專利名稱：制造具有帶導向耳的插管孔的可釬焊金屬管的方法
技術領域：
本發明涉及一種制造金屬制-例如鋁(包括其合金)-可釬焊金屬管的方法，更具體地說，涉及一種造造具有帶導向耳的插管孔的可釬焊金屬管的方法，其中，金屬管適用于作為構成由釬焊方法制造的換熱器-例如冷凝器，散熱器和蒸發器-的集水管。
圖2A和2B示出了一種所謂平行流動式普通換熱器的例子，它包括一對相互平行設置的中空集水管3、4。換熱器還包括一組具有下凹的圓形截面的扁管，扁管也相互平行地布置，各扁管兩端與集水管液體連通，換熱器還包括用作熱釋放裝置的散熱片，各散熱片放入相鄰的扁管之間。
在制造先有技術換熱器的集水管3和4時有一個普通的經驗，既，將釬接金屬片-它包括一芯片，其一或兩個表面包復有焊料層-軋制成圓柱形，穿過管壁形成有孔-它是與扁管截面形狀相同的橢圓形-用以容納所述的管，以致形成縱向延伸的一排管子。于是，將扁管1插入集水管3和4的孔中，并在該處釬焊，以使它們相互固定。
這里要注意到，集水管是通過穿過釬接金屬片制造的縫焊管沖壓這樣的孔來制造。所以，在沖壓工序時，管子可能被壓扁或變形。
為了解決這個問題，本申請人建議了一種制造可釬焊管的改進方法，其中，首先將由焊接金屬片構成的原料帶橫向或縱向彎曲，形成一中間凸起部分，然后在原料帶相對兩側相互搭接和釬焊形成一圓柱形之前，沖壓凸起部分而提供插管孔(見日本專利公告(平成)Hei.3-118982)。
按照這種改進的方法，當沖壓孔時，一個與凸起部形狀相同的砧塊裝在該處。于是，管壁受到很好的保護，防止被壓扁和變形，由此而提供高精度的管子，所以，前面建議的這種方法是有利的。
如果插管孔是橢圓形或其他簡單形狀的，這種制造可釬焊金屬管的方法可能是最有效的。然而，如果所述孔不是這樣一個簡單形狀，而是一個例如當前所要求的較復雜的形狀，那么，就如下面所述，某些新的問題將會發生。
如
圖1所示，導向耳7與在集水管橢圓形插管孔5短軸之間限定的至少一個邊整體成形。這樣導向耳7與扁管1平行延伸，以致各管可容易地和平滑地插入孔，并在插入后可牢固地固定在位。由于這樣的導向耳，插入的管與孔的周邊接觸時有表面面積增加的區域，這有助于支承和焊接的目的。
以這樣一種方式形成具有導向耳7的插管孔也是可行的，既，首先沖壓橢圓形的未處理的或未完成的孔，其中，未處理的孔由限定了橢圓形短軸之間的相對邊所圍繞，邊緣以其相對方向延伸而提供伸出部，它在后面的工序中被彎曲而處于料帶厚度方向的位置時將成為導向耳。
然而，有一個新的問題，在單觸操作中，需要使用一個復雜型式的沖模，以形成穿過料帶的未處理孔，料帶具有一預先被彎曲成一弧形輪廓的凸起部分。更詳細地說，沖模必須具有這樣的三維形狀的切削刃，以致它不僅在平面圖中要與孔很好的對齊，而且在側視圖中，要與弧形輪廓很好地對齊。這樣的復雜沖模不能以較低的成本制造，并且其切削刃易于損壞或在短時間內磨損。
由于上述問題，本發明的一個目的是提供一種制造可釬焊金屬管的方法，該管有一組橢圓形的插管孔，并有與橢圓孔短插軸之間限定的至少一個相對周邊一體成形并從其上延伸的導向耳，導向耳與扁管插入孔的方向平行地延伸，其中，該方法被這樣構成以致根本不需要任何復雜的沖模，既使如此，當穿過所述壁形成插管孔時，也能很好地保護管壁，防止其被壓扁和變形。
為了達到這一目的，這里建議的方法采用了某些改進，包括下列步驟的順序的組合彎曲料帶的一部分，形成一弧形截面的凸起部分，通過凸起部分沖孔，然后使料帶的相對側邊相互鄰接和釬焊，以形成圓柱形管子，其中，上述結合其本身基本與前面提到的建議是相同的。
根據這里總結的使用了附圖中參考號的本發明的第一個方面，該方法用于制造可釬焊金屬管，該金屬管具有一組橢圓形插管孔5，和與橢圓孔5短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳7，導向耳平行于扁管1插入孔的方向延伸，該方法包括下述步驟將料帶30中部區域橫向或縱向彎曲，以形成一弧形截面的凸起部分39，它處于未凸起的平面部40和40之間，料帶30是一釬接金屬片，包括一芯片30a，其一或兩面覆蓋以焊料層30b;然后在其厚度方向沖壓凸起部分39的予定區域，以形成向內的凸脊42，予定區域是處于隨后要沖壓插管孔的位置;然后，以這種方式在各向內凸脊42上沖孔，形成橢圓形的插管孔5，以使橢圓孔短軸方向相對兩邊的至少一個不被沖壓掉;最后彎曲料帶30的未凸起的平面部40和40，以便其側邊相互鄰接形成圓柱形管。
根據本發明的第二方面，該方法是用于制造可釬焊金屬管，該管具有一組橢圓形插管孔5，和與在橢圓形孔5短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳7，導向耳平行于扁管1插入孔的方向延伸，該方法包括下述步驟模壓料帶30的予定的一個小區域，形成至少一對厚度小于料帶的凹部31，料帶30是一釬接金屬片，包括一芯片30a，其一或兩面覆蓋有焊料層30b，其凹部是處于隨后要形成各孔側端的位置;然后，橫向或縱向地彎曲料帶30的中部，以形成弧形截面的凸起部39，它位于未凸起的平面部40和40之間，凸起部39包括凹部31;然后在其厚度方向沖壓凸起部39的凹部31和31之間的中間區域，以對每對凹部形成一向內的凸脊42;然后，以這種方式在凹部31和向內的凸脊42上沖孔以形成各橢圓形的插管孔5，使在橢圓孔短軸方向相對兩邊中至少一個邊不被沖壓掉;最后，彎曲料帶30未凸起的平面部40和40，使其側邊相鄰接，形成圓柱形管。
