JP2573813B2 - Heat sink and its pressure casting device - Google Patents

Heat sink and its pressure casting device

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JP2573813B2
JP2573813B2 JP28486294A JP28486294A JP2573813B2 JP 2573813 B2 JP2573813 B2 JP 2573813B2 JP 28486294 A JP28486294 A JP 28486294A JP 28486294 A JP28486294 A JP 28486294A JP 2573813 B2 JP2573813 B2 JP 2573813B2
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剛 西浦
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KIRIU MACHINE Manufacturing
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子等の冷却用
として使用される放熱盤(ヒートシンク)およびその放
熱盤を製造するための加圧鋳造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink (heat sink) used for cooling semiconductor devices and the like, and a pressure casting apparatus for manufacturing the heat sink.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の放熱盤として、押し出し形材か
ら形成したものや、冷間鍛造によって成形したもの、あ
るいは所定の断面形状の形材か削り出したなどが広く知
られている。
2. Description of the Related Art As a heat radiator of this type, a radiator formed from an extruded profile, a radiator formed by cold forging, or a profile having a predetermined sectional shape is cut out.

【0003】例えば押し出し形材タイプの放熱盤101
は、図16に示すように、所定の断面形状に押し出し成
形された長尺な形材を裁断することにより多数のフィン
102,102…を形成したもので、特にこの押し出し
形材タイプの放熱盤101は生産性にすぐれるために量
産対応には適している。
[0003] For example, a heat sink 101 of an extruded shape type
As shown in FIG. 16, a large number of fins 102, 102,... Are formed by cutting a long profile extruded into a predetermined cross-sectional shape. 101 is suitable for mass production because it has excellent productivity.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述した押し出し形材
タイプの放熱盤101は、生産性にすぐれる反面、フィ
ン102のピッチおよび高さに制約があり、放熱効率の
向上が望めない。また、冷間鍛造タイプの放熱盤もまた
製法上の制約からピンのピッチおよび高さに制約があ
り、放熱効率を向上させるためのフィンの高密度化の要
求に対してこれを充足することができない。
The extruded-type radiator 101 described above is excellent in productivity, but is limited in the pitch and height of the fins 102, so that an improvement in the radiation efficiency cannot be expected. In addition, the cold forging type radiator also has limitations on the pitch and height of the pins due to limitations in the manufacturing method, which can satisfy the demand for higher density of fins to improve heat radiation efficiency. Can not.

【0005】さらに、削り出しタイプの放熱盤は、フィ
ンの数や大きさを任意に変えることができたとしても、
加工工数の増大のためにコストアップを招くという問題
がある。
Further, even if the number and size of the fins can be changed arbitrarily,
There is a problem that the cost is increased due to an increase in the number of processing steps.

【0006】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、放熱効率の向上を図った放熱盤の構造を提
供するとともに、その放熱盤の製造に最適な加圧鋳造装
置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a structure of a radiator plate with improved heat radiation efficiency, and a pressure casting apparatus most suitable for manufacturing the radiator plate. It is intended to be.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、加圧鋳造法により形成された放熱盤の構造であっ
て、ベースプレートの上面に多数の放熱ピンを立設する
とともに、各放熱ピンをその根元部から先端部に向かっ
て断面積が漸次小さくなる先細り形状に形成し、さらに
前記多数の放熱ピンのうち少なくとも一部の放熱ピンの
外周にその軸線方向に沿う単一もしくは複数のフィンを
突出形成したことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a structure of a radiator plate formed by a pressure casting method, wherein a plurality of radiator pins are erected on an upper surface of a base plate and each radiator pin is radiated. The pin is formed in a tapered shape in which the cross-sectional area gradually decreases from the base toward the tip, and a single or a plurality of pins along the axial direction on the outer periphery of at least a part of the plurality of heat radiation pins. The fins are formed so as to project.

【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の構成に加えて、前記多数の放熱ピンが複数の同心円上
に位置していること特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the plurality of heat radiation pins are located on a plurality of concentric circles.

【0009】請求項3に記載の発明は、ベースプレート
の上面に根元部から先端部に向かって漸次断面積が小さ
くな先細り形状の多数の放熱ピンが立設された放熱盤を
加圧鋳造法により鋳造する装置であって、放熱盤のうち
多数の放熱ピンが突設されたベースプレートの上面に相
当する位置を型合わせ面として型締め,型開き動作が行
われる下型および上型とから構成されるとともに、下型
側には前記ベースプレートに相当する製品部空間が、上
型側には前記多数の放熱ピンに相当する製品部空間がそ
れぞれに形成されている。
According to a third aspect of the present invention, a heat sink having a large number of tapered heat sink pins, each having a gradually decreasing cross-sectional area gradually decreasing from the root to the tip, is formed on the upper surface of the base plate by pressure casting. An apparatus for casting, comprising a lower mold and an upper mold in which mold clamping and mold opening operations are performed using a position corresponding to an upper surface of a base plate, on which a large number of heat radiation pins are projected, of a heat sink as a mold mating surface. In addition, a product space corresponding to the base plate is formed on the lower mold side, and a product space corresponding to the large number of heat radiation pins is formed on the upper mold side.

