CN1141193C - 计算机散热用异形铜管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种计算机CPU模块底板散热用异型铜管的制造方法。该方法依次包括母管的制备、母管的退火、内沟槽的成型拉伸、成型管坯的退火处理和成品管的拉伸等步骤。其内壁形成有均匀分布的直沟槽。该方法工序少、工艺简单、生产成本低，用该方法生产的计算机散热用异型铜管，其内壁形成有均匀分布的直沟槽，热阻小、导热效果好。
Description
本发明涉及一种散热用铜管的生产方法。具体说，是计算机CPU模块底板散热用异型铜管的制造方法。
目前，用于计算机CPU散热的铜管，大都为组合式，即在小直径的铜管内衬以用极细铜丝织成的铜丝网，以提高其导热效率。虽然这种铜管也能用于计算机CPU的散热，但由于制作内衬的铜丝网时，需要先拉制直径为0.1mm左右的细铜丝，编织成400目的丝网，再将该丝网裁剪成块，装入铜管内，且要与铜管内壁紧密贴合。因此，工序多，工艺复杂，生产成本高。又由于为组合式，铜丝网与铜管内壁间难以良好接触，使得这种铜管的热阻加大，导热效果不好。
本发明的目的在于提供一种计算机散热用异型铜管的制造方法。该方法工序少、工艺简单、生产成本低，用该方法生产的计算机散热用异型铜管热阻小、导热效果好。
本发明的上述目的由以下技术解决方案实现：
本发明的计算机散热用异型铜管的制造方法依次包括以下步骤：
(1)母管的制备
选取铜的含量为99.90～99.97％的铸锭，经感应加热后，挤制成管坯，该管坯经水封冷却后，
再在两辊式轧管机上进行开坯，轧制成外径为30～50mm、壁厚为1.8～2.5mm的管坯；然后，
用盘拉机将管坯拉伸成母管，并将该母管水平缠绕成盘；
其中：铸锭中磷、鉍、铁和铅等杂质的含量分别为0.010～0.028％、≤0.001％、≤0.008％和≤0.003％。
(2)母管的退火
将成盘的母管置入温度为460～520℃的退火炉中，在不断向退火炉中充入保护性气体的同时，恒温保持40～50分钟，使其在保护性气氛中退火；
(3)内沟槽的成型拉伸
用连续落料式圆盘拉伸机对母管进行拉伸，使其内壁形成若干纵向沟槽。其中：所说的连续落料式圆盘拉伸机含有支承板，该支承板上依次设置有游动拉模座、旋压头、高频电机和定径拉模座，定径拉模座的前面设置有盘拉机，盘拉机上有夹钳。高频电机的输出轴与旋压头相固接。旋压头上有套圈，拉伸时该套圈套在被拉母管上，并在套圈的内圆与被拉母管的外圆间安装有钢球。对应于该钢球处的被拉母管内有成型芯头，该成型芯头的外表面上有直沟槽。游动拉模座和定径拉模座内分别安装有游动拉模和定径拉模；对应于游动拉模处的被拉母管内装有游动芯头，该游动芯头和成型芯头间通过拉杆相连接。
拉伸前，先在被拉母管的前端内表面注上润滑油，再将由成型芯头、拉杆和游动芯头组成的构件放入被拉母管内。然后，在对应于游动芯头后端位置的被拉母管上打坑，并将被拉母管的头部压细。最后，将带有成型芯头、拉杆和游动芯头组件的母管依次穿过游动拉模、旋压头内的套圈、高频电机和定径拉模，并使其前端被盘拉机上的夹钳夹住。即可进行拉伸。
通过游动拉模和游动芯头的游动拉伸，套圈、钢球和成型芯头的旋压拉伸，及其定径拉模的定径拉伸，将成盘母管拉伸成内壁具有直沟槽的成形管坯。
(4)成型管坯的退火处理
将内壁带有直沟槽的成型管坯复绕后，置入温度为380～500℃的退火炉中，在氮、氢混合的保护性气氛中保温45～60分钟，进行退火处理；
(5)最后拉伸
用盘拉机或直拉机对经过退火处理过的成型管坯继续进行拉伸，以缩小其外径和内沟槽宽度，制成本发明的计算机散热用异型铜管。
采用本发明的计算机散热用异型铜管的制造方法，可以使铜管内壁上形成均匀的直沟槽，不需内衬丝网，即可实现散热。不仅工序少、工艺简单，还可降低生产成本。又由于其为整体式，使得热阻下降，导热能力增强，导热效果好。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
图1是成型拉伸示意图；
图2是成型拉伸时的游动拉伸、旋压及定径拉伸过程示意图；
图3是成型拉伸后管材的截面示意图；
图4是图3的A点放大图。
本发明的计算机散热用异型铜管的制造方法包括以下步骤：
1.母管的制备
