《制冷装置制造与检测 教学课件 ppt 作者 戴路玲 项目四 制冷装置换热器的制造与检验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制冷装置制造与检测 教学课件 ppt 作者 戴路玲 项目四 制冷装置换热器的制造与检验（103页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目四 制冷装置换热器的制造与检验,一、学习目标 二、工作任务 三、相关知识 四、相关实践 五、自我评估,一、学习目标,1.终极目标 2.促成目标 1)了解制冷装置常用换热器及其特点。 2)了解板料冲压设备、冲模及冲压用材。 3)熟悉冲裁、拉深、弯曲等分离和变形工序。 4)了解板料冲压件的结构工艺性。 5)熟悉制冷装置常用的气焊、手工钨极氩弧焊及其焊接检验方法。 6)能够进行气焊操作。 7)掌握制冷装置换热器的制造与检验方法。,二、工作任务,1)完成家用电冰箱常用换热器的加工。 2)完成翅片管式换热器的加工与组装。 3)完成壳管式换热器的加工与组装。,三、相关知识,(一)制冷装置常用换热器 换
2、热器中包括多种传热方式（冷凝、沸腾、强制对流、自然对流、热传导等），其分类方法很多，结构形式也是多种多样。 1.冷凝器 (1)壳管式冷凝器 壳管式冷凝器又分为立式和卧式两种。,图4-1 卧式壳管式冷凝器(氨用),三、相关知识,(2)套管式冷凝器 如图4-2所示，套管式冷凝器是在一根大直径的钢管或铜管(外管)内，套一根或数根小直径的钢管或铜管(内管)作为换热管，再弯制成圆形、U形或螺旋状。,图4-2 套管式冷凝器,三、相关知识,(3)蛇形管式冷凝器 如用于大、中型氨制冷系统中的横管淋水式冷凝器，其换热管由无缝钢管制成蛇形管组(见图4-3)，结构简单、制造容易、清洗方便，但占地面积大，冷却效果易受
3、气候条件的影响，一般多装在屋顶或专门建筑物上。,图4-3 蛇形管式冷凝器,三、相关知识,图4-4 螺旋板式冷凝器,三、相关知识,(4)螺旋板式冷凝器 氨用螺旋板式冷凝器如图4-4所示，它由螺旋形本体、制冷剂蒸气进口管、制冷剂液体出口管、冷却水进口管和出口管组成。 (5)翅片管式冷凝器,图4-5 翅片管式冷凝器,三、相关知识,1)翅片管的翅片有折边，与基管的外壁接触面积大，传热效果好。 2)翅片管翅片之间较通畅，对气流阻力较小。 3)翅片管翅片表面光滑、片距畅通，易于融霜、排水。 4)翅片管的翅片相互独立，安装与搬运不慎碰撞时仅使局部翅片倒伏，而且可修整。 (6)内藏平板式冷凝器 这种冷凝器一般
4、用于小型氟利昂装置如家用电冰箱中。,三、相关知识,图4-6 内藏平板式冷凝器,三、相关知识,(7)板翅式冷凝器 板翅式冷凝器结构形式很多，但都是由若干层基本换热元件组成。,图4-7 板翅式冷凝器,三、相关知识,2.蒸发器 (1)壳管式蒸发器 壳管式蒸发器广泛用于氨制冷系统和氟利昂制冷系统中，包括满液式壳管式蒸发器、干式壳管式蒸发器等形式，其基本结构与壳管式冷凝器的结构相似。,图4-8 板式蒸发器,三、相关知识,(2)板式蒸发器 板式蒸发器由一组已冲压出凹凸波纹的长方形薄金属板(型板)平行排列，并以密封垫片及夹紧装置组装而成，如图4-8所示。 (3)压印吹胀型蒸发器 铝-铝压印吹胀型蒸发器(见图
5、4-9)是目前电冰箱蒸发器的主流形式。 (4)丝管式蒸发器 丝管式蒸发器(见图4-10)采用的换热管多为邦迪管(双面镀铜薄钢带横向卷轧成管形并钎焊而成的高精度管)。,三、相关知识,图4-9 压印吹胀型蒸发器,三、相关知识,(5)翼片管式和翅片管式蒸发器 常用于强制风冷的蒸发器，有传热系数高的特点。 (6)管板式蒸发器 管板式蒸发器如图4-12所示，其原理与平板式冷凝器相同，但一般采用不锈钢带或铝板作蒸发器内胆，外面裹以蒸发管(铝扁管)，采用铝箔带或导热胶将扁管与板粘合而成。,图4-11 翼片管式蒸发器,三、相关知识,(二)板料冲压 冲压是利用冲模使金属或非金属板料产生分离或变形的压力加工方法。