【0010】そして、前記上型は、多数の放熱ピンのう
ち各列ごとの複数の放熱ピンの中心を通る鉛直面をもっ
て周縁部に係合突起部を有する複数の型要素に分割され
て、前記多数の放熱ピンに相当する製品部空間を形成す
る上型本体と、中央部に前記上型本体を収容する収容孔
が形成されているとともに、その収容孔の周縁部には前
記各型要素の係合突起部と係合する段状部が形成されて
いて、かつ収容孔の上方から挿入される複数の型要素を
支持する外型と、前記外型の上面に装着されて複数の型
要素からなる上型本体を拘束するバックアッププレート
と、前記バックアッププレートの上方に配置されて、上
型本体の製品部空間のうち各放熱ピンに相当する位置に
挿入される多数の押出しピンを有する押出しピンユニッ
トを備えるとともに、該押出しピンユニットは隣接する
一対の型要素によって形成される複数の放熱ピンに対応
するものごとに複数のくし形状のピン素片に分割されて
いて、かつ型締め,型開き動作に応じて昇降動作して型
開き時には上型本体から各放熱ピンを突き出す押出しプ
レートとから構成されている。
The upper mold is divided into a plurality of mold elements each having an engaging projection on a peripheral edge thereof with a vertical plane passing through the center of the plurality of heat radiation pins of each row among a large number of heat radiation pins. An upper die body that forms a product portion space corresponding to a number of heat radiation pins, and a housing hole that houses the upper die body is formed at a center portion, and a peripheral edge of the housing hole has the above-described shape of each of the mold elements. An outer mold formed with a stepped portion for engaging with the engagement protrusion and supporting a plurality of mold elements inserted from above the accommodation hole; and a plurality of mold elements mounted on the upper surface of the outer mold. A backup plate for restraining the upper die body, and an extrusion pin disposed above the backup plate and having a number of push pins inserted into the product portion space of the upper die body at positions corresponding to the heat radiation pins. With the unit The extrusion pin unit is divided into a plurality of comb-shaped pin pieces for each of a plurality of heat radiation pins formed by a pair of adjacent mold elements, and according to mold clamping and mold opening operations. When the mold is opened by raising and lowering, an extruding plate is formed to project each heat radiation pin from the upper mold body.

【0011】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の構成に加えて、多数の放熱ピンが複数の同心円上に位
置するように設定されている一方、上型本体が前記同心
円をもって複数の型要素に分割されていて、かつ押出し
ピンユニットが各同心円上の複数の放熱ピンに対応する
ものごとに複数のピン素片に分割されていることを特徴
としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, while a large number of heat radiation pins are set to be located on a plurality of concentric circles, the upper die body has the concentric circle. It is characterized in that it is divided into a plurality of mold elements, and the extrusion pin unit is divided into a plurality of pin pieces for each of the plurality of heat radiation pins on each concentric circle.

【0012】[0012]

【作用】本願発明の構造によると、ベースプレートに立
設された多数の放熱ピンが先細り形状に形成されている
ことから、放熱面積を広く確保できると同時に、各放熱
ピンの軸心方向において断面積変化に応じた温度勾配を
もたせることができ、それによって放熱効率が向上する
ほか、少なくとも一部の放熱ピンにフィンを突出形成し
たことにより放熱面積がさらに広がって、放熱効率が一
段と向上する。
According to the structure of the present invention, since a large number of radiating pins erected on the base plate are formed in a tapered shape, a large radiating area can be secured, and at the same time, the sectional area of each radiating pin in the axial center direction can be secured. A temperature gradient corresponding to the change can be provided, thereby improving the heat radiation efficiency. In addition, since at least some of the heat radiation pins are formed with the fins protruding, the heat radiation area is further increased, and the heat radiation efficiency is further improved.

