Способ изготовления пластины пластинчато-трубного теплообменника

(11) 2ОО34Х1 С1 (19) КЦ (Я) 5 В 210 53/О4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕИТУ

1

; . к т

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5025297/27 (22) 30.01.92 (46) 30,1193 Бюл. Мя 43-44 (71) Научно-производственное предприятие "Технорд" (72) Орлов В.П. Елисеев В.Н. (73) Научно-производственное предприятие "Технорд" (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИНЫ

ПЛАСТИНЧАТО-ТРУБНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА (57) Использование: изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в производстве теппообменников для бытовых и транспортных нагревательных приборов и холодильных машин. Сущность изобретения способ состоит в формировании за несколько переходных рядов трубчатых наконечников в пластине за одно целое с ней путем многорядной последовательной штамповки в ленте. Предварительно в пластине по обеим боковым сторонам выполняют калиброванные отверстия и фигурные надрезы с шагом, равным шагу в рядах наконечников. В донышках окончательно сформированных конусных наконечников пробивают и отбортовывают отверстия. 1 зл. ф-лы, 2 ил.

2003411

Изобретение .относится V, теплообменной аппаратуре и.может быть использовано в производстве теплообменников для бытовых и транспортных нагревательных приборов и холодильных машин, Известны способы, предусматривающие изготовление полых усеченных конусов, формирование г1ластин с отверстиями под конусные элементы, сборку их путем ввода конусов один в другой и в отверстия пластин с последующей пайкой (1), Данный способ уменьшает до минимума вероятность разрыва поверхности пластины, снижает металлоемкость теплообмен ника. Однако.. очевиден недостаток известного способа, заключающийся в сложности и большой трудоемкости процесса изготовления теплообменника, состолщего из трех видов работ, отдельного изготовления полых усеченных конусов и формирования пластин с отверстиями, со-, вместной сборки конусных элементов и пластин. последующей пайки. Этот недостаток не позволяет использовать высокопроизводительное конвейерное оборудование длл изготовления пластин.

Известны способы изготовления теплообменников, повышающие технологичность сборки конусных элементов и пластин эа. счет дополнительных язычков в пластинах и ответных пазов в конусных элементах (2), а также обеспечивающие качественную пайку конусных элементов и пластин за счет выполнения дополнительных крестообразных выштамповок в пластинах и сквозных окон в отбортовках конусных элементов (3).

Однако, известные способы изготовления пластинчато-трубного теплообменника своей сложностью также ограничивают технологические воэможности и не позволяют повысить производительность до массового изготовления изделий с использованием конвейерного оборудования.

Наиболее близким техническим решением V. изобре1ению является способ и устройствр для изготовления пластинчато-трубного радиатора, включающие образование в пластине радиатора рядов трубчатых наконечников с отверстиями в донышках методом многорядной последовательности штамповки. Наконечники формуют в перемещаемой шагами пластине путем многооперационной вытяжки последовательно до получения заданных размеров диаметра и глубины трубчагых наконечников. При этом уже на первой операции штампоьки получают наконечники в форме усеченного конуса с глубиной, близкой к заданной. На последующих операциях вытяжки достигают требуемых размеров трубчатого наконечника по его глубине и диаметру, Данный способ не обеспечивает плавного и равномерного перетекания материа5 ла пластины в трубчатый наконечник и не исключает воэможность разрывов пластины между наконечниками из-за местных концентраций напрлжений, Кроме того, отверстие в донышке наконечника пробивают

"0 одновременно с его вытяжкой на первых операциях, так что при последующих формующих операцилх вытяжки на наконечниках возможны образование продольных складок и деформация донных отверстий, что в последующем ухудшает сборку пластин в пакет и их соединение.

В ходе многооперационной вытяжки форму наконечников изменяют от сферической — на первой операции, до конусной—

20 на последней операции, при этом ленту перемещают с шагом. равным шагу в ряду HBконечников.

Предлагаемый способ изготовления пластины пластинчато-трубного теплооб25 мен. ика отличается также тем, что предварительно перед вытпжкой в ленте по обеим боковым сторонам выполняют круглые калиброванные отверстия и фигурные надрезы с шагом, равным шагу в

30 ряду наконечников. причем надрезы выполняют со смещением относительно отверстий на половину шага и радиусом не менее радиуса сферической поверхности, полученной на первой операции вытяжки.

35 После окончания вытяжки в донышке наконечника пробивают и отбортовывают отверстие и осуществляют резку ленты на пластины.

