JPH0380571B2

JPH0380571B2 -

Info

Publication number: JPH0380571B2
Application number: JP9280684A
Authority: JP
Inventors: Sumyoshi Takeda; Taketoshi Yamauchi; Minoru Tanigawa; Hiroshi Watanabe; Hiromi Tsuji
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-05-11
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1991-12-25
Also published as: JPS60238051A; AU2933484A; AU551458B2

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、多数のフインを並設し、これらの並
設フインに複数の伝熱管を貫通密着してなるクロ
スフインチユーブ式熱交換器の熱交換器フイン製
造方法に関するものである。

〔発明の背景〕

空気調和機用熱交換器の蒸発器あるいは空冷凝
縮器には、クロスフインチユーブ式熱交換器が広
く使用されている。該クロスフインチユーブ式熱
交換器は、一般に、アルミニウム材等の薄板で適
宜面積を有するプレートフインを、フインピツチ
数mm間隔にして多数枚並設し、該並設フインに銅
管等の複数の伝熱管を貫通し、貫通部全体を拡管
して前記フインを密着させ、更に並設フインを貫
通させた伝熱管の開口端にＵ字状のリターンパイ
プを接続して熱交換器内の伝熱管路を蛇行状に形
成している。

前記伝熱管には冷水や温水あるいは冷媒等を流
通させ、一方管外の多数の並設フイン間には空気
等を流通させ、両流体を伝熱管の管壁およびフイ
ンを介して互いに熱交換させる。而して、この種
の熱交換器に要望されることは、伝熱性能の同上
と、コストダウンのためのフイン材の薄肉化であ
る。伝熱性能を向上させるためには、例えば米国
特許第3397741号に開示されているように、切起
しルーバを多数形成することが行なわれている。
このようにフイン単体での高性能化をめざすフイ
ン形状は、従来の単純な平板状フインと比べ極め
て複雑な形状となり、必然的に製造金型も高精度
なものが要求され、高価格なものとなる。また、
伝熱管を挿入するフインのカラー部の孔加工もフ
イン材の薄肉化に伴なつて高精度な加工装置が要
求される。米国特許第2977918号は、上下に配置
した雌ダイと工具を有する金型によつて、まず初
めにテーパフランジを形成し、その後で直角フラ
ンジに形成するフインのカラー部の製造方法を開
示しており、また米国特許第4055067号に開示さ
れているように大小異なつた径のポンチを持つて
加工するもの、あるいは特公昭55−18412号に開
示されているように、アイアニングポンチを自動
的に中心に位置矯正させるなどのものもある。

このように高精度を要求される加工装置は、加
工工程も増え金型も大型のものとなり、そのため
にプレスペツト面積も広く必要となつて、過大能
力のプレス機械が必要となり、ますます、装置の
大型化、高価格のものとなつてしまう。

〔発明の目的〕

本発明は、高性能を得るための改善された熱交
換器用フイン製造方法を提供することを目的とす
るものである。

〔発明の概要〕

本発明は、上記の目的を達成するために、ルー
バスリツト部と複数のカラー部とを成形した複数
のフインを並設し、それぞれのカラー部に伝熱管
を挿通し密着させてなるクロスフインチユーブ式
熱交換器の熱交換器用フイン製造方法において、
ルーバスリツト部は、平板素材をウエーブ成形
し、かつ山波形成形した後にルーバスリツト成形
され、それぞれのカラー部は、山波形成形と同時
に張出し成形された後にルーバスリツト成形と同
時に絞り成形され、該絞り成形に続いて製品寸法
にエツジトリミング後、ピアスバーリング成形、
しごき成形及びカーリング成形の順に加工される
構成を特徴とするするものである。複雑な形状の
ルーバースリツトを成形する場合、平板素材から
直ちに最終形状まで成形加工するのでは、材料の
伸びの限界もあつて部分的に立上り部を成形する
場合に充分な高さが得られない。本発明はまず、
この点を考慮してルーバスリツト成形を行なう前
に前工程としてウエーブ成形した後更に鈍角部を
有する山波形のコルゲーシヨン加工を行なう。こ
れは材料に伸びを与えずに最終形状のルーバース
リツトの切込みを行なう前までの全体のフインの
形状を成形しておき、最後のルーバースリツト成
形において充分な立上り高さの切起し細片を成形
することができるようにしている。

