PL175372B1 - Sposób i narzędzie do kształtowania końcówki rury o przekroju podłużnym do przekroju okrągłego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i narzędzie do kształtowania końcówki rury o przekroju podłużnym do przekroju okrągłego. Wynalazek dotyczy kształtowania końcówek rur o przekroju płaskim, owalnym, jajowatym i tym podobnych.

Znany jest sposób kształtowania końcówek rur o przekroju podłużnym do przekroju okrągłego, który jest stosowany przy wytwarzaniu wymienników ciepła łączonych mechanicznie. W tych procesach zestaw rur mających podłużny przekrój poprzeczny, to znaczy płaski, owalny, jajowaty i tym podobny, mocuje się do stosu arkuszy poprzez promieniowe rozszerzanie rur. W związku z tym końce rur kształtuje się do przekroju okrągłego, a po ukształtowaniu umieszcza się je w odpowiednich otworach w płycie podstawowej. Rury mocuje się do płyty podstawowej poprzez promieniowe rozszerzanie, wskutek którego zewnętrzną ścianę każdej rury doprowadza się do styku z elastomerowym kołnierzem uszczelniającym.

Sposób kształtowania okrągłych końcówek rur o przekroju podłużnym powinien powodować jak najbardziej regularne odkształcenie, ponieważ odkształcona część rury musi dokładnie stykać się z elementem uszczelniającym.

Ponadto w celu uzyskania równomierności przekroju poprzecznego uzyskanego przez odkształcenie plastyczne, konieczne jest, aby zewnętrzna powierzchnia odkształcanej części rury była całkowicie pozbawiona zarysowań i była idealnie gładka. Umożliwia to uniknięcie mikro-luzów pomiędzy rurą i uszczelką nawet po kilkugodzinnej pracy wymiennika.

Znany jest sposób kształtowania końcówki rury o przekroju podłużnym do przekroju okrągłego, obejmujący kształtowanie końcówki poprzez jednoetapowe wywieranie od zewnątrz nacisku na rurę w kierunku promieniowym. Nacisk, wywierany wyłącznie na ze175 372 wnętrzną powierzchnię rury, jest realizowany za pomocą dwóch szczęk o zarysie półkołowym, którymi oddziaływuje się na rurę wzdłuż dłuższej osi jej przekroju poprzecznego.

Wadą tego sposobu jest to, że występuje ryzyko wytworzenia wyraźnych zagiętych obszarów na zewnątrz rury, lub, w najlepszym razie, zarysowań o różnej głębokości. Przyczyną tego jest to, że wobec braku wewnętrznej podpory w rurze podczas odkształcania, którą może być trzpień o średnicy odpowiadającej wewnętrznej średnicy rury po odkształcaniu, bardzo trudno jest ustawić centrycznie rurę w narzędziu i odkształcić ją równomiernie wzdłuż całego obwodu końcówki.

W rzeczywistości, bardzo łatwo jedna ściana rury może ulec zakleszczeniu wcześniej niz inne, i pozostać poza teoretycznym odkształconym zarysem przy zamykaniu się szczęk. W celu wyeliminowania ryzyka zagięcia rury, przy zastosowaniu narzędzia kształtującego z dwiema szczękami, konieczne jest zwiększenie średnicy odkształcanej rury na tyle, że uzyskuje się końcówkę, której kształt jest jedynie w przybliżeniu kołowy. Wskutek tego powoduje się jednocześnie zwiększenie odległości pomiędzy rurami w wymienniku.

W narzędziu mającym dwie szczęki, narożna, znajdujące się na przecięciu płaszczyzny zamknięcia szczęk oraz otworu określającego otwór na odkształconą rurę, stanowią niebezpieczeństwo przycięcia zewnętrznej powierzchni rury, która jest do nich dociskana przy kształtowaniu. W rezultacie, zakładając, że nie stosuje się wewnętrznego trzpienia, konieczne jest wywieranie większego nacisku na zewnętrzną powierzchnię rury w celu uzyskania wystarczająco równomiernego przekroju kołowego.

