CN103619146A - 一种具有齿片相对角的散热片的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有齿片相对角的散热片的加工方法，它包括以下步骤：S1、将吸热底板（1）水平固定装夹；S2、将刀刃部（3）与吸热底板（1）的上表面接触，调整刀具（2）使刀刃部（3）与水平方向间具有夹角α；S3、将刀具（2）的刀刃部（3）沿吸热底板（1）的上表面以固定角度倾斜的方向前进，使吸热底板（1）上表面被切削下的部分立起形成板状的散热齿片（4）；S4、将刀具（2）沿斜面A回退至吸热底板（1）的上表面，然后沿水平方向刀具（2）相对吸热底板（1）后退规定间距；S5、重复步骤S3和步骤S4。本发明的有益效果是：容易实施，既节约了材料成本，又提高了加工质量；散热性能好，一体成型导热性能好。

Description

一种具有齿片相对角的散热片的加工方法

技术领域

本发明涉及散热片的加工工艺技术领域，特别是一种具有齿片相对角的散热片的一体成型加工方法。 

背景技术

随着科学技术的高速发展，以计算机为代表的各种电子设备中的电子元器件向着小型化，高集成，高速度，高效能，高功率方向发展，这些电子器件不可避免会产生比已往更多的热，电子器件的散热问题如果没有解决好，高温将直接导致电子器件效能下降；为使其电子器件的效能稳定，电子器件的散热能力的设计变的极其重要，否则设备性能无法提高或无法正常工作。 

散热设计通常把散热片看作一个整体，散热片具有吸热、传热、散热的功能。吸热代表热量由发热元器件至散热片底部的传导过程，是散热过程的开始。传热是将底板吸收的热量传导至散热齿片的每个部分，底板与散热齿片间的结合方式对散热片导热能力有重大影响。散热片的吸热、传导都是为散热服务的。不论是进行自然冷却、强迫风冷，都是散热齿片与空气时行热交换散发热量，散热片齿片设计与加工工艺结构是散热设计的重点。如散热齿片越密、表面积越大，与空气热交换的面积就越大，因此能获得更好的散热效果。 

如图1、2，是目前设备中常用的散热片，制造方式是型材加工方式和插齿加工方式，如图1所示，型材工艺受模具成型的限制，型材的齿片结构尺寸较大，使生产散热齿片4时使用原材料增加，直接导致成本增加。不过随着电子芯片电流密度的不断增大，其缺点也逐渐暴露出来，由于受模具强度的限制散热齿片4的密度比较低，不能满足飞速发展的电子设备的散热要求。如图2所示，插齿工艺通过冲压方式或类似紧固连接将散热齿片4紧固连接在吸热底板1对应的槽中，散热面积大，在性能方面略优于铝型材散热片。但吸热底板1和散热齿片4铆接面不能保证完全接触，存在介面阻抗，影响热传效果，热传导差。为满足散热需求就会增大产品尺寸，便会增加材料成本，使用型材加工方式和插齿加工方式散热片很不经济。 

现有部分设备中需要改变风道来解决散热片周边元器件散热或提高综合散热性能，如图3所示，散热齿片4的布置方向与吸热底板1上布置的散热齿片4的两端形成的直线边缘的垂线间具有夹角α，即具有齿片相对角的散热片。现有加工方式如图4所示，图4所示是目前下料裁切后的散热片半成品，需按设计结构需要沿图4中虚线所示，将左上角与右下角的材料切除，得到产品。此加工方式会有一个严重缺点，在刀具加工到齿片时会产生散热齿片4变形、齿片毛刺等，且加工时间长，在量产加工过程中问题较多；并且需要从散热片半成品上切去较多的已加工好的散热片，造成产品的生产成本高。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的难点，提供一种适用范围广、节约材料成本、提高加工质量的具有齿片相对角的散热片的加工方法。 

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种具有齿片相对角的散热片的加工方法，它包括以下步骤： 

S1、将吸热底板水平固定装夹；

S2、将刀具的刀刃部与吸热底板的上表面接触，调整刀具使刀具的刀刃部与水平方向间具有夹角α；

S3、将刀具的刀刃部沿吸热底板的上表面以固定角度倾斜的方向前进，从而使刀刃部沿着从上表面向下表面的斜面进行切削，使吸热底板上表面被切削下的部分立起形成板状的散热齿片，从而得到的散热齿片与水平方向间具有夹角α；

S4、将刀具沿斜面A回退至吸热底板的上表面，然后沿水平方向刀具相对吸热底板后退规定间距；

S5、重复步骤S3和步骤S4，在吸热底板的上表面形成多个散热齿片。

所述的夹角α的大小为5～45°。 

所述的得到的散热齿片的厚度为0.15～2.0mm，相邻散热齿片间的间距为0.3～10mm，散热齿片的宽度为10～500mm。 

所述的吸热底板的厚度为5～20mm。 

所述的刀具的刀刃部的前角γ的大小为30～60°，所述的刀具的刀刃部的后角β的大小为8～12°。 

本发明具有以下优点： 

本发明的容易实施，可根据热设计需求条件制作散热片，适用范围广，一次加工即可得到具有齿片相对角的散热片，同时无需加工多余齿片，无需后续切割，既节约了材料成本，又提高了加工质量，降低了产品的不良率。

