用于加工三维肋片换热板的设备制造技术

本发明专利技术提供了一种加工三维肋片换热板的设备，包括机床主体，在机床主体的床头箱内设置有驱动机构和曲柄连杆机构，曲柄连杆机构一端连接驱动机构，另一端连接刀杆的输入端，驱动机构与曲柄连杆机构共同推动刀杆在水平方向上做往复运动；在刀杆输出端设置有刀具，在刀具上配合设置有进刀机构，刀具的刀齿带有楔角，在进刀机构内设置有斜块，刀具的上端面可沿着斜块的斜面滑动，且通过驱动机构、曲柄连杆机构、刀杆、刀具与进刀机构的相互配合可驱动刀齿斜向或垂向切入。采用本发明专利技术能够在厚度为0.5‑1mm的基体板上加工出肋片与基体板成20‑90°夹角的三维肋片换热板，突破了换热元件的加工厚度极限，攻克了超薄型换热板加工的世界性难题。

Equipment for processing three dimensional fin heat exchanger

The invention provides a device for machining a three-dimensional fin heat exchanger, including the main body of a machine tool. A driving mechanism and a crank and connecting rod mechanism are set in the head box of the main body of the machine. The end of the crank and connecting rod mechanism is connected to the driving mechanism, the other end is connected with the input end of the knife rod. The driving mechanism and the crank and connecting rod mechanism jointly promote the knife rod in the water. There is a reciprocating movement on the square direction; a cutter is set at the end of the cutter bar, a cutter mechanism is set on the cutter, the cutter tooth with wedge angle, and the oblique block is set in the cutter mechanism. The upper end face of the cutter can slide along the inclined plane of the inclined block, and through the driving mechanism, the crank rod mechanism, the knife rod, the cutter and the cutter machine. The mutual fit of the structure can drive the cutter teeth in oblique or vertical direction. The invention can be used to produce a three-dimensional fin heat exchanger with a rib and a 90 degree angle between the rib and the base plate on a substrate with a thickness of 0.5 1mm, which breaks through the thickness limit of the heat transfer element and overcomes the worldwide problem of the ultra-thin heat exchanger.

