JP3551223B2 - Forming method of finned plate - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィン付き板の成形方法に関し、特に、放熱板や熱交換機の伝熱管の材料として用いられるフィン付き板の形成方法に関するものである。
【0002】
板材の表面に所定の間隔でフィン並びに溝部を設けたフィン付き板材は、IC(Integrated Circuit)やパワートランジスタなどのヒートシンク部材として使用したり、フィン付き面が内側あるいは外側となる様にしてパイプ状に形成し、これをシーム溶接して熱交換用の伝熱管に製造するなど、様々な分野においてその需要が拡大しつつある。
【0003】
板材表面へのフィンの形成方法としては、押出しや引抜加工、プレス加工、切削加工、圧延加工など様々な方法があるが、フィン付き板材の板厚が薄い場合には、加工効率やフィン形状の自由度などの点から圧延加工が一般的となっている。
【0004】
圧延加工により、フィン付き板材の加工を行う場合、フィンを形成しようとする部分に溝を有するワークロールを用い、ロールの溝部以外の部分で素材を圧延して板厚を薄くし、溝部でフィンを形成する方法が一般的である。
【0005】
図8乃至図11は、従来の方法によりフィン付き板を形成する場合の圧延状態と圧延材の一例を示したものである。
【0006】
図8は、圧延材の長手方向に平行なフィンを有するフィン付き板を形成する場合を示したものである。図8において、フィン付き板を形成するワークロール1は、複数の平坦部11と複数の平坦部11の間に設けられた複数の溝部12とから成る溝付圧延ロール10と、溝無圧延ロール20とを備えている。この溝付圧延ロール10に対向する位置に溝無圧延ロール20が所定の圧延間隔をおいて設置されている。また、溝部12の断面はV字型となっている。
【0007】
このワークロール1の溝付圧延ロール10と溝無圧延ロール20の間に素材2を挿入し、溝付圧延ロール10と溝無圧延ロール20を素材2の長手方向に回転させながら挿入された素材2を圧延することによって、複数の溝部12に対応した複数のフィンを有するフィン付き板を形成することができる。
【0008】
図9は上記図8の方法によって形成されたフィン付き板3を示している。このフィン付き板3は、溝付圧延ロール10の複数の溝部12に対応した複数のフィン部32と、溝付圧延ロール10の複数の平坦部11に対応した複数の薄部31とによって構成されている。従って、上述の図8の形成方法によって図9に示すようなフィン付き板3が形成されることとなる。
【0009】
図10は、圧延材の長手方向に対し所定の角度を持ったフィンを有するフィン付き板を形成する場合を示したものである。図10において、フィン付き板を形成するワークロール5は、複数の平坦部11と複数の平坦部11の間に設けられた複数の溝部12とから成る溝付圧延ロール15と、溝無圧延ロール20とを備えている。この溝付圧延ロール15は、圧延材の長手方向に対し所定の角度を持ったフィンを形成するために、ネジ溝のような螺旋状に形成された溝部12を有している。従って、図8と同様に設けられた溝付圧延ロール15と溝無圧延ロール20によって、上記と同様の方法により図11に示すような圧延材の長手方向に対し所定の角度を持ったフィン付き板4が形成されることとなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフィン付き板の形成方法においては、フィンを形成する溝部12以外の平坦部11で素材2を圧延していたため、平坦部11で形成される薄部31の材料変形(伸び)が圧延方向に発生し、この薄部31の伸びによってフィン部32が長手方向に引っ張られることになる。この引張り力によってフィン部32に伸びが生じ、この伸びによってフィン部32の板厚が減少し、十分な高さのフィンの形成が困難なものとなっている。このような現象は、板材の板幅方向でフィン部32の幅より薄部31の幅の方が大きくなればなる程顕著なものとなる。
【0011】
図12は、上記従来技術による圧延時の溝部12とそれによって形成されるフィン部32の拡大断面図である。この図から判るように、フィン先端部33と溝部12の頂点12aとの間には隙間が生じることとなる。
【0012】
また、フィン部の高さを十分に大きく形成する方法として、板厚の厚い素材を用いて加圧力を大きくして高圧力で圧延し、フィン部の高さを確保する方法があるが、この場合には、圧延装置が大型のものとなり、圧延装置にコストがかかることとなる。
【0013】
