JP2006281311A - Device and method for manufacturing internally grooved tube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍機や空調機等の熱交換器用の伝熱管に使用される内面溝付管の製造方法とその製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an internally grooved tube used in a heat transfer tube for a heat exchanger such as a refrigerator or an air conditioner, and a manufacturing apparatus therefor.
従来、内面に螺旋状の多数の溝を有する継ぎ目のない小径な内面溝付管を加工するには、例えば転造加工が採用されている。すなわち、金属製の素管内に、フローティングプラグと当該フローティングプラグへロッドを介して回転自在に連結された溝付プラグとを挿入し、前記素管を、前記フローティングプラグよりも前記溝付プラグが下流に位置する状態で管軸方向に沿って連続的に引抜き、前記フローティングプラグとフローティングダイスとにより前記素管を縮径しながら、前記溝付プラグの位置で、前記素管の周囲を高速で公転しつつ遊転して当該素管を前記溝付プラグへ押圧する複数の加工ボールにより、前記素管の内周面に管軸に対して所定のねじれ角を有する多数の溝を平行に加工するものである。 Conventionally, for example, a rolling process has been adopted in order to process a small-diameter inner surface grooved pipe having a large number of spiral grooves on the inner surface. That is, a floating plug and a grooved plug rotatably connected to the floating plug via a rod are inserted into a metal pipe, and the grooved plug is disposed downstream of the floating plug. The tube is continuously drawn along the tube axis direction, and the diameter of the tube is reduced by the floating plug and the floating die, and the periphery of the tube is revolved at a high speed at the position of the grooved plug. However, a plurality of processing balls that idle and rotate to press the element tube against the grooved plug process in parallel a plurality of grooves having a predetermined twist angle with respect to the tube axis on the inner peripheral surface of the element tube. Is.
近年、熱交換器の小型化、高効率化の要求に対応するため、内面溝付管の肉厚を薄くし、あるいは内面溝を深くし、溝のねじれ角を大きくして性能を向上させている。しかし前記の製造方法では、管の引き抜き時において塑性変形抵抗および摩擦抵抗により管が破断することがあった。 In recent years, in order to meet the demands for miniaturization and higher efficiency of heat exchangers, the inner grooved tube thickness has been reduced, or the inner groove has been deepened, and the torsion angle of the groove has been increased to improve performance. Yes. However, in the manufacturing method described above, the pipe may break due to plastic deformation resistance and friction resistance when the pipe is pulled out.
管の引き抜き時において、補助引き抜き装置を配置することで塑性変形抵抗および摩擦抵抗を低減した例がある(例えば、特許文献1)。 There is an example in which the plastic deformation resistance and the frictional resistance are reduced by arranging an auxiliary drawing device when the pipe is drawn (for example, Patent Document 1).
しかし、金属管の引抜き時にベルトの移動により、接触部のうち金属管と接触する数が周期的に変化するため、補助引抜き装置が発生する引抜力は周期的に変化する。前記引抜力が周期的に変化し、その変化量が大きくなると、内面溝付管の内面フィン寸法が長手方向でばらついてしまい、拡管時にアルミフィンとの密着不足が発生し熱交換性能が低下してしまう。 However, since the number of contact portions that come into contact with the metal tube changes periodically due to the movement of the belt when the metal tube is pulled out, the pulling force generated by the auxiliary pulling device changes periodically. When the pulling force changes periodically and the amount of change increases, the inner fin size of the inner grooved tube varies in the longitudinal direction, resulting in insufficient adhesion with the aluminum fin during pipe expansion, resulting in a decrease in heat exchange performance. End up.
