CN1334154A - 热交换用散热片的制造方法及其制造模具组 - Google Patents

Abstract

一种能限制在热交换用散热片中形成褶皱和环状条纹的、热交换用散热片的制造方法。该方法包括下列步骤:形成诸墩形部分和多个圆形凹部,墩形部分的直径大于颈圈状通孔的直径、并自薄板的一个侧面突出,圆形凹部的直径大于墩形部分的直径,它们各自环绕各墩形部分、且朝着薄板的另一面凹陷;将墩形部分与凹部分多步制成为截头锥形部分;在各截头锥形部分中形成通孔;将通孔的边缘制成为颈圈;以及在各颈圈的前端处形成凸缘。

Description

热交换用散热片的制造方法及其制造模具组

本发明涉及一种热交换用散热片的制造方法以及该热交换用散热片的制造模具组。

如图7所示，例如使用在空调机的热交换器中的热交换用散热片8包括：由铝等所制成的板材9a；以及由热交换管(未图示)从中穿过的颈圈状通孔17。

该热交换用散热片8是由所谓的拉深(drawing)方式进行制造的。该拉深方式包括下列步骤：拉深一薄铝板，以便形成多个锥形部分；将这些锥形部分分多步以逐渐减小锥形部分的直径的方式制成为截头锥形部分；在具有指定高度的截头锥形部分中形成通孔，以便制成为颈圈7；以及，在颈圈7的前端处形成凸缘8。

图8A和8B中示出了由该拉深方法所制成的热交换用散热片8。

首先，用拉深冲头(未图示)在一薄板9中形成锥形部分1。接着，第一步用第一成形冲头将该锥形部分1制成为直径减小的截头锥形部分2。

第二步，用第二成形冲头将该截头锥形部分2制成为截头锥形部分3，该截头锥形部分3的直径小于截头锥形部分2的直径。

第三步，用第三成形冲头将该截头锥形部分3制成为截头锥形部分4，该截头锥形部分4的直径小于截头锥形部分3的直径。

该截头锥形部分4的高度足以形成颈圈7。

接着，用冲孔冲头(未图示)相应地在截头锥形部分4中钻设通孔5，进而用去毛刺(burring)冲头(未图示)形成颈圈7。最后，用扩口装置在颈圈7的前端处形成凸缘8。

在该拉深方式中，在薄板9中拉深形成锥形部分1，在拉深该薄板9的同时，构成薄板9的、锥形部分1周围的材料部分被朝着锥形部分1拉深，这样，在锥形部分1之间的薄板的厚度不是固定的。因此，在相邻的锥形部分1之间会形成褶皱32，该褶皱32在颈圈状通孔17完全成形之后会遗留下来，这样就会使热交换用散热片8的美观受到影响。

在形成下部颈圈的情况下，可在薄板中鼓凸(bulge)形成墩形(dome)部分，以此来取代形成锥形部分，以便去除褶皱。

在鼓凸工序中，由冲头所形成的凸起部分的厚度被制得较薄，以便形成颈圈。与拉深锥形部分周围的材料部分的拉深方式所不同的是，无法形成上部颈圈。但可减少拉深材料部分，这样就能使墩形部分之间的薄板厚度固定不变，从而减少相邻墩形部分之间的褶皱。

然而，鼓凸方式并不能很好地预防褶皱32的成形。因而，无法制造不具有褶皱32的热交换用散热片。

在模具组的一次压制动作中，在薄板9上同时形成沿着图8A中的方向“B”排列的、多个颈圈状通孔17的柱状物；在模具组的一次压制动作中，在薄板9中同时形成沿着图8A中的方向“A”排列的、一排或多排颈圈状通孔17。同时成形的颈圈状通孔17的位置精度取决于模具组的制造精度。但倘若在颈圈状通孔17之间形成褶皱32的话，则它们会在随后的工序(平整工序，切割工序)中被伸长。由于褶皱32被伸长，因而会使颈圈状通孔17之间的间距局部发生变化。

用于切割刀具(未图示)切割其中形成有颈圈状通孔17的薄板9，以便留下包含有一排或多排颈圈状通孔17的热交换用散热片8。与此同时，倘若在颈圈状通孔17之间存在褶皱32的话，则切割刀具会使褶皱32伸长，从而致使其间形成有褶皱32的颈圈状通孔17的间距不同于其间未形成褶皱32的颈圈状通孔17的间距。

