JP3831480B2

JP3831480B2 - ヘッダーパイプの製造方法

Info

Publication number: JP3831480B2
Application number: JP15339397A
Authority: JP
Inventors: 清二益子
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: JPH11733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器にタンクとして用いられるヘッダーパイプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のコンデンサ等の熱交換器では、例えば、実開平４−６３９８２号公報に開示されるように、ヘッダー内に仕切りを設けて、流体流路を変更することが行なわれている。
【０００３】
そして、従来、この種の仕切り付熱交換器用ヘッダーは、以下述べるようにして製造されている。
先ず、図２０の（ａ）に示すように、外表面にろう材をクラッドしたアルミニウム合金のパイプ材が所定の寸法に切断され、ヘッダー用のパイプ１１が得られる。
【０００４】
この後、（ｂ）に示すように、パイプ１１にチューブ差し込み孔１３、ディバイド用スリット１５、流体流入口１７，流体流出口１９が形成される。
次に、（ｃ）に示すように、ディバイド用スリット１５に、両面にろう材をクラッドしたアルミニウム合金のデバイド２１が挿入され、また、パイプｌｌの両端に、アルミニウム合金のパッチ２３が圧入される。
【０００５】
しかしながら、このような従来の仕切り付熱交換器用ヘッダーでは、予め円筒状に形成された高価なパイプ材を使用しているため、材料コストが増大するという問題がある。
また、パイプｌｌとデバイド２１とのろう付け不良が発生する虞があるという問題がある。
【０００６】
従来、このような問題を解決したものとして、本出願人が先に出願した、特開平７−３１４０３５号公報に開示される仕切り付パイプの製造方法が知られている。
この仕切り付パイプの製造方法では、図２１および図２２に示すように、円筒状のパイプ部３１の中央に、一対の半割り仕切り部３２からなる仕切り部３３が形成される仕切り付パイプが製造される。
【０００７】
そして、この仕切り付パイプは、以下述べるようにして製造される。
先ず、図２３に示す成形工程により、アルミニウムからなる板材を成形し一対の半割り円筒部３５が形成される。
【０００８】
これ等一対の半割り円筒部３５は、円弧状の連結部３７を介して並列に形成されている。
そして、一対の半割り円筒部３５には、内側に突出するＵ字状の仕切り成形部３９が形成されている。
一対の半割り円筒部３５の半径は、形成すべきパイプ部３１の半径より２mm程度小さくされ、半割り円筒部３５の外側には、縁部４１が形成されている。
【０００９】
上述した成形工程は、所定の金型の間に平板を挟持し、プレス成形することにより行われる。
次に、図２４に示す切除工程により、図の（ａ）に斜線で示す仕切り成形部３９の間に位置する連結部３７、および、仕切り成形部３９の両側に位置する縁部４１が肉余り部４１ａとともに切除される。
【００１０】
この切除工程は、プレス機械によりトリムピアスすることにより行われる。
この後、図２５に示す圧縮工程により、仕切り成形部３９が両側から圧縮され半割り仕切り部３２が形成される。
この圧縮工程は、図２７に示すように、半割り円筒部３５の外側を、スプリング４９により付勢されるワーク押さえ５１により押さえ、一方、半割り円筒部３５の内側の仕切り成形部３９の両側に、圧縮部材５３を配置し、圧縮部材５３により仕切り成形部３９を圧縮成形することにより行われる。
【００１１】
この圧縮成型では、圧縮部材５３の間に、寸法矯正ブロック５５が配置され、この寸法矯正ブロック５５により半割り仕切り部３２の内側への突出長Ｈが矯正される。
次に、図２８に示す縁部成形工程により、一対の半割り円筒部３５の両側の縁部４１が成形され、図の（ｂ）に示すように、縁部４１が半割り円筒部３５に続く円弧状に形成される。
【００１２】
この縁部成形工程は、所定の金型の間に一対の半割り円筒部３５を挟持し、プレス成形することにより行われる。
この後、図２９に示す対向工程により、連結部３７が内側から突出され、一対の半割り円筒部３５が対向配置される。
この対向工程は、半割り円筒部３５の外側を金型５７内に収容し、連結部３７を、ポンチ５９により金型５７の円弧部６１に押圧することにより行われる。
【００１３】
次に、図３０に示す突き合わせ工程により、対向状態の一対の半割り円筒部３５が突き合わせられる。
この突き合わせ工程は、半割り円筒部３５の外側を、一対の図示しない金型内に収容し、金型を移動することにより行われ、この時に、半割り円筒部３５がパイプ形状に成形される。
【００１４】
この後、接合工程が行われ、一対の半割り円筒部３５、および、一対の半割り仕切り部３２が相互に接合され、図２１および図２２に示した仕切り付パイプが製造される。
この接合工程は、例えば、非腐食性フラックスを使用したろう付けにより行われる。
【００１５】
図２６は、このような仕切り付パイプの製造方法により製造された仕切り付熱交換器用ヘッダーを示すもので、この仕切り付熱交換器用ヘッダーは、円筒状のパイプ部３１Ａの中央に仕切り部３３が形成されている。