ウエーブ成形するための工具は、同一直径の丸
棒をちどり状に複数個並設し、この上下の丸棒の
間に平板素材を引き込んで成形するものであるか
ら、材料に伸びを与えずに成形でき、かつ金型も
一体型のものに比較して極めて簡単で安価に製作
できる。

ルーバスリツト部の成形加工は、プレスの１ス
トロークで細片の切断とこの細片部分の山形成形
を同時に同位置で加工する。これは、スリツトと
山形部とのずれが発生しないという特徴を有して
いると共に、工程数を減らして金型の大きさ工程
のスペースを小さくすることができる。更にルー
バスリツト部の成形加工を行なうと同時に同位置
でカラー部の絞り成形も行なうことにより全体の
工程数を少なくしている。これは金型の小型化に
取つて有効であり、フイン全体の加工時間を少な
くすることに役立つものである。

高性能な熱交換器を得るためには、ルーバスリ
ツト部の形状が重要なポイントとなる。本発明は
次のようにルーバスリツト部の成形を行なう。す
なわち、前述の前工程を終えた伸びのない山波形
のコルゲーシヨン加工したものに、管列方向の臨
設伝熱管の間（この時点ではまだカラー部の穴加
工はされていない。その後に穴加工するための絞
り加工のみが成形されている。）のフイン部に多
数の切込みを入れ、該切込み細片を小さな山形に
成形する。次に該切込み細片をブリツジ状に起
す。そうすると、大きな山波形のコルゲーシヨン
加工した傾斜部に小さな山形が形成されるので、
隣り合う小さな山形部の縁部の高さ位置は互いに
ずれた状態に形成される。これらの成形加工は上
金型と下金型の上下動の１ストロークのプレス加
工により成形される。したがつて、上金型および
下金型の形状は高精度な複雑な形状となる。

伝熱管を挿入する孔のカラー部の成形加工は、
張出し、絞り、ピアスバーリング、しごきそして
カーリングと５つの成形工程から成つている。そ
して、張出し成形は、前記ルーバスリツト部の山
波形のコルゲーシヨン加工と同時に同位置で加工
され、また、絞り成形は前述のようにルーバスリ
ツトの最終成形加工のときに同時に加工される。
ここで重要なことは、前記したルーバスリツト部
の成形加工は、これから行なうカラー部のピアス
バーリングの工程に入る前に終了していることで
ある。これは、ピアスバーリング、しごき工程に
よつて多量に削り出される切粉、抜き片が複雑な
切起し細片の成形工程中で混入することを防止す
るためである。また、もう１つの重要な理由は、
カラー部の成形加工の後でルーバスリツト部の加
工を行なうと、精度よく仕上げられているカラー
部の穴を変形させてしまう恐れがあるからであ
る。

フインピツチは、ときとして狭いピツチあるい
は広いピツチのものを要求されることがある。こ
の要求を満足させる手段の１つとして、絞りポン
チの下側に設けた調整ライナーの厚さを予め取換
えておくことにより任意の高さのカラー部の立上
りを得ることができる。ルーバスリツトを成形す
るルーバスリツトダイ、ポンチなどからなる金型
はルーバスリツトの一列単位ごとに独立した金型
とすることにより、部分列のメンテナンスが容易
となる。このように一列単位ごとに配置されてい
ることにより、列数の異なつた熱交換器を製造す
る場合にも加工を必要としない列の金型のみ取外
して加工することも勿論可能であるが、本願は、
スリツト刃を型から取外すことなしにフインパタ
ーン（フイン列数）を変更できる列スリツト刃取
付機構を有している。

