阅读说明：本技术 内外翻边的集气器及其制造方法和应用 (Gas collector with inward and outward turned edges and manufacturing method and application thereof ) 是由 葛富民 李武举 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种内外翻边的集气器及其制造方法和应用,其中所述内外翻边的集气器包括管体,管体的内部具有空腔,管体的侧壁具有第一通孔,第一通孔的边沿具有朝向管体内部的内翻边和朝向管体外部的外翻边,第一通孔的内翻边和外翻边一体形成。其中内翻边能够使得集气器在焊接时的焊接面由原来的1mm增加到4mm,实现焊接零泄漏,内部也能保证焊料熔深为100％,而外翻边能够保证集气器内部流量的一致性,满足用户对产品外翻边的高度要求。所述内外翻边的集气器满足诸如高铁空调、地铁空调、军工制冷系统、航母制冷系统或水下作业制冷系统等特种空调和制冷设备的质量标准,达到降噪要求。(The invention provides an inside and outside flanging gas collector and a manufacturing method and application thereof, wherein the inside and outside flanging gas collector comprises a pipe body, a cavity is arranged inside the pipe body, a first through hole is arranged on the side wall of the pipe body, an inside flanging facing the inside of the pipe body and an outside flanging facing the outside of the pipe body are arranged on the edge of the first through hole, and the inside flanging and the outside flanging of the first through hole are integrally formed. The inner flanging can increase the welding surface of the gas collector during welding from 1mm to 4mm, zero leakage during welding is realized, the welding penetration of the welding flux can be guaranteed to be 100% inside the gas collector, the outer flanging can guarantee the consistency of the internal flow of the gas collector, and the height requirement of a user on the outer flanging of a product is met. The air collector with the inner flange and the outer flange meets the quality standard of special air conditioners and refrigeration equipment such as a high-speed rail air conditioner, a subway air conditioner, a military refrigeration system, an aircraft carrier refrigeration system or an underwater operation refrigeration system, and meets the requirement of noise reduction.)

内外翻边的集气器及其制造方法和应用

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，尤其涉及一种用于特种空调的内外翻边的集气器及其制造方法和应用。

背景技术

常规的商用空调一般是由外机加主机组成，通过接通电源进行工作，商用空调对集气器的装配尺寸要求相对简单，集气器的翻边孔采用内翻边或者外翻边的翻边方式。而现实中还有一种在特殊环境下使用的特种空调，特种空调是为满足某些特殊环境和工艺场所的空气调节而专门设计制造的空调产品。特种空调不一定是利用电能工作，还有可能是通过烧煤甚至是烧燃气(即甲烷)进行工作，因此这类空调其集气器的焊接质量要求必须达到100％合格率，要求零缺陷和零失误。例如，主要应用于高铁、地铁，甚至是军工制冷系统的特种空调就是采用燃烧甲烷作为动力的，这类特种空调对集气器焊接件要求零泄漏，焊料的熔深也必须100％满足要求，对空调的噪音和焊接质量提出了更高的要求。

集气器的翻边孔采用外翻边的方式能够保证流体流量的一致性，但是焊接难度大，目前手工焊接难以保证质量和泄漏率。基于此，很多空调配件厂家改为内翻边的方式，再通过打磨去毛刺工序提高焊接质量，但是即便如此，目前集气器焊接后的泄露率只能控制到50PPM,还不能做到零缺陷。而有些特殊环境下使用的特种空调，例如水下作业环境使用的空调，也必须要求空调开启后内部的流量一致性，保障制冷设备开机后噪音一致性，对噪音要求也非常高。而目前市面上的集气器产品均不能同时保证流量一致性和零泄漏率，难以符合特殊环境下使用的特种空调配件的质量标准。

发明内容

本发明的目的是提供一种内外翻边的集气器及其制造方法和应用，解决现有集气器无法实现焊接零泄漏并保证流量一致性，不能满足特种空调和制冷设备的质量标准问题。

为解决上述问题，本发明提供一种内外翻边的集气器，所述内外翻边的集气器包括管体，管体的内部具有空腔，管体的侧壁具有第一通孔，第一通孔的边沿具有朝向管体内部的内翻边和朝向管体外部的外翻边，第一通孔的内翻边和外翻边一体形成。

根据本发明一实施例，第一通孔边沿的内翻边从管体的侧壁向内凸出的高度为3-4mm，第一通孔边沿的外翻边从管体的侧壁向外凸出的高度为1.5-2mm。

根据本发明一实施例，第一通孔的数量为多个，所有的第一通孔间隔分布于管体。

根据本发明一实施例，第一通孔的直径为4-30mm，管体的直径为7-100mm，管体的壁厚为0.5-5mm。

根据本发明一实施例，管体的侧壁具有第二通孔，第二通孔的边沿具有朝向管体外部的外翻边。

根据本发明一实施例，管体的材质为铜、不锈钢或铝中的一种。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供根据上述任一项所述的内外翻边的集气器的应用，所述内外翻边的集气器应用于高铁空调、地铁空调、特种空调、军工制冷系统、航母制冷系统或水下作业制冷系统。

