等壁厚变径铜管的制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铜管的加工工艺，具体地说是一种等壁厚变径铜管的制造工艺。
【背景技术】
[0002]目前，空调设备机组之间通过金属连接管作为空调管来传递制冷剂，传统的空调管为等径管，在安装时由于需要穿墙或弯角，这种空调管容易因弯折而变形，造成管内制冷剂流通不畅，空调管使用寿命缩短。为了解决上述问题以及适应机组内部不同位置或部件结构的需要，会用到管径有粗细变化的异径空调管。
[0003]目前常见的异径空调管都是通过常规的扩经和缩径加工手段制成的，由于扩管缩管造成的材料压缩和拉伸，加工出的异径空调管各处的管壁壁厚不一致，导致异径空调管各处的耐压强度不一致，使空调管整体的耐压性能降低、材料利用率下降，壁厚较薄处容易变形，甚至容易破裂泄漏，壁厚的不一致也造成了内径的不一致，使制冷剂的流量、流速不均匀，不利于机组长时间的稳定运行。为解决上述异径空调管存在的问题，需要增加空调管整体的壁厚或者利用多根等厚的管子连接制成。壁厚的增加会使生产成本大幅增高，材料的利用率也较低，而且壁厚的增加使空调管难于弯曲，安装时难度较大；多根管子组合的形式则增加了焊点，降低了整体强度，在焊接连接处容易发生泄漏。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种等壁厚变径铜管的制造工艺。
[0005]本发明的等壁厚变径铜管的制造工艺，步骤如下:
[0006]第一步:选取设计长度所需的一段铜管。
[0007]第二步:将铜管固定，对两端的端部进行扩经，加工出两个扩径段，扩经过程中铜管端部夹持保护体，用芯棒从铜管两端由外向内轴向推入到铜管中，芯棒推入的过程中对铜管端部进行加热，并由外向内轴向推动铜管的端部。
[0008]第三步:对扩径段进行滚花处理，使其表面形成波纹形螺旋槽。
[0009]第四步:将扩径段外端进行变径和缩径处理到设计管径尺寸，形成直管状的管口段，在管口段上加工出螺纹。
[0010]其中，第二步中推动铜管端部的速度为10-55cm/分钟，推动施加的压力为50-250kg，控制铜管的温度为60-240°C。
[0011]优选的是，进行第二步之前，对铜管中段进行缩径，加工出一段缩径段，缩径过程中在铜管中段内同轴塞入支撑体，并在铜管中段的一端先套装上成型模具，在铜管上压制出一个环状凹槽，然后推动成型模具轴向铜管中段的另一端移动，使铜管管壁向内贴到支撑体上。
[0012]优选的是，推动成型模具移动的过程中，利用第一辅助夹具固定铜管，并向成型模具移动方向的反方向拉动铜管。
[0013]优选的是，所述成型模具内壁同一圆周上设置多个压辊，所述成型模具沿铜管移动的同时，以铜管管轴为心旋转；所述支撑体为球形，支撑体与成型模具对齐并同步移动。
[0014]优选的是，第二步中将铜管固定时，在铜管中部安装第二辅助夹具，第二辅助夹具的外侧边缘卡在缩径段和扩径段之间形成的变径段上。
[0015]优选的是，所述成型模具的移动速度为10-65cm/分钟。
[0016]优选的是，第二步中对铜管端部进行扩径时，多次塞入芯棒，并夹持与芯棒对应的保护体，每次塞入的芯棒的外径逐渐增大。
[0017]本发明的有益效果是:本方法制成的等壁厚变径铜管为一体成型，材料利用率高，成本低，扩经同时推动管子，使管子各处壁厚适中且一致，易于弯曲，安装容易，管子各处耐压强度一致，管子整体的耐压性能均衡且较强，不易发生泄漏；管路的内径可保持均匀，使管内制冷剂的流速和流量均匀，空调机组可长时间稳定工作。
[0018]扩经前对中段缩径，可满足局部的直径要求，同时形成槽状结构，便于管子的固定，有利于扩管作业的进行，有效地避开缩管或扩管的最大允许范围，还可根据加工要求，采用较粗的铜管作为原料开始进行加工，提高制造的灵活性。缩径是利用模具从一端移动向另一端施压进行，使由于缩径堆积的金属材料更加容易分散开，保持铜管缩径部分的壁厚均匀一致。成型模具设置压辊，采用旋转辊压，铜管缩径作业更加容易，支撑体为球形，在铜管缩径后便与从铜管中取出。
[0019]扩经采用外径逐渐增大的多个芯棒逐级进行，避免管子内径变化过大，使推动管子可以匹配由于扩经造成的材料减少的速度，使材料能够及时补偿，保证铜管扩径段的壁厚均匀一致。扩经时所用的夹持保护体和缩径时所用的支撑体，用于扩经、缩径时配合对应的芯棒、成型模具对管厚进行控制，还对管子起到支撑作用，提高了管子加工时的稳定性。
【附图说明】
[0020]附图1为本发明的制造工艺对铜管一端进行扩经时铜管的结构剖视示意图；
[0021]附图2为本发明的制造工艺对铜管进行缩径时铜管结构剖视示意图一；
[0022]附图3为本发明的制造工艺对铜管进行缩径时铜管结构剖视示意图二。
【具体实施方式】
[0023]本发明的等壁厚变径管的制造工艺，如图1至2所示，包括如下步骤:
[0024]第一步:选取设计长度所需的一段铜管I。