また前記特許文献1の発明の変形例において、補助引抜き装置の入り側に金属管表面の油膜を除去する洗浄装置が設けられている。前記洗浄装置には洗浄液が入っており、この洗浄液により金属管表面に付着している、引抜きダイスで使用する潤滑油を除去している。これにより、ベルトと金属管の摩擦力が大きくなり、金属管の引抜き力を低減することができる、とある。しかし、金属管が表面に付着した洗浄液が乾燥する前に補助引抜き装置と接触すると、前記洗浄液によりベルトと金属管の摩擦力が低下して滑りが生じてしまい、補助引抜き装置の役割を果たさない(滑りが発生したところでは引抜き力変化し、内面溝付管の内面フィン寸法が変化する)という問題が発生する。また、金属管の表面に付着した異物は洗浄液では除去できないため、補助引抜き及び次工程の溝付加工において金属管表面に傷が付いてしまう。これはアルミ放熱フィンを固定する際の拡管工程において割れの原因になる。 In the modification of the invention of Patent Document 1, a cleaning device for removing the oil film on the surface of the metal tube is provided on the entrance side of the auxiliary drawing device. The cleaning device contains a cleaning solution, and the cleaning solution removes the lubricating oil used in the drawing die attached to the surface of the metal tube. Thereby, the frictional force between the belt and the metal tube is increased, and the pulling force of the metal tube can be reduced. However, if the cleaning liquid attached to the surface of the metal tube comes into contact with the auxiliary drawing device before it dries, the cleaning liquid reduces the frictional force between the belt and the metal tube, causing slippage, and does not play the role of the auxiliary drawing device. (When the slip occurs, the pulling force changes, and the inner fin size of the inner grooved tube changes). In addition, since the foreign matter adhering to the surface of the metal tube cannot be removed by the cleaning liquid, the surface of the metal tube is damaged in the auxiliary drawing and the grooving process in the next process. This causes cracks in the tube expansion process when fixing the aluminum heat dissipating fins.
また、補助引抜き装置により金属管に圧力が負荷され、断面が扁平形状になるので、次工程の溝付加工において、溝付が不均一になるという問題が生じる。 In addition, since the pressure is applied to the metal tube by the auxiliary drawing device and the cross section becomes flat, there is a problem that the groove is not uniform in the groove processing in the next process.
本発明は前記問題を解決することを目的とするものであり、金属管表面の潤滑油と異物の除去を容易にし、かつ、金属管断面の扁平化を防止することができる内面溝付管の製造装置及びその製造方法を提供するものである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and is an inner grooved tube that facilitates the removal of lubricating oil and foreign matter on the surface of the metal tube and prevents the metal tube cross-section from being flattened. A manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof are provided.
本発明の課題は以下の手段により実現される。
[1]素管1aの引抜き方向に沿って、加工ヘッド3とを順に設置し、内部にフローティングプラグ4と当該フローティングプラグ4へ回転自在に連結された溝付プラグ5とを挿入した素管1aを、前記フローティングダイス2と加工ヘッド3に通して、巻取り駆動装置を用いずに前記素管1aを移動させて、前記フローティングダイス2とフローティングプラグ4とにより縮径し、前記溝付プラグ5の位置で前記加工ヘッド3の内へ素管1dの外周に接触するように配置され、当該加工ヘッド3の回転に伴い自転及び公転する複数のボール6により素管1dを溝付プラグ5に押圧して当該素管1dの内面に多数の微細な溝10を形成する装置であって、フローティングプラグ4と溝付プラグ5の間に、前記フローティングプラグ4の先に素管1aの引抜き方向に沿ってワイパー9、引抜き装置8、中間整形ダイス11を設けたことを特徴とする、内面溝付管の製造装置。
