[发明专利]用于分割管材的方法和设备

说明书

本发明涉及管材切割装置和技术，更具体地说涉及用于将扁平热交换器管材切割成具有几乎无毛刺分开端的预定段的方法和设备。

通常的热交换器管材是由圆柱形薄壁铜管制成的，将其弯曲成螺旋状并设有热交换散热片。早就认识到在切割管材以尽量减少由切割工具形成的径向向内伸出的毛刺时必须特别小心。典型地，通过使切割工具绕管材作圆周运动同时向内移动切割工具而对管材进行切割。

已提出各种机构来使切割这种管材时毛刺的产生最小。美国专利No：3,568,488公开了一种这种装置。根据该专利，管材被紧紧夹持并保持拉紧状态，这时切割工具沿管材的圆周作穿透管子的壁的环形切割。由于对管子施加的拉力超过了还未切割的管壁的拉伸强度，管子断开。因而，管材并不是完全被切开，而是一部分切开一部分在切割点被拉开。因此，通过由拉开作用引起的挤压使向内延伸的毛刺减至最少。其他的切割技术的例子见美国专利Nos.4,235,137；4,112,294和3,692,219。

最近对热交换管道的改进包括设置铝制的挤压扁平管。扁平管具有扁平的平行表面和圆形端部以限定出平的、窄的内部通道。内部通道被分隔成许多由在管的平壁之间垂直延伸的平行壁限定的轴向延伸的内腔。这种结构为流过管子的液体提供了大的表面积。由于限定内腔的壁如此之靠近，因而必须使管子的切割端基本上没有毛刺，从而毛刺不会阻挡通道并不会影响端对端的管子连接操作或其它涉及管子与流体源的连接的操作。

已开发出一种改进的管子分隔技术来调节扁平管的尺寸和形状，它以这样一种方式分隔管道，以使管子的分隔端几乎没有毛刺。这种改进在美国专利No.5,143,268中提出。根据该专利，由夹紧装置将一段管材夹紧于分开的位置。圆形切刀或划线刀在管材的相对表面深深地划出等深的线，各条线位于与管材的纵向轴线垂直的平面内。所划的线不穿透扁平管材壁的整个厚度。通过用高冲击力快速地打击夹持装置中的一个而沿管材的纵向轴线传递高冲击力。力的大小足以在划线处分割管材的扁平的平行表面，并分割内部平行壁和圆端。这种突然的冲击使管材沿划线断开，而几乎没有材料的伸长或冷流，因而消除或大大减小管材的毛刺和颈缩。

在美国专利No.5,133,492中提出了另一种用于分割薄壁多口挤压管的技术。根据该专利，将一段的管材夹持在上下夹持件之间。上下夹持件包括直的边沿刀片，将这种刀片用力切入管材的上下壁中至一略小于上下壁的厚度的深度。通过将部分切割的管材的第一部分沿垂直于由切割刀片形成的槽的方向从管材的第二部分上拉开而将管材分割开。根据专利权人，金属的延伸特性使得金属颈缩成钟形，以减少与管材的横截面开口的干扰。

与专利US5,143,268中所述技术相关的一个问题是上下圆形切刀或刻刀对正在划线的管材的横截面的影响。圆形切刀可转动地安装，其有效切割面积包括切割刀片与管材接合的圆弧。该弧的长度非常小，因而切割工具在管材上施加相当大的向内的力。其结果必须注意避免扁平壁的完全切割，因为这种切割导致向内的毛刺。另一方面，即使不完全切割壁，壁也趋与被挤压而减小管通道的有效横截面。

同样地，根据专利US5,133,492的技术，所有的切割力垂直于挤压表面，且可基本上避免管材的向内的变形。此外，由于该专利技术的一方面依赖于切割刀片来在拉开过程中夹持管子，刀片必须具有足够抵抗由拉开操作施加在刀片上的剪切应力。由于必须增加刀片的厚度来提供抗剪切力，由刀片移动的金属必须趋于移动入管子的开口中。