最好以這種方式施行這里所述方法的模式，以使當一伸長的釬接金屬片被間斷地和縱向送進時，包括制備料帶的另一步驟的這些步驟連續地進行。所以，按照本發明的第三方面，該方法是用于制造可釬焊金屬管，該管具有一組橢圓形插管孔5，和與在橢圓形孔5短軸之間限定的相對周邊的至少一個上一體成形并從其上延伸的導向耳7，導向耳片平行于扁管1插入孔的方向延伸，該方法包括下述步驟從釬接金屬片50上予先去掉不需要的部分而形成一組料帶30-金屬片50包括一或兩面覆蓋有焊料層30b的芯片30a，以致料帶通過吊耳51相互連接，吊耳從所述料帶縱向或橫向對邊延伸，并與共用的外支承帶52形成一體;然后，橫向或縱向彎曲料帶30中部區域，以形成弧形截面的凸起部39;然后，在厚度方向軋制凸起部39的予定區域，以形成向內的凸脊42，予定區域處于隨后要沖壓插管孔的位置;隨后以這種方法沖壓各向內的凸脊42，以形成橢圓形的插管孔5，使在橢圓形孔短軸方向相對的兩邊的至少一個邊不被沖壓掉;進一步彎曲料帶30未凸起的平面部40和40，使其側邊相互鄰接，形成每個圓柱形管，該管通過相應的吊耳51和共用的支承帶52相互連接;最后，將各管從共用支承帶52上分離，其中，在伸長的釬接金屬片縱向送進的同時，連續地施行這些步驟。
根據本發明的第四方面，該方法是用于制造可釬焊金屬管，該管具有一組橢圓形插管孔5，和與橢圓形孔5短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形的并從其上延伸的導向耳7，導向耳7平行于扁管1插入孔的方向延伸，該方法可以連續方式進行，并包括下述步驟予先從釬接金屬片50上去掉不需要的部分而形成一組料帶30-金屬片50包括一或兩個面覆蓋有焊料層30b的芯片30a，通過吊耳51使料帶相互連接，吊耳從料帶兩側縱向或橫向延伸，并與共用外支承帶52成為一體;模壓釬接金屬片50或料帶30的予定小區域，形成至少一對厚度小于料帶的凸部31，該部分是處于隨后要形成各孔側端的位置;然后橫向或縱向地彎曲料帶30的中部區域，以形成弧形截面的凸起部分39，其處于未凸起的平面部40和40之間，凸起部分39包括凹部31;然后在厚度方向沖壓凸起部分39的凹部31和31之間的中部區域，以每對凹部形成向內的凸脊42;隨后以這種方式對凹部31和向內的凸脊42沖孔，形成各橢圓形插管孔5，使在橢圓形孔短軸方向相對兩邊的至少一個邊不被沖壓掉;進一步彎曲料帶30的未凸起的平面部40和40，使其側邊相互鄰接，形成各圓柱形管，它們通過對應的吊耳51和共用支承帶52相互連接;最后，從共用支承帶52上分離各管，其中，在伸長釬接金屬片縱向送進的同時，連續地施行這些步驟。
最好，在隨后要形成凹部31的各區域，穿過料帶30形成沖壓材料吸收孔32。
如上所述，該方法的特征在于橫向或縱向地彎曲料帶30的中部，以形成弧形凸起部39，隨后，向內沖壓以后要形成插管孔的予定區域以形成向內的凸脊42，然后在成形的向內凸脊42上沖孔，使限定了短軸端部的相對邊的至少一個邊不被沖壓掉，所以，在橢圓形插管孔5直接沖壓之后，圍繞向內凸脊42的未沖掉邊緣本身將作為導向耳7，沿位于未加工孔短軸端部的邊緣延伸的伸出部不再是必需的。因為不是在管部本身而是在凸起部39上沖孔，所以可在沖孔前設置一個形狀可與凸起部表面配合的砧塊，以使管壁部不會壓扁或變形。
在一最佳實施例中，在隨后要形成各插管孔側端的區域模壓至少一對薄的凹部31，當要形成孔時，能在帶30的凹部平滑地沖孔，以使在各插管孔側端不會產生任何使管難于插入的毛邊。
在另一最佳實施例中，其中，從予先形成料帶30到分離成品管的所有步驟以連接方式進行，而釬接金屬片被間斷地縱向送進，以一提高的效率連續制造具有帶導向耳的孔的金屬管。
在另一最佳實施例中，其中，在隨后要沖壓凹部31的區域穿過料帶30形成膨脹材料吸收孔32，被壓出各凹部的材料將不向外流動而由孔吸收，由此防止圍繞凹部產生帶部的不希望的變形或加厚。
根據本發明的第五方面，該方法是用于制造可釬焊金屬管，該管有一組橢圓形的插管孔105，和與橢圓孔105短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳107，導向耳平行于扁管101插入孔的方向延伸，該方法包括下述步驟以這種方式在料帶130上沖孔，形成形狀對應于插管孔的的未處理或未加工孔131，以使在橢圓孔短軸方向相對的兩邊不被沖壓，以提供伸出部132，料帶130是一釬接金屬片，包括一或兩面覆蓋有焊料層130b的芯片130a;然后橫向或縱向彎曲料帶130的中部，以形成弧形截面的凸起部139，其位于未凸起的平面部分140和140之間，而凸起部139包括未加工孔131;然后彎曲未加工孔131，使伸出部132成為導向耳107;最后彎曲料帶130的未凸起平面部分140和140，以使其側邊相互鄰接形成圓柱形管。