カラー部のピアスバーリング工程において、絞
り部の中心に下穴を穿孔すると同時に先ずテーパ
状にバーリング加工する。この段階でテーパ状に
加工することが極めて大切である。すなわち、ピ
アスバーリング加工としごき加工を別々の工程に
し、しかも、基準となる内径を同一にすることに
より、しごき工程において新たなバーリング加工
を行なわないようにしてある。そのとき、バーリ
ングポンチの径をテーパ状にすることにより素材
とポンチに引き離しを容易にする。ここで云う基
準となる内径とは、テーパ部の最大直径部（d₀）
を示し、この最大直径は所定の仕上り直径（d₁）
と同じ径（d₀＝d₁か、またはわずかに大きい径
（d₀＞d₁）を呼び径とすることができる。カラー
部のしごき工程は、しごきポンチが常に穴の中心
に向いていることが必要である。しごきポンチの
胴部は揺動するシヤンク部により形成されてお
り、自動的にしごきダイの中心に向うような自在
求心機構となつている。シヤンク部は揺動しやす
く可撓性材質とするのがよい。可撓性のある材質
は、たとえばバネ用のピアノ線等が利用できる。
このようにしごきダイスとしごきポンチの位置関
係は自動的に中心に位置決めされるので、金型の
誤差も、吸収でき金型製作の精度もそれほど高い
ものとする必要もない。したがつて、金型製作費
が低減されるというメリツトもある。また、テー
パバーリング工程のときのバーリングダイの内径
は、所定仕上のしごきダイの内径と同一である
（テーパ部の最大直径と所定仕上径が同一）から、
同一のダイが利用でき部品種類数も少なくなり、
金型製作費の大幅な低減となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面にもとづき説明
する。第１図は本発明の一実施例を示すクロスフ
インチユーブ式熱交換器のフインをプレス加工す
る金型の側面図であり、プレス機械のベツトに固
定される固定下型１０とプレス機械の可動部に固
定される可動上型２０から構成され、この金型内
を薄板素材１が矢印２の方向に向つて各工程Ａ〜
Ｊを経て完成されたフインとなる。

工程中の工程Ａは、ルーバスリツト部のウエー
ブ加工、工程Ｂは、ルーバスリツト部の山波形加
工とカラー部の張出し加工を行ない、工程Ｃは、
ルーバスリツト成形加工とカラー部の絞り加工を
行なう。工程Ｄは、エツジトリミング加工、工程
Ｅは、カラー部のテーパピアスバーリング加工、
工程Ｆは、カラー部のしごき加工、工程Ｇは、カ
ーリング加工を行なう。そして、工程Ｈは、列の
分離、全体のピツチ送りを行なう工程Ｉのピツチ
フイード機構により、最終工程Ｊに送りシヤーリ
ング加工する。この工程における特徴は、テーパ
ピアスバーリング加工をルーバスリツト部の加工
が終了した後に行なう点にある。

第２図は本発明の一実施例を示すクロスフイン
チユーブ式熱交換器のフインの部分平面図であ
り、断面Ｐ−Ｐの山形フイン部を第３図に、断面
Ｑ−Ｑのカラー部を第４図に示す。平板状のフイ
ン基板５には多数個の伝熱管挿入用のカラー部６
を形成し、このカラー部と隣接する他のカラー部
との中間スペースに多数の切込み７を入れ、この
切込細片８を巾方向の中央で山波形に曲折し（図
では稜線９を有す鈍角状）、且つ適宜位置の切込
み細片はフイン基板とほぼ平行に橋状に起し上
げ、、各山形細片１０′，１０″，１０の高さを
変え、隣り合う山形細片の縁部１１′，１１″，１
１にずれを設ける。（以上述べた断面PP部を以
後総称してルーバスリツト部と呼ぶ）次ぎにカラー部６は、第４図に示すように平行
に並設されるフインの間隙、すなわちフインピツ
チをｌ寸法によつて管理することと、フインと伝
熱管との間の接触熱抵抗を減少することを目的と
して形成されている。以上述べたごとく本発明の
製造方法によるフインは多数のルーバスリツト部
と多数のカラー部で形成され、全体的なフイン形
状は山波形１２に形成されている。つぎに前記フ
インを製造する第１図に示す金型に含まれるいく
つかの特徴を図面に従つて説明する。

まず、ルーバスリツト部の加工方法であるが従
来この種の形状を成形するには通常１）切込み
２）曲げ３）橋状の成形と三工程以上を要する
が、この方式によると金型が大きくなるため大形
のプレス機械が必要になる。しかしながら素材は
薄板であるためさほど大きな加工能力を必要とし
ないため設備費の無駄になる。以上述べたように
第２図に示されたような形状が複雑なフインを製
造する金型は必然的に多工程となる。本発明はこ
の問題点を解消するものである。ルーバスリツト
部の加工方法を提供する。

