用于套管式內(nèi)部熱交換器的制造過(guò)程的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種使包括設(shè)置在外部管內(nèi)的內(nèi)部管的管裝置彎曲的方法，該方法利用彎曲模來(lái)實(shí)現(xiàn)，該彎曲模具有包括繞該彎曲模的周向表面延伸的彎轉(zhuǎn)部的凹槽，該凹槽的彎轉(zhuǎn)部具有從該凹槽突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈?。管裝置位于凹槽內(nèi)，并且沿朝向彎曲模的彎轉(zhuǎn)部的方向向管裝置施加力，以使該管裝置與凹槽的形狀相符合。從凹槽突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈渴雇獠抗茏冃问沟迷撏獠抗艿膬?nèi)表面接觸內(nèi)部管的外表面，從而確保內(nèi)部管在外部管內(nèi)的位置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于套管式內(nèi)部熱交換器的制造過(guò)程

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制造用于在內(nèi)部熱交換器中使用的管裝置的方法，并且更特別地涉及利用彎曲模使該管裝置彎曲的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)部熱交換器(1?)已經(jīng)成為機(jī)動(dòng)交通工具空調(diào)系統(tǒng)的日益普遍的部件。1取用以增大用于在空調(diào)系統(tǒng)中使用的標(biāo)準(zhǔn)制冷循環(huán)的運(yùn)行效率。標(biāo)準(zhǔn)制冷循環(huán)包括壓縮機(jī)、冷凝器、熱膨脹裝置以及蒸發(fā)器。1取為具有設(shè)置在外部通道內(nèi)的內(nèi)部通道的液體與氣體型熱交換器。在制冷循環(huán)中使用的制冷劑作為熱液體離開(kāi)冷凝器并且流動(dòng)通過(guò)通道中的一個(gè)通道，同時(shí)制冷劑離開(kāi)蒸發(fā)器作為流動(dòng)通過(guò)另一通道的冷蒸汽制冷劑。1取將來(lái)自熱液體制冷劑的附加熱量傳遞至冷蒸汽制冷劑，將液體制冷劑冷卻到其冷凝溫度以下，這也被稱作為“副冷卻”。液體制冷劑在其到達(dá)熱膨脹裝置之前的這種冷卻使1取利用了否則將會(huì)被浪費(fèi)的冷卻能力。
[0003]1取的一種形式為套管式熱交換器。套管式熱交換器使用內(nèi)部管以同軸的方式設(shè)置在外部管內(nèi)的管裝置，內(nèi)部管的內(nèi)表面限定第一流動(dòng)通道，而內(nèi)部管的外表面與外部管的內(nèi)表面配合以形成第二流動(dòng)通道。冷蒸汽制冷劑流動(dòng)通過(guò)第一流動(dòng)通道，而熱液體制冷劑流動(dòng)通過(guò)第二通道。熱量經(jīng)由內(nèi)部管的壁在第一流動(dòng)通道與第二流動(dòng)通道之間進(jìn)行交換，內(nèi)部管的壁是導(dǎo)熱的。套管式熱交換器是有利的，這是由于其不需要移動(dòng)件，從而使套管式熱交換器幾乎不需要維修或更換。
[0004]由于套管式熱交換器包括同軸套管構(gòu)型，因此，套管式熱交換器在熱液體制冷劑與冷蒸汽制冷劑之間進(jìn)行熱交換的能力直接受到形成套管式熱交換器的同軸管的長(zhǎng)度的影響。由于較大的長(zhǎng)度提供可用于在由內(nèi)部管和外部管形成的兩個(gè)流動(dòng)通道之間的熱交換的較大的表面面積，因此，具有較大長(zhǎng)度的同軸管有助于1取的效率和冷卻能力。然而，車(chē)身中存在的容置該套管式熱交換器的空間限制通常阻止了套管式熱交換器形成為單個(gè)線性的支管。而是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)向套管式熱交換器引入若干彎曲部可以有助于解決尺寸限制，從而允許套管式熱交換器的形狀適于交通工具內(nèi)存在的相鄰部件的各種構(gòu)型。
[0005]當(dāng)在套管式熱交換器的一部分中形成彎曲部時(shí)，優(yōu)選的是保持內(nèi)部管相對(duì)于外部管的相對(duì)恒定的橫截面輪廓。然而，彎曲管裝置的過(guò)程通常導(dǎo)致管的扭曲。特別地，當(dāng)被彎曲時(shí)，該管趨于呈橢圓形形狀，管的橫截面沿與該管裝置的在其被彎曲時(shí)的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向變得細(xì)長(zhǎng)。在某些情況下，管的扭曲可能會(huì)導(dǎo)致形成套管式熱交換器的管中的一個(gè)管的壓扁。這種壓扁導(dǎo)致管的橫截面呈0形的形狀，其中，該0形形狀的平坦部形成于在管裝置中形成的彎曲部的內(nèi)表面上。