将薄板9间歇性地沿方向“B”传送并切割，以便留下热交换用散热片8。在切割工序中，切割线有时是局部重合的。倘若薄板9中形成有褶皱32的话，则切割刀具会使这些褶皱伸长，从而致使重合的切割线会彼此偏移。由于切割线发生偏移，因而会在与重合部分相对应的、热交换用散热片8的边缘中形成毛边(flash)。

在制造截头锥形部分的各道工序中均减小在前一道工序中所形成的锥形部分或截头锥形部分的直径。倘若直径减小率非常大，则当模具组闭合时，位于其直径小于锥形部分或截头锥形部分的直径的成形模具外部的、锥形部分或截头锥形部分的诸个部分被压制在成形模具与升降件之间。

这些被压制部分成为环绕颈圈7的圆形沟槽(环状条纹)30。

该环状条纹30在成形工序期间变形且硬化，因而它们不会在随后的工序中消失，并且会严重影响热交换用散热片8的外形。各颈圈7的环状条纹的数量是由成形工序的数量所限定的。

本发明的一个目的在于提供一种用于制造热交换用散热片的方法，该方法能限制褶皱和环状条纹的成形。

本发明的另一个目的在于提供一种用于实现本发明的方法的模具组。

本发明的具有多个颈圈状通孔的热交换用散热片的制造方法包括下列步骤：

形成多个墩形部分和多个圆形凹部，墩形部分的直径大于颈圈状通孔的内径、并自薄板的一个侧面突出，圆形凹部的直径大于墩形部分的直径，它们各自环绕各墩形部分、且朝着薄板的另一面凹陷；

将墩形部分与凹部分多步制成为具有预定高度的截头锥形部分；

在各截头锥形部分中形成通孔；

将通孔的边缘制成为颈圈；以及

在各颈圈的前端处形成凸缘。

在本发明的方法中，墩形部分和圆形凹部是通过鼓凸成形的，因此圆形凹部可防止构成薄板的材料被朝着墩形部分拉深。由于此项限制，因而不会在诸墩形部分之间形成褶皱，并可使墩形部分之间的薄板的厚度均匀。另外，墩形部分和圆形凹部是分多步被逐渐制成为截头锥形部分的，因而易于形成上部颈圈。

在该方法中，墩形部分的直径与在第一步骤中所形成的截头锥形部分的直径大致相等。在这种情况下，当模具组闭合时，位于其直径小于所要成形的锥形部分或截头锥形部分的直径的成形模具外部的、锥形部分或截头锥形部分的诸个部分不会被压制在成形模具与升降件之间，这样就不会形成环状条纹。

在制造热交换用散热片的过程中，热交换用散热片是通过在散热板中形成多个墩形部分、将墩形部分制成为截头锥形部分、以及将截头锥形部分制成为颈圈状通孔的诸步骤所制成的，用于该制造过程的模具组包括：

包含有用于形成墩形部分的鼓凸冲头和由偏压件始终向上偏压的升降件的下模，升降件具有通孔，当升降件向下移动时，鼓凸冲头从中穿过；以及

相对移近/离下模的上模，上模包含有鼓凸模具，鼓凸模具具有模孔，当上模相对移至下模时，模孔容纳鼓凸冲头的前端部分，

其中，鼓凸模具具有自模孔边缘朝下模突出的突出部分，并且

升降件具有环绕通孔的内凹部分，当上模相对移至下模时，内凹部分容纳突出部分，并利用突出部分在散热板中形成凹部，凹部的直径大于墩形部分的直径，它环绕墩形部分、且朝着与墩形部分的突出部分相反的方向凹陷。

在本发明的模具组中，墩形部分和圆形凹部是由鼓凸模具与鼓凸冲头所形成的，因此圆形凹部可防止构成薄板的材料被朝着墩形部分拉深。在此作用下，不会在诸墩形部分之间形成褶皱。另外，由于墩形部分和圆形凹部的成形还能易于形成上部颈圈。