また、パイプ部３１Ａの外周の一側に、所定間隔を置いて、チューブ差し込み孔６３が形成されている。
【００１６】
そして、さらに、パイプ部３１Ａの両端開口が、蓋部材６５により閉塞されている。
この仕切り付熱交換器用ヘッダーの製造方法では、図２８に示した縁部成形工程の後、図３１に示すように、一方の半割り円筒部３５にチューブ差し込み孔６３が所定間隔を置いて形成され、また、同時に、熱媒体が流入，流出される流体流入口６５および流体流出口６７が形成される。
【００１７】
この工程は、プレス機械によりスリット・ピアス成形することにより行われる。
このような仕切り付熱交換器用ヘッダーでは、一枚の板材から仕切り部３３の一体形成されたパイプ部３１Ａを得ることが容易に可能になるため、予め円筒状に形成された高価なパイプ材を使用する必要がなくなり、材料コストを従来より大幅に低減することが可能になる。
【００１８】
また、円筒状パイプでの製作に比べて、仕切りを一体に作るため部品点数を減らすことができコスト低減が可能になる。
さらに、チューブ差し込み孔６３を半円状態で加工できるため、チューブ差し込み孔６３の成形型の強度を十分に取り、加工時間を短くでき、コスト低減が可能となる。
【００１９】
また、一対の半割り円筒部３５および半割り仕切り部３２を、ろう付けにより確実に接合することができるため、仕切り部３３から外部へ熱媒体が漏洩することを確実に防止することができる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の仕切り付熱交換器用ヘッダーの製造方法では、図２４に示した切除工程において、仕切り成形部３９の両側に位置する縁部４１を肉余り部４１ａとともにトリム加工により切除すると、図３２に示すように、切断面４１ｂにだれ部４１ｃ，４１ｄが生じ、直線部４１ｅの長さが短くなり、一対の半割り円筒部３５を突き合わせ、これ等を相互にろう付けした時に、充分なろう付け強度を得ることが困難になり、ヘッダーパイプに要求される所定の耐圧強度を確保することが困難になるという問題があった。
【００２１】
なお、このような問題は、素材である平板の肉厚を、予めだれ部４１ｃ，４１ｄの発生を考慮して増大することにより解決可能であるが、この場合には、材料費が増大するという問題がある。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、素材である平板の肉厚を増大することなく、一対の半割り円筒部の突き合わせ部を高い強度でろう付けすることができるヘッダーパイプの製造方法を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１のヘッダーパイプの製造方法は、平板を成形し一対の半割り円筒部を円弧状の連結部を介して並列に形成した後、前記平板の縁部をトリム加工により所定形状に切断し、この後、前記連結部を内側から突出させ前記一対の半割り円筒部を対向させ、この対向状態の一対の半割り円筒部を突き合わせて円筒状のヘッダーパイプを製造するヘッダーパイプの製造方法において、前記トリム加工時に、前記平板の縁部を最終必要形状より大きめに切断し、この余長部分を、前記一対の半割り円筒部の突き合わせ時に圧縮加工して相互に塑性変形し当接することを特徴とする。
【００２５】
（作用）
請求項１のヘッダーパイプの製造方法では、トリム加工時に、平板の縁部が最終必要形状より大きめに切断され、この余長部分が、一対の半割り円筒部の突き合わせ時に圧縮加工され、突き合わせ部が略直線状に当接される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明方法の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２７】
本発明のヘッダーパイプの製造方法の第１の実施形態では、図２に示すように、アルミニウムの平板を成形することにより一対の半割り円筒部７１が、円弧状の連結部７３を介して並列に形成される。
この後、図３に示すように、切除工程により、平板の縁部７５が、トリム加工により所定形状に切断される。
【００２８】
この後、図４に示すように、縁部成形工程により、縁部７５が立てられる。
そして、この後、トリム加工により所定形状に切断された平板の縁部７５の端面７５ａが面打ち加工され、直線状に形成される。
この面打ち加工は、図１に示すように、パッド７７とフローティングポンチ７９との間に半割り円筒部７１および連結部７３を挟持し、縁部７５の端面７５ａをポンチ８１に押圧することにより行われる。
【００２９】
なお、フローティングポンチ７９とポンチ８１とは、ベース８３上に載置され、フローティングポンチ７９は、スプリング８５によりパッド７７側に向けて付勢されている。
この後、対向工程により、図５に示すように、連結部７３が内側から突出され、一対の半割り円筒部７１が、例えば、３０度の角度を置いて対向配置される。
【００３０】
次に、図６に示すように、突き合わせ工程により、対向状態の一対の半割り円筒部７１が突き合わせられる。
