专利名称：换热器的管束定位工装及装配方法
技术领域：
本发明涉及换热器的制造工艺，尤其是平行流换热器制造中的管束定位工艺方法。
背景技术：
平行流换热器由多孔扁管、散热翅片和集流管组成。扁管两端分别插入左集流管和右集流管，利用设置在左集流管和右集流管上的隔板分隔而形成 串连通道。翅片和集流管表面涂敷有钎料和钎剂，整个芯体用夹具夹持，通过钎焊炉整体焊接而成。平行流换热器早期主要用于汽车空调，近年来在商用空调、家用空调、冷却器等领域也得到了广泛的应用。平行流换热器在加工过程中，要先将扁管、翅片和集流管进行装配，然后进入钎焊炉焊接。现有的一种装配工艺是，先将每根扁管逐一插入集流管上的插槽以组成框架，然后再将散热翅片装进扁管之间的空隙。由于扁管的间距与散热翅片的高度大致相等，因此在向扁管之间的空隙装入翅片时非常困难，装配效率很低。有时还要利用扁管的弹性将管体向外侧推开一定距离，以暂时扩大扁管之间的间距以便装入翅片，这不仅操作困难，而且会带来质量隐患。进一步地，随着翅片装配的进行，当大部分扁管之间已经装入了翅片，要将剩下的管体推开就更难操作，也更容易发生质量问题。现有的另一种装配生产工艺是，先将每根扁管逐一插入带有插槽的定位柱以组成框架，再将散热翅片装进扁管之间的空隙，然后取下两侧的定位柱并安装集流管。这种装配工艺，定位柱上的插槽间距可以略大于集流管上的插槽间距。相应地，插入扁管后的管间距也就略大于散热翅片的高度，具有一定余量，因而较容易向扁管之间的空隙装入散热翅片。但在完成翅片装配，取下两侧的定位柱后，要用工具将扁管和翅片压紧，以消除扁管与翅片之间的间隙的余量，使扁管的间距与集流管的插槽间距相匹配，才能安装集流管。而对于大型平行流换热器，在压紧时由于扁管和翅片为过盈配合，很多根扁管的位置与集流管的插槽往往会出现一定的偏移，要将每根扁管都插入对应的插槽也非常困难，通常需要逐一调難
iF. O上述现有装配生产工艺，以及正在研究和发展的新工艺，必不可少的一个过程是将一束扁管分开，插入集流管上的插槽、或定位柱上的插槽或其它定位机构。目前的生产工艺，这一过程是由手工将扁管逐一插入插槽或定位机构，操作不便，效率低下，需要改进工艺方法来提高生产效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决将一束扁管分开逐一插入插槽或定位机构时操作效率低的问题，提供一种用于将一束扁管快速、准确地插入设定的插槽或定位机构的管束定位工装及装配方法，结构设计简单合理，大幅提高了管束定位装配过程的生产效率。
本发明所述的技术问题是通过下述技术方案来解决的一种换热器的管束定位工装，包括支架和一组定位片，相邻定位片之间都设有限位绳或限位弹簧，其特征在于I)定位片安装在支架上，并可以沿支架的轴向滑动；2)定位片的前端设有一根或多根与扁管微孔的位置相匹配的定位针，可以插入扁管的一个或多个微孔内；3)定位片之间的限位绳或限位弹簧处于收紧状态时，定位片的片距与扁管的厚度dt相等，因此可以将一组定位片前端的定位针同时插入一束叠放的扁管的微孔中；4)定位片之间的限位绳或限位弹簧处于张开状态时，定位片的片距达到所设定的距离ds。
需要说明的是，如附图3、附图6所示，本发明专利中所称的片距，是指相邻两片定位片顶端的间距，包括了相邻两片定位片之间的间距和一片定位片的厚度；本发明专利中所称的管距，是指相邻两根扁管顶面的间距，包括了相邻两根扁管之间的间距和一根扁管的厚度。一般地，ds = dt+(l. O I. 5) Xdf。其中ds是设定的管距，dt是扁管的厚度，df是所要插入的翅片的高度。一种所述的换热器的管束定位工装，所述定位片的形状是后部较厚而前部较薄，其特征在于定位片后部的厚度与扁管的厚度dt相等，定位片前部的定位针的厚度dn小于扁管微孔的孔径di，使定位针可以插入扁管的微孔内。需要说明的是，扁管内的微孔形状通常为方孔、长方孔、圆孔、方孔与圆孔的组合，本发明专利中所称的微孔孔径，是指方孔的边长、长方孔在扁管厚度方向的边长、圆孔的直径。