CN109788712A - 侧边分离型液冷板及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于散热器技术领域，尤其涉及一种制造侧边分离型液冷板的加工方法，包括以下加工步骤：①印刷阻轧剂：在一块基板上印刷阻轧剂图案，所述阻轧剂图案包括液冷流路区、工艺线路区和位于所述基板至少一侧边缘的折弯区，所述液冷流路区和所述折弯区通过所述工艺路线区连通；②热轧延压：将另一块所述基板覆盖在印刷有阻轧剂的基板上，并将两块所述基板进行热轧延压；③吹胀成型：热轧延压后，通过吹胀孔经工艺路线区对所述液冷流路区和折弯区吹胀成型形，成板坯；④切边整形：切除板坯加工余量，并使吹胀后的折弯区暴露于外部；⑤折弯成型：将至少一块基板在所述折弯区进行折弯形成折弯部。
Description
技术领域
本发明属于散热器技术领域，尤其涉及一种侧边分离型液冷板及其加工方法。
背景技术
液冷板是内部设有液冷流路的板式散热器，通过冷却液在液冷流路中的循环流动，将热量从液冷板表面带走从而对环境进行冷却。随着电力电子设备和电动汽车电池电控技术的快速发展，电池包、电子设备对于散热和冷却的要求也越来越高，液冷板在电力电子和电动汽车行业得到了广泛应用。
液冷板的制造方法主要有机加或压铸成型后搅拌摩擦焊、冲压成型后真空钎焊、埋管式水冷板和扁管焊接式，近年来吹胀式液冷板因其开发周期短、模具投入小、生产效率高的优点，已成为新的研究热点。
现有吹胀式、冲压焊接式液冷板结构轻薄、生产效率高，但结构强度较低。在液冷板与其它结构组件装配、或在液冷板上安装附件时，使用结构连接件进行定位、支撑，需要将连接件与液冷板表面通过焊接、铆接或螺纹进行连接，如液冷板表面通过焊接、铆接或螺纹连接一个L形支架作为连接件，不仅增大了加工的复杂性，而且连接结构强度和可靠性不高；当液冷板作为箱体外壳时，这些连接方式还会对箱体防水防尘带来困难。
发明内容
为了改善现有技术的液冷板的结构装配工艺、提高结构强度和防护性能，本发明提供一种侧边分离型液冷板及其加工方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种制造侧边分离型液冷板的加工方法，包括以下加工步骤：
①印刷阻轧剂：在一块基板上印刷阻轧剂图案，所述阻轧剂图案包括液冷流路区、工艺线路区和位于所述基板至少一侧边缘的折弯区，所述液冷流路区和所述折弯区通过所述工艺路线区连通；
②热轧延压：将另一块所述基板覆盖在印刷有阻轧剂的基板上，并将两块所述基板进行热轧延压；
③吹胀成型：热轧延压后，通过吹胀孔经工艺路线区对所述液冷流路区和折弯区吹胀成型形，成板坯；
④切边整形：切除板坯加工余量，并使吹胀后的折弯区暴露于板坯最外侧；
⑤折弯成型：将至少一块基板在所述折弯区进行折弯形成折弯部。
进一步地，所述工艺线路区包括相互连接的第一工艺线路和第二工艺线路，所述第一工艺线路与所述液冷流路区连接，所述第二工艺线路连接与所述折弯区连接。在第一工艺线路和第二工艺线路的连接处，可通过一个吹胀孔同时对液冷流路区和折弯区吹胀成型，形成板坯，操作方便快捷。
进一步地，所述加工余量包括所述工艺线路和所述折弯区的位于板坯外侧的三条边所在区域。
进一步地，所述步骤①前还包括预处理步骤：所述预处理步骤为对基板进行打毛、分切和退火处理；所述步骤②之后还包括对热轧延压后的基板进行退火、校平和打吹胀孔处理。
一种由上述加工方法得到的侧边分离型液冷板，包括两块基板，两块所述基板之间设置有液冷流路，所述基板上具有折弯区，所述折弯区位于所述基板的至少一侧边缘，所述折弯区处的至少一块基板折弯形成折弯部。
作为优选，所述折弯区位于所述基板的两侧边缘。
作为优选，所述折弯区处的一块所述基板折弯形成折弯部；或者所述折弯区处的两块所述基板分别远离另一块基板折弯形成折弯部。
作为优选，所述折弯部上折弯形成侧耳，所述侧耳与该基板平行。侧耳可以作为基板的底部支架，便于将液冷板安装在支撑结构上，不需要另外安装液冷板支架。
进一步地，所述折弯区与液冷流路的距离不小于X毫米，所述液冷流路的爆破压力为Y兆帕，X与Y要满足以下关系：X≥2.5+0.6Y。爆破压力越高则X越大，以保证液冷板满足爆破压力的要求。
进一步地，所述折弯区与液冷流路的距离为5-50mm。
有益效果：