[0006]形成套管式熱交換器的管中的一個(gè)管或兩個(gè)管中的0狀壓扁的存在由于各種原因是成問(wèn)題的。首先，內(nèi)部管和外部管兩者的壓扁導(dǎo)致兩個(gè)管具有大致0狀橫截面。由于這兩個(gè)管的變形，該0狀橫截面的大致平坦部趨于彼此接觸或緊密靠近。由機(jī)動(dòng)交通工具的運(yùn)行引起的振動(dòng)可能會(huì)使這些平坦部靠著彼此發(fā)出咔噠聲，從而導(dǎo)致在套管式熱交換器內(nèi)產(chǎn)生不期望的噪聲。其次，內(nèi)部管和外部管的不期望的變形可能會(huì)使第一流動(dòng)通道和第二流動(dòng)通道在某些區(qū)域中不期望地變得阻塞、狹窄或變寬，從而潛在地導(dǎo)致流動(dòng)限制、壓力損失或低效的熱傳遞區(qū)域。
[0007]避免管裝置的壓扁的一種方法在于使形成管裝置的管在其中已經(jīng)存在彎曲部，而非施加力以使已經(jīng)組裝的管裝置彎曲。然而，這種實(shí)現(xiàn)方法通常對(duì)制造過(guò)程增加了過(guò)多的成本和復(fù)雜性。
[0008]因此，期望的是研發(fā)一種使內(nèi)部管設(shè)置在外部管內(nèi)的管裝置彎曲的方法，該方法防止形成管裝置的管的壓扁，同時(shí)還使由內(nèi)部管和外部管形成的流動(dòng)通道的限制最小化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]與本發(fā)明相兼容并且一致地，意想不到地發(fā)現(xiàn)了一種使內(nèi)部管設(shè)置在外部管內(nèi)的管裝置彎曲的方法，該方法防止一個(gè)或兩個(gè)管的壓扁，同時(shí)確保內(nèi)部管在外部管內(nèi)的位置。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，公開(kāi)了一種在管裝置中形成彎曲部的方法，該方法包括設(shè)置管裝置和彎曲模。該管裝置包括設(shè)置在外部管內(nèi)的內(nèi)部管。該彎曲模具有在該彎曲模中形成的凹槽。該凹槽包括繞彎曲模的周向表面延伸的彎轉(zhuǎn)部，凹槽的彎轉(zhuǎn)部具有從該彎轉(zhuǎn)部突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈?。該方法還包括將管裝置的至少一部分定位在彎曲模的凹槽內(nèi)以及沿朝向彎曲模的凹槽的方向向管裝置施加力以使該管裝置繞凹槽的彎轉(zhuǎn)部彎曲。
[0011]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，公開(kāi)了一種使管裝置繞彎曲模彎曲的方法。該方法包括設(shè)置彎曲模和管裝置。該彎曲模具有在該彎曲模中形成的凹槽，該凹槽具有從該凹槽突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈俊Ｔ摴苎b置包括設(shè)置在外部管內(nèi)的內(nèi)部管。在管裝置繞彎曲模彎曲時(shí)，使該管裝置的外部管變形以與具有從凹槽突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈康陌疾鄣男螤钕喾肟?O
[0012]在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，公開(kāi)了一種用于使管裝置彎曲的彎曲模，該彎曲模包括大致U狀的模，該大致U狀的模具有繞該大致U狀的模的周向表面形成的凹槽，該凹槽具有大致半圓形輪廓以及從該凹槽的表面向外突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈俊?br>
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]通過(guò)在考慮附圖時(shí)閱讀本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其他的目的和優(yōu)勢(shì)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將變得更加明顯，在附圖中:
[0014]圖1A為包括設(shè)置在外部管內(nèi)的內(nèi)部管的管裝置的立體圖；
[0015]圖1B為圖1A的管裝置的橫截面圖；
[0016]圖2A為用以使圖1A和圖1B的管裝置彎曲的彎曲模的立體圖；
[0017]圖2B為圖2A的彎曲模的右側(cè)視圖；
[0018]圖2C為圖2B的彎曲模的局部放大圖；
[0019]圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的使管裝置彎曲的方法的流程圖；
[0020]圖4A為示出了位于彎曲模的槽內(nèi)的管裝置的立體圖；
[0021]圖4B為管裝置在其繞彎曲模彎曲時(shí)的橫截面圖；以及
[0022]圖5為圖4B的管裝置在彎曲過(guò)程之后的局部放大截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下詳細(xì)描述和附圖描述并示出本發(fā)明的各種實(shí)施方式。該描述和附圖用于使本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)并使用本發(fā)明，并且不意于以任何方式來(lái)限制本發(fā)明的范圍。就公開(kāi)的方法而言，所提出的步驟實(shí)質(zhì)上是示例性的，并且因此步驟的順序也并非是必要的或關(guān)鍵的。