[0025]第二步:如图1所示，将铜管I中部固定，对两端的端部进行扩经，加工出两个扩径段2。扩经过程中铜管端部夹持保护体3，用芯棒4从铜管I两端由外向内以推力F2，轴向推入到铜管I中，芯棒4推入的过程中对铜管I端部进行加热至60-240°C，并由外向内轴向以50-250kg的推力Fl以及10-55cm/分钟的推进速度，推动铜管I的端部。扩经为多次逐级扩经，多次向铜管I的扩径段中塞入芯棒4，并夹持与芯棒4对应的保护体3，每次塞入的芯棒4的外径逐渐增大，使管径逐渐变大。
[0026]第三步:对扩径段2进行滚花处理，使其表面形成波纹形螺旋槽。
[0027]第四步:将扩径段2外端进行变径和缩径处理到设计管径尺寸，形成直管状的管口段，在管口段上加工出螺纹，制造成所需的等壁厚的变径空调管。通过螺纹，经过收口处理而形成的管口段可与其他部件进行连接。
[0028]为应对一些管型的要求以及铜管原料的选择，进行第二步之前，要对铜管I中段进行缩径，加工出一段缩径段5。如图2所示，缩径过程中在铜管I中段内同轴塞入支撑体6，并在铜管I中段的一端先套装上成型模具7，在铜管I上压制出一个环状凹槽，作为起始点。然后如图3所示，以推力F3以及10-65cm/分钟的速度推动成型模具7轴向铜管I中段的另一端移动。推动成型模具7移动的过程中，利用第一辅助夹具9固定铜管1，并以F4的拉力向成型模具7移动方向的反方向拉动铜管1，成型模具7内壁同一圆周上设置多个压辊8，成型模具7沿铜管I移动的同时，以铜管I管轴为心旋转，使铜管I管壁向内贴到支撑体6上，完成缩径。
[0029]支撑体6为球形，支撑体6与成型模具7对齐并同步移动，支撑体6沿铜管I管轴移动，与成型模具7配合，使铜管I管壁向内贴到支撑体6上，并对铜管管厚进行控制。
[0030]进行完缩径后，再进行第二步中将铜管中部固定时，在铜管中部安装第二辅助夹具8，第二辅助夹具8的外侧边缘卡在缩径段5和扩径段2之间形成的变径段上。
【主权项】
1.一种等壁厚变径铜管的制造工艺，其特征在于，步骤如下: 第一步:选取设计长度所需的一段铜管； 第二步:将铜管固定，对两端的端部进行扩经，加工出两个扩径段，扩经过程中铜管端部夹持保护体，用芯棒从铜管两端由外向内轴向推入到铜管中，芯棒推入的过程中对铜管端部进行加热，并由外向内轴向推动铜管的端部； 第三步:对扩径段进行滚花处理，使其表面形成波纹形螺旋槽； 第四步:将扩径段外端进行变径和缩径处理到设计管径尺寸，形成直管状的管口段，在管口段上加工出螺纹； 其中，第二步中推动铜管端部的速度为10-55cm/分钟，推动施加的压力为50-250kg，控制铜管的温度为60-240 °C。
2.根据权利要求1所述的等壁厚变径铜管的制造工艺，其特征在于，进行第二步之前，对铜管中段进行缩径，加工出一段缩径段，缩径过程中在铜管中段内同轴塞入支撑体，并在铜管中段的一端先套装上成型模具，在铜管上压制出一个环状凹槽，然后推动成型模具轴向铜管中段的另一端移动，使铜管管壁向内贴到支撑体上。
3.根据权利要求2所述的等壁厚变径铜管的制造工艺，其特征在于，推动成型模具移动的过程中，利用第一辅助夹具固定铜管，并向成型模具移动方向的反方向拉动铜管。
4.根据权利要求2所述的等壁厚变径铜管的制造工艺，其特征在于，所述成型模具内壁同一圆周上设置多个压辊，所述成型模具沿铜管移动的同时，以铜管管轴为心旋转；所述支撑体为球形，支撑体与成型模具对齐并同步移动。
5.根据权利要求2所述的等壁厚变径铜管的制造工艺，其特征在于，第二步中将铜管固定时，在铜管中部安装第二辅助夹具，第二辅助夹具的外侧边缘卡在缩径段和扩径段之间形成的变径段上。
6.根据权利要求2所述的等壁厚变径铜管的制造工艺，其特征在于，所述成型模具的移动速度为10-65cm/分钟。
7.根据权利要求1所述的等壁厚变径铜管的制造工艺，其特征在于，第二步中对铜管端部进行扩径时，多次塞入芯棒，并夹持与芯棒对应的保护体，每次塞入的芯棒的外径逐渐增大。
【专利摘要】一种等壁厚变径铜管的制造工艺，选取设计长度所需的一段铜管。将铜管固定，对两端的端部进行扩经，加工出两个扩径段，扩经过程中铜管端部夹持保护体，用芯棒从铜管两端由外向内轴向推入到铜管中，芯棒推入的过程中对铜管端部进行加热，并由外向内轴向推动铜管的端部。对扩径段进行滚花处理，使其表面形成波纹形螺旋槽。将扩径段外端进行变径和缩径处理到设计管径尺寸，形成直管状的管口段，在管口段上加工出螺纹。本方法制成的等壁厚变径铜管为一体成型，材料利用率高，成本低，扩经同时推动管子，使管子各处壁厚适中且一致，易于弯曲，安装容易，管子各处耐压强度一致，管子整体的耐压性能均衡且较强，不易发生泄漏；管路的内径可保持均匀，使管内制冷剂的流速和流量均匀，空调机组可长时间稳定工作。
【IPC分类】B21C37-16
【公开号】CN104874638
【申请号】CN201510345935
【发明人】左铁军, 杨训, 赵越, 孙德兴, 赵超
【申请人】左铁军, 赵越
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月19日