6、 1.冲压设备 (1)剪床 剪床又称剪板机，其用途是将板料切成要求尺寸的条料或块料，为冲压准备毛坯或用于切断工序。,图4-13 剪床结构及工作原理,三、相关知识,(2)冲床 冲床又称压力机，可用于切断、落料、冲孔、弯曲等冲压工序。,图4-14 常用的开式冲床外形和传动关系,三、相关知识,2.冲模 (1)简单冲模 简单冲模在冲床的一次行程中只完成一个工序。,图4-15 简单冲模,三、相关知识,1)凸模与凹模。 2)导料板与限位销。 3)脱料板。 4)模架。 (2)连续冲模 连续冲模可在冲床的一次行程中在模具的不同位置上同时完成多个工序。,图4-16 连续冲模,三、相关知识,(3)复合冲模 复合冲
7、模可在冲床的一次行程中在一个位置上完成多个工序。,图4-17 复合冲模,3.冲压用材 (1)对冲压用金属材料的要求 1)力学性能的要求。,三、相关知识,2)金相组织的要求。 3)表面质量的要求。 4)板材公差的要求。 (2)冲压用金属板料 冲压最常用的材料是金属板料。 1)黑色金属板料。 普通碳素钢钢板，在制冷装置中常用于各种设备的外壳及内部支撑定位等结构件。 优质碳素结构钢钢板。 低合金结构钢板。 电工硅钢钢板，用于电动机及变压器铁心。,三、相关知识, 不锈钢板。 2)有色金属。 铜及铜合金。纯铜塑性好，主要用于电器零件，制冷装置中常用于换热管及连接管。黄铜塑性好，耐腐蚀，适用于冲裁件、弯曲
8、件、浅拉伸件，在制冷装置中常用于各种阀门、接头。 铝及铝合金。铝的导热性及塑性好，广泛用于航空、仪表、电子工业，在制冷装置中常用于换热管、连接管及换热器翅片。铝合金常用于机械零件及日用小五金等。 4.冲压生产基本工序,三、相关知识,表4-1 分离工序,三、相关知识,表4-1 分离工序,三、相关知识,表4-2 成形工序,三、相关知识,表4-2 成形工序,三、相关知识,图4-18 冲裁过程 a)弹性变形阶段 b)塑性变形阶段 c)断裂分离阶段,三、相关知识,(1)冲裁 从变形性质归类，冲裁不仅包括落料和冲孔，也包括切边、切断、剖切等工序。 1)冲裁变形与分离过程。 2)冲裁断面特征。 圆角带(见图
9、4-19的e)。它是凸模压入材料开始产生塑性变形时，刀口附近材料被牵连产生拉深与弯曲变形形成的。该区域约为5%t，t为板料厚度。,三、相关知识, 光亮带(见图4-19的f)。它是在变形的第二阶段，因凸模挤压切入材料，使得断面受到剪切应力和挤压应力的作用而形成的。该区粗糙度小，断面质量最佳，约为1/3t。冲裁中落料件的直径以及冲孔后的孔径，都是指光亮带的尺寸。材料塑性越好，光亮带占料厚的比例越大；模具间隙越大，光亮带越窄。 剪裂带(见图4-19的c)。它是在冲裁的第三阶段，由于拉应力的作用使得裂纹不断扩展而造成表面粗糙且有斜度的断面。该区域约为62%t。材料塑性越差，凸、凹模间隙越大，拉应力越大
10、，则剪裂带越宽，斜度也越大。,三、相关知识, 环状毛刺(见图4-19的d)。它是在出现裂纹时形成的。因为微裂纹产生的位置不是正对着刃口，,图4-19 冲裁断面 a)孔壁剪断面 b)冲件四周剪断面,三、相关知识,3)冲裁件质量的影响因素。 断面质量的影响因素。,图4-20 模具间隙与裂纹产生 a)间隙过小 b)间隙适中 c)间隙过大,三、相关知识,图4-21 模具间隙与断面质量 a)间隙过小 b)间隙适中 c)间隙过大, 冲裁件尺寸公差的影响因素。 (2)拉深 拉深是将一定形状的平直板料(或浅的空心坯)通过模具加工成各种形状和尺寸的开口空心件(或深的空心件)的冲压成形工序。,三、相关知识,图4-
11、22 圆筒件的拉深,三、相关知识,1)拉深变形过程。 在拉深过程中，其底部区域几乎不发生变化。 筒形件的侧壁成形过程中，金属发生流动，且流动随侧壁高度增加而均匀地增加。假设毛坯直径为D，拉深后的筒形直径为d，即制件的侧壁是由毛坯的(Dd)/2部分转化而来，通常用m=d/D表示拉深的变形程度，称之为拉深系数。m越小，变形程度越大。m过小，将造成拉深件起皱或拉裂(见图4-23)。,三、相关知识, 图4-24所示为拉深后制件各部分的厚度和硬度的变化。由图可知，(Dd)/2凸缘变形区内各部分的变形是不均匀的，外缘的厚度、硬度最大，变形亦最大。,图4-23 拉深件的起皱和拉裂 a)起皱 b)拉裂,三、相