【技术实现步骤摘要】
用于加工三维肋片换热板的设备
本专利技术涉及一种刨削/推削加工设备，具体涉及一种用于加工三维肋片换热板的设备。
技术介绍
现有的平板肋化壁面产品(换热板)通常是在基体表面设置有凸起/突出的翘片(所述凸起/突出的翘片又称之为肋片)，其加工制造方法一种是通过模具进行挤压、铸造等在平板基体表面形成凸出的翘片，另一种是对平板型材通过铣削加工形成凸出的翘片，还有在平板基体表面钎焊叠加制成凸起的翘片。由于通过模具进行挤压、铸造而成以及通过铣削设备加工形成的平板肋化壁面产品比较粗糙，难以满足在特殊场合使用的三维肋片换热板；即使是通过钎焊制成的凸起翘片，其肋壁换热效率也较低。更为重要的是，专利技术人并未发现现有技术中具有能够加工出与基体板一体成型且肋片带有斜度的超薄(基体厚度为0.5-1mm)型三维肋片换热板的专用设备。基于现有加工换热板的设备存在的缺陷等问题，专利技术人开发了一种新型的用于加工三维肋片换热板的设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于加工三维肋片换热板的设备，使得加工出的三维肋片换热板的换热效率大幅增加。除特殊说明外，本专利技术所述方向以附图中所示方向为准，本专利技术所述楔角是指刀齿的刀齿的上端面与刀齿的下端面形成的夹角，本专利技术所述轴向是指依附图所示刀杆的水平运动方向，本专利技术所述斜向是指依附图所示沿着水平面与垂直面之间的射线所指的方向。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：用于加工三维肋片换热板的设备，包括主要由床身、床身导轨和设置在床身导轨上的床头箱构成的机床主体，在床头箱内设置有驱动机构和连接在驱动机构输出端的曲柄连杆机构，曲柄连杆机构一端连接驱动机构，另一端连接在刀杆的输入端，驱动机构与曲柄连杆机构共同推动刀杆在水平方向上做往复运动；在刀杆的输出端设置有刀具，在刀具上配合设置有进刀机构，其特征在于：刀具的刀齿带有楔角，在进刀机构内设置有斜块，刀具的上端面可沿着斜块的斜面滑动，且通过驱动机构、曲柄连杆机构、刀杆、刀具与进刀机构的相互配合可使刀齿斜向或垂向切入。采用上述技术方案加工/制得的三维肋片换热板的换热效率高，相对于光壁形式的板式换热器，其肋化面积大幅增加，体积大幅减小，单相流体换热系数大幅提高。此外，采用上述技术方案加工/制备三维肋片换热板，仅采用推刨刻切一道工序，就可把各种金属材质的平板加工成三维肋片换热板，制造工艺简便。为进一步提高加工/制得的三维肋片换热板的换热效率，上述刀齿的楔角θ为57-63°。将刀齿的楔角θ设置为57-63°，不仅能够使刀齿的斜面能够向工件表面位移并沿斜块的斜面向右推进逐渐切入工件材料，而且在切削流的作用下，切入部分竖直向工件表面翘曲，形成带角度和弧度的立体三维肋片。为进一步提高加工/制得的三维肋片换热板的换热效率，同时精确调整刀具的运动轨迹，上述刀具通过拔齿机构连接在刀杆的输出端，且拔齿机构可沿着刀杆轴向旋转调节刀具。进一步地，上述拔齿机构包括设置在刀杆上的拔齿导轨，用于调节刀具相对于工件高度的传动丝杆，以及用于驱动刀具在水平方向上做往复运动的伺服电机。为进一步提高加工/制得的三维肋片换热板的换热效率，上述刀具包括刀体和刀片，刀片通过刀体连接在拔齿机构上，刀片尖部设置有呈间隔排列的多颗刀齿，优选地，所有相邻的刀齿等间距排列，且刀齿的宽度为0.5-5mm；且在刀体的中部的下端面设置有凹槽；优选为U型凹槽。此结构还能够减小刀具的刚度，使得刀具具有一定的弹性变形能力。上述机床主体还包括连接在床头箱上且与床身导轨平行的副导轨，上述进刀机构垂直设置在副导轨与床身之间。此结构能够对副导轨起支撑作用，并稳固床身导轨与副导轨的平行度。进一步地，上述进刀机构包括进刀支架，进刀支架的上端面与副导轨相连，进刀支架的下端面固定在床身上；在进刀支架上设置有与床身导轨垂直的且能够上下调节斜块高度的进刀丝杆，进刀丝杆下端连接在斜块上，斜块通过斜块安装座安装在进刀支架上。此结构能够精确调节刀具的运动轨迹。根据本专利技术的实施方案，在刀具与床身导轨之间自上而下顺次设置有第一托板和第二托板，且工件可贴合在第一托板上。为防止工件在加工过程中产生拉伸变形和切削热变形，在第一托板上设置有真空腔以及与真空腔连通的真空泵，且在真空状态下，工件的下端面可贴合固定在第一托板的上端面。此结构还能够矫正工件的不平整度，起到柔性调节的作用，达到优异的固定效果，减少工装对工件繁琐的紧固工序，提高装夹的效率。进一步地，在床身导轨上设置有带动工件水平移动的工件进给机构。有益效果采用本专利技术所述用于加工三维肋片换热板的设备，可将平板工件加工/制得在基体板上形成相互错位排列的构造且其肋片与基体板之间形成20-90°夹角的三维肋片换热板；其特定的构造使得流经肋片表面的流体能够形成绕流、翻越流、扰流或混流，流体阻力小，通透性好，进而能够大幅提高换热效率。相比于光壁式的板式换热器，其肋化面积是光壁换热板表面积的2.5-30倍，材料节省30-80％，体积减小20-90％，单相流体换热系数提高2-6倍。相比于现有挤压、铸造、铣削设备，采用本专利技术所述用于加工三维肋片换热板的设备，仅需推刨刻切一道工序，就可把各种金属材质的平板加工成三维肋片换热板，制造工艺简便，使得生产成本大幅降低。相比于现有钎焊加工带凸起翘片换热板的设备，采用本专利技术所述用于加工三维肋片换热板的设备加工/制得的三维肋片换热板不存在接触缝隙，无接触热阻，也不夹杂其他材料，确保了三维肋片换热板的导热系数的一致性和均匀性。采用本专利技术所述用于加工三维肋片换热板的设备，能够在厚度为0.5-1mm的基体板上加工出深度为0.3mm的凹槽，极大程度的缩小了基体板的厚度和换热板的体积，突破了换热元件的加工厚度极限，攻克了超薄型换热板加工的世界性难题。本专利技术所述用于加工三维肋片换热板的设备不仅能够实现工件加工深度、加工位置的精确调节，而且能够防止工件变形，稳定性好，生产效率高。采用本专利技术所述用于加工三维肋片换热板的设备加工/制得的三维肋片换热板平整光滑，质量可靠。附图说明图1是本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备的示意图；图2是本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备的刀具的结构示意图；图3是本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备的刀齿的结构示意图；图4是本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备的拔齿机构的示意图；图5是本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备进刀机构的示意图；图6是本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备加工工艺过程的示意图；图7是采用本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备加工出的三维肋片换热板的示意图(一)；图8是采用本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备加工出的三维肋片换热板的示意图(二)；图9是本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备的刀具的立体结构示意图。图10是采用本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备加工出的三维肋片换热板的示意图(三)；图11是采用本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备加工出的三维肋片换热板的示意图(四)；图12是采用本专利技术用于加工三维肋片换热板的设备加工出的三维肋片换热板的示意图(五)。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的原理及其核心思想，并非对本专利技术保护范围的限定。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于加工三维肋片换热板的设备，包括主要由床身(1)、床身导轨(2)和设置在床身导轨(2)上的床头箱(3)构成的机床主体，在床头箱(3)内设置有驱动机构和曲柄连杆机构，曲柄连杆机构一端连接驱动机构，另一端连接在刀杆(5)的输入端，驱动机构与曲柄连杆机构共同推动刀杆(5)在水平方向上做往复运动；在刀杆(5)的输出端设置有刀具(4)，在刀具(4)上配合设置有进刀机构(8)，其特征在于：刀具(4)的刀齿(403)带有楔角，在进刀机构(8)内设置有斜块(804)，刀具(4)的上端面可沿着斜块(804)的斜面滑动，且通过驱动机构、曲柄连杆机构、刀杆(5)、刀具(4)与进刀机构(8)的相互配合可使刀齿(403)斜向或垂向切入。

