CN103921089B - 一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，它包括以下步骤：S1、选管：选取壁厚范围为1mm～4mm的金属管，并去除端口毛刺；S2、弯曲成型：将金属管已经加热的部分放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折，冷却至常温；S3、焊接水嘴；S4、放入压铸模具内，并予以定位；S5、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入压铸机熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；S6、开模取件；S7、清洗，烘干，去毛刺，局部CNC加工，得到成品。本发明的优点在于：压铸件与金属管一体化一次成型，原材料成本低、加工成本低、加工周期短、生产工艺简单和散热效率高。

Description

一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺
技术领域
本发明涉及电子元器件工作过程中所用到的散热装置的制造技术领域，特别是一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺。
背景技术
任何电子器件在工作时都有一定的损耗，大部分的损耗变成热量。小功率器件损耗小，无需散热装置，而大功率器件损耗大，若不采取散热措施，则器件的温度可达到或超过允许的结温，器件将受到损坏。因此必须加散热装置，最常用的就是将功率器件安装在散热器上，利用散热器将热量散到周围空间，必要时再加上散热风扇，以一定的风速加强冷却散热。在某些大型设备的功率器件上还采用流动冷水冷却板，它有更好的散热效果。
随着电子技术不断的发展，设备功率越来越大，对散热的要求也越来越高。现有的散热腔体是对挤压成型的铝合金板料进行CNC机械加工出腔体和埋金属管的槽，在槽内涂上导热胶后再装入金属管。采用这种工艺加工存在以下缺陷：1、将挤压成型的铝合金板料加工出腔体及开设安装金属管的槽，材料浪费很大；2、产品加工周期长；3、产品加工成本高；4、在铝合金板料上加工槽，再在槽内涂抹导热胶，安装金属管，工序复杂，对操作人员的技术水平要求高；4、金属管与铝合金腔体之间有间隙，非无缝接触，散热效率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种原材料成本低、加工成本低、加工周期短、生产工艺简单和散热效率高的新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚范围为1mm～4mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、弯曲成型：将金属管放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折；
S3、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S4、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S5、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入压铸机熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S6、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压10s～15s后开模取出铸件；
S7、清洗，在温度范围为150℃～190℃的烤箱中烘烤20min～40min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
所述的步骤2弯曲成型前，根据加工图纸，对金属管需要弯曲的部位通过气割枪进行火焰加热，使金属管的表面温度达到600℃～800℃之间。
所述的步骤S1选管后包括一个提升金属管的抗压强度的步骤：向金属管内填充石英砂，并将金属管两端口进行封堵。
所述的步骤S3焊接水嘴后包括一个提升金属管的抗压强度的步骤：向金属管内快速通入高压冷却水，并使高压冷却水在金属管内快速流动。
所述的步骤S6开模取件后还包括一个腐蚀的步骤。
所述的腐蚀步骤包括向金属管内通入硝酸或浓硫酸，金属管内孔受到硝酸腐蚀而变大，直至壁厚范围为1mm～2mm。
本发明具有以下优点：
1、通过预埋金属管管的方式，将金属管压铸在铝合金铸件内部成为一体，而不需在成型后再加工管槽，节约原材料，原材料成本低，加工成本低。
2、散热腔体与金属管一体化一次成型，这种方式缩短了产品加工周期，简化了制造工序，降低了制造难度，对操作人员的技术水平要求较低。
3、散热腔体采用铝合金压铸而成，电子元器件的热量传递给压铸腔体，再由腔体传递给金属管，由金属管内的冷却水把热量带走。金属管通过预埋并压铸在铝合金铸件内，一次成型，金属管与铝合金腔体之间为无缝接触，散热效率更高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
工艺一：在弯曲成型后的金属管内填充石英砂，预埋在模具内进行压铸制造：
【实施例1】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为1mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、提升金属管的抗压强度:向金属管内填充石英砂，并将金属管两端口进行封堵；
S3、火焰加热：根据加工图纸，对金属管需要弯曲的部位通过气割枪进行火焰加热，使金属管的表面温度达到600℃；
S4、弯曲成型：将金属管已经加热的部分放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折，冷却至常温；
S5、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S6、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S7、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入800T压铸机的熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S8、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压10s后开模取出铸件；
S9、用高压气枪吹出石英砂，清洗，在温度为150℃的烤箱中烘烤40min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
【实施例2】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为1.5mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、提升金属管的抗压强度:向金属管内填充石英砂，并将金属管两端口进行封堵；
S3、火焰加热：根据加工图纸，对金属管需要弯曲的部位通过气割枪进行火焰加热，使金属管的表面温度达到700℃；
S4、弯曲成型：将金属管已经加热的部分放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折，冷却至常温；
S5、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S6、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S7、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入800T压铸机的熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S8、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压12s后开模取出铸件；
S9、用高压气枪吹出石英砂，清洗，在温度为170℃的烤箱中烘烤30min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
【实施例3】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为2mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、提升金属管的抗压强度:向金属管内填充石英砂，并将金属管两端口进行封堵；
S3、火焰加热：根据加工图纸，对金属管需要弯曲的部位通过气割枪进行火焰加热，使金属管的表面温度达到800℃；
S4、弯曲成型：将金属管已经加热的部分放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折，冷却至常温；
S5、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S6、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S7、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入800T压铸机的杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S8、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压15s后开模取出铸件；
S9、用高压气枪吹出石英砂，清洗，在温度为190℃的烤箱中烘烤20min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
工艺二：在弯曲成型后的金属管内通入高压自来水的压铸制造工艺：
【实施例4】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为2mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、弯曲成型：将金属管放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折；
S3、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S4、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S5、提升金属管的抗压强度：向弯曲成型后的金属管内快速通入高压冷却水，冷却水压力为7MPa，并使高压冷却水在金属管内快速流动；
S6、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入压铸机熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S7、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压15s后开模取出铸件；
S8、清洗，在温度为190℃的烤箱中烘烤20min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
【实施例5】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为1.5mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、弯曲成型：将金属管放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折；
S3、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S4、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S5、提升金属管的抗压强度：向弯曲成型后的金属管内快速通入高压冷却水，冷却水压力为3.5MPa，并使高压冷却水在金属管内快速流动；
S6、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入压铸机熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S7、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压13s后开模取出铸件；
S8、清洗，在温度为160℃的烤箱中烘烤30min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
【实施例6】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为1mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、弯曲成型：将金属管放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折；
S3、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S4、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S5、提升金属管的抗压强度：向弯曲成型后的金属管内快速通入高压冷却水，冷却水压力为0.6MPa，并使高压冷却水在金属管内快速流动；
S6、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入压铸机熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S7、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压10s后开模取出铸件；
S8、清洗，在温度范围为150℃的烤箱中烘烤40min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
工艺三：金属管预埋在模具内压铸后，金属管内通入硝酸或浓酸把管内径腐蚀变大的制造工艺：
【实施例7】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为2mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、火焰加热：根据加工图纸，对金属管需要弯曲的部位通过气割枪进行火焰加热，使金属管的表面温度达到800℃；
S3、弯曲成型：将金属管已经加热的部分放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折，冷却至常温；
S4、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S5、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S6、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入800T压铸机的熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S7、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压10s后开模取出铸件；
S8、腐蚀：向金属管内通入硝酸或浓硫酸，金属管内孔受到腐蚀而变大，直至壁厚为1mm；
S9、清洗，在温度为150℃的烤箱中烘烤40min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
【实施例8】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为3mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、火焰加热：根据加工图纸，对金属管需要弯曲的部位通过气割枪进行火焰加热，使金属管的表面温度达到600℃；
S3、弯曲成型：将金属管已经加热的部分放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折，冷却至常温；
S4、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S5、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S6、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入压铸机熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S7、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压12s后开模取出铸件；
S8、腐蚀：向金属管内通入硝酸或浓硫酸，金属管内孔受到腐蚀而变大，直至壁厚为1.5mm；
S9、清洗，在温度为168℃的烤箱中烘烤30min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
【实施例9】：
一种新型的预埋金属管压铸散热腔体的制造工艺包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚为4mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、火焰加热：根据加工图纸，对金属管需要弯曲的部位通过气割枪进行火焰加热，使金属管的表面温度达到700℃；
S3、弯曲成型：将金属管已经加热的部分放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折，冷却至常温；
S4、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S5、放入压铸模具内：将弯曲成型的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S6、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入压铸机熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S7、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压12s后开模取出铸件；
S8、腐蚀：向金属管内通入硝酸或浓硫酸，金属管内孔受到腐蚀而变大，直至壁厚为2mm；
S9、清洗，在温度为190℃的烤箱中烘烤20min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
经过试验证明：采用CNC机加出腔体并埋入金属管装上电子元器件后，其电子元器件的工作温度为80℃左右，采用预埋金属管压铸散热腔体装上电子元器件后，其电子元器件的工作温度为50℃左右，由此可见，本工艺所制得的散热腔体的散热效果明显优于传统的采用CNC机加出腔体再埋入金属管的散热效果。