一种所述的换热器的管束定位工装，定位片的厚度dn是均匀的，且小于扁管微孔的孔径di，使定位针可以插入扁管的微孔内。定位片之间还设有垫片，定位片的厚度dn与垫片的厚度dw之和与扁管的厚度dt相等，即dt = dw+dn。因而定位片之间的限位机构收紧时，定位片的片距与扁管的厚度相等。一种所述的换热器的管束定位工装，端部的定位片上设有拉手，用于将其它定位片沿支架的轴向拉开。相邻定位片之间都设有限位绳，限位绳的长度与集流管或定位柱上的插槽的间距相匹配，使定位片拉开后的片距达到所设定的距离ds。所述的换热器的管束定位工装的装配方法，包括以下步骤I)将所述管束定位工装的定位片收紧，定位片的片距与扁管的厚度dt相等；2)将所述收紧后的一组定位片前端的定位针插入一束叠放的扁管的一侧微孔中，另一组收紧后的定位片前端的定位针插入所述扁管管束的另一侧微孔中；3)拉动所述定位片上的拉手，定位片带动扁管管束张开，管距达到所设定的间距ds ；4)取下扁管两侧的定位片，并将张开的扁管管束插入集流管或定位柱上的插槽内。一种所述的换热器的管束定位工装，在所述支架上设有定位销，用于在定位片被收紧后将定位片锁住，此时定位片的片距与扁管的厚度dt相等。在所述定位片之间设有限位弹簧，用于将定位片沿支架的轴向张开。限位弹簧处于自由状态时的长度与集流管或定位柱上的插槽的间距相匹配，使定位片张开后的片距达到所设定的距离ds。所述的换热器的管束定位工装的装配方法，包括以下步骤I)将所述管束定位工装的定位片收紧后用支架上的定位销锁住；2)将所述收紧的一组定位片前端的定位针插入一束叠放的扁管的一侧微孔中，另一组收紧的定位片前端的定位针插入所述扁管管束的另一侧微孔中；3)打开支架上的定位销，限位弹簧弹开，带动定位片和扁管管束张开，管距达到所设定的间距ds ；4)取下扁管两侧的定位片，并将张开的扁管管束插入集流管或定位柱上的插槽内。本发明的有效效果是，通过管束定位工装，一次性将一组管束自动地张开至预先设定的管间距和位置，而不需要一根根地手工定位，从而大幅提高了管束定位的装配效率。
图I是扁管管束的结构示意图；图2是管道式换热器的结构示意图；图3是实施例一的管束定位工装的俯视图；图4是实施例一的管束定位工装的结构示意图；图5是实施例一的管束定位工装的装配过程的结构示意图(收紧状态)；图6是实施例一的管束定位工装的装配过程的结构示意图(张开状态)；图7是实施例二的管束定位工装的俯视图；图8是实施例二的管束定位工装的结构示意图。图中1.扁管，2.翅片，3.集流管；101.支架，102.定位片，103.定位针，104.限位绳，105.拉手；201.支架，202.定位片，203.定位针，204.垫片，205.限位弹簧，206.定位销。
具体实施例方式附图I是扁管管束的结构示意图。制造换热器的扁管通常内有一组微孔，扁管厚度为dt，微孔内径为di。通常地，扁管厚度dt为I. O 3. Omm,微孔内径di为O. 5 2. 0mm。在装配扁管管束时，先取出如附图I所示的一束叠放的扁管，将扁管逐一插入集流管或定位柱上的插槽，形成安装框架，然后向扁管之间装入翅片，得到如附图2所示的由集流管、扁管和翅片组成的组件，经定形后送入钎焊炉整体焊接。翅片通常由铝箔连续挤压折弯成形，翅片的高度为df。通常地，铝箔高度df为6 15mm。铝箔的这种折叠弯曲结构使其在高度和长度方向受力后都会发生变形，因此先装配翅片后装配集流管的装配工艺，就会带来扁管与集流管上插槽错位而难以安装的问题。实施例一本实施例提供一种平行流换热器的管束快速定位工装的实施方案及装配方法。本实施例提供一种换热器的管束定位工装，包括支架101和一组定位片102，相邻定位片之间设有限位绳104。其结构如附图3、附图4所示，附图3 (A)中定位片处于收紧状态，附图3(B)中定位片处于张开状态。定位片102的前端设有一根或多根与扁管微孔的位置相匹配的定位针103，可以插入扁管对应的一个或多个微孔内。