従って、本発明の目的は、圧延装置の大型化を回避し、コストをかけずに容易にフィンの高さが十分なフィン付き板を形成する方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、長手方向に平行に形成された複数のフィンを有するフィン付き板の成形方法において、前記複数のフィンに対応した複数の溝と、前記複数の溝の間に形成され、表面に回転軸と平行に多数の溝が形成された複数の平坦部を有した第1の圧延ロールを配置し、前記第1の圧延ロールに対向して圧延間隔を形成するように第2の圧延ロールを配置し、前記圧延間隔に板材を供給して前記多数の溝によって前記板材の伸びを抑えながら前記複数の溝に対応した複数のフィンを前記板材に形成する方法であって、前記多数の溝は、深さ及び間隔が前記複数の溝より小さいことを特徴とするフィン付き板の成形方法を提供する。
【0015】
また、本発明は上記の目的を達成するため、長手方向に平行に形成された複数のフィンを有するフィン付き板の成形方法において、前記複数のフィンに対応した複数の溝を有した第1の圧延ロールを配置し、表面に回転軸と平行に多数の溝が形成された第2の圧延ロールを、前記第1の圧延ロールに対向して圧延間隔を形成するように配置し、前記圧延間隔に板材を供給して前記多数の溝によって前記板材の伸びを抑えながら前記複数の溝に対応した複数のフィンを前記板材に形成する方法であって、前記多数の溝は、深さ及び間隔が前記複数の溝より小さいことを特徴とするフィン付き板の成形方法を提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1乃至図4は、本発明の方法によりフィン付き板を形成する場合の圧延状態と圧延材の一例を示したものである。
【0017】
図1は、圧延材の長手方向に平行なフィンを有するフィン付き板を形成する場合を示したものである。図1において、フィン付き板を形成するワークロール6は、表面に回転軸と平行に多数の溝(以下、微細溝という)13を有する複数の平坦部11と、複数の平坦部11の間に設けられた複数の溝部12とから成る溝付圧延ロール16と、溝無圧延ロール20とを備えている。微細溝13は深さ及び間隔が複数の溝部12より小さく形成されており、この微細溝13を有する溝付圧延ロール16に対向する位置に溝無圧延ロール20が所定の圧延間隔をおいて設置されている。また、溝部12の断面はV字型となっている。
【0018】
このワークロール6の微細溝13を有する溝付圧延ロール16と溝無圧延ロール20の間に素材2を挿入し、微細溝13を有する溝付圧延ロール16と溝無圧延ロール20を素材2の長手方向に回転させながら挿入された素材2を圧延する。これによって、複数の溝部12に対応した複数のフィンと、平坦部12で圧延され、この多数の微細溝13に圧延時の素材2が入り込むことによって形成される微細溝34を有する複数の薄部36とを有するフィン付き板を形成することができる。
【0019】
図2は上記図1の方法によって形成された微細溝34を有するフィン付き板30を示している。このフィン付き板30は、溝付圧延ロール16の複数の溝部12に対応した複数のフィン部32と、溝付圧延ロール16の表面に多数の微細溝13を有する複数の平坦部11に対応した微細溝34を有する複数の薄部36とによって構成されている。従って、上述の図1の形成方法によって図2に示すような、薄部36の表面に多数の微細溝34を有するフィン付き板30が形成されることとなる。
【0020】
図3は、圧延材の長手方向に対し所定の角度を持ったフィンを有するフィン付き板を形成する場合を示したものである。図3において、フィン付き板を形成するワークロール7は、表面に回転軸と平行に多数の微細溝13を有する複数の平坦部11と、複数の平坦部11の間に設けられた複数の溝部12とから成る微細溝13を有する溝付圧延ロール17と、溝無圧延ロール20とを備えている。この微細溝13を有する溝付圧延ロール17は、圧延材の長手方向に対し所定の角度を持ったフィンを形成するために、ネジ溝のような螺旋状に形成された溝部12を有している。
【0021】
従って、図1と同様に設けられた微細溝13を有する溝付圧延ロール17と溝無圧延ロール20によって、上記と同様の方法により図4に示すような、圧延材の長手方向に対し所定の角度を持った複数のフィン部32と、表面に多数の微細溝34を有する複数の薄部36とから成るフィン付き板35が形成されることとなる。
【0022】
上述のように、溝付圧延ロール16、17の平坦部11の表面に、溝付圧延ロール16、17の回転軸に平行に多数の微細溝13を設けたことにより、圧延加工時に、この微細溝13に素材2が入り込むことによって、圧延方向への材料変形(伸び)が抑制され、薄部36の長手方向への伸びが拘束される。このことにより、フィン部32に対する薄部36からの引っ張り力もなくなるため、フィン部32に伸びが生じず、フィン部32を成形するための溝部12への材料変形(隆起)が増加する。
【0023】
この結果、図5に示すように、フィン部32は、ワークロール6、7の溝部12の形状に沿ったものとなり、十分なフィン高さを得ることができる。
【0024】
図6および図7に、本発明の他の実施形態を示す。図6は、フィン部を形成する溝部を有しない圧延ロールの表面に、その回転軸と平行に多数の微細溝13を有する微細溝付圧延ロール21と、複数の平坦部11と、この複数の平坦部11の間に設けられた複数の溝部12とを有する溝付圧延ロール10とから成るワークロール8によって、素材2を圧延して、フィン付き板を形成するものである。