【0013】また、本願発明の加圧鋳造装置の構造によ
ると、上型本体が複数の型要素に分割されているととも
に、押出しピンユニットが複数のピン素片に分割されて
いるため、上型本体を各型要素に分解すればその上型側
の製品部空間のうち各放熱ピンに相当する部分が解放さ
れたかたちとなるため、その研摩加工等の上型の加工が
容易となって面粗度を高めることができる。これによ
り、上型への溶湯付着を未然に防止できるほか、特定の
型要素が破損した場合にはその部分の型要素のみを交換
するだけで対応できる。同様に特定のピン素片が破損し
た場合にもその部分のピン素片のみを交換するだけで対
応できる。
According to the structure of the pressure casting apparatus of the present invention, the upper die body is divided into a plurality of mold elements, and the extrusion pin unit is divided into a plurality of pin pieces. If the main body is disassembled into mold elements, the part corresponding to each heat radiation pin in the product part space on the upper mold side will be released, so that the upper mold processing such as polishing will be easier and the surface The roughness can be increased. In this way, the molten metal can be prevented from adhering to the upper mold, and if a specific mold element is damaged, it can be dealt with only by replacing the mold element at that part alone. Similarly, when a specific pin piece is broken, it can be dealt with only by replacing only the pin piece at that portion.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明における放熱盤の一実施例を示
す図で、この放熱盤1はアルミニウムを素材とした溶湯
鍛造法によって一体のものとして形成されている。すな
わち、放熱盤1は、矩形状のベースプレート2の上に縦
方向および横方向でそれぞれ列をなすように多数の放熱
ピン3,3…を等ピッチで立設したもので、各放熱ピッ
チ3,3…は根元部側から先端部側に向かって断面積が
漸次小さくなる角錐台形状のものとして形成されてい
る。前記各放熱ピン3,3…が有する傾斜角度は鋳造時
の抜き勾配を兼ねており、例えば1.5度程度に設定さ
れている。そして、図1の(B)に示すように、各放熱
ピン3,3…の外周面のうち相互に対向する二つの面に
はその軸心方向に沿って薄肉状のフィン4が突出形成さ
れている(ただし、図1の(A)では図面の錯綜化を避
けるためにフィン4については図示省略してある)。な
お、上記のフィン4についても放熱ピン3,3…と同様
の抜き勾配を予め具備させてある。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a radiator according to the present invention. The radiator 1 is integrally formed by a molten metal forging method using aluminum as a material. That is, the heat radiating plate 1 has a large number of heat radiating pins 3, 3... Erected at equal pitches on a rectangular base plate 2 so as to form a row in a vertical direction and a horizontal direction, respectively. Are formed as truncated pyramids whose cross-sectional area gradually decreases from the base side toward the tip end side. The inclination angles of the heat radiation pins 3, 3,... Also serve as draft angles at the time of casting, and are set to, for example, about 1.5 degrees. As shown in FIG. 1 (B), thin fins 4 protrude from two outer surfaces of the heat radiation pins 3, 3... Along the axial direction thereof. (However, in FIG. 1A, the fins 4 are not shown in order to avoid complicating the drawing). The fins 4 are also provided with the same draft angle as the radiation pins 3, 3,.

【0015】したがって、本実施例の放熱盤1の構造に
よれば、アルミニウム製の角錐台形状の多数の放熱ピン
3,3…を突設した構造であるために、軽量化と併せて
高い熱伝導率と広い放熱面積を確保できると同時に、放
熱ピン3,3…自体が先端部ほど断面積が小さくなって
その長さと断面積の比を大きくとることができるように
なって、その放熱ピン3,3…の長手方向で積極的に温
度勾配をもたせることができ、これによって放熱性が向
上する。しかも、各放熱ピン3,3…の外周にその長手
方向に沿って複数のフィン4が設けられていることによ
り、より広い放熱面積を確保できるようになって、放熱
性が一段と向上する。
Therefore, according to the structure of the heat sink 1 of the present embodiment, since a large number of heat sink pins 3, 3,... At the same time as ensuring the conductivity and a large heat radiation area, the heat radiation pins 3, 3... Themselves have a smaller cross-sectional area at the tip end, so that the ratio of the length to the cross-sectional area can be increased. A temperature gradient can be positively provided in the longitudinal direction of 3, 3,..., Thereby improving heat radiation. Moreover, since a plurality of fins 4 are provided along the longitudinal direction on the outer periphery of each of the heat radiation pins 3, 3,..., A wider heat radiation area can be secured, and heat radiation is further improved.

【0016】この場合、フィン4は図2に示すように放
熱ピン3,3…の外周面の四面全てに設けてもよく、ま
た複数でなく単一のものであってもよい。さらに、ベー
スプレート2上の全ての放熱ピン3,3…に必ずしもフ
ィン4を設ける必要はなく、特に強制冷却のために放熱
盤1に送風する場合には風の抵抗とならないようにフィ
ン4を設定する。さらにまた、上記のフィン4は放熱ピ
ン3,3…の全高にわたって設けられている必要はな
く、例えば図3,4に示すように放熱ピン3,3…の全
高の半分程度の高さのフィン4Aを設定してもよいほ
か、放熱ピン3,3…そのものも角錐台形状以外に例え
ば円錐台形状とすることもできる。
In this case, the fins 4 may be provided on all four outer peripheral surfaces of the heat radiation pins 3, 3,..., As shown in FIG. Furthermore, it is not always necessary to provide the fins 4 on all the radiating pins 3, 3... On the base plate 2, and the fins 4 are set so as not to cause wind resistance particularly when air is blown to the radiator 1 for forced cooling. I do. Furthermore, the fins 4 need not be provided over the entire height of the heat radiation pins 3, 3,..., For example, as shown in FIGS. 4A may be set, and the heat radiation pins 3, 3,... Themselves may be, for example, truncated cones other than truncated pyramids.