定位片102的形状是后部较厚而前部较薄定位片102后部的厚度与扁管的厚度dt相等，定位片102前部的定位针103的厚度dn小于扁管微孔的孔径di，使定位针103可以顺利插入扁管的微孔内。一组定位片102安装在支架101上，可以沿支架101的轴向滑动。相邻定位片102之间都设有限位绳104相连，限位绳104的长度与集流管或定位柱上的插槽的间距相匹配，使定位片102拉开后的片距达到所设定的距离ds。端部的定位片102上设有拉手105，推拉拉手105就可以将定位片102沿支架101的轴向收紧或拉开。
定位片102之间的限位绳104处于收紧状态时，相邻定位片102之间没有间距，此时定位片102的片距与扁管的厚度dt相等，因此可以将一组定位片前端的定位103针同时插入一束叠放的扁管的微孔中。定位片102之间的限位绳103处于张开状态时，定位片102的片距达到所设定的距离ds。一般地，ds = dt+(1.0 I. 5) Xdf，其中ds是设定的管距，dt是扁管的厚度，df是所要插入的翅片的高度。这使装配好的扁管之间的空隙稍稍大于翅片的高度，很容易装配翅片。本实施例所述的换热器的管束定位工装的装配方法，包括以下步骤I)将管束定位工装的定位片102收紧，定位片102的片距与扁管的厚度dt相等；2)如附图5所示，将所述收紧后的一组定位片前端的定位针103插入一束叠放的扁管的一侧微孔中，另一组收紧后的定位片前端的定位针插入所述扁管管束的另一侧微孔中；3)如附图6所示，拉动所述定位片上的拉手105，定位片102带动扁管管束张开，使管距达到所设定的间距ds ；4)取下扁管两侧的定位片102，并将张开到设定间距的扁管管束插入集流管或定位柱上的插槽内。实施例二 本实施例提供另一种换热器的管束快速定位工装的实施方案及装配方法。本实施例提供一种换热器的管束定位工装，包括支架201和一组定位片202、垫片204，相邻定位片之间都设有限位弹簧205。其结构如附图7、附图8所示，附图7 (A)中定位片处于收紧状态，附图7(B)中定位片处于张开状态。定位片202的前端设有一根或多根与扁管微孔的位置相匹配的定位针203，可以插入扁管对应的一个或多个微孔内。本实施例中定位片202的厚度dn是均匀的，且小于扁管微孔的孔径di，使定位针203可以插入扁管的微孔内。定位片202之间还设有垫片204，定位片的厚度dn与垫片的厚度dw之和与扁管的厚度dt相等，即dt = dw+dn。因而当定位片之间的限位机构收紧时，定位片的片距与扁管的厚度相等，可以将一组定位片前端的定位针203同时插入一束叠放的扁管的微孔中。一组定位片202安装在支架201上，可以沿支架201的轴向滑动。相邻定位片202之间设有限位弹簧205，用于将定位片202沿支架201的轴向张开。在支架201上设有定位销206，用于在定位片202被收紧后将定位片锁住，以抵消限位弹簧205的弹力，此时定位片的片距与扁管的厚度dt相等。打开定位销206，限位弹簧205在弹簧力的作用下带动扁管管束张开。限位弹簧205张开后处于自由状态时的长度与集流管或定位柱上的插槽的间距相匹配，使定位片202张开后的片距达到所设定的距离ds。一般地，ds = dt+(1.0 I. 5) Xdf，其中ds是设定的管距，dt是扁管的厚度，df是所要插入的翅片的高度。这使装配好的扁管之间的空隙稍稍大于翅片的高度，很容易装配翅片。本实施例所述的换热器的管束定位工装的装配方法，包括以下步骤I)如附图7 (A)所示，将所述管束定位工装的定位片202收紧后用支架201上的定位销206锁住；2)将所述收紧后的一组定位片202前端的定位针203插入一束叠放的扁管的一侧微孔中，另一组收紧后的定位片前端的定位针插入所述扁管管束的另一侧微孔中；
