本發(fā)明涉及扁管生產(chǎn)，具體涉及一種扁管成型裝置和成型方法。

背景技術(shù)：

1、微通道扁管1是一種高效的換熱元件，其廣泛應(yīng)用于汽車、空調(diào)、風(fēng)電儲(chǔ)能以及散熱器行業(yè)。微通道扁管1的工作原理是利用微型通道的高傳熱性能將流體或外界環(huán)境的溫度快速降低或升高。由于微通道扁管1的表面積比傳統(tǒng)管道大得多，因此可以在單位時(shí)間內(nèi)傳遞更多的熱量，從而實(shí)現(xiàn)更高的傳熱效率。

2、微通道扁管1常用于新能源電池包的散熱系統(tǒng)，如圖1至圖3所示，將扁管1擠壓成s形結(jié)構(gòu)包裹住每顆電池11，扁管1內(nèi)部通入冷媒，能夠提高散熱系統(tǒng)的整體散熱效率。現(xiàn)有的s形的扁管1的成型方式一般采用剛性的沖壓模具對(duì)管材一次沖壓成型，由于管材為空心結(jié)構(gòu)且金屬在被沖壓時(shí)會(huì)發(fā)生延展，因此需要考慮扁管1在受壓后在長(zhǎng)度方向、徑向兩個(gè)方向上的延展，而如果扁管1在成型時(shí)無(wú)法適度延展就會(huì)引發(fā)成型后的扁管1厚度、寬度不均勻，變形量過(guò)大或過(guò)小。

3、為了克服上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中提出“柔性沖壓”的解決方案，如授權(quán)公告號(hào)為cn221362284u的中國(guó)專利文件中公開的一種波形扁管沖壓模具成型結(jié)構(gòu)，該沖壓模具包括上下相對(duì)分布的上模組件、下模組件、設(shè)置在上模組件內(nèi)的彈簧箱，該現(xiàn)有技術(shù)中的上模組件中的上模成型塊為橫向并列、從中間往兩邊依次呈高度遞減排列設(shè)置的多個(gè)分體模塊，彈簧箱能夠提供上下方向的彈性力且輸出端連接上模成型塊的各分體模塊，使各個(gè)分體模塊能夠進(jìn)行上下伸縮移動(dòng)。該沖壓模具可以對(duì)波型扁管進(jìn)行分次成型，通過(guò)中間往兩側(cè)開始成型，防止同步?jīng)_壓時(shí)因材料延展不夠而導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題，但是這種沖壓模具的彈簧箱及活動(dòng)安裝的分體結(jié)構(gòu)的上模成型塊的結(jié)構(gòu)極復(fù)雜，在大批量、長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中的需要較高的維護(hù)成本。

4、另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中還提出了在管的空腔中填充液體進(jìn)行“柔性支撐”的解決方案，例如授權(quán)公告號(hào)為cn100475376c的中國(guó)專利文件公布了一種管件成型方法，該方法包含步驟：將一管材彎折形成特定外形的一加工管件；將至少一填充流體注入該加工管件內(nèi)部，并封閉該加工管件的二端；利用一沖壓模具裝置對(duì)該加工管件進(jìn)行沖壓，以形成特定外形的一成型管件；及開啟該成型管件的至少一端，以排除該成型管件內(nèi)部之填充流體。該發(fā)明能夠相對(duì)降低制造困難度及降低設(shè)備成本，降低加工控制的難度，同時(shí)能夠確保管件加工品質(zhì)。然而上述方法在實(shí)施過(guò)程中還具有一定的缺陷：1、上述方法使用時(shí)管件的兩端需要通過(guò)焊接、螺設(shè)、黏結(jié)或沖壓等方式加以封閉，管件沖壓成型后再割除管件的兩端，這使得管件的成型過(guò)程較為繁瑣和復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致管件的成型效率較低；2、該方法通過(guò)管件內(nèi)部填充的流體和外部沖壓模具對(duì)管件的共同擠壓完成管件的成型，然而管件在擠壓成型的過(guò)程中，其內(nèi)部可能會(huì)因?yàn)榻饘俨牧系牟痪鶆蛄鲃?dòng)或模具的擠壓作用而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)氣孔、夾雜或裂紋等缺陷，影響管件的質(zhì)量和使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種扁管成型裝置，目的在于以較高的工作效率消除管件沖壓成型時(shí)其內(nèi)部因塑性形變產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。

