[发明专利]变厚度折叠式微通道扁管的辊弯成形装置及成形方法

说明书

本发明提供了一种变厚度折叠式微通道扁管的辊弯成形装置及方法，包括依次设置的开卷机、矫直机、轧制机、涂钎剂装置以及辊弯成形机，所述开卷机用于释放卷装的金属板料；所述矫直机用于对金属板料进行矫直；所述轧制机用于冷轧金属板料，对金属板料进行局部减薄，并定量增加金属板料的宽度，将金属板料送入辊弯成形机中；所述涂钎剂装置用于在金属板料的折叠重合部分涂覆钎剂，用于金属料板成形后进行钎焊；所述辊弯成形机用于将已轧制的金属板料逐渐的弯曲成多孔微通道扁管。本发明具有明显的节能、低造价、成材率高、产品质量高、制管速度高、微通道孔面积占比增高等特点。

技术领域

本发明涉及用于加工空调换热器用微通道扁管的制造方法及设备技术领域，具体地，涉及一种变厚度折叠式微通道扁管的成形装置及成形方法。

背景技术

加热通风制冷行业使用的空调换热器，传统上使用的是圆形铜光管或高效内螺纹管和外翅片铝管。由于汽车轻量化的要求和对冷媒的限制，目前汽车空调的冷凝器、蒸发器，已经不再采用铜管-翅片式换热器，几乎所有的汽车都采用铝材料平行流微通道式换热器，它们具有重量轻、结构紧凑、热交换效率高等优点。平行流微通道式换热器采用多孔微通道扁管作为冷媒的流通管道，其通道尺寸在0.5mm左右，且微通道的数量越多、尺寸越小，其耐压能力越强、换热能力越好。

目前，多孔微通道扁管主要采用铝材连续热挤压的方式来生产，连续挤压技术是采用圆棒铝材为坯料，将坯料加热到500摄氏度以上，通过大型挤压机将坯料挤入分流模腔，在高温高压下焊合，进而通过模芯工作带，挤出产品。这种挤压工艺具有以下局限性：

1、生产过程成本高：在挤压工艺中，挤压模具的工作条件恶劣，铝金属流和针状结构的芯模表面摩擦强烈，模具工作带磨损速度快，模具寿命短。

2、生产过程能耗大：首先，热挤压工艺需要将圆柱状铝锭加热到500摄氏度以上；其次，微通道扁管的挤压比大，导致挤压力需求大，生产过程耗能大。

3、产品质量不稳定：连续挤压过程的温度、速度、挤压轮运转间隙等工艺参数是一种相互依存的动态调整参数，连续挤压会产生压余，坯料表层上的氧化膜、油污和水气等污染物容易被直接挤压在制品中，严重影响产品质量多孔微通道扁管的传统制造方法。

4、原材料的利用率低：首先，由于挤压质量和产品精度要求高，较薄壁厚的挤压扁管极易出现产品缺陷，因此，挤压式的微通道管壁厚较大，一般大于0.3mm，造成扁管的线密度大、材料利用率低；其次，圆棒铝锭在挤压后，其两端边部材料性能变化很大，会产生大量压余，造成材料浪费。

5、产品抗腐蚀性能差：挤压扁管的单一材料在防腐蚀方面是不利的，因而挤压式微通道扁管通常抗腐蚀性能差，换热器性能会随着使用严重下降，寿命短，加剧了管内泄露问题。

采用复合铝带辊弯成形的折叠式微通道扁管可以避免上述挤压式扁管的局限性。经检索，发现美国专利：Folded tube for heat exchanger and method of making same，专利号：US6209202B1；美国专利：folded tube for a heat exchanger and method ofmaking same，专利号：US2005/0092476A1；欧洲专利：Fabricated,brazed metal heatexchanger tube manufacture，专利号：EP1712862A2；中国发明专利：十孔微通道扁管的辊弯成形装置及成形方法，专利号：201410021043.8；这些专利所发明的微通道扁管均为采用等厚度的复合铝带折叠的方式加工，虽然能够避免上述挤压工艺产生的缺陷，但由于采用等厚度带材作为坯料，这种折叠式微通道扁管的内孔有重叠壁厚的情况，在折叠重合处的壁厚是未重叠处的两倍，不仅造成材料浪费，而且影响换热效率。