技术领域
[0001] 本公开涉及一种用于热交换器的集管板。本公开还涉及一种制作用于热交换器的集管板的方法。
背景技术
[0002] 在将热交换管与用于热交换器的集管板连接的过程中，可能会出现困难。
发明内容
[0003] 本公开的目的是生产一种用于热交换器的集管板，该集管板具有在其组装过程中保护组件免受损坏的配置。
[0004] 根据本公开的一个方面，集管板是用于热交换器的。集管板包括连接到上
水箱的装置。集管板还包括多个槽，以接收热交换器的热交换管；每个槽包括在热交换管的方向上延伸的唇缘。每个槽具有直边并具有
角。集管板还包括自每个唇缘在热交换管的方向上延伸的至少两个突
耳。一个边上具有至少一个突耳。每个唇缘的相对的边上具有至少一个突耳。每个唇缘的角上不存在突耳。每个突耳从唇缘上向外翻，以使唇缘上的突耳担当使管进入槽的引入部。每个槽具有两个相对的长边。唇缘的每个长边上具有至少一个突耳。
[0005] 根据本公开的另一个方面，一种制作集管板的方法，该方法包括在金属薄
板坯件上压印凹槽。该方法还包括使用
冲压模在两个模部件之间冲压凹槽的基底，以使凹槽的基底破裂。该方法还包括推动模穿过凹槽的基底，以形成在其周围具有拉伸唇缘的槽。
附图说明
[0006] 通过下述参照附图进行的细节描述，本公开的上述及其它目的、特征和优势将变得更加明显。在附图中：
[0007] 图1A示出了在示例性方法中制造集管板的各阶段；
[0008] 图1B为模的平面图；
[0009] 图2为示例性集管板的从上看时的立体图和从下看时的立体图；
[0010] 图3为第二示例性集管板的从上看时的立体图；
[0011] 图4为从下看时的立体图，示出了图3的集管板被提供到保持在构建机器的夹具中的一系列热交换管上；
[0012] 图5为示出了潜在碰撞点的图4的视图；
[0013] 图6为本公开第一实施方式的集管板的一部分的立体
片段图；
[0014] 图7为图6中集管板的一个端部的详细视图；
[0015] 图8为沿着第一实施方式的集管板的中心的片段剖面图；
[0016] 图9为本公开第二实施方式的集管板的一部分的立体片段图；
[0017] 图10为图9的集管板的一个端部的详细视图；
[0018] 图11为沿着第二实施方式的集管板的中心的片段剖面图；
[0019] 图12为示出了第二实施方式的集管板被提供到保持在构建机器的一系列管上的立体图；
[0020] 图13为本公开第三实施方式的集管板的一部分的立体片段图；
[0021] 图14为图13的集管板的一个端部的详细视图；
[0022] 图15为沿着第三实施方式的集管板的中心的片段剖面图；
[0023] 图16为本公开第四实施方式的集管板的一部分的立体片段图；
[0024] 图17、18和19示出了制造第二实施方式的集管板的各阶段；
[0025] 图20～23示出了制造第三实施方式的集管板的各阶段；
[0026] 图24为由模成型的本公开的集管板的剖视图的详细视图；
[0027] 图25为根据本公开各实施方式在制造的各阶段时集管板的剖视图的详细视图。
具体实施方式
[0028] 图2～5示出了用于车辆的热交换器的示例性集管板，该热交换器例如为
增压空气冷却器、
散热器或油冷却器。集管板10具有主体部8，主体部8具有多个平行的细长狭槽12，以接收管14。集管板10是所谓的“倒置槽”集管板。因此，唇缘16从每个槽12的边缘延伸，并且，在当前的例子中，它朝向管14向下延伸，而不是远离管14向上延伸(这是其他示例性布置)。在集管板10的主体部8的每一侧均有用于连接到上水箱(未示出)的向上弯折的连接边缘18。
[0029] 在车辆的热交换器(例如增压空气冷却器、
散热器或油冷却器)的正常操作过程中，热交换器经受高压和高温的耐久性循环，导致热交换器部件中的热应
