CN1516802A - 制造加热器头部部件的方法和用这种方法制造的头部部件 - Google Patents

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Abstract

一种制造加热器头部部件的方法，深冲压金属板(1)，并沿开口侧的边缘切去一部分，由此形成具有较宽和较窄侧壁(4、5、14、15)的空心件(8)。在空心件的各个相对较宽侧壁(4、5)形成大孔(12)，然后围绕该侧壁大通孔(12)装上螺纹环(26)。沿开口侧(6)的边缘(9)，在相对的两个大侧壁(4、5)上形成切口(16)，然后将三个芯子(18)***到边缘(9)中，使得通过冲压形成围绕该切口(16)的法兰(17)，从而围绕该芯子(18)密封该金属板，由此加宽切口(16)。在除去该芯子(18)以后，沿加宽切口(16)的法兰(17)焊接该边缘(9)，由此形成彼此分开的小孔(21)。

Description

制造加热器头部部件的方法和用 这种方法制造的头部部件
发明领域
本发明涉及加热器的制造。
本发明具体涉及头部部件的制造，这种头部部件用于支承和连接构成加热器的管子加热部件。
先有技术说明
按照已知的方法，例如民用和工业用的加热器通常用头部部件焊上管子部件形成，该头部部件支承管子部件并使管子部件彼此结合在一起。
由头部部件一个一个接连起来的两个或多个管子部件构成一些组件，将这些组件用不渗漏液体的连接件连接起来，便形成加热器，这些连接件装在各个头部部件之间。
可用各种方法生产头部部件。
专利公告FR 1.201.614说明一种制造头部部件的方法，该方法采用金属熔铸法，随后加工如此得到的铸件。
由此得到的头部部件由空心件构成，该空心件具有在该空心件窄长面上形成的连通内部的四个平行小孔和在该空心体两个宽面上形成两个相对大孔。
在内部加工四个平行孔，而在相对的两个孔内形成内螺纹。
随后，将四个管子部件的相对两端***到两个头部部件中，并用焊接方法将该管子部件端部焊接在该四个平行小孔上。
将螺纹连接件拧入到头部部件的相对螺纹孔，由此将得到的组件彼此连接起来。
按照专利FR 1.425.677，采用粘合剂将管子部件粘接于该头部部件。
用此种方式制造头部部件的缺点在于，难于用熔铸方法生产头部部件，这种头部部件是空心的，并具有通到空腔内的小直径孔。
这种结构的部件需要利用芯子，为了从用铸造方法得到的铸件中取出芯子，必须粉碎该芯子，由此增加了工作步骤的数目和生产成本。
另外，为了防止出现大量废品，需使熔化材料在模具中适当流动，但这是很困难的。
要解决这一问题，必须选择能在熔化时流动性好的那些材料来代替比较便宜但难于进行熔铸的其它材料。
专利公告EP-A-0854347公开了一种制造头部部件的方法，该头部部件在其窄面具有大孔，该窄面对着具有小孔的窄面，该小孔用于连接管子部件。
这种结构允许在熔铸期间将适当形状的芯子***到模具中，以便容易支承该芯子和取出该芯子，而不需要在随后操作中清洁和精加工内腔。
然而在组装该管子之前，必须封闭该大孔。
按照另一种已知方法，可以通过冲压例如金属板，冲成两个半壳，然后将两个半壳沿其整个外形焊接起来，由此得到头部部件。
这样，可以用便宜的材料例如铁质材料，用不是特别复杂的方法例如熔铸法来生产头部部件。
但是，将两个半壳焊接起来是很麻烦的，因为焊接长度长，而且焊接位置不好焊接，由于该焊线沿着两个曲面的匹配线，还必须穿过弯曲部分。
因为头部部件必须是不渗透流体的，必须精细地进行焊接，由此增加了这种工作的困难和成本。
另外，在完成焊接后，还必须加工整个的焊接区域，以便使其看起来好看。
这一步骤又增加了生产时间和成本。
发明概要
本发明的目的是提供一种制造头部部件的方法，该头部部件由一个部件构成，用多次冲压操作形成，没有用熔铸方法产生的缺点，也不需要焊接头部部件的其它密封部件。
本发明的另一目的是提供一种方法，这种方法可以减少头部部件生产的时间和成本。
本发明的再一目的是提供一种方法，该方法可以应用便宜而容易加工的钢铁材料。
本发明的又一目的是提供一种用上述方法生产的头部部件，这种头部部件的生产成本低，不需要过长的时间，而且样子好看，可以尽量减小其它的精细加工。
具体是，这样制造推荐的头部部件，使得不再需要在很大的表面上打磨，这些表面已经在关键位置被焊接。