在该模具组中，设有多组鼓凸冲头和鼓凸模具，用以分多步将墩形部分制成为截头锥形部分，并且第一步骤的成形冲头与成形模具的直径与鼓凸冲头和鼓凸模具的直径大致相等。在这种结构中，位于成形模具外部的、锥形部分或截头锥形部分的诸个部分不会被压制，这样就不会形成环状条纹。

现在将参照附图以举例的方式来描述本发明的实施例，在这些附图中：

图1是本发明一实施例的、用于制造热交换用散热片的模具组的侧剖图；

图2是图1所示模具组的鼓凸工序段的侧剖图；

图3是图2所示鼓凸工序段的闭合状态的侧剖图；

图4是图3所示鼓凸工序段的打开状态的侧剖图；

图5是其中形成有颈圈状通孔的薄板的俯视图；

图6A是墩形部分的剖视图；

图6B是第一步成形的截头锥形部分的剖视图；

图6C是第二步成形的截头锥形部分的剖视图；

图6D是被冲孔和去毛刺的颈圈状通孔的剖视图；

图6E是其中形成有凸缘的颈圈状通孔的剖视图；

图7是热交换用散热片的立体图；

图8A是其中籍由传统方法形成有颈圈状通孔的薄板的俯视图；以及

图8B是其中籍由传统方法形成有颈圈状通孔的薄板的剖视图。

现在将参照附图来详细地描述本发明的诸较佳实施例。

图1是本发明用于制造热交换用散热片的模具组的侧剖图，图2是图1所示模具组的鼓凸工序段的侧剖图。请注意，与发明背景中所介绍的结构件相同的部件具有相同的标号，这里就不再对其详细描述了。

在图1中，模具组40包括：鼓凸工序段“a”，其中在一薄铝板上形成多个墩形部分；成形工序段“b”，其中分多步逐渐减小墩形部分的直径，并将其制成为截头锥形部分；冲孔一去毛刺工序段“c”，其中相应地在截头锥形部分中形成通孔，并使通孔的边缘伸长以形成颈圈；以及扩口工序段“d”，其中相应地在颈圈的前端处形成凸缘。

另外，还在模具组40中设置边缘修整工序段等，但在图1中未示出，并且在此不对其加以描述。

在模具组40中，将薄板以预定的间距间歇性地沿着方向“C”传送。该传送动作是由模具组40的打开动作来进行的。

模具组40包括：固定在上部基座42上的上模45；以及固定在下部基座44上的下模47。上部基座42相对垂直地移近/离下部基座44。

在各个工序段“a”—“d”中均设有一组上模45和下模47，而用于工序段的冲头和模具则有选择地安装在上模45和下模47上。

在各个工序段“a”—“d”中，沿垂直于图1所示拉深表面的方向排列有多个相同的冲头和模具。

在鼓凸工序段“a”中设有鼓凸冲头50和鼓凸模具55。成形工序段“b”则包括紧随鼓凸工序段“a”的多个步骤。该成形工序段“b”包括第一成形冲头70、第一成形模具71、第二成形冲头72、第二成形模具73、第三成形冲头74和第三成形模具75。也就是在成形工序段“b”中执行三个成形步骤。

第一成形冲头70的前端直径略小于鼓凸冲头55的前端直径。第一成形模具71的内径也同样略小于鼓凸模具50的内径。

第二成形冲头72的前端直径适当地小于第一成形冲头70的前端直径；第二成形模具73的内径适当地小于第一成形模具71的内径。

第三成形冲头74的前端直径适当地小于第二成形冲头72的前端直径；第三成形模具75的内径适当地小于第二成形模具73的内径。

直径减小率DR＝D2/D1

注意：D1是前一个步骤的冲头和模具的直径；以及

      D2是紧随其后的步骤的冲头和模具的直径。

适当的直径减小率DR为0.8或更大。

下面将参照图2来介绍鼓凸工序段“a”。

上模45包括：固定在上部基座42的底面上的间隔件46，以及固定在该间隔件46的底面上的模板48。

鼓凸模具50安装在模板48上，当模具组40闭合时，该鼓凸模具用下模47上的鼓凸冲头55形成墩形部分10。

鼓凸模具50装配在模板48的孔48b中。该鼓凸模具50相应地具有模孔51，鼓凸冲头55的前端部分55a可插入到该模孔之中。

鼓凸模具50的底端部分50a自模板48的底面48a向下突出。

下模47包括：固定在下部基座44的顶面上的冲板54，鼓凸冲头55就插入并固定在该冲板中；固定在冲板54的顶面上的冲压板56；以及由弹簧58始终向上偏压的升降件52，当模具组40闭合、且上模45对升降件加压时，该升降件克服弹簧58的弹力向下移动。

