空調換熱器成型機開發及應用

2013-07-09 10:54:26熊立貴

家電科技 2013年10期

熊立貴

（TCL空調器（中山）有限公司廣東中山 528400）

1 引言

換熱器中的蒸發器無論是在家用空調、商用空調還是汽車空調中都是制冷關鍵部件。蒸發器的作用是將經過節流降壓后的液態制冷劑在蒸發器內沸騰汽化，吸收蒸發器表面的周圍空氣的熱量而降溫，風機再將冷風吹到車室內，達到降溫的目的。

蒸發器是制冷四大件中很重要的一個部件,低溫的冷凝“液”體通過蒸發器,與外界的空氣進行熱交換,“氣”化吸熱,達到制冷的效果。它是沖壓成的鋁箔再由銅管或鋁管穿入組合而成。以家用空調內機為例，為了增加受力面積，需要把蒸發器切割折彎才可以固定。蒸發器只有成型才能使用，蒸發器成型機就是滿足此類蒸發器開發研究的成型設備。

蒸發器成型機的組成包括機械系統、切割系統、折彎及角度調節系統、電氣控制系統和定位系統、安全保護系統等部分。

2 機械部分

機械部分主要由機身、壓緊機構、折彎擺臂成型機構、定位機構裝置等組成（含壓緊、折彎模具的更換調整）如圖1和圖2所示。其中編號分別代表：1.茶色有機玻璃屏；2.壓緊氣缸；3.安全檢測光棚；4.操作平臺；5.機架；6.電氣門；7.可調節固定座；8.手動操作控制箱；9.壓緊氣缸固定板；10.壓緊固件固定板；11.操作按鈕；12.蒸發器工件；13.無桿氣缸；14.切割刀片；15.可調行程氣缸；16.定位氣缸；17.主電氣控箱。

圖1 蒸發器成型機主視示意圖

圖2 蒸發器成型機側視示意圖

圖3 機架

2.1 機身

機身是由板材、型材焊接而成的機架，周邊裝有箱門。主要是來支撐固定上面所有的折彎蒸發器機構。機架上面有一個加工水平的基板，所有壓緊組件、無桿氣缸切割組件等都固定在基板上面，如圖3所示。

2.2 壓緊機構

壓緊裝置是由機身上的四根支撐柱、上面兩個壓緊氣缸、壓板等組成，如圖4和圖5所示，其中的編號分別代表：1.壓緊氣缸；2.氣缸固定板；3.支撐機構；4.氣缸連接膠鏈；5.壓緊蒸發器的定位板。在氣缸1（兩件）推力下，通過氣缸連接膠鏈4傳遞力給蒸發器的壓板5，這樣才可以壓緊蒸發器。

2.3 切割、折彎擺臂成型機構

切割、折彎擺臂成型機構是由無桿氣缸、固定切割刀、兩個折彎氣缸、定位氣缸等構成，如圖6和圖7所示，其中編號分別代表：1.蒸發器工作；2.刀片；3.刀座及氣缸滑塊；4.無桿氣缸；5.旋轉膠鏈；6.折彎固定板；7.可調行程氣缸；8.定位氣缸。其特征是壓緊機構壓緊后由一個無桿氣缸驅動上的滑塊固定刀切割蒸發器，切后滑塊返回，在另外兩個可調行氣缸動力下推著折彎固定板向上，這樣就把剛切割開口的蒸發器兩側向上側彎成一個角度，角度可以根據氣缸的行程決定。

3 氣動部分

氣動系統是蒸發器成型機組成部分之一，其中氣缸分別為向下推壓緊氣缸、放置時定位氣缸、無桿切割氣缸和兩個可調行程的折彎氣缸。進氣部分由供氣系統、氣路和油水分離器等組成。進氣路裝有一個球閥為總閥門，一端接供氣過濾和潤滑三聯體組件，后接到氣動匯流板上一端，匯流板的另一端裝有兩個消音器；共有四個電磁閥裝在氣動匯流板上。壓縮空氣須保持在0.4～0.5 MPa 范圍內，不允許超過0.8 Mpa。其氣路圖如圖8所示。

4 PLC系統控制

4.1 蒸發器成型機的工作原理

圖5 壓緊左視圖

通過調整定位系統以確定工件在切割折彎機中的正確位置,通過調整折彎角度以達到工藝要求,當一切準備就緒后放置好需折彎切割的蒸發器工件（注意切割刀必須在左(或右)側極限位）,然后雙手按下自動啟動按鈕,壓件氣缸動作,壓件板壓緊蒸發器；下面的直線無桿氣缸啟動,帶動刀架上的切割刀作直線運動,完成切割,切斷任務；隨后折彎氣缸動作,折彎翻板轉動,使蒸發器在之前調好的角度折彎；最后折彎氣缸和壓緊氣缸先后回程,折彎翻板,壓件板復位，拿走已切割折彎好的蒸發器,即完成了一個工作循環，也就是成品完成。圖9和圖10分別為半成品和成品。

蒸發器成型機是用來將平面型的蒸發器加工成為兩折或三折，其具有以下的功能和特點：

(1)安全度高：周圍有有機玻璃罩，且當手伸入操作區內，左右有安全檢測光柵，并且設置必須兩只手各按一個啟動按鈕才設備才可以運行、加工，采用傳感器，保護人身安全；

(2)產品質量好:使蒸發器不容易倒片；

(3)切割：將工件按要求切開以便于工件折彎；

(4)零打點：將工件的翅片按工藝要求壓出一定的形狀，以減少空氣的共振以降低噪聲；

(5)折彎：通過機器折彎能使工件成型為類似弧形，起到縮小室內機體積及整體美觀的作用；

圖6 切割示意圖

圖7 夾緊、定位、折彎示意圖

圖8 氣動原理圖

圖9 半成品（沒有切割折彎前）

(6)切斷：通過一次切斷將工件切成大小相等或不相等的幾件，來提高高速沖床的工作效率。

(7)手動/自動：在操作面板上有自動檔和手動，在自動前可以選為手動來測試第一件蒸發器是否符合要求；

(8)PLC控制：自動化程度高、操作方便；只需一次操作便可完成工件割口、成型；

(9)氣動成型：動作平穩、速度快；

(10)飛刀割口：采用無桿氣缸，動作平穩，割口整齊，不倒片。

4.2 蒸發器成型機的工件加工工藝的過程

方式選擇:蒸發器成型機一通電源,所有操作均為點動狀態,可選擇手動、自動方式。按下手動方式，根據控制操和面板所示，每個動作單獨完成。按下自動方式，只須踩下腳踏開關，或按夾緊按鈕，則本機由PLC控制自動完成：放入工件—定位氣缸夾緊刀座升起——割口進——成型進——成型退——割口退——松開工件等一系列動作，如上所述重復循環進行，直到管件加工成形，所有的加工動作回到初始位置，進入下次加工。