本発明のルーバスリツト部加工方法の特徴は、
１回のプレス上下動によりルーバスリツト部を第
１図の記号Ｃで示す工程で同時加工することであ
る。すなわち第５図Ａに示すルーバスリツトダイ
１３（固定下型１０に備えられている）とルーバ
スリツトポンチ１４（可動上型２０に備えられて
いる）によりあらかじめ山波形に予備成形された
素材１″を第５図Ｄに示す様に切込み、曲げ、橋
状の成形を同時に行うことができる。この際第５
図Ｂ，Ｃに示す１５が切刃部となる。この利点は１型の大きさ（工程のスペース）が小さくな
る。

２部品の加工費が節約できる（安価）。

３切込みと山形のズレが発生しない、良好なフ
イン形状を得る。

また、他の特徴として、ルーバスリツト部を１工
程で加工完了する前工程で第６図に示すように素
材１からウエーブ状１′さらに波形１″へと予備成
形することにある。実際の製品は第２図に示すフ
イン形状を１列とすると数十列同時にプレス加工
する関係から素材巾は約500mmを越えるため第６
図に斜線で示す山数は約50ケ所となる。従つて素
材１の平板状態から１度にルーバスリツト部の形
状に加工すると約500mm巾の中心部にかけて大き
な伸び変形が加わり、フインに亀裂が発生してし
まうが、このように山波形に予備成形することに
より伸び変形を妨げる。また素材１から山波形
１″に１度で成形しても同様に亀裂が発生するこ
ととなる。しかしながら山波形の頂点の曲げＲを
大きく取ればこれは可能であるが次にルーバスリ
ツト部を１度で成形し、金型から解放した場合ス
プリングバツクの影響により第５図Ｄに示すよう
なくつきりとした形状とならない。そこで第６図
に示すように、素材１から山波形１″の中間に斜
線にて示す断面積A₁とほぼ同等の断面積A₀とな
る様なウエーブ状１′を第１図記号Ｃにて示す工
程で加工する。この工程の構造は第７図に示すよ
うになつており、第６図に示す１ケ所のウエーブ
長さL₀と１ケ所の山波形長さL₁が同寸法となる
様（この際必然的に高さはH₀＜H₁となる）丸棒
状の工具１６、工具１６′の直径を決定する、す
なわちこの工具１６、工具１６′の形状は、最も
素材１に伸び変形を少なく、金型の中心に向つて
（矢印１７の方向）素材を引き込みウエーブ状に
加工できる構造である。また他の特徴として、工
具１６と工具１６′は同一部品にすることができ
るため部品種類数が少なくなり、型費の低減が図
れるなど、１体加工した場合と比較して安価であ
る。上記の様に無理無く素材を引き込みウエーブ
状に加工後山波形１″に成形すると曲げ刃の頂点
にＲを取らなくても素材に割れが発生せずくつき
りとした頂点の形状１８の山波形１″が成形でき
る。この形状が次工程のルーバスリツト部加工に
おいて良好な結果となることは前記述べた如くで
ある。

一般に用いられる波形成形は平板素材かた直ち
に１回の成形で材料の伸びをたよりに加工するた
め伸び限界を越えない程度の立上り高さH₁に限
定されてしまう。しかし、本発明によれば従来に
比較し前処理工程においては材料の伸びがないの
で、切り起し細片の立上り高さも充分にとれる。

つぎに、前記の如く素材１からウエーブ状１′
ついで波形１″に予備成形したものを１回のプレ
ス加工でルーバスリツト部形状に加工できる型構
造について第８図にもとづき詳細に説明する。第
８図Ａは型解放の状態を示し、第８図Ｂはルーバ
スリツト部加工完了した状態を示した断面図であ
り、矢印１９の方向から見た側面図を第８図Ｃに
示す。本構造の第１の特徴は、ルーバスリツトダ
イ１３、ルーバスリツトポンチ１４の支持方法が
（第２図に示すフイン形状を１列とすると、数十
列同時にプレス加工する実施例において）１列ご
とのユニツト式構成になつている。すなわち (1) ルーバスリツトポンチ１４はポンチホルダ２
０にルーバスリツトポン４固定用のボルト部２
１と上型プレート２２への位置決め部２１″を
兼備した特殊ボルト２１によりポンチホルダ２
０に固定されていること。