根据本发明的又一方面，本发明进一步提供一种内外翻边的集气器的制造方法，包括以下步骤：

打孔步骤，在管体的侧壁上打孔以形成预定尺寸的第一通孔，其中管体的内部具有空腔；

内外翻边步骤，将钻床的冲针加热至预定的温度，控制钻床的冲针先钻入第一通孔内，钻入预定的深度后再控制冲针从第一通孔内反向移出，使得在高温和冲针转动的作用下，第一通孔的直径增大，同时第一通孔的边沿发生收缩形变并受到沿着冲针向管体内部和外部两个方向的挤压，从而在第一通孔的边沿一体形成朝向管体内部的内翻边和朝向管体外部的外翻边。

根据本发明一实施例，在内外翻边步骤中，钻床的冲针先钻入第一通孔内，当第一通孔的外翻边高度达到管体壁厚的60％时即控制冲针反向移出。

根据本发明一实施例，在打孔步骤中，在管体的侧壁上打孔以形成第二通孔；所述内外翻边的集气器的制造方法包括第二通孔翻边步骤，利用拉孔装置在第二通孔的边沿加工形成朝向管体外部的外翻边。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本发明通过在管体的第一通孔边沿一体形成朝向管体内部的内翻边和朝向管体外部的外翻边，即集气器的管体具有内外翻边结构，其中内翻边能够使得集气器在焊接时的焊接面由原来的1mm增加到4mm，实现焊接零泄漏，内部也能保证焊料熔深为100％，而外翻边能够保证集气器内部流量的一致性，满足用户对产品外翻边的高度要求。本发明提供的所述内外翻边的集气器经过验证和各项数据测试，满足诸如高铁空调、地铁空调、军工制冷系统、航母制冷系统或水下作业制冷系统等特种空调和制冷设备的质量标准，达到降噪要求。

附图说明

图1是本发明提供的内外翻边的集气器的立体结构示意图；

图2是本发明提供的内外翻边的集气器的局部放大图，其中管体的端部被假想地剖开一部分以展示空腔内部的内翻边；

图3是本发明提供的内外翻边的集气器的俯视图；

图4是本发明提供的内外翻边的集气器的侧视图；

图5是本发明提供的内外翻边的集气器制造方法的流程图。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。

如图1-4所示，本发明提供一种内外翻边的集气器，尤其是一种适用于特殊环境或工艺场所使用的特种空调或制冷设备的集气器。所述内外翻边的集气器具有内外翻边结构，既能保证集气器内部流量的一致性，又能保证集气器焊接零泄漏，达到特种空调或制冷设备的降噪要求。具体地，所述内外翻边的集气器包括管体10。

管体10的内部具有空腔101，管体10的侧壁具有第一通孔102，第一通孔102的边沿具有朝向管体10内部的内翻边11和朝向管体10外部的外翻边12。第一通孔102的内翻边11和外翻边12一体形成，也就是说，第一通孔102边沿的内翻边11和外翻边12是连成一个垂直于管体10侧壁的整体。

管体10的材质为铜、不锈钢或铝中的一种。管体10的材质优选为铜。经过实践验证，采用铜制作的所述内外翻边的集气器其使用寿命比不锈钢和铝材质制作的更长，铜材质的所述内外翻边的集气器的使用寿命能够达到特种空调或制冷设备的设计要求。

根据集气器的结构和要求的不同，第一通孔102的数量为一个或多个。当第一通孔102的数量为多个时，所有的第一通孔102间隔分布于管体10的侧壁。例如，于本实施例中，所有的第一通孔102以间隔地排成多排的方式分布于管体10。第一通孔102的排布可以根据集气器的结构需求不同而不同。

可选地，于本实施例中，第一通孔102边沿的内翻边11从管体10的侧壁向内凸出的高度为3-4mm，第一通孔102边沿的外翻边12从管体10的侧壁向外凸出的高度为1.5-2mm；第一通孔102的直径为4-30mm，例如第一通孔102的直径为5.5mm。在其他实施例中，根据集气器的要求以及管体10壁厚的不同，内翻边11和外翻边12的高度可以合理设计为其他数值，第一通孔102的直径也可以根据需要设计为其他合理的数值。

在实际生产制造过程中，通过在刀具和专用加工设备上的改进和突破，结合传统的集气器加工工艺，先在管体10的侧壁上冲压第一通孔102，然后采用安装于台钻上的冲针对第一通孔102进行内外翻边。翻边孔时，先将台钻的冲针加热到预定的温度后钻入第一通孔102内预定深度再反向移出，这样在高温和冲针转动的作用下，第一通孔102的直径增大，同时第一通孔102的边沿发生收缩形变并受到沿着冲针向管体10内部和外部两个方向的挤压，从而在第一通孔102的边沿一体形成朝向管体10的空腔101内部的内翻边11和朝向管体10外部的外翻边12。通过控制台钻的冲针就可以一次性完成第一通孔102的内外翻边。

