JP2014087823A - フィン成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィンをプレス成形する際に、フィンの頂部を凸凹のない均等な面にすることができるフィン成形装置を提供する。
【解決手段】 フィン成形装置は、板状のフィン材3を一対の金型1、2で挟んで押圧することで熱交換器に用いられる波状のフィンを成形する。一対の金型1、2の少なくとも一方に、フィン材3の供給方向に伸びる空気逃がし溝4を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱交換器のフィンを成形するフィン成形装置に関する。

従来のフィン成形装置としては、特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。
特許文献１に記載の従来のフィン成形装置は、プレス用の上下一対の金型と、金型の歯面に設けられたルーバを形成するカッターとから構成されている。帯板材が上下の金型間を通過する際に、金型の歯部に沿うように折り曲げられて折曲部とルーバとが略同時に構成されるようになっている。

また、特許文献２に記載の従来のフィン成形装置は、雄型突起部とこの両側に配置された入側及び出側押さえ板とが雄型に設けられ、この上下動に応じて開閉自在な第１及び第２金型部材が雌型に設けられ、第１及び第２金型部材が互いに接触し金型を形成した際に金型溝を形成する第１及び第２切欠き部が第１及び第２金型部材に設けられ、第１切欠き部に連続して形成された第１位置決め突起と、この隣に形成された第２位置決め突起と、これらの突起間に形成された位置決め溝とからなる位置決め部が第１金型部材に設けられ、雄型とともに降下された雄型突起部が金型溝に挿入されることで、雄型突起部と金型との間に供給された平板を波型に成形するように構成されている。また、この波型の成形の際に、平板が各押さえ板によって押圧されて、先行して成形された波型が位置決め溝に位置することで平板の位置決めが行われる。
第１及び第２リストライク突起と、これら間に形成されたリストライク溝とからなるリストライク体が出側押さえ板の下部に平板の送り方向に沿って変位可能に設けられ、雄型が下降された際、第１リストライク突起が位置決め溝に挿入されるとともに、リストライク溝に第２リストライク突起が挿入されることで、先行して成形された波型が上下同時リストライクされる。

特開２００２−２６３７３９号公報 特開２００９−７８２７６号公報

しかしながら、上記従来のフィン成形装置には、いずれも以下に説明するような問題がある。
上記公報には、直接開示されていないが、このような従来のフィン成形装置にあっては、プレス用の一対の金型でフィンを成形した後、下側の金型の谷部には孔が形成され、ここからスプリングで付勢されたエジェクタ・ピンが貫通するように金型の内部に配置されて、成形後、上側金型が上昇すると、エジェクタ・ピンで成形したフィンを下側の金型から離間するように押し上げるようにしている。

この場合、フィンをプレス成形する際、一対の金型で押圧されることでこれら間にあった空気の一部が孔に集まって来る。この場合、空気が完全に逃げきれず、空気を残したままの状態でプレスされるので、フィンの上記孔に相当する部分、すなわちフィンの頂部に凸状の打痕が発生する。
また、プレス成形を繰り返すと、加工油が下側の金型の上面に貯まるようになってその分面押圧力が大きくなり、フィンの頂部に凸状の打痕が発生する。
この打痕は上記孔の径が大きいほど製品（フィン）の変形が大きくなり、また逆に上記孔の径が小さいと製品に突き刺さるようになる。
このようにフィンの頂部に打痕を残すと、フィンの頂部が不均一な面となる結果、接合部材との間で結合不良が発生するという問題が生じる。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、フィンをプレス成形する際に、フィンの頂部を凸凹のない均等な面にすることができるようにしたフィン成形装置を提供することにある。

この目的のため、本発明のフィン成形装置は、
板状のフィン材を一対の金型で挟んで押圧することで熱交換器に用いられる波状のフィンを成形するフィン成形装置において、
一対の金型の少なくとも一方に、フィン材の供給方向に伸びる空気逃がし溝を設けた、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、空気逃がし溝を設けた方の金型が、空気逃がし溝に沿ってフィン材の供給方向に垂直な方向に互いに分割されている、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、空気逃がし溝が、フィン材の供給方向に垂直な方向の中央より右側及び／又は左側における金型の側方に配置されている、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、空気逃がし溝のフィン材の供給方向に垂直な方向の中央より右側及び／又は左側の部分の端部が、大気に開放されている、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、空気逃がし溝を介してフィン材に空気を吹き付けてフィン材を金型から離間させる空気供給部を備えている、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、フィンが、インナ・フィンである、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、本発明のフィン成形方法は、
板状のフィン材を一対の金型で挟んで押圧することで熱交換器に用いられる波状のフィンを成形するフィン成形方法において、
フィン材を一対の金型で挟んで押圧する際、一対の金型の少なくとも一方に設けた、フィン材の供給方向に伸びる空気逃がし溝から、金型間にある空気を金型の外側へ逃がすようにした、
ことを特徴とする。