力和应变。随着时间的推移，由于这些部件上的应变，可能会发生故障。故障通常位于管14和集管板槽12之间的钎
焊接合处，从而导致管故障。为了最小化在该区域发生故障的可能性，可以使用倒置槽，该倒置槽将对管进行局部加强。
[0030] 当槽不是倒置的时候，唇缘16的形成创建了使管14被接收到槽12中的自然引导部。这不是具有倒置槽的那个例子。
[0031] 图4示出了装配并夹紧到制造机器(未示出)的多个管14，该制造机器然后将集管板10提供至管14上。图5显示了潜在的碰撞点。碰撞可能发生在管14的端部24和唇缘16的端部26之间，该碰撞可能会导致损坏，并且潜在地，该损坏可能对于热交换器部件足够严重，使其无法使用。
[0032] 图6～8示出了本公开的第一实施方式中的集管板10。
[0033] 对于等同的特征，将使用相同的附图标记，并且将只描述与示例性集管板10的差异之处。
[0034] 仅是为了清楚起见，示出了集管板10中的单个槽12。在常规方式下，集管板10将包括多个槽12，从而接收一系列的管14。
[0035] 第一实施方式的集管板10包括多个突耳(tab)30，这些突耳从每个槽12的唇缘16的端部26延伸。每个突耳30大体上为梯形形状，具有较宽的基部32、自由边缘34和斜边36，该较宽的基部32连接到唇缘16。在第一实施方式中，每个槽12大体上为矩形，这样，每个唇缘16具有两个彼此相对的长边40、两个彼此相对的短边42和四个角44。每个短边42实际上不是直的，而是稍微弯曲的，如图6所示。每个短边42上具有突耳30，并且，每个长边40的中间也有突耳30。
[0036] 本实施方式的集管板10是用于增压空气冷却器的，每个槽12为9mm宽和98mm长，并且，用于制作集管板10的
铝板材厚度为1.95mm。自唇缘16的端部26起每个突耳30的长度“l”为4mm。槽12的短边42上的突耳30窄于长边40上的每个突耳30。每个短突耳30为约6mm宽，而长边40上的每个突耳30为约10mm宽。每个突耳30从唇缘16的延伸方向以约45°的角度向外翻。每个突耳30的每个斜边36以大约45°的角度到达唇缘16的顶部，如图6和7所示。本实施方式的槽的尺寸能够在下述范围内：5mm至10mm宽，50mm至125mm长，并且在1mm至5mm材料厚度之间。
[0037] 图9～12示出了第二实施方式。第二实施方式的集管板10类似于第一实施方式，并且将仅描述区别之处。
[0038] 在第二实施方式的热交换器中，每个唇缘16的每个长边40上不是仅具有一个突耳30，而是具有三个突耳30。在每个长边40上，与之前一样具有中间突耳30。另外，具有一个突耳30，该突耳30的中心位于自一个短边42沿着唇缘16长边40的长度约15％处，且在长边40的另一端的相同
位置处具有另一突耳30。
[0039] 因此，一个长边40上的三个突耳30沿着长边40从一个突耳到下一个突耳等间距。长边40上的各突耳30都是相同的。
[0040] 在第二实施方式中，热交换器可以是散热器，并且每个槽12为2.5mm宽和60mm长，具有0.6mm的材料厚度。每个突耳的长度“l”为1mm。这个实施方式中的每个突耳30从唇缘上以40°的角度向外翻。本实施方式的槽的尺寸能够在下述范围内：1.8mm至5mm宽，16mm至98mm长，并且在0.6mm至2mm材料厚度之间。
[0041] 图12示出了制造机器(未示出)中的管14和集管板10，该管和集管板被集中到一起用于组装。突耳30提供导入表面，以引
导管14与唇缘16对准进而与槽12对准。以这种方式，避免了损伤和耗损。
[0042] 可见，通过在边壁40和端壁(边)42上设置突耳，各突耳在两个垂直方向上用于引导，以确保避免这两个垂直方向中任一方向上不对准。
[0043] 图13～15示出了第三实施方式。第三实施方式的集管板10类似于第二实施方式，并且将仅描述区别之处。
