CN112170632A - 一种非晶微流管的制备装置及使用方法 - Google Patents

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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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Abstract

一种非晶微流管的制备装置及方法，本发明属于管材的精确制造领域，具体涉及一种非晶微流管的制备装置及方法。产品：本装置包括上模板（1）、扇形橡胶垫（2）、弧形压块（3）、芯柱（4）、电极（5）、下模板（6）、导柱（7）、底座（8）、立柱（9）、U型框（10）、L型框（11）、弹簧（12）、滑动块（13）、折叠板（14）、枢纽（15）、非晶箔材（16）。方法：一、将制备装置固定在压力机上，且在芯柱两端安装电极；二、将非晶箔材放置在下模板上表面；三、上模板下行，将非晶箔材卷圆；四、通过电极向芯柱中通入电流密度为2.2A/cm2的电流，通电持续3min；五、保压加热2min后上抬上模板；六、从芯柱与电极接触位置卸下芯柱，抽出成型好的非晶箔材管。

Description

一种非晶微流管的制备装置及使用方法
技术领域
本发明属于非晶管材的精确制造领域，具体涉及一种非晶微流管的制备装置及方法。
背景技术
微型热交换管由于直径小，表面积和体积之比大于常规尺寸的管材，因此散热效率高。在空调等热交换设备上得到越来越多的应用。而非晶相比金属抗腐蚀性强，由于没有晶体的各向异性因此批量生产时尺寸稳定性好。而非晶微型管的制备一直是个难题，原因有：（1）非晶作为亚稳态的材料，组织不稳定，在制备时容易部分或全部形成晶态金属；（2）非晶脆性大，在小圆角冷弯曲时容易开裂；（3）箔材卷圆后由于空间小，侧部连接难度大。本发明设计了一套自动化卷圆+电加热+接头自弥合的装置。通过向芯柱通入电流加热芯柱，通过芯柱的热传导加热非晶箔材，通过设计的夹持装置实现非晶箔材的自动卷圆，通过控制加热温度和时间实现管材侧部接头自弥合，并使非晶在塑性变形性能优异的过冷液相区成型，通过两片非晶箔材堆叠加热弥合层间缝隙的方式实现对微型管厚度的控制。
发明内容
本发明为了解决非晶微流管的自动化精确成型问题而提供一种非晶微流道德制备装置及方法。
本发明的技术方案是：
一种非晶微流道德制备装置及方法，它包括上模板、扇形橡胶垫、弧形压块、芯柱、电极、下模板、导柱、底座、立柱、U型框、L型框、弹簧、滑动块、折叠板、枢纽、非晶箔材，导柱从上到下连接上模板、下模板、底座，下模板和底座与导柱固定，上模板的柱形腔与导柱为过渡配合。上模板的下端设置弧形通槽，用扇形橡胶垫和弧形压块连接上模板和芯柱。下模板上设置四个夹持工位，每个夹持工位设置一套夹持装置。夹持装置由立柱、U型框、L型框、弹簧、滑动块组成。
进一步地，下模板在夹持工位处的凹槽底端设置通孔，将立柱从下面穿过通孔。
进一步地，在立柱距下端1/4的位置连接L型框的底端横梁的一端，底端横梁的另一端与弹簧1连接，弹簧1的另一端连接U型框的竖直部分相连。
进一步地，L型框的立柱顶部与镶嵌在滑槽中的凸块连接。
进一步地，弹簧2连接U型框的立柱部分和滑动块，弹簧3连接折叠板1和下模板，弹簧4连接折叠板1和折叠板2。
本发明的一种非晶微流道德制备装置及方法，所述方法按以下步骤进行：
一、将装置固定在压力机上，且将芯柱两端安装电极；
二、将非晶箔材放置在下模板上；
三、上模板下行，将非晶箔材卷圆；
四、通过电极向芯柱中通入电流密度为2.2A/cm2的电流，通电持续3min；
五、保持加热2min后上抬上模板；
六、从芯柱与电极接触位置卸下芯柱，抽出成型好的非晶箔材管材。
本发明的有益效果
本发明实现了非晶微流管的自动化卷圆，并减少30~35%的箔材加热时间。得到的管材晶化率<5%。
附图说明
图1为装置整体结构示意图；
图2为上模板结构示意图；
图3为下模板结构示意图；
图4为U型框顶部示意图；
图5为自动夹持***结构示意图；
图6为导电-加热***示意图；
图7为滑动块结构示意图。
本发明的原理：
本发明设计了一套自动化卷圆+电加热+接头自弥合的装置。通过向芯柱通入电流加热芯柱，通过芯柱的热传导加热非晶箔材，通过设计的夹持装置实现自动卷圆，通过控制加热温度和时间实现管材侧部接头自弥合，并使非晶在塑性变形性能优异的过冷液相区成型。通过两片非晶箔材堆叠加热弥合层间缝隙的方式实现对微型管厚度的调控。
本发明利用夹持装置，成功实现以下四个过程：
（1）折叠板的弹出，在芯柱下行时，立柱受压随之下行，由于立柱下端与U型框以斜面形式契合，U型框向外滑动，折叠板弹出，且压制非晶箔材，使得其大部分面积与芯柱贴合，因此实现了合模时非晶箔材的自动卷圆。
（2）滑动块的下行和折叠板的收拢。上模板继续下行，会压制滑动块下行，同时也带动滑动块下面的折叠板收拢。
（3）滑动块的锁定。上模板下行时推动U型框和L型框向外滑动，滑动块上的孔最后被凸型滑块嵌入，使得滑动块在最下边位置保持不动。滑动块压住折叠板，使其不能弹出。
（4）滑动块的上行。成型终了后芯柱上行，立柱因为弹簧1的收缩也上行，凸型滑块收回到滑槽内，滑动块因为弹簧2收缩被拉回到最高位置，此时折叠板折叠。
以上四个过程，满足了非晶箔材的自动化卷圆，并且该装置可以重复使用，为非晶箔材的高效制备提供可能。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，橡胶垫（2）为扇形，扇形角为20o，最大拉长厚度与压缩厚度比不大于2。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，弧形压板（3）为陶瓷，绝热且不导电，其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1、图5说明本实施方式，下模板（6）底面的水平高度为立柱（9）高度的1/4~1/3，其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，上模板（1）中方型槽（1-2）的厚度为折叠板（14）的1.1-1.5倍，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图2、图3说明本实施方式，在上下模板与非晶管材接触的部分分别设置为上内衬（1-1）、下内衬（2-5），内衬材料为陶瓷，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，下模板的上端设置4个定位销（2-1），位置相近的两个为一组，每组定位销固定非晶箔材的一个角，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图3说明本实施方式，下模板（6）的正方形槽（6-1）的底面设置弹簧坑（6-2），弹簧坑深度在弹簧与底板接触的位置最深，在弹簧与折叠板接触位置最浅，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图3说明本实施方式，夹持工位在下模板两侧交叉排列，对侧两个相邻的工位沿芯柱（4）长度方向的距离为1/5L0（L0为芯柱长度），其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图4说明本实施方式，在U型框的顶部横梁（10-2）设置两列平行的凸型滑槽（10-3），两滑槽间距为顶部横梁（10-2）直径的0.6倍，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式十：结合图5说明本实施方式，立柱（9）的直径为U型框底端横梁（10-4）直径的3倍，横截面倾斜角为30o，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
具体实施方式十一：结合图5说明本实施方式，弹簧1-4（12-1、12-2、12-3、12-4）是预拉伸的，预拉伸量为20%，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。
具体实施方式十二：结合图6说明本实施方式，芯柱（4）两端的压力为0.5MPa，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或十一相同。
具体实施方式十三：结合图6说明本实施方式，箔材的宽度为芯柱（4）周长的1.05-1.1倍，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一或十二相同。
具体实施方式十四：结合图6说明本实施方式，非晶箔材的长度为芯柱（4）长度的0.5-0.6倍，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二或十三相同。
具体实施方式十五：结合图7说明本实施方式，滑动块（13）的方形盲孔（13-1）设置在中上部距离顶端1/3的位置，其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三或十四相同。
具体实施方式十六：结合图1至图7说明本实施方式，一种非晶微流管的制备装置及方法，其方法按以下步骤进行：
一、将装置固定在压力机上，且将芯柱两端安装电极；
二、将非晶箔材放置在下模板上；
三、上模板下行，将非晶箔材卷圆；
四、通过电极向芯柱中通入电流密度为2.2A/cm2的电流，通电持续3min；
五、保持加热2min后上抬上模板；
六、从芯柱与电极接触位置卸下芯柱，抽出成型好的非晶箔材管材；
其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四或十五相同。