Według wynalazku, sposób kształtowania końcówki rury o przekroju podłużnym do przekroju okrągłego, obejmujący kształtowanie końcówki poprzez jednoetapowe wywieranie od zewnątrz nacisku na rurę w kierunku promieniowym, charakteryzuje się tym, ze końcówkę rury ustawia się krótszą osią jej podłużnego przekroju poprzecznie do dwóch przeciwległych nieruchomych powierzchni, które mają zarys kołowy o promieniu krzywizny R równym promieniowi przekroju kołowego rury, który ma być uzyskany, po czym wywiera się nacisk promieniowy wzdłuż dłuższej osi podłużnego przekroju rury za pośrednictwem powierzchni kształtujących mających zarys kołowy o promieniu krzywizny R równym promieniowi nieruchomych powierzchni, oraz powierzchni stożkowych stanowiących uzupełnienie nieruchomych powierzchni.

Korzystnie wywierając nacisk przemieszcza się kształtujące powierzchnie wzdłuż dłuższej osi przekroju rury do momentu, w którym kształtujące powierzchnie przyjmują względem nieruchomych powierzchni położenie określające otwór o przekroju kołowym.

Narzędzie do kształtowania końcówki rury o przekroju podłużnym do przekroju okrągłego według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera korpus mający przeciwległe powierzchnie, które są połączone z dwiema prowadnicami, przy czym w prowadnicach są osadzone suwliwie ślizgacze, mające powierzchnie kształtujące.

Korzystnie kształt przeciwległych powierzchni korpusu i powierzchni kształtujących ślizgaczy jest dopasowany do ciągłego podpierania i utrzymywania odkształcanej części rury zabezpieczając ją przed wysunięciem i zarysowaniem.

Sposób i narzędzie według wynalazku zapewnia doskonałe podparcie i zamocowanie kształtowanej rury i eliminuje niebezpieczeństwo uszkodzenia jej zewnętrznej powierzchni.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawiają dwa etapy sposobu kształtowania końcówek rur o podłużnym przekroju do przekroju okrągłego, fig. 3 przedstawia narzędzie do kształtowania końcówek w widoku perspektywicznym, fig. 4 i 5 przedstawiają, kolejne etapy kształtowania końcówek rur, a fig. 6 - rurę po ukształtowaniu końcówek.

Na rysunku, fig. 1, 2, 4-6 przedstawiono kształtowanie końcówek rury 2 o przekroju podłużnym, a w szczególności płaskim, za pomocą narzędzia kształtującego 1 do kształtowania końcówek. Rura 2, razem z wieloma innymi identycznymi rurami (nie pokazane) jest zamocowana poprzez mechaniczne rozszerzenie w stosie arkuszy 4, zgodnie ze znaną technologią. W ten sposób jest utworzona sieć żebrowego wymiennika ciepła, który jest stosowany w układach chłodzących silników lub w powietrznych układach klimatyzacyjnych pojazdów mechanicznych.

175 372

Narzędzie kształtujące 1 posiada korpus 6 mający dwie prowadnice 8, 10 w postaci prostych rowków o zarysie w kształcie litery U. Prowadnice 8, 10 są połączone z dwiema przeciwległymi powierzchniami 12, 14 mającymi zarys cylindryczny o promieniu R (fig. 4). Przeciwległe powierzchnie 12, 14 są ścięte na jednym ich końcu z utworzeniem stożkowych powierzchni 16 (fig. 3).

W obu prowadnicach 8, 10 korpusu 6 jest zamontowana suwliwie para suwaków 18, 20, które mają odpowiednie cylindryczne powierzchnie kształtujące 22, 24 o promieniu R Cylindryczne powierzchnie 18, 20 stanowią uzupełnienie pierścieniowej powierzchni razem z przeciwległymi powierzchniami 12, 14 korpusu 6. Powierzchnie kształtujące 22, 24 ślizgaczy 18, 20 są również ścięte na jednym ich końcu z utworzeniem stożkowych powierzchni 26 uzupełniających stożkowe powierzchnie 16 korpusu 6 (fig. 3).