[2][1]記載の装置を用いた内面溝付管の製造方法であって、素管1aの引抜き時におけるフローティングダイス2に負荷される荷重Fの最大値と最小値の差が500N以下であることを特徴とする内面溝付管の製造方法。
[3][1]または[2]記載の装置を用いた内面溝付管の製造方法であって、フローティングダイス2に取り付けられたロードセル21により、フローティングダイス2に負荷される荷重Fを検出し、素管1aを引き抜きながら前記荷重Fの経時的変化を電気信号に変換して制御部へ入力し、前記制御部は前記荷重Fの経時的変化を抑制するように引抜き装置8に信号を送信し、前記引抜き装置8が前記信号により回転トルクを制御しつつプーリ81に動力を伝達することを特徴とする内面溝付管の製造方法。
[4][1]または[2]記載の装置を用いた内面溝付管の製造方法であって、フローティングダイス2に取り付けられたロードセル21により、フローティングダイス2に負荷される荷重Fを検出し、素管1aを引き抜きながら前記荷重Fの経時的変化を電気信号に変換して制御部へ入力し、前記制御部は前記荷重Fの経時的変化を抑制するように引抜き装置8に信号を送信し、前記引抜き装置8が前記信号によりプーリ81、82に押し付け力を伝達することを特徴とする内面溝付管の製造方法。
[5]前記引抜き装置8のパッド83のパッド溝84の曲率半径Rと、素管1bの外径Dbとの比K1が0.5〜0.5025であり、締め付け比K2が0.98〜1.0であることを特徴とする、[1]乃至[4]記載のいずれか1項の内面溝付管の製造方法。
[6]前記中間整形ダイス11の外径縮径率K3が0.001〜0.1であることを特徴とする、[1]乃至[5]記載のいずれか1項の内面溝付管の製造方法。
The object of the present invention is realized by the following means.
[1] A
[2] A method for manufacturing an internally grooved tube using the apparatus according to [1], wherein a difference between a maximum value and a minimum value of the load F applied to the floating die 2 when the
[3] A method of manufacturing an internally grooved tube using the apparatus according to [1] or [2], wherein a
[4] A method of manufacturing an internally grooved tube using the apparatus according to [1] or [2], wherein a
[5] The ratio K1 between the radius of curvature R of the
[6] The inner grooved pipe according to any one of [1] to [5], wherein an outer diameter reduction ratio K3 of the intermediate shaping die 11 is 0.001 to 0.1. Production method.
本発明は、引抜き装置と金属管の接触部の形状を特定すること及び引抜き装置における引抜力の変化量を少なくすることで、巻き取り装置を用いなくとも、内面溝付管の内面フィン寸法のばらつきを抑制し、引抜き装置と金属管の接触部における滑りおよび金属管断面形状の扁平化を抑制できる。またワイピング装置を設置することで、引抜き装置と金属管の接触部における滑りおよび異物傷を防止できる。さらに、引抜き装置の後に中間整形ダイスを設置することで、金属管断面形状を、真円に近い状態に回復させることができる。よって産業上顕著な効果を奏する。 The present invention specifies the shape of the contact portion between the drawing device and the metal tube and reduces the amount of change in drawing force in the drawing device, so that the inner fin size of the inner grooved tube can be reduced without using a winding device. Variation can be suppressed, and slippage at the contact portion between the drawing device and the metal tube and flattening of the metal tube cross-sectional shape can be suppressed. Further, by installing the wiping device, it is possible to prevent slippage and foreign object damage at the contact portion between the drawing device and the metal tube. Furthermore, by installing an intermediate shaping die after the drawing device, the cross-sectional shape of the metal tube can be restored to a state close to a perfect circle. Therefore, there is a significant industrial effect.