(2) 第２図に示すカラー部６の予備絞り（詳細は
後述）用ダイ２３がスプリング２４により可動
できる図に示す構造でポンチホルダ２０に内臓
されている。

(3) ルーバスリツトダイ１３はダイホルダ２５に
前記特殊ボルト２１により固定されているこ
と。

(4) 第２図示すカラー部６の予備絞り（詳細は後
述）用ポンチ２６とストリツパーピン２７がス
プリング２８により可動できる図に示す構造で
ダイホルダ２１に内臓されている。

(5) 前記(1)、(2)の部品が組込まれたポンチホルダ
２０と前記(3)(4)の部品が組込まれたダイホルダ
２５が１ユニツトとなりボルト２９によつて上
型プレート２２と下型プレート３０に固定され
たルーバスリツト部加工工程の構造。

(6) ストリツパーピン２７はルーバスリツト加工
後７−７を切刃１３，１４から離す役割と、ピ
ン２７上面をワーク１″をすべらせて送る役割
を兼備する。以上の効果としては (a) 一列ごとのユニツト式であるためメンテナ
ンスが容易である（部品が破損しても部分的
に交換が容易） (b) ポンチホルダ２０、ダイホルダ２５をそれ
ぞれ一体加工した場合、極めて複雑な形状と
なり、電解加工等の特殊加工設備、膨大な加
工時間を要するため金型製作費は非常に高価
格となる。本方式によれば部品が細分化で
き、無理な加工をする必要が無くなり大巾な
型費の低減が図れる。

(c) 従来の一体物のストリツパープレートを製
作する場合本発明の実施例の如きフイン面積
に対してルーバスリツト部の面積が多く、且
つこのルーバスリツト部を一工程で加工する
場合、一体物のストリツパープレートは構造
が軟弱となる。しかしながら本発明によるピ
ン式ストリツパーは、ホルダ内臓のため第８
図Ａに示すように林立したストリツパーピン
２７の上面をワークがすべる状態となり十分
この機能を果すことができる。

以上述べた如くルーバスリツト部加工には種々
の特徴を有するがこのルーバスリツト部の加工完
了時点でのルーバスリツトダイ１３とルーバスリ
ツトポンチ１４は第５図Ｄに示すような状態とな
る。この図で明確なようにフイン素材は上記切刃
内に完全に拘束された状態となるため、ここに異
物、特に第１図における記号Ｅ（穴抜き）記号Ｆ
（しごきバーリング）等の工程で発生する切粉、
抜きガス等が混入し、それが累積した場合上記切
刃を破損させることは明白である。この危険性を
回避するため本発明の特徴としてはこれら切粉、
抜きかすを発生する工程より上記ルーバスリツト
工程はカラー部の成形工程より前工程に設置す
る。次に第４図に示す断面形状を持つたカラー部
６の加工方法について述べる。また、第９図にカ
ラー部成形プロセスを示す。まず第９図Ａは第１
図記号Ｂの工程において第６図の波形１″を成形
する工程と同工程において張出し部３１を成形す
ることを示す。

次に第９図Ｂは第１図記号Ｃの工程において第
８図に示すようにルーバスリツト部を成形する工
程と同工程において絞り部３２を成形することを
示す。次に第９図Ｃは第１図記号Ｅの工程におい
て絞り部３２の中心部に下穴を穿孔と同時にテー
パ状のバーリング部３３を加工することを示す。
次に第９図Ｄは、第１図記号Ｆの工程において、
所定の内径ｄになるように垂直円筒部３４を自在
求心機構を備えた圧延手段によりしごき加工する
ことを示す。次に第９図Ｅは、第１図記号Ｇの工
程において所定のフイン高さｌのカラー部６にな
る様カーリング加工することを示す。以上の成形
プロセスによりカラー部６は成形されるが、この
プロセス中に含まれる種々の特徴について以下述
べる。