最好，以這樣的方式施行上述方法，使間斷并縱向送進伸長釬接金屬片的同時，連續地進行包括制備料帶另一步驟的步驟。所以，根據本發明的第六方面，這種制造可釬焊金屬管的方法-該管有一組橢圓形插管孔105，和與橢圓孔105短軸之間限定的相對兩邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳107，導向耳平行于扁管101插入孔的方向延伸，所述方法包括下述步驟從釬接金屬片150上去掉不必要的部分而予先形成一料帶130-金屬片包括一或兩面覆蓋有焊料層130b的芯片130a，通過吊耳151使料帶與另一順序料帶相連，吊耳從所述料帶的縱向或橫向相對側延伸，并與共用外支承帶152一體成形;以這種方式在料帶130或釬接金屬片150上沖孔，形成形狀對應于插管孔的未加工或未處理孔131，使橢圓孔短軸方向的相對兩邊不被沖壓，而提供伸出部132;然后橫向或縱向彎曲料帶130中部，形成弧形截面的凸起部139，其位于未凸起的平面部分140和140之間，使凸起部139包括未加工孔131，然后，彎曲未加工孔131，使伸出部成為導向耳107;隨后彎曲料帶130的未凸起平面部分140和140，使其側邊相互鄰接，形成圓柱形管;最后從共用支承帶152上分離各管，在伸長的釬接金屬片縱向送進的同時，連續地實行這些步驟。
最好，在彎曲料帶130并形凸起部分139之前，沖壓各未加工孔131的相對弧邊，使其內角成斜面，而提供一錐面133，弧邊是位于橢圓孔長軸端部。當將料帶彎曲形成管時，該錐面133將與插入已加工孔的扁管平行。另一方面，相對弧邊的外角提供一垂直面134，它延伸至料帶厚度的一半，在成品管中它向外傾斜。
如上所述，本方法特征在于當形狀對應于插管孔的孔已被沖壓，而限定了短軸端部的對邊不被沖壓而提供將成為導向耳的伸出部之后，橫向或縱向地彎曲料帶130的中部，而形成包括未加工孔131的弧形凸起部分。所以，先有技術方法所需的用于穿過管形成未加工孔的任何復雜的沖模，將不再需要了，即使如此，在本發明的方法中，管壁不會被壓扁也不會變形。
在最佳實施例中，從予成形料帶130到分離成品管的所有步驟，以伸長的釬接金屬片150間斷地和縱向送進的方式而連續地進行，而以提高的效率連續地制造有帶導向耳的孔的金屬管。
在另一最佳實施例中，在彎曲料帶130之前，使未加工孔131相對弧邊在其內角成斜面，而提供錐面133，其外角提供延伸了料帶一半厚度的垂直面134，在將料帶彎曲后，垂直面134成為錐形而形成導向面134′，而錐面133成為平行面133′。于是，當各扁管101插入集水管103和104的孔105中時，在插入的最初階段，其側邊由導向面134′引導，隨后由平行面133′進一步引導，以能平滑插入。
通過下面的詳細描述并伴隨附圖，對本發明的其他目的和優點將更清楚，附圖顯示了本發明的實施例，僅用于說明的目的。
圖1至31顯示3第一實施例。
圖1是顯示了3非組裝狀態的集水管和扁管的透視圖，集水管是根據本發明制造的可釬焊管，用于一換熱器中;
圖2A是圖1所示換熱器的前視圖;
圖2B是圖1所示的換換器的平面圖;
圖3是沿圖2A中3-3線的剖視圖;
圖4是沿圖2A中4-4線的剖視圖;
圖5是沿圖2A中5-5線的剖視圖;
圖6是按本發明制造的可釬焊管的垂直剖面圖;
圖7是沿圖6中7-7線的剖視圖;
圖8是可釬焊管的前視圖;
圖9是可釬焊管的后視圖;
圖10是一料帶透視圖，它是一釬接金屬片，可釬焊管由該料帶制造;
圖11是沿圖10中11-11線的剖視圖;
圖12是一平面圖，顯示了穿過料帶沖壓的隆起材料吸收孔;
圖13是一平面圖，顯示了通過沖壓料帶表面形成的凹部;
圖14是沿圖13中14-14線的剖視圖;
圖15是一平面圖，顯示了穿過料帶形成的槽和切口，槽用于容納一插在該處的隔板，切口用于容納同樣插在該處的冷卻液入口或出口。
圖16是一剖視圖，顯示了兩側邊成斜面的料帶;
圖17是一透視圖，顯示了通過彎曲料帶中部而形成的凸起部;
圖18是一透視圖，顯示了通過向內沖壓各位于兩凹部之間的中間區域而形成的向內的凸脊;
圖19是沿圖18中19-19線的剖視圖;
圖20是沿圖19中20-20線的剖視圖;
圖21是一透視圖，顯示了穿過料帶沖壓的插管孔;
圖22是沿圖21中22-22線的剖視圖;
圖23是沿圖22中23-23線的剖視圖;
圖24是顯示了彎曲成倒V形的料帶的剖視圖;
圖25是顯示了彎曲成倒U形的料帶的剖視圖;
圖26是顯示了進一步彎曲形成成品管的料帶的剖視圖;
圖27是一透視圖，顯示了一伸長的釬接金屬片，其前端有一組隆起材料吸收孔，其在一連續制造工序中穿過釬接金屬片而被沖壓;
圖28是一透視圖，顯示了圖27所示的伸長的釬接金屬片，它被向前送進而進行制造工序中的下面的步驟;
圖29是一透視圖，顯示了被進一步送進的伸長的釬接金屬片，并已進行所述工序的下一步驟;
圖30和圖31是透視圖，顯示了再進一步送進的伸長釬接金屬片，但還未進行分離管的最后步驟;
圖32至55顯示第二實施例，其中，圖32是一透視圖，顯示了處于非組裝狀態的集水管和扁管，集水管是按本發明制造的可釬焊管，用于一換熱器中;
圖33A是圖32所示換熱器的前視圖;
圖33B是圖32所示換熱器的平面圖;
圖34是沿圖33A中34-34線的剖視圖;
圖35是沿圖33A中35-35線的剖視圖;
圖36是沿圖33A中36-36線的剖視圖;