図1、図2を参照しながら、本発明に係る内面溝付管の製造装置の好ましい実施形態を説明する。図1は本発明に係る内面溝付管1の製造装置の一実施形態を示す断面図、図2は図1で使用されているパッド83の一実施形態を示す断面図である。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, a preferred embodiment of an apparatus for producing an internally grooved tube according to the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an apparatus for producing an internally grooved tube 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a
素管1aの引抜き方向に沿って、フローティングダイス2と当該フローティングダイス2に対して独立した加工ヘッド3とが、図示されていないそれぞれ別の駆動手段により回転されるように順に設置されている。加工ヘッド3内には、前記内周面へ転接し内部を通過する素管1dの周りへ等間隔に配置された複数のボール6が配列されている。これらのボール6は、その下流側でベアリング32を介して他の部材に取り付けられたフランジ状のストッパ31により引抜き方向上流側へ向けて押圧される。加工ヘッド3よりもさらに引抜き方向下流側には、整形ダイス7が設置されている。
A floating die 2 and a
素管1aには銅,その合金,アルミニウム又はその合金等の熱伝導性のよい金属管が使用され、素管1a内にはフローティングプラグ4と当該フローティングプラグ4へプラグロッド51を介して回転自在に連結された溝付プラグ5を挿入する。前記素管1aを、前記フローティングダイス2と加工ヘッド3に通して引抜きながら、加工ヘッド3を回転させる。素管1aは、引抜きに伴って前記フローティングダイス2とフローティングプラグ4とにより縮径される。次いで、溝付プラグ5の位置で前記加工ヘッド3の回転に伴って素管1dの周りを公転しつつ自転する複数のボール6により、素管1dの外周面を溝付プラグ5の表面へ押圧し、当該素管1dの内面に溝付プラグ5の周面の溝50を転写することにより、内面に多数の微細な溝10を形成する。その後下流側の整形ダイス7により整形されるとともに縮径され、内面溝付管1を製造する。
A metal tube having good thermal conductivity such as copper, an alloy thereof, aluminum or an alloy thereof is used for the
この実施形態の製造装置において、溝付プラグ5の周面には微細な多数の溝50が平行に形成されているので、前記のように製造される内面溝付管1の内面には溝10が形成される。
In the manufacturing apparatus of this embodiment, since a large number of
本発明の製造装置では、フローティングダイス2の後の溝付加工部前部に引抜き力と引抜き速度を調整できる引抜き装置8を設けて溝付加工部前部の素管1cにかかる負荷を調整できるようにし、引抜き装置8の前部にはワイパー9を、後部には中間整形ダイス11を設けている。
In the manufacturing apparatus of the present invention, a drawing device 8 capable of adjusting the drawing force and the drawing speed is provided at the front part of the grooved part after the floating die 2 to adjust the load applied to the raw tube 1c at the front part of the grooved part. Thus, a
引抜き装置8は一対のベルト80により素管1bを引き抜く。前記ベルト80は上下、あるいは左右に配置される。ベルト80はプーリ81,82により支持され、素管1bと接触しプーリ81,82の回転により移動されるようになっている。前記ベルト80はループ状に形成されている。
ベルト80の外周面にはパッド83が取り付けられており、パッド83を素管1cに両側から押し付けて挟み付け、ベルト80を回転させることにより素管1cを引抜いている。
The drawing device 8 pulls out the
A
フローティングダイス2にはロードセル21が取り付けられており、フローティングダイス2に負荷される荷重Fを検出することができる。素管1aの引抜き時には前記荷重Fは周期的に変化する。これはベルト80の移動により、素管1bと接触するパッド83の数が周期的に変化することに起因する。素管1bと接触するパッド83が多いときは前記荷重Fが大きくなり、逆に素管1bと接触するパッド83が少ないときは前記荷重Fが小さくなる。
A
前記荷重Fの周期的変化の変化量が大きくなると、内面溝付管1の内面フィン寸法が長手方向でばらつくので、拡管時にアルミフィンとの密着不良が発生してしまう。前記荷重Fの変化量は500N以下であれば、内面フィン寸法のばらつきを抑えることができ、拡管時における割れ及びアルミフィンとの密着不足を防止できる。なお、前記荷重Fの変化量は少なければ少ないほど良い。 When the amount of change in the periodic change of the load F is increased, the inner fin size of the inner grooved tube 1 varies in the longitudinal direction, so that poor adhesion with the aluminum fin occurs during the pipe expansion. If the amount of change of the load F is 500 N or less, variations in the fins on the inner surface can be suppressed, and cracking during tube expansion and insufficient adhesion with the aluminum fins can be prevented. The smaller the amount of change in the load F, the better.