本发明的侧边分离型液冷板的加工方法，折弯区被吹胀后，该区域的两块基板分离，切除折弯区的三条边，折弯区处的基板被切成分离的两层侧边，折弯区处的至少一块基板折弯形成折弯部，折弯区被吹胀开，而不是直接冲开，吹胀开并切除折弯区的三条边后形成的两层侧边只需折弯微调至所需角度即可，折弯区的这种吹胀加工方式简单可靠，易于加工制造；
本发明的侧边分离型液冷板通过折弯部作为连接件与其它结构组件装配、或在液冷板上安装附件时，通过折弯部进行定位和支撑，相对于现有的通过焊接、铆接或螺纹连接一个L形支架作为连接件，本申请的折弯部作为连接件与基板为一体结构，强度更好，连接方式更加稳定可靠，且装配工艺简便，装配质量高；当液冷板作为箱体外壳时，本申请折弯部作为连接件的连接方式使箱体防水防尘效果好。
附图说明
图1是实施例1的立体结构示意图；
图2是实施例1的另一角度立体结构示意图；
图3是实施例1的阻轧剂图案的示意图(其中虚线为切边整形步骤的切除轨迹)；
图4是图3中基板切边整形后示意图；
图5是实施例2的立体结构示意图；
图6是实施例2的另一角度立体结构示意图；
图中：1、基板，2、液冷流路区，3、折弯区，4、工艺线路区，41、第一工艺线路，42、第二工艺线路，5、液冷流路，6、折弯部，7、水管接头，8、侧耳，9、交叉点，10、封口位置。
具体实施方式
实施例1
如图1～4所示，一种制造侧边分离型液冷板的加工方法，包括以下加工步骤：
首先进行预处理步骤：铝卷清洗后打毛，剪板落料，分切为基板1，必要时将分切后的基板1进行退火，再进行以下步骤：
①印刷阻轧剂：在一块基板1的打毛面印刷阻轧剂图案，所述阻轧剂图案包括液冷流路区2、工艺线路区4和位于所述基板1至少一侧边缘的折弯区3，所述液冷流路区2和所述折弯区3通过所述工艺路线区4连通，具体地，所述工艺线路区(4)包括相互连接的第一工艺线路(41)和第二工艺线路(42)，所述第一工艺线路(41)与所述液冷流路区(2)连接，所述第二工艺线路(42)连接与所述折弯区(3)连接，为了便于印刷和后续的折弯操作，折弯区3呈矩形；轧制复合，是通过轧制使双层或多层金属板材结合为一体的工艺过程。本专利所称的阻轧剂，是防止双层金属板材通过轧制而结合的材料，例如：石墨乳；将阻轧剂涂覆或印刷在双层金属板材之间，可以使该双层金属板进行轧制复合时，涂覆或印刷有阻轧剂的区域不能轧制结合为一体，该区域的双层金属板仍然保持相互分离的双层结构。
②热轧延压：印刷阻轧剂后，烘干固化阻轧剂，将另一块所述基板1覆盖在印刷有阻轧剂的基板1上，铆合成双层铆合基板1，将双层铆合基板1送入加热炉，在450～600℃条件下加热后，热轧延压成双层复合基板1，热轧后在380℃～480℃退火2～5小时；退火后对对双层复合基板1冷轧校平，将长度调整至工艺范围并校平，再对第一工艺线路41和第二工艺线路42连接处(即图中交叉点9处)打吹胀孔处理。
③吹胀成型：双层复合基板1校平后，胀形机通过吹胀孔经工艺路线区4对所述液冷流路区2和折弯区3吹胀成型，形成板坯，折弯区3被吹胀后，该区域的两块基板1分离；
④切边整形：切除板坯加工余量，并使吹胀后的折弯区3暴露于板坯最外侧，具体地所述加工余量包括所述工艺线路4和所述折弯区3的位于板坯外侧的三条边所在区域，切除加工余量后，三条边均位于基板1的最外缘，如图3所示，虚线为切除轨迹，切除折弯区3的三条边，折弯区3处的基板1被切成分离的两层侧边，同时切边整形将液冷板四周的加工余量切除以满足液冷板的尺寸要求，切边整形后将切除后露出的吹胀工艺管进行焊接封口，见图4中封口位置10。
⑤折弯成型：将一块基板1在所述折弯区3进行折弯形成折弯部6；
⑥在液冷流路5上打进、出水孔，在进、出水孔上分别焊接水管接头7。
如图1～4所示，一种由上述加工方法得到的侧边分离型液冷板，包括两块基板1，基板1可选用铝板，两块所述基板1之间设置有液冷流路5，液冷流路5由液冷流路区2吹胀形成，所述基板1上具有折弯区3，所述折弯区3位于基板1的两侧边缘，其中一块基板1在所述折弯区3进行折弯形成折弯部6；为了便于折弯加工和提高折弯后折弯部6结构的可靠性，可将折弯部6折弯成90度，使所述折弯部6与基板1垂直，液冷板通过折弯部6作为连接件与其它结构组件装配、或液冷板通过折弯部6安装附件时，折弯部6与基板1垂直可保证连接强度，且便于与其它结构组件或安装附件装配。为了保证液冷板满足爆破压力的要求，所述折弯区3与液冷流路5的距离不小于X毫米，所述液冷流路5的爆破压力为Y兆帕，X与Y要满足以下关系：X≥2.5+0.6Y。具体地，所述折弯区3与液冷流路5的距离为5-50mm。