上述したヘッダーパイプの製造方法では、トリム加工により所定形状に切断された平板の端面７５ａを面打ち加工により直線状に形成し、一対の半割り円筒部７１の突き合わせ部を直線状にしたので、一対の半割り円筒部７１の突き合わせ時に、突き合わせ部が微小間隔を置いて平行に対向するため、素材である平板の肉厚を増大することなく、一対の半割り円筒部７１の突き合わせ部を高い強度でろう付けすることができる。
【００３１】
本発明のヘッダーパイプの製造方法の第２の実施形態では、上述した切除工程のトリム加工時に、平板の縁部７５が、最終必要形状より大きめに切断される。従って、上述した縁部成形工程の終了時には、図７に示すように、半割り円筒部７１の縁部７５には、微小長さＤの余長部分７５ｂが形成される。
そして、この余長部分７５ｂが、一対の半割り円筒部７１の突き合わせ時に、所定の圧力Ｐで圧縮加工され、この圧縮加工により相互に塑性変形され、略直線状の状態で当接される。
【００３２】
この実施形態のヘッダーパイプの製造方法では、トリム加工時に、平板の縁部７５を最終必要形状より大きめに切断し、この余長部分７５ｂを、一対の半割り円筒部７１の突き合わせ時に圧縮加工したので、突き合わせ部が略直線状に当接することになり、素材である平板の肉厚を増大することなく、一対の半割り円筒部７１の突き合わせ部を高い強度でろう付けすることができる。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明方法の一実施例を図面を用いて説明する。
この実施例では、アルミニウムの平板から仕切り付のヘッダーパイプが製造される。
この仕切り付のヘッダーパイプは、以下述べるようにして製造される。
【００３４】
先ず、図８に示す成形工程により、両面にろう材層の形成されるアルミニウムの板材が成形され、一対の半割り円筒部１０１が形成される。
これ等一対の半割り円筒部１０１は、円弧状の連結部１０３を介して並列に形成されている。
【００３５】
そして、一対の半割り円筒部１０１には、内側に突出するＵ字状の仕切り成形部１０５が形成されている。
半割り円筒部１０１の外側には、縁部１０７が形成されている。
次に、図９に示す第２成形工程により、仕切り成形部１０５の根元部が所定の半径の円弧状に成形される。
【００３６】
次に、図１０に示す切除工程により、仕切り成形部１０５の間に位置する連結部１０３ａ、および、仕切り成形部１０５の両側に位置する縁部１０７ａが、縁部１０７の肉余り部とともに切除される。
この切除工程は、プレス機械によりトリムピアスすることにより行われる。
この後、図１１に示す圧縮工程により、仕切り成形部１０５が両側から圧縮され半割り仕切り部１０９が形成される。
【００３７】
次に、図１２に示す縁部成形工程により、一対の半割り円筒部１０１の両側の縁部１０７が成形され、図の（ｂ）に示すように、縁部１０７が半割り円筒部１０１に続く円弧状に形成される。
また、後述するカシメ用爪部が形成される側の縁部１０７に段部１１１が形成され、同時にカシメ用爪部をカシメ固定するための係止用凹部１１３、および、押圧用凹部１１５がエンボス加工される。
【００３８】
この縁部成形工程は、所定の金型の間に一対の半割り円筒部１０１を挟持し、プレス成形することにより行われる。
この後、図１３に示す第２の切除工程により、カシメ用爪部１１７となる部分を除いて縁部１０７の不要部分がトリム加工され、カシメ用爪部１１７が形成される。
【００３９】
次に、図１４に示す第３の切除工程により、係止用凹部１１３側の縁部１０７の不要部分がトリム加工により切除される。
次に、図１５に示すリストライク工程により、カシメ用爪部１１７が直角になるようにリストライク加工される。
そして、このリストライク工程において、上述した第１の実施形態で述べたように、平板の縁部１０７の端面が面打ち加工され、直線状に形成される。
【００４０】
この後、図１６に示す第１のチューブ差し込み孔形成工程により、一対の半割り円筒部１０１のうち一方の半割り円筒部１０１の中央部にチューブ差し込み孔１１９が所定間隔を置いて形成され、また、両側にサイドプレート用の差し込み孔１２１が形成される。
この工程は、プレス機械によりスリット・ピアス成形することにより行われる。
【００４１】
次に、図１７に示す第２のチューブ差し込み孔形成工程により、半割り円筒部１０１の中央部に形成されたチューブ差し込み孔１１９の両側に所定間隔を置いてチューブ差し込み孔１１９が形成される。
この工程は、プレス機械によりスリット・ピアス成形することにより行われる。
この後、図１８に示す対向工程により、連結部１０３が内側から突出され、一対の半割り円筒部１０１が対向配置される。
【００４２】
次に、図１９に示す突き合わせ工程により、対向状態の一対の半割り円筒部１０１が突き合わせられる。
この後、図示しないカシメ工程によりカシメ用爪部１１７が係止用凹部１１３にカシメ固定され、この状態で接合工程が行われ、一対の半割り円筒部１０１、および、一対の半割り仕切り部１０９が相互に接合される。
【００４３】
なお、この実施形態では、接合工程は、非腐食性フラックスを使用したろう付けにより行われる。