[0024]圖1八和圖18示出用于在內(nèi)部熱交換器中使用的管裝置10。內(nèi)部熱交換器可以適于在機(jī)動(dòng)交通工具的空調(diào)系統(tǒng)中使用。管裝置10包括設(shè)置在外部管24內(nèi)的內(nèi)部管20。內(nèi)部管20和外部管24兩者都是中空的并且在彎曲或其他變形之前是圓筒形的。如在圖1八中最清楚地示出的，內(nèi)部管20和外部管24是大致同心的。內(nèi)部管20包括內(nèi)表面21和外表面22，并且外部管24包括內(nèi)表面25和外表面26，其中，每個(gè)表面21、22、25、26均沿著相應(yīng)的管20、24中的每一者的長(zhǎng)度延伸。如圖1八中所示，外部管24的外表面26具有大致環(huán)形的橫截面，其中，該外表面26的曲率半徑從同心的內(nèi)部管20和外部管24的中心點(diǎn)進(jìn)行測(cè)得。然而，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，外部管24的外表面26可以具有橢圓形或細(xì)長(zhǎng)的橫截面。
[0025]內(nèi)部管20的內(nèi)表面21限定位于內(nèi)部管20內(nèi)的第一流動(dòng)通道31。內(nèi)部管20的外表面22與外部管24的內(nèi)表面25配合以形成位于內(nèi)部管20與外部管24之間的第二流動(dòng)通道32。由于內(nèi)部管20和外部管24是同心的，因此，內(nèi)部管20的外表面22繞內(nèi)部管20和外部管24中的每一者的周部與外部管24的內(nèi)表面25大致相等地間隔開(kāi)。
[0026]內(nèi)部管20和外部管24之間的同心布置和大致相等的間隔通過(guò)利用任何已知的方法來(lái)保持，該方法包括以與管裝置10的第一縱向端部11和第二縱向端部12中的至少一者相鄰的方式將內(nèi)部管20卷曲至外部管24。替代性地，可以在內(nèi)部管20的外表面22與外部管的內(nèi)表面25之間安置插入件或其他形式的間隔件以保持管20、24之間的大致相等的間隔。應(yīng)當(dāng)理解到，間隔或接合管20、24的任何方法通常均應(yīng)用至管裝置10的沒(méi)有受到彎曲或任何其他形式的變形的這些部件，例如管裝置10的縱向端部11、12。
[0027]內(nèi)部管20和外部管24可以由相同材料或不同材料形成。形成管20、24的材料應(yīng)當(dāng)選擇成具有諸如延展性之類(lèi)的適于使管裝置10在彎曲過(guò)程期間變形而不發(fā)生材料的失效的特性。該材料還應(yīng)當(dāng)是非腐蝕性的以避免由于與可以流動(dòng)通過(guò)第一流動(dòng)通道31和第二流動(dòng)通道32的諸如制冷劑之類(lèi)的液體一起延期使用引起的功能退化。內(nèi)部管20的材料還可以選擇成具有適當(dāng)?shù)臒醾鲗?dǎo)性以有助于在第一流動(dòng)通道31中流動(dòng)的流體與在第二流動(dòng)通道32中流動(dòng)的流體進(jìn)行熱交換。該材料還可以選擇成具有適于抵抗在流動(dòng)通道31和32中的任一者內(nèi)存在的任何內(nèi)部壓力的強(qiáng)度。合適的材料例如可以為鋁。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以選擇具有適當(dāng)特性的任意材料。
[0028]圖2八示出用以使管裝置10彎曲的彎曲模40。該彎曲模40具有第一表面41，該第一表面41以與該彎曲模40的第二表面42大致平行的方式設(shè)置并且與該第二表面相對(duì)。第一表面41和第二表面42還具有大致V狀的橫截面并沿豎向方向彼此大致對(duì)準(zhǔn)。大致平坦的后表面46以與彎曲模40的第一表面41和第二表面42大致垂直的方式設(shè)置并連接該第一表面41與第二表面42。彎曲模40包括與后表面46相對(duì)的大致V狀周向表面，該大致V狀周向表面可以分成第一周向表面43以及第二周向表面44，該第一周向表面43大致垂直于第一表面41的周緣并從該周緣向下延伸，第二周向表面44大致垂直于第二表面42的周緣并從該周緣向上延伸。第一周向表面43和第二周向表面44在彎曲模40的每一側(cè)上均在其后表面46處終止。第一周向表面43繞彎曲模40的U狀部大致平行于對(duì)應(yīng)的第二周向表面44并與該對(duì)應(yīng)的第二周向表面44對(duì)準(zhǔn)。彎曲模40還可以包括形成在其中的孔口 47。該孔口 47可以從彎曲模40的第一表面41延伸穿過(guò)該彎曲模40至第二表面42。孔口 47可以接納轉(zhuǎn)子(未示出)或其他軸以引起或允許彎曲模40在彎曲操作期間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？卓?47還可以包括朝向彎曲模40的后表面46延伸的狹槽。
