CN107716708B - 一种板式换热器衬环扩口压平复合成形工艺及装置 - Google Patents

Abstract

一种板式换热器衬环扩口压平复合成形工艺及装置，装置包括上模和下模；上模包括上盖，上盖顶部与压力机上模板连接，上盖中部下端与压平凸模接触，压平凸模下端与导头连接，压平凸模圆柱部分周围设有环形橡胶，环形橡胶上端和上盖接触，环形橡胶下端和垫块接触，垫块放置在环状分瓣扩口凸模上，环状分瓣扩口凸模中部的环形槽内设有拉簧，环状分瓣扩口凸模下端装有滚珠，环形橡胶外侧为压紧套，压紧套与上盖连接；下模的中部配合有定位轴，下模、定位轴上设有板式换热器压板，板式换热器压板上连接有垫板；工艺实现一次加工完成板式换热器衬套扩口及压平，具有生产效率高、通用性好、节约成本的优点。

Description

一种板式换热器衬环扩口压平复合成形工艺及装置

技术领域

本发明属于管材塑性成形技术领域，具体涉及一种板式换热器衬环扩口压平复合成形工艺及装置。

背景技术

板式换热器是液-液、液-汽进行热交换的理想设备，具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。板式换热器衬环是板式换热器中的重要零件，对其稳定工作起着重要的作用。传统板式换热器衬环一端法兰采用冲压等塑性方法加工，与板式换热器压板装配后另一端法兰采用焊接成形工艺。金属衬环法兰边的焊缝不仅影响产品外观，特别在服役期间容易出现腐蚀，影响换热器的使用寿命，增加换热器的维护难度。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种板式换热器衬环扩口压平复合成形工艺及装置，实现一次加工完成板式换热器衬环制造过程中扩口及压平两个过程，还能够实现对不同尺寸的管材进行加工，具有生产效率高、通用性好、节约成本的优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种板式换热器衬环扩口压平复合装置，包括上模和下模12；上模包括上盖1，上盖1顶部与压力机上模板连接，上盖1中部下端与压平凸模2上端接触，压平凸模2下端与导头8连接，压平凸模2圆柱部分周围设有环形橡胶3，环形橡胶3上端和上盖1接触，环形橡胶3下端和垫块5接触，垫块5放置在环状分瓣扩口凸模6上，环状分瓣扩口凸模6能够沿垫块5下表面径向移动，环状分瓣扩口凸模6中部的环形槽内设有拉簧7，环状分瓣扩口凸模6下端装有滚珠13，环形橡胶3外侧为压紧套4，压紧套4与上盖1通过螺栓进行连接；

下模12的中部配合有定位轴11，下模12、定位轴11上设有板式换热器压板10，板式换热器压板10上配合有垫板9。

所述的板式换热器压板10上设有一个以上的加工孔，板式换热器压板10的外侧设有和垫板9定位销配合定位的螺栓孔。

一种板式换热器衬环扩口压平复合成型工艺，包括以下步骤：

1)、装夹管坯100和板式换热器压板10，管坯100外壁与板式换热器压板10的加工孔配合，内壁与定位轴11配合，管坯100自由端从垫板9的加工孔中通过，垫板9定位销和板式换热器压板10外侧的螺栓孔配合，对垫板9进行定位；

2)、上模开始下行，导头8进入定位轴11内孔，环状分瓣扩口凸模6与管坯100接触，开始对管坯100自由端进行扩口，直到环状分瓣扩口凸模6与垫板9接触，扩口过程结束，环状分瓣扩口凸模6数量取3-6个，扩口角度取40°至60°；

3)、上模继续下行，环状分瓣扩口模6在压平凸模2的作用下沿直径方向向外运动，环状分瓣扩口模6的速度V₁与压平凸模2的速度V关系为

t为压平凸模2运动时间，n为环形分瓣扩口凸模6数量，R为压平凸模2直径，压平凸模2与管坯100自由端接触后不断将其压平；

4)、上模上行，完成板式换热器压板10加工孔衬环的成形；

5)、重复步骤1)、2)、3)、4)，对板式换热器压板10其它加工孔的衬环进行成形，完成板式换热器压板10所有加工孔衬环的加工。

本发明的有益效果为：一次加工实现了扩口压平两个过程，有效简化了板式换热器衬环的加工过程；垫板9避免环状分瓣扩口凸模6与板式换热器压板10直接接触，对板式换热器压板10的表面提供了保护；由于导头8和定位轴11均为独立的零件，通过更换不同外径的定位轴11，可以实现对不同直径、不同高度板式换热器衬环的加工，具有一定的通用性。

附图说明

图1为实施例板式换热器衬环扩口压平复合装置的正面剖视图。

图2为实施例环状分瓣扩口凸模6示意图。

图3为实施例板式换热器压板10示意图。

图4为实施例垫板9示意图。

图5为实施例板式换热器衬环扩口压平复合装置扩口时工作示意图。

图6为实施例板式换热器衬环扩口压平复合装置压平时工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细描述。

参照图1和图2，一种板式换热器衬环扩口压平复合装置，包括上模和下模12；上模包括上盖1，上盖1顶部与压力机上模板连接，上盖1中部下端与压平凸模2上端接触，压平凸模2下端通过螺纹与导头8连接，压平凸模2圆柱部分周围设有环形橡胶3，环形橡胶3上端和上盖1接触，环形橡胶3下端和垫块5接触，垫块5放置在环状分瓣扩口凸模6上，环状分瓣扩口凸模6能够沿垫块5下表面径向移动，环状分瓣扩口凸模6中部的环形槽内设有拉簧7，拉簧7将环状分瓣扩口凸模6固定在压平凸模2上，环状分瓣扩口凸模6下端装有滚珠13，滚珠13可以有效减少环状分瓣扩口凸模6在垫板9上滑动时的摩擦，环形橡胶3外侧为压紧套4，压紧套4与上盖1通过螺栓进行连接；