圖37是按本發明制造的可釬焊管的垂直剖面圖;
圖38是沿圖37中38-38線的剖視圖;
圖39是可釬焊管的前視圖;
圖40是可釬焊管的后視圖;
圖41是料帶的透視圖，它是一釬接金屬片，可釬焊管由該料帶制造;
圖42是沿圖41中42-42線的剖視圖;
圖43是一透視圖，顯示了穿過料帶沖壓的未加工或未處理孔;
圖44是沿圖43中44-44線的剖視圖;
圖45是一剖面圖，顯示了兩側邊的斜面的料帶;
圖46是一平面圖，顯示了槽和切口，槽適于容納一隔壁，切口容納一冷卻液入口或出口;
圖47是一透視圖，顯示了彎曲料帶中部區域而形成的凸起部;
圖48是一剖面圖，顯示了料帶彎曲成一V形;
圖49A是一剖面圖，顯示了由彎曲工序所形成的導向耳;
圖49B是沿圖49A中49-49線的剖視圖;
圖50是一剖面圖，顯示了料帶彎曲成U形;
圖51是一剖面圖，顯示了料帶進一步彎曲形成成品管;
圖52是一透視圖，顯示了一伸長的可釬接金屬片，其前端被沖壓形成料帶;
圖53是一透視圖，顯示了圖52中的伸長的可釬接金屬片，它已被向前送進，并進行后續的制造工序步驟;
圖54和55是透視圖，顯示了伸長的可釬接金屬片，它已被進一步送進以進行后續工序，但是未進行管子分離的最后步驟。
首先參照圖1至5描述第一實施例，其中，制造一種集水管，用于一種鋁質(或其合金)換熱器，它可被用作汽車冷卻系統中的一個冷凝器。
在圖1至5中，一組扁管1水平延伸，并在垂直方向上下重疊，波紋散熱片2各處于兩相鄰管1之間。換熱器還包括一對左右鋁集水管3和4，其為圓形截面，各集水管是按本發明方法生產的可焊接管。
集水管3和4按下述方法制造。
如圖10和11所示，首先制備一料帶30，該帶包括一鋁質芯片30a，其兩個表面覆蓋以焊料層30b。焊料層30b通常可以是AL-Si系列的合金，其含有大約6～13%重量的Si。
然后，最好例如以圖13和14的方式沖壓料帶的予定區域。在隨后要形成各插管孔兩端位置的小區域進行沖壓，以提供厚度小于料帶的厚度的D形凹部31。在下面所述另一步驟進行沖孔時，這些D形凹部31將防止在插管孔5兩端產生任何毛邊。在該實施例中，沿料帶30以規則的間隔形成孔，以使各孔5的長軸與帶的橫向寬度一致。所以，各對凹部31相對于料帶30的中心線相互對稱，給定數量的成對孔沿所述帶縱向布置。
可以理解，模壓步驟可以在這里進行。
也將注意到，各凹部31的模壓可引起料帶的沖壓材料在凹部向外隆起，由此圍繞凹部使帶加厚，這種材料的向外隆起可圍繞沖壓的孔5產生邊緣不規則的形狀，這種不規則可能引起一個不希望的毛邊，所以，希望首先在隨后要形成各凹部31的區域穿過料帶沖出隆起材料吸收孔32。
各凹部31的外緣31a(看圖14)最好垂直于料帶平面，或相對于厚度方向的法線稍微向外傾斜。以這種形狀，在圖7和8中所示成品管邊緣31a將在厚度方向從其中點向所述帶的外表面向外成錐形。于是，邊緣31a將作為一導向面34，便利于扁管的插入。
在圖15所示的下一步驟，在帶30橫向兩側部分沖出用于連接冷卻劑入口或出口的切口37。同樣，在所述帶另外兩側部分沖擊槽38，這些槽可相互連接以提供一整體開口或槽口11，其中可插入并固定一換熱器隔板6，如圖1至5所示。隔板6使冷卻液在換熱器中以一曲折方式流動。
然后，在料帶30厚度方向擠壓其側端。側端擠壓在相反方向進行，既，對一側端向上壓，對另一側端向下壓。于是，如圖16所示，有坡口的或傾斜端部之一35a從其下緣向其上緣變薄，而另一傾斜端部35b相反地從其上緣向其下緣變薄。兩個傾斜端部包復以焊料層。傾斜端部35a和35b成為鄰接部36，如圖7所示。由于鄰接部36存在的焊料層，在進行了釬焊工序之后，就在配合端之間確保了一個液體密封的牢固連接。另外，可在沖壓所述切口37和槽38之前，進行形成斜面的工序。
在圖17所示的下一步驟，進行沖壓或其他的適當工序，以使料帶30中部和包括所有已沖壓的凹部31的橫向區域彎曲形成弧形截面，于是，提供了帽形截面的凸起部39，凹部31處于帽形凸起部外表面上。
在圖18至20所示的另一步驟中，將進行作為適當沖壓工序之一的壓凸緣工序，在各對凹部31和31之間的中間區域向內沖壓凸起部39。以這種方式形成的向內的凸脊42沿其短軸的寬度稍小于在后面工序中將要沖出的插管孔寬度。
在圖21至23所示的后續步驟中，通過在向內凸脊42和對應凹部31上沖孔而形成用于在該處容納插入的扁管的橢圓孔5。因為在短軸方向各向內凸脊42的寬度稍小于插管孔5的寬度，所以既使在該步驟完成沖壓工序之后，接近于向內凸脊42兩側邊并垂直于短軸延伸的狹長區域將不被沖壓掉。這個留下的區域將成為與成品管5一體的導向耳7，并便利于扁管的插入。也要注意到，因為凹部31比帶的相鄰部分更薄，所以能將其平滑地沖掉，而不會產生任何與它們相鄰的毛邊。
作為另一步驟，從凸起部39兩側向外延伸的平面部分40被相互面對地加壓，而整體呈一倒V形(看圖24)。進一步對平面部分40和40加壓使其相互位置更接近呈一倒U形(看圖25)，之后，使其兩端相互鄰接形成一集水管(圖26所示)，其中，凸起部39和平面部分40形成一單一的平滑的圓形截面。
最好，最好進行截面形狀的修整和調整，而形成一予定尺寸的成品集水管3和4。