[0029]彎曲模40還包括繞彎曲模40的U狀部在第一周向表面43與第二周向表面44之間形成的凹槽45。該凹槽45可以在其與彎曲模40的后表面46相鄰的每個(gè)末端處均包括線性部48。凹槽45的線性部48圍繞凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49，該彎轉(zhuǎn)部49從線性部48中的一個(gè)線性部延伸至線性部48中的另一線性部，該彎轉(zhuǎn)部49以與彎曲模40的后表面46相對(duì)的方式形成。如圖2A中所示，凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49繞彎曲模40的周向延伸約180°，從而使凹槽45遵循與彎曲模40的后表面46相對(duì)的半圓形路徑。然而，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)應(yīng)用至管裝置10的彎曲部的應(yīng)用和形式，彎曲模40可以包括繞彎曲模40的周向的任意角度延伸的彎轉(zhuǎn)部49。凹槽45的曲率半徑從形成在彎曲模40內(nèi)的孔口 47的中心至凹槽45的表面進(jìn)行測(cè)得。
[0030]凹槽45具有沿其線性部48的大致半圓形輪廓。凹槽45的線性部48被定尺寸為與外部管24的外表面26的至少一部分大致相符合，并將外部管24的外表面26的該至少一部分接納在其內(nèi)。因此，第一周向表面43和第二周向表面44之間的限定凹槽45的直徑的距離與外部管24的外表面26的直徑大致相同或略大于外部管24的外表面26的直徑。類(lèi)似地，凹槽45的輪廓的曲率半徑大致對(duì)應(yīng)于外部管24的外表面26的曲率半徑。
[0031]如圖2B中所示，凹槽45還具有沿凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49的大致半圓形輪廓。然而，凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49還包括從凹槽45的第一表面17突出的第一脊?fàn)畈?1和從凹槽45的第二表面18突出的第二脊?fàn)畈?2。該第一表面17覆蓋形成凹槽45的緊鄰彎曲模40的第一周向表面43的輪廓的90°弧，該第二表面18覆蓋形成凹槽45的緊鄰彎曲模40的第二周向表面44的輪廓的90°弧。如圖2A和2B中所不，第一脊?fàn)畈?1和第二脊?fàn)畈?2在鄰近從凹槽45的線性部48至其彎轉(zhuǎn)部49的過(guò)渡處開(kāi)始，使得每個(gè)脊?fàn)畈?1、62繞彎曲模40的彎轉(zhuǎn)部49延伸大約180°。如圖2B中最佳示出的，由于每個(gè)脊?fàn)畈?1、62具有起點(diǎn)54，每個(gè)脊?fàn)畈?1、62從該起點(diǎn)54起開(kāi)始變寬并且遠(yuǎn)離凹槽45的表面突出，因而每個(gè)脊?fàn)畈?1、62的末端具有三角形外形。每個(gè)脊?fàn)畈?1、62在鄰近從凹槽的線性部48至其彎轉(zhuǎn)部49的過(guò)渡處達(dá)到從凹槽45的表面17、18突出的最大寬度和最大距離。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，脊?fàn)畈?1、62可以沿凹槽45的任何長(zhǎng)度或任何部分從凹槽45突出，這取決于期望的彎曲部。還應(yīng)當(dāng)理解的是若不存在形成在其中的脊?fàn)畈?1、62，則凹槽45的沿其彎轉(zhuǎn)部49的輪廓的直徑和曲率半徑大致對(duì)應(yīng)于外部管24的外表面26的直徑和曲率半徑。
[0032]每個(gè)脊?fàn)畈?1、62的位置可通過(guò)確定每個(gè)脊?fàn)畈?1、62的沿形成凹槽45的輪廓的弧的角位移來(lái)限定。現(xiàn)在參照?qǐng)D2C，在第一邊緣51與第二邊緣52之間直接地設(shè)置有點(diǎn)P，其中，第一邊緣51形成于第一周向表面43與凹槽45之間，第二邊緣52形成于第二周向表面44與凹槽45之間。凹槽45的輪廓的曲率半徑從點(diǎn)P至凹槽45的不包括從其突出的脊?fàn)畈?1、62的表面測(cè)得。凹槽45的輪廓遵循從第一邊緣51延伸至第二邊緣52的180°弧。點(diǎn)B位于凹槽45的在第一邊緣51與第二邊緣52之間的輪廓上，并且與點(diǎn)P水平地對(duì)準(zhǔn)，劃分出凹槽45的第一表面17和第二表面18。因此，點(diǎn)8從第一邊緣51和第二邊緣52均沿形成凹槽45的輪廓的弧約90。地設(shè)置。第一脊?fàn)畈?1的位置通過(guò)遵循形成凹槽45的橫截面輪廓的弧從第一邊緣51并朝向點(diǎn)8經(jīng)過(guò)角度0來(lái)確定。第二脊?fàn)畈?2的位置通過(guò)遵循形成凹槽45的橫截面輪廓的弧從第二邊緣52并朝向點(diǎn)8經(jīng)過(guò)角度0來(lái)確定。如圖2(:中所示，角度0為大約45。，表示第一脊?fàn)畈?1沿形成凹槽45的輪廓的弧距離第一邊緣51約45。地設(shè)置。類(lèi)似地，角度0為大約45。，表示第二脊?fàn)畈?2沿形成凹槽45的輪廓的弧距離第二邊緣52約45。地設(shè)置。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解的是第一脊?fàn)畈?1和第二脊?fàn)畈?2可沿形成凹槽45的輪廓的弧設(shè)置在任何地方。例如，角度0和0通?？筛髯詼y(cè)量為介于30。至60。之間。如下文中說(shuō)明的，也可優(yōu)選的使角度0和0相等，允許凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49在繞點(diǎn)8鏡像時(shí)為對(duì)稱的輪廓。
