JPS60152321A - 熱交換器用フインの製造方法および製造用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、熱交換器のフィンとチーーブが接するフラン
ジ部分の製造方法および製造用金型に関するものである
。

〔発明の背景〕

ルームエアコンの熱交換器などに用いるフィン１は、ア
ルミニー−ム薄板にチーーブ２を挿入するフィンカラ一
部９をプレス加工により連続加工して形成する方法で製
造されているが、フィンの薄肉化に対処するだめ、より
硬貨材を用いる必要がある。硬貨材の成形を行うため、
公知の製造法（特公昭５４−３１７５４１では、第一次
工程で所定のフィンカラ一孔４より小さい径のフランジ
１５ａを形成し、第二次工程で所定のフィンカラ一孔４
が得られるフランジ１５ｂを拡管アイヨニングにより形
成する方法なので、所定のフィンカラ一部９のカールハ
イト７が得られるフランジ高さ１６ｂの加工限界は、第
一次工程での小径フランジ１５ａ加工における大波り限
度のパラメーターである被加工材料固有の大波り率；Ｈ
ｘＦＬ＝（ｄｐ’−ｄｌ　１　／　ｄｌ　（ｄｐ’；ピ
アスバーリングポンチ径、ｄｌ；ピアスバーリングの下
穴径）により規制されるのを防ぐため、ｄｐを小径にし
て大波りによる割れを防いでいるものである。しかし、
第二次工程のアイヨニング加工では、第一次工程で小径
に形成されたフランジ１５ａを拡管しながらアイヨニン
グすることによりフランジ１５ａを圧延して所定のフラ
ンジ高さ１６ｂを得る方法なので、全圧延工程において
拡管により生ずる引張り軸応力と圧延による引張り軸応
力が同時にフランジ角尺部６ａおよび６ｂに集中し、こ
れにより強度のアイヨニングを行うとフランジ角尺部６
ａおよび６ｂにリング状の割れが発生し、フランジ角尺
部６にフランジ肉厚部２０ａを設けても高いフランジ高
さ１６ｂが得られない欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる欠点を解消せんとしてなされたもので
ある。即ち従来の方法では、拡管と圧延を同時に行うた
め力学的に破断じやすかっだカールハイト７の形成限度
を、金型の設定条件により大巾に向上できるフィン１の
製造方法及び製造用金型を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、フィン１とチーーブ２とが接するフィン１の
フランジ部分５を所定のフィンカラ一孔４より大きい径
のピアスバーリングポンチ１６ならびにバーリングダイ
ス１１で所定のフィンカラ一孔４より大きい径のフラン
ジ１５Ｃを加工するピアスパーリングの第一次工程（第
６図のＡおよびＢ）と所定のフィンカラ一孔４のフラン
ジ１５ｄを圧縮アイヨニング加工して形成する圧縮アイ
ヨニングの第二次工程（第６図のＣおよびＤ）の組合せ
により所定のフィンカラ一部９を形成し、従来の方法よ
り高いカールハイト７が得られるようにしたフィン１の
製造方法および製造用金型に関するものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図から第６図で説明する。

第１図は熱交換器のフィン１とチーーブ２の固定部の構
造を説明する図である。ルームエアコンなどに用いられ
ている熱交換器は、アルミニーラム薄板にフィンカラ一
部９をプレス加工により連続加工して形成した板状のフ
ィン１を多数板積み重ね、フィンカラ一孔４にチヱープ
２を挿入し、チーーブ２の内面より拡管などしてフィン
１とチーーブ２を密着固定する構造としている。

第２図は、公刊の代表的なフィン１の製造方法および製
造用金型を説明する図である。本方法は、被加工材料に
硬質アルミニウム薄板を用い、第一次工程のピアスパー
リング（第２図のＡおよびＢ）および第二次工程の拡管
アイヨニング（第２図のＣおよびＤ）で所定のカールハ
イト７が得られるフランジ１５ａおよび１５ｂをプレス
加工により連続加工し、後工程でフランジ１５ｂの先端
部をカーリングしてカール部３を成形加工してフィンカ
ラ一部９を形成するものである。

第一次工程のピアスバーリング加工は、固定されたピア
スバーリングポンチ１３ａに設けられたピアスダイ穴１
２ａとバーリングダイス１１ａの中央に固定したピアス
ポンチ１０ａＫよりバーリング下穴を打抜き、継続して
バーリングダイス１１ａとピアスバーリングポンチ１３
ａにより所定のフィンカラ一孔４の径より小さいフラン
ジ１５ａを形成する。

第二次工程のアイヨニング加工は、アイヨニングダイス
１７ａと所定のフィンカラ一孔４の径のアイヨニングポ
ンチ１８ａによりフランジ１５ａの内面をアイヨニング
ポンチ１８Ｈの円錐角部１９ａで拡管し、アイヨニング
率”イス１７ａとアイヨニングボンチ１８ａでフランジ
１５ａの肉厚を圧延することにより所定のカールハイト
７が得られる高さのフランジ高さ１６ｂを形成する方法
としている。