【0017】図5は本発明の放熱盤1の他の実施例を示
す図で、同図に示すように放熱盤1に送風用のファンユ
ニット5を組み込んだもので、この場合にはベースプレ
ート2のうちファンユニット5と干渉しない位置にのみ
放熱ピン3,3…が突設されている。なお、図5に示す
放熱盤1では全ての放熱ピン3,3…にフィン4が設け
られているが(ただし、図面上では一部の放熱ピン3の
フィン4のみを図示してそれ以外の放熱ピン3のフィン
4を図示省略してある)、前述したようにファンユニッ
ト5からの送風特性に応じてフィン4を設ける放熱ピン
3の数や位置、あるいはフィン4そのものの数を適宜選
定できることはいうまでもない。
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the radiator 1 of the present invention. As shown in FIG. 5, the radiator 1 is provided with a fan unit 5 for blowing air. Are protruded only at positions not interfering with the fan unit 5. In the heat sink 1 shown in FIG. 5, all the heat sink pins 3, 3,... Are provided with fins 4 (however, only some of the fins 4 of the heat sink pins 3 are shown in FIG. The fins 4 of the heat radiating pins 3 are not shown), and as described above, the number and position of the heat radiating pins 3 where the fins 4 are provided or the number of the fins 4 themselves can be appropriately selected according to the air blowing characteristics from the fan unit 5. Needless to say.

【0018】また、図6に示すものは、放熱ピン3,3
…の配置にあたって各放熱ピン3,3…を複数の同心円
a〜d上に規則性をもって突設するとともに、特定の円
c上の放熱ピン3,3…についてのみフィン4を形成し
たもので(ただし、図面上では円c上の一部の放熱ピン
3,3…についてのみフィン4を図示してそれ以外の放
熱ピン3,3…のフィン4を図示省略していある)、こ
れら図5,6に示す実施例の場合にも第1の実施例と同
様の作用効果が得られる。
FIG. 6 shows the heat radiation pins 3 and 3.
.. Are arranged on a plurality of concentric circles a to d with regularity, and fins 4 are formed only on the heat radiation pins 3, 3,. However, in the drawing, the fins 4 are shown only for some of the heat radiation pins 3, 3,... On the circle c, and the fins 4 of the other heat radiation pins 3, 3,. In the case of the embodiment shown in FIG. 6, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

【0019】図7は図1に示した放熱盤1を溶湯鍛造法
によって鋳造するための加圧鋳造装置の構成を示すもの
で、金型11は固定型としての上型12と可動型として
の下型13とから構成され、これら上下型12,13は
放熱盤1のうちベースプレート2の上面に相当する型合
わせ面12a,13aをもって形締め,形開きが行われ
るようになっている。
FIG. 7 shows a configuration of a pressure casting apparatus for casting the radiator 1 shown in FIG. 1 by a molten metal forging method. A mold 11 includes an upper mold 12 as a fixed mold and a movable mold as a movable mold. The upper and lower dies 12, 13 are clamped and opened with mold matching surfaces 12a, 13a corresponding to the upper surface of the base plate 2 of the heat sink 1.

【0020】前記下型13は、放熱盤1のうちベースプ
レート2に相当する部分を成形するための製品部空間1
4を有する下型本体15と、この下型本体15を保持す
る下型ホルダー16とから構成されている。
The lower mold 13 has a product space 1 for molding a portion corresponding to the base plate 2 of the heat sink 1.
The lower die main body 15 having the lower die 4 and a lower die holder 16 for holding the lower die main body 15 are provided.

【0021】一方、前記上型12は、放熱盤1のうち各
数の放熱ピン3,3…に相当する部分を成形するための
製品部空間16を有する上型本体17と、この上型本体
17を支持する外型18と、この外型18を固定支持す
る上型ホルダー19のほか、外型18の上面に配置され
るバックアッププレート20と、さらにそのバックアッ
ププレート20の上方に配置される押出しプレート21
等から構成されている。
On the other hand, the upper die 12 includes an upper die body 17 having a product part space 16 for forming portions of the heat sink 1 corresponding to the respective numbers of the heat radiation pins 3, 3,. In addition to an outer die 18 for supporting the outer die 18, an upper die holder 19 for fixing and supporting the outer die 18, a backup plate 20 disposed on the upper surface of the outer die 18, and an extrusion disposed above the backup plate 20 Plate 21
And so on.

【0022】前記上型本体17は、図1に示す放熱盤1
の各放熱ピン3,3…に相当するところの凹状の製品部
空間16を有しているものであるが、上型本体17は図
1に示すように多数の放熱ピン3,3…のうちフィン4
の突設方向の各列ごとにその中心を通る見切り線eから
鉛直な面をもって複数の型要素22,22…に分割され
ている。これらの型要素22,22…は図8,9に示す
ようにフィン4を含む放熱ピン3,3…の製品部空間と
なるべき半割形状の凹部23が形成されているとともに
この凹部23と連通する同じく半割形状のガイド孔24
が形成されていて、図10に示すようにこれら複数の型
要素22,22…を重ね合わせることにより上型本体1
7が形成されて、これら複数の型要素22,22…より
なる上型本体17は図7に示す外型18の上面から収容
孔25に挿入することにより固定保持されている。すな
わち、各型要素22,22…の周縁部の係合突起部とし
てのフランジ部26が外型18側の段状部27に係合す
ることで位置決めされる一方、その外型18の上面に配
置されるバックアッププレート20によって挾圧固定さ
れる。
The upper die body 17 is provided with a heat sink 1 shown in FIG.
Have a concave product part space 16 corresponding to each of the heat radiating pins 3, 3,..., But the upper die body 17 has a large number of heat radiating pins 3, 3,. Fin 4
Are divided into a plurality of mold elements 22, 22,... With a vertical surface from a parting line e passing through the center of each row in the projecting direction. As shown in FIGS. 8 and 9, these mold elements 22, 22,... Are formed with a half-shaped concave portion 23 to be a product space of the heat radiation pins 3, 3,. The same half-shaped guide hole 24 that communicates
Are formed, and as shown in FIG. 10, the plurality of mold elements 22, 22,.
7 are formed, and the upper die body 17 composed of the plurality of die elements 22, 22,... Is fixedly held by being inserted into the accommodation hole 25 from the upper surface of the outer die 18 shown in FIG. That is, while the flange 26 serving as an engagement protrusion on the peripheral edge of each of the mold elements 22 is engaged with the step 27 on the outer mold 18 side, the flange 26 is positioned. It is clamped and fixed by the backup plate 20 arranged.

