CN110479868A - 一种用于连续加工螺旋散热片的模具 - Google Patents
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Abstract
一种用于连续加工螺旋散热片的模具，以解决现有技术中不能连续生产和制造螺旋折流片的技术问题；包括可上下压合的上模板和下模板，上模板和下模板之间依次安装有切割模组、锻压模组和冲孔模组，切割模组包括切刀组件和垫块；锻压模组包括成型上压模以及成型下压模，成型上压模和成型下压模的相对端面上形成有用于锻压成型的完整周期螺旋曲面；冲孔模组钻承载块，钻孔台的下端面和承载块的上端面为相互配合的完整周期的螺旋曲面，且螺距与成型上压模的螺距一致，钻孔台的下端面安装于多个成孔钻头，承载块的上端面对应每一成孔钻头形成有一模孔。
Description
技术领域
本发明涉及换热器设备加工制造领域，具体涉及一种用于连续加工螺旋散热片的模具。
背景技术
换热器是工业中的一种常见设备，被广泛应用于化工、石化、医药、冶金等领域，它使两种或多种流体之间进行能量交换。换热器结构型式多样，其中管壳式换热器因为结构简单、传热性能较好、设计加工工艺成熟以及适应性强等特点而广为应用，传统的弓形折流板换热器存在一些缺点：壳程流体曲折流动，流场分布不均匀，弓形折流板的背风侧易造成流动死区；壳程流动阻力较大，设备能耗较大；对于含有杂质和易结垢的介质，易引起污垢沉积，缩短了换热器的使用周期；为了克服传统的弓形折流板换热器流动死区的问题，随后开发了螺旋折流板换热器。
螺旋折流板又称螺旋折流片，理想型螺旋折流片应当具有连续光滑的螺旋曲面；现有技术中由于工艺的限制，一般需要先从片状基材上切割出单个圆环片，然后将该圆环片岩径向裁切开后，套入锻压模具中锻压成螺旋片，再将螺旋片套入打孔模具打孔，很明显可以看出，现有技术中的螺旋折流片制造工艺只能一片一片的分别制作，不能进行连续生产和制造，为了实现连续生产制造螺旋折流片的目的，本发明提出了一种用于连续加工螺旋散热片的模具。
发明内容
本发明提供了一种用于连续加工螺旋散热片的模具，以解决现有技术中不能连续生产和制造螺旋折流片的技术问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下：一种用于连续加工螺旋散热片的模具，用于在基体片材上连续加工制作螺旋散热片，包括可上下压合的上模板和下模板，所述上模板和所述下模板之间依次安装有切割模组、锻压模组和冲孔模组，
所述切割模组包括安装于所述上模板的切刀组件和安装于所述下模板的垫块；当所述上模与所述下模压合时，所述切刀组件下压，将位于所述垫板的基体片材按照预定形状切割；
所述锻压模组包括安装于所述上模板的成型上压模以及安装于所述下模板并与所述成型上压模对应配合的成型下压模，所述成型上压模和所述成型下压模的相对端面上形成有用于锻压成型的完整周期螺旋曲面，当所述上模板与所述下模板压合时，所述成型上压模和所述成型下压模将经切割模组切割后的基体片材锻压成螺旋曲面状；
所述冲孔模组包括安装于所述上模板的钻孔台和安装于所述下模板的承载块，所述钻孔台的下端面和所述承载块的上端面为相互配合的完整周期的螺旋曲面，且螺距与所述成型上压模的螺距一致，所述钻孔台的下端面安装于多个成孔钻头，所述承载块的上端面对应每一所述成孔钻头形成有一模孔；当所述上模板与所述下模板压合时，所述钻孔组件下压，在锻压成型的基体片材上钻孔。
本发明提供的用于连续加工螺旋散热片的模具在使用时，将基体片材从切割模组模组一侧插入上模板和下模板之间，在每次上模板和下模板压合的时候，用外力驱动基体片材向模具另一侧运动，基体片材上的预定位置依次经过切割、锻压和打孔后形成螺旋折流片，随着上模板和下模板的压合以及基体片材的运动，能够连续不间断在基体片材上形成螺旋折流片。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一种用于连续加工螺旋散热片的模具的结构示意图；、
图2为图1中A区域中切割模组的结构示意图；
图3为本发明实施例一种用于连续加工螺旋散热片的模具中切刀组件的结构示意图；
图4为本发明实施例中基体片材切割后的结构示意图；
图5为图1中C区域中锻压模组的结构示意图；
图6为图1中B区域中预成型模组的结构示意图；
图7为图1中D区域中冲孔模组的结构示意图；
图8为图1中E区域中翻边模组的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1和图4所示，本发明提供了一种用于连续加工螺旋散热片的模具10，用于在基体片材20上连续加工制作螺旋散热片，该模具10包括可上下压合的上模板11和下模板12，上模板11和下模板12之间依次安装有切割模组13、锻压模组14、冲孔模组15以及三个预成型模组，为便于叙述，将三个预成型模组沿切割模组13向锻压模组14的方向分别命名为第一预成型模组16、第二预成型模组17和第三预成型模组18。