利用一种生产加热器头部部件的方法可以得到上述目的，该方法的特征在于，该方法包括：
制作一块金属板；
对上述金属板进行深冲压，得到一个空心的模压件，该模压件由底壁和侧壁构成，该侧壁连着和围绕该底壁并形成一个开口侧壁；
沿开口侧壁切下侧边，形成一个具有边缘的空心件，上述边缘是平整的，沿上述开口侧延伸；
在两个相对的侧壁上形成侧向大通孔，以得到一个有大孔的相对侧壁；
在各个侧壁大通孔上安装连接装置；
在有大孔的两个相对侧壁上沿上述边缘形成至少一个切口；
将至少两个芯子***到没有上述至少一个切口的上述边缘配合区域中；
冲压出法兰，该法兰沿上述至少一个切口中的各个切口延伸，并位于上述芯子之间，从而可以沿上述芯子在上述边缘区域密封该金属板。由此使得上述切口加宽；
从空心件上取下上述芯子；
沿上述加宽的至少一个切口的上述法兰焊接上述边缘，从而得到一系列彼此分开的小孔。
按照生产头部部件方法的不同实施例，在形成空心体之后，进行以下操作：
在各个相对的两个侧壁上形成侧壁大通孔，由此得到两个有大孔的相对侧壁；
在各个上述有大孔的相对侧壁上沿上述边缘形成至少一个切口；
在没有上述至少一个切口的区域上将上述至少两个芯子***上述边缘；
冲压出法兰，该法兰沿上述切口延伸，位于上述芯子之间，由此沿上述芯子在上述边缘区域密封该金属板，由此加宽上述切口；
从该空心件中取出上述芯子；
沿上述加宽的至少一个切口的上述法兰焊接上 述边缘，从而得到彼此分开的小孔；
在各个上述有大孔相对侧壁的各个侧壁大通孔上形成接头装置。
利用上述方法可以制造加热器的头部部件，该头部部件由一个单一的空心件构成，该空心件由底壁、连着并包围该底壁的侧壁、通到上述空心件内部的至少两个小孔以及至少一个侧壁大通孔构成，该侧壁大通孔形成在两个相对侧壁上，由此形成两个有大孔的侧壁，该空心体的特征在于：
上述空心体由深冲压金属板得到的单一部件构成；
上述小孔由开口侧的冲压成形边缘构成，该开口侧对着上述空心件的底壁，在上述边缘上形成切口，该切口通过冲压而被加宽，从而形成冲压法兰，该法兰围绕切口，并彼此焊接起来，从而使上述小孔分开；
在各个侧壁大通孔上配置接头装置。
附图的简要说明
按照本发明，头部部件和其生产方法由分别说明产品和方法的独立权利要求中说明的特有特征和其它权利要求中说明的其它优选特有特征确定。
下面参照附图和特定的但不是唯一的实施例详细说明本发明，这些附图是：
图1是侧视截面图，示出按照本发明方法冲压成形期间的头部部件主体；
图2是图1所示该主体的顶视图；
图3是图1所示该主体的侧视图；
图4是透视图，示出图1的主体；
图5是图1所示主体的视图，示出随后的加工步骤；
图6是沿图5的VI-VI线截取的该主体的截面图；
图7是图5所示主体的视图，示出本发明方法的另一加工步骤；
图8是沿图7的VIII-VIII线切取的主体视图；
图9是完成加工的头部部件的截面图；
图10是形成头部部件的结构变型图；
图11-13示出按照上述结构变型加工头部部件必须的三个加工步骤；
图14是按照上述结构变型得到的最后头部部件的视图；
图15是按照上述结构变型最后完成的两个头部部件的视图，这两个头部部件彼此焊接在一起。
实施本发明的最好模式
按照本发明方法，参照图1-4，开始用一块金属板1制造加热器的头部部件。
首先将该金属板1进行深冲压，得到空心的模压件2，该模压件由底壁3、连着该底壁3的两个相对较大侧壁4和5、连着该底壁3和与两个相对大侧壁4和5形成一体的两个较窄侧壁14和15以及开口侧部6构成，该开口侧部对着底壁3。
可以认为，总是有两个较大侧壁和两个较窄的壁，因为这是在制造这些装置时的普通作法。可以明显看出，该方法同样适用于具有同等宽度侧壁的头部部件，这也是本发明权利要求的一部分。
按照一系列相继的操作步骤例如三个步骤将金属板1深冲压成空心模压件2。
在图1中用虚线表示在冲压步骤期间空心模压件2表现出的过渡形状。
按照要制造的头部部件的具体材料和尺寸，可以只用一次冲压操作便可以得到该空心模制件，这不超出本发明的范围。
可以采用机械冲压机或者液体冲压装置(水压成形装置)或者任何其它适合的装置来执行深冲压操作。
底壁3和窄的侧壁14和15可以是曲面，如图2和3所示，或者它们可以具有或多或少倒圆的圆角和边缘，所以头部部件可以显示为方形形状。
随后，沿图3的虚线T，将靠近开口侧6的两个相对大侧壁4和5以及两个相对窄侧壁14和15切去，从而形成空心件8(图4)以及整齐的椭圆形的沿开口侧6延伸的边缘9。