【0023】一方、前記押出しプレート21には上型本
体17側の各ガイド孔24に挿入される多数の押出しピ
ン28,28…を備えた押出しピンユニット29が設け
られている。この押出しピンユニット29は、図1に示
した一列分の放熱ピン3,3…に相当する複数の押出し
ピン28,28…ごとに図11,12に示すようにくし
形状の複数のピン素片30,30…として分割されてお
り、先に説明した上型本体17と同様に各ピン素片30
を重ね合わせることで押出しピンユニット29が形成さ
れている。そして、これらの複数のピン素片30,30
…からなる押出しピンユニット29を押出しプレート2
1のうち下部プレート31の収容孔32に上面から挿入
した上で、下部プレート31に上部プレート33を締付
固定することで押出しピンユニット29が押出しプレー
ト21に対して位置決め固定されている。
On the other hand, the extrusion plate 21 is provided with an extrusion pin unit 29 having a large number of extrusion pins 28, 28,... Inserted into the respective guide holes 24 on the upper die body 17 side. Each of the push-out pin units 29 has a plurality of comb-shaped pin segments as shown in FIGS. 11 and 12 for each of the push-out pins 28, 28. ., And each pin piece 30 is divided in the same manner as the upper die body 17 described above.
Are overlapped to form an extrusion pin unit 29. Then, the plurality of pin pieces 30, 30
The push-out pin unit 29 consisting of.
The push-out pin unit 29 is positioned and fixed to the push-out plate 21 by inserting the upper plate 33 into the accommodation hole 32 of the lower plate 31 and then fastening the upper plate 33 to the lower plate 31.

【0024】前記押出しプレート21はバックアッププ
レート20に固定されたガイドピン34に案内支持され
ているとともに、その押出しプレート21とスペーサプ
レート35との間に設けられた圧縮コイルスプリング3
6により常時下方に向けて付勢されている。また、前記
押出しプレート21には下型本体15に当接するリター
ンピン37が設けられており、図7に示す型締め状態で
はリターンピン37によって押し上げられた押出しプレ
ート21がバックアッププレート20から所定量Gだけ
浮上している。そして、型開き時には押出しプレート2
1が所定量Gだけ下降することにより各押出しピン28
が対応する放熱ピン3,3…を押し下げて、上型12側
への製品の付着を防止するようになっている。
The pushing plate 21 is guided and supported by guide pins 34 fixed to the backup plate 20, and a compression coil spring 3 provided between the pushing plate 21 and the spacer plate 35.
6 is always urged downward. Further, the push-out plate 21 is provided with a return pin 37 which comes into contact with the lower mold body 15, and the push-out plate 21 pushed up by the return pin 37 is separated from the backup plate 20 by a predetermined amount G in the mold clamping state shown in FIG. Only emerging. When the mold is opened, push plate 2
1 is lowered by a predetermined amount G so that each push pin 28
Are pressed down to prevent the product from adhering to the upper mold 12 side.

【0025】したがって、上記の加圧鋳造装置の構造に
よれば、図7に示す型締め状態において、下型13側の
製品部空間14と上型12側の製品部空間16とからな
るキャビティに対して図示外の湯道部から溶湯を導入し
てプランジャ等により加圧することにより、製品たる放
熱盤1が鋳造される。
Therefore, according to the structure of the pressure casting apparatus described above, in the mold clamping state shown in FIG. 7, the cavity formed by the product space 14 on the lower mold 13 side and the product space 16 on the upper mold 12 side is formed. On the other hand, the molten metal is introduced from a runner (not shown) and pressurized by a plunger or the like, so that the radiator 1 as a product is cast.

【0026】そして、図7の状態から型開きを行うと、
前述したように各押出しピン28によって各放熱ピン
3,3…が押し出されて、放熱盤1は上型12側から離
れて下型13上に残される。こののち、下型13側の図
示外の押出しピンを用いて放熱盤1を突き出して下型1
3から取り出す。
When the mold is opened from the state shown in FIG.
As described above, the heat radiating pins 3, 3... Are pushed out by the respective pushing pins 28, and the heat radiating board 1 is left on the lower mold 13 away from the upper mold 12 side. Thereafter, the heat sink 1 is protruded using an unillustrated extrusion pin on the lower mold 13 side, and the lower mold 1 is pushed out.
Remove from 3.