【0025】
これによって、フィンの形成されない面(下面)に多数の微細溝13を有するフィン付き板を得ることがきる。
【0026】
また、図7は、表面に回転軸と平行に多数の微細溝13を有する複数の平坦部11と、複数の平坦部11の間に設けられた複数の溝部12とから成る溝付圧延ロール16と、それに対向するフィン部を形成する溝部を有しない圧延ロールの表面に、その回転軸と平行に多数の微細溝13を有する微細溝付圧延ロール21とから成るワークロール9によって、素材2を圧延して、フィン付き板を形成するものである。
【0027】
これによって、フィンの形成されている面の溝部の表面と、フィンの形成されない面(下面)とに多数の微細溝13を有するフィン付き板を得ることができる。
【0028】
図6および図7のワークロールで得られたフィン付き板も、上記図1および図3で得られたフィン付き板と同様の効果を得ることができる。
【0029】
【実施例】
以下に具体的な例を挙げて従来技術と比較して説明する。
【0030】
従来技術の例として図8に示すワークロール1を使用し、本発明の例として図1に示すワークロール6を使用する。それぞれの溝部12は底辺が0.15mmで高さが0.3mmの三角形断面を持つV字型の形状で、それぞれの溝部12の間隔(平坦部11の幅)は0.6mmとする。図1の微細溝13は5μmの深さの溝とし、板厚0.6mm、板幅25mmのリン脱酸銅の焼鈍材を、薄部の厚みが0.25mmとなるように圧延を行った。
【0031】
その結果、図8のワークロール1で圧延して得られたフィン付き板3では、図12に示すようなフィン部32の先端部33に丸みを有する形状となり、フィン部32の高さは最大0.22mmであった。
【0032】
これに対して、図1のワークロール6で圧延して得られたフィン付き板30では、図5に示すように、フィン部32は溝部12の形状に沿ったものとなり、フィン部32の高さは最大0.29mmであった。
【0033】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明のフィン付き板の成形方法によれば、ワークロールを構成する2つの圧延ロールの一方又は両方に、その回転軸と平行に多数の微細な溝を形成するようにしたので、圧延加工時に、この微細溝に素材が入り込むことによって、圧延方向への材料変形(伸び)が抑制され、薄部の長手方向への伸びが拘束されることとなり、フィン部に対する薄部からの引っ張り力もなくなるため、フィン部に伸びが生じず、フィン部を成形するための溝部への材料変形(隆起)が増加する。この結果、フィン付き板のフィン部は、ワークロールの溝部の形状に沿ったものとなり、十分なフィン高さを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって、圧延材の長手方向に平行なフィンを有するフィン付き板を形成することを示した図である。
【図2】図1の方法によって形成された微細溝を有するフィン付き板を示す図である。
【図3】本発明によって、圧延材の長手方向に対し所定の角度を持ったフィンを有するフィン付き板を形成することを示した図である。
【図4】図3の方法によって形成された微細溝を有するフィン付き板を示す図である。
【図5】本発明による圧延時の溝部とそれによって形成されるフィン部の拡大断面図である。
【図6】本発明によって、圧延材の長手方向に平行なフィンを有するフィン付き板を形成することを示した図である。
【図7】本発明によって、圧延材の長手方向に平行なフィンを有するフィン付き板を形成することを示した図である。
【図8】従来技術によって、圧延材の長手方向に平行なフィンを有するフィン付き板を形成することを示した図である。
【図9】図8の方法によって形成されたフィン付き板を示す図である。
【図10】従来技術によって、圧延材の長手方向に対し所定の角度を持ったフィンを有するフィン付き板を形成することを示した図である。
【図11】図10の方法によって形成されたフィン付き板を示す図である。
【図12】従来技術による圧延時の溝部とそれによって形成されるフィン部の拡大断面図である。
【符号の説明】
1、5、6、7、8、9 ワークロール
2 素材
3、4、30、35 フィン付き板
10、15、16、17 溝付圧延ロール
11 平坦部
12 溝部
12a 頂点
13、34 微細溝
21 微細溝付圧延ロール
31、36 薄部
32 フィン部
33 フィン先端部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for forming a finned plate, and more particularly to a method for forming a finned plate used as a material for a heat sink or a heat transfer tube of a heat exchanger.
