[發(fā)明專利]一種內(nèi)螺紋銅管或內(nèi)螺紋鋁管及其制造方法和生產(chǎn)線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110583216.5
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113305174B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祁威;肖克建;高繼全
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇興榮高新科技股份有限公司
• 主分類號: B21C37/15
• 分類號: B21C37/15;B21C37/20
• 代理公司: 北京觀韜中茂律師事務(wù)所 11553
• 代理人: 梁朝玉;王琛

本發(fā)明提供了一種內(nèi)螺紋銅管或內(nèi)螺紋鋁管及其制造方法和生產(chǎn)線，本發(fā)明提供的制造方法，沿被加工管材移動方向在線先后設(shè)置有減徑加工的游動芯頭及游動芯頭外模、內(nèi)螺紋成形加工的齒芯及旋壓模，被加工管材的坯管為未經(jīng)退火處理的硬態(tài)坯管，在游動芯頭外模和旋壓模之間設(shè)置有可對被加工管材進行連續(xù)直線牽引的履帶式主牽引機，使被加工管材具有減徑拉撥力和旋壓推管力，從而被加工管材的受力狀態(tài)發(fā)生了根本性變化，可方便地成形薄壁高齒復(fù)雜齒形的內(nèi)螺紋管、可降低內(nèi)螺紋管的加工成本、實現(xiàn)更高的成形速度和更高的產(chǎn)量和更加穩(wěn)定的生產(chǎn)、更好的質(zhì)量品質(zhì)，制造出的內(nèi)螺紋管傳熱效率高，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)螺紋銅管或內(nèi)螺紋鋁管的制造方法、生產(chǎn)線和采用該方法制造而成的內(nèi)螺紋管，屬于銅、鋁內(nèi)螺紋管加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及薄壁、高齒、復(fù)雜齒型的銅、鋁內(nèi)螺紋管的制造方法和生產(chǎn)線。

背景技術(shù)

按制造材料的不同制冷空調(diào)行業(yè)所用的內(nèi)螺紋管有銅內(nèi)螺紋管和鋁內(nèi)螺紋管。銅內(nèi)螺紋管主要用磷脫氧銅為材料制造，鋁內(nèi)螺紋管主要以含?Mn、Mg、Si等元素的鋁合金制造，如1系、3系或5系、6系、8系或9?系的鋁合金。

內(nèi)螺紋銅管或內(nèi)螺紋鋁管的內(nèi)壁成形有一組具有螺旋線的細齒，這組細齒有一定的形狀和高度，用來增加銅管或鋁管的內(nèi)表面積并產(chǎn)生管內(nèi)紊流從而增加傳熱的效率。幾乎100％的家用空調(diào)都采用了這種內(nèi)螺紋銅管或內(nèi)螺紋鋁管，全國內(nèi)螺紋銅管的年需求量約為70萬噸，內(nèi)螺紋鋁管的年需求量目前還是要小于內(nèi)螺紋銅管，但具有后發(fā)優(yōu)勢。由于內(nèi)螺紋管的特殊的內(nèi)表面形狀和很高的技術(shù)要求，采用傳統(tǒng)的盤拔方法無法達到用戶對產(chǎn)品傳熱性能的要求。上世紀70年代末到80年代初日本的銅管企業(yè)發(fā)明了采用高速鋼球旋壓的方法制造內(nèi)螺紋銅管的技術(shù)，時間與經(jīng)驗的累積使現(xiàn)在的內(nèi)螺紋銅管無論在生產(chǎn)制造工藝還是在市場應(yīng)用方面都已經(jīng)做到了非常的成熟和穩(wěn)定。

現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)螺紋銅管的生產(chǎn)工藝流程，如圖1所示，主要有三步：第一步在線退火，第二步內(nèi)螺紋成形，第三部纏繞退火。其中，

第一步，要對內(nèi)螺紋銅管的坯管進行退火。現(xiàn)代的主流銅管廠全部采用盤到盤的感應(yīng)式在線退火，與傳統(tǒng)的退火方式相比這種退火方式流程短，產(chǎn)量大，但電效率低。坯管退火的目的是降低坯管的硬度并增加塑性，軟和塑性好的坯管在旋壓過程中更容易獲得高的齒型。現(xiàn)有技術(shù)僅用硬態(tài)坯管無法成形出合格的內(nèi)螺紋銅管。坯管的退火作為內(nèi)螺紋銅管生產(chǎn)的標配工序在業(yè)內(nèi)早已形成了統(tǒng)一的共識。(見鐘衛(wèi)佳主編的《銅加工技術(shù)實用手冊》P1137、王祝堂田榮璋主編的《銅合金及其加工手冊》?P862)。

第二步，是內(nèi)螺紋成形。內(nèi)螺紋成形步驟的生產(chǎn)流程如圖2-1所示、對應(yīng)的管坯受力狀態(tài)如圖2-2所示。內(nèi)螺紋銅管的成形工藝如圖2-1所示是從左到右的方向完成的，在被加工管材的內(nèi)部有游動芯頭8通過芯桿7?與齒芯6相連；盤式主牽引機4發(fā)出的拉拔力使被加工的管材按拉拔方向運動(圖2-1和2-2為從左向右運動)；被加工管材依次在游動芯頭位置?B-B、旋壓位置C-C和定徑模位置D-D這三處產(chǎn)生變形。其中，在位置?B-B游動芯頭外模1的減徑將游動芯頭8卡住使其不能向拉拔方向移動，同時也使齒芯6在軸向固定在旋壓模2的工作區(qū)域內(nèi)，即齒芯6固定在位置C-C；高速電機(圖中未示出)帶動旋壓模2內(nèi)的旋壓鋼球5高速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速一般在25000-45000rpm間，即高速旋轉(zhuǎn)的旋壓鋼球5將被加工管材的內(nèi)壁壓入齒芯6形成內(nèi)螺紋，連續(xù)的拉拔牽引與連續(xù)的旋壓形成內(nèi)螺紋銅管的連續(xù)成形。最后成形完的內(nèi)螺紋銅管經(jīng)位置D-D處的定徑模3減徑定徑，這時被加工的內(nèi)螺紋銅管在直徑和齒形方面已達到最終的尺寸要求。

第三步，內(nèi)螺紋銅管再經(jīng)主牽引機4拉拔并落入收卷機，完成整個內(nèi)螺紋銅管的成形，并經(jīng)纏繞和退火得到成品。

圖2-2為被加工管材軸向受力示意圖，橫軸對應(yīng)著被加工管材沿運動方向(即軸向)的加工位置，縱軸正向表示加工內(nèi)螺紋銅管時被加工管材所承受的運動方向(即軸向)牽引力。縱軸上的R為斷管值，R是由內(nèi)螺紋坯管、成品管的尺寸及內(nèi)螺紋成形時的工作狀態(tài)等因素決定的。在內(nèi)螺紋成形過程中管子上任何一點的受力超過R，就有可能產(chǎn)生斷管。