Claims (6)

1.一种非晶微流管的制备装置，包括上模板（1）、扇形橡胶垫（2）、弧形压块（3）、芯柱（4）、电极（5）、下模板（6）、导柱（7）、底座（8）、立柱（9）、U型框（10）、L型框（11）、弹簧（12）、滑动块（13）、折叠板（14）、枢纽（15）、非晶箔材（16）。
2.根据权利要求1所述的一种非晶微流管的制备装置，其特征在于导柱（7）从上到下连接上模板（1）、下模板（6）、底座（8），下模板（6）和底座（8）与导柱（7）固定，上模板（1）的柱形腔与导柱（7）为过渡配合。上模板（1）的下端设置弧形通槽（1-1），用扇形橡胶垫（2）和弧形压块连接上模板（1）和芯柱（4）。下模板（6）上设置四个夹持工位，每个夹持工位设置一套夹持装置。夹持装置由立柱（9）、U型框（10）、L型框（11）、弹簧（12）、滑动块（13）组成。
3.根据权利要求1所述的一种非晶微流管的制备装置，其特征在于下模板（6）在夹持工位处的凹槽底端设置通孔（6-3），将立柱（9）从下模板（6）下面穿过通孔（6-2）。
4.根据权利要求1所述的一种非晶微流管的制备装置，其特征在于在距立柱（9）下端1/4的位置连接L型框（11）的底端横梁(11-1)的一端，底端横梁(11-1)的另一端与弹簧1（12-1）连接，弹簧1（12-1）的另一端连接U型框（10）的竖直部分（10-1）相连。
5.根据权利要求1所述的一种非晶微流管的制备装置，其特征在于L型框的立柱(11-2)顶部与嵌在U型框顶端横梁（10-2）的凸型滑槽（10-3）中的凸块（10-4）连接。
6.根据权利要求1所述的一种非晶微流管的制备装置，其特征在于弹簧2（12-2）连接U型框的竖直部分（10-1）和滑动块（13），弹簧3（12-3）连接折叠板1（14-1）和下模板（6），弹簧4（12-4）连接折叠板1（14-1）和折叠板2（14-2）。
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