Jak pokazano na fig. 4, rurę 2 ustawia się w narzędziu 1 tak, że krótsza oś jej przekroju poprzecznego jest skierowana w kierunku przeciwległych powierzchni 12, 14 korpusu 6, zaś dłuższa oś jest ułożona wzdłuż kierunku przesuwu ślizgaczy 18, 20. Po ustawieniu rury 2 przemieszcza się ślizgacze 18, 20 w kierunku 32 do siebie wywierając siły F za pomocą urządzeń uruchamiających znanego typu.

Jak pokazano na fig. 4 i 5, powierzchnie kształtujące 22, 24 ślizgaczy 18, 20 oddziaływują na rurę 2 w kierunku dłuższej osi jej przekroju poprzecznego i powodują jego odkształcenie. Począwszy od najmniejszego promienia jest odkształcany cały przekrój poprzeczny, któremu nadaje się zarys okrągły o promieniu R w końcowej fazie ruchu ślizgaczy 18, 20 (fig. 5). Stożkowe powierzchnie 16 korpusu 6 i stożkowe powierzchnie 26 ślizgaczy 18, 20 określają strefę przejściową 2a rury 2 (fig. 6).

Ruch ślizgaczy 18, 20 jest zatrzymany, kiedy powierzchnie kształtujące 22, 24 osiągną położenie, w którym tworzą one razem z przeciwległymi powierzchniami 12, 14 korpusu otwór o zarysie kołowym.

Podczas zmiany kształtu przekroju rury 2 jest ona zawsze podparta i utrzymywana wewnątrz zamkniętej strefy odkształcania bez możliwości wyślizgnięcia się z niej i zaciśnięcia. Styk ściany rury 2 i końcowych naroży przeciwległych powierzchni 12, 14 korpusu 6 i kształtujących powierzchni 22, 24 występuje tylko wtedy, gdy te naroża są dokładnie zetknięte, co uniemożliwia uszkodzenie rury 2.

W celu zmiany stopnia odkształcenia stosuje się narzędzie 1 o innym stosunku szerokości X ślizgaczy 18,20 do średnicy rury 2.

175 372

9ΌΙζ)

^-32

175 372

FIG. 1 FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób kształtowania końcówki rury o przekroju podłużnym do przekroju okrągłego, obejmujący kształtowanie końcówki poprzez jednoetapowe wywieranie od zewnątrz nacisku na rurę w kierunku promieniowym, znamienny tym, że końcówkę rury ustawia się krótszą osią jej podłużnego przekroju poprzecznie do dwóch przeciwległych nieruchomych powierzchni, które maja zarys kołowy o promieniowaniu krzywizny (R) równym promieniowi przekroju kołowego rury, który ma być uzyskany, po czym wywiera się nacisk promieniowy wzdłuż dłuższej osi podłużnego przekroju rury za pośrednictwem powierzchni kształtujących, mających zarys kołowy o promieniu krzywizny (R) równym promieniowi nieruchomych powierzchni, oraz powierzchni stożkowych stanowiących uzupełnienie powierzchni.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wywierając nacisk przemieszcza się kształtujące powierzchnie wzdłuż dłuższej osi przekroju rury do momentu, w którym kształtujące powierzchnie przyjmują względem nieruchomych powierzchni położenie określające otwór o przekroju kołowym.
3. 3. Narzędzie do kształtowania końcówki rury o przekroju podłużnym do przekroju okrągłego, znamienny tym, że zawiera korpus (6) mający przeciwległe powierzchnie (12, 14), które są połączone z dwiema prowadnicami (8,10), przy czym w prowadnicach (8,10) są osadzone suwliwie ślizgacze (18,20) mające powierzchnie kształtujące (22, 24).
4. 4. Narzędzie według zastrz. 3, znamienne tym, że kształt przeciwległych powierzchni (12,14) korpusu (6) i powierzchni kształtujących (22, 24) ślizgaczy (18, 20) jest dopasowany do ciągłego podpierania i utrzymywania odkształcanej części rury (2) zabezpieczając ją przed wysunięciem i zarysowaniem.