[0044] 在这个实施方式中，沿着每个长边40在每个长边40长度的33％、50％和66％处提供的突耳30被分成两个较小部分，使沿着长边40的突耳的数量翻倍。每个边上突耳30的宽度l2为5mm。铝板材的厚度为1.95mm，如前所述。如果突耳30宽于7mm，那么，在制造时，突耳30远离唇缘16弯折时，唇缘16可能被扭曲。唇缘16的扭曲可能影响集管板10和管14之间的配合，产生
缺陷或产生潜在的泄露通道。通过减小突耳30的宽度l2，避免了这个问题。每个端部突耳30的宽度l3为4mm，其为槽12的宽度的约45％。
[0045] 通常，突耳的宽度将在槽的宽度的28～55％范围内。
[0046] 图16示出了第四实施方式。仅描述与第一实施方式的区别之处。
[0047] 在这个实施方式中，唇缘16的每个端部是圆形的，所以，在俯视图中它具有半圆形形状。沿着每个长边40的长度在33％和66％处，沿着每个长边40提供有两个突耳30。在槽12的端部的角46上没有突耳。在这个示例中，集管板10是用于油冷却器的，本实施方式的槽的尺寸能够在下述范围内：2mm至5mm宽，20mm至98mm长，并且在1mm至5mm材料厚度之间。
[0048] 在所有实施方式的变型中，在槽12内部的端部处可以提供
倒角，以起到引入部的作用，可替换地，可以不提供引入部。
[0049] 能够看出，在四个实施方式中的每一个中，唇缘16的角44、46上均不存在突耳30。这降低了在碰撞点处的潜在故障。为了在角44、46处有突耳，将不得不使材料更加向外张开，这将更难以制造，并且也将导致重要材料变薄以及潜在的缺陷。通过使角44、46上不存在突耳30，避免了那个潜在的问题。
[0050] 图17、18和19示出了在第二实施方式中描述的集管板10的
制造过程的各阶段。再次，为了清楚起见，仅示出单个槽12，虽然实际上集管板10将包括多个槽12，如图12所示。
[0051] 在过程的阶段1，取出铝板形式的坯件48，该坯件在端部弯折有两个臂54从而形成通道，将坯件压在上模60和下模62下，以便通过压印制造一系列的凹槽50，这些凹槽最终将形成槽12。
[0052] 在阶段2中，然后将通道的每个臂54在其长度的中途部分向外弯折，以形成翼56，并且将坯件48放置在两个另外的模60、62之间，以将凹槽50拉伸成更深的深度，这将导致材料变薄。如图18所示，在阶段2中，模60为V形横截面，这样，模呈现出脊状的
接触表面，并且，穿过这个模的压力使得凹槽50基底70的材料破裂，造成裂缝72。
[0053] 在阶段3中，翼56被向下弯折，并且，每个凹槽50通过在两个另外的模60、62之间冲压而被拉伸成更深的深度。额外的模64压印初始突耳形状。
[0054] 在阶段4中，将每个翼56向其自身折叠，并且，使坯件48在两个另外的模60、62之间冲压，以冲穿凹槽50并创建突耳30，在这个阶段，突耳将朝向彼此指向向内。去除多余的材料。
[0055] 在阶段5中，通过在上模60和下模62之间冲压，唇缘16的材料被拉伸成其最终长度，并且，上模60和下模62也将突耳30拉直以便使它们朝向下。槽12现在为它的最终尺寸。翼56的端部被翻折到主体部8上。
[0056] 在阶段6中，集管板10被压在两个另外的模60、62之间，并且，下模62被成型为使突耳30向外张开到它们的最终位置。图18为上述过程的这个阶段的详细剖视图。
[0057] 图20～23示出了在第三实施方式中描述的集管板10的制造过程的各阶段。再次，为了清楚起见，仅示出单个槽12，虽然实际上集管板10将包括多个槽12，如图12所示。
[0058] 在过程的阶段1，取出铝板形式的坯件48，该坯件在端部弯折有两个臂54从而形成通道，将坯件压在上模60和下模62下，以便通过压印制造一系列的凹槽50，这些凹槽最终将形成槽12。
