國外在上世紀70年代就開始開發內螺紋銅盤管和親水鋁箔做冷凝器和蒸發器,到產業的大批量生產經過了20年的時間。1969年美國首先出現螺紋芯頭旋鍛法加工內螺紋銅管,后來出現了曰立電纜的螺紋芯頭滾輪旋壓法,芯頭也從單一的螺紋芯頭發展為組合芯頭。80年代日本的三菱伸銅,神戶制鋼和谷河電氣等公司對拉拔法做了大量的研究,從滾輪旋鍛逐漸向滾珠旋壓發展,在90年代初期形成了成熱的滾珠旋壓成形工藝。
國外對內螺紋銅管加工的高速滾珠旋壓工藝研究較多為曰本神戶制鋼和谷河電工兩家公司,這兩家公司對帶動鋼球旋轉的旋模材料以及鋼環和鋼球的接觸區的設計、潤滑條件的改善、新型小直徑大螺旋升角內螺紋管的研發、旋模轉速提高等方面做了大量的研究。國內在20世紀80年代以前,空調換熱器所用銅管為光管。80年代以后,中國空調業飛速發展,內螺紋管逐漸受到青睞,這促進了節能、環保、輕量和小型化、高精度、高清潔、高效傳熱、薄壁、細徑、同心度高的內螺紋管的快速發展。內螺紋銅管的發展大致經歷了如下幾個發展階段:(1)山形齒內螺紋管;(2)梯形槽內螺紋管;(3)小頂角型內棵紋管;(4)細高齒型內螺紋管。從90年代空調也開始快速發展,內螺紋銅管主要靠進口,到90年代末國內開始引進內螺紋銅管的拉拔成形設備并開展自主研發,到本世紀初內螺紋銅管的拉拔成形法在國內得到了廣泛的應用,之后,經過銅管加工行業技術人員的創新和改進,形成了目前的主流工藝:行星鋼球旋壓-拉拔法。
迄今,行星鋼球旋壓法是生產無縫內螺紋銅管的主要方法。采用行星鋼球超高速旋壓內螺紋成形工藝加工內螺紋銅管的設備主要有三種形式:(1)直線拉伸成形機;(2)倒立式盤拉成形機;(3)V形槽圓盤拉伸成形機。
在國內華南理工大學的湯勇教授對潤滑和工藝做了系統實驗和理論研究。提出了使用充液旋壓成形工藝改善銅管外表面的質麗和減少拉拔力。一些銅管的生產企業和設備制造商較多的報道了內螺紋工藝銅管的旋壓成形,但大多基于經驗和實驗。
隨著空調行業的發展,內螺紋銅管將逐漸向薄壁化、細徑化、高齒化和小齒頂角化發展。從工裝上考慮,內螺紋成形機的發展趨勢主要有兩個趨勢(1)旋壓速度的提高:據估計,隨著新型高速電機的出現,旋壓速度將由20000r/min提高到30000r/min以上,旋壓更容易成齒,內螺紋管齒型更飽滿,紋路更均勻,表面質量更好;(2)模具的精細化制作。通過對成型砂輪的改進,內螺紋芯頭齒項、齒根弧度設計制作將得到保證。每米克重將更容易控制。
隨著空調行業的發展,毋庸置疑,對內螺紋銅管的需求量將會有很大的提升,對內螺紋銅管本身的質量要求也會有一個新的高度。
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【本文標簽】 內螺紋銅管的應用與成形工藝研究概況
【責任編輯】嘉科銅管件