[发明专利]一种用液力驱动刀具加工内螺纹传热管的方法及设备

说明书

本发明涉及内螺纹传热管的加工方法及设备，特别是用液力驱动刀具加工内螺纹传热管的加工方法及设备。

内螺纹传热管是近年来发展起来的一种新型的高效热交换管。由于管内螺旋凸筋与沟槽的存在，增大了热交换管的内传热面积，同时又能使载热(冷却)介质在管内呈紊流状，从而加快了热交换过程。目前内螺纹传热管的加工方法主要是依据金属塑性成形的原理，通过拉拨模具的加工方法生产内螺纹管，其工序包括拉伸铜管坯(退火态)、内螺纹管盘拉、整形切定尺、脱脂清洗、吹干、成品退火等，主要设备为盘拉机，采用这种方法工序复杂，能耗高、生产成本高。

本发明的目的是提供一种生产工序简单，能耗低的内螺纹传热管的方法及设备。

本发明提出一种采用直条管按金属切削加工的原理用液力驱动刀具加工内螺纹传热管的方法，包括料管定位、切削加工工序，在料管定位工序中，将给定尺寸的直料管送入模具的模槽内，经定位、合模、增压锁模，提高管径尺寸精度；在切削加工工序中，先将刀具放入刀具座内，该刀具为螺旋状柱体，周向分布螺纹，并沿轴向开有螺旋形过液槽，将螺纹分割成不连续的螺纹段，刀具前端的第一螺纹段加工成切削刃，刀具座内有与刀具相啮合的内螺纹。然后将装有刀具的刀具座与模压后的料管一端密封联接，再将由加压装置产生的高速流体从刀具座的另一端导入刀具座内，流体通过刀具与刀具座内壁间的螺旋形过液槽时，对刀具产生动量矩，迫使刀具按刀具座内的联接螺纹旋向旋转、推进，并获得加工前的初速度及进给力，然后进入待加工料管内，刀具在高速流体的作用下对料管内壁进行切削加工，使料管内壁形成内螺纹，切屑及刀具随流体由料管的另一端先后流出；卸下加工后的料管即得到内螺纹传热管。

上述刀具的螺纹线数2～3条，过液槽截面形心连线的切线与刀具轴线的空间交角为40°～55°，流体介质选用密度大，运动粘度低的介质，加工小口径管时，以汞最佳。

一种用液力驱动刀具加工内螺纹传热管的设备，它有料管模压装置、刀具及刀具座、液压加工系统组成，料管模压装置包括定模、动模及合模装置，定模固定在机架上，动模联接在合模装置上；刀具座两端开口，内有刀具腔，刀具腔的侧壁有与刀具相啮合的内螺纹，刀具可旋入刀具腔内；液压加工系统包括蓄液箱、加压装置、压力接头、镶合接头及伸缩装置，加压装置的流体进出口分别通过控制阀与蓄液箱及压力接头相通，镶合接头通过控制阀与蓄液箱相通，压力接头及镶合接头由伸缩装置固定在定模两侧，刀具座位于压力接头与定模之间，伸缩装置做进给动作时，可推动压力接头和镶合接头作相对运动，压力接头推动刀具座与合模后的动、定模侧壁及料管进行压合和密封，镶合接头与合模后的动、定模另一侧壁及料管进行压合和密封，使压力接头通过刀具座的刀具腔、料管与镶合接头接通，构成液加加工回路，伸缩装置退缩时，压力接头及镶合接头向两侧退移，上述液压加工回路断开。

所述合模装置为合模缸，加压装置为增压式注射缸，其注射腔的进出口分别与蓄液箱及压力接头相通，伸缩装置为两个伸缩缸，上述合模缸、注射缸、伸缩缸的动作由油箱、油泵、控制阀、连接管件组成的液压操作系统控制。

上述定模为正多边形棱柱体，通过转轴安装在机架上，每一柱面均开有料管模槽，刀具座位于定模的一侧端，并套联在定模的轴上，刀具座在与定模模槽轴线对应的位置设有刀具壳腔，刀具由刀具壳装入刀具壳腔内，刀具壳内有刀具腔，刀具腔的侧壁有与刀具外螺纹相啮合的内螺纹。

所述设备还具有刀具装卸器，它由装刀推杆、卸壳拉杆、连接板、滑槽、退壳挡板组成，连接板套在定模转轴上，并固定在压力接头上，装刀推杆及卸壳拉杆固定在连接板上，压力接头、装刀推杆及卸壳拉杆的前端分别与一刀具壳腔对应，装刀推杆与其对应的刀具壳腔之间设有滑槽，装有刀具的壳刀组合体可置入滑槽内，卸壳拉杆的前端装有卸壳钩，卸壳挡板由机架固定在连接板与刀具座之间卸壳拉杆的一侧。

所述刀具座与定模之间装有弹簧。

定模工作面转换及定位由位于定模另一侧端的滑块摆杆棘轮机构及顶针实现，滑块摆杆棘轮机构由滑块、曲柄摆杆、棘轮组成，滑块固定在动模上，棘轮固定在定模转轴上，曲柄摆杆一端与棘轮连接，杆体上有滑道；顶针周向固定在机架上，顶针与机架间装有弹簧，定模侧端与顶针对应位置有以轴心为中心等距离均匀分布与定模柱面等数的凹槽，弹簧将顶针的顶端压入上述凹槽内实现定位。