[0059] 在阶段2中，将坯件48放置在两个另外的模60、62之间，以将凹槽50拉伸成更深的深度，这将导致材料变薄。如图21所示，在阶段2中，模60为V形横截面，并且，穿过这个模的压力使得凹槽50基底70的材料破裂，造成裂缝72。
[0060] 还在阶段2中，将通道的每个臂54在其长度的中途部分向外弯折，以形成翼56。
[0061] 在阶段3中，将坯件48放置在两个另外的模60、62之间，以将凹槽50拉伸成更深的深度，这将导致材料进一步变薄。
[0062] 在阶段4中，翼56被向下弯折，并且，每个凹槽50通过在两个另外的模60、62之间冲压而被拉伸成更深的深度。额外的模64压印初始突耳形状同时冲穿突耳的角部。
[0063] 在阶段5中，将每个翼56向其自身折叠，并且，使坯件48在两个另外的模60、62之间冲压，以冲穿凹槽50并制造突耳30，在这个阶段，突耳将朝向彼此指向向内。去除多余的材料。
[0064] 在阶段6中，通过在上模60和下模62之间冲压，唇缘16的材料被拉伸成其最终长度，并且，上模60和下模62也将突耳30拉直以便使它们朝向下。槽12现在为它的最终尺寸。翼56的端部被翻折到主体部8上。
[0065] 在阶段7中，集管板10被压在两个另外的模60、62之间，并且，下模被成型为使突耳30向外张开到它们的最终位置。图24为上述过程的这个阶段的详细剖视图。
[0066] 每个实施方式的设计均能够被等同地应用于散热器、增压空气冷却器(CAC)或油冷却器。
[0067] 如上所述，根据本公开，提供了一种用于热交换器的集管板。集管板包括多个槽，以接收热交换器的热交换管。集管板包括连接到上水箱的装置。每个槽均包括在热交换管的方向上延伸的唇缘。每个槽均具有大体上直的边并具有角。集管板还包括至少两个突耳，这些突耳自每个唇缘在管的方向上延伸。每个唇缘的一个边上具有至少一个突耳，并且，相对的边上具有至少一个突耳。每个唇缘的角上不存在突耳。每个突耳自唇缘向外翻，以使唇缘上的各突耳担当使管进入槽的引入部。每个槽具有两个相对的长边。集管板可以在唇缘的每个长边上包括多个突耳。
[0068] 用于热交换器的示例性集管板限定了槽，以接收热交换管，并具有凸起边缘，用于连接到上水箱。每个槽均包括延伸出集管板平面的唇缘。通常，这个唇缘在上水箱的方向向上延伸。在可替代的示例性设计中，唇缘在管的方向上延伸。在热交换器的制造中，管放置在制造机器的夹具中，该夹具将管保持在适当位置，然后，通过制造机器推进集管板。如果集管板和管没有充分精确地对准，管的端部将与唇缘的端部碰撞，导致潜在的损坏。
[0069] 图1A示出了集管板10的示例性制造过程的各阶段，为了清楚起见，示出了往下看时的视图和往上看时的视图。为了清楚起见，仅示出单个槽12，虽然实际上集管板10将包括多个槽12。
[0070] 在过程的阶段1，取出铝板形式的坯件48，并将坯件压在或压印在上模60和下模62下，以便通过对铝进行成型来制造凹槽50。
[0071] 在阶段2中，通过压在两个另外的模60、62之间，槽66——通常以“狗骨”形形式——冲穿凹槽50，这样，推动“狗骨”形突出物68穿过坯件48的凹槽50基底70。在图1B中更详细示出了模60。
[0072] 在阶段3中，通过在两个另外的模60、62之间冲压，每个凹槽50被陷地更深，以产生最终尺寸的槽12。
[0073] 使用这个示例性方法产生槽12的关注点将在于不规则的唇缘(或领部)16高度，角处的低的唇缘(或领部)16高度导致唇缘角处破裂，并且没有或不足以形成用于解决管不对准的管引入部。
[0074] 如上所述，制作集管板的方法，该方法包括步骤：在
金属薄板坯件上压印凹槽；在两个模部件之间使用冲压模以冲压凹槽的基底，从而使凹槽的基底破裂；以及，推动模穿过凹槽的基底，以形成在其周围具有拉伸唇缘的槽。