进一步地，管体10的侧壁还具有第二通孔103，第二通孔103的边沿具有朝向管体10外部的外翻边13。可选地，于本实施例中，第二通孔103的直径大于第一通孔102的直径，而且第二通孔103边沿的外翻边13从管体10的侧壁向外凸出的高度为3mm。在对第二通孔103翻边时，主要是采取半自动拉孔装置实现，例如采用油压装置系统做直线往复运动，通过液压缸驱动液压执行元件，将液压能转化为机械能，这种装置结构简单，执行往复运动时可以免去减速装置，操作方便，工作可靠。

本发明提供的所述内外翻边的集气器由于其管体10的第一通孔102边沿既具有内翻边11，又具有外翻边12，其中内翻边11能够使得所述内外翻边的集气器在焊接时的焊接面由传统的1mm增加到4mm，从而降低焊接难度，内部也能保证焊料熔深为100％，从而实现焊接零泄漏。而外翻边12能够保证所述内外翻边的集气器内部流量的一致性，满足用户对产品外翻边12的高度要求。本发明提供的所述内外翻边的集气器经过验证和各项数据测试，满足特种空调和制冷设备的质量标准，达到降噪要求。因此，所述内外翻边的集气器应用于高铁空调、地铁空调、特种空调、军工制冷系统、航母制冷系统或水下作业制冷系统，能满足特殊环境使用标准。此外，所述内外翻边的集气器相对市面上外资产品在价格方面也具有优势。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供所述内外翻边的集气器的制造方法，包括以下步骤：

打孔步骤，在管体10的侧壁上打孔以形成预定尺寸的第一通孔102，其中管体10的内部具有空腔101；

内外翻边步骤，将钻床的冲针加热至预定的温度，控制钻床的冲针先钻入第一通孔102内，钻入预定的深度后再控制冲针从第一通孔102内反向移出，使得在高温和冲针转动的作用下，第一通孔102的直径增大，同时第一通孔102的边沿发生收缩形变并受到沿着冲针向管体10内部和外部两个方向的挤压，从而在第一通孔102的边沿一体形成朝向管体10内部的内翻边11和朝向管体10外部的外翻边12。

在应用中，利用机床制造所述内外翻边的集气器。在打孔步骤之前先对管体10进行下料，然后对管体10进行除油，以去除管体10表面的一些脏污和油渍，便于后续加工。除油之后利用冲床在管体10上冲孔，以形成第一通孔102。

在打孔步骤中，除了第一通孔102之外，还在管体10的侧壁上打孔以形成第二通孔103。

在内外翻边步骤中，在钻床上进行内外翻边操作，例如可以采用台钻进行加工，钻床上预先安装冲针。钻床的冲针先钻入第一通孔102内，随着冲针的钻入，第一通孔102的直径逐渐增大。当第一通孔102的外翻边12的高度达到管体壁厚的60％时即控制冲针反向移出第一通孔102。本发明采用一种台钻加工装置的定型的扩展钻头，也即所述的冲针对所述内外翻边的集气器内外翻边加工，使得集气器在焊接时内部焊接面能够相比传统技术增大3mm，外翻边12的高度能够满足拉管的要求。

例如，当加工5.5mm的第一通孔102时，先将管体10竖直地安装在台钻加工装置的定位通腔内，冲针位于管体10的上方，在手动驱动机构的带动下，冲针对管体10的第一通孔102进行扩口成型。具体地，首先冲针会先往下钻入第一通孔102内，随着冲针的深入，第一通孔102的直径被逐渐扩大，直至第一通孔102的直径增大至最终所需直径的60％左右时(对于加工5.5mm直径的第一通孔102而言，即为当第一通孔102直径达到3-4mm时)，控制台钻的冲针反向向上移出第一通孔102。这样可以在第一通孔102内形成高度为3-4mm的内翻边11和高度为1.5-2mm的外翻边，使得集气器满足焊接零泄漏的要求和用户对外翻边高度的要求。

进一步地，所述内外翻边的集气器的制造方法包括第二通孔翻边步骤：利用拉孔装置在第二通孔103的边沿加工形成朝向管体10外部的外翻边13。也就是说，对第二通孔103的边沿进行外翻边加工。此时，主要是采取半自动拉孔装置实现，例如采用油压装置系统做直线往复运动，通过液压缸驱动液压执行元件，将液压能转化为机械能，这种装置结构简单，执行往复运动时可以免去减速装置，操作方便，工作可靠。所有的第一通孔102和第二通孔103均完成翻边之后，最后进行封口。

本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。