一種鋁質高效傳熱管的生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁質高效傳熱管的生產工藝，包括如下步驟：1）連續擠壓管坯：以純鋁桿或鋁合金桿為原料，通過連續擠壓機組制得大長度的純鋁桿或鋁合金管坯；2）拉伸變形：將大長度的純鋁桿或鋁合金桿管坯采用多道次拉伸變形，拉伸變形過程中使用乳液潤滑或者油潤滑，制得鋁或鋁合金管材的壁厚偏差為±0.008mm；3）內螺紋成型：將鋁或鋁合金管材導入內螺紋成型機進行內螺紋加工成型制成內螺紋鋁或鋁合金管；4）采用高溫退火設備將內螺紋成型的鋁或鋁合金管進行退火。本發明具有流程短、高效節能的特點，制得的鋁質高效傳熱管可以代替內螺紋銅管，達到節約銅資源、降低生產成本和使用成本的效果。
【專利說明】一種鋁質高效傳熱管的生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬加工【技術領域】，尤其涉及一種鋁質高效傳熱管的生產工藝。
【背景技術】
[0002]在空調制冷行業，隨著空調器向大容量、低能耗及體積小型化方向發展，具有高效傳熱管的內螺紋管逐漸代替了傳統的光面管，成為制作高性能空調制冷的蒸發器和冷凝器的專用傳熱管。
[0003]內螺紋管內壁帶有一定螺旋角的多頭螺紋凸筋，因其具有獨特的渦流、螺旋導向、熱交換性，熱交換面積增大，大大提高了管材的散熱效率，由于管內壁螺紋的存在，同時又能使冷卻介質在管內呈紊流狀流動，從而加快了熱交換過程，達到增加傳熱效果的目的，是制冷業尤其是家電、汽車空調用管材的更新換代產品，也是當今各國競相研制開發的一項新技術。
[0004]目前，在空調制冷行業中應用廣泛的是內螺紋銅管，由于我國銅資源短缺，銅價較高，造成生產成本高；而我國的鋁資源豐富，目前鋁的價格僅是銅的三分之一，比重是銅的三分之一，而且鋁的各項性能指標與銅接近，開發一種鋁質高效傳熱管對我國的制冷行業發展具有顯著的的經濟效益和社會效益。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供了一種鋁質高效傳熱管的生產工藝，具有流程短、高效節能的特點，制得的鋁質高效傳熱管可以代替內螺紋銅管，達到節約銅資源、降低生產成本和使用成本的效果。
[0006]本發明采取的技術方案是:
[0007]本發明的鋁質高效傳熱管的生產工藝具體如下:
[0008](I)連續擠壓管坯:以純鋁桿或鋁合金桿為原料，通過連續擠壓機組制得大長度的純招管或招合金管還;
[0009](2)拉伸變形:將步驟(I)所得的大長度的純鋁管或鋁合金管坯采用多道次拉伸變形，拉伸變形過程中使用乳液潤滑或者油潤滑，制得鋁或鋁合金管材的壁厚偏差為±0.008mm ；
[0010](3)內螺紋成型:將步驟(2)所得的鋁或鋁合金管材導入內螺紋成型機進行內螺紋加工成型制成內螺紋鋁或鋁合金管；
[0011](4)采用高溫退火設備將步驟(3)所得的內螺紋成型的鋁或鋁合金管進行退火，SP得到本發明的鋁質高效傳熱管。
[0012]步驟(I)中，純鋁桿或鋁合金桿的直徑為9.5mm?30mm ;純鋁管或鋁合金管坯直徑為 10mm ?25mm,壁厚為 0.3mm ?1.5mm。
[0013]步驟(I)中，連續擠壓機采用單輪單槽、單輪雙槽機型中的一種。連續擠壓機的主軸轉速為10?20轉/分，腔體溫度為400°C?600°C。[0014]步驟(2)中，各道次的延伸系數為1.05?1.45 ;所述的拉伸變形工序中拉伸模角為9?12°，芯頭采用固定芯頭和游動芯頭。芯頭錐度為8?11°，拉模角與芯頭角度差為I?3。。
[0015]步驟(4)中，退火溫度為340?400°C，保溫30min?50min。
[0016]本發明的積極效果如下:
[0017]通過使用本發明提供的一種鋁質高效傳熱管的生產工藝，具有以下優點:1.該生產工藝流程短、能耗低、成材率高，采用所述的技術可以生產鋁質高效傳熱管，可以廣泛應用于家用空調、冰柜、冰箱、汽車空調等領域，可以替代目前大量使用的內螺紋銅管，可以節約大量的銅資源，降低使用昂貴的銅原料的生產成本。2.采用連續擠壓技術生產鋁及鋁合金管坯，采用規格單一的鋁或鋁合金桿，只需簡單的更換模具，就可以生產各種規格的管材，而且利用摩擦力作為加熱源，與傳統的鋁管生產技術相比具有生產效率高、能耗低、成材率高等優點。3.采用硬態鋁或鋁合金管坯直接導入內螺紋成型機進行內螺紋成型，打破了加工內螺紋管時必須進行退火處理的傳統工藝方法，降低了生產成本，提高了生產效率。