[0075] 通过迫使材料在凹槽的受控位置处破裂，如示例性方法所示，本公开的方法消除了切割狗骨槽的需要，从而为拉伸的唇缘留下最大量的材料。特别地，在该位置处有更多的可用材料以形成唇缘的角，从而最大限度地减少那个区域的
应力集中。此外，材料被更均匀地拉伸，尤其是在易于开裂的唇缘的角区域。因此，本方法在槽的周围产生了更加均匀或恒定的唇缘高度。
[0076] 至少一个模部件可以呈现出脊状表面。这将沿着一条线集中力。
[0077] 该方法还可以包括：在拉伸步骤之前，冲穿凹槽以形成具有突耳的槽；以及，在拉伸步骤之后，使突耳向槽的外部张开。
[0078] 该方法可以包括：在压印步骤和破裂步骤之间，拉伸坯件以增加凹槽的深度的步骤。这个步骤可以通过一个、两个或三个额外的压印操作来实施。
[0079] 如上所述，一种用于热交换器的集管板，该集管板包括多个槽，以接收热交换器的热交换管。该集管板包括连接到上水箱的装置。每个槽均包括在管的方向上延伸的唇缘。每个槽均具有大体上直的边且具有角。集管板还包括至少两个突耳，该突耳自每个唇缘在管的方向上延伸。每个唇缘的一个边上具有至少一个突耳，并且，相对的边上具有至少一个突耳。每个唇缘的角上不存在突耳。每个突耳从唇缘上向外翻，以使唇缘上的各突耳担当管进入槽的引入部。
[0080] 以这种方式，如果制造机器中的管和集管板没有完全对准，突耳将帮助引导管，以便他们进入槽，因此在管的端部和唇缘的端部之间不发生碰撞。
[0081] 每个槽可以采取任何适当的形状，但优选具有两个相对的长边，在这种情况下，在唇缘的每个长边上优选有至少一个突耳。在唇缘的每个长边上可以只有一个突耳。可替代地，在唇缘的每个长边上可以有多个突耳，并且，这些突耳可以沿着每个边有规律地设置。在一个实施方式中，在唇缘的每个长边上仅有两个突耳。在另一实施方式中，在唇缘的每个长边上仅有三个突耳。在另一实施方式中，在唇缘的每个长边上的每个突耳被分成两个较小的部分，使得唇缘的每个长边上的突耳的数目翻倍。换句话说，沿着唇缘的每个边可以具有成对的突耳。
[0082] 每个槽可以为具有两个朝向彼此的圆角的长条，或者可以为大体矩形，因此限定四个角。那么，集管板可以包括：唇缘的每个短边上的一个突耳。唇缘短边上的每个突耳的、连接到唇缘处的宽度可以为槽的宽度的不超过55％。
[0083] 每个突耳可以自唇缘向
外延伸至少1mm、优选至少3mm的距离。每个突耳可以自唇缘向外延伸不超过6mm的距离。
[0084] 每个突耳可以为任何合适的形状，并且可以为矩形或圆形。在一个实施方式中，每个突耳的根部宽于自由端。每个突耳可以为大体上三角形，或者优选地，每个突耳为大体上梯形形状。
[0085] 每个突耳可以自唇缘以25～45°范围内、优选以30～40°范围内的角度向外延伸。
[0086] 每个突耳的、连接到唇缘处的宽度可以不超过7mm。
[0087] 集管板可以由厚度在1～5mm范围内的铝材制成。
[0088] 根据本公开的另一个方面，提供一种制作集管板的方法，该方法包括步骤：在金属薄板坯件上压印凹槽，冲穿凹槽以形成具有突耳的槽，以及，使槽的突耳向外张开。
[0089] 该方法可以包括：在压印步骤和冲穿步骤之间，拉伸坯件以增加凹槽的深度的步骤。
[0090] 根据本公开的另一方面，提供一种根据本公开前一方面的方法，用于制作根据本公开的第二方面的集管板。
[0091] 应当理解的是，虽然本文将本公开的各实施方式的各个过程描述为包括特定顺序的步骤，但是，本文没有公开的、包括这些步骤的各种其他顺序和/或包括额外步骤的、进一步的可替换实施方式是要被包含在本公开的步骤内的。
[0092] 虽然本公开是参照本公开的各实施方式被描述的，但是，应当理解的是，本公开不被限制为这些实施方式和构造。本公开是要涵盖各种
修改和等同布置的。另外，虽然各个组合和配置是优选的，但是，包括更多、更少或仅单个元件的其他组合和配置也在本公开的精神和范围内。