【0027】このように本実施例によれば、アルミニウ
ム製の放熱盤1を溶湯鍛造法によって成形するものであ
るため、例えば従来の冷間鍛造法による放熱盤の製造方
式に比べて型内圧力は約五分の一程度まで小さくなり、
これによって金型の寿命が大幅に伸びることになる。
As described above, according to the present embodiment, since the heat sink 1 made of aluminum is formed by the molten metal forging method, the pressure in the mold is lower than that of the conventional method of manufacturing the heat sink by the cold forging method. Is reduced to about one-fifth,
This greatly extends the life of the mold.

【0028】加えて、上型本体17が複数の型要素2
2,22…に分割されているとともに、押出しピンユニ
ット29も複数のピン素片30,30…に分割されてい
るため、上型本体17のうち各放熱ピン3,3…に対応
した製品部空間の加工および各押出しピン28,28…
の加工が容易になる。特に上型本体17を各型要素2
2,22…に分解すればその放熱ピン3,3…に相当す
る製品部空間16が半割状となって解放されたかたちと
なることから、研摩加工等による製品部空間16の加工
が容易となって面粗度を高めることができ、よって製品
部空間16でのばり等の発生を防止して上型12側への
製品の付着を未然に防止できる。その上、特定の型要素
22もしくはピン素片30が破損した場合にはその部分
のみを交換するだけで対応でき、金型のコストを低減で
きる。
In addition, the upper mold body 17 includes a plurality of mold elements 2.
, And the extrusion pin unit 29 is also divided into a plurality of pin pieces 30, 30,..., The product part corresponding to each heat radiation pin 3, 3,. Processing of space and each extrusion pin 28, 28 ...
Processing becomes easy. In particular, the upper mold body 17 is
When disassembled into 2, 22,..., The product space 16 corresponding to the heat radiating pins 3, 3,. As a result, the surface roughness can be increased, so that the occurrence of burrs and the like in the product part space 16 can be prevented, and the adhesion of the product to the upper mold 12 can be prevented. In addition, when the specific mold element 22 or the pin piece 30 is broken, it can be dealt with only by replacing only that part, and the cost of the mold can be reduced.

【0029】ここで、型開き時に製品である放熱盤1が
上型12側からスムーズに離れて下型13側に確実に残
るようにするためには、例えば図13に示すように放熱
盤1の両側面にテーパ部2aを形成して実質的にアンダ
ーカット形状とする一方、下型本体15側には下型13
からの製品取り出し時にこのアンダーカット形状を回避
するためのスライドコア38を設けて、エアシリンダ3
9等により進退駆動させるものとする。
Here, in order to ensure that the heat radiator 1 as a product is smoothly separated from the upper mold 12 and remains on the lower mold 13 when the mold is opened, for example, as shown in FIG. The taper portions 2a are formed on both side surfaces of the lower die body 15 to form a substantially undercut shape, while the lower die body 13 is formed on the lower die body 15 side.
A slide core 38 for avoiding this undercut shape when the product is taken out of the air cylinder 3 is provided.
9 and the like.

【0030】なお、図7,13に示した金型構造は、各
放熱ピン3,3…がフィン4を有していないタイプの放
熱盤1や、図2,3,4に示したタイプの放熱盤1の鋳
造にも同様に適用することができる。
The mold structure shown in FIGS. 7 and 13 has a radiator 1 in which each radiating pin 3, 3... Does not have a fin 4, or a radiator 1 of the type shown in FIGS. The same can be applied to the casting of the heat sink 1.

【0031】また、図6に示したように、多数の放熱ピ
ン3,3…を複数の同心円a〜d上に配置したタイプの
放熱盤1を鋳造する場合にも図7の型構造を採用する。
ただし、この場合には、図14,15に示すように、上
型本体47を前記同心円a〜dに相当する位置から鉛直
な面をもって複数の円環状の型要素42a〜42eに分
割する一方、押出しピンユニット49についても同一の
円a〜d上に位置する放熱ピン3,3…に相当する部分
の円環状の複数のピン素片50a〜50eに分割する。
Also, as shown in FIG. 6, the mold structure shown in FIG. 7 is used for casting a heat sink 1 of a type in which a large number of heat sink pins 3, 3,... Are arranged on a plurality of concentric circles a to d. I do.
In this case, however, as shown in FIGS. 14 and 15, the upper mold body 47 is divided into a plurality of annular mold elements 42a to 42e from a position corresponding to the concentric circles a to d with a vertical surface. The push-out pin unit 49 is also divided into a plurality of annular pin pieces 50a to 50e corresponding to the heat radiation pins 3, 3,... Located on the same circles a to d.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように本発明の放熱盤の構造によ
れば、多数の放熱ピンが突設された放熱盤を溶湯鍛造等
の加圧鋳造法によって形成したため、コスト的に有利に
なることはもとろんのこと、ベースプレート上に突設さ
れた多数の放熱ピンを先細り形状としたことによって、
広い放熱面積を確保できると同時に断面積変化に応じた
温度勾配をもたせることができることによって放熱効率
が向上し、さらに放熱ピンの外周にフィンを突設したこ
とによってその放熱効率が一段と向上する。
As described above, according to the structure of the heat radiator of the present invention, the heat radiator provided with a large number of heat radiating pins is formed by a pressure casting method such as molten metal forging, which is advantageous in cost. Of course, by making many heat radiation pins protruding on the base plate tapered,
A large heat radiation area can be ensured, and at the same time, a temperature gradient corresponding to a change in cross-sectional area can be provided, thereby improving the heat radiation efficiency. Further, by projecting fins on the outer periphery of the heat radiation pin, the heat radiation efficiency is further improved.