[0034]再次參照?qǐng)D28，由于每個(gè)脊?fàn)畈?1、62分別遠(yuǎn)離凹槽45的第一表面17和第二表面18突出，因而第一脊?fàn)畈?1和第二脊?fàn)畈?2均具有大致三角形輪廓。第一脊?fàn)畈?1包括從凹槽45的第一表面17延伸的外斜面65和內(nèi)斜面67。第一脊?fàn)畈?1的外斜面65和內(nèi)斜面67在第一頂點(diǎn)66處匯合。第二脊?fàn)畈?2也包括從凹槽45的第二表面18延伸的外斜面75和內(nèi)斜面77。第二脊?fàn)畈?2的外斜面75和內(nèi)斜面77在第二頂點(diǎn)76處匯合。第一脊?fàn)畈?1的外斜面65形成在第一頂點(diǎn)66的鄰近第一邊緣51的一側(cè)，第二脊?fàn)畈?2的外斜面75形成在第二頂點(diǎn)76的鄰近第二邊緣52的一側(cè)，并且內(nèi)斜面67、77在凹槽45的輪廓的中央?yún)^(qū)域中鄰近彼此而形成。
[0035]如圖28中所不，第一頂點(diǎn)66超出第一脊?fàn)畈?1的內(nèi)斜面65和外斜面67從凹槽45側(cè)向地突出。類(lèi)似地，第二頂點(diǎn)76超出第二脊?fàn)畈?2的內(nèi)斜面75和外斜面77從凹槽45側(cè)向地突出。與外斜面65、75相對(duì)于水平面的角度相比，內(nèi)斜面67、77相對(duì)于水平面以更淺的角度設(shè)置。如圖28中所示，第一脊?fàn)畈?1的內(nèi)斜面65和外斜面67的布置使第一頂點(diǎn)66沿具有向下分量的方向指向，第二脊?fàn)畈?2的內(nèi)斜面75和外斜面77的布置使第二頂點(diǎn)76沿具有向上分量的方向指向。
[0036]彎曲模40可以由能夠在管裝置10的彎曲期間抵抗變形的任何材料形成。因此，彎曲模40可由硬化鋼或工具鋼形成。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可使用任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬蓮澢?0。
[0037]圖3為示出包括根據(jù)本發(fā)明的使管裝置10彎曲的方法的步驟的流程圖。根據(jù)該方法的第一步驟100包括設(shè)置管裝置10和彎曲模40，其中，該管裝置10具有設(shè)置在外部管24內(nèi)并與該外部管24同心的內(nèi)部管20，該彎曲模40具有定尺寸為將外部管24的外表面26接納在內(nèi)的凹槽45。在設(shè)置步驟100之后，管裝置10和彎曲模40準(zhǔn)備好用于彎曲處理。
[0038]應(yīng)當(dāng)理解的是，彎曲模40可適于與利用彎曲模的任何已知的管或管道彎曲裝置一起使用，例如包括人力的、氣動(dòng)的、液壓輔助的、液壓驅(qū)動(dòng)的或電動(dòng)伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的裝置。彎曲模40可適于在沖壓彎曲處理或旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲處理中使用。彎曲模40可以最適于與構(gòu)造成執(zhí)行預(yù)編程指令以達(dá)到期望的彎曲的彎曲裝置一起使用。彎曲裝置可具有多軸控制以在彎曲處理期間在單一管裝置10中以各種角度形成多個(gè)彎曲部。
[0039]為了利用彎曲模40在管裝置10上執(zhí)行彎曲處理，根據(jù)本發(fā)明的方法包括將管裝置10定位在彎曲模40的凹槽45內(nèi)的定位步驟110。該定位步驟110可包括將管裝置10的長(zhǎng)度的第一部分91定位在凹槽45的線性部48內(nèi)，而管裝置10的長(zhǎng)度的第二部分92沿遠(yuǎn)離彎曲模40的后表面46并朝向凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49的方向延伸超過(guò)線性部48。管裝置10的第一部分91代表管裝置10的在彎曲處理期間不會(huì)變形的部分。如圖4A中所示，管裝置10的第一縱向端部11在定位步驟110期間可延伸超過(guò)彎曲模40的后表面46。應(yīng)當(dāng)理解的是，管裝置10的第二部分92相切于凹槽45的線性部48從凹槽45延伸，使得隨著管裝置10延伸遠(yuǎn)離凹槽45的線性部48，在管裝置10的第二部分92與凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49之間形成變寬的間隙。