[0002]
Finned plate material with fins and grooves provided at predetermined intervals on the surface of the plate material can be used as a heat sink member for ICs (Integrated Circuits), power transistors, etc., or a pipe shape with the finned surface inside or outside. The demand is expanding in various fields, for example, in order to form a heat transfer tube for heat exchange by seam welding.
[0003]
There are various methods for forming fins on the surface of the sheet, such as extrusion and drawing, pressing, cutting, and rolling, but when the thickness of the finned sheet is small, the processing efficiency and fin shape Rolling is common in terms of degrees of freedom.
[0004]
When processing a finned plate material by rolling, a work roll having a groove in a portion where a fin is to be formed is used, and the material is rolled in a portion other than the groove portion of the roll to reduce the plate thickness, and the fin is formed in the groove portion. Is generally used.
[0005]
8 to 11 show an example of a rolled state and a rolled material when a finned plate is formed by a conventional method.
[0006]
FIG. 8 shows a case where a finned plate having fins parallel to the longitudinal direction of the rolled material is formed. In FIG. 8, a
[0007]
The
[0008]
FIG. 9 shows the
[0009]
FIG. 10 shows a case where a finned plate having fins having a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the rolled material is formed. In FIG. 10, a
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method for forming a finned plate, since the
[0011]
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the
[0012]
Further, as a method of forming the height of the fin portion sufficiently large, there is a method in which a material having a large thickness is used, the pressing force is increased, and the fin portion is rolled at a high pressure to secure the height of the fin portion. In this case, the rolling device becomes large, and the rolling device is costly.
[0013]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of forming a finned plate having a sufficient fin height easily without increasing the size of a rolling device and without increasing costs.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Since the present invention is to achieve the above object, in the molding method of the finned plate having a plurality of fins which are formed parallel to the longitudinal direction, a plurality of grooves corresponding to the plurality of fins, between said plurality of grooves to the formed, a first rolling roll having a plurality of flat portions parallel to a large number of grooves and the rotation shaft is formed on a surface arranged to form a rolling gap facing the first rolling rolls there in a way that the second rolling rolls are arranged to form a plurality of fins corresponding to the plurality of grooves while suppressing the elongation of the plate by the plurality of grooves by supplying sheet material in the rolling gap in the plate material The plurality of grooves may have a depth and an interval smaller than that of the plurality of grooves .
[0015]
Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a finned plate having a plurality of fins formed in parallel with a longitudinal direction, wherein a first fin having a plurality of grooves corresponding to the plurality of fins is provided. the rolling rolls disposed, to place the second rolling rolls number of grooves parallel to the rotary shaft is formed on the surface, so as to form a rolling gap facing the first rolling rolls, the rolling gap a plurality of fins corresponding to the plurality of grooves while suppressing the elongation of the plate sheet by supplying by said plurality of grooves to a method of forming the plate material, the number of grooves, depth and spacing A method for forming a finned plate, which is smaller than the plurality of grooves, is provided.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 show an example of a rolled state and a rolled material when a finned plate is formed by the method of the present invention.
[0017]
FIG. 1 shows a case where a finned plate having fins parallel to the longitudinal direction of a rolled material is formed. In FIG. 1, a
[0018]
The
[0019]
FIG. 2 shows a
[0020]
FIG. 3 shows a case where a finned plate having fins having a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the rolled material is formed. In FIG. 3, a
[0021]
Therefore, by a grooved rolling
[0022]
As described above, by providing a large number of
[0023]
As a result, as shown in FIG. 5, the
[0024]
6 and 7 show another embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a micro-grooved rolling
[0025]
This makes it possible to obtain a finned plate having a large number of
[0026]
FIG. 7 shows a grooved rolling
[0027]
This makes it possible to obtain a surface of the groove portion of the surface being formed of a fin, a finned plate having a number of
[0028]
The finned plate obtained by the work rolls of FIGS. 6 and 7 can also obtain the same effect as the finned plate obtained in FIGS. 1 and 3.
[0029]
【Example】
Hereinafter, a specific example will be described in comparison with the related art.
