JP2006136896A - Method and apparatus for manufacturing fin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、断面波状のフィンの製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for corrugated fins.
熱交換器や機械要素の放熱部などには、熱交換効率を向上させるための断面波状のフィンが利用される。この波状フィンの製造は、対向する一対の成形歯車によって平板状の金属板を波状に成形したのち、所定長さに切断して製造される(例えば特許文献1、2参照)。
図14、15は対向する一対の成形歯車51、51によって平板状金属板60Aを波状60Bにローラーフォーミングする様子を示す図である。このようなローラーフォーミングの場合、図15に示すように成形歯車51、51の歯部51a、51aの噛み合わせが大きくなるにつれて、歯部51a、51a間に金属板60Aが強く拘束される。そのため、金属板60Aを波状に成形する際には、金属板60Aの伸びに頼る加工となり、薄く脆弱な部分ができる虞がある。これはフィンピッチに対してフィン高さが大きくなるほど成形されるフィンが脆弱化しやすい。
14 and 15 are views showing a state in which the
本発明の目的は、波状フィンの強度を保つのに好適なフィンの製造方法および製造装置の提供である。 An object of the present invention is to provide a fin manufacturing method and a manufacturing apparatus suitable for maintaining the strength of a corrugated fin.
請求項1の発明は、フィンの製造方法であって、平板状の金属板を断面波状にプレスする際に、一波長以下のピッチに分割された分割ポンチを備えるポンチによって、前記平板状金属板を一ピッチごとに順にプレスすることを特徴とする。なお、ピッチの異なる分割ポンチが混在していてもよい。
Invention of
請求項2の発明は、請求項1のフィンの製造方法であって、前記ピッチは一波長であることを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、断面波状のフィンの製造装置であって、平板状金属板を断面波状にプレスするプレス装置を備え、前記プレス装置は、断面波状のダイスと、波長方向に向けて一波長以下のピッチで分割された分割ポンチを有するポンチと、を備えることを特徴とする。なお、ピッチの異なる分割ポンチが混在していてもよい。
The invention of
請求項4の発明は、請求項3のフィンの製造装置であって、前記ピッチは一波長であることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the fin manufacturing apparatus according to the third aspect, wherein the pitch is one wavelength.
請求項5の発明は、請求項3または4のフィンの製造装置であって、前記プレス装置は、前記分割ポンチを順にプレス駆動させる駆動部をさらに備えることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the fin manufacturing apparatus according to the third or fourth aspect, wherein the pressing device further includes a driving unit that sequentially press-drives the divided punches.
請求項6の発明は、請求項5のフィンの製造装置であって、前記駆動部は、スライド移動に伴って前記各分割ポンチと順番に係合することで前記各分割ポンチを順番にプレス駆動させるスライダと、前記スライダをスライド駆動するアクチュエータと、を備えることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the fin manufacturing apparatus according to the fifth aspect, wherein the driving unit sequentially presses the divided punches by engaging with the divided punches in order as the slide moves. And a slider for slidingly driving the slider.
請求項1の発明のフィンの製造方法によれば、一波長以下のピッチに分割された分割ポンチで、平板状金属板を一ピッチごとに順にプレスするため、波状フィンの強度を保ち易い。つまり、従来のローラーフォーミングのように隣接する歯部の間で金属板が引き延ばされて、成形された波状金属板に脆弱部が形成されてしまうことを回避できる。 According to the fin manufacturing method of the first aspect of the present invention, since the flat metal plate is pressed in order for each pitch with the divided punches divided into the pitches of one wavelength or less, the strength of the corrugated fin is easily maintained. That is, it can be avoided that the metal plate is stretched between the adjacent tooth portions as in the conventional roller forming, and the fragile portion is formed on the formed corrugated metal plate.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、ピッチは一波長であるため、一ピッチが一波長未満である場合に比べて成形速度を早くできる。これにより製造効率を向上できる。
According to the invention of
請求項3の発明のフィンの製造装置によれば、波長方向に向けて一波長以下のピッチに分割された分割ポンチによって、平板状金属板を一ピッチごとに順にプレスできる。これにより波状フィンの強度を維持できる。つまり従来のローラーフォーミングのように隣接する歯部の間で金属板が引き延ばされて、成形された波状金属板に脆弱部が形成されてしまうことを回避できる。 According to the fin manufacturing apparatus of the third aspect of the present invention, the flat metal plates can be sequentially pressed for each pitch by the division punch divided into the pitch of one wavelength or less in the wavelength direction. Thereby, the intensity | strength of a corrugated fin can be maintained. That is, it can be avoided that the metal plate is stretched between the adjacent tooth portions as in the conventional roller forming, and the fragile portion is formed on the formed corrugated metal plate.