[0040]在一些情況下，需要將管裝置10的第一部分91夾持至彎曲模40的另一步驟120。夾持步驟120可利用夾持模(未示出)來(lái)執(zhí)行，夾持模包括在其內(nèi)形成的具有大致半圓形的橫截面并具有與凹槽45大致相同的直徑和曲率半徑的線性槽。凹槽45和夾持模的槽配合以將管裝置10的第一部分91圍繞并固定在彎曲模40與夾持模之間。
[0041]在管裝置10的第一部分91定位在凹槽45內(nèi)并且可選地被夾持之后，根據(jù)本發(fā)明的方法還包括向管裝置10的第二部分92沿朝向凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49的方向施加力的步驟130。該力最初在緊鄰管裝置10的第一部分91處并沿與管裝置10的縱向軸線垂直的方向施加至管裝置10的第二部分92，使得管裝置10彎曲成與凹槽45的曲率相符合。當(dāng)管裝置10繞凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49彎曲時(shí)，管裝置10的非彎曲部分與凹槽45相切地延伸。隨后沿朝向凹槽45并與管裝置10的非彎曲部分垂直的方向?qū)⒘κ┘又凉苎b置10的非彎曲部分，直到管裝置10的期望長(zhǎng)度繞凹槽45的彎轉(zhuǎn)部49彎曲。
[0042]在利用旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲處理的彎曲裝置的情況下，施加力的步驟130可利用壓緊模(未示出)來(lái)執(zhí)行。壓緊?？砂ㄐ纬稍谄鋬?nèi)的線性狹長(zhǎng)槽，該線性狹長(zhǎng)槽具有半圓形橫截面和與用于將管裝置10的一部分接納在其內(nèi)的夾持模和凹槽45的曲率半徑對(duì)應(yīng)的曲率半徑。在彎曲處理之前，壓緊模將管裝置10的第二部分92接納在其內(nèi)，并且該壓緊模布置成在管裝置10的與凹槽45相對(duì)的一側(cè)上緊鄰?qiáng)A持模。壓緊模沿朝向凹槽45的方向向管裝置10的第二部分92施加力。當(dāng)壓緊模將力施加至管裝置10的第二部分92時(shí)，可使得彎曲模40繞孔口 47旋轉(zhuǎn)，而管裝置10的第一部分91保持夾持在夾持模與凹槽45的線性部48之間。彎曲模40的旋轉(zhuǎn)使得管裝置10的被夾持的第一部分91與彎曲模40 —起旋轉(zhuǎn)，圍繞凹槽45的一部分拉伸管裝置10的第二部分92。通過(guò)壓緊模施加的力使得管裝置10的第二部分92彎曲并與凹槽45的屈曲路徑相符合。當(dāng)夾持部分繞彎曲模40被拉伸時(shí)，可使壓緊模與管裝置10的非彎曲部分一起線性地移動(dòng)。彎曲模40被旋轉(zhuǎn)，直到在管裝置10中已形成期望的彎曲部。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的方法包括另一變形步驟140，即，在管裝置10被抵靠凹槽45迫壓時(shí)，使外部管24變形以與凹槽45的其內(nèi)形成有第一脊?fàn)畈?1和第二脊?fàn)畈?2的輪廓相符合。如圖4B中所示，在外部管24的外表面26中因其變形而形成有對(duì)應(yīng)于第一脊?fàn)畈?1的第一槽35和對(duì)應(yīng)于第二脊?fàn)畈?2的第二槽36。第一槽35形成在外部管24的外表面26的第一部分中，第二槽36形成在外部管24的外表面26的第二部分中。外部管24的外表面26的第一部分對(duì)應(yīng)于外部管24的與凹槽45的第一表面17接觸的部分，而外部管24的外表面26的第二部分對(duì)應(yīng)于外部管24的與凹槽45的第二表面18接觸的部分。
[0044]現(xiàn)在參照?qǐng)D5，第一槽35在外部管24的內(nèi)表面25上形成第一突出部15，而第二槽36在外部管24的內(nèi)表面25上形成第二突出部16。第一突出部15沿第一接觸區(qū)域37接觸內(nèi)部管20的外表面22，而第二突出部16沿第二接觸區(qū)域38接觸內(nèi)部管20的外表面22。第一接觸區(qū)域37和第二接觸區(qū)域38沿管裝置10的長(zhǎng)度延伸，在彎曲處理期間接合凹槽45的第一脊?fàn)畈?1和第二脊?fàn)畈?2。如圖48中所示，由于第一突出部15與第二突出部16的配合接觸，內(nèi)部管20也可變形為沿平行于第一周向表面43和第二周向表面44的方向略長(zhǎng)，使得內(nèi)部管20具有橢圓形的橫截面形狀。