在升降件52中形成有通孔60，鼓凸冲头55的前端部分55a可从该通孔中突出。

在下部基座44与冲板48之间设有高度调节件61和80，以便调节鼓凸冲头55的高度。鼓凸冲头55位于其上方。

高度调节件61的顶面和高度调节件80的底面均为斜面(未示出)，这些斜面彼此滑动接触。对于这种结构，通过将高度调节件61和80的其中之一沿垂直于图2所示拉深表面的方向相对滑动可改变鼓凸冲头55的高度。

在升降件52的顶面52a中形成有圆形台阶部分62，它们相应地环绕其中插设有鼓凸冲头55的通孔60的边缘。该圆形台阶部分62的深度被设计成可容纳鼓凸模具50的突出部分50a，并且当模具组40闭合时，还可使模板48的底面48a与升降件52的顶面52a相接触。

在模板48中形成有其中可容纳墩形部分10的孔64。鼓凸模具50与孔64之间的距离与沿方向“C”来传送薄板9的一个传送间距相等。

在升降件52的顶面52a中形成有其中可容纳薄板9的圆形凹部68的空腔66，它们相应地面对孔64设置。

下面将描述利用本发明的模具组来制造热交换用散热片的方法。

图3示出了图2所示模具组的闭合状态；图4示出了图3所示模具组的打开状态。

通过使上部基座42连同上模45一起向下移动，自模板48向下突出的鼓凸模具50的突出部分50a与薄板9相接触。然后，鼓凸模具50的突出部分50a进入到升降件52的圆形台阶部分62之中，这样就在薄板9中形成看似圆形沟槽、且其底部自薄板9的底面突出的圆形凹部68。

紧接着，在突出部分50a与薄板9接触之后，模板48的底面48a与升降件52的顶面52a相接触，上模45将升降件52克服弹簧58的弹力向下移动，并且鼓凸冲头55的前端部分55a与薄板9相接触。

升降件52进一步向下移动，以致鼓凸冲头55自通孔60中逐渐突出，并利用鼓凸模具50在薄板9中形成墩形部分10。

当模板48对升降件52加压、并将它移动至加压行程的下死点时，模具组40的闭合动作即告完成。与此同时，如图3所示，由鼓凸冲头55和鼓凸模具50在薄板9中形成墩形部分10。该墩形部分10的底面直径略大于所要形成的颈圈7的直径。圆形凹部68相应地环绕墩形部分10。该圆形凹部68的直径大于墩形部分10的直径，并朝着薄板9的底面凹陷。对于这种结构，圆形凹部68可防止构成薄板9的材料被朝着墩形部分10拉深。在该动作中，不会在相邻的墩形部分10之间形成褶皱，并可使墩形部分10之间的薄板9的厚度均匀。

当模具组40闭合时，墩形部分10与圆形凹部68相应地容纳在模板48的孔64和升降件52的空腔66之中，因此，在模具组40的闭合期间，它们不会发生变形。

在模具组40的闭合动作完成时，上部基座42和上模45就向上移动，从而打开模具组40，如图4所示。在模具组40打开之后，将薄板9沿方向“C”传送一个间距，以便将墩形部分10传送至成形工序段“b”。

下面将参照图6A—6E来描述用于将墩形部分10制成为颈圈状通孔17的动作。

将由图2—4所示的模具所形成的墩形部分10传送至成形工序段“b”的第一步骤，用第一成形冲头70来第一步加工该墩形部分10。也就是，将墩形部分10制成为截头锥形部分2。

与传统方法所不同的是，在第一步骤中第一步加工墩形部分10和圆形凹部68，因此易于将颈圈7的高度做得更高。

如上所述，第一成形冲头70的直径与鼓凸冲头55的直径大致相等，第一成形模具的直径与鼓凸模具50的直径大致相等，这样各墩形部分10就只有极少部分位于各第一成形模具71的外部，从而可防止形成环状条纹。