前記荷重Fの周期的変化を防止する方法としては、パッド83の形状を限定する方法と、引抜き装置9でのプーリ81の回転トルクあるいはパッド83の押し付け力を制御する方法がある。
As a method of preventing the periodic change of the load F, there are a method of limiting the shape of the
プーリ81の回転トルク制御は以下のように行う。すなわち図1において、フローティングダイス2に取り付けられたロードセル21により、フローティングダイス2に負荷される荷重Fを検出し、素管1aを引き抜きながら前記荷重Fの経時的変化を電気信号に変換して図示しない制御部へ入力し、前記制御部は前記荷重Fの経時的変化を抑制するように引抜き装置8に信号を送信し、前記引抜き装置8は前記信号により回転トルクを制御しつつプーリ81に動力を伝達する。
The rotational torque control of the
パッド83の押し付け力制御は以下のように行う。すなわち図1において、フローティングダイス2に取り付けられたロードセル21により、フローティングダイス2に負荷される荷重Fを検出し、素管1aを引き抜きながら前記荷重Fの経時的変化を電気信号に変換して図示しない制御部へ入力し、前記制御部は前記荷重Fの経時的変化を抑制するように引抜き装置8に信号を送信し、前記引抜き装置8は前記信号によりプーリ81、82に押し付け力を伝達する。
The pressing force control of the
なお、前記引抜き装置8でのプーリ81の回転トルクあるいはパッド83の押し付け力を制御することは、それぞれ単独で行っても良いし、両方を同時に行っても良い。
It should be noted that controlling the rotational torque of the
前記パッド83は、フローティングダイス2による縮径加工後の素管1bの外径に合わせて、素管1bと接触させる円弧状のパッド溝84を有する。前記パッド溝84は曲率半径Rの曲面を有する。
The
前記素管1bの外径Dbに対し、前記曲率半径Rの比K1=R/DbをK1=0.5〜0.5025とする。これはパッド部での滑りの発生を防止し前記荷重Fを安定させることで内面溝付管1の内面フィン寸法の変化を抑制することと、素管1bの変形防止のためである。0.5未満であると、素管1bがパッド溝84に入り込まないか、仮に強く押し込んでパッド溝84に入ったとしても素管1bの表面に傷が発生し、次いで引抜き装置8を通過した素管1cをパッドから引き離すのに負荷がかかるため、荷重Fが安定せず、内面溝付管1の内面フィン寸法の変化が増大するという問題が発生する。0.5025を超えるとパッド部での扁平が大きくなるという問題が生じる。好ましくは0.5005〜0.5015である。
A ratio K1 = R / Db of the radius of curvature R to the outer diameter Db of the
前記パッド83により素管1bを締め付ける際の締め付け比K2をK2={2πR−4(R−H)}÷(πDb)とする。すなわち、締め付け比K2は素管1bの外周と、パッド83の円弧部の2倍の長さとの比である。ここでHはパッド深さである。前記締め付け比K2は0.98〜1.0とする。締め付け比K2を小さくするほど大きな引抜き力を得られるが、0.98未満であると素管1cの変形は大きくなり(パッドで挟み付けた箇所には凹みが残り)、溝付プラグ5によって均一に溝付けができないという問題が生じる。1.0を超えると必要な引抜き力が得られない。また締め付け比K2を1.0に設定したパッドを使用すると工具の加工公差によって安定して引抜けないことがある。好ましくは0.990〜0.999である。
A tightening ratio K2 when the
前記パッド83は金属、樹脂等金属素管1aより硬質なものからなる。好ましくは工具鋼製である。
The
ワイパー9は、素管1bの外表面に付着した油膜や異物も除去するという効果を有する。ワイパー9が無い場合、油膜や異物により、引抜き装置8で滑りが生じてしまい、素管1cの引抜きが安定せず、また断面形状が安定しないため、溝50の寸法がばらつくという問題が生じてしまう。前記ワイパー9は、素管1bの外径Dbよりも小さい径の穴が配置され、前記穴に素管1bを通過させる。前記ワイパー9は油膜および異物の除去効果の点からゴムからなることが好ましい。
The