[0045]每個(gè)脊?fàn)畈?1、62從凹槽45突出的角度也影響外部管24變形以接觸內(nèi)部管20的方式。例如，參照?qǐng)D48，第一頂點(diǎn)66和第二頂點(diǎn)76均指向大致朝向內(nèi)部管20的橫截面的中心的方向。第一脊?fàn)畈?1使外部管24變形成接觸內(nèi)部管20的外表面22的面向至少部分地向上并朝向彎曲模40的第一表面41的部分，使得通過(guò)第一突出部15施加在第一接觸區(qū)域37處的力具有沿朝向彎曲模40的第二表面42的方向的向下分量。第二脊?fàn)畈?2使外部管24變形成接觸內(nèi)部管20的外表面22的面向至少部分地向下并朝向彎曲模40的第二表面42的部分，使得通過(guò)第二突出部16施加在第二接觸區(qū)域38處的力具有沿朝向彎曲模40的第一表面41的方向的向上的分量。在凹槽45的第一表面17和第二表面18對(duì)稱的情況下，如圖28和圖2(:中所示，由第一突出部15施加的力的向下分量可大致等于由第二突出部16施加的力的向上分量，以防止內(nèi)部管20在外部管24內(nèi)沿上下方向不對(duì)準(zhǔn)。此外，凹槽45的第一表面17與第二表面18之間的對(duì)稱關(guān)系防止內(nèi)部管20在被第一突出部15和第二突出部16接觸時(shí)經(jīng)受繞其縱向軸線的扭轉(zhuǎn)。
[0046]第一脊?fàn)畈?1和第二脊?fàn)畈?2配合以使外部管24以避免外部管24的內(nèi)表面25與內(nèi)部管20的外表面22之間的大面積接觸的方式變形。例如，如果僅第一脊?fàn)畈?1形成在凹槽45內(nèi)，則外部管24接觸內(nèi)部管20會(huì)引起內(nèi)部管20朝向外部管24的內(nèi)表面25沿圖5中示出的管裝置10的橫截面的右下角被按壓，潛在地使得內(nèi)部管20變形成接觸內(nèi)部管20的內(nèi)表面21的較大的部分。優(yōu)選地避免這種較大面積的接觸，因?yàn)槠涿黠@地限制了第二流動(dòng)通道32的一部分，同時(shí)也因內(nèi)部管20與外部管24之間沿接觸區(qū)域的振動(dòng)而呈現(xiàn)可能的噪音源。
[0047]如圖5中最佳示出的，外部管24的為形成第一接觸區(qū)域37與第二接觸區(qū)域38的變形使得第二流動(dòng)通道32被分為至少第三流動(dòng)通道33和第四流動(dòng)通道34。第三流動(dòng)通道33形成在內(nèi)部管20與外部管24之間的第一接觸區(qū)域37與第二接觸區(qū)域38中間，而第四流動(dòng)通道34圍繞內(nèi)部管20的外表面22的周部的其余部分形成。盡管內(nèi)部管20在通過(guò)外部管24變形后沿豎向方向伸長(zhǎng)，但在內(nèi)部管20和外部管24的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)處在外部管24的內(nèi)表面25與內(nèi)部管20的外表面22之間仍存在微小的間隙。
[0048]應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)本發(fā)明的方法與具有除第一脊?fàn)畈?1和第二脊?fàn)畈?2之外的脊?fàn)畈康陌疾?5相容。例如，凹槽45可包括形成在凹槽45的輪廓上的點(diǎn)8處的第三脊?fàn)畈俊０疾?5也可包括偶數(shù)個(gè)脊?fàn)畈?，其中凹?5的第一表面17與凹槽45的第二表面18對(duì)稱。如需要，凹槽45也可包括形成在點(diǎn)8處的單個(gè)脊?fàn)畈俊?br> [0049]根據(jù)以上描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地確定本發(fā)明的必要特征，并且在不脫離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，能夠?qū)Ρ景l(fā)明做出各種變型和改型以使其適用于各種用途和條件。
【權(quán)利要求】
1.一種在管裝置中形成彎曲部的方法，所述方法包括以下步驟: 設(shè)置管裝置，所述管裝置包括設(shè)置在外部管內(nèi)的內(nèi)部管； 設(shè)置彎曲模，所述彎曲模具有在所述彎曲模中形成的凹槽，所述凹槽包括繞所述彎曲模的周向表面延伸的彎轉(zhuǎn)部，所述凹槽的所述彎轉(zhuǎn)部具有從所述彎轉(zhuǎn)部突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈? 將所述管裝置的至少一部分定位在所述彎曲模的所述凹槽內(nèi)；以及 沿朝向所述彎曲模的所述凹槽的方向向所述管裝置施加力，以使所述管裝置繞所述凹槽的所述彎轉(zhuǎn)部彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述彎曲模的所述凹槽包括從所述凹槽的所述彎轉(zhuǎn)部突出的第一脊?fàn)畈亢偷诙範(fàn)畈俊?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述凹槽在其繞所述彎曲模的所述周向表面延伸時(shí)具有大致半圓形輪廓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一脊?fàn)畈啃纬稍谒霭疾鄣牡谝槐砻嫔?，并且所述第二脊?fàn)畈啃纬稍谒霭疾鄣牡诙砻嫔?