雖然在前述實施例中，使用了分離的料帶30，使各自帶一個接一個地獨立地進行順序的步驟，但從生產率的觀點，最好使用一單一的伸長的釬接金屬片50，在其以一間斷方式送進的同時，連續地進行包括制備各自料帶的所有步驟。
所以在本發明的實施例中，在伸長的釬接金屬片50被推進至一予定距離和停在該處之前，在其前部區域首先進行沖壓工序，形成一組隆起材料吸收孔32，如圖27所示。
然后，以沖壓工序去掉金屬片上圍繞該組孔32的區域，以形成料帶30，它在伸長金屬片50的橫向延伸，如圖28所示。同時，以這種方式在其縱端形成吊耳51，以使提供共用支承帶52，它連接于吊耳，以支承沖了孔的料帶。在對第一個料帶30進行這一沖壓工序的同時，沖壓下一料帶的另一組隆起材料吸收孔32。可根據集水管和換熱器其他有關部件的所需尺寸來確定料帶的長度和寬度。參考號53代表穿過支承帶52在相鄰于吊耳51的位置形成的孔，孔53可與一驅動機構嚙合，以送進伸長的金屬片。
隨著這個步驟，將金屬片再向前送進一給定距離并停止。在第一料帶30中在對應于吸收孔32的區域模壓出凹部31，如圖29所示，同時，在金屬片上將形成具有吸收孔32的另一料帶30，同時，沖壓出第三料帶的另一組孔32。這一步驟將重復進行，直至生產出所需數量的料帶。然而，可以在首先沖壓出單獨的料帶30之后，再形成隆起材料吸收孔32。另一方面，也可以在形成料帶之前，先模壓出各圍繞孔32的凹部31。
在所述生產料帶的方式中，在對各自的帶進行加工和送進伸長金屬片的同時，通過吊耳51使料帶連接在支承帶52上。所以，當圖31所示的成品管41從生產線上輸出時，它們將保持連接在共用支承帶52上。
所以，必須將成品管41從吊耳51上切斷以提供單個的管作為最后的產品，即成品集水管。
在進行了必要的清洗之后，可將分離的管送入換熱器的裝配線。因為在裝配線上進行了釬焊工序，而使各管的鄰接側端相互牢固和緊密的連接，所以任何普通縫焊管所需的焊接工序將不再進行。
在這實施例中，可以下列方式組裝換熱器。首先將各扁管1兩端插入集水管3和4的孔5，其中，各管1的橫向側部由所述孔5兩側邊的導向面34引導，以便于管最初的插入。在頂端已插入孔之后，導向耳7進一步引導管，以使其處于垂直于集水管的正確位置。在管完全插入之后，導向耳7將防止其出現不希望的擺動，以使其臨時裝配狀態是穩定的。
也由可釬接金屬片制造的各波紋散熱片2設置在相鄰管1和1之間或最外管的外側。隔板6穿過槽11插入集水管，側板12連接于最外的散熱片2的外表面。以這種方式準備的臨時組裝然后例如在一個加熱爐中進行所謂的單觸釬焊工序。如圖3所示，在各集水管3和4和插入的管1之間的連接區域形成足夠的焊縫，由此使其相互緊固，而不會在其間留下未填實的空虛間隙。在孔側邊向外呈錐形的導向面34將作為焊料穴，用于容納熔化的焊劑。此外，導向耳7將增加各管1和孔5之間的釬焊區域，由此，進一步增強該連接。同時，由于形成在集水管3和4鄰接部36的另外的焊縫，而使該鄰接部被連接和緊密地封閉。另外，料帶30的傾斜端在鄰接部36是相互互補的配合形狀，并包復以焊料層30b，以致能進一步增加其連接強度。圖2中的參考號8代表封閉各集水管3和4上、下端的蓋。如圖5所示，這些蓋8是短圓柱形，當料帶被軋成圓柱形后但在進行釬焊工序之前將蓋連接到集水管上。所以，蓋8不僅封閉了集水管的開口端，而且防止鄰接部由于釬焊工序時的高溫而打開。在圖2中的另一參考號9和10各代表一冷卻液的入口和出口，當釬焊其他元件的同時將其同樣地釬焊在集水管上。
雖然插管孔5主軸在料帶30的寬度方向延伸，但也可使其在所述料帶縱向延伸。
總之，根據所附權利要求1限定的模式，在部分橫向或縱向彎曲帶以形成凸起部之后，在隨后要沖出插管孔的區域軋出向內的凸脊。在沖出容納扁管的橢圓形孔的后續工序時，從凸起部上切掉向內的凸脊，其中，沿所述凸脊長軸延伸的凸脊21兩邊不被沖壓掉。于是，通過向內凸脊直接沖出所述孔之后，剩余的邊緣形成導向耳。該特征優點在于先有技術的未加工或未完成孔各有伸出部以變形成為導向耳，這對本發明不再需要了，由此，可省去復雜三維形狀的沖模。本發明方法中使用的沖模可有如此簡單的形狀，以致其可容易地成形，并且其切削刃不太可能損壞或在短時間內磨損。因為在本發明中，沖孔的目標不是任何未完成圓柱形管，而是弧形凸起部，所以在沖孔時，可使任何對應形狀的合適的砧塊，以支承凸起部。這就消除了先有技術的方法中管壁經常被壓扁或變形的問題。
在這一實施例中，其中，在沖壓和沖孔步驟之前，在對應于各插管孔側端的區域，予先模壓出薄的凹部，能平滑地穿過凹部沖出孔，以致圍繞各孔不太可能產生阻礙扁管平滑插入的毛邊。
另外，在料帶上予先模壓的然后形成各插管孔側邊的凹部厚度比料帶薄，以致它們可容易地切掉，而不會在所述邊緣產生任何可能防礙扁管平滑插入孔的毛邊。
根據后附權利要求3和4所限定的其他模式，在以間斷方式在縱向送進單一釬接金屬片的同時，順序地進行包括制備料帶的第一步驟和使成品管相互分離的最后步驟的所有步驟。這一特征優點在于能以提高的生產率連續地制造有帶導向耳的孔的金屬管，還能使制造工序全部自動化。
根據后附權利要求5提出的變型，在隨后要模壓出凹部的區域，穿過料帶予先形成隆起材料吸收孔。這一特征優點在于當模壓凹部時能在孔中吸收隆起材料。由此，圍繞各凹部，沖壓壓力不引起任何料帶的隆起。于是，圍繞各插管孔不會產生任何不規則的厚度或任何毛邊。