請求項4の発明によれば、請求項3の発明の効果に加え、一ピッチは一波長であるため、一ピッチが一波長未満である場合に比べて成形速度を早くできる。これにより製造効率が向上できる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、請求項3または4の発明の効果に加え、プレス装置は駆動部をさらに備えるため、別途、駆動装置を用意する必要がない。
According to the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of
請求項6の発明によれば、請求項5の発明の効果に加え、スライダの1ストロークで、複数の分割ポンチを順番にプレス駆動できるため、各分割ポンチ毎にモータなどのアクチュエータを取り付ける必要がなく、製造装置の原価を低減できる。 According to the invention of claim 6, in addition to the effect of the invention of claim 5, a plurality of divided punches can be press-driven in order with one stroke of the slider, so an actuator such as a motor needs to be attached to each divided punch. In addition, the cost of manufacturing equipment can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
「第1実施形態」
本発明の第1実施形態を図1〜図8を参照しつつ説明する。
“First Embodiment”
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1はフィンの製造方法および製造装置を概略的に示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic view schematically showing a fin manufacturing method and manufacturing apparatus.
図1に示すようにフィンの製造装置10は、アンコイラー11と、ルーバー13と、供給装置15と、プレス装置17と、切断装置19と、を備える。なお、フィン材料としての金属板3は伝熱性の高い例えばアルミニュウム材や銅材が用いられる。
As shown in FIG. 1, the
まず、ロールから引き出されたフィン材料3はアンコイラー11およびルーバー13で巻き戻されて平板状の金属板3となる。平板状金属板3は供給装置15によってプレス装置17に送られて、プレス装置17で断面波状の金属板4に成形される。成形された波状金属板4は切断装置19で所定の長さに切断されて、求めるフィン5(図8参照)となる。
First, the
次に図2を参照しつつプレス装置17を説明する。
Next, the
図2に示すように平板状金属板3を波状金属板4に成形するプレス装置17は、ベース21と、ベース21に固定されたブレス型22と、プレス型22をプレス駆動する駆動部27と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
プレス型22は互いに噛み合うダイス23とポンチ25とを有し、このダイス23とポンチ25との噛み合うプレス面23a、25aは波状金属板4の形状に対応した断面波状になっている。ポンチ25は波長方向Yに向けて複数に分割されており、各分割ポンチ26は波長方向に向けて一波長λ以下のピッチPに分割されている。なおこの実施形態では、一ピッチPが一波長λに設定されている。
The press die 22 has a
波長方向Yに向けて列ぶ複数の分割ポンチ26は駆動部27によって時間差をもって順にプレス駆動される。駆動部27は、スライダ29と、このスライダ29を駆動するアクチュエータ31と、を備える。スライダ29はスライド移動に伴って各分割ポンチ26と順番に係合することで各分割ポンチ26を順番にプレス動作させるものである。具体的には、スライダ29の先端部には傾斜面29b(係合部)が設けられており、スライダ29が始点から終点までスライドする際に傾斜面29b(係合部)が分割ポンチ26の上端部の傾斜面26b(係合部)と係合することで、波長方向Yに列ぶ分割ポンチ26が一つずつ順番に振幅方向Z(波高方向)に向けて下降(プレス動作)するようになっている。また、各分割ポンチ26とベース21との間にはリターンスプリング33(図7参照)が設けられており、スライダ29が終点から始点まで復帰する際にスライダ下端面29cと分割ポンチ上端面26cとの係合が解除されると、リターンスプリング33の復元力により各分割ポンチ26が上端に復帰するようになっている。
The plurality of divided
次に図2〜図7を参照しつつプレス工程を説明する。 Next, the pressing process will be described with reference to FIGS.