如图2、图3和图4所示，切割模组13包括安装于上模板11的切刀组件131和安装于下模板12的垫块132；当上模板11与下模板12压合时，切刀组件131下压，将位于垫板132的基体片材20按照预定形状切割。
具体的，切刀组件131包括内环切割部1311、切口切割部1312和外缘切割部1313和切刀座1314，内环切割部1311、切口切割部1312和外缘切割部1313均安装于切刀座1314上；
内环切割部1311的的刀刃成圆形，用于在基体片材20上切割出中心孔20a，这一中心孔20a也就会成为后续加工完成的螺旋折流片的轴心孔；
切口切割部1312的刀刃呈直线型，该切口切割部1312的刀刃的一端与内环切割部1311的外边缘相连，另一端沿内环切割部1311的径向向外侧延伸，当上模板11与下模板12压合时，切口切割部1312的刀刃在基体片材上裁切触一条直线切口20b；
外缘切割部1313的刀刃呈半圆形，外缘切割部1313与内环切割部1311同轴设置，该半圆形的两端相对于切口切割部1312对称设置，当上模板11与下模板12压合时，外缘切割部1313的刀刃在基体片材上切割出一个与中心孔20a同轴设置的半圆切口20c，由于直线切口20b的存在，基体片材20被半圆切口20C和中心孔20a分别分成两块，即第一端部21和第二端部22，因为在锻压过程中，螺旋折流片两端的位置相对于其初始位置是变形最大的，而螺旋折流片靠近中间的位置只是稍微向上下两侧弯曲很微小的幅度，因而，本实施例中切割模组的设计可以保证第一端部21和第二端部22可以被在后续的锻压过程中很好的分离，且不会使整个基体片材过度扭曲。
在本实施例中，如图1和图6所示，第一预成型模组16、第二预成型模组17和第三预成型模组18依次排列设置于切割模组13和锻压模组14之间，三个预成型模组16、17、18除了对应的螺距不同外，其结构形状基本相同，为避免赘述，下面以第一预成型模组为例，对三个预成型模组16、17、18的结构形状作详细说明，第一预成型模组16组包括预成型上压模161和预成型下压模162，预成型下压模162和预成型上压模161对应配合设置，且三个预成型模组16、17、18对应的螺距逐渐增大，例如在本实施例，基体片材20为厚度0.1mm-0.2mm的铝片，成型后的螺旋折流片的螺距为1.0mm；其中三个预成型模组16、17、18对应的螺距分别为0.2mm、0.5mm、0.8mm。
本实施例中，成型后的螺旋折流片的螺距相对于基体片材本身来说，弯曲幅度较大，通过三个预成型模组使基体片材逐步锻压拉伸，有效的规避了基体片材因一次锻压扭曲幅度太大而撕裂报废的风险，因而，在本发明的其他实施例中，本领域技术人员可以理解的是，当成型后的螺旋折流片的螺距使基体片材整体的扭曲幅度较小时，对基体片材一次成型不会导致基体片材过度拉伸而撕裂，此时可以不使用预成型模组，而直接采用锻压模组对基体片材锻压成型。
如图4、图5所示，锻压模组14包括安装于上模板11的成型上压模141以及安装于下模板12并与成型上压模141对应配合的成型下压模142，成型上压模141和成型下压模142的相对端面上形成有用于锻压成型的完整周期螺旋曲面，成型上压模的螺距与锻压成型后的螺旋曲面的螺距一致，在本实施例中，即为1.0mm。
当上模板11与下模板12压合时，成型上压模141和成型下压模142将经切割模组13切割后的基体片材20锻压成螺旋曲面状；
如图7所示，冲孔模组15包括安装于上模板11的钻孔台151和安装于下模板12的承载块152，钻孔台151的下端面和承载块152的上端面为相互配合的完整周期的螺旋曲面，且螺距与成型上压模141的螺距一致，即为1.0mm，钻孔台151的下端面安装于多个成孔钻头153，承载块152的上端面对应每一成孔钻头153形成有一模孔15a。
当上模板11与下模板12压合时，钻孔台151下压，在锻压成型的基体片材上钻孔，至此，螺旋折流片就基本制作完成了。
可以理解的是，在钻孔台下压的时候，成孔钻头153在成孔的过程中，会将多余的片材挤压到孔的周边，形成翻边，由于成孔钻头153和机体片材之间的作用力不是完全均匀分布的，因此形成的翻边长短不一，影响螺旋折流片的在使用时的受力。
因而在本实施例中，如图1和图8所示，该模具10还包括翻边模组19，翻边模组19安装于冲孔模组15远离锻压模组14的一侧，翻边模组19包括安装于上模板11的上翻边块191和安装于下模板12的下翻边块192，上翻边块191的下端面和下翻边块192的上端面为相互配合的完整周期的螺旋曲面，且螺距与成型上压模141的螺距一致，即为1.0mm，上翻边块191的下端面安装有翻边头193，翻边头193朝向下翻边块192的一端形成有用于翻边的曲面，下翻边块192对应每一翻边头193形成有深度一致的翻边孔19a。