第９図Ａ、Ｂの加工の目的は、絞り量、すなわ
ち矢印３５の方向から材料を絞り込む量を調整
（h₁，h₂寸法の調整）することにより垂直円筒部
３４の高さl₀寸法を制御することにある。l₀寸法
が高いままでカラー部ｌ寸法の低いものをカーリ
ングするとフランジ部３６に割れが発生するため
である。従つてｌ寸法の特に低いカラー部を成形
する場合、この第９図Ａ、Ｂの工程は、完全にポ
ンチを下げて省略する場合もある。この制御方法
を第８図により説明すると、この図に示す絞りポ
ンチ２６は第９図Ｂ工程のものであるが、第９図
Ａ工程のものもほぼ同等な構造であると考えて良
い。絞りポンチ２６は高さ調整ライナ３７によつ
て図に示す構造で保持されている。従つて第９図
Ａ、Ｂに示す高さh₁，h₂を調整するには高さ寸法
h₃の異つた調整ライナを差し変えれば良いことが
わかる。また第９図Ａ、Ｂ工程を省略するには調
整ライナ３２を抜き取つてしまえば良い。これに
より同一金型で種々のカラー部６のｌ寸法を少な
い段取変え時間で変更できる。

第９図Ｃ，Ｄ，Ｅの工程の特徴について第１０
図、第１１図、第１２図により説明する。

本カラー部６成形の特徴は、所定の垂直円筒部
３４の内径d₁寸法にしごき加工する第９図Ｄの前
工程で、所定の内径以上の内径（d₀≧d₁）を持つ
たテーパ状のバーリング部３３を成形する。この
テーパ状における内径d₀はテーパ状バーリングの
基準径となるもので、この基準径の呼び径は、場
合によつては，３３ａ部のＲ部を考慮してd₀より
いくらか大きい径で呼ぶこともある。次いで所定
の内径d₁となる垂直円筒部３４を残りのバーリン
グを完遂すると同時に自在求心手段を備えた圧延
手段により圧延ししごき加工を施した後カーリン
グして所要のフインカラー部６の高さｌに成形す
ることにある。第１０図にテーパ状バーリング部
３３の加工工程の構造を示す。ストリツパープレ
ート３８の上面３９が固定ダイ４０の切断面４１
にスプリング４６によつて持ち上げられている状
態で、第９図Ｂの形状（もしくは平板素材状）で
セツトされた下型１０に可動式上型２０に持され
た可動ダイ４２とこれに内臓された下穴穿孔用ポ
ンチ４３が下降し、下穴を穿孔し抜きカス４４を
落下させると同時にテーパ状となつたバーリング
ポンチ部４５とこれに適合する可動ダイ４２によ
りテーパ状のバーリング部を成形する。このバー
リング加工方法は、倒置形式バーリングと呼ば
れ、従来より一般的にフインプレス型に適用され
ている構造であるが今回、バーリングポンチ部４
５をテーパ状とした事に特徴がある。テーパ状と
することにより内径寸法d₀がしつかりと制御でき
ることと、従来ストレートに比較して加工後のバ
ーリング部の形状を変形させず極めて小さな力で
ポンチから取外すことができる。

次いで、上記形状に成形されたテーパ状のバー
リング部３３は、第１図記号Ｆの工程に移動さ
れ、第１１図に示す所定のカラー部内径d₁と同寸
法の外径である球形状のしごきポンチ４７としご
きダイ４８により図に示すように圧延され所定の
高上り寸法l₀となる。

このしごき工程の詳細を第１２図により説明す
る。第１２図Ａはしごき加工前の状態を示し、第
１２図Ｂはしごき加工完了の状態を示す。５２は
ダイホルダ、５３はポンチホルダである。ストリ
ツパプレート４９の上にテーパ状のバーリング部
３３が送られるとパイロツト機能とノツクアウト
機能を兼備し、スプリング５１により可動式とな
つているピン５０のパイロツト部で、しごきダイ
４８の中心にテーパ状バーリング部の先細り部内
径（第９図Ｃに示すd₂）をセツトする。次に第１
２図Ｂに示す状態まで上型が下降する過程におい
て、しごきダイ４８としごきポンチ４７、これを
支持するシヤンク５１により、残りのバーリング
を完遂すると同時に自在求心手段を備えた圧延手
段によりしごき加工を行なう。