2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種扁管成型裝置采用如下技術(shù)方案：

3、一種扁管成型裝置，包括用于沖壓扁管成型的沖壓組件、管件注排系統(tǒng)，沖壓組件包括上下兩個(gè)沖壓模、驅(qū)動(dòng)裝置和限位裝置，管件注排系統(tǒng)包括位于扁管兩端用于封堵扁管的兩個(gè)堵頭裝置和用于向扁管內(nèi)注入/排出流體的流體供應(yīng)裝置；

4、各個(gè)堵頭裝置均包括堵頭座、連接頭和密閉裝置，所述堵頭座包括座體、位于座體端部供扁管端頭插入的插接孔和位于座體內(nèi)且與插接孔連通的流體通道，所述連接頭安裝在座體上，用于聯(lián)結(jié)流體通道和流體供應(yīng)裝置；

5、所述密閉裝置包括在遠(yuǎn)離插接孔孔口的方向上依次同軸設(shè)置于插接孔內(nèi)的擋止件、密封圈、壓緊環(huán)和驅(qū)動(dòng)器，密封圈內(nèi)具有左右延伸的供扁管的端頭插入的內(nèi)孔，擋止件用于阻擋密封圈向插接孔的孔口移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)壓緊環(huán)軸向壓縮密封圈，使密封圈抱緊扁管端頭以形成插接孔與扁管端頭之間的密封。

6、本發(fā)明的扁管成型裝置通過(guò)在扁管的兩端設(shè)置堵頭組件和流體供應(yīng)裝置，能夠在扁管在擠壓成型的同時(shí)向扁管內(nèi)部注入不同溫度的流體。當(dāng)扁管在沖壓模的沖壓作用下產(chǎn)生塑性形變時(shí)，通過(guò)向扁管內(nèi)部通入高溫流體能夠提高扁管的溫度，從而及時(shí)消除扁管在沖壓成型過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。當(dāng)扁管完成沖壓成型時(shí)，向扁管內(nèi)通入低溫流體能夠迅速降低扁管的溫度，提高扁管強(qiáng)度的同時(shí)也能夠提高扁管的生產(chǎn)效率。本發(fā)明的扁管成型裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較高的工作效率。

7、進(jìn)一步地，所述密閉裝置的擋止件為蓋板，蓋板上具有供扁管端頭插入的插孔，蓋板固定在座體端部以配合壓緊環(huán)壓縮密封圈。

8、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)器包括驅(qū)動(dòng)件、頂推結(jié)構(gòu)和推桿，頂推結(jié)構(gòu)包括插接在流體通道內(nèi)的連接板和套設(shè)在連接板外周面上用于封閉流體通道的密封環(huán)，連接板固定在驅(qū)動(dòng)件的輸出端上，推桿固定在連接板端部以在驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)下頂推壓緊環(huán)。

9、進(jìn)一步地，所述堵頭裝置還包括位于座體下方的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括滑軌、滑塊和限位組件，座體通過(guò)滑塊左右滑動(dòng)安裝在滑軌上且具有用于擴(kuò)大空間以便于扁管端頭裝入模具的打開位和與扁管端頭插接配合的插接位，限位組件用于在座體處于插接位時(shí)固定座體的位置。

10、進(jìn)一步地，所述限制裝置包括止退板，止退板位于座體遠(yuǎn)離沖壓模的一側(cè)，止退板下端具有用于使止退板插裝在滑軌上的插銷，以在扁管沖壓時(shí)擋止座體。

11、進(jìn)一步地，其特征在于，所述流體供應(yīng)裝置包括流體源、連接管道和注排控制器，流體源包括冷卻水源、蒸汽源和壓縮空氣源，連接管道用于連接流體源和兩個(gè)堵頭裝置的連接頭以形成流體回路，注排控制器包括安裝在連接管道上的閥門和用于控制閥門啟閉以控制流體供給與回流的控制器。

12、進(jìn)一步地，還包括沖壓模注排系統(tǒng)，各個(gè)所述沖壓模均包括起承載作用的模座和用于配合沖壓扁管的模塊，模塊安裝在模座上，模塊包括多個(gè)分體模塊，各個(gè)分體模塊依次對(duì)接組成模塊；

13、所述沖壓模注排系統(tǒng)包括注排管道和位于各個(gè)分體模塊內(nèi)的多個(gè)流體腔，所述注排管道用于連通各個(gè)流體腔和流體源而形成流體回路。

14、進(jìn)一步地，所述限位裝置包括限位柱和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，限位柱用于限制兩個(gè)沖壓模沖壓面的最小距離，以避免損壞扁管，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括多組導(dǎo)向柱和導(dǎo)向套，導(dǎo)向套套設(shè)在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向柱上以保證兩個(gè)沖壓模的沖壓精度。

