 3 , which consists of a lower part 4 and an upper part 5 , both of which are designed as pieces of pipe and lay with their outer contour on the inner contour of the collecting tube 3 . The upper and lower part of the die are divided by a parting line 6 shown in the drawing as a horizontal line. The upper part 5 of the die has slots 7 , which are described in more detail below and release the opening for a stamp 8 . The water stamp 8 moves in a known manner from above through a corre sponding opening in the holding-down device 2 , hits the collecting pipe 3 , stamps out part of the material and at the same time forms the passages 9 in the collecting pipe 3 . The shape of the stamp 8 and the manufacturing process of punching and shaping the passages are known, for. B. by US-A 5,088,193.

Fig. 2 zeigt das Sammelrohr 3 im Längsschnitt und die beiden Matri zenteile 4 und 5 im auseinandergezogenen Zustand. Das Matrizenoberteil 5 weist quer zur Längsrichtung des Sammelrohres und der Matrize verlaufende, längliche Schlitze 7 auf, die in Form und Größe den Flachrohrquerschnitten entsprechen, wobei die Größenabmessungen etwa um die doppelte Wandstärke des Sammelrohres größer sind. Man sieht deutlich, daß die Teilungsebene 6 zur Längsrichtung des Sammelrohres 3 schräg verläuft, d. h. eine Keilfläche bildet. Einerseits wird durch diese Keilfläche 6 gewährleistet, daß das Oberteil 5 der Matrize beim Herstellvorgang der Durchzüge fest an der Innenwandung des Sammelrohres anliegt, andererseits läßt sich nach dem Herstellen der Durchzüge das Unterteil 4 leicht axial herausziehen. Dann kann das Oberteil 5 soweit nach unten abgesenkt werden, daß es frei von den Durchzügen ist. Die Wandstärke der Matrize beträgt etwa 1,5 bis 6 mm, wobei die Matrize selbst aus härtbarem Werkzeugstahl hergestellt ist. Fig. 2 shows the header 3 in longitudinal section and the two Matri zenteile 4 and 5 in the exploded state. The upper die part 5 has oblong slots 7 which run transversely to the longitudinal direction of the collecting tube and the die and which correspond in shape and size to the flat tube cross sections, the size dimensions being approximately twice the wall thickness of the collecting tube. It can clearly be seen that the parting plane 6 extends obliquely to the longitudinal direction of the collecting tube 3 , ie it forms a wedge surface. On the one hand, this wedge surface 6 ensures that the upper part 5 of the die rests firmly against the inner wall of the collecting tube during the manufacturing process of the passages, and on the other hand, after the passages have been made, the lower part 4 can easily be pulled out axially. Then the upper part 5 can be lowered to the extent that it is free from the passages. The wall thickness of the die is approximately 1.5 to 6 mm, the die itself being made from hardenable tool steel.

Fig. 3 zeigt einige Varianten, in welcher Form die Trennebene bzw. Trennfläche der beiden Matrizenteile ausgebildet sein kann, nämlich entweder als ebene Fläche 6a oder als unter einem Winkel α schräg verlaufende Fläche 6b oder als eine etwa V-förmig profilierte Fläche 6c oder als treppenförmig abgesetzte Fläche 6d. Fig. 3 shows some variants, may be formed in which form the parting plane or parting surface of the two die members, either as a flat surface 6 a or at an angle α oblique surface 6 b, or as an approximately V-shaped profiled surface 6 c or as a stepped surface 6 d.

Fig. 4 zeigt verschiedene Formen der Schlitze 7, die sich in etwa gleichen Abständen im Oberteil 5 der Matrize befinden, wie in Fig. 2 dargestellt. Fig. 4 zeigt drei Teilschnitte durch das Oberteil 5 der Matrize, und zwar jeweils im Bereich der quer zur Längsachse des Sammelrohres 3 verlaufenden Längsschlitze 7 für die (nicht darge stellten) Flachrohre des Wärmetauschers. Beim ersten Ausführungsbei spiel verlaufen die Wände 10a der Schlitze 7a senkrecht, d. h. in Stoßrichtung des Stempels 8, der in Fig. 1 dargestellt ist. Beim zweiten Ausführungsbeispiel verlaufen die Wände 10b des Schlitzes 7b unter einem schrägen Winkel zur Stoßrichtung des Stempels und bilden zusammen einen Winkel β. Beim dritten Ausführungsbeispiel ist der Schlitz 7c derart ausgebildet, daß die Schlitzwände 10c etwa senk recht zur Stoßrichtung des Stempels 8 verlaufen, d. h. in einer Ebene liegen. Dadurch ergibt sich eine relativ scharfe Biegekante im In nenbereich des Schlitzes 7c. Die Schlitzform 7a/10a kann durch Stan zen hergestellt werden, die Schlitzform 7c/10c durch Fräsen mit ei nem Scheibenfräser. FIG. 4 shows different shapes of the slots 7 , which are located at approximately equal intervals in the upper part 5 of the die, as shown in FIG. 2. Fig. 4 shows three partial sections through the upper part 5 of the die, in each case in the region of the longitudinal slots 7 extending transversely to the longitudinal axis of the collecting tube 3 for the (not shown) flat tubes of the heat exchanger. In the first game Ausführungsbei, the walls 10 a of the slots 7 a are perpendicular, ie in the direction of the punch 8 , which is shown in Fig. 1. In the second embodiment, the walls 10 b of the slot 7 b run at an oblique angle to the direction of the punch and together form an angle β. In the third embodiment, the slot 7 c is formed such that the slot walls 10 c extend approximately perpendicular to the direction of the punch 8 , ie lie in one plane. This results in a relatively sharp bending edge in the inner area of the slot 7 c. The slot shape 7 a / 10 a can be produced by punching, the slot shape 7 c / 10 c by milling with a disc milling cutter.

Claims

1. Two-part die for producing passages ( 9 ) in a one-piece manifold ( 3 ), the die having a slit ( 7 ) having an upper part ( 5 ) and a lower part ( 4 ) separated by a parting plane ( 6 ), which has the interior fill the manifold ( 3 ) and are longitudinally displaceable relative to each other, characterized in that the upper part ( 5 ) and the lower part ( 4 ) are designed as pipe sections and that the parting plane ( 6 ) runs obliquely with respect to the longitudinal axis of the manifold ( 3 ) and as a wedge surface is trained.

2. Die according to claim 1, characterized in that the wall thickness of the tube pieces ( 4 , 5 ) is 1.5 to 6 mm.

3. Die according to claim 1 or 2, characterized in that the parting plane ( 6 ) is designed as a profiled separating surface, the profile in radial section through the die being an oblique ( 6 b), a V-shaped ( 6 c) or a stepped Has contour ( 6 d).

4. Die according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the side walls ( 10 ) of the slots ( 7 ) in the upper part ( 5 ) of the trice (seen in radial and / or axial section) parallel ( 10 a) to the direction of impact of the stamp ( 8 ), or obliquely ( 10 b) or vertically ( 10 c).