上述したようにして製造された仕切り付のヘッダーパイプでは、トリム加工により所定形状に切断された平板の縁部１０７の端面を面打ち加工により直線状に形成し、一対の半割り円筒部１０１の突き合わせ部を直線状にしたので、一対の半割り円筒部１０１の突き合わせ時に、突き合わせ部が微小間隔を置いて平行に対向し、この結果、素材である平板の肉厚を増大することなく、一対の半割り円筒部１０１の突き合わせ部を高い強度でろう付けすることができた。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１のヘッダーパイプの製造方法では、トリム加工時に、平板の縁部を最終必要形状より大きめに切断し、この余長部分を、一対の半割り円筒部の突き合わせ時に圧縮加工したので、突き合わせ部が略直線状に当接することになり、素材である平板の肉厚を増大することなく、一対の半割り円筒部の突き合わせ部を高い強度でろう付けすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヘッダーパイプの製造方法の第１の実施形態のリストライク工程を示す説明図である。
【図２】本発明のヘッダーパイプの製造方法の第１の実施形態の成形工程後の状態を示す説明図である。
【図３】本発明のヘッダーパイプの製造方法の第１の実施形態の切除工程後の状態を示す説明図である。
【図４】本発明のヘッダーパイプの製造方法の第１の実施形態の縁部成形工程後の状態を示す説明図である。
【図５】本発明のヘッダーパイプの製造方法の一実施形態の対向工程後の状態を示す説明図である。
【図６】本発明のヘッダーパイプの製造方法の一実施形態の突き合わせ工程後の状態を示す説明図である。
【図７】本発明のヘッダーパイプの製造方法の第２の実施形態の要部を示す説明図である。
【図８】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の成形工程を示す説明図である。
【図９】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の第２の成形工程を示す説明図である。
【図１０】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の切除工程を示す説明図である。
【図１１】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の圧縮工程を示す説明図である。
【図１２】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の縁部成形工程を示す説明図である。
【図１３】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の第２の切除工程を示す説明図である。
【図１４】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の第３の切除工程を示す説明図である。
【図１５】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例のリストライク工程を示す説明図である。
【図１６】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の第１のチューブ差し込み孔形成工程を示す説明図である。
【図１７】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の第２のチューブ差し込み孔形成工程を示す説明図である。
【図１８】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の対向工程を示す説明図である。
【図１９】本発明のヘッダーパイプの製造方法の実施例の突き合わせ工程を示す説明図である。
【図２０】従来の仕切り付パイプの製造方法を示す説明図である。
【図２１】従来の仕切り付パイプの製造方法により製造された仕切り付パイプを示す断面図である。
【図２２】図２１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図２３】従来の成形工程を示す説明図である。
【図２４】従来の切除工程を示す説明図である。
【図２５】従来の圧縮工程を示す説明図である。
【図２６】従来のチューブ差し込み孔が形成された仕切り付ヘッダーパイプを示す側面図である。
【図２７】図２５の圧縮工程を行っている状態を示す説明図である。
【図２８】従来の縁部成形工程を示す説明図である。
【図２９】従来の対向工程を示す説明図である。
【図３０】従来の突き合わせ工程を示す説明図である。
【図３１】従来のチューブ差し込み孔形成工程を示す説明図である。
【図３２】従来の切除工程における切断面形状を示す説明図である。
【符号の説明】
７１，１０１半割り円筒部
７３，１０３連結部
７５，１０７縁部
７５ａ端面
７５ｂ余長部分

Claims

平板を成形し一対の半割り円筒部（７１，１０１）を円弧状の連結部（７３，１０３）を介して並列に形成した後、前記平板の縁部（７５，１０７）をトリム加工により所定形状に切断し、この後、前記連結部（７３，１０３）を内側から突出させ前記一対の半割り円筒部（７１，１０１）を対向させ、この対向状態の一対の半割り円筒部（７１，１０１）を突き合わせて円筒状のヘッダーパイプを製造するヘッダーパイプの製造方法において、
前記トリム加工時に、前記平板の縁部（７５，１０７）を最終必要形状より大きめに切断し、この余長部分（７５ｂ）を、前記一対の半割り円筒部（７１，１０１）の突き合わせ時に圧縮加工して相互に塑性変形し当接することを特徴とするヘッダーパイプの製造方法。