一种换热管流体压力胀接的密封与扩口一体化结构的制作方法

本发明涉及空调换热管的胀接技术，具体是一种换热管流体压力胀接的密封与扩口一体化结构。

背景技术：

空调换热器主要由无缝内螺纹换热铜管与铝箔翅片组成，换热管与翅片胀接的紧密程度直接影响到换热器的换热性能。当前多数空调生产企业采用机械胀接换热管与翅片，但是在机械胀接时，胀珠受力压入铜管使其向外扩张时仍会在一定程度上破坏换热铜管内螺纹结构，从而影响换热性能。尤其在当前换热器向小型轻量化发展的趋势下，机械胀接较小管径换热管时容易产生折管与过胀等问题，多数企业开始考虑流体压力压胀接技术，如液压和气压胀接技术在换热器生产中的应用。流体压力压胀接为均匀介质胀接，铜管管壁受力均匀扩张，且不会对铜管内螺纹结构产生损伤，对换热器的换热性能影响较小。

流体压力压胀接时需要防止胀接介质泄漏，因此需要格外注意密封问题，除此之外，在换热管与翅片胀接之后，需要对换热管管端进行扩口，便于u型弯头插入扩口处进行填料焊接。目前，针对换热管流体压力胀接的装置以及包含针对换热管密封与扩口的结构设计的换热管试压装置也均有提出，其中，例如，公开日为2015年4月8日，公开号为cn104502027a的发明专利公开了一种换热管试压装置，该装置利用密封垫圈进行密封，利用气缸下压力和外壁为锥形的压紧机构锁紧换热管，可以有效地实现换热管的试压测试，但是该装置的试压充液口需要另行设计加工，垫圈的密封可靠性不佳，且压紧机构需要通过压紧部、座体和连接部三部分配合实现，设计稍显繁琐。公开日为2017年11月24日，公开号为cn206671082u的发明专利公开了一种换热管试压装置，该装置利用进水堵头和堵头夹具处的螺纹以及环状的垫片配合进行密封连接，换热管试压的密封性能和承压性能得到提高，但是螺纹连接需要手动拧入，胀接效率低，多次拧入堵头会对环状垫片造成损伤，垫片需要定期更换，不符合生产实际的应用。公开日为2019年8月27日，公开号为cn209303560u的发明专利公开了一种扩口器和胀管机，该扩口器包括主体、扩口部和导向部三部分，在扩口部出现磨损后可进行拆卸更换，解决了现有胀管机胀管后换热器喇叭口根部出现批量内皱或外皱的问题，但是该装置需要在换热管胀接之后再进行扩管这一工序，未考虑到流体胀接时的密封问题，不适用于液压或者气压胀管。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中存在的不足，而提供一种换热管流体压力胀接的密封与扩口一体化结构。这种结构简单实用，可在无须密封圈的情况下实现换热管管端处的硬密封，并将换热管的流体压力胀接与管端扩口两道工序整合一体化，解决了目前流体胀接换热管过程中换热管产生弯曲、密封圈损耗高以及密封可靠性不佳问题，提高了换热器的生产效率。

实现本发明目的技术方案是：

一种换热管流体压力胀接的密封与扩口一体化结构，包括顺序间隔设置的第一挡板、固定模座和第二挡板，第一挡板、固定模座和第二挡板上分别设有第一通孔、锥形孔和第二通孔，第一通孔、第二通孔和锥形孔的中心在同一水平线上，固定模座的锥形孔壁设有一组呈燕尾状的凹槽，固定模座的锥形孔内设有可活动的中空的锥形管夹，锥形管夹由一组夹块组成，每个夹块外壁均设有呈燕尾状的凸起，凸起的长度与夹块的长度一致，凸起与锥形孔壁的凹槽卡合，锥形管夹内腔设有轴向带充压孔的充压头，充压头一端端部的外壁呈阶梯状，另一端端部的外壁呈弧形，锥形管夹内壁与充压头连接的端部设有与充压头外壁间隙配合的弧形和阶梯，另一端设有螺纹，锥形管夹的外径由与充压头连接的一端向另一端依次减小，锥形管夹外壁与固定模座的锥形孔壁间隙配合。

所述固定模座从锥形孔的水平中心线划分为第一模座和第二模座，第一模座与第二模座通过定位销和定位孔固定。

所述第一通孔和第二通孔的直径大于换热管外径。

所述充压孔外接供压系统。

所述充压头弧形面的端部外径小于换热管内径，阶梯端端部外径大于换热管内径。

所述锥形管夹内腔螺纹端端部的直径小于换热管外径。

所述夹块凸起数量与锥形孔壁的凹槽数量相同。

所述锥形管夹的长度大于固定模座的宽度。

这种结构简单实用，在无须密封圈的情况下实现换热管管端处的硬密封，并将换热管的流体压力胀接与管端扩口两道工序整合一体化，解决了目前流体胀接换热管过程中换热管产生弯曲、密封圈损耗高以及密封可靠性不佳问题，提高了换热器的生产效率。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例中装配完成换热管后的示意图；