本発明のフィン成形装置にあっては、フィン材を一対の金型で挟んで押圧する際、金型間にあった空気や加工油は、空気逃がし溝から金型の外側へ逃がすことができる。このため、空気や加工油が残留して発生するフィン頂部の打痕の発生を防止でき、フィンをプレス成形する際に、フィンの頂部を凸凹のない均等な面にしてフィンと接続部材との結合を良好に行うことができるようになる。

また、本発明のフィン成形装置にあっては、空気逃がし溝を設けた方の金型が、空気逃がし溝に沿ってフィン材の供給方向に垂直な方向に互いに分割されるので、金型に容易に空気逃がし溝を形成することができ、またフィン材を金型から離間させる空気を供給する通路等を金型の分割部に配置することも可能となる。

また、本発明のフィン成形装置にあっては、空気逃がし溝が、フィン材の供給方向に垂直な方向の中央より右側及び／又は左側に配置されているので、使用条件や環境に応じて空気の排出を適宜行うことが可能となる。

また、本発明のフィン成形装置にあっては、空気逃がし溝のフィン材の供給方向に垂直な方向の中央より右側及び／又は左側の部分の端部が、大気に開放されているので、金型間の空気を容易に大気へ放出することが可能となり、空気抜きがより確実に行える。

また、本発明のフィン成形装置にあっては、空気逃がし溝を介してフィン材に空気を吹き付けてフィン材を金型から離間させる空気供給部を備えているので、空気逃がし溝を介してプレス中における金型間の空気を逃がすことができるとともに、プレス後に空気逃がし溝を介して空気供給部からフィン材に空気を供給することで、フィン材を金型から離間させることができるようになる。

また、本発明のフィン成形装置にあっては、熱交換器のインナ・フィンを成形するのに最適である。

また、本発明のフィン成形方法では、フィン材を一対の金型で挟んで押圧する際、一対の金型の少なくとも一方に設けた、フィン材の供給方向に伸びる空気逃がし溝から、金型間にある空気を金型の外側へ逃がすようにしたので、空気や加工油が残留して発生するフィン頂部の打痕の発生を防止でき、フィンをプレス成形する際に、フィンの頂部を凸凹のない均等な面にしてフィンと接続部材との結合を良好に行うことができるようになる。

本発明の実施例１に係るフィン成形装置のフィン成形状態の、図２のI-I線に沿ってみた側面断面図である。 実施例１のフィン成形装置の平面図である。 実施例１のフィン成形装置の、図２のIII-III線に沿ってみた側面断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

まず、実施例１のフィン成形装置の全体構成を説明する。
図１〜図３に示すように、この実施例１のフィン成形装置は、上側金型（パンチ）1と、下側金型（ダイ）2と、からなる一対の金型を備えている。
上側金型１は、図示しない油圧装置により上下動可能であり、下側金型2は固定されている。
また、下側金型2は、図２に示すように、フィン材3の供給方向に沿って、この供給方向に垂直な方向の中有王で分割された第１下側金型2aと第２下側金型とがこれらの分割部にて互いに付き合わされて構成されている。

上側金型1の下面には、フィン部材3の山部31を形成するための凹部11と、フィン部材3の谷部32を形成するための凸部12と、これらを連結する傾斜部13とのが設けられている。

同様に、下側金型2の下面には、フィン部材3の谷部32を形成するため凹部21と、フィン部材3の山部31を形成するための凸部22と、これらを連結する傾斜部23とのが設けられている。
なお、実施例１では、上側金型1の凹部11および下側金型2の凸部22は、それぞれ２個ずつ形成されているが、この個数に限られない。

下側金型2の幅方向（図２中上下方向であり、フィン材3の供給方向でもある）には、第１下側金型2Aと第２下側金型2Bとの分割部に沿って、２つの凸部22を通りこれらを超えて下側金型2の幅方向側端部の近くまで空気逃がし溝4が設けられている。
この空気逃がし溝4の幅は、フィン材3の板厚分以下に設定する。

また、分割部の下側には、空気排出路5が設けられて、空気供給部6から供給される空気を、空気逃がし溝4を介して成形を終えたフィン材3に吹き付け、このフィン材3を下側金型2から離間させることができるように構成されている。

上記のように構成された実施例１のフィン成形装置にあっては、上側金型1が上昇された状態にあるとき、板状のフィン材3が上側金型1と下側金型2との間に運ばれて、下側金型2の上面上に置かれる。
なお、図示しないが、フィン材3はその上流側がテンション付与装置でテンションを与えられ、またその下流側が位置決めされる。