侧壁大通孔12例如为圆形，形成在两个相对大侧壁4和5中的各个侧壁上(图5)。
可以用冲压方法或者钻孔方法形成大孔12，方法的选择取决于所用的材料和需要的厚度。
如图9所示，接头装置25装在相对大侧壁4和5中各个侧壁的各个侧壁大通孔12上，从而可以使相邻的空心件相互固定，形成由头部部件和管子部件形成的组件，由此构成加热器。
按照第一实施例，如图9所示，通过将螺纹环26焊接在侧壁大通孔12的四周，便可以形成在各个侧壁大通孔12上接头装置25。
在组装加热器组件时，可以将螺纹连接件(未示出)拧入到螺纹环26的内螺纹36中。
按照图11-15示出的接头装置25的另一实施例，可以形成沿各个侧壁通孔12延伸的环形冠部27，方法是施加向外的压力，使空心件8发生塑性形变，形成突出的边缘31。
形成突出边缘31的方法是在形成小孔13之前，将一个平的芯子28通过开口侧6(图11)***到该空心件8中。
平的芯子28具有浮动部件29，该浮动部件位于匹配各个通孔12的位置，可以交替地在相反方向被向外推该浮动部件，由此在圆形冠部27上形成突出边缘31。
模具30在冲压圆形冠部27时位置在空心件8的外侧部分。由此可以作为一个挡块冲击空心件8，形成突出于外侧的突出边缘31(图11和13)。
可以用机械冲压机或者流体冲压装置(水压成形装置)形成该突出边缘。
此时可利用例如扩孔方法或者其它合适的已知方法精加工该孔12。
将螺纹环38***到由突出边缘31形成的座子中。
螺纹环38的作用与上述实施例中固定在外部的螺纹环26的作用相同，如图14所示。
或者可以用焊接点37将相互接触的圆形冠部焊接起来，由此将相邻的头部部件焊接起来，如图15所示，使孔12顺序配置，从而可以进入此区域进行焊接。
在上述各个在侧壁4和5中的各个侧壁上沿上述边缘9形成两个适当分开的切口16，从而留下边缘9的三个区域19不变和没有切口，这不依赖于接头装置25所用实施例。
切口的深度由要制造的头部部件的尺寸和用于连接管子部件23的小孔尺寸确定。
在所示的实施例中有三个用于连接管子部件的小孔。
然而本发明也可以方便地具有较小数目的小孔例如两个小孔，或者具有较大数目的小孔，例如4个小孔。
在各个相对侧壁4和5上形成切口16的数目主要取决于孔的数目，它比孔的数目小1。
因此，要形成两个小孔时只需在各个壁上形成一个切口16，而要形成3个小孔时，则必须在各个壁上形成两个切口16。
将圆柱形的芯子18***到边缘9，进入未加工的区域19(图7)。
该圆柱形芯子18的数目等于要形成小孔13的数目。
在所示的实施例中***3个圆柱形芯子18。
圆柱形芯子18***空心件8的***深度主要取决于切口的深度，至少应等于该切口深度。
冲压出法兰17，该法兰围绕各个切口16延伸，并位于两个圆柱芯子18之间，从而使金属板围绕该芯子，在边缘9的区域密封，在同时切口16被加宽。
将切口区域的金属板冲压在芯子18上，产生塑性形变，由此形成芯子的曲面形状，如图8所示。
随后，抽出该芯子18，并沿着加宽切口16的法兰17将边缘9焊接起来，由此可以得到3个分开的小孔21。
只需要在法兰17上进行打磨操作，除去由于焊接引起的些许不平部分，并且这不是必需的。
在此时，仅仅在用外部螺纹环26形成接头装置时，可以推迟将接头装置25安装在空心件8的底壁3和4上，因此，此时处理的空心件是一个较轻的但结构上不太结实的工件。
小孔13利用小的圆筒24连接于管子部件23，该小圆筒24***到各个孔中，其特征在于，沿其外周面具有一个槽，可以将易熔的材料嵌入到该环形槽34中。
然后将要连接的各个管子部件23的头部套在小圆筒24突出于相应小孔13的那部分上。
然后在相应孔13用火焰加热管子部件23和头部部件之间的连接区域和易熔材料的环形条34，使该火焰围绕该连接区域转动加热。
该热量使易熔材料的环形条34熔化，由此利用钎焊将头部部件焊接于管子部件23。
用上述方法可以生产加热器的头部部件，该头部部件包括空心件8，该空心件由底壁3、与该底壁3连成一体的两个相对大侧壁4和5、连着该底壁3并与两个大侧壁4和5形成一体的两个窄壁14和15和小孔13构成，该小孔例如为3个，通到空心体8内部。
在相对大侧壁4和5的各个侧壁上形成装有接头装置25的侧壁大通孔12。
利用深冲压方法冲压一块金属板形成空心件8。