，其中，所述第一表面沿著所述凹槽的半圓形輪廓的第一半部延伸，并且所述第二表面沿著所述凹槽的半圓形輪廓的第二半部延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一脊?fàn)畈堪ǖ谝豁旤c(diǎn)，并且所述第二脊?fàn)畈堪ǖ诙旤c(diǎn)，其中，在所述管裝置繞所述彎曲模的所述凹槽彎曲時(shí)，所述第一頂點(diǎn)和所述第二頂點(diǎn)中的每一者都指向朝向所述管裝置的橫截面的中心的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括使所述管裝置的所述外部管變形的步驟，變形步驟包括在所述外部管的外表面中形成至少一個(gè)槽，其中，每個(gè)槽均具有與從所述凹槽的所述彎轉(zhuǎn)部突出的對(duì)應(yīng)脊?fàn)畈康男螤钕喾系男螤睢?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，形成在所述外部管的所述外表面中的每個(gè)槽均使得在所述外部管的內(nèi)表面上形成對(duì)應(yīng)的突出部，其中，每個(gè)突出部均接觸所述內(nèi)部管的外表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述外部管的變形使得在所述外部管的所述外表面中形成第一槽并在所述外部管的所述外表面中形成第二槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一槽的形成使得在所述外部管的內(nèi)表面上形成對(duì)應(yīng)的第一突出部，并且所述第二槽的形成使得在所述外部管的內(nèi)表面上形成對(duì)應(yīng)的第二突出部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第一突出部和所述第二突出部配合以確保所述內(nèi)部管相對(duì)于所述外部管的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，向所述管裝置施加力的步驟利用壓緊模在旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲過(guò)程中執(zhí)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括將所述管裝置的位于所述凹槽內(nèi)的至少一部分夾持至所述彎曲模的步驟。
13.一種使管裝置繞彎曲模彎曲的方法，所述方法包括以下步驟: 設(shè)置彎曲模，所述彎曲模具有在所述彎曲模中形成的凹槽，所述凹槽具有從所述凹槽突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈浚? 設(shè)置管裝置，所述管裝置具有設(shè)置在外部管內(nèi)的內(nèi)部管；以及 在所述管裝置繞所述彎曲模彎曲時(shí)，使所述管裝置的所述外部管變形以與具有從所述凹槽突出的所述至少一個(gè)脊?fàn)畈康乃霭疾鄣男螤钕喾稀?br> 14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述凹槽具有半圓形輪廓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述凹槽包括從所述凹槽的第一表面突出的第一脊?fàn)畈恳约皬乃霭疾鄣牡诙砻嫱怀龅牡诙範(fàn)畈?，其中，所述第一表面沿著所述凹槽的所述半圓形輪廓的第一半部延伸，并且所述第二表面沿著所述凹槽的所述半圓形輪廓的第二半部延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述外部管的變形使所述外部管的內(nèi)表面接觸所述內(nèi)部管的外表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述外部管的所述內(nèi)表面接觸所述內(nèi)部管的所述外表面確保所述內(nèi)部管在所述外部管內(nèi)的位置。
18.一種用于使管裝置彎曲的彎曲模，所述彎曲模包括: 大致U狀模，所述大致U狀模具有繞所述大致U狀模的周向表面形成的凹槽，所述凹槽具有大致半圓形輪廓以及從所述凹槽的表面向外突出的至少一個(gè)脊?fàn)畈俊?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彎曲模，其中，所述凹槽包括形成在所述凹槽的第一表面中的第一脊?fàn)畈恳约靶纬稍谒霭疾鄣牡诙砻嬷械牡诙範(fàn)畈?，其中，所述第一表面沿著所述凹槽的半圓形輪廓的第一半部延伸，并且所述第二表面沿著所述凹槽的半圓形輪廓的第二半部延伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彎曲模，其中，所述凹槽的至少第一部分沿著所述彎曲模的所述周向表面的線性部延伸，并且所述凹槽的至少第二部分沿著所述彎曲模的所述周向表面的半圓形部延伸。
【文檔編號(hào)】B21D7/00GK104438824SQ201410469762
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】沙斯卡·卡斯特里奧特, 格爾德·馮達(dá)倫 申請(qǐng)人:漢拿偉世通空調(diào)有限公司