【具體實施方式】
[0018]下面的實施例是對本發明的進一步詳細描述。
[0019]實施例1
[0020]I)連續擠壓管坯:以直徑為9.5mm的純鋁桿為原料，采用連續擠壓技術生產大長度連續擠壓管坯，通過連續擠壓機組制得大長度的純鋁桿管坯；連續擠壓機采用單輪單槽機型，連續擠壓機的主軸轉速為15轉/分，腔體溫度為500°C，制得的大長度純鋁桿管坯的直徑為15mm,壁厚為0.5mm。
[0021]2)拉伸變形:將步驟I)所得的大長度的純鋁桿管坯進行拉伸變形，拉伸變形過程中使用油潤滑，拉伸模角為11°，芯頭采用游動芯頭，芯頭錐度為10°，拉伸模角與芯頭角度差為2°，制得的鋁管材的直徑為12.7mm，壁厚0.43mm，壁厚偏差穩定的控制在±0.008mm，為后續的加工變形提供了性能優良、壁厚均勻、尺寸精度高、表面光潔的鋁管材。
[0022]3)內螺紋成型:將步驟2)所得的鋁管材導入內螺紋成型機進行內螺紋加工成型制成直徑為9.52mm，壁厚為0.35mm，齒高0.2mm，螺旋角18°內螺紋鋁管。采用硬態鋁管直接導入內螺紋成型機進行內螺紋成型，打破了加工內螺紋管時必須進行退火處理的傳統工藝方法，降低了生產成本，提高了生產效率。內螺紋成型包括減徑拉伸和旋壓成型，減徑拉伸的目的是為內螺紋芯頭提供軸向定位，選用小變形量，以期減少拉伸作用力、減少模具和芯頭的負荷。為了達到減少拉伸作用力、減少模具和芯頭的負荷，外模錐角在14°時，外模與芯頭錐角之差在2°。旋壓成型時，鋁管內表面安裝了與游動芯頭相連而處于浮動狀態的螺紋芯頭，外表面有高速旋轉的滾球。高速旋轉的鋼環通過摩擦帶動滾球旋轉，使滾球以一定的轉速度在管坯的表面做行星運動，同時管坯以一定速度沿拉拔方向進給，而芯頭在與鋁管內表面以形成齒嚙合以及鋁管軸向拉拔的驅動下周向旋轉。
[0023]4)采用高溫退火設備將步驟3)所得的內螺紋成型的鋁管進行退火，退火溫度為380°C，保溫 45min。
[0024]實施例2[0025]I)連續擠壓管坯:以直徑為20mm的鋁合金桿為原料，采用連續擠壓技術生產大長度連續擠壓管坯，通過連續擠壓機組制得大長度的鋁合金管坯；連續擠壓機采用單輪雙槽機型；連續擠壓機的主軸轉速為10轉/分，腔體溫度為400°C，制得的大長度鋁合金管坯的直徑為20mm,壁厚為1.0mm。
[0026]2)拉伸變形:將步驟I)所得的大長度的鋁合金桿管坯采用進行拉伸變形，拉伸變形過程中使用乳液潤滑，拉伸模角為9°，芯頭采用固定芯頭。芯頭錐度為8°，拉模角與芯頭角度差為1°，制得的鋁合金管材的直徑為18.7mm，壁厚0.93mm，壁厚偏差穩定的控制在±0.008mm。為后續的加工變形提供了性能優良、壁厚均勻、尺寸精度高、表面光潔的鋁合金管材。
[0027]3)內螺紋成型:將步驟2)所得的鋁合金管材導入內螺紋成型機進行內螺紋加工成型制成直徑為15.52_，壁厚為0.78_，齒高0.2mm，螺旋角18°的內螺紋鋁合金管。采用硬態鋁合金管直接導入內螺紋成型機進行內螺紋成型，打破了加工內螺紋管時必須進行退火處理的傳統工藝方法，降低了生產成本，提高了生產效率。內螺紋成型包括減徑拉伸和旋壓成型，減徑拉伸的目的是為內螺紋芯頭提供軸向定位，選用小變形量，以期減少拉伸作用力、減少模具和芯頭的負荷。為了達到減少拉伸作用力、減少模具和芯頭的負荷，外模錐角在13°時，外模與芯頭錐角之差在1.5°。旋壓成型時，鋁合金管內表面安裝了與游動芯頭相連而處于浮動狀態的螺紋芯頭，外表面有高速旋轉的滾球。高速旋轉的鋼環通過摩擦帶動滾球旋轉，使滾球以一定的轉速度在管坯的表面做行星運動，同時管坯以一定速度沿拉拔方向進給，而芯頭在與鋁管內表面以形成齒嚙合以及鋁合金管軸向拉拔的驅動下周向旋轉。
[0028]4 )采用高溫退火設備將步驟3 )所得的內螺紋成型的鋁合金管進行退火，退火溫度為 340°C，保溫 30min。
[0029]實施例3