Claims (7)

1.一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、选管：选取壁厚范围为1mm～4mm的金属管，并去除端口毛刺；
S2、弯曲成型：将金属管放在弯曲成型模具或弯折器上，按照加工图纸弯折，冷却至常温；
S3、焊接水嘴：用铜焊把金属管的两端口分别与两个水嘴焊接为一体；
S4、放入压铸模具内：将弯曲成型并焊接水嘴后的金属管放入压铸模具内，并于压铸模具内的定位装置予以定位；
S5、合模压铸：压铸模具合模后，将铝合金溶液浇入压铸机熔杯内，通过压铸机压射力压射进模具中，并包裹住金属管；
S6、开模取件：压射完成并在增压的作用下，使铝合金和金属管紧密结合为一体，铸件保压10s～15s后开模取出铸件；
S7、清洗，在温度范围为150℃～190℃的烤箱中烘烤20min～40min，冷却至常温、去毛刺，局部CNC加工，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，其特征在于：所述的金属管的形状为圆形、椭圆形、方形或异形。
3.根据权利要求1所述的一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，其特征在于：所述的步骤S2弯曲成型前，根据加工图纸，对金属管需要弯曲的部位通过气割枪进行火焰加热，使金属管的表面温度达到600℃～800℃之间。
4.根据权利要求1所述的一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，其特征在于：所述的步骤S1选管后包括一个提升金属管的抗压强度的步骤：向金属管内填充石英砂，并将金属管两端口进行封堵。
5.根据权利要求1所述的一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，其特征在于：所述的步骤S3焊接水嘴后包括一个提升金属管的抗压强度的步骤：向金属管内快速通入高压冷却水，并使高压冷却水在金属管内快速流动。
6.根据权利要求1所述的一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，其特征在于：所述的步骤S6开模取件后还包括一个腐蚀的步骤。
7.根据权利要求6所述的一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺，其特征在于：所述的腐蚀步骤包括向金属管内通入硝酸或浓硫酸，金属管内孔受到腐蚀而变大，直至壁厚范围为1mm～2mm。
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