12、关知识,2)拉深件质量。,图4-25 几种常见弯曲方法 a)模具压弯 b)滚弯 c)折弯 d)拉弯,三、相关知识,(3)板料弯曲 把板料、棒料或管材弯成一定曲率、角度和形状的冲压变形工序称为弯曲。 裂纹的防止与消除。 尺寸偏差的防止。,图4-26 凹凸模宽度关系,三、相关知识, 挠度和扭曲的消除。,图4-27 弯曲件的挠度和扭曲,三、相关知识,图4-28 改善弯曲结构 a)易按箭头产生挠度 b)弯曲后将剖面线部分切除,三、相关知识,(4)管料弯曲 制冷装置中有大量的管路弯头，换热管中许多需要弯曲成形，因此管料弯曲在制冷装置制造和维修工艺中占有重要地位。 1)管料弯曲变形。 2)弯曲方法。,图4
13、-29 压弯法弯管,三、相关知识,图4-30 管料绕弯 a)压缩弯曲 b)回转牵引弯曲,三、相关知识,3)弯管设备。 按照传动方式分类。 按照控制方式分类。 4)冷挤压弯管。,图4-31 冷挤压弯管,三、相关知识,5.板料冲压件的结构工艺性 (1)冲压件的形状与尺寸 1)落料、冲孔件的形状与尺寸。,图4-32 同一个零件的不同排样对比,三、相关知识,图4-33 冲孔件尺寸与厚度的关系,三、相关知识,表4-3 落料件、冲孔件的最小圆角半径,2)弯曲件的形状与尺寸。,图4-34 弯曲边高,三、相关知识,3)拉深件的形状与尺寸。 4)冲压件的厚度。,图4-36 拉深件的最小允许半径,(2)冲压件的精
14、度和表面质量 冲压件的精度要求不应超,三、相关知识,过冲压工艺所能达到的一般精度，而应在满足使用要求的前提下尽量降低精度要求，否则将增加工序，降低生产率，提高产品成本。,图4-38 冲压焊接结构零件,三、相关知识,(三)焊接与焊接检验 焊接是通过适当的物理化学过程使两个物体借助于原子或分子之间的结合力而连成一体的工艺过程。 1.制冷装置常用焊接方法简介,图4-40 钎焊示意图,三、相关知识,(1)钎焊 图4-40所示是制冷装置中常见的纯铜管道的焊接。 1)加热温度比一般电弧焊低，变形小，力学性能变化小。 2)可以焊接同种金属，也可以焊接异种金属。 3)可钎焊复杂的接头。 4)力学性能来讲，钎焊
15、焊缝比电弧焊缝差。 (2)氩弧焊 氩弧焊属于熔化焊中电弧焊的一个子类别。,图4-41 氩弧焊示意图 a)熔化极氩弧焊 b)非熔化极氩弧焊,三、相关知识,(3)埋弧焊 埋弧焊属于熔化焊中电弧焊的一个子类别。,图4-42 普通电弧焊与埋弧焊对比示意图 a)普通电弧焊 b)埋弧焊 1固态渣壳 2液态熔渣 3气体 4焊条药皮 5焊条芯 6金属熔滴 7熔池 8焊缝 9焊件 10焊丝 11电弧 12熔池金属 13熔渣 14焊剂 15渣壳,三、相关知识,(4)点焊 点焊属于熔化焊中电阻焊的一个子类别。,图4-43 点焊示意图,三、相关知识,图4-44 钣金点焊连接,三、相关知识,(5)超声波焊接 超声波焊是
16、利用超声波的高频振荡能对焊件接头进行局部加热和表面清理，然后施加压力实现焊接的一种压焊方法(见图4-46)。,图4-46 超声波焊接原理图,三、相关知识,2.火焰钎焊 (1)钎料 常用的钎料有银基钎料和铜基钎料。,表4-4 常用银基钎料(俗称银焊条),表4-5 常用铜基钎料(俗称铜焊条),三、相关知识,表4-6 常用铜锌钎料(俗称黄铜焊条),(2)钎剂 钎剂具有去除母材表面氧化物、以液体层覆盖焊缝表面防止空气氧化、改善液态焊料的润湿能力等作用。 (3)加热方法 采用火焰加热，即采用可燃气体和助燃气体混合点燃后产生的高温火焰来加热被焊件。 (4)保护气体 常采用氮气做为焊接保护气体。,三、相关知识,(5)焊后处理 有时需进行清洗，可采用适当的酸液清洗。 (6)热源设备 热源设备主要有气瓶、减压器、焊炬、焊嘴。 1)气瓶。 2)减压器。 3)焊炬。 4)焊嘴。 (7)铜管的焊接工艺 1)可焊性与钎料选择。,三、相关知识, 纯铜的火焰钎焊：可焊性优，可采用铜锌钎料、铜磷钎料、银钎料。