[0030]I)連續擠壓管坯:以直徑為30_的純鋁桿為原料，采用連續擠壓技術生產大長度連續擠壓管坯，通過連續擠壓機組制得大長度的純鋁桿管坯；連續擠壓機采用單輪雙槽機型；連續擠壓機的主軸轉速為20轉/分，腔體溫度為600°C，制得的大長度純鋁桿管坯的直徑為25mm,壁厚為1.5mm。
[0031]2)拉伸變形:將步驟I)所得的大長度的純鋁桿管坯采用進行拉伸變形，拉伸變形過程中使用油潤滑，拉伸模角為12°，芯頭采用游動芯頭。芯頭錐度為11°，拉模角與芯頭角度差為3°，制得的鋁管材的直徑為22.7mm，壁厚1.43mm，壁厚偏差穩定的控制在±0.008mm，為后續的加工變形提供了性能優良、壁厚均勻、尺寸精度高、表面光潔的鋁管材。
[0032]3)內螺紋成型:將步驟2)所得的鋁管材導入內螺紋成型機進行內螺紋加工成型制成直徑為19.52mm，壁厚為1.35mm，齒高0.2mm，螺旋角18°內螺紋鋁管。采用硬態鋁管直接導入內螺紋成型機進行內螺紋成型，打破了加工內螺紋管時必須進行退火處理的傳統工藝方法，降低了生產成本，提高了生產效率。內螺紋成型包括減徑拉伸和旋壓成型，減徑拉伸的目的是為內螺紋芯頭提供軸向定位，選用小變形量，以期減少拉伸作用力、減少模具和芯頭的負荷。為了達到減少拉伸作用力、減少模具和芯頭的負荷，外模錐角在14°時，夕卜模與芯頭錐角之差在2°。旋壓成型時，鋁管內表面安裝了與游動芯頭相連而處于浮動狀態的螺紋芯頭，外表面有高速旋轉的滾球。高速旋轉的鋼環通過摩擦帶動滾球旋轉，使滾球以一定的轉速度在管坯的表面做行星運動，同時管坯以一定速度沿拉拔方向進給，而芯頭在與鋁管內表面以形成齒嚙合以及鋁管軸向拉拔的驅動下周向旋轉。
[0033]4)采用高溫退火設備將步驟3)所得的內螺紋成型的鋁管進行退火，退火溫度為400°C，保溫 50min。
[0034]盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種鋁質高效傳熱管的生產工藝，其特征在于:該工藝具體如下:(1)連續擠壓管坯:以純鋁桿或鋁合金桿為原料，通過連續擠壓機組制得大長度的純鋁管或鋁合金管坯； (2)拉伸變形:將步驟(I)所得的大長度的純鋁管或鋁合金管坯采用多道次拉伸變形，拉伸變形過程中使用乳液潤滑或者油潤滑，制得鋁或鋁合金管材的壁厚偏差為±0.008mm ； (3)內螺紋成型:將步驟(2)所得的鋁或鋁合金管材導入內螺紋成型機進行內螺紋加工成型制成內螺紋鋁或鋁合金管； (4)采用高溫退火設備將步驟(3)所得的內螺紋成型的鋁或鋁合金管進行退火，即得到本發明的鋁質高效傳熱管。
2.如權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:步驟(I)中，純鋁桿或鋁合金桿的直徑為9.5mm?30mm ;純招管或招合金管還直徑為IOmm?25mm,壁厚為0.3mm?1.5mm。
3.如權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:步驟(I)中，連續擠壓機采用單輪單槽、單輪雙槽機型中的一種。
4.如權利要求3所述的生產工藝，其特征在于:連續擠壓機的主軸轉速為10?20轉/分，腔體溫度為400°C?600°C。
5.如權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:步驟(2)中，各道次的延伸系數為1.05?1.45 ;所述的拉伸變形工序中拉伸模角為9?12°，芯頭采用固定芯頭和游動芯頭。
6.如權利要求5所述的生產工藝，其特征在于:芯頭錐度為8?11°，拉模角與芯頭角度差為I?3°。
7.如權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:步驟(4)中，退火溫度為340?400°C，保溫 30min ?50min。
【文檔編號】B23P15/26GK103769831SQ201410016839
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月15日 優先權日:2014年1月15日
【發明者】楊斌, 李明茂, 徐高磊 申請人:江西理工大學