[0030]
The
[0031]
As a result, the
[0032]
On the other hand, in the
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the finned plate forming method of the present invention, a large number of fine grooves are formed on one or both of the two rolling rolls constituting the work roll in parallel with the rotation axis thereof. Therefore, at the time of rolling, the material enters into the fine grooves, thereby suppressing the material deformation (elongation) in the rolling direction and restricting the elongation of the thin portion in the longitudinal direction. Since the tensile force of the fin portion is also eliminated, the fin portion does not elongate, and the material deformation (raised) in the groove portion for forming the fin portion increases. As a result, the fin portion of the finned plate follows the shape of the groove of the work roll, and a sufficient fin height can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing that a finned plate having fins parallel to a longitudinal direction of a rolled material is formed according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a finned plate having fine grooves formed by the method of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing that a finned plate having fins having a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of a rolled material is formed according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a finned plate having fine grooves formed by the method of FIG. 3;
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a groove during rolling according to the present invention and a fin formed by the groove.
FIG. 6 is a view showing that a finned plate having fins parallel to a longitudinal direction of a rolled material is formed according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing that a finned plate having fins parallel to a longitudinal direction of a rolled material is formed according to the present invention.
FIG. 8 is a view showing that a finned plate having fins parallel to a longitudinal direction of a rolled material is formed by a conventional technique.
FIG. 9 is a diagram showing a finned plate formed by the method of FIG. 8;
FIG. 10 is a view showing that a finned plate having fins having a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of a rolled material is formed by a conventional technique.
FIG. 11 is a view showing a finned plate formed by the method of FIG. 10;
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a groove portion and a fin portion formed by the conventional rolling process.
[Explanation of symbols]
1, 5, 6, 7, 8, 9
Claims (3)
前記複数のフィンに対応した複数の溝と、前記複数の溝の間に形成され、表面に回転軸と平行に多数の溝が形成された複数の平坦部を有した第1の圧延ロールを配置し、
前記第1の圧延ロールに対向して圧延間隔を形成するように第2の圧延ロールを配置し、
前記圧延間隔に板材を供給して前記多数の溝によって前記板材の伸びを抑えながら前記複数の溝に対応した前記複数のフィンを前記板材に形成する方法であって、
前記多数の溝は、深さ及び間隔が前記複数の溝より小さいことを特徴とするフィン付き板の成形方法。In a method of forming a finned plate having a plurality of fins formed in parallel with the longitudinal direction,
Arrangement and a plurality of grooves corresponding to the plurality of fins are formed between the plurality of grooves, a first rolling roll having a plurality of flat portions parallel to a large number of grooves and the rotation shaft is formed on the surface And
Arranging a second rolling roll so as to form a rolling interval facing the first rolling roll,
A method of forming the plurality of fins corresponding to the plurality of grooves on the plate while suppressing the elongation of the plate by the plurality of grooves by supplying the plate to the rolling interval ,
The method of forming a finned plate, wherein the plurality of grooves have a depth and an interval smaller than the plurality of grooves .
前記複数のフィンは、前記板材の伸びを前記第2の圧延ロールの前記多数の溝によって抑えられながら形成される請求項1記載のフィン付き板の成形方法。The second rolling roll has a number of grooves on the surface thereof similar to the number of grooves parallel to the rotation axis,
2. The method for forming a finned plate according to claim 1, wherein the plurality of fins are formed while suppressing the elongation of the plate material by the plurality of grooves of the second rolling roll.
前記複数のフィンに対応した複数の溝を有した第1の圧延ロールを配置し、
表面に回転軸と平行に多数の溝が形成された第2の圧延ロールを、前記第1の圧延ロールに対向して圧延間隔を形成するように配置し、
前記圧延間隔に板材を供給して前記多数の溝によって前記板材の伸びを抑えながら前記複数の溝に対応した前記複数のフィンを前記板材に形成する方法であって、
前記多数の溝は、深さ及び間隔が前記複数の溝より小さいことを特徴とするフィン付き板の製造方法。In a method of forming a finned plate having a plurality of fins formed in parallel with the longitudinal direction,
Arranging a first rolling roll having a plurality of grooves corresponding to the plurality of fins,
A second rolling roll having a plurality of grooves formed on its surface in parallel with the rotation axis is disposed so as to form a rolling interval in opposition to the first rolling roll,
A method of forming the plurality of fins corresponding to the plurality of grooves on the plate while suppressing the elongation of the plate by the plurality of grooves by supplying the plate to the rolling interval ,
The method of manufacturing a finned plate, wherein the plurality of grooves have a depth and an interval smaller than the plurality of grooves .
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JPH10263604A (en) | 1998-10-06 |
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