【0033】また、本願発明の加圧鋳造装置の構造によ
れば、上型本体が複数の型要素に分割されているととも
に、押出しピンユニットも複数のピン素片に分割されて
いるため、上型本体のうち各放熱ピンに対応した製品部
空間の加工および各押出しピンの加工が容易となり、特
に上型本体を各型要素に分解すればその放熱ピンに相当
する製品部空間が半割状となって解放されたかたちとな
ることから、研摩加工等による製品部空間の加工が容易
となって面粗度を高めることができ、よって製品部空間
でのばり等の発生を防止して上型側への製品の付着を未
然に防止できる。その上、特定の型要素もしくはピン素
片が破損した場合にはその部分のみを交換するだけで対
応でき、金型のコストを低減できる効果がある。
Further, according to the structure of the pressure casting apparatus of the present invention, the upper die body is divided into a plurality of mold elements, and the extrusion pin unit is also divided into a plurality of pin pieces. The processing of the product space corresponding to each heat radiation pin and the processing of each extrusion pin in the mold body become easy.Especially, if the upper mold body is disassembled into each mold element, the product space corresponding to the heat radiation pin will be half-shaped As a result, it is easy to process the product space by polishing, etc., and it is possible to increase the surface roughness, thereby preventing burrs and the like from occurring in the product space. The product can be prevented from adhering to the mold side. In addition, when a specific mold element or a pin piece is broken, it can be dealt with only by replacing only that part, which has the effect of reducing the cost of the mold.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の放熱盤の一実施例を示す図で、(A)
はその斜視図、(B)は同図(A)の要部拡大図。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of a heat sink according to the present invention, and FIG.
2 is a perspective view of the same, and FIG. 2B is an enlarged view of a main part of FIG.

【図2】図1の(B)の変形例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing a modified example of FIG.

【図3】図1の(B)の変形例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a modified example of FIG.

【図4】図1の(B)の変形例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing a modified example of FIG.

【図5】図1の(A)の変形例を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory view showing a modified example of FIG.

【図6】図1の(A)の変形例を示す平面説明図。FIG. 6 is an explanatory plan view showing a modified example of FIG.

【図7】本発明の加圧鋳造装置の一実施例を示す断面説
明図。
FIG. 7 is an explanatory sectional view showing one embodiment of the pressure casting apparatus of the present invention.

【図8】図7の型要素の正面図。FIG. 8 is a front view of the mold element of FIG. 7;

【図9】図8の下面図。FIG. 9 is a bottom view of FIG. 8;

【図10】図7の上型本体の説明図。FIG. 10 is an explanatory view of the upper die main body of FIG. 7;

【図11】図7のピン素片の正面図。FIG. 11 is a front view of the pin piece of FIG. 7;

【図12】図11の下面図。FIG. 12 is a bottom view of FIG. 11;

【図13】図7の型構造の変形例を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory view showing a modification of the mold structure of FIG. 7;

【図14】図7の上型本体の他の例を示す要部斜視図。FIG. 14 is an essential part perspective view showing another example of the upper mold main body of FIG. 7;

【図15】図7の押出しピンユニットの他の例を示す要
部斜視図。
FIG. 15 is an essential part perspective view showing another example of the push-out pin unit of FIG. 7;

【図16】従来の放熱盤の一例を示す斜視図。FIG. 16 is a perspective view showing an example of a conventional heat sink.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…放熱盤 2…ベースプレート 3…放熱ピン 4,4A…フィン 12…上型 13…下型 12a,13a…型合わせ面 14…製品部空間 16…製品部空間 17…上型本体 18…外型 20…バックアッププレート 21…押出しプレート 22…型要素 25…収容孔 26…フランジ部(係合突起部) 27…段状部 28…押出しピン 29…押出しピンユニット 30…ピン素片 34…ガイドピン 37…リターンピン 47…上型本体 42a〜42e…型要素 49…押出しピンユニット 50a〜50e…ピン素片 a〜e…同心円 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat sink 2 ... Base plate 3 ... Heat radiating pin 4, 4A ... Fin 12 ... Upper mold 13 ... Lower mold 12a, 13a ... Mold fitting surface 14 ... Product part space 16 ... Product part space 17 ... Upper mold body 18 ... Outer mold DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Backup plate 21 ... Extrusion plate 22 ... Mold element 25 ... Housing hole 26 ... Flange part (engagement protrusion part) 27 ... Stepped part 28 ... Extrusion pin 29 ... Extrusion pin unit 30 ... Pin piece 34 ... Guide pin 37 ... Return pin 47 ... Upper die body 42a-42e ... Die element 49 ... Extrusion pin unit 50a-50e ... Pin piece a-e ... Concentric circle

