文档介绍：前言
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随着我国汽车行业的不断发展壮大,对汽车空调的需求也随之增大,再加上目前全球气候的变暖,导致民用空调的需求也大大增加。然而,目前国内做空调设备的企业确非常少,而且多数采用进口设备进行加工,这样使空调制造企业的成本增加了许多。空调加工设备有弯管机、冲孔机、折弯机、管端成型机等。管端成型机作为空调加工设备的一种,在整个空调制造过程中起到了关键的作用。
目前国内管端成型方法主要分为管端偏心回转成型、利用NC工作机的管端成型、无模成型、机械成型四种方法。
机械成型是管端成型方法中比较普遍又经济,容易实现工作要求,原理简单易操作。
该设计用于将铝管管端加工铝管管端通过冲压的方式将其收口或扩口、加工成所需的管端形状,这一过程即管端成型过程。管端成型技术主要应用于空调机热交换器或汽车空调热交换器的管端连接。该设备适用于批量生产,可以完成直径为F8X1mm;;; ;。目前,国内专门制造用于管端成型的通用机床比较少,大多数都是专用机床,生产效率比较高,但是灵活性小,对于不同管件的加工具有一定的局限性。因此,有必要设计这样一种可以适应不同管件胀形加工的通用机床,并且在不需要进行大批量生产的情况下,代替了小批量单件生产时的手工胀管,而且可以节省时间和生产消耗,提高单件的生产效率,及时满足产品零部件的需要。因此本课题设计的这一产品具有较高的使用价值和普遍性。
1 管端成型机总体方案的选定
近年来,随着汽车行业的发展,日益要求其管件轻量化,从而促进了管材的管端成型技术的进步。这一技术正朝着提高管材的成型性能,减少模具用量,增加成形柔性化程度方面发展。目前,国外正在开发可控制材料特性的关系管端成型技术。而我国管端成型技术还较落后,管端成形技术尚属空白,在管件产量和质量方面还不能满足需求。因此,应加速发展管材的管端成形技术,使其有新的突破,制造出能满足用户需求的优质管件产品。
管端成型是铝管(铜管)管端部成型包括对管端的扩口、缩口和加工成各种端部形状。近年来,国外在管端成形方面开发了许多成型技术,使成型后的管端形状多样化,达到了高质量高精度。
目前国内管端成型方法主要分为机械成型、管端偏心回转成型、利用NC工作机的管端成型、无模成形四种方法。

管端无模成型,使用两个既是坯料又是成形工具管坯。首先,用高频感应加热管坯,然后将其头部互相接触并旋转,即可实现管端缩口加工。这种成形过程实际上是利用两个管坯相对运动而产生的摩擦热而成形。此法已应用于高铬合金管端部成型。
此外,近年来国外还开发出利用高频感应局部加热使钢管壁厚增加的装置。当在该装置垂直方向施加力的作用时,该力可传递到水平管端上,使管材壁厚增加。
利用高频感应加热进行管端型锻成型过程是通过型砧上下、左右移动,以及钢管的旋转,可以实现钢管端部的变壁厚加工。目前,国外已经开发出能够控制芯棒的轴向力,金属沿轴向和径向流动,C型锻机,可以得到高质量、高尺寸精度的管端。
管端偏心回转成型
该成型方法中,模具的包络角与模具半角相同,模具的轴线与钢管的轴心偏离一定的距离,它适合于钢管的缩口。偏心量与管端缩口量、模具半角有关。管端不规整变形程度与模具接触钢管的面积率有关,面积率越小,越能控制回转成形过程。
偏心回转成形适合于管材缩口成形的成形前期;成形末期一般采用摇动回转成型。当侧壁具有约束导板时,可实现缩口率φ达68%的内法兰成型。
利用NC工作机的管端成型
NC工作机进行管端成形,是利用往复运动的半球形工具逐步使管端成型,以获得所需的管端形状。圆管固定在水平的工作台上作平面运动,半球形工具沿垂直方向运动,与管材的转动相配合,形成了管端部成型曲面。这样,即可得到非对称形状的管端。例如。正多边形锥台体的端部,四角形异形管的扩口端部等。同时,也可以实现非管端部的局部缩径加工与切断加工。因而,它是一种柔性较大的管端成形过程,此法与旋压成形原理相同,但工具形状不同。
机械成型
机械成型主要是应用液压系统来控制机械部分的动作,来实现对管端进行冲压成型的一种方法。是管端成型方法中比较普遍又经济,容易实现工作要求,原理简单易操作。
确定所选方案
对以上几种管端成型的方法从性价比方面进行比较。管端偏心回转成型方法中,模具的包络角与模具半角相同,模具的轴线与钢管的轴心偏离一定的距离,它适合于钢管的缩口。利用NC工作机的管端成型和无模成型加工和制造成本高,而且要求很高的技术含量。基于经济性和工艺性的考虑,本课题研究的铝管管端成型机采用机械成型的方法比较经济和工艺简单,并且机械成型方法比较普遍,容易实现工作要求,原