さて、このしごき加工においては、素材１が圧
延されてきわめて薄くなるためフインカラー中間
部の肉厚を偏りのない均一な状態に形成する必要
があり、そのためにはしごきダイ４８に対してし
ごきポンチ４７を同心に保つ必要がある。しか
し、金型製作時に同心に製作したとしても、金型
使用場所の季節による気温の変化や、しごき加工
による温度上昇等によりダイスホルダ、しごきポ
ンチを支えるしごきポンチホルダ５３等の鋼材が
変形し、これらの同心度を保持することは冷却水
を通す等の処置を施したとしても困難である。ま
た、同心に製作すること自体きわめて困難であ
る。この問題を解決するため本発明バーリング加
工金型においてはしごきポンチに自在求心手段を
適用している。第１２図のしごきポンチ４７を取
付けるシヤンク５１は、可撓性のある材質、たと
えばバネ用のピアノ線などを用い、しごきポンチ
ホルダ５３を基礎に、しごきダイス４８に中心に
向つて揺動自在に傾く、自在求心機構となつてい
る。この手段により、しごきダイス４８としごき
ポンチ４７の位置関係の誤差が吸収でき金型製作
時の精度を多少安易にすることができ、金型製作
費が低減される。また、上記しごきポンチ４７は
球形状に形成されているから、素材との接触面が
線接触となり、円筒ポンチなどの面接触のものに
比較して素材がしごきポンチ４７表面に凝着しに
くいという効果がある。

尚、前記、シヤンク部５１は、硬度の高い材質
例えば超硬で製作したしごきポンチ４７とピン５
４で連結している。また、シヤンク部は可撓性材
質をポンチホルダ５３の固定部と一体加工したも
のであり、しごきダイの中心に向つて揺動する部
分は、しごき加工力に耐え座屈しない限界まで細
く加工し、また、この部分の長さを極力長くして
いる。

次に第９図ＣからＤへの成形プロセスに含まれ
る特徴について述べる。このプロセスの特徴は先
に述べた通り、テーパ状のバーリング工程の次工
程において残りのバーリングを完遂すると同時に
バーリング部内壁をしごき加工により所定の垂直
円筒状にすることにある。この利点はテーパ状に
することにより、次工程のしごきダイ４８に入り
やすくするためと、第１１図に示す様に、スムー
スなしごき加工をする最もすぐれた形状に着眼し
たものである。またd₀≧b₁と限定したことによ
り、第１０図に示すバーリングダイ４２と第１１
図に示すしごきダイ４８は同一部品（同一内径と
なる）を使用できるため、同一部品点数を一挙に
倍にできるた部品種類数の低減）ため金型製作費
が安価となる。第１３図は列スリツト刃部分の詳
細を示すもので、フインダイ上型に取付けた列ス
リツト刃を取外すことなしに、型内部でスライド
させることにより、列スリツト刃を取換えるよう
にしたことを特徴とするものである。

列スリツト上刃６１は、アジヤストボルト６７
と連結し、アジヤストボルト６７を回転すること
により、列スリツト上刃６１は、列スリツトスラ
イドプレート６５内面６５ａを上下し、列スリツ
ト下刃６４との噛合いを構成する。６６は押えボ
ルトである。このアジヤストボルト６７は、手動
でも可能であるが、電動、あるいは、シリンダー
等により容易に自動化が可能である。

これにより、フインパターンの変更時の列スリ
ツト刃の交替が容易となり大巾な工数低減が可能
となる。

本発明の特徴をまとめて列挙すれば下記の通り
である。

１型の大きさ（工程のスペース）が小さくな
る。

２ルーバスリツト部切込みと山形のズレが発生
しない良好なフイン形状が得られる。

３ウエーブ状の予備成形により良好な形状、波
高さの高い波形が成形できる。

４ルーバスリツト工程はユニツト式であるため
部品が破損しても部分的に交換が可能等メンテ
ナンスが容易である。

５ルーバスリツト工程はユニツト式であるため
部品が細分化でき、シンプルな部品形状にでき
るため、無理な加工をする必要が無く型費の低
減が図れる。

６ルーバスリツト工程は切粉、抜きガス等が混
入しにくい場所に設置してあるため型破損の危
険性が少ない。

７バーリングポンチ部をテーパ状にしたため加
工後のバーリング部形状を変形せず極めて小さ
なストリツパー力でポンチ４から取外せる。

８カラー部のしごき加工においては、自在求心
機構を採用しているので、同心度が適正に保持
でき、フインカラーの肉厚を均一にできる。ま
た、金型製作の精度をラフにできる。