しかし本方法は、第一次工程で形成するフランジ１５ａ
の径を、所定のフィンカシ一孔４の径より小さくするこ
と罠より見かけ上の人払げ率を小さくする方式なので、
第一工程における端面からの人払げ割れは防止できても
第二次工程でのフランジ高さ１６ｂの形成限界は、第二
次工程での引張力の限界から来る限界アイヨニング率：
ＩＲｍａｘ＝ｉｏ−ｔ＋／ｌｏで規制され高いフランジ
高さ１６ｂが得られない欠点がある。また本方法は、第
二次工程の圧延時に拡管も行っているので軸引張り応力
がフランジ角Ｒ部６ｂに集中し、フランジ角Ｒ部６ｂに
フランジ厚肉部２０ａを設けても、フランジ角Ｒ部６ｂ
のリング状割れ発生により、被加工月料の成形能を十分
に活用できない欠点がある。

第６図は、本発明のフィン１のフィンカラ一部９の製造
方法と製造用金型を説明する断面図である。本発明の方
法は、第一次工程のビアスノ（−リング加工（第６図の
ＡおよびＢ）で、固定されたピアスバーリングポンチ１
３に設けたピアスダイ穴１２とバーリングダイス１１の
中央に固定したピアスポンチ１０によりバーリング下穴
を打抜き、継続してバーリングダイス１１とビアスノく
−リングポンチ１６により所定のフィン孔４の径より大
きいフランジ１５Ｃを形成する。ピアスノく一リングポ
ンチ１６の形状および寸法は、ポンチ先端部を球形また
は円錐形とし、フランジ１５Ｃの先端部の端残し成形部
２１を口のつぼまった形にツク−リングするようにして
いる。またフランジ１５Ｃのフランジ角Ｒ部６０部のポ
ンチ径は、適当なプレアイヨニング高さ２２が得られる
よう少し太くしである。このようにすると、フランジ１
５Ｃの先端部の端残し成形部２１の穴は比較的小径のま
ま残り、これにより近似的に人払り率（Ｉａ’）は、Ｉ
Ｒ’−（ｄｐ＋−ｄ＋　）　／ｄ＋と低くできるので、
通常のバーリング加工で得られるフランジ高さ１６ａな
どより高いフランジ高さ１６Ｃが得られる。更にフラン
ジ角Ｒ部６Ｃよりプレアイヨニング高さ２２だケアイヨ
ニングすることにより加工硬化させて、第二次工程の圧
縮アイヨニング加工でのフランジ部６ｄの挫屈や割れを
防止し、引張りで成形するのはフランジ先端部の端残し
成形部２１のみなので、工程中フランジにかかる最大引
張り軸応力も減少できる。

第二次工程では、アイヨニングダイス１７と所定のフィ
ンカラ一孔４の径のアイヨニングポンチ１８でフランジ
１５Ｃを所定のカールノ・イト７のフランジ高さ１６ｄ
が得られるようにアイヨニング率（Ｉ　Ｒ）を設定して
アイヨニング加工（第６図のＣおよびＤ）を行うもので
ある。しわ押え１４には、フランジ角Ｒ部６ｄの下面の
フランジ面がアイヨニング軸応力により変形しない適当
な圧力を付加しておき、第６図Ｃのアイヨニング加工開
始時に、可動アイヨニングダイス１７側に設けた上下に
可動できる圧力ビン（図示していない）により図示の状
態までしわ押え１４を押し下げる。

このようにするとフランジ１５Ｃの圧縮加工高さ２６の
範囲では、圧縮アイヨニングによりフランジ角Ｒ部６Ｃ
に引張り軸応力を付加しないでアイヨニング加工ができ
るので、フランジ角Ｒ部６ｄの割れを防止し、被加工材
料の成形能まで十分に薄く圧延できるので、より高いフ
ランジ高さ１６ｄが得られる。またフランジ加工高さ２
４の範囲では、拡管アイヨニング加工となるが、フラン
ジ１５Ｃの薄くなっている端残し成形部２１のみを端面
に近い所でアイヨニングしながら拡管することになり、
フランジ１５ｄ先端部のたて割れをアイヨニングによる
円周方向への肉あまりにより防止し、同時にフランジ角
Ｒ部６ｄに付加される引張り軸応力は、すでに圧縮アイ
ヨニングされた圧縮加工高さ２６部分の摩擦により減少
できるので、従来の方法で通常設けるフランジ厚肉部２
０ａも不要となり、更に高いフランジ高さ１６ｄを得る
ことができる。