该小孔13由构成开口侧6的边缘9确定，该边缘由冷冲压法成形。该开口侧6对着空心件8的底壁3，在该边缘9上形成切口16，该切口由冷冲压加宽，从而形成冲压法兰17，该法兰围绕切口16，并彼此焊接，将小孔13分开。
在所示的实施例中有3个小孔13，因此需要2个切口16。
各个侧壁大通孔12的接头装置25可以按照两个实施例形成。
按照第一实施例，接头装置25包括固定在相应壁表面4和5上的螺纹环。
按照第二实施例，利用围绕侧壁大通孔12的圆形冠部27形成在各个侧壁大通孔12的接头装置25，该圆形冠部27利用向外的冲压易发生塑性形变，从而形成突出边缘31。
将螺纹环38***到由突出边缘31形成的座子中，然后将其固定，或者用焊接点固定，或者采用在使头部部件材料稍微变形的方法进行固定。可以采用任何其它的装置来固定螺纹环，制止其转动。
或者，使圆形冠部27空着，以便可以利用焊接方法将其固定在相邻头部部件上。
因此，通过上述生产头部部件的方法和头部部件可以达到在前面引言中列举的目的。
该头部部件可以通过多次冲压步骤形成为一个单一件，没有熔铸方法产生的缺点，不需要将两个半壳彼此焊接起来，或者不需要封接头部部件的其它大尺寸部件。
这种特征可以减少生产时间和成本，从而可以得到高质量的产品，并且还可以应用便宜的而容易加工的钢铁材料。
由上述方法得到的头部部件外观好看，因此，可以尽量减少其它的精加工操作。

Claims (18)

1.一种制造加热器头部部件的方法，其特征在于，该方法包括：
提供一块金属板(1)；
深冲压上述金属板(1)，得到空心的模压件(2)，该模压件由底壁(3)和连着该底壁并包围该底壁的侧壁(4、5、14、15)形成，该侧壁形成一个开口侧(6)；
沿该开口侧(6)切去侧壁(4、5、14、15)，形成一个具有边缘(9)的空心件(8)，该边缘是整齐的，沿上述开口侧(6)延伸；
在两个相对侧壁(4、5)上形成侧壁大通孔(12)，由此得到有大孔的相对侧壁；
在各个侧壁大通孔(12)上安装连接装置(25)；
连着上述边缘(9)在有大孔的相对侧壁(4、5)上形成至少一个切口(16)；
在没有上述至少一个切口(16)的地方将至少两个芯子(18)***到上述边缘(9)的匹配区域(19)；
冲压出法兰(17)，该法兰沿上述至少一个切口中的每一切口延伸，位于上述芯子(18)之间，从而在上述边缘(9)的区域使该金属板沿上述芯子(18)密封，由此加宽了上述切口(16)；
从上述空心件中取出上述芯子(18)；
沿上述至少一个加宽的切口(16)的上述法兰(17)焊接上述边缘(9)，从而形成一系列分开的小孔(21)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将螺纹环(26)焊接在侧壁大通孔(12)的周围，由此在各个侧壁大通孔(12)上形成接头装置(25)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过向外加压圆形冠部(27)在各个侧壁大通孔(12)上形成接头装置(25)，该冠部沿各个侧壁大通孔(12)延伸，从而在各个有大孔侧壁(4、5)的各个侧壁上形成突出边缘(31)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将螺纹环(38)配置在由上述突出边缘(31)形成的座子内。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，上述向外加压是，在形成小孔(13)之前，将平的芯子(28)通过开口侧(6)***到上述空心件(8)中，上述芯子(28)具有浮动部件(29)，该部件配置成与各个侧壁通孔(12)相匹配，并可以交替地沿两个方向被向外推压，由此在上述圆形冠部(27)上形成突出边缘(31)，同时在空心件(8)的外部配置压模(30)，使其冲击空心件(8)，从而从外面形成突出边缘(31)。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，沿上述边缘(9)在上述有大孔相对侧壁(4、5)中的各个侧壁上形成彼此隔开的两个切口(16)，由此形成三个空着区域(19)，将三个芯子***到其位置与上述三个空着区域(19)相匹配的上述边缘(9)中。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将上述金属板(1)冲压成上述空心模压件(2)的冲压包括一系列相继的冲压步骤。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下步骤将管子部件(23)连接于上述头部部件：
