CN115307476A - 用于制造环形冷却器的冷却体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造环形冷却器的冷却体，所述冷却体由管状的基体(1)构成，在所述基体的外周面(U1)上成形有多个向外渐缩的冷却突出部(2、2a、2b)。

Description

用于制造环形冷却器的冷却体
技术领域
本发明涉及一种用于制造冷却器的冷却体以及一种用于制造这种冷却体的方法。
背景技术
根据现有技术，用于制造环形冷却器的冷却体是众所周知的。这种冷却体具有管状的基体，在该基体的外周面上成形有轴向延伸的肋形式的冷却突出部。这种冷却体根据现有技术通常借助于挤出来制造。
尤其是为了达到高的冷却效率，在已知的环形冷却体中需要将冷却肋构造得相对大面积。因此，具有高冷却效率的环形冷却体体积庞大且制造困难或繁琐。
发明内容
本发明的任务是，消除根据现有技术的缺点。尤其应当说明一种用于制造环形冷却器的紧凑的冷却体，该冷却体具有高的冷却效率。根据本发明的另外的目的，应说明一种可尽可能简单且成本低廉地可执行的用于制造冷却体的方法。
该任务通过权利要求1和17的特征解决。本发明的适宜的构造方案从从属权利要求的特征中得出。
根据本发明，提出一种用于制造环形冷却器的冷却体，该冷却体由管状的基体构成，在该基体的外周面上成形有多个向外渐缩的冷却突出部。
根据本发明提出的冷却突出部的构造方案能够实现借助锻造、尤其是空心锻造制造冷却体。尤其可以减少切削加工。所提出的冷却体可以简单且成本低廉地制造。
在本发明的意义上，术语“冷却突出部”应一般地理解。在此可以涉及如下页片，所述页片沿轴向方向、沿环周方向、或者相对于其倾斜地延伸。页片可以区段式地构造，也就是说，尤其也在轴向方向上彼此间隔开。冷却突出部可以被构造成金字塔形、尖的、圆锥形、截锥形、凸球形、钉状或半球状。适宜地，设置有多个相邻的冷却突出部，冷却流体可以在这些冷却突出部之间流动。
在本发明的意义中，术语“管状的基体”也应一般地理解。管状的基体可以具有基本圆形或椭圆形的横截面。也可想到的是，管状的基体具有多边形的、也就是说有角的横截面。管状的基体不一定必须构造成闭合的。可以的是，管状的基体具有至少一个轴向和/或径向的缝隙和/或至少一个穿孔。
根据有利的构造方案，管状的基体构造成柱形的。在这种情况下，管状的基体具有基本圆环形的横截面。
根据另外的构造方案，外周面在环周方向上具有带有冷却突出部的至少三个分段，所述分段分别由两个面限定。这两个面可以是沿着柱体轴线相交的轴向平面。两个轴向平面可以形成最多120°的第一角度α。轴向中心平面延伸穿过两个轴向平面的角平分线。周面的所提出的分段状的构造方案使得能够利用空心锻造工具制造冷却体，该空心锻造工具在环周方向上例如由三个分段形成。
根据另外的构造方案，每个分段的所有冷却突出部都在单个延伸方向上从外周面延伸。即，每个分段的冷却突出部可以在径向方向和倾斜于径向方向的方向上延伸。令人惊讶地表明，利用这样构造的冷却突出部可以实现出色的冷却效率。
适宜地，延伸方向平行于处于轴向中心平面中的半径延伸。延伸方向基本对应于中空锻造工具的工具分段的径向线性的运动方向。
根据另外的构造方案，每个冷却突出部的侧面的区段与所述延伸方向形成大于0°、优选大于0.3°的第二角度β。冷却突出部的所提出的构造方案能够实现无干扰的脱模。如果在延伸方向和侧面的区段之间的交点处于外周外，则第二角度β具有正的符号。
根据特别有利的构造方案，在角平分线的区域中的第一冷却突出部构造成旋转对称的，并且在轴向平面附近的第二冷却突出部构造成非旋转对称的。冷却突出部可以形成沿轴向方向延伸的排。排的冷却突出部适宜地构造成相同的。已经证明特别有利的是，在环周方向上相继的排的冷却突出部在至少一个分段中彼此错开地布置。这导致特别高的冷却效率。
根据另外的构造方案，外周面具有两个分段配对，这两个分段配对关于延伸通过柱体轴线的对称平面镜像对称或关于柱体轴线旋转对称。所提出的分段配对对应于空心锻造工具，该空心锻造工具以相应的方式由两对工具分段构成。在工具闭合时，工具分段互补成一个环，该环的内侧构成用于制造尤其冷却突出部的阴模。在环中布置有待改形的半成品，例如管区段。改形力轴向地借助于可插入到环中的主动部件引入，该主动部件可以至少区段式是锥形的。
在冷却体的外周面上能够成形至少一个沿轴向方向延伸的接片。此外可能的是，在与外周面对置的内周面上成形有页片状的突出部。页片状的突出部能够沿轴向方向延伸或者根据螺旋线的类型构造。