この後、上側金型1を下側金型2に向けて下降させ、この凹部11と下側金型2の凸部22とで、また、上側金型1の凸部12と下側金型2の凹部21とで、それぞれフィン材3の山部31、谷部32をプレス形成する。
このプレス時、上側金型1と下側金型2の間にあった空気はこれらの側方から逃げるものの、一部はフィン材3と下側金型2の間に残る。なお、フィン材3と上側金型1との間は、上側金型1の下降によりそれらはすぐ接触して押圧されるので残留空気は、フィン材3と下側金型2の間の残留空気に比べて無視できる。

フィン材3と下側金型2の間に残った空気や加工油は、下側金型2の両側端間に延在する空気逃がし溝4を経て下側金型2の両側端から大気中へ放出される。
したがって、フィン材3の山部31谷部32に打痕が生じることはなく、それらの面はいわゆる面一、すなわち凸凹がないスムーズな面となる。
この成形されたフィン材3は、下流側で所定の長さにカットされて熱交換器のインナ・フィンとなる。なお、これらの間でフィン材のリストライクを行うようにしても良い。この場合にも、空気逃がし溝4を利用することが可能である。

以上、説明したように、実施例１のフィン成形装置およびフィンの成形方法は、以下に示す効果を得ることができる。
下側金型2の凸部22を通りこれらを超えて下側金型2の幅方向側端部の近くまで空気逃がし溝4が設けられているので、上側金型１と下側金型2とでフィン材3をプレス成形する際、これら間にあった空気や加工油を、空気逃がし溝4を経て金型の外側の大気中へ放出することができ、フィン材3に打痕が発生するのを防ぐことができる。

空気逃がし溝4は、下側金型2の端部間にわたって設けてあるので、残留空気等を大気中まで導くことが可能である。
また、空気逃がし溝4は、下側金型2を構成する第１下側金型2Aと第２下側金型2bとの突き合わせ箇所である分割部に形成したので、空気逃がし溝4の加工が容易になる。さらに、分割部を空気流路として活用できる。

空気供給部6を設けて空気逃がし溝4からフィン材4の下面に空気を吹き付けることで、成形を終えたフィン材3を下側金型2から容易に離間させることができ、フィン材3を次の工程へ搬送するのが容易となる。

以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。

たとえば、空気逃がし溝4は、上側金型3の方にも設けることができる。
また、その形状、数、配置は使用条件や目標等に合わせて適宜設定することができる。たとえば、フィン材3の供給方向に垂直な方向の右側、左側、あるいは両方でもよい。

また、上型金型1を固定し、下側金型2を上下動させるようにしてもよい。あるいは、金型は上下に配置するのではなく、左右に配置するようにしてもよい。
また、フィンはインナ・フィン以外でもよい。

1 上側金型
11 凹部
12 凸部
13 傾斜部
2 下側金型
2A 第１下側金型
2B 第２下側金型
21 凸部
22 凹部
23 傾斜部
3 フィン材
31 山部
32 谷部
4 空気逃がし溝

Claims (7)

1. 板状のフィン材を一対の金型で挟んで押圧することで熱交換器に用いられる波状のフィンを成形するフィン成形装置において、
   前記一対の金型の少なくとも一方に、前記フィン材の供給方向に伸びる空気逃がし溝を設けた、
   ことを特徴とするフィン成形装置。
2. 請求項１に記載のフィン成形装置において、
   前記空気逃がし溝を設けた方の金型は、前記空気逃がし溝に沿って前記フィン材の供給方向に垂直な方向に互いに分割されている、
   ことを特徴とするフィン成形装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のフィン成形装置において、
   前記空気逃がし溝は、前記フィン材の供給方向に垂直な方向の中央より右側及び／又は左側における金型の側方に配置されている、
   ことを特徴とするフィン成形装置。
4. 請求項３に記載のフィン成形装置において、
   前記空気逃がし溝の前記フィン材の供給方向に垂直な方向中央より右側及び／又は左側の部分の端部が、大気に開放されている、
   ことを特徴とするフィン成形装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のフィン成形装置において、
   前記空気逃がし溝を介して前記フィン材に空気を吹き付けて前記フィン材を前記金型から離間させる空気供給部を備えている、
   ことを特徴とするフィン成形装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のフィン成形装置において、
   前記フィンは、インナ・フィンである、
   ことを特徴とするフィン成形装置。
7. 板状のフィン材を一対の金型で挟んで押圧することで熱交換器に用いられる波状のフィンを成形するフィン成形方法において、
   前記フィン材を前記一対の金型で挟んで押圧する際、前記一対の金型の少なくとも一方に設けた、前記フィン材の供給方向に伸びる空気逃がし溝から、前記金型間にある空気を前記金型の外側へ逃がすようにした、
   ことを特徴とするフィン成形方法。

Images