下面先參照圖32至36描述第二實施例，其中，制造一種用于鋁質(或其合金)換熱器的集水管，該換熱器可用作一汽車冷卻系統的冷凝器。
在圖32至36中，一組扁管101水平延伸，并在垂直方向上下重疊，波紋散熱片102各置于兩相鄰管101之間。該換熱器還包括一對圓形截面的左右鋁集水管103和104，各集水管是按本發明方法制造的可釬焊管。
以下述方式制造集水管103和104。
如圖41和42所示，首先制備料帶130，該料帶包括兩面包復以焊料層130b的鋁質芯片130a，焊料層130b一般是Al-Si的合金，包含Si的重量大約6～13%。
然后，進行料帶130的沖孔，形成在料帶縱向以規則間隔布置的未加工孔131，如圖43所示。這些未加工孔131各在料帶130側邊之間中間區域橫向于料帶布置。對后來要成為橢圓形插管孔105的未加工或未完成孔131進行沖孔，以使其位于短軸端部的邊緣不被沖壓掉以提供伸出部132，它在完成的孔中將成為導向耳107。
因為在彎曲料帶130之前沖出未加工孔131，在側視圖中，沖模不需要是三維形狀的，只是兩維形狀就足夠了。
穿透并垂直于料帶130的各未加工孔131，在所述孔長軸端部的一個角壁被沖壓。于是，形成一錐形面133，在料帶厚度方向從其中點延伸至其一外表面，如圖44所示。錐形面133將成為相互平行，并平行于將插入孔105中的扁管101。更具體地說，錐形表面133的角度是如此，以使各扁管101側端外表面與表面133緊密接觸，如圖37和38所示，由此，在它們之間沒有留下間隙以削弱焊接的強度。
未加工孔131長軸端部的另一角壁垂直于料帶表面，于是提供了垂直表面134，如圖44所示。這些垂直表面在料帶厚度方向從其中點向料帶另一面延伸，它將向外打開以便于扁管101的插入，如圖38所示。
在下一步驟，料帶130的側端在其厚度方向被加壓。側端的加壓在相反方向進行，即，一側端向上加壓，另一側端向下加壓。于是，如圖45所示，一個傾斜端135a從其下邊向其上邊變薄，相反，另一傾斜端135b從其上邊向其下邊變薄。兩個傾斜端包復以焊料層130b。這一傾斜端135a和135b將相互鄰接，如圖38所示，以提供一鄰接部136，由于鄰接部136所述焊料層的存在，在進行了釬焊工序之后，保證了一個配合端的液密的牢固連接。
然后，在帶130的適當區域，沖出切口137，以連接冷卻液入口或出口，如圖46所示。在所述帶的相對區域同桿地沖出槽口138，它們將相互連接，以提供一整體開口或槽111，換熱器的隔板106將插入該槽并固定，如圖33A所示。隔板106使冷卻液在換熱器中以曲折方式流動。
在圖47所示的另一步驟中，進行沖壓或類似的工序，使料帶130彎曲，在其中部成為弧形截面，該中部包括了所有已沖出的孔131，于是，提供了一帽形截面的凸起部139，孔131處于帽形凸起部外表面。在圖48所示的另一步驟，從凸起部139兩側向外延伸的平面部分140被面對面地加壓，而整體呈一V型。彎曲料帶以形成貞凸起部139是以這種方式進行，使長軸端部的錐面133向內定位，而垂直面134向處定位。結果，錐面133成為與后來插入的扁管平行，垂直面134成為向外呈錐形的導向面134′(看圖38)。
在圖49A和49B所示的下一步驟，對孔131進行彎曲工序，以對凸起部139向內彎曲伸出部132。更詳細地說，可在凸起部外表面應用一鑿刀或其他類似工具，使各插管孔105包括在插入的扁管延伸方向向內伸出的導向耳107。
在對平面部分140和140進一步加壓使其位置更接近呈一U形之后(看圖50)，使其兩端相互鄰接形成一集水管(看圖51)，其中，凸起部139和平面部140構成一單一的平滑的圓截面。
最后，最好進行截面形狀的修整或調整，而成為一予定尺寸的成品集水管103和104。
雖然在前述實施例中，使用分離的料帶130，使對應的料帶獨立地進行順序的步驟，但從生產率的觀點，最好使用單一伸長的釬接金屬片150，連續地進行所有步驟，包括在以間斷方式送進釬接金屬片的同時制備對應料帶的步驟。
所以，在第二實施例中，伸長釬接金屬片150前部首先進行沖壓工序，去掉不必要的部分，以此，提供在伸長金屬150橫向延伸的料帶130，如圖52所示。同時，在其縱端以這樣方式形成吊耳151，使也提供共用支承帶152，其連接于吊耳，以支承沖了孔的料帶。參考號153代表在相鄰于吊耳151的位置穿過支承帶152形成的孔，該孔153可與用于送進伸長金屬片的驅動機構嚙合。
在該步驟之后，將釬接金屬片150向前送進一予定距離，然后停止。穿過圖53所示的前面的料帶130沖出后來成為插管孔105的未加工孔131，同時形成另一料帶。
再將釬接金屬片150送進一予定距離，然后停止，使第一帶130的孔邊被沖壓形成錐面133，同時在第二或順序帶130上沖出未加工孔131，同時一個第三帶形成，以跟隨第二帶。該步驟將重復，直至產生所需數量的料帶。如果必要，上述步驟的順序可以改變。例如，在形成料帶之前可沖出未加工孔，或在形成料帶之前進行未加工孔的沖孔和隨后的形成斜面工序。
在生產管的所述方式中，在進行順序工序的同時，吊耳151使料帶連接在帶152上。于是，當成品管141從生產線輸出時，它們也連在帶152上，如圖54所示。