以上の説明のように本発明の方法は、フランジ加工の加
工限界を被加工材料の成形能まで、金型の設定条件によ
り向上させたもので６Ｄ、これによりより藁いカールハ
イト７が得られるフィン製造用金型の製作を可能とした
ものである。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、第一次工程のピアスバーリング
加工では、所定のフィンカラ一孔４の径より大きい径の
固定ピアスバーリングポンチ１６ならびにバーリングダ
イス１１で所定のフィンカラ一孔４より大きい径の端残
し成形部２１を設けたフランジ１５ｃを形成し、アイヨ
ニング加工限界を規制していた引張応力を大巾に減少さ
せ、従来の方法より高いフランジ高さ１６Ｃが得られる
ようにした。また端残し成形部２１をもうけ、更にフラ
ンジ角Ｒ部６Ｃよりプレアイヨニング高さ２２のアイヨ
ニングをしておくことにより、第二次工程でのフランジ
１５ｄ先端部のたて割れとフランジ角几部６ｄの圧縮ア
イヨニング時の挫屈を防止した。

以上により第二次工程のアイヨニング加工ではフランジ
角几部６ｄに従来の方法で設けていたフランジ厚肉部２
０ａを付加する仁となく、被加工材料の成形能までフィ
ンカラー肉厚８をアイヨニングにより薄肉化して、より
高いカールハイト７が得られるようにした。

以上の如く本発明の方法を用いれば、第一次工程のピア
スバーリング加工と第二次工程のバーリング加工の金型
設定条件を所定のフィンカラ一部９が得られるように任
意に設定できるので、従来の方法で得られるカールハイ
ト７の範囲では、フィン１の薄肉化が可能であり、また
必要に応じて高いカールハイトが得られるフィン製造用
金型の提供がなされ、この発明の工業的な価値は非常に
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱交換器のフィンとチー〜ブの固定部の構造を
説明した断面図、第２図は公知の代表的なフィンの製造
方法および製造用金型を説明した断面図、第６図は本発
明のフィンのフィンカラ一部の製造方法と製造用金型を
説明した断面図。 １・・・フィン、２・・・チューブ、６・・・カール部
、４・・・フィンカラ一孔、５・・・フランジ部分、６
．６ａ、６ｂ、６Ｃ１６ｄ・・・フランジ角Ｒ部、７・
・・カールハイト、８・・・フィンカラー肉厚、９・・
・フィンカラ一部、１０，１０８・・・ピアスポンチ、
１１．１１ａ・・・バーリングダイス、１２．１２ａ・
・・ピアスダイ穴、’　３　＊　１３　ａ・・・ピアス
バーリングポンチ、１４，１４ａ・・・しわ押え、１５
ａ、１５ｂ　、１５ｃ　、１５ａ、・；ｙランジ、１６
ａ、１６ｂ・１６Ｃ，１６ｄ・・・フランジ高さ、１７
．．１７ａ・・・アイヨニングダイス、１８，１８８・
・・アイヨニングポンチ、１９ａ・・・円錐角部、２０
ａ・・・フランジ厚肉部、２１・・・端残し成形部、２
２・・・プレアイヨニング高さ、２′５・・・圧縮加工
高さ、２４・・・フランジ加工高さ。 ＄１図 岑３■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定間隔をあけた多数の板状フィンと、これらのフ
   ィンのフィンカラ一部に複数本挿通して固定したチーー
   ブとから構成される熱交換器の熱交換器用フィンの製造
   方法において、フィンとチーーブとが接するフィンのフ
   ランジ部分を、フィンカラ一孔の径より大きい径の固定
   ポンチならびに可動ダイスで、所定のフィンカラ一孔よ
   り大きい径の立上り７シンジを加工するピアスバーリン
   グの第一次工程と、所定のフィンカラ一孔の立上りフラ
   ンジを圧縮アイヨニング加工して形成する圧縮アイヨニ
   ングの第二次工程の組合せにより所定のフィンカラ一部
   を形成することを特徴とする熱交換器用フィンの製造方
   法。 ２、一定間隔をあけた多数の板状フィンと、これらのフ
   ィンのフィンカラ一部に複数本挿通して固定したチーー
   プとから構成される熱交換器の熱交換器用フィンの製造
   用金型において、フィンとチューブとが接するフィンの
   フランジ部分を、所定のフィンカラ一孔より大きい径の
   立上りフランジを加工するピアスバーリング用のフィン
   カラ一孔の径より大きい径の固定ポンチならびに可動ダ
   イスと、所定のフィンカラ一孔の立上りフランジを圧縮
   アイヨニング加工して形成する圧縮アイヨニング用の所
   定のフィンカラ一孔と略同径の固定ポンチならびにフィ
   ンカラ一部と略同径の可動ダイスを備えたことを特徴と
   する熱交換器用フィンの製造用金型。