下模12的中部配合有定位轴11，定位轴11为管坯100提供定位和支撑作用，避免加工过程中管坯100出现起皱压溃缺陷和下部法兰圆角部分发生变形，下模12、定位轴11上设有板式换热器压板10，板式换热器压板10上连接有垫板9。

参照图3和图4，所述的板式换热器压板10上设有第一加工孔10a、第二加工孔10b、第三加工孔10c、第四加工孔10d，板式换热器压板10的外侧设有第一螺栓孔101、第二螺栓孔102、第三螺栓孔103、第四螺栓孔104，垫板9上连接有第一定位销91、第二定位销92、第三定位销93、第四定位销94，第一定位销91、第二定位销92、第三定位销93、第四定位销94分别与第一螺栓孔101、第二螺栓孔102、第三螺栓孔103、第四螺栓孔104配合，对垫板9进行定位。

一种板式换热器衬环扩口压平复合成型工艺，包括以下步骤：

1)、参照图1，图3、图4，装夹管坯100和换热器压板10，管坯100外壁与换热器压板10的第一加工孔10a配合，内壁与定位轴11配合，管坯100自由端从垫板9的加工孔中通过，垫板9下端第一定位销91、第二定位销92、第三定位销93、第四定位销94分别与换热器压板10的第一螺栓孔101、第二螺栓孔102、第三螺栓孔103、第四螺栓孔104配合，对垫板9进行定位；

2)、参照图5，上模开始下行，导头8进入定位轴内孔，环状分瓣扩口凸模6与管坯100接触，开始对管坯100自由端进行扩口，直到环状分瓣扩口凸模6与垫板9接触，扩口过程结束，此实施例中，环状分瓣扩口凸模6数量取3个，扩口角度取45°；

3)、参照图6，上模继续下行，环状分瓣扩口模6在压平凸模2的作用下沿直径方向向外运动，环状分瓣扩口模6的速度V₁与压平凸模2的速度V关系为

t为压平凸模2运动时间，n为环形分瓣扩口凸模6数量，R为压平凸模2直径，压平凸模2与管坯100自由端接触后不断将其压平；

4)、上模上行，完成板式换热器压板10第一加工孔10a衬环的成形；

5)、重复步骤1)、2)、3)、4)，对板式换热器压板10第二加工孔10b、第三加工孔10c、第四加工孔10d衬环进行成形，完成板式换热器压板10所有加工孔衬环的加工。

Claims (3)

1.一种板式换热器衬环扩口压平复合装置，包括上模和下模(12)，其特征在于：上模包括上盖(1)，上盖(1)顶部与压力机上模板连接，上盖(1)中部下端与压平凸模(2)上端接触，压平凸模(2)下端与导头(8)连接，压平凸模(2)圆柱部分周围设有环形橡胶(3)，环形橡胶(3)上端和上盖(1)接触，环形橡胶(3)下端和垫块(5)接触，垫块(5)放置在环状分瓣扩口凸模(6)上，环状分瓣扩口凸模(6)能够沿垫块(5)下表面径向移动，环状分瓣扩口凸模(6)中部的环形槽内设有拉簧(7)，环状分瓣扩口凸模(6)下端装有滚珠(13)，环形橡胶(3)外侧设有压紧套(4)，压紧套(4)与上盖(1)连接；

下模(12)的中部配合有定位轴(11)，下模(12)、定位轴(11)上设有板式换热器压板(10)，板式换热器压板(10)上连接有垫板(9)。

2.根据权利要求1所述的一种板式换热器衬环扩口压平复合装置，其特征在于：所述的板式换热器压板(10)上设有一个以上的加工孔，板式换热器压板(10)的两侧设有和垫板(9)定位销配合定位的螺栓孔。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的板式换热器衬环扩口压平复合装置的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)、装夹管坯(100)和板式换热器压板(10)，管坯(100)外壁与板式换热器压板(10)的加工孔配合，内壁与定位轴(11)配合，管坯(100)自由端从垫板(9)的加工孔中通过，垫板(9)定位销和板式换热器压板(10)的两侧的螺栓孔配合，对垫板(9)进行定位；

2)、上模开始下行，导头(8)进入定位轴(11)内孔，环形分瓣扩口凸模(6)与管坯(100)接触，开始对管坯(100)自由端进行扩口，直到环状分瓣扩口凸模(6)与垫板(9)接触，扩口过程结束，环状分瓣扩口凸模(6)数量取3-6个，扩口角度取40°至60°；

3)、上模继续下行，环状分瓣扩口凸模(6)在压平凸模(2)的作用下沿直径方向向外运动，环状分瓣扩口凸模(6)的速度V₁与压平凸模(2)的速度V关系为

t为压平凸模(2)运动时间，n为环状分瓣扩口凸模(6)数量，R为压平凸模(2)直径，压平凸模(2)与管坯(100)自由端接触后不断将其压平；

4)、上模上行，完成板式换热器压板(10)加工孔衬环的成形；

5)、重复步骤1)、2)、3)、4)，对板式换热器压板(10)其它加工孔的衬环进行成形，完成板式换热器压板(10)所有加工孔衬环的加工。