将铸锭放入感应电炉中，加热至800～850℃，挤制成管坯。该管坯经水封冷却后，再用皮尔格两辊冷轧管机进行开坯，轧制成外径为43mm、壁厚为2.2mm的管坯。
然后，从管坯的前端向管坯内注入QD1润滑油，用盘拉机将管坯拉伸成外径为9.52mm、壁厚为0.41mm的母管。拉伸时，不停地向管坯的外表面喷淋QD2润滑油。随后，将该母管水平缠绕成盘。
其中：铸锭的主要成份铜和磷的含量分别为99.90～99.97％和0.010～0.028％，杂质元素鉍、铁和铅的含量分别为＜0.001％、＜0.008％和＜0.003％。
2.母管的退火
将成盘母管放入退火炉中，在炉温为500℃时保温45分钟。并不断向退火炉中充入保护性气体。该保护性气体是氮、氢混合气。
3.内沟槽的成型拉伸
如图1、图2所示，用卷筒直径为84时的连续落料式圆盘拉伸机对母管进行成型拉伸，使其内壁形成50条直沟槽。其方法是：
在支承板10上，依次安装有游动拉模座1、旋压头3、高频电机5和定径拉模座6，高频电机5的输出轴与旋压头3相固接，由高频电机5带动旋压头3旋转。旋压头3内安装一套圈4，该套圈套在被拉母管上。套圈4的内圆与被拉母管的外圆之间安装有多个钢球13。对应于钢球13处的被拉母管内有一成型芯头14，该成型芯头的外圆上有50条呈均匀分布的直沟槽。直沟槽的深度为0.18mm，宽度为0.38mm。游动拉模座1和定径拉模座6内分别安装有游动拉模2和定径拉模7。对应于游动拉模2处的被拉母管内安装一游动芯头11，该游动芯头与成型芯头14间通过拉杆12相连接。其中，盘拉机8设置在定径拉模座6的前侧，由电机带动其旋转，其下面安装一受料盘9，即经水平缠绕后的盘管自动落在该受料盘上。
拉伸前，先在被拉母管的内表面注上QD-998润滑油。再将由成型芯头14、拉杆12和游动芯头11组成的构件放入被拉母管内。然后，在对应于游动芯头11后端处的被拉母管上打坑，并把被拉母管的头部压细。最后，再将带有成型芯头14、拉杆12和游动芯头11组件的被拉母管依次穿过游动拉模2、旋压头3内的套圈4、高频电机5和定径拉模7，并使其前端被盘拉机8上的夹钳夹住。即可进行拉伸。拉伸时，还需不停地向被拉母管的外表面喷淋QD-998润滑油。
通过游动拉模2和游动芯头11的游动拉伸，套圈4、钢球13和成型芯头14的旋压，及定径拉模7的定径拉伸，将母管拉伸成内壁具有直沟槽的成型管坯。如图3、图4所示，游动拉伸后的管材外径为8.36mm，壁厚为0.41mm；旋压后管材的外径D＝8.05mm，沟槽深度H＝0.16mm，沟槽宽度B＝0.38mm，沟槽底厚T＝0.30mm，沟顶角α＝36°；定径拉伸后，管材的外径为6.8mm。
4.成型管坯的退火处理
将内壁带有直沟槽的成型管坯复绕后，放入退火炉中，在460℃下保温45分钟。退火时，不断向管材内表面吹入氮、氢混合气体，炉内充满氮气保护。
5.在盘拉机或直拉机上，对经过退火处理过的成型管坯继续进行拉伸至外径为5mm。此步骤中不用成型芯头14，即进行空拉。从而，制成计算机散热用异型铜管。
上述实施例中的成型芯头14，为外表面刻有50条沟槽的直沟槽芯头。
Claims (3)
1.计算机散热用异型铜管的制造方法，其特征在于依次包括以下步骤：
(1)母管的制备
选取铜的含量为99.90～99.97％的铸锭，经感应加热后，挤制成管坯，该管坯经水封冷却后，
再在两辊式轧管机上进行开坯，轧制成外径为30～50mm、壁厚为1.8～2.5mm的管坯；然后，
用盘拉机将管坯拉伸成母管，并将该母管水平缠绕成盘；
其中：铸锭中磷、鉍、铁和铅的含量分别为0.010～0.028％、≤0.001％、≤0.008％和≤0.003％。
(2)母管的退火
将成盘的母管置入温度为460～520℃的退火炉中，在不断向退火炉中充入保护性气体的同时，恒温保持40～50分钟，使其在保护性气氛中退火；
(3)内沟槽的成型拉伸
用连续落料式圆盘拉伸机对母管进行拉伸，使其内壁形成若干纵向沟槽；其中：
所说的连续落料式圆盘拉伸机含有支承板(10)，该支承板上依次设置有游动拉模座(1)、旋压头(3)、高频电机(5)和定径拉模座(6)，定径拉模座(6)的前面设置有盘拉机(8)，盘拉机(8)上有夹钳；高频电机(5)的输出轴与旋压头(3)相固接；旋压头(3)上有套圈(4)，拉伸时该套圈套在被拉母管上，并在套圈(4)的内圆与被拉母管的外圆间安装有钢球(13)；对应于该钢球处的被拉母管内有成型芯头(14)，该成型芯头的外表面有直沟槽；游动拉模座(1)和定径拉模座(6)内分别安装有游动拉模(2)和定径拉模(7)；对应于游动拉模(2)处的被拉母管内装有游动芯头(11)，该游动芯头和成型芯头(14)间通过拉杆(12)相连接；