根据本发明的另外的措施，为了制造根据本发明的冷却体，提出一种方法，在该方法中，借助于空心锻造使基体改形。为此，基体或半成品引入到成型空间中。成型空间通过空心锻造工具的分段构成。为了使半成品改形，主动部件运动到成型空间中，从而半成品的材料压入到由工具分段形成的阴模中。
附图说明
下面借助于附图更详细阐述本发明的实施例。在此，示出：
图1示出冷却体的立体图，
图2示出另外的冷却体的示意剖视图，
图3示出根据图2的放大的局部图，
图4示出根据图2的第一立体局部图，
图5示出根据图2的第二立体局部图，并且
图6示出穿过中空锻造工具的工具分段的剖视图。
具体实施方式
在图1所示的冷却体中，多个冷却突出部2从管状的基体1的外周面U1延伸。冷却突出部2构造成柱状或者钉状。此外，在外周面U1上成形有沿轴向方向延伸的接片3。在一个端侧(在此不可见)的区域中，环绕的凸缘4从外周面(U1)延伸，所述凸缘在其另外的周面上能够设有环绕的凹槽5。
基体1在此基本构造成柱形。冷却体至少由金属、例如铝、铜、黄铜或其他金属制造，所述金属尤其能够借助于空心锻造来改形。使用至少一种其特征在于热导率高的金属被认为是有利的。
在图2所示的另外的冷却体中，清楚的是，设置有冷却突出部2的外周面U1被分成多个分段。在此，设置有冷却突出部2的外周面U1分成四个分段S1、S2、S3、S4。分段S1、S2、S3和S4中的每个分段分别由两个沿着柱体轴线Z以第一角度α与在此90°相交的轴向平面A1、A2、A3和A4限定。另外的冷却体关于一个与轴向平面A1或A3相应的对称平面镜像对称。用附图标记W1、W2、W3和W4表示轴向中心平面，所述轴向中心平面同样沿柱体轴线Z相交。轴向中心平面W1、W2、W3和W4相对于第一角度α形成角平分线。
每个分段S1、S2、S3和S4的冷却突出部2分别沿单一延伸方向E1、E2、E3和E4从外周面U1延伸。延伸方向E1、E2、E3和E4在此分别平行于处于对应的轴向中心平面W1、W2、W3和W4中的半径延伸。
每个冷却突出部2都被侧面6包围。以附图标记7表示顶面，顶面限定侧面6。顶面7例如以相对于相应的延伸方向E1、E2、E3或E4成90°至45°的角度范围延伸。
如图3所示，侧面6在与柱体轴线Z垂直相交的轴向剖视图中通过两条线L1和L2限定。在此，第一线L1朝向相邻的轴向平面A1、A2、A3或A4。第二线L2背离相邻的轴向平面A1、A2、A3或A4。
冷却突出部2的每个第一线L1与相应的延伸方向E1、E2、E3或E4形成第二角度β。第二角度β大于0°，尤其大于0.3°。从外周面U1向外观察，第二线L2不与相应的延伸方向E1、E2、E3或E4相交。
如图3进一步所示，冷却突出部2在其侧面6的构型方面具有不同的几何形状：处于相应的轴向平面A1、A2附近的冷却突出部2构造成非对称的，而处于轴向中心平面W1区域内的冷却突出部2构造成基本对称或均匀的。
图4示例性地示出轴向中心平面W1区域中的冷却突出部2的第一立体图，图5示例性地示出轴向平面A1附近的冷却突出部2的第二立体图。
如图4所示，在这里所示的实施例中，第一冷却突出部2a在这里所示的轴向中心平面W1的区域中基本构造成关于(这里未示出的)延伸方向E1旋转对称的。
图5示出在此处示出的轴向平面A1附近的第二冷却突出部2b的构造方案。第二冷却突出部2b相对于(这里未示出的)延伸方向不旋转对称。
冷却突出部2、2a、2b可以形成沿轴向方向延伸的第一排R1和第二排R2。一排R1、R2中的冷却突出部2、2a、2b适宜地相同地构造。在环周方向上直接相继的第一排R1和第二排R2可以至少在分段S1、S2、S3或S4中的一个分段中彼此错开地布置。
尽管在附图中未示出，但是冷却突出部2、2a、2b也可以以其他方式构造。冷却突出部尤其可以构造成棱柱形、棱锥形、半球形、凸球形、页片状等。此外也可以在基体1的与外周面U1相对置的内周面U2上设置径向向内突出的、页片状的另外的冷却突出部，所述另外的冷却突出部轴向延伸或者也按照螺旋线(在此未示出)的形式构造。
根据本发明的冷却体尤其可以借助于空心锻造简单且成本低廉地由一件制造。
图6示意示出穿过中空锻造工具的工具分段WS1、WS2、WS3、WS4的剖视图，所述工具分段在此处示出的闭合状态中形成用于冷却突出部2、2a、2b的阴模。工具分段WS1、WS2、WS3和WS4中的每个工具分段对应于例如在图2中示出的分段S1、S2、S3和S4中的一个分段。
为了制造根据本发明的冷却体，将例如由管区段形成的半成品引入由工具分段WS1、WS2、WS3和WS4形成的成型空间中。然后，成型空间通过在此部分未示出的可轴向运动的主动部件或阳模闭合。阳模中的一个阳模可以至少区段式地构造成锥形的。为了使半成品改形，将这种阳模压入半成品中，使得其材料流入到通过工具分段WS1、WS2、WS3和WS4形成的阴模中。通过在阳模中设置缝隙状的凹部，可以构成基体1的内周面上的页片。阳模也可以旋转地相对于半成品运动，由此可以按照螺旋线的形式制造页片状的突出部。
