國(guó)外在上世紀(jì)70年代就開(kāi)始開(kāi)發(fā)內(nèi)螺紋銅盤(pán)管和親水鋁箔做冷凝器和蒸發(fā)器,到產(chǎn)業(yè)的大批量生產(chǎn)經(jīng)過(guò)了20年的時(shí)間。1969年美國(guó)首先出現(xiàn)螺紋芯頭旋鍛法加工內(nèi)螺紋銅管,后來(lái)出現(xiàn)了曰立電纜的螺紋芯頭滾輪旋壓法,芯頭也從單一的螺紋芯頭發(fā)展為組合芯頭。80年代日本的三菱伸銅,神戶(hù)制鋼和谷河電氣等公司對(duì)拉拔法做了大量的研究,從滾輪旋鍛逐漸向滾珠旋壓發(fā)展,在90年代初期形成了成熱的滾珠旋壓成形工藝。
國(guó)外對(duì)內(nèi)螺紋銅管加工的高速滾珠旋壓工藝研究較多為曰本神戶(hù)制鋼和谷河電工兩家公司,這兩家公司對(duì)帶動(dòng)鋼球旋轉(zhuǎn)的旋模材料以及鋼環(huán)和鋼球的接觸區(qū)的設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑條件的改善、新型小直徑大螺旋升角內(nèi)螺紋管的研發(fā)、旋模轉(zhuǎn)速提高等方面做了大量的研究。國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)80年代以前,空調(diào)換熱器所用銅管為光管。80年代以后,中國(guó)空調(diào)業(yè)飛速發(fā)展,內(nèi)螺紋管逐漸受到青睞,這促進(jìn)了節(jié)能、環(huán)保、輕量和小型化、高精度、高清潔、高效傳熱、薄壁、細(xì)徑、同心度高的內(nèi)螺紋管的快速發(fā)展。內(nèi)螺紋銅管的發(fā)展大致經(jīng)歷了如下幾個(gè)發(fā)展階段:(1)山形齒內(nèi)螺紋管;(2)梯形槽內(nèi)螺紋管;(3)小頂角型內(nèi)棵紋管;(4)細(xì)高齒型內(nèi)螺紋管。從90年代空調(diào)也開(kāi)始快速發(fā)展,內(nèi)螺紋銅管主要靠進(jìn)口,到90年代末國(guó)內(nèi)開(kāi)始引進(jìn)內(nèi)螺紋銅管的拉拔成形設(shè)備并開(kāi)展自主研發(fā),到本世紀(jì)初內(nèi)螺紋銅管的拉拔成形法在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,之后,經(jīng)過(guò)銅管加工行業(yè)技術(shù)人員的創(chuàng)新和改進(jìn),形成了目前的主流工藝:行星鋼球旋壓-拉拔法。
迄今,行星鋼球旋壓法是生產(chǎn)無(wú)縫內(nèi)螺紋銅管的主要方法。采用行星鋼球超高速旋壓內(nèi)螺紋成形工藝加工內(nèi)螺紋銅管的設(shè)備主要有三種形式:(1)直線(xiàn)拉伸成形機(jī);(2)倒立式盤(pán)拉成形機(jī);(3)V形槽圓盤(pán)拉伸成形機(jī)。
在國(guó)內(nèi)華南理工大學(xué)的湯勇教授對(duì)潤(rùn)滑和工藝做了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和理論研究。提出了使用充液旋壓成形工藝改善銅管外表面的質(zhì)麗和減少拉拔力。一些銅管的生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)備制造商較多的報(bào)道了內(nèi)螺紋工藝銅管的旋壓成形,但大多基于經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)。
隨著空調(diào)行業(yè)的發(fā)展,內(nèi)螺紋銅管將逐漸向薄壁化、細(xì)徑化、高齒化和小齒頂角化發(fā)展。從工裝上考慮,內(nèi)螺紋成形機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要有兩個(gè)趨勢(shì)(1)旋壓速度的提高:據(jù)估計(jì),隨著新型高速電機(jī)的出現(xiàn),旋壓速度將由20000r/min提高到30000r/min以上,旋壓更容易成齒,內(nèi)螺紋管齒型更飽滿(mǎn),紋路更均勻,表面質(zhì)量更好;(2)模具的精細(xì)化制作。通過(guò)對(duì)成型砂輪的改進(jìn),內(nèi)螺紋芯頭齒項(xiàng)、齒根弧度設(shè)計(jì)制作將得到保證。每米克重將更容易控制。
隨著空調(diào)行業(yè)的發(fā)展,毋庸置疑,對(duì)內(nèi)螺紋銅管的需求量將會(huì)有很大的提升,對(duì)內(nèi)螺紋銅管本身的質(zhì)量要求也會(huì)有一個(gè)新的高度。
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【本文標(biāo)簽】 內(nèi)螺紋銅管的應(yīng)用與成形工藝研究概況
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