CN111132774A - 用于制造冷却板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造冷却板的方法，冷却板由具有非常好的热传导能力的材料如铜、铝、其合金等构成。冷却板在由冷却剂涂抹的作用面上具有大约垂直地在基面之上伸出的销。销由大致径向伸延的、功能必需的、平面的周缘围绕。冷却板在工具中借助于工件的成型来制造。对此作为工件将如带有一致的材料厚度的扁平材料坯精确居中地置入工具中。工具包括用于产生大致平面的周缘的至少一个外冲头或周缘冲头和用于产生销的与工具中的销成形开口合作的内冲头。在由内冲头压制工件时通过借助于外冲头挤压以减小的材料厚度来成形出周缘。在外冲头压制时借助于内冲头通过挤压与工具的销成形开口共同作用地来成形出销。

Description

用于制造冷却板的方法
技术领域
本发明涉及一种用于由具有非常好的热传导能力的材料如铜、铝、其合金等制造冷却板的方法，冷却板在由冷却剂涂抹的作用面上带有大约垂直地在基面之上伸出的销，其中，销由大致径向伸延的、平面的周缘(Umfangsrand)围绕，其中，冷却板在工件中借助于工件的成型来制造。
背景技术
这样的冷却板例如运用在电池结构、变换器(Inverter)、燃料电池、热敏性的电气的或电子的结构元件如芯片等中。
通常，这种类型的冷却板借助于锻造或切削加工来制造，其中，大多附加地需要复杂的再加工。至今，这样的冷却板在制造中相对昂贵并且在具有非常好的热传导能力的材料的加工中大多还产生废料，该材料在生产成本中相对昂贵。
由文件DE 10 2015 120 835 A1中已知一种用于冷却板的制造方法，在其中扁平材料借助于轧制来加工。在此产生不规则成形出的销，其须充分间隔开，以便生成很大程度上一样长的销。此外需要复杂的、尤其耗费时间的再加工。因此在作用面处获得较小的销密度并且降低了冷却效果。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于制造这种类型的冷却板的方法，该冷却板可体现出成本有利以及是节约材料且节省资源的并且利用在作用面处的较大的销密度具有极其有效的冷却效果。
根据本发明对此提供一种用于由具有非常好的热传导能力的材料如铜、铝、其合金等制造冷却板的方法，冷却板在由冷却剂涂抹的作用面上具有大约垂直地在基面之上伸出的销，其中，销由大致径向伸延的、平面的功能必需的周缘围绕，并且冷却板在工具中借助于工件的成型来制造，其特征在于，工件以带有统一材料厚度的扁平材料坯(Flachmaterialzuschnitt)的形式精确居中地被置入工具中，其包括用于产生大致平面的周缘的至少一个外冲头(周缘冲头)和用于产生销的与工具中的销成形开口(Pinausformoeffnung)合作的内冲头(销冲头(Pinstempel))，在工件由内冲头压制(niederhalten)的情况中通过借助于外冲头挤压(Pressen)，以减小的材料厚度来成形出周缘，并且然后在外冲头压制的情况中借助于内冲头通过挤压，与工具的销成形开口共同作用地来成形出销。
因此在本发明中使用成本有利的冷挤压或带有加热的挤压，并且在由冷却剂涂抹的作用面上构造销时直接通过成型来利用扁平材料坯的材料，使得利用根据本发明的制造基本不产生材料损失和材料废弃，并且其是节约材料的且节省资源的制造方式。此外在根据本发明的方法中所产生的材料高出(Materialueberstand)存在于工件的该面区域之上，在该面区域处在制造冷却板时在作用面上成形出销。扁平材料坯的剩余面在销成形时保持不变形并且因此例如对于密封件提供合适的支承面，而无需还附加的再加工。在根据本发明的方法中在唯一的成型加工(Umformbearbeitung)中一方面借助于所关联的周缘冲头(外冲头)实现大致平面的、功能必需的周缘的成形，而另一方面借助于内冲头(销冲头)与工具中的销成形开口共同作用地实现销的成形。
优选地，借助于抛出装置(Auswurfeinrichtung)将工具的邻近周缘的销成形开口中的至少一些在前且偏移一销长度地在借助于外冲头成形出周缘时封闭。