所以，必須將成品管141從吊耳151上切斷，以提供分離的管，作為最終產品，即成品集水管。
如果需要，對分離的管進行清洗，然后將其送入換熱器裝配線。因為在裝配線進行了釬焊工序，使各管鄰接部136側端相互牢固和緊密聯接，所以不需進行任何普通縫焊管所需的焊接工序。
在該實施例中，如圖32至35所示的換熱器可按下述方式組裝。首先將各扁管101兩端插入集水管103和104的孔105，其中，各管101的橫向側部由所述孔105兩側邊的導向面134′引導，之后，管的插入端由平行面133′控制，以便于管的初始插入。在管端已進入孔之后，導向耳107進一步引導管，并將其保持在垂直于集水管的正確位置，以免它在垂直方向有不希望的擺動。
將由釬接金屬片制的各波紋散熱片102設置在相鄰管101之間或最外面的管外側位置。將隔板106穿過槽口111插入集水管，將側板112連接到最外側散熱片102的外表面。以這種方式準備的臨時組裝然后進行所謂的單觸釬焊工序，例如，在一個加熱爐中進行。
如圖34所示，在各集水管103和104與插入的管101之間的連接區域形成足夠的焊縫，以此使它們被剛性地相互固定，而不會在它們之間留下任何未填實的空虛間隙。在孔側邊的向外的錐形導向面134′作為焊料穴，以容納熔化的焊料。另外，外焊料層130b未被觸動的導向耳107增加了各管101和孔之間的焊區，由此增強了連接，同時，由于集水管103和104的鄰接部136通過形成在該處的另外的焊縫而被連接和緊密地封閉。另外，料帶130的傾斜端在鄰接部136是相互配合的互補形狀，如圖34所示，并包復以焊料層130b，以使連接強度進一步增加了。參考號108在圖33A中代表封閉各集水管103和104上、下端的蓋。如圖36所示，這些短圓柱形的蓋108在料帶被軋制成圓柱形之后但在釬焊之前連接到集水管上。所以，蓋108不僅封閉集水管的端部，而且防止由于釬焊工序時的高溫而使鄰接部打開。圖33A中另外的參考號109和110分別代表冷卻劑的進口和出口，在其他元件相互焊接的同時，也將其同樣地焊在集水管上。
雖然，插管孔105長軸在料帶130寬度方向延伸，其長軸也可在所述料帶縱向延伸。
總之，根據后附權利要求之一所限定的模式，可釬焊金屬管具有橢圓形插管孔，并各有平行于插入的扁管并從短軸之間限定的相對周邊的至少一個延伸的導向耳，在橫向或縱向彎曲料帶中部以形成弧形截面的凸起部分之前，穿過料帶形成未加工孔，它與在成品管中將成為導向耳的伸出部為一體。所以，本發明能通過使用比先有技術方法結構更簡單的沖模來施行，先有技術是彎曲料帶后沖出未加工孔。這種更簡單的沖模便于制造，不易損壞或在短時間內被磨損。并且，由于在彎曲之前沖出未加工孔，可很好地保護管壁，防止其被壓扁或變形。
因為已彎曲的凸起部進行彎曲工序以形成導向耳，所以不存在導向耳成為任何可能防礙料帶平滑彎曲的“肋”的可能性，也不引起任何管壁的不希望的變形。
根據后附權利要求之一限定的另一模式，在以間斷方式縱向送進單一伸長釬接金屬片的同時，順序地進行包括制備料帶的第一步驟和相互分離成品管的最后步驟的所有步驟。該特征優點在于能以提高的生產率連續地制造有帶導向耳的孔的金屬管，于是能進行全自動的制造工序。
根據權利要求之一提出的變型，位于未加工孔長軸端部的對邊內角壁被變斜以提供一錐面，它能與插入成品管孔中的扁管成為平行，對邊的外角壁提供一垂直面，在成品管中它能形成一斜面，以致延伸管壁厚度的一半，并引導扁管的插入端。所述管的側邊部由孔的傾斜面引導，并且所述邊部分的位置進一步由所述孔的平行面控制，使扁管能平滑插入，以處于正確位置，于是，使采用本發明可釬焊管的換熱器的組裝更容易。
權利要求
1.一種制造可釬焊金屬管的方法，該金屬管有一組橢圓形插管孔，和與橢圓形孔短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形的并從其上延伸的導向耳，導向耳平行于扁管插入孔方向延伸，該方法的特征在于包括下述步驟將料帶的一個區域橫向或縱向彎曲，以形成弧形截面的凸起部，它連接于至少一個未凸起平面部分，料帶是一釬接金屬片，包括一或兩面覆蓋以焊料層的芯片；然后，在厚度方向沖壓凸起部的予定區域，以形成向內的凸脊，予定區域是處于隨后要沖壓插管孔的位置；然后，以這種方式在各向內的凸脊上沖孔，形成橢圓形插管孔，以使橢圓孔短軸方向相對兩邊的至少一個不被沖壓掉，最后，彎曲料帶的至少一個未凸起的部分，使其側邊相互鄰接形成圓柱形管。
2.一種制造可釬焊金屬管的方法，金屬管有一組橢圓形插管孔，和與橢圓形孔短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳，導向耳平行于扁管插入孔的方向延伸，該方法的特征在于包括下述步驟，模壓料帶的一個予定的小區域，以形成至少一對厚度小于料帶的凹部，料帶是一釬接金屬片，包括一或兩面覆蓋以焊料層的芯片，小區域是處于隨后要形成各各孔側端的位置，然后，橫向或縱向彎曲料帶一個區域，以成弧形截面的凸起部，并連接于至少一個未凸起的平面部，凸起部包括凹部;然后，在其厚度方向沖壓凸起部的凹部之間的中間區域，以對每對凹部形成向內的凸脊，隨后，以這種方法在凹部和向內的凸脊上沖孔，形成各橢圓形的插管孔，使橢圓孔短軸方向相對兩邊中至少一個不被沖壓掉;最后，彎曲料帶至少一個未凸起部分，使其側邊相鄰接形成圓柱形管。