中間整形ダイス11は引抜き装置8で扁平した素管1cの断面形状を真円に近い形状に戻す効果を有する。前記素管1cの形状に応じて、前記中間整形ダイス11の径はフローティングダイス2の径と同じか小さくする。中間整形ダイス11における外径縮径率K3はK3=(Db−Dd)/Dbとする。前記外径縮径率K3は0.001〜0.1が好ましい。0.001未満であると、素管1cの扁平が大きいと形状が回復せずに扁平状のままとなり、溝50の寸法が安定しない(円周上での内面フィン寸法もばらつき、拡管後も扁平状のままでアルミフィンとの密着が不足する)という問題が生じる。逆に0.1を超えると、中間整形ダイス11による加工負荷が大きくなり、巻取り装置前で加工された内面溝付管1が破断する可能性が生じる。また、素管1dの内表面は微細な凹凸ができて荒れた状態になり、そのまま溝付加工を行うと加工された内面溝付管の内表面には微細なヒゲ状の割れとして多数残ってしまい、その部分の入り込んだ内面加工油の除去は難しいので管内残油量の多い内面溝付管となってしまう。管内残油量が多くなるとロウ付け不良を起したり、エアコンの作動油(コンプレッサー油)と反応して性能を低下させる恐れがあるため管内残油量は少ないほど良く、上限が決められている。中間整形ダイス11における外径縮径率K3は好ましくは0.001〜0.05である。前記中間整形ダイス11は金属、セラミック等の金属素管1aの材質より硬質なものからなる。好ましくは超硬合金製である。
The intermediate shaping die 11 has the effect of returning the cross-sectional shape of the flat tube 1c flattened by the drawing device 8 to a shape close to a perfect circle. The diameter of the intermediate shaping die 11 is the same as or smaller than the diameter of the floating die 2 according to the shape of the raw tube 1c. The outer diameter reduction ratio K3 in the intermediate shaping die 11 is K3 = (Db−Dd) / Db. The outer diameter reduction ratio K3 is preferably 0.001 to 0.1. If it is less than 0.001, if the flatness of the raw tube 1c is large, the shape does not recover and remains flat, and the dimensions of the
本発明の内面溝付管は、巻取り装置を用いずに、前記引抜き装置8の駆動力によって素管1aを移動させて加工できる。
The inner grooved tube of the present invention can be processed by moving the
本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に於いて、さまざまな態様で実施できる。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
以下に本発明の実施例とその効果を詳細に説明する。 Examples of the present invention and effects thereof will be described in detail below.
(実施例1)
表1に本発明製造装置で加工した内面溝付管1の実験結果を示した。実験は、内面溝付管1を3000m加工し、さらに拡管によりアルミフィンに密着させた。実験に使用した溝付プラグ5は外径10.0mm、溝数50、溝深さ0.25mm、溝頂角15度、ねじれ角50度である。素管1aの外径は14.0mmで肉厚は0.40mm、フローティングダイス2の外径は10.9mmとした。引抜き装置8の負荷調整はパッド83の押し付け力を設定して調整した。
Example 1
Table 1 shows the experimental results of the internally grooved tube 1 processed by the manufacturing apparatus of the present invention. In the experiment, the inner grooved tube 1 was processed 3000 m, and was further brought into close contact with the aluminum fin by expanding the tube. The grooved plug 5 used in the experiment has an outer diameter of 10.0 mm, a groove number of 50, a groove depth of 0.25 mm, a groove apex angle of 15 degrees, and a twist angle of 50 degrees. The outer diameter of the