まず図2に示すように図示せぬ供給装置により、平板状金属板3がプレス型22の所定のプレス位置に供給される。
First, as shown in FIG. 2, the
次に図2→図3→図4に示すようにアクチュエータ31によりスライダ29が始点から終点に向けて(図3中左方向へ)スライドする。このときスライダ29先端の傾斜面29bと分割ポンチ26上端の傾斜面26bとが互いに係わり合って、波長方向Yに列んだ分割ポンチ26が一つずつ順番にプレス動作(図3中下方に向けて降下)する。これにより平板状金属板3が一ピッチPずつ波形にプレス成形されていく。供給装置15は一ピッチPのプレス毎に平板状金属板3を送り出して、材料不足が起きないようにしている。
Next, as shown in FIGS. 2 to 3, the
次にスライダ29が終点までスライドした後、図4→図5に示すようにスライダ29が終点から始点に戻される。このときスライダ下端面29cと分割ポンチ上端面26cとの係合が次々に解除されていき、リターンスプリング33の復元力により分割ポンチ26が次々に上端に復帰する。
Next, after the
そして成形された波状金属板4は供給装置15により送り出されながら新たな平板状金属板3がプレス位置に供給される。以上の工程を繰り返す。
Then, a new
次に第1実施形態の効果をまとめる。 Next, the effects of the first embodiment will be summarized.
(1)第1実施形態のフィンの製造方法および製造装置によれば、平板状の金属板3を断面波状にプレスする際に、波長方向Yに向けて一波長λ以下のピッチPで分割された分割ポンチ26、26、・・を備えるポンチ25によって、平板状金属板3を一ピッチPごとに順にプレスするため、従来のローラーフォーミング(図14、15参照)のように隣接する歯部51a、51aの間で金属板60Aが引き延ばされて、成形された波状金属板60Bに脆弱部が形成されてしまうことを回避できる。
(1) According to the fin manufacturing method and manufacturing apparatus of the first embodiment, when the
ここで比較例(図13)のフィンの製造方法のように一波長サイズのポンチ101を1つだけ用いた場合、一プレス毎にポンチ101またはダイス102の何れか一方を移動させる必要があるが、この第1実施形態によればそのような必要がない。そのため、この第1実施形態によれば、比較例(図13)に比べて製造速度が速いことに加え、製造精度が高い利点がある。
Here, when only one
(2)特にこの第1実施形態では前記ピッチPが一波長λである。そのため、ピッチPが一波長λ未満である場合に比べて(例えば二ピッチが一波長である場合に比べて)、成形速度が早く、製造効率が高い利点がある。 (2) Particularly in the first embodiment, the pitch P is one wavelength λ. Therefore, compared with the case where the pitch P is less than one wavelength λ (for example, compared to the case where two pitches are one wavelength), there are advantages that the molding speed is high and the manufacturing efficiency is high.
(3)また第1実施形態のフィン製造装置10では、プレス装置17が分割ポンチ26を順にプレス駆動させる駆動部27をさらに備える。そのため、別途、駆動装置を用意する必要がない。
(3) Moreover, in the
(4)また第1実施形態のフィンの製造装置10では、駆動部27は、スライド移動に伴って各分割ポンチ26を順番にプレス駆動させるスライダ29を備える構造である。そのため、スライダ29の1ストロークで複数の分割ポンチ26を順番にプレス駆動できる。結果、例えば各分割ポンチ毎にモータなどのアクチュエータを取り付ける必要がなく、フィン製造装置の原価が低減する。
(4) Moreover, in the
なお変形例として、駆動部を、分割ポンチ毎に設けられたアクチュエータと、この各アクチュエータを連動させる制御部と、を備えた構造とし、分割ポンチを順にプレス駆動してもよい。 As a modified example, the drive unit may have a structure including an actuator provided for each divided punch and a control unit that interlocks each actuator, and the divided punches may be press-driven in order.
以下、本発明のその他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では第1実施形態と同一または類似の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. In the following embodiments, the same or similar components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
「第2実施形態」
図9〜12を参照しつつ第2実施形態のプレス装置を説明する。
“Second Embodiment”
The press apparatus of 2nd Embodiment is demonstrated referring FIGS.