需要理解的是，翻边头193和成孔钻头153在各自对应的螺旋曲面上是一一对应的，翻边孔19a的深度一致可以保证在处理后形成的翻边长短一致，既使螺旋折流片使用时各个钻孔周边的翻边受力基本一致。
更优选的，在本实施例中，翻边孔19a的深度为1.0mm；这样处理后的翻边长度与螺旋折流片的螺距长度一致，在安装螺旋折流片时，将所有的螺旋折流片中心孔和钻孔对正后，保证相邻的螺旋折流片之间通过翻边抵接，就能使得若干的螺旋折流片之间形成连续的螺旋曲面。
本发明提供的用于连续加工螺旋散热片的模具10在使用时，将基体片材20从切割模组13一侧插入上模板11和下模板12之间，在每次上模板11和下模板12压合的时候，用外力驱动基体片材向模具另一侧运动，此处可以将基体片材的两端分别连接在两根同步转动的传动轴上，通过传动轴的转动驱动基体片材运动；预先设定好基体片材的运动速度，使其匀速运动，保证经过切割后的基体片材20在下一次模具下压时，恰好到达预成型模组所在位置或者成型模组所在位置，这样基体片材上的确定位置依次经过切割、锻压、打孔翻边后形成螺旋折流片，随着上模板和下模板的压合以及基体片材的运动，能够连续不间断在基体片材上形成螺旋折流片，然后在后续工艺中将成型后的螺旋折流片完全裁切下来即可。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于连续加工螺旋散热片的模具，用于在基体片材上连续加工制作螺旋散热片，包括可上下压合的上模板和下模板，其特征在于，所述上模板和所述下模板之间依次安装有切割模组、锻压模组和冲孔模组，
所述切割模组包括安装于所述上模板的切刀组件和安装于所述下模板的垫块；当所述上模与所述下模压合时，所述切刀组件下压，将位于所述垫板的基体片材按照预定形状切割；
所述锻压模组包括安装于所述上模板的成型上压模以及安装于所述下模板并与所述成型上压模对应配合的成型下压模，所述成型上压模和所述成型下压模的相对端面上形成有用于锻压成型的完整周期螺旋曲面，所述成型上压模的螺距与锻压成型后的螺旋曲面的螺距一致，当所述上模板与所述下模板压合时，所述成型上压模和所述成型下压模将经切割模组切割后的基体片材锻压成螺旋曲面状；
所述冲孔模组包括安装于所述上模板的钻孔台和安装于所述下模板的承载块，所述钻孔台的下端面和所述承载块的上端面为相互配合的完整周期的螺旋曲面，且螺距与所述成型上压模的螺距一致，所述钻孔台的下端面安装于多个成孔钻头，所述承载块的上端面对应每一所述成孔钻头形成有一模孔；当所述上模板与所述下模板压合时，所述钻孔组件下压，在锻压成型的基体片材上钻孔。
2.根据权利要求1所述的用于连续加工螺旋散热片的模具，其特征在于，所述切刀组件包括内环切割部、切口切割部、外缘切割部和切刀座，所述内环切割部、所述切口切割部和所述外缘切割部均安装于所述切刀座上，所述内环切割部的的刀刃成圆形，用于在所述基体片材上切割出中心孔；所述切口切割部的刀刃呈直线型，所述切口切割部的刀刃一端与所述内环切割部的外边缘相连，另一端沿所述内环切割部的径向向外侧延伸，所述外缘切割部的刀刃呈半圆形，所述外缘切割部与所述内环切割部同轴设置，所述半圆形的两端相对于所述切口切割部对称设置。
3.根据权利要求1所述的用于连续加工螺旋散热片的模具，其特征在于，还包括安装于所述切割模组和所述锻压模组之间的预成型模组，所述预成型模组包括预成型上压模和预成型下压模，所述预成型下压模和所述预成型上压模对应配合设置，所述预成型上压模的螺距小于所述成型上压模的螺距。
4.根据权利要求3所述的用于连续加工螺旋散热片的模具，其特征在于，所述预成型模组的个数为两个或多个，两个或者多个预成型模组依次排列与所述切割模组和所述锻压模组之间，并在沿所述切割模组向所述锻压模组的方向上所述预成型模组对应的螺距逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的用于连续加工螺旋散热片的模具，其特征在于，还包括翻边模组，所述翻边模组安装于所述冲孔模组远离所述锻压模组的一侧，所述翻边模组包括安装于所述上模板的上翻边块和安装于所述下模板的下翻边块，所述上翻边块的下端面和所述下翻边块的上端面为相互配合的完整周期的螺旋曲面，且螺距与所述成型上压模的螺距一致，所述上翻边块的下端面安装有翻边头，所述翻边头朝向所述上翻边块的一端形成有用于翻边的曲面，所述下翻边块对应每一所述翻边头形成有深度一致的翻边孔。
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