Способ оребрения трубок теплообменников Советский патент 1990 года по МПК B21D53/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам оребрения трубчатых элементов.

Цель изобретения - снижение металлоемкости за счет уменьшения припусков на наружной поверхности трубок.

На фиг.1 представлено устройство для оребрения; на фиг.2 - схема подрезания слоя по цилиндрическим поверхностям и по параллельным поверхностям (тонкие линии).

Способ включает операции подрезания слоев материала на припусках наружной поверхности трубы и отгибку образуемых ребер, причем подрезание каждого слоя материала осуществляют срезом по цилиндрической поверхности с центром кривизны со стороны оси

трубы. Радиус кривизны определяют из соотношения

R

180-1

У

и

л-/ ок он ч li(arcsin - - arcsin -)

где 1 - длина кривой резания, мм; t - шаг ребер, мм; §ц- начальная толщина ребра на вершине, мм;

О,.- конечная толщина ребра в ос- I

новании, мм.

Для реализации способа можно использовать вертикально-Фрезерный станок, имеющий специальную фрезерную головку для преобразования вращательного движения шпинделя в возвратно-поступательное вертикальное движение ползуна.

ет

О 00

о о

СА5

Ползун 1 имеет две вертикальные боковые стенки с фигурными пазами 2, через которые проходят штифты 3, закрепленные на противоположных боковых стенках салазок 4, перемещаемых в неподвижной направляющей 5. Посредством штифтов 3 осуществляется преобразование вертикального возвратно-поступательного движения ползуна 1 в продольное возвратно-поступательное движение салазок 4,

В боковых стенках салазок 4 имеются продольные криволинейные пазы 6, радиус кривизны которых соответст- вует радиусу кривизны цилиндрической выпуклой поверхности, по которой производят подрезание слоя материала на припусках трубы, а в боковых стенках неподвижной направляющей 5 закреплены штифты 7, расположенные также по криволинейной траектории соответственно пазам 6.

За счет наличия криволинейных пазов 6 и соответственно расположенных им штифтов 7 обеспечивается требуемое движение режущего инструмента 8, закрепленного на салазках 4, по расчетной криволинейной траектории радиусом R. Дпя поддержки трубы 9 и подачи .ее на: заданный шаг t в .процессе изготовления ребер предусмотрена направляющая 10.

Способ осуществляют следующим образом.

Включают станок. Посредством пазов 2 и штифтов 3 вертикальное возвратно-поступательное движение ползуна 1 преобразуется в продольное возвратно-поступательное движение салазок 4 с закрепленным на них режущим инструментом 8.

Но так как перемещение салазок 4 осуществляется в направляющей 5 посредством продольных криволинейных пазов 6 и соответственно расположенных им штифтов 7, перемещение режущего инструмента 8 также осуществляется по криволинейной траектории. Вследствие чего происходит подреаа- ние слоя материала на припусках наружной поверхности трубы по цилиндрической поверхности расчетным радиусо и под заданным углом, а под другим углом осуществляется отгибка образованного ребра. Затем трубу 9 перемещают на шаг t и процесс повторяется. Пример. Оребрение производят на трубе плоскоовапьной из алюминиевого сплава, припуск на которое определяется по зависимости- ( - COSIS K) ,

где о( arcsin

Задают: О/к arcsin --,длину резания мм, толщину ребра у основания 0,3 мм, шаг ребра ,0 мм, толщину ребра у вершины О ,05 мм.

Для сравнения расчета произведены для среза по параллельным срезу плоскостям и по цилиндрической выпуклой поверхности.

Для среза равнотолщинных по высоте ребер толщиной ,3 мм определены угол резания сб и величина припуска f из следующих соотношений:

Oi arcsin - - arcsin ,

f, l-sinoC 1 г 3,00 мм.

Для среза ребер с переменной толщиной по высоте определены начальные углы резания конечные углы резания (х., величины припусков f и R (см. таблицу). В таблице приведена также ожидаемая экономия металла

1 7

Из результатов таблицы видно, что приближение к равнотолщинному ребру по высоте требует увеличения расхода металла. Переменная по высоте толщина ребра обеспечивает улучшение тепло- передающей способности теплообмен -.- ник а. Формула изобретения

1.Способ оребрения трубок теплообменников прямоугольного поперечного сечения с близко расположенными ребрами, включающий операцию подрезания слоев металла из припусков на наружной поверхности трубы и.отгибку образуемых ребер, отличающийс я тем, что, с целью снижения металлоемкости за счет уменьшения припусков на наружной поверхности трубы, подрезание каждого слоя осуществляют по цилиндрической поверхности, имеющей центр кривизны со стороны оси трубки.

2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что подрезание каждого слоя осуществляют по цилиндоичес51608003

кой поверхности, имеющей радиус кри-где I - длина кривой резания, мм;

визны R, определяемьй по зависимости. конечная толщина ребра в основании, мм;

180 1t шзг ребер, мм;

R SJ--,-5 начальная толщина ребра на

ITCarcsin -- - arcsin --)вершине, мм.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам оребрения трубчатых элементов. Цель изобретения -снижение металлоемкости за счет уменьшения припусков на наружной поверхности трубы. Оребрение производится подрезанием слоев металла по цилиндрической поверхности, имеющий центр кривизны со стороны оси трубки. Одновременно осуществляют отгибку ребра. Радиус кривизны определяют из соотношения R=180L/φ(ARCSINδ_K/T-ARCSINδ_K/T где L - длина кривой резания, мм

T - шаг ребер

δ_н - начальная толщина ребра на вершине

δ_к - конечная толщина ребра в основании. Переменная по высоте толщина ребра обеспечивает улучшение теплопередающей способности теплообменника. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

10

7 2

jbw CsNWOl