[發明專利]一種U型換熱管的小半徑彎管成型工藝

有效

• 申請號: 202111058475.2
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113714416B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 劉明洲;劉熙;吉海;朱建祥;薛源;李潔泉;周宇賓;馬蓉麗
• 申請（專利權）人: 浙江久立特材科技股份有限公司
• 主分類號: B21D53/06
• 分類號: B21D53/06;B21D9/04
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 雷嫻

本發明的具體技術方案如下：一種U型換熱管的小半徑彎管成型工藝，包括以下步驟，（1）上料定位；（2）夾緊管件（3）彎曲管件；所述主體段與所述磨圓頭段的交界處超過管件的起彎點的距離d的范圍為4~5mm，所述主體段的直徑od與所述管件的內徑ID的關系為od=ID?0.5mm。利用本發明在將管件彎制成R≤3*OD的成品管后，能夠使得彎管段的外徑被穩定地控制在理想的0.9*OD~1.1*OD，且彎管段的橢圓度被穩定地控制在理想的20%以下，而彎管步驟仍可沿用傳統步驟，彎管效率高，彎管段光滑不起皺，成品質量總體上得到穩定可控的大幅提升，進而使其在管式熱交換器中的使用效果也大幅改善，值得在本領域內推廣使用。

技術領域

本發明涉及有芯彎管技術領域，具體是一種U型換熱管的小半徑彎管成型工藝。

背景技術

熱交換器是利用一種介質對另一種介質進行加熱或冷卻的設備，兩種介質的溫度不同，通常介質成分也不同，根據隔離介質的方式分為管式熱交換器和板式熱交換器，其中管式熱交換器采用的換熱管也有不同形式，主要有直管和U型管。其中，U型換熱管通過直管冷彎而成，具有直管段和彎管段，U型管內一般通高溫、高壓的液體，為了提高換熱效率，流速也相對較快，如果彎管段與直管段的橢圓度相差比較大，流體通過直管段與彎管段過渡部位就會產生紊流，從而導致管束震動過大，影響設備使用。

見圖1，直管段的內、外徑分別成為ID、OD，彎管段的彎曲半徑為R，彎管段的形變程度隨彎曲半徑R的變化而變化，形變的主要參考參數有彎管段外徑、橢圓度和壁厚等。對于不同的彎曲半徑R，控制形變的難度也不一樣，尤其是對于彎曲半徑R≤3*OD的U型換熱管，這樣的彎曲半徑也被稱作小半徑。通常來說，理想的換熱管產品參數為彎管段的外徑的所在范圍為0.9*OD~1.1*OD，且橢圓度為20%*OD及以下，但是對于R≤3*OD的U型換熱管，傳統的彎管成型工藝往往很難確保彎管段的外徑落在該適宜范圍內，橢圓度也往往去到30%*OD左右，如申請號為CN201710147704.5的中國發明專利公開的薄壁小半徑管材快速冷拉彎技術，采用薄壁小半徑管材彎管機對薄壁小半徑管材進行快速冷拉彎，并采用以下步驟進行加工：a、芯進；b、夾進；c、彎進；d、芯退；e、夾退；f、導模退，該方案雖然彎管效率高并能使管材彎曲不起皺和彎曲表面光滑，但實際據此方案制造的管件在對彎管段外徑及橢圓度的控制成型上卻依然無法達到前述適宜標準。

而另外的彎管成型工藝如熱彎或者是利用球窩節芯棒的工藝雖然有能力去控制彎管段的成型外徑和橢圓度，但其并不適用于U型換熱管加工，故為了能有效控制管式熱交換器所用的U型換熱管的小半徑彎管段直徑及橢圓度達到預定成型標準，需要在現有的彎管工藝基礎上尋求新的突破。

發明內容

本發明的技術目的在于提供一種U型換熱管的小半徑彎管成型工藝，解決現有技術存在的針對管式熱交換器的U型換熱管，其在進行小半徑彎管加工后的彎管段直徑及橢圓度無法穩定達到適宜標準的問題。

本發明的具體技術方案如下：一種U型換熱管的小半徑彎管成型工藝，包括以下步驟，

（1）上料定位：將管件置入導送腔并將芯棒插入到管件中，同時將管件置入彎管模具的型腔中，管件具有作為其彎管段與直管段的交界處的起彎點，芯棒包括主體段和磨圓頭段，磨圓頭段與主體段的交界處超過起彎點；

（2）夾緊管件：通過彎管夾具將管件與彎管模具夾緊在一起；

（3）彎曲管件：彎管模具及彎管夾具帶動管件隨彎管模具圓周向轉動，直至管件由直管成型為U型管；

所述主體段與所述磨圓頭段的交界處超過所述起彎點的距離d的范圍為4~5mm，所述主體段的直徑od與所述管件的內徑ID的關系為od=ID-0.5mm。