なお、従来例1は、フローティングダイス2と溝加工部である加工ヘッド3の間には、引抜き装置8を配置せず、整形ダイス7の後に配置される内面溝付管の巻取り駆動装置(図示せず)で引抜加工をした場合を示す。また、従来例2〜4は、整形ダイス7の後に配置される内面溝付管の巻取り駆動装置により引抜ながら、フローティングダイス2と溝加工部である加工ヘッド3の間に本発明で使用する引抜き装置8によって引抜を補助してやる場合であり、内面溝付管1の巻取り駆動装置(図示せず)の負荷を軽減させる場合は引抜き装置8の引抜き速度を内面溝付管1の巻取り駆動装置(図示せず)の引抜き速度より早めで同調させ、逆に内面溝付管1の巻取り駆動装置(図示せず)の負荷を増加させる場合は引抜き装置8の引抜き速度を内面溝付管1の巻取り駆動装置(図示せず)の引抜き速度よりも遅く設定して同調させることにより行った。前記巻取り駆動装置は整形ダイス7の後に配置される。
In the conventional example 1, the drawing device 8 is not arranged between the floating die 2 and the
次いで拡管によりアルミフィン(放熱フィン)に密着させた。それらの加工実験における内面溝付管1の総肉厚(管の外側から内面フィンの頂点までの高さ)のばらつきと加工実験の状況を評価した。なお、加工速度比は(引抜き装置8の引抜速度)/(巻取り装置の引抜速度)×100の値を用いた。結果を表1に示す。 Subsequently, it was made to contact | adhere to the aluminum fin (radiation fin) by pipe expansion. Variations in the total thickness (height from the outside of the tube to the top of the inner fin) of the inner grooved tube 1 in these processing experiments and the state of the processing experiment were evaluated. The processing speed ratio was a value of (drawing speed of the drawing device 8) / (drawing speed of the winding device) × 100. The results are shown in Table 1.
表1から明らかように、本発明例は良好な内面溝付管が得られた。これに対し、従来例1は引抜き装置が無いため、管が破断してしまった。従来例2はワイピング装置と中間整形ダイスがないので荷重Fの変化と素管の扁平が大きくなってしまい、総肉厚のばらつきが大きくなった。比較例1はワイピング装置が無いため、荷重Fの変化が大きくなってしまい、総肉厚が長手方向でばらついた。比較例2は中間整形ダイスが無いため素管は扁平状のままで総肉厚が円周状でばらついた。比較例3は荷重制御により荷重Fを意図的に大きく変化させたものであるが長手方向で総肉厚のばらつき大きくなった。従来例2と比較例1、2、3ではいずれもアルミフィンとの密着不良が発生した。 As is clear from Table 1, the example of the present invention obtained a good inner grooved tube. On the other hand, since the conventional example 1 does not have a drawing device, the tube is broken. Since the conventional example 2 does not have a wiping device and an intermediate shaping die, the change in the load F and the flatness of the raw tube become large, and the variation in the total thickness becomes large. In Comparative Example 1, since there was no wiping device, the change in the load F became large, and the total thickness varied in the longitudinal direction. In Comparative Example 2, since there was no intermediate shaping die, the raw tube remained flat and the total thickness varied in a circumferential shape. In Comparative Example 3, the load F was intentionally changed greatly by load control, but the variation in the total thickness in the longitudinal direction increased. In Conventional Example 2 and Comparative Examples 1, 2, and 3, poor adhesion to the aluminum fin occurred.
