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1、第24卷第1期上海有色金属Vol124No112003年3月SHANGHAINONFERROUSMETALSMar.2003文章编号:1005-2046(2003)01-0001-04高效传热管及热管的制造工艺和产品质量易茵菲(上海申马铜业科技股份有限公司,上海201111)摘要:内沟槽铜管主要用作空调机冷凝器和蒸发器中的传热管,近来又发展为计算机热管。该文评估了此种管材的现行生产方法,详细论述了无缝母管旋压成型法的生产工艺和产品质量之间的关系。对旋压过程进行了运动学分析,并简要介绍了热管。关键词:内
2、螺纹铜管;旋压;热管;制造工艺;产品质量中图分类号:TG379;TK17214文献标识码:A深加高。近年来国外对于双向内螺纹管的齿形、1概述齿高、导角对导热能力的影响进行了广泛的研[1,2]用于空调机蒸发器和冷凝器的高效传热管,究。目前主要是单向内螺纹、双向内螺纹和人字形沟由于国内大型铜加工厂的板带生产系统进行槽的铜管。铜管内壁加工出螺旋形的沟槽后,由了成功的技术改造,采用了AGC厚度控制、恒于增加了热交换的面积、沟槽对制冷剂的紊流效张力剪切等先进技术,使用作焊接内螺纹管的母应以及毛细作用等,导热能力
3、比同规格的光面管带厚度偏差达到±0101mm,而无缝铜母管一般材大为增强。而双向内螺纹或人字形沟槽的铜是难以达到这样的壁厚精度的。厚度均匀对于防管,其热传导系数又比单向内螺纹管提高30%止内螺纹管扩口开裂和涨裂是十分重要的。以上。焊接内螺纹管是一种很有潜力的高效传热提高铜管的导热能力是十分重要的。为了减管。少对大气臭氧层的破坏,将采用环保型的致冷与上述传热方式有别的是计算机热管,小口剂,例如:R407C和R410A取代现行的R22。然径异形铜管内的工作液体通过相变,将密集的热而这些制冷剂的导热能力都比
4、R22低得多,为量从热端传递到冷端,实现高效散热。了不降低两器整体的热交换能力,铜管热传导系2加工工艺及产品质量数的提高将是一种有力的补偿。内螺纹管的制造方法目前主要有两种:一是以无缝光面铜管作为母材,旋压成形,仍是无缝铜管旋压成形;二是带材轧制成形———卷管国内最普遍的内螺纹管生产方法。旋压工具的设及焊接。计、工艺参数的选择、各段变形区加工率的分配前者在国内已普遍使用,主要生产单向内螺是决定能否建立稳定的加工过程和确保产品质量纹管。后者在国内刚刚起步,世界上已有20来的关键,本文拟就上述问题进行分析
5、。条生产线在运行,总生产能力达8万吨左右。这211旋压时的运动学种生产方法最突出的特点是沟槽形状多样化和槽旋压成形简图示于图1。收稿日期:2002210222作者简介:易茵菲(1938～),女,教授级高级工程师,主要从事金属材料及压力加工工艺的研究.2上海有色金属第24卷目、旋压速度及拉伸速度有关。旋压时,管材单位时间的送进量是一个定值。若F1为钢球公转一圈时的送进量,F2为高频电机转动一圈时的送进量,则:F1ω1=F2ω2F1=F2ω2/ω1=F2×2(R-r)/R(4)图1旋压成形简图1—套圈;2
6、—钢球;3—铜管;4—沟槽芯头图2管材表面粗糙度示意图高频电机带动套圈1高速旋转,套圈内的钢管材表面的粗糙度H(见图2)表示为:球绕铜管滚动,管内衬有带螺纹沟槽的芯头,管221/2H=r-[(r-(F1/2))],材在拉力牵引下前进,从而实现旋压成形过程。若套圈内的钢球数量为N,则:高频电机的转速、管材拉伸速度、钢球和套圈的H=r-(r2-(F2)1/2(5)2×(R-r)/NR)尺寸都对工艺过程和产品质量有重大影响。因此,套圈内的钢球数量增加,钢球的直径在无滑动的情况下,钢球上任意一点A在增大,管材
7、的表面粗糙度将得到改善。管材上滚过的弧长应当等于它自身转动的弧长,而在工具几何参数固定的条件下,拉伸速度即:降低、高频电机的转速提高,也相应地改善了管ω3rt=ω1(R-2r)t,材的表面粗糙度。ω3r=ω1(R-2r)(1)在实际生产中,值得注意的另一重要因素是另一方面,对钢球上的A点进行运动学分钢球表面粘铜,若不及时清理或更换,管材表面析,该点的瞬时绝对速度是它在该瞬时的牵连速质量将大为降低。度与相对速度的矢量和。213各段变形区加工率的分配A点的瞬时绝对速度VA绝=ω2R,内沟槽盘管加工由3个步
8、骤组成,即:游动A点的瞬时牵连速度VA牵=ω1R,芯头拉伸———旋压成形———定径空拉,如图3所示。各阶段的加工率分配对于建立稳定的加工过A点的瞬时相对速度VA相=ω3r,程和确保管材质量均十分重要。ω2R=ω1R+ω3r游动芯头拉伸,其目的在于建立反推力,平(ω2-ω1)R=ω3r(2)衡成型芯头上由于磨擦力而产生的拽力,以实现比较式(1)和式(2),可得:成盘成型。因此游动芯头的定径段并不与管材接(ω2-ω1)R=ω1(R-2r),触,甚至可以做成无