所称的液冷板，包括液冷流路5内设有循环流动的冷却液以实现冷却功能的液冷板，也包括压缩制冷系统的蒸发器，蒸发器内设有供制冷剂流动的液流通道。
实施例2
如图5和图6所示，在本实施例中，与实施例1的区别在于，两块所述基板1在所述折弯区3分别远离另一块基板1折弯形成折弯部6，其中一块所述基板1的折弯部6上折弯形成侧耳8，所述侧耳8与该基板1平行。侧耳8可以作为基板1的底部支架，便于将液冷板安装在支撑结构上，不需要另外安装液冷板支架。
对应的加工方法的区别在于：⑤折弯成型：将两块所述基板1在所述折弯区3进行折弯形成折弯部6。
实施例3
在上述实施例1、2的基础上，实际应用中，所述折弯区3与液冷流路5的最小距离X及所述液冷流路5的爆破压力Y具体采用下表中的参数：
表1.不同参数下的试验例
由上述实例可以看出，当最小距离X和爆破压力Y满足以下关系时：X≥2.5+0.6Y，且X控制在5-50mm内时；本发明制备所得的液冷板能够满足不同工况条件下的使用压力需求，在热轧制后能够获得所需的厚度及长度，轧制比处在适宜值2.5附近，结合率优良，在实际生产应用中通过对参数进行控制，便于统一加工，使加工所得的批量产品更加耐用，散热性能更加可靠。
Claims (10)
1.一种制造侧边分离型液冷板的加工方法，其特征在于：包括以下加工步骤：
①印刷阻轧剂：在一块基板(1)上印刷阻轧剂图案，所述阻轧剂图案包括液冷流路区(2)、工艺线路区(4)和位于所述基板(1)至少一侧边缘的折弯区(3)，所述液冷流路区(2)和所述折弯区(3)通过所述工艺路线区(4)连通；
②热轧延压：将另一块所述基板(1)覆盖在印刷有阻轧剂的基板(1)上，并将两块所述基板(1)进行热轧延压；
③吹胀成型：热轧延压后，通过吹胀孔经工艺路线区(4)对所述液冷流路区(2)和折弯区(3)吹胀成型，形成板坯；
④切边整形：切除板坯加工余量，并使吹胀后的折弯区(3)暴露于板坯最外侧；
⑤折弯成型：将至少一块基板(1)在所述折弯区(3)进行折弯形成折弯部(6)。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述工艺线路区(4)包括相互连接的第一工艺线路(41)和第二工艺线路(42)，所述第一工艺线路(41)与所述液冷流路区(2)连接，所述第二工艺线路(42)连接与所述折弯区(3)连接。
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于：所述加工余量包括所述工艺线路(4)和所述折弯区(3)的位于板坯外侧的三条边所在区域。
4.根据权利要求2或3所述的加工方法，其特征在于：所述步骤①前还包括预处理步骤：所述预处理步骤为对基板(1)进行打毛、分切和退火处理；所述步骤②之后还包括对热轧延压后的基板(1)进行退火、校平和打吹胀孔处理。
5.一种由权利要求1～4任一项所述的加工方法得到的侧边分离型液冷板，其特征在于：包括两块基板(1)，两块所述基板(1)之间设置有液冷流路(5)，所述基板(1)上具有折弯区(3)，所述折弯区(3)位于所述基板(1)的至少一侧边缘，所述折弯区(3)处的至少一块基板(1)折弯形成折弯部(6)。
6.根据权利要求5所述的侧边分离型液冷板，其特征在于：所述折弯区(3)位于所述基板(1)的两侧边缘。
7.根据权利要求5所述的侧边分离型液冷板，其特征在于：所述折弯区(3)处的一块所述基板(1)折弯形成折弯部(6)；
或者所述折弯区(3)处的两块所述基板(1)分别远离另一块基板(1)折弯形成折弯部(6)。
8.根据权利要求6所述的侧边分离型液冷板，其特征在于：所述折弯部(6)上折弯形成侧耳(8)，所述侧耳(8)与该基板(1)平行。
9.根据权利要求5所述的侧边分离型液冷板，其特征在于：所述折弯区(3)与液冷流路(5)的距离不小于X毫米，所述液冷流路(5)的爆破压力为Y兆帕，X与Y要满足以下关系：X≥2.5+0.6Y。
10.根据权利要求5所述的侧边分离型液冷板，其特征在于：所述折弯区(3)与液冷流路(5)的距离为5-50mm。
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