(実施例2)
パッド83の形状に関して引抜き時の滑り出し荷重Fb及び溝付け加工性の実験を行った。実験は図3のように表2のパット溝84を有するパッド83を2枚一組で素管1bを1000N〜10000Nの挟み込み荷重Faで挟み付けた後、素管1bをチャック96で固定し矢印Fbの方向に引抜き、素管1bが滑り出す時の滑り出し荷重Fbを測定した。本発明例1の滑り出し荷重Fbを100として比較表記した。ここで滑り出し荷重Fbとは使用するパッドの限界引抜き力であり、この数値が高いほど滑りが発生せずに安定して引き抜けることになる。溝付け加工性の評価は図1の引抜き装置8に取り付けるパッド83を順次取り替えて行い、内面フィン寸法の確認を行った。問題無いものは○で示した。表2に実験結果を示す。
(Example 2)
With respect to the shape of the
表2から明らかように、締め付け比が小さくなるほど滑り出し荷重比が大きくなり、本発明例は滑り出し荷重比が高くかつ溝付け加工性が良好であった。これに対し、比較例1、2は締め付け比が大きいため、滑り荷重が低く溝付け加工時には引抜き装置で僅かな引抜き力しか得られないため管が破断してしまった。比較例2は締め付け比K2が小さいため、素管1bの外面にパッドで挟んだ際の凹み跡が大きく残り中間整形ダイスでも修正はできず円周上で内面フィンの寸法がばらついてしまった。比較例3はK1が小さいためパッドから素管を引き離すのに負荷がかかり、荷重が安定せず内面フィン寸法が長手方向でばらついてしまった。比較例5,6はK1が大きいため締め付け比K2を小さくするにはパッドの深さHを浅くしなければならずその場合素管1bの扁平はたいへん大きくなる。扁平が大きい素管では中間整形ダイス部で素管が座屈してしまい溝付け加工ができなかった。
As is clear from Table 2, the sliding load ratio increases as the tightening ratio decreases, and the example of the present invention has a high sliding load ratio and good grooving workability. On the other hand, the comparative examples 1 and 2 have a large tightening ratio, so that the sliding load is low, and when the grooving process is performed, only a slight pulling force is obtained by the pulling device, so that the pipe is broken. In Comparative Example 2, since the tightening ratio K2 is small, a large amount of dent marks remain when sandwiched by the pad on the outer surface of the
(実施例3)
中間整形ダイス11の外径縮径率K3を変化させて、溝付加工性と管内の残油量の確認を行った。その他の条件は実施例1と同様とした。溝付加工性は良好を◎、問題無い場合を○、不良(管破断)を×と示した。管内残油量は良好を◎、不良を×と示した。表3に結果を示す。
(Example 3)
The outer diameter reduction ratio K3 of the intermediate shaping die 11 was changed to confirm the grooving workability and the amount of residual oil in the pipe. Other conditions were the same as in Example 1. As for the grooving workability, ◎ indicates good, ○ indicates no problem, and × indicates defective (pipe breakage). As for the amount of residual oil in the pipe, “good” is indicated by “◎”, and poor is indicated by “x”. Table 3 shows the results.
表3から明らかなように、本発明例は優れた溝付加工性を有し、また管内残油量も少なかった。これに対し、比較例1、2は中間整形ダイス11での外径縮径率K3が大きいため、管内残油量が多くなってしまった。比較例3は中間整形ダイス11での外径縮径率K3が大きいため、溝付加工性に劣り、管内残油量が多くなってしまった。 As is apparent from Table 3, the inventive examples had excellent grooving workability, and the amount of residual oil in the pipe was small. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, since the outer diameter reduction ratio K3 in the intermediate shaping die 11 is large, the amount of residual oil in the pipe has increased. In Comparative Example 3, the outer diameter reduction ratio K3 in the intermediate shaping die 11 was large, so that the grooved workability was inferior and the amount of residual oil in the pipe was increased.
1 内面溝付管
1a 素管
1b 素管
1c 素管
1d 素管
10 溝
2 フローティングダイス
21 ロードセル
3 加工ヘッド
31 ストッパ
32 ベアリング
4 フローティングプラグ
5 溝付プラグ
50 溝
51 プラグロッド
6 ボール
7 整形ダイス
8 引抜き装置
80 ベルト
81 プーリ
82 プーリ
83 パッド
84 パッド溝
9 ワイパー
95 ロードセル
96 チャック
11 中間整形ダイス
L1 引抜き方向
L2 回転方向
R 曲率半径
H パッド深さ
Db 素管1bの外径
Dd 中間整形ダイス11の外径
Fa 挟み込み荷重
Fb 滑り出し荷重
1 Internal grooved
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