拉伸前，先在被拉母管的前端内表面注上润滑油，再将由成型芯头(14)、拉杆(12)和游动芯头(11)组成的构件放入被拉母管内；然后，在对应于游动芯头(11)后端位置的被拉母管上打坑，并将被拉母管的头部压细；最后，将带有成型芯头(14)、拉杆(12)和游动芯头(11)组件的母管依次穿过游动拉模(2)、旋压头(3)内的套圈(4)、高频电机(5)和定径拉模(7)，并使其前端被盘拉机(8)上的夹钳夹住；即可进行拉伸；
通过游动拉模(2)和游动芯头(11)的游动拉伸，套圈(4)、钢球(13)和成型芯头(14)的旋压拉伸，及其定径拉模(7)的定径拉伸，将成盘母管拉伸成内壁具有直沟槽的成形管坯；
(4)成型管坯的退火处理
将内壁带有直沟槽的成型管坯复绕后，置入温度为380～500℃的退火炉中，保温45～60分钟，进行退火处理；
(5)最后拉伸
用盘拉机或直拉机对经过退火处理过的成型管坯进行空拉，以缩小其外径和内沟槽宽度，制成本发明的计算机散热用异型铜管。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所说的成型芯头(14)是外表面刻有40～65条直沟槽的圆柱形芯头。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所说的保护性气体是氮、氢混合气。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: YI YINFEI Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI SHENMA COPPER SCIENCE CO., LTD.; YI YINFEI Effective date: 20040206 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20040206 Address after: Xhenzhuang Shanghai city 201100 Xingsong nine Village No. 31 Room 301 Patentee after: Yi Yinfei Address before: 201111, north of Minhang District Pine Road, Shanghai Patentee before: Shanghai Shenma Copper Industry Science and Technology Co., Ltd. Patentee before: Yi Yinfei |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: DONGGUAN JUXIAN ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: YI YINFEI Effective date: 20050805 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20050805 Address after: 523927, Humen Town, Guangdong City, Dongguan Province Patentee after: Dongguan Juxian Electron Technology Ltd. Address before: Xhenzhuang Xingsong nine village 201100 Shanghai City No. 31 Room 301 Patentee before: Yi Yinfei |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20040310 |
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| CX01 | Expiry of patent term |