图3为图2装配完成充压头后的示意图；

图4为实施例中完成扩口推出换热管和充压头的示意图；

图5为实施例中固定模座的示意图；

图6为实施例中锥形管夹的示意图；

图7为加工多根换热管时装配完成充压头后的示意图。

图中，1.第一挡板11.第一通孔2.固定模座21.第一模座22.第二模座23.锥形孔231.凹槽3.第二挡板31.第二通孔4.锥形管夹41.夹块411.凸起5.充压头51.充压孔6.换热管7.加工平台。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但不是对本发明的限定。

实施例：

本例以加工1根换热管为例进行说明。

参照图1、图6，一种换热管流体压力胀接的密封与扩口一体化结构，包括顺序间隔设置的第一挡板1、固定模座2和第二挡板3，第一挡板1、固定模座2和第二挡板3上分别设有第一通孔11、锥形孔23和第二通孔31，第一通孔11、第二通孔31和锥形孔23的中心在同一水平线上，固定模座2的锥形孔23壁设有一组呈燕尾状的凹槽231，固定模座2的锥形孔23内设有可活动的中空的锥形管夹4，锥形管夹4由一组夹块41组成，每个夹块41外壁均设有呈燕尾状的凸起411，凸起411的长度与夹块41的长度一致，凸起411与锥形孔23壁的凹槽231卡合，锥形管夹4内腔设有轴向带充压孔51的充压头5，充压头5一端端部的外壁呈阶梯状，另一端端部的外壁呈弧形，锥形管夹4内壁与充压头4连接的端部设有与充压头5外壁间隙配合的的弧形和阶梯，另一端设有螺纹，锥形管夹4的外径由与充压头5连接的一端向另一端依次减小，锥形管夹4外壁与固定模座2的锥形孔23壁间隙配合。

如图5所示，所述固定模座2从锥形孔23的水平中心线划分为第一模座21和第二模座22，第一模座21与第二模座22通过定位销和定位孔固定。

所述第一通孔11和第二通孔31的直径大于换热管6外径。

所述充压孔51外接供压系统。

所述充压头5弧形面的端部外径小于换热管6内径，阶梯端端部外径大于换热管6内径。

所述锥形管夹内腔螺纹端端部的直径小于换热管6外径。

所述夹块凸起411的数量与锥形孔壁凹槽231的数量相同，本例夹块41数量为3块，所以凸起411数量为3个，因此凹槽231数量也为3个。

所述锥形管夹4的长度大于固定模座2的宽度。

如图2-图4所示，组装过程：将第一模座21与第二模座22通过定位销和定位孔组装完成，得到完整的固定模座2，在固定模座2的锥形孔23中装入由夹块41组成的锥形管夹4，锥形管夹4的凸起411与固定模座2锥形孔壁的凹槽231卡合，装有锥形管夹4的固定模座2固定在加工平台7上，在固定模座2两侧的加工平台7上分别装配第一挡板1和第二挡板3，第一挡板1和第二挡板3在加工平台7上可滑动，本例第一挡板1位于靠近锥形管夹4内腔螺纹一侧，第二挡板3位于靠近锥形管夹4内腔阶梯一侧，调整第一挡板1和第二挡板3的距离和位置，使得第一挡板1的第一通孔11、第二挡板3的第二通孔31和固定模座2的锥形孔23的中心在同一水平线上，然后将换热管6一端依次穿过第一通孔11和锥形管夹4内腔，直至换热管6的前进端头与锥形管夹4内腔的阶梯口平齐，然后同向滑动第二挡板3和第一挡板1，让锥形管夹4内腔的阶梯侧面与第二挡板3接触，此时换热管6被锥形管夹4的螺纹处夹紧固定，充压头5阶梯端的的充压孔51处外接供压系统，然后将充压头5弧形端作为前进端穿过第二通孔31，使得充压头5置于换热管6内腔，换热管6因充压头5的轴向压力及充压头5外壁的弧形和阶梯发生塑性变形，而形成硬密封，然后开启供压系统，进行换热管6的胀管操作，充压头5前进到其外壁轮廓与锥形管夹4内腔的轮廓吻合时停止轴向进给，此时完成换热管6管端的扩口，在换热管6胀管完成后，充压头5沿轴向回位，固定模座2保持固定不动，同向滑动第一挡板1和第二挡板3，当第一挡板1与固定模座2接触时，锥形管夹4被第一挡板1推出固定模座2，换热管6被锥形管夹4内腔螺纹处夹紧的部位松开，换热管6轴向抽离锥形管夹4，此时换热管6的胀接和扩口完成。

所述充压头3由机器辅助完成进给和回位。

如图7所示，若同时加工多根换热管6时，选取本例结构中第一挡板1和第二挡板3适合的长度，及多个固定模座2，固定模座2之间采用定位销和定位孔固定连接，在第一挡板1和第二挡板3上分别设置多个第一通孔11和第二通孔31，其余设置及操作与加工1根换热管6时相同。