3)如附图7(B)所示，打开支架上的定位销206，限位弹簧205弹开，带动定位片202和扁管管束张开，使管距达到所设定的间距ds ；4)取下扁管两侧的定位片202，并将张开的扁管管束插入集流管或定位柱上的插槽内。根据不同的工艺方案，可以在上述第3)步骤完成后先装入翅片，再实施第4)步骤将定位片取下，压紧扁管与翅片后将扁管插入集流管的插槽；也可以在上述第3)步骤完成后，直接将张开的扁管管束整体插入集流管或定位柱上的插槽，再安装翅片。不同的工艺方案各有利弊，但这些方案均不影响本发明的实施及对管束定位过程效率的提升。
权利要求
1.一种换热器的管束定位工装，包括支架和一组定位片，相邻定位片之间设有限位绳或限位弹簧，其特征在于 1)定位片安装在支架上，可以沿支架的轴向滑动； 2)定位片的前端设有一根或多根与扁管微孔的位置相匹配的定位针，可以插入扁管的一个或多个微孔内； 3)定位片之间的限位绳或限位弹簧处于收紧状态时，定位片的片距与扁管的厚度相等，因此可以将一组定位片前端的定位针同时插入一束叠放的扁管的微孔中； 4)定位片之间的限位绳或限位弹簧处于张开状态时，定位片的片距达到所设定的距离。
2.根据权利要求I所述的换热器的管束定位工装，其特征在于，所设定的管距ds与扁管的厚度dt、翅片的高度df满足以下关系ds = dt+(1.0 1.5)Xdf·。
3.根据权利要求I所述的换热器的管束定位工装，所述定位片的形状是后部较厚而前部较薄，其特征在于定位片后部的厚度与扁管的厚度dt相等，定位片前部的定位针的厚度dn小于扁管微孔的孔径di，使定位针可以插入扁管的微孔内。
4.根据权利要求I所述的换热器的管束定位工装，所述定位片的厚度是均匀的，且小于扁管微孔的孔径di，其特征在于所述定位片之间还设有垫片，定位片的厚度dn与垫片的厚度dw之和与扁管的厚度dt相等。
5.根据权利要求I所述的换热器的管束定位工装，所述定位片之间都设有限位绳，端部的定位片上设有拉手，其特征在于，限位绳的长度与集流管或定位柱上的插槽的间距相匹配。
6.根据权利要求5所述的换热器的管束定位工装的装配方法，其特征在于，包括以下步骤 1)将所述定位片收紧，定位片的片距与扁管的厚度相等； 2)将所述收紧后的一组定位片前端的定位针插入一束叠放的扁管的一侧微孔中，另一组收紧后的定位片前端的定位针插入该扁管管束的另一侧微孔中； 3)拉动所述定位片上的拉手，定位片带动扁管管束张开，管距达到所设定的间距； 4)取下扁管两侧的定位片，并将张开的扁管管束插入集流管或定位柱上的插槽内。
7.根据权利要求I所述的换热器的管束定位工装，在所述支架上设有定位销，用于在定位片被收紧后将定位片锁住；相邻定位片之间都设有限位弹簧，其特征在于，限位弹簧处于自由状态时的长度与集流管或定位柱上的插槽的间距相匹配。
8.根据权利要求7所述的换热器的管束定位工装的装配方法，其特征在于，包括以下步骤 1)将所述定位片收紧后用所述支架上的定位销锁住； 2)将所述收紧的一组定位片前端的定位针插入一束叠放的扁管的一侧微孔中，另一组收紧的定位片前端的定位针插入所述扁管管束的另一侧微孔中； 3)打开所述支架上的定位销，所述限位弹簧弹开，带动定位片和扁管管束张开，管距达到所设定的间距； 4)取下扁管两侧的定位片，并将张开的扁管管束插入集流管或定位柱上的插槽内。
全文摘要
本发明涉及换热器制造中的管束定位工艺方法，目的是解决将一束扁管分开逐一插入插槽或定位机构时操作效率低的问题。本发明提供了一种换热器的管束定位工装，包括支架和一组定位片，相邻定位片之间设有限位绳或限位弹簧。定位片处于收紧状态时，可以将前端的定位针同时插入一束叠放的扁管的微孔中；定位片处于张开状态时，定位片带动扁管管束张开，管距达到所设定的间距。本发明通过管束定位工装，一次性将一组管束自动地张开至预先设定的管间距和位置，而不需要一根根地手工定位，从而大幅提高了管束定位的装配效率。
文档编号B23K3/08GK102886585SQ201110209080
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者黄晓峰, 欧阳征魁 申请人:常州市西屋自动化有限公司