図9〜12に示すように第2実施形態のプレス装置40は、二つのスライダ29、41を組み合わせている点で第1実施形態と異なるものの、その他の構造については第1実施形態と類似または同等の構成になっており、第1実施形態と同等のプレス方法となっている。
As shown in FIGS. 9-12, although the
そのため第2実施形態のプレス装置40およびプレス方法によれば、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
Therefore, according to the
なお上述の実施形態では波状フィンの一波長は一定になっているが、一波長が全て一定でなくてもよい。つまり、分割ポンチのピッチPが全て一定でなくてよく、ピッチPの異なる分割ポンチが混在していてもよい。 In the above-described embodiment, one wavelength of the wavy fin is constant, but one wavelength may not be constant. That is, not all the pitches P of the divided punches are constant, and divided punches having different pitches P may be mixed.
3…平板状金属板(フィン材料)
4…波状金属板
5…フィン
10…フィン製造装置
17…プレス装置
21…ベース
22…プレス型
23…ダイス
23a…プレス面
25…ポンチ
25a…プレス面
26…分割ポンチ
27…駆動部
29…スライダ
31…アクチュエータ
λ…一波長
P…ピッチ
Y…波長方向
3. Flat metal plate (fin material)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
平板状の金属板(3)を断面波状にプレスする際に、
一波長(λ)以下のピッチ(P)に分割された分割ポンチ(26、26、・・・)を備えるポンチ(25)によって、前記平板状金属板(3)を一ピッチ(P)ごとに順にプレスすることを特徴とするフィンの製造方法。 A method of manufacturing a fin,
When pressing the flat metal plate (3) into a corrugated cross section,
The plate-like metal plate (3) is separated for each pitch (P) by a punch (25) provided with divided punches (26, 26,...) Divided at a pitch (P) of one wavelength (λ) or less. A method for producing fins, characterized by pressing in order.
前記ピッチ(P)は一波長(λ)であることを特徴とするフィンの製造方法。 It is a manufacturing method of the fin of Claim 1, Comprising:
The said pitch (P) is one wavelength ((lambda)), The manufacturing method of the fin characterized by the above-mentioned.
平板状金属板(3)を断面波状にプレスするプレス装置(17)を備え、
前記プレス装置(17)は、
一波長(λ)以下のピッチ(P)で分割された分割ポンチ(26、26、・・・)を有するポンチ(26)を備えることを特徴とするフィンの製造装置(10)。 An apparatus (10) for producing a corrugated fin,
A pressing device (17) for pressing the flat metal plate (3) into a corrugated cross section;
The pressing device (17)
A fin manufacturing apparatus (10) comprising a punch (26) having split punches (26, 26, ...) split at a pitch (P) of one wavelength (λ) or less.
前記ピッチ(P)は一波長(λ)であることを特徴とするフィンの製造装置(10)。 A fin manufacturing apparatus (10) according to claim 3,
The said pitch (P) is one wavelength ((lambda)), The manufacturing apparatus (10) of the fin characterized by the above-mentioned.
前記プレス装置(17)は、前記分割ポンチ(26、26、・・・)を順にプレス駆動させる駆動部(27)をさらに備えることを特徴とするフィンの製造装置。 The fin manufacturing apparatus (10) according to claim 3 or 4,
The said press apparatus (17) is further equipped with the drive part (27) which press-drives the said division | segmentation punch (26,26, ...) in order, The manufacturing apparatus of the fin characterized by the above-mentioned.
前記駆動部(27)は、スライド移動に伴って前記各分割ポンチ(26、26、・・・と順番に係合することで前記各分割ポンチ(26、26、・・・)を順番にプレス駆動させるスライダ(29)と、前記スライダ(29)をスライド駆動するアクチュエータ(31)と、を備えることを特徴とするフィンの製造装置(10)。
A fin manufacturing apparatus (10) according to claim 5,
The drive unit (27) sequentially presses the divided punches (26, 26,...) By sequentially engaging the divided punches (26, 26,...) As the slide moves. A fin manufacturing apparatus (10) comprising: a slider (29) to be driven; and an actuator (31) to slide the slider (29).
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