【技术特征摘要】
1.用于加工三维肋片换热板的设备，包括主要由床身(1)、床身导轨(2)和设置在床身导轨(2)上的床头箱(3)构成的机床主体，在床头箱(3)内设置有驱动机构和曲柄连杆机构，曲柄连杆机构一端连接驱动机构，另一端连接在刀杆(5)的输入端，驱动机构与曲柄连杆机构共同推动刀杆(5)在水平方向上做往复运动；在刀杆(5)的输出端设置有刀具(4)，在刀具(4)上配合设置有进刀机构(8)，其特征在于：刀具(4)的刀齿(403)带有楔角，在进刀机构(8)内设置有斜块(804)，刀具(4)的上端面可沿着斜块(804)的斜面滑动，且通过驱动机构、曲柄连杆机构、刀杆(5)、刀具(4)与进刀机构(8)的相互配合可使刀齿(403)斜向或垂向切入。2.根据权利要求1所述的用于加工三维肋片换热板的设备，其特征在于：所述刀齿(403)的楔角为57-63°。3.根据权利要求1或2所述的用于加工三维肋片换热板的设备，其特征在于：所述刀具(4)通过拔齿机构(7)连接在所述刀杆(5)的输出端，且所述拔齿机构(7)可沿着所述刀杆(5)轴向旋转调节刀具(4)；所述拔齿机构(7)包括设置在所述刀杆(5)上的拔齿导轨(704)，用于调节所述刀具(4)相对于工件(6)高度的传动丝杆(702)，以及用于驱动所述刀具(4)在水平方向上做往复运动的伺服电机(705)。4.根据权利要求3所述的用于加工三维肋片换热板的设备，其特征在于：所述刀具(4)包括刀体(401)和刀片(402)，所述刀片(402)尖部设置有呈间隔排列的多颗刀齿，刀片(402)通过刀体(401)连接在所述拔齿机构(7)上，且在刀体(401)中部的下端面设置有凹槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王键，
申请(专利权)人：重庆市商顺换热设备有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50