在完成第一步骤之后，用第二成形冲头72来第二步加工截头锥形部分2，并将其制成为其高度大于截头锥形部分2的高度的截头锥形部分3

接着，用第三成形冲头74来第三步加工截头锥形部分3，并将其制成为其高度大于截头锥形部分3的高度的截头锥形部分4(图6中未示出)。

第一和第二步骤中的墩形部分或截头锥形部分的直径减小量要大于第三步骤中的量，因此环状条纹显然是在第一和第二步骤中所形成的。

为了限制形成环状条纹，在本实施例中，第一成形冲头70的直径与鼓凸冲头55的直径大致相等，并且第一成形模具71的直径与鼓凸冲头50的直径大致相等。另外，在成形工序段“b”中，紧随其后的步骤中的成形模具与成形冲头的直径要小于前一个步骤中的成形模具与成形冲头的直径，该直径减小率为0.8或更大，从而可有效地防止形成环状条纹。

当第三步骤完成时，截头锥形部分4具有足以形成颈圈7的高度。因此，在冲孔—去毛刺工序段“c”中，用冲孔冲头76(参见图1)在截头锥形部分4中钻设通孔5，并用去毛刺冲头78(参见图1)形成颈圈7。最后，在扩口工序段“d”中，在颈圈7的上端处形成凸缘6。通过形成该凸缘6，可形成颈圈状通孔17。

在上述实施例中，在冲孔—去毛刺工序段“c”中同时形成通孔5和颈圈7，然后，在颈圈7的上端处形成凸缘6。

在另一种实施例中，可在不同的步骤中形成通孔5和颈圈7。

另外，在冲孔—去毛刺工序段“c”中所形成的颈圈7可籍由变薄拉深(ironing)而进一步伸长。

在不脱离本发明精神实质和基本特征的情况下，本发明可由其它特定的形式来实施。因此，本发明的实施例仅作图示之用，而不具有任何限制，本发明的范围是由附加的权利要求、而不是由以上描述所限定的，因而将囊括隶属于权利要求的含义与等效范围之中的所有变化。

Claims (4)

1.一种具有多个颈圈状通孔的热交换用散热片的制造方法，包括下列步骤：

形成多个墩形部分和多个圆形凹部，所述墩形部分的直径大于颈圈状通孔的内径、并自薄板的一个侧面突出，所述圆形凹部的直径大于墩形部分的直径，它们各自环绕所述各墩形部分、且朝着所述薄板的另一面凹陷；

将所述墩形部分与所述凹部分多步制成为具有预定高度的截头锥形部分；

在所述各截头锥形部分中形成通孔；

将所述通孔的边缘制成为颈圈；以及

在所述各颈圈的前端处形成凸缘。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述墩形部分的直径与在第一步骤中所形成的所述截头锥形部分的直径大致相等。

3.一种用于制造热交换用散热片的模具组，其中所述热交换用散热片是通过在散热板中形成多个墩形部分、将所述墩形部分制成为截头锥形部分、以及将所述截头锥形部分制成为颈圈状通孔的诸步骤所制成的，所述模具组包括：

包含有用于形成墩形部分的鼓凸冲头和由偏压件始终向上偏压的升降件的下模，所述升降件具有通孔，当升降件向下移动时，所述鼓凸冲头从中穿过；以及

相对移近/离所述下模的上模，所述上模包含有鼓凸模具，所述鼓凸模具具有模孔，当所述上模相对移至所述下模时，所述模孔容纳鼓凸冲头的前端部分，

其中，所述鼓凸模具具有自模孔边缘朝所述下模突出的突出部分，并且

所述升降件具有环绕所述通孔的内凹部分，当所述上模相对移至所述下模时，所述内凹部分容纳所述突出部分，并利用突出部分在所述散热板中形成凹部，所述凹部的直径大于所述墩形部分的直径，它环绕所述墩形部分、且朝着与墩形部分的突出部分相反的方向凹陷。

4.如权利要求3所述的模具组，其特征在于，设有多组所述鼓凸冲头和所述鼓凸模具，用以分多步将所述墩形部分制成为所述截头锥形部分，并且

第一步骤的成形冲头与成形模具的直径与所述鼓凸冲头和所述鼓凸模具的直径大致相等。

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