При такой последовательности выпол40 ненил действий по заявленному способу реализуется новый, по отношению к прототипу, технический результат, а именно: пооышаетсл производительность благодаря возможности изготовления наконечников в беспрерывно транспортируемой ленте, при этом производительность в процессе изготовления изделий можно регулировать меняя частоту ходов формующего оборудования и синхронно с

50 частотой ходов — скорость подачи ленты.

Синхронность шагов плоскопараллельной подачи плас ины и частоты ходов. формующего наконечники оборудования, обеспечиваетсл благодаря предварительному

55 выполнению в ленте по обеим боковым сторонам ее калиброванных отверстий, в которые входят перемещающие ленту соответствующего сечения иглы.

Кроме того, предлагаемый способ исключает воэможность разрыва ленты при вы2003411 тяжке первоначальной сферической поверхности наконечника благодаря предвари.тельно сделанным в ленте фигурным надрезам. Фигурные надрезы выполняют предварительно с шагом, равным шагу и ряду наконечников, и радиусом не менее радиуса первоначальной сферической поверхности наконечника. Благодаря указанным надрезам обеспечивается равномерное перетекание металла с периферии ленты в сферическую поверхность наконечника, при этом исключается возникновение местных концентраций напряжений за счет расширения надрезов до преобразования их в фигурные симметричные отверстия.

При многооперационной вытяжке поверхности наконечника, начиная с первоначальной сферической, в последующие поверхности наконечника одновременно с его осаждением происходит симметричное равномерное перетекание из одной формы в другую с распрямлением участков ленты вокруг формируемого наконечника, благодаря чему также исключаются местные концентрации напряжений и разрывы, Последовательностьюдействий, при которой отверстие пробивают и отбортовывают в окончательно сформированном наконечнике. также достигается новый по отношению к прототипу технический результаг: идентификация конусных профилей всех наконечников, что улучшает сборку пластик в пакет теплообменника. Выполнение отверстий на более ранних операциях вытяжки или одновременные вытяжка наконечника и пробиока отверстия не исключают возможность образооания продольных складок на конусной поверхности и деформации донного отверстия. что в последующем ухудшает сборку пластин в пакет и их пайку.

Многооперационная вытяжка наконечников о перемещаемой ленте заключается в следу1ощем. Если проследить за отдельно взятым наконечником, то будет виден процесс последовательного формирования его, начиная с первой сферической формы путем вытяжки его из материала пластины, затем на второй операции — второй формы путем осаждения и перетяжки первой формы, на третьей и последующих операциях выполняется последовательное преобразование предыдущей формы поверхности в последующую с постепенным приближением к заданной конусной форме. Одновременно и параллельно производится идентичное последовательное формирование наконечников в параллельных продольных рядах, образующих фронтальную шеренгу нако50 ное выполнение действий первой, второй, третьей, четвертой и пятой операции, включающей осаждение сферы 3 с одновременной перетяжкой ее на цилиндр 4 диаметром

Оа - 14,8 мм, высотой ц - 7,8 мм и радиусом

В4 = 9 мм сферической донной части цилиндра 4.

Далее выполняют последовательно шестую, седьмую ... одиннадцатую операции, каждая из которых включает подачу ленты на шаг I, после чего — одновременное выпол5

45 нечникоо. Одновременно и параллельно, но с отставанием на один шаг и на один промежуточный профиль изготавливают последующие в рядах наконечники.

Таким образом, если первый в ряду наконечник приобретает окончательную конусную форму, то последний s этом ряду наконечник в этот момент, т.е. параллельно, формирует свою первоначальную сферическую поверхность.

На фиг. 1 показана схема многооперационной вытяжки наконечников пластины по операциям, вид пластины сверху; на фиг.

2 — то же, вид пластины сбоку.

Заявленный способ изготовления пластины пластинчато-трубного теплообменника, например из стальной ленты толщиной

0,3 мм и шириной 75 мм, реализуется следующими переходами.

Пластины изготавливают штамповкой в специальном штампе, например с помощью быстроходного пресса АВ-G228 с нижним приводом усилием 63 тс, Первая операция (фиг. 1) включает пробиоку двух калиброванных отверстий 1 диаметром до = 5 мм.

Вторая операция (фиг. 1) включает продольную плоско-параллельную подачу ленты. например валковую подачу с приводом от пресса на шаг I = 25 мм, после чего выполняют действия первой операции и второй операции, включающей выполнение четырех фигурных надрезов 2 радиусом Ян1=

= 20 мм.