本发明成本低，生产所需的材料较少，而且不需要铆接或其它紧固方式把齿片连接到吸热底板上，使得散热片更轻，同比散热片重量减轻30%，使设备结构减小及简化；不需要另外增加铆接或焊接等工艺工序，使得成本降低。 

本发明散热性能好，散热齿片是通过刀具从吸热底板上分离厚度均匀的薄层材料同时仍连接在吸热底板上而形成用来散热的齿片，散热齿片是吸热底的完整一部分，因此不会存在降低热传导性，吸热底与散热齿片间无介质或接触热阻，一体成型导热性能好。 

附图说明

图1 为制造方式是型材加工方式的散热片的结构示意图 

图2 为制造方式是插齿加工方式的散热片的结构示意图

图3 为具有齿片相对角的散热片的结构示意图

图4 为现有具有齿片相对角的散热片的加工结构示意图

图5 为本发明的加工示意图

图6 为本发明的加工俯视示意图

图7 为本发明的刀具的结构示意图

图中，1-吸热底板，2-刀具，3-刀刃部，4-散热齿片。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述： 

一种具有齿片相对角的散热片的加工方法，它包括以下步骤：

S1、将吸热底板1水平固定装夹；

S2、如图5、图6所示，将刀具2的刀刃部3与吸热底板1的上表面接触，调整刀具2使刀具2的刀刃部3与水平方向间具有夹角α，该水平方向即为吸热底板1上的布置的散热齿片4的两端形成的直线边缘的垂线方向，刀具2的调整为绕垂直于吸热底板1上表面的轴线的水平旋转；

S3、如图5、图6所示，将刀具2的刀刃部3沿吸热底板1的上表面以固定角度倾斜的方向前进，即同时沿水平方向和垂直方向做匀速给进运动，从而使刀刃部3沿着从上表面向下表面的斜面进行切削，使吸热底板1上表面被切削下的部分立起形成板状的散热齿片4，从而得到的散热齿片4与水平方向间具有夹角α；

S4、将刀具2沿斜面A回退至吸热底板1的上表面，然后沿水平方向刀具2相对吸热底板1后退规定间距；

S5、重复步骤S3和步骤S4，在吸热底板1的上表面形成多个散热齿片4。

所述的夹角α的大小为5～45°。 

所述的得到的散热齿片4的厚度为0.15～2.0mm，相邻散热齿片4间的间距为0.3～10mm，散热齿片4的宽度为10～500mm。 

所述的吸热底板1的厚度为5～20mm。 

所述散热齿片4材质为铝质或铜质。 

如图7所示，所述的刀具2的刀刃部3的前角γ的大小为30～60°，所述前角γ即为刀具2上表面与垂直面的夹角，所述的刀具2的刀刃部3的后角β的大小为8～12°，所述后角β即为刀具2下表面与水平面的夹角。切削的关键参数在于刀具2的技术角度参数，切削刀具2沿切削方向根据所需散热齿片4厚度和高度以及齿片步距不同调节角度参数，另刀具2前后角参数直接影响产品性能及刀具2性能，刀具2前角γ主要功能是提高刀具2耐用度，刀具2后角β主要功能是减小后刀面与过渡面之间的摩擦。 

采用该方法制得的散热片既可以应用于液冷散热也可以应用于风冷散热。 

Claims (5)

1.一种具有齿片相对角的散热片的加工方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、将吸热底板（1）水平固定装夹；

S2、将刀具（2）的刀刃部（3）与吸热底板（1）的上表面接触，调整刀具（2）使刀具（2）的刀刃部（3）与水平方向间具有夹角α；

S3、将刀具（2）的刀刃部（3）沿吸热底板（1）的上表面以固定角度倾斜的方向前进，从而使刀刃部（3）沿着从上表面向下表面的斜面进行切削，使吸热底板（1）上表面被切削下的部分立起形成板状的散热齿片（4），从而得到的散热齿片（4）与水平方向间具有夹角α；

S4、将刀具（2）沿斜面A回退至吸热底板（1）的上表面，然后沿水平方向刀具（2）相对吸热底板（1）后退规定间距；

S5、重复步骤S3和步骤S4，在吸热底板（1）的上表面形成多个散热齿片（4）。

2.根据权利要求1所述的一种具有齿片相对角的散热片的加工方法，其特征在于：所述的夹角α的大小为5～45°。

3.根据权利要求1所述的一种具有齿片相对角的散热片的加工方法，其特征在于：所述的得到的散热齿片（4）的厚度为0.15～2.0mm，相邻散热齿片（4）间的间距为0.3～10mm，散热齿片（4）的宽度为10～500mm。

4.根据权利要求1所述的一种具有齿片相对角的散热片的加工方法，其特征在于：所述的吸热底板（1）的厚度为5～20mm。

5.根据权利要求1所述的一种具有齿片相对角的散热片的加工方法，其特征在于：所述的刀具（2）的刀刃部（3）的前角γ的大小为30～60°，所述的刀具（2）的刀刃部（3）的后角β的大小为8～12°。

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