９フインパターンの変更時列スリツト刃の交替
が容易となり大巾な工数低減が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明は、上記の如く構成にしたので、高性能
を得るための改善された熱交換器用ルーバースリ
ツトフインの製造方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、フインの加工装置の全体概略図であ
り、加工部分の工程順を表わしたものである。第
２図は、加工されたフインの平面図、第３図は、
第２図のＰ−Ｐ矢視断面、第４図は、第２図のＱ
−Ｑ矢視断面図、第５図は、ルーバスリツトフイ
ン部加工状況を表わす図、第６図は、素材の予備
成形方法を表わす図、第７図は、ウエーブ状加工
状況を表わす図、第８図は、ルーバスリツト部加
工装置の断面図および側面図、第９図は、カラー
部成形工程を表わす図、第１０図は、テーパ状バ
ーリング状況図、第１１図は、しごき加工状況拡
大図、第１２図は、しごき加工状況全体図を表わ
す。第１３図は、列スリツト刃部分の詳細図であ
る。１０……固定下型、２０……可動上型、１……
薄板素材、５……フイン基板、６……カラー部、
７……切込み、８……切込細片、９……稜線、１
０，１０，１０……山形細片、１１，１１，１１
……縁部、１２……山波形、１３……ルーバスリ
ツトダイ、１４……ルーバスリツトポンチ、１
６，１６……工具、２５……ダイホルダ、２６…
…予備絞り用ポンチ、２７……ストリツパーピ
ン、２８……スプリング、３２……絞り部、３３
……テーパ状のバーリング、３４……垂直円筒
部、３６……フランジ部、３７……調整ライナ、
４７……しごきポンチ、４８……しごきダイ、５
２……ダイホルダ、５３……ポンチホルダ、６１
……列スリツト上刃、６４……列スリツト下刃。

Claims

【特許請求の範囲】１ルーバスリツト部と複数のカラー部とを成形
した複数のフインを並設し、それぞれのカラー部
に伝熱管を挿通し密着させてなるクロスフインチ
ユーブ式熱交換器の熱交換器用フイン製造方法に
おいて、前記ルーバスリツト部は、平板素材をウ
エーブ成形し、かつ山波形成形した後にルーバス
リツト成形され、それぞれのカラー部は、前記山
波形成形と同時に張出し成形された後に前記ルー
バスリツト成形と同時に絞り成形され、該絞り成
形に続いて製品寸法にエツジトリミング後、ピア
スバーリング成形、しごき成形及びカーリング成
形の順に加工されることを特徴とする熱交換器フ
イン製造方法。２ルーバスリツト成形は、管列方向に隣接する
伝熱管の間のフイン部に複数の切込みを入れ、そ
の切込み細片を山形に成形すると共に、該切込み
細片をブリツジ状に起し、該切込み細片の隣り合
う縁部の高さ位置を互にずらして成形することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱交換器
用フインの製造方法。３カラー部は、フインカラー高さがしごき成形
により変更可能に成形されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の熱交換器用フイン製造
方法。４ルーバスリツト成形は、切込み細片の切込
み、曲げ及びブリツジ状の成形が１回のプレス上
下動により行なわれることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の熱交換器用フイン製造方法。５ウエーブ成形は、同一直径の複数の丸棒状の
工具を互にずらしてちどり状に配置し、それぞれ
の工具の間に平板素材を引込んでウエーブが成形
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の熱交換器用フイン製造方法。６ルーバスリツト成形は、ルーバスリツドダイ
及びルーバスリツトポンチからなる金型により１
管列単位ごとに加工されることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の熱交換器用フイン製造方
法。７ピアスバーリング成形は、カラー部の絞り部
の中心に下孔を穿孔すると同時にテーパ状にバー
リング加工を行うことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の熱交換器用フイン製造方法。８しごき成形は、揺動するシヤンク部を有する
自在求心機構を備えた圧延手段により、自動的に
前記シヤンク部先端に設けた上下部をカツトした
球状のしごきポンチを、しごきダイの中心に導き
ながら下方から上方に移動させて加工することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱交換器
用フイン製造方法。９絞り成形は、絞りポンチの下端面と金型本体
との間に厚さの異なつた調整ライナーを差し換え
交換することにより行われることを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載の熱交換器用フイン製造
方法。１０ピアスバーリング成形は、テーパ状のバー
リング部の最大直径（d₀）が、所定の仕上り直径
（d₁）との関係において、d₀≧d₁であることを特
徴とする特許請求の範囲第７項記載の熱交換器用
フイン製造方法。