Третья операция (фиг. 1) включает подачу ленты на шаг (, после чего одновременное выполнение действий первой, второй и третьей операции, состоящей в выполнении двух фигурных надрезов 2 радиусом Вщ

-21 мм.

Четвертая операция (фиг, 2) включает подачу ленты на шаг I, после чего — одновременное выполнение действий первой, второй, третьей и четвертой операции, включающей вытяжку сферы 3 диаметром

Ос 18 мм на высоту hc = 8 мм и радиусом донной части Rc = 20 мм

Пятая операция (фиг. 1, 2) включает подачу ленты íà uiar I, после чего — одновремен2003411

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИНЫ ПЛАСТИНЧАТО-ТРУБНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА, включающий образование в 45 заготовке рядов конусных наконечников с отверстиями в донышках методом многорядной последовательной штамповки в

nemo с шагом подачи, равным шагу о ряду наконечников, путем многооперационной 50 вытяжки с последующей пробивкой, отличающийся тем, что в ходе многооперационной вытяжки форму наконечников изменяют от сферической на первой one55 нение действий от первой до одиннадцатой операции включительно, каждая из которых, в свою очередь, включает осаждение и перетяжку предыдущей формы в последующу О.

Двенадцатая операция (фиг, 1, 2) включает подачу ленты на шаг I. после чего— одновре 1еппое выполнение действий от первой операции до одиннадцатой включительно, и двенадцатую операцию, включающую осэ>кдениа цилиндра, полученного в результате действий по одиннадцатой операции с одновременной перетяжкой его в конус 5 с диаметром в нижней части 05 =

-6,48 мм, высотой hg - 8,23 мм, углом

=6 30 конуса и плоской донной частью, Тринэдцатал операция (фиг, 1, 2) включает подачу ленты на шаг I, после чего— одновременное выполнение действий от первой операции до двенадцатой включительно и тринадцатой операции, включаю- щей выполнение в донной части конуса 5, сформирован ного в резун ьтате действий двенадцатой операции, OTBopcTlln 6 диаметром De = 5 мм.

Четырнадцатая операция (фиг. 1, 2) включает подачу ленты нэ шаг!, после чего — одновременное параллельное выполнение действий от первой операции до тринадцатой вкл1очительно и четырнадцатой операции, включающей отбортовку отверстия 6, выполненного в донной части конуса в результате действий тринадцатой операции, до высоты конуса Ьк - 12 мм.

Ленту с выполненными в ней рядами трубчатых конусных наконечников перемещают далее шагами I и подают в вырубной пресс, например КЕ 2330 усилием 100 тс, 5

35 где после отсчета определенного числа шагов из ленты вырубают пластину нужных размеров.

Предлагаемый способ изгбтовления пластины пластинчато-трубного теплообменника прошел опытную проверку на предприятии-заявителе при профилировании в стальной пластине толщиной 0,3 мм, шириной 75 мм и длиной средней линии 185 мм пятнадцати трубных наконечников диаметром у основания 6.48 мм, углом конуса

6 30, высотой 12 глм в шахматном расположении на пластине с шагом между наконечниками 25 юл.

Предлагаемый способ изготовления пластины пластинчато-трубного теплообменника может быть реализован на автоматической линии, включающей быстроходный пресс с нижним приводом, усилием 63 тс и скоростью до 630 ходов в минуту, моечного агрегата с виброабразивной очисткой и вырубного пресса усилием

100 тс, Использование предложенного способа расширяет технологические возможности и позволяет при наличии известного конвейерного оборудования повысить производительностьь до 1500000 штук пластин в год, (56) Авторское свидетельство СССР

)Ф 1384914, кл. Г 28 F 3/08, IQBB, Авторское свидетельство СССР

N. 1430714, кл. Г 28 F 3/08, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1430715, кл. F 28 F 3/08, 1988.

Патент США N. 1724486, НКИ 113-49, 1929. рации, до конусной на последней операции, а после пробивки осуществляют отбортовку отверстий и резку;енты на пластины.

2, Способ по п,1, отличающийся тем, что перед вытяжкой в ленте по обеим боковым сторонам выполняют круглые калиброванные отверстия и фигурные надрезы с шагом, равным шагу в ряду наконечников, причем надрезы выполняют со смещением относительно калиброванных отверстий нэ половину упомянутого шага и радиусом не менее радиуса сферической поверхности. полученной на первой операции вытяжки.

200341Т

2003411

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор J1. Народная

Заказ 3295

Составитель А. Стеблевский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Демчик

Тираж Подписное

Hf10 "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5