将小圆筒(24)***到各个小孔(13)中，上述小圆筒(24)具有沿其外周面的槽，将易熔材料作的环形条(34)***到该槽中；
将要连接的各个管子部件(23)的头部套在小圆筒(24)的突出于相应小孔(13)的那部分圆筒上；
在靠近该小孔(13)的位置，加热各个管子部件(23)和头部部件之间的连接区域和易熔材料环形条(34)，由此采用低温焊接方法焊接头部部件和管子部件(23)。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述有大孔的侧壁(4、5)大于其它的无孔侧壁。
10.一种制造加热器头部部件的方法，其特征在于，该方法包括：
提供一块金属板(1)；
深冲压上述金属板(1)，得到一个空心模压件(2)，该模压件由底壁(3)以及连着该底壁(3)并包围该底壁的侧壁(4、5、14、15)构成，该侧壁形成开口侧(6)；
切去靠近上述开口侧(6)的侧壁(4、5、14、15)，形成具有边缘(9)的空心件(8)，该边缘(9)是整齐的，围绕上述开口侧(6)延伸；
在两个相对侧壁(4、5)中的各个侧壁上形成侧壁大通孔(12)，从而形成两个有大孔的相对侧壁；
沿上述边缘(9)在上述有大孔相对侧壁(4、5)中的各个侧壁上形成至少一个切口(16)；
在没有上述至少一个切口(16)的地方将至少两个芯子(18)***到区域(19)的上述边缘(9)中；
冲压出法兰(17)，该法兰围绕上述切口延伸，位于上述芯子(18)之间，从而使该金属板围绕上述芯子(18)在上述边缘(9)的区域中封闭，由此加宽上述切口(16)；
从上述空心件中除去上述芯子(18)；
沿上述加宽的至少一个切口(16)的上述法兰(17)焊接上述边缘(9)，从而形成彼此分开的小孔(21)；
在上述有大孔的两个相对侧壁(4、5)的各个侧壁的各个侧壁大通孔(12)上装上接头装置(25)。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，围绕上述侧壁大通孔(12)焊接螺纹环(26)，由此在各个侧壁大通孔(12)上形成接头装置(25)。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，上述有大孔的侧壁(4、5)大于其它无孔侧壁。
13.一种加热器的头部部件，形成为单一的空心件(8)，该空心件由底壁(3)、连着该底壁(3)并围绕该底壁的侧壁(4、5、14、15)和至少两个通到上述空心件(8)内部的两个小孔(13)构成，在两个相对侧壁(4、5)上形成至少一个侧壁大通孔(12)，由此形成两个有大孔的侧壁，其特征在于：
上述空心件(8)由深冲压金属板得到的一个单一部件构成；
上述小孔(13)由开口侧(6)冲压形成的边缘(9)构成，该开口侧对着上述空心件(8)的上述底壁(3)，在上述边缘(9)上形成切口(16)，该切口通过冲压加宽，由此形成冲压的法兰(17)，该法兰围绕该切口(16)，彼此焊接在一起，使上述小孔(13)分开；
在各个侧壁大通孔(12)上安装接头装置(25)。
14.如权利要求13所述的头部部件，其特征在于，在各个侧壁大通孔(12)上的接头装置(25)由螺纹环(26)构成，该螺纹环固定于相应的有大孔侧壁(4、5)上。
15.如权利要求13所述的头部部件，其特征在于，在各个侧壁大通孔(12)上的接头装置(25)包括围绕该侧壁通孔(12)向外伸出的圆形冠部(27)，由此形成突出边缘(31)。
16.如权利要求15所述的头部部件，其特征在于，该螺纹环(38)放置在由上述突出边缘(31)形成的座子内。
17.如权利要求13所述的头部部件，其特征在于，沿上述边缘(9)在上述有大孔相对侧壁(4、5)中的各个侧壁上形成切口(16)，该切口分开一定距离，由模压的法兰(17)包围，从而形成3个小孔(13)。
18.如权利要求13所述的头部部件，其特征在于，上述有大孔的侧壁(4、5)大于其它没有孔的侧壁。
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