优选地，在根据本发明的方法中将销从其自由端出发来校准(kalibrieren)。在校准时销的自由端被压平或冲平。此外，如果从销的自由端出发进行这样的校准，即销的直径从自由端出发向底面(Fussflaeche)的方向变小，在校准销时也可产生倒锥状构造。
备选地，如果从销的自由端出发地进行这样的校准，即销的直径从自由端出发向底面的方向变大，借助于校准也可来设置锥状构造。
适宜地，扁平材料坯四角形地来构造。其尤其可以是矩形的扁平材料坯。
优选地，扁平材料坯由轧制的或挤压的材料、尤其由轧制的铜形成。
总地来说，在根据本发明的方法中重要的是，带有销的冷却板仅通过成型来制造。
附图说明
本发明的另外的细节、特征和优点从优选实施例的接下来的说明无限制性特征地参照附图得出。其中：
图1示出了根据本发明的冷却板的运用示例的示意性剖视图；
图2至7示出了用于说明在根据本发明的冷却板的制造方法中的方法流程的示意性的透视性的部分剖视图；
图8和图9示出了在图7中所示出的冷却板的单个销的局部放大图；
图10至12作为示例最后示意性地示出了销的另外的设计形式。
在附图中相同的或相似的部件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示意性地示出对于总体以1标记的冷却组件的运用示例。在待冷却的构件2如电气的或电子的构件处安装有带有与销相对而置的面的冷却板3。如所示出的那样，冷却板3在由冷却剂涂抹的作用面5上包括销4。在所示出的示例中，盖7借助于密封件6流体密封地与大致径向伸延的、平面的周缘W(其围绕销4)这样相连接，使得在冷却板3的销4与盖7之间形成间隙8，其由冷却剂9(如冷却液体或冷却流体)流过。
根据图2至7来详细阐述用于由具有非常好的热传导能力的材料制造冷却板的根据本发明的方法流程。
在图2中示意性地以部分剖示图示出工具W，其在底部处具有许多成形开口20。邻近周缘U的成形开口20中的至少一些借助于抛出装置封闭。与工具W相间隔，示意性地示出了以作为坯件的扁平材料坯10的形式的工件WS。该工件WS在图2中具有一致的或等大的材料厚度。
如在图3中所示，将工件WS或扁平材料坯10精确居中地置入工具W中平放在其底部上。如从图3中可见的那样，扁平材料坯10这样布置在工具W中，使得在工具W的侧向界限与扁平材料坯10的外周之间在周向上维持预定的间距A。
在图4中示意性地以部分剖示图示出了总体以22标记的冲头组件。该冲头组件22包括至少一个外冲头或周缘冲头23和内冲头或销冲头24。该冲头组件22根据图5这样运动到扁平材料坯10上，使得在由内冲头24压制工件WS或10的情况中借助于外冲头23通过挤压来成形出带有减小的材料厚度的周缘U。因此与图4相比相对于成形出的周缘U在工件WS中形成材料高出11。如此外从图4和5可见的那样，抛出装置21的部分以优选的方式封闭邻近周缘U的销成形开口20中的至少一些。因此可有效地防止在用于成形出周缘U的挤压加工中工件WS的材料还到达成形开口20中。
在根据图6的图示中示意性地阐述了加工过程，在其中在外冲头23压制的情况中借助于内冲头24通过挤压与销成形开口20共同作用地来成形出销4。如从图6中可见的那样，制成的冷却板3具有周缘U和带有销4的冷却板3的其余部分的连续的基面。冷却板3的基面的材料厚度与在周缘U处大致等大。
在图7中以透视图示意性地示出了带有在作用面5上彼此非常紧密地的销4的冷却板3。周缘U围绕销4并且与销4的底部区域形成共同的基面。
在图8中以示意性的、放大的示图示出了两个销，其成形如在图5和6中所示通过内冲头24的共同作用由挤压过程与销成形开口20共同作用地来形成。在图9中示出带有销4'的在校准处理之后的冷却板3。如从图8和9可见的那样，在成形出之后销4、4'在根据图6的成型的情况中具有自由端12，其轻微向外拱曲。在根据图9的校准的情况中这些自由端12被压平或者也可被冲平。
根据图10至12最后示意性地示出销4的设计形式的另外的实施例。