3.一種制造可釬焊金屬管的方法，金屬管有一組橢圓形插管孔，和與橢圓形孔短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳，導向耳平行于扁管插入孔的方向延伸，該方法的特征在于包括下述步驟從釬按金屬片上予先去掉不需要的部分而形成一組料帶一金屬片包括一或兩面覆蓋有焊料層的芯片，使料帶通過吊耳相互連接，吊耳從所述料帶縱向或橫向兩側延伸，并與共用外支承帶成一體;然后，橫向或縱向地彎曲料帶一個區域，以形成弧形截面的凸起部;然后在其厚度方向沖壓凸起部分的予定區域，以形成向內的凸脊，予定區域是處于隨后要沖出插管孔的位置;然后，以這種方式沖壓向內的凸脊，形成橢圓形插管孔，使橢圓孔短軸方向相互面對的至少一個邊不被沖壓掉;進一步彎曲料帶至少一個未凸起的平面部分，使其邊緣相互鄰接，形成各圓柱形管，通過各自的吊耳和共用支承帶使其相互連接。最后從共用支承帶上分離各管，其中，在縱向送進伸長的釬接金屬片同時連續地進行這些步驟。
4.一種制造可釬焊金屬管的方法，金屬管具有一組橢圓形插管孔，和與橢圓形孔短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳，導向耳平行于扁管插入孔的方向延伸，該方法的特征在于包括下述步驟予先從釬接金屬片去掉不必要的部分形成一組料帶一金屬片包括一或兩面包復以焊料層的芯片，使料帶通過吊耳相互連接，吊耳從所述料帶縱向或橫向兩側延伸，莊與共用外支承帶成一體;模壓料帶或釬接金屬片的予定小區域，形成至少一對厚度小于料帶的凹部，小區域位于后來要形成各孔側端的位置;然后橫向或縱向彎曲料帶的一個區域，形成弧形截面的凸起部，它連接至至少一個未凸起的平面部分，凸起部甩括了凹部;然后，在其厚度方向沖壓凸起部的凹部之間的中間區域，對各對凹部形成一向內的凸脊;然后以這種方式沖壓凹部和向內的凸脊，形成各橢圓形插管孔，使橢圓孔短軸方向的至少一個相互面對的兩邊不被沖壓掉;進一步彎曲料帶的至少一個未凸起部分，使其側邊相互鄰接形成各圓柱形管，通過各自的吊耳和共用支承帶使其相互連接;最后，從共用支承帶上分離各管，其中，在縱向送進伸長的釬接金屬片的同時，連續地進行這些步驟。
5.如權利要求2或4所述的方法，其特征在于，在隨后要形成各凹部的區域，穿過料帶形成隆起材料吸收孔。
6.如權利要求2或4所述的方法，其特征在于，在彎曲料帶形成凸起部之前，形成相對于料帶厚度方向垂直的或稍向外傾斜的各凹部的外緣。
7.一種制造可釬焊金屬管的方法，金屬管有一組橢圓形插管孔，和與橢圓形孔短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳，導向耳平行于扁管插入孔的方向延伸，該方法的特征在于包括下述步驟;沖壓料帶，以這種方式形成形狀對應于插管孔的未加工孔，使橢圓孔短軸方向的相對的兩邊不被沖壓掉，而提供伸出部，料帶是釬接金屬片，包括一或兩面包復以焊料層的芯片;然后，橫向或縱向彎曲料帶的一區域，以形成弧形截面的凸起部，其連接至少一個未凸起的平面部分，凸起部分包括未加工孔;然后，彎曲未加工孔，使伸出部成為導向耳;最后，彎曲料帶的至少一個未凸起部分，使其側緣相互鄰接，形成圓柱形管。
8.一種制造可釬焊金屬管的方法，金屬管有一組橢圓形插管孔，和與橢圓孔短軸之間限定的相對周邊的至少一個一體成形并從其上延伸的導向耳，導向耳平行于扁管插入孔的方向延伸，該方法的特征在于包括下述步驟予先從釬接金屬片上去掉不必要的部分形成一組料帶-金屬片包括一或兩面包復以焊料層的芯片，使料帶通過吊耳相互連接，吊耳從所述料帶縱向或橫向兩側延伸并與共用外支承帶成一體;沖壓料帶或釬接金屬片，以這種方式形成形狀對應于插管孔的未加工孔，使橢圓孔短軸方向相對的兩邊不被沖壓掉，而提供伸出部;然后橫向或縱向彎曲料帶的一個區域，形成弧形截面的凸起部，其連接于至少一個未凸起的平面部分，凸起部包括未加工孔;然后，彎曲未加工孔，使伸出部成為導向耳;然后，彎曲料帶的至少一個未凸起的平面部分，使其邊緣相互鄰接形成圓柱形管;最后，從共用支承帶上分離各管，其中，在縱向送進伸長釬接金屬片的同時，連續地進行這些步驟。
9.如權利權利要求7或8所述的方法，其特征是，在彎曲料帶形成凸起部之前，使位于未加工孔長軸端部的相對弧邊在其內角壁變斜，使其提供一錐面，其能與插入成品管孔的扁管成為平行，相對弧邊外角壁提供垂直面，其垂直于料帶延伸，并厚度為料帶一半，在成品管中，該面向外傾斜。
全文摘要
制造可釬焊金屬管的方法，包括彎曲料帶提供弧形截面的凸起部；其連接于至于一個未凸起的部分，向內沖壓形成向內的凸脊；沖壓凸脊形成插管孔，使孔長軸端部兩邊至少一個不被沖壓掉；最后彎曲至少一個未凸起部形成成品管，或包括穿過料帶沖出未加工孔，使各孔有伸出部；使其彎曲形成凸起部；彎曲伸出部形成導向耳；最后彎曲未凸起部。
文檔編號F28F9/18GK1080883SQ9310747
公開日1994年1月19日 申請日期1993年6月17日 優先權日1989年8月25日
發明者信末滿, 富田晃司, 藤沼治夫 申請人:昭和鋁株式會社