15、本發(fā)明所提供的一種扁管成型裝置的有益效果是：

16、1、本發(fā)明的扁管成型裝置通過(guò)在扁管的兩端設(shè)置堵頭組件和流體供應(yīng)裝置，能夠在扁管在擠壓成型的同時(shí)向扁管內(nèi)部注入不同溫度的流體。當(dāng)扁管在沖壓模的沖壓作用下產(chǎn)生塑性形變時(shí)，通過(guò)向扁管內(nèi)部通入高溫流體能夠提高扁管的溫度，從而及時(shí)消除扁管在沖壓成型過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。當(dāng)扁管完成沖壓成型時(shí)，向扁管內(nèi)通入低溫流體能夠迅速降低扁管的溫度，提高扁管強(qiáng)度的同時(shí)也能夠提高扁管的生產(chǎn)效率。本發(fā)明的扁管成型裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較高的工作效率。

17、2、通過(guò)采用壓緊環(huán)頂推密封圈的方式，使密封圈因軸向壓縮產(chǎn)生徑向膨脹，進(jìn)而能夠封閉扁管外側(cè)的流體通道，保證了扁管在擠壓成型時(shí)的氣密性；同時(shí)在密封圈未被頂推時(shí)，扁管能夠流暢的插入密封圈內(nèi)，提高了扁管成型工序的流暢性。

18、3、流體供應(yīng)裝置的設(shè)置使得堵頭裝置能夠根據(jù)不同工序的需要通過(guò)控制器向扁管內(nèi)自動(dòng)通入確定的流體，提高了扁管成型裝置的自動(dòng)化程度，進(jìn)而提高了扁管的生產(chǎn)效率。

19、4、通過(guò)將沖壓模設(shè)置為多個(gè)分體模塊對(duì)接組成，使得作業(yè)人員能夠根據(jù)扁管的尺寸調(diào)整沖壓模的尺寸，提高了扁管成型裝置的適用性。

20、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種扁管成型方法采用如下技術(shù)方案：

21、一種扁管成型方法，具體步驟如下：

22、a、在上下兩個(gè)沖壓模之間放入扁管，將扁管的兩個(gè)端部分別插入兩個(gè)堵頭座的插接孔內(nèi)；

23、b、控制密閉裝置封閉扁管的兩個(gè)端部，然后通過(guò)流體供應(yīng)裝置向流體通道內(nèi)通入高溫流體，對(duì)扁管進(jìn)行預(yù)熱；

24、c、達(dá)到確定的預(yù)熱溫度后，驅(qū)動(dòng)裝置控制上側(cè)的沖壓模下壓，將扁管擠壓成型，達(dá)到預(yù)定成型參數(shù)后，停止高溫流體的輸入，控制流體供應(yīng)裝置向扁管內(nèi)通入低溫流體，將扁管冷卻至確定溫度；

25、d、扁管冷卻完成后，停止低溫流體的輸入，控制流體供應(yīng)裝置向扁管內(nèi)通入壓縮空氣，吹除扁管內(nèi)的流體，然后停止輸入壓縮空氣，控制驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)上側(cè)的沖壓模上移，然后取出扁管。

26、進(jìn)一步地，所述扁管成型裝置還包括用于向沖壓模的模塊中注入/排出流體的沖壓模注排系統(tǒng)；所述步驟b還包括：扁管的兩個(gè)端部封閉后，向模塊內(nèi)通入高溫流體以預(yù)熱模塊；

27、步驟c還包括：達(dá)到確定的預(yù)熱溫度后停止模塊內(nèi)高溫流體的通入，向模塊內(nèi)通入低溫流體，將模塊冷卻至確定溫度；

28、步驟d還包括：模塊冷卻完成后，停止模塊內(nèi)低溫流體的輸入，向模塊內(nèi)通入壓縮空氣，吹除沖壓模內(nèi)殘留的流體。

29、本發(fā)明所提供的一種扁管成型方法的有益效果是：

30、1、通過(guò)在扁管沖壓成型的同時(shí)向扁管內(nèi)持續(xù)通入高溫流體，能夠提高扁管沖壓成型時(shí)的溫度，消除扁管發(fā)生塑性形變時(shí)其內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，從而提高扁管的質(zhì)量和生產(chǎn)效率；扁管成型后向扁管內(nèi)通入低溫流體則能夠迅速降低扁管的溫度，提高扁管的成型強(qiáng)度和扁管的生產(chǎn)效率。