图10示出柱状构造的销4'。在图11中作为示例示出销4''的倒锥状构造，但是其仅大约在相应的销4''的高度的一半上延伸。在这样的倒锥状构造中从销4''的自由端出发进行这样的校准，即销4''的直径从自由端出发向底面的方向变小。
在图12中还示出销4'''的这样的倒锥状构造的示例。在此倒锥状构造几乎伸至销4'''的底部区域。备选地，销4可总体上锥状地或部分锥状地来构造。这借助于相应的校准处理来实现。在这样的情况中从销4的自由端12出发进行这样的校准，即销4的直径从自由端出发向底面的方向变大。
本发明当然不限于所示出的实施例，而是可能专业人员在需要情况中会想到的大量变化和改型，而不脱离本发明思想。尤其销4、4'、4''、4'''可根据相应的运用领域通过校准还具有不同于所示出的实施例的设计形式，或者还包括在图9至12中所示出的实施例的组合。虽然在所示出的实施例中从矩形的扁平材料坯10出发，其当然也可通常四角形或椭圆等地来构造，并且其也可以是正方形构型的扁平材料坯。
优选地，扁平材料坯可由轧制的或挤压的材料、尤其由轧制的铜来形成。在此其是具有非常好的热传导能力的材料。
附图标记清单：
1 冷却组件总体
2 待冷却的构件
3 冷却板
4 图8中的销
4'图9+10中的销
4'' 图11中的销
4''' 图12中的销
5 作用面
6 密封件
7 盖
8 间隙
9 冷却剂
10 作为坯件的扁平材料坯或工件WS
11 材料高出
12 销4的自由端
20 销成形开口
21 抛出装置
22 冲头组件总体
23 外冲头
23 内冲头
A 间距
U 周缘
W 工具
WS 工件。

Claims (9)

1.一种用于由具有非常好的热传导能力的材料如铜、铝、其合金等制造冷却板的方法，其在由冷却剂涂抹的作用面上带有大约垂直地在基面之上伸出的销，其中，所述销由大致径向伸延的、平面的、功能必需的周缘围绕，并且所述冷却板在工具中借助于工件的成型来制造，其特征在于，所述工件以带有一致的材料厚度的扁平材料坯的形式精确居中地被置入所述工具中，其包括用于产生大致平面的所述周缘的至少一个外冲头(周缘冲头)和用于产生所述销的与所述工具中的销成形开口合作的内冲头(销冲头)，在由所述内冲头压制工件时通过借助于所述外冲头挤压以减小的材料厚度来成形出所述周缘，并且然后在外冲头压制时借助于所述内冲头通过挤压与所述工具的销成形开口共同作用地来成形出所述销。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于抛出装置，将所述工具的邻近所述周缘的销成形开口中的至少一些在前且偏移一销长度地在借助于所述外冲头成形出所述周缘时封闭。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述销从其自由端出发来校准。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在校准时将所述销的自由端压平或冲平。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，从所述销的自由端出发进行这样的校准，即所述销的直径从所述自由端出发向底面的方向变小(倒锥状构造)。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，从所述销的自由端出发进行这样的校准，即所述销的直径从所述自由端出发向底面的方向变大(锥状构造)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述扁平材料坯四角形地来构造。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述扁平材料坯矩形地来构造。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述扁平材料坯由轧制的或挤压的材料、优选地由轧制的铜来形成。
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