附图标记列表
1 基体
2、2a、2b 冷却突出部
3 接片
4 凸缘
5 凹槽
6 侧面
7 顶面
S1、S2、S3、S4 分段
E1、E2、E3、E4 延伸方向
A1、A2、A3、A4 轴向平面
W1、W2、W3、W4 轴向中心平面
L1 第一线
L2 第二线
Z 柱体轴线
α 第一角度
β 第二角度
WS1、WS2、WS3、WS4 工具分段
R1 第一排
R2 第二排
U1 外周面
U2 内周面

Claims (17)

1.一种用于制造环形冷却器的冷却体，所述冷却体由管状的基体(1)构成，在所述基体的外周面(U1)上成形有多个向外渐缩的冷却突出部(2、2a、2b)。
2.根据权利要求1所述的冷却体，其中，所述基体(1)被构造成柱形。
3.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，设有冷却突出部(2、2a、2b)的所述外周面(U1)沿环周方向具有至少三个分段(S1、S2、S3、S4)，所述至少三个分段分别由两个面限定。
4.根据权利要求3所述的冷却体，其中，所述两个面是沿着柱体轴线(Z)相交的两个轴向平面(A1、A2、A3、A4)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，所述两个轴向平面(A1、A2、A3、A4)形成最大120°的第一角度α，并且轴向中心平面(W1、W2、W3、W4)延伸通过所述两个轴向平面(A1、A2、A3、A4)的角平分线。
6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，每个分段(S1、S2、S3、S4)的所有冷却突出部(2)均沿单个延伸方向(E1、E2、E3、E4)从所述外周面(U1)延伸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，所述延伸方向(E1、E2、E3、E4)平行于处于轴向中心平面(W1、W2、W3、W4)中的半径。
8.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，每个冷却突出部(2)的侧面(6)的区段与所述延伸方向(E1、E2、E3、E4)构成大于0°的第二角度β、优选大于0.3°的第二角度β。
9.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，第一冷却突出部(2a)在角平分线的区域中旋转对称地构造，并且第二冷却突出部(2b)在轴向平面(A1、A2、A3、A4)附近非旋转对称地构造。
10.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，所述冷却突出部(2、2a、2b)构成沿轴向方向延伸的排(R1、R2)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，一排(R1、R2)中的冷却突出部(2、2a、2b)相同地构造。
12.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，沿环周方向相继的排(R1、R2)中的冷却突出部(2、2a、2b)在至少一个所述分段(S1、S2、S3、S4)中彼此错开地布置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，所述外周面(U1)具有两个分段配对，所述两个分段配对关于延伸通过所述柱体轴线(Z)的对称平面镜像对称或关于所述柱体轴线(Z)旋转对称。
14.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，在所述外周面(U1)上成形有至少一个沿轴向方向延伸的接片(3)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，在与所述外周面相对置的内周面(U2)上成形有页片状的突出部。
16.根据前述权利要求中任一项所述的冷却体，其中，所述页片状的突出部沿轴向方向延伸或者按照螺旋线的形式构造。
17.一种用于通过借助空心锻造使基体(1)改形来制造根据前述权利要求中任一项所述的冷却体的方法。
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