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 加圧鋳造法により形成された放熱盤の構
造であって、 ベースプレートの上面に多数の放熱ピンを立設するとと
もに、各放熱ピンがその根元部から先端部に向かって断
面積が漸次小さくなる先細り形状に形成し、さらに前記
多数の放熱ピンのうち少なくとも一部の放熱ピンの外周
にその軸線方向に沿う単一もしくは複数のフィンを突出
形成したことを特徴とする放熱盤。
1. A heat dissipating plate structure formed by a pressure casting method, wherein a large number of heat dissipating pins are erected on an upper surface of a base plate, and each heat dissipating pin has a cross-sectional area from its root to its tip. Is formed in a tapered shape that gradually becomes smaller, and furthermore, one or a plurality of fins are formed so as to protrude from an outer periphery of at least a part of the plurality of heat radiation pins along an axial direction thereof.
【請求項2】 前記多数の放熱ピンが複数の同心円上に
位置していること特徴とする請求項1記載の放熱盤。
2. The heat sink according to claim 1, wherein the plurality of heat sink pins are located on a plurality of concentric circles.
【請求項3】 ベースプレートの上面に根元部から先端
部に向かって断面積が漸次小さくなる先細り形状の多数
の放熱ピンが立設された放熱盤を加圧鋳造法により鋳造
する装置であって、 放熱盤のうち多数の放熱ピンが突設されたベースプレー
トの上面に相当する位置を型合わせ面として型締め,型
開き動作が行われる下型および上型とから構成されると
ともに、下型側には前記ベースプレートに相当する製品
部空間が、上型側には前記多数の放熱ピンに相当する製
品部空間がそれぞれに形成されてなり、 前記上型は、 多数の放熱ピンのうち各列ごとの複数の放熱ピンの中心
を通る鉛直面をもって周縁部に係合突起部を有する複数
の型要素に分割されて、前記多数の放熱ピンに相当する
製品部空間を形成する上型本体と、 中央部に前記上型本体を収容する収容孔が形成されてい
るとともに、その収容孔の周縁部には前記各型要素の係
合突起部と係合する段状部が形成されていて、かつ収容
孔の上方から挿入される複数の型要素を支持する外型
と、 前記外型の上面に装着されて複数の型要素からなる上型
本体を拘束するバックアッププレートと、 前記バックアッププレートの上方に配置されて、上型本
体の製品部空間のうち各放熱ピンに相当する位置に挿入
される多数の押出しピンを有する押出しピンユニットを
備えるとともに、該押出しピンユニットは隣接する一対
の型要素によって形成される複数の放熱ピンに対応する
ものごとに複数のくし形状のピン素片に分割されてい
て、かつ型締め,型開き動作に応じて昇降動作して型開
き時には上型本体から各放熱ピンを突き出す押出しプレ
ート、 とから構成されていることを特徴とする放熱盤の加圧鋳
造装置。
3. An apparatus for casting, by pressure casting, a radiator plate having a large number of tapered radiating pins having a gradually decreasing cross-sectional area from a root portion to a tip portion on an upper surface of a base plate. The upper and lower dies, which perform mold clamping and mold opening operations, with the position corresponding to the upper surface of the base plate on which a large number of radiating pins protrude from the radiator being used as a mold-matching surface. Is formed in the product part space corresponding to the base plate, and the product part space corresponding to the large number of heat radiation pins is formed on the upper mold side, respectively. An upper mold body divided into a plurality of mold elements having engagement projections on a peripheral edge thereof with a vertical plane passing through the centers of the plurality of heat radiation pins to form a product part space corresponding to the large number of heat radiation pins; To the upper mold An accommodating hole for accommodating the body is formed, and a stepped portion that engages with the engaging projection of each of the mold elements is formed on a peripheral edge of the accommodating hole, and is inserted from above the accommodating hole. An outer mold supporting a plurality of mold elements to be mounted; a backup plate mounted on an upper surface of the outer mold to restrain an upper mold body composed of the plurality of mold elements; and an upper mold disposed above the backup plate, An extrusion pin unit having a large number of extrusion pins inserted into positions corresponding to the heat radiation pins in a product portion space of the main body, wherein the extrusion pin units are formed by a plurality of heat radiation pins formed by a pair of adjacent mold elements. Extrusion that is divided into a plurality of comb-shaped pin pieces corresponding to the above, and that moves up and down in accordance with the mold clamping and mold opening operations to project each heat radiation pin from the upper mold body when the mold is opened. Plate, to be composed of capital radiating board of pressure casting apparatus according to claim.
【請求項4】 請求項3記載の放熱盤の加圧鋳造装置に
おいて、 多数の放熱ピンが複数の同心円上に位置するように設定
されている一方、上型本体が前記同心円をもって複数の
型要素に分割されていて、かつ押出しピンユニットが各
同心円上の複数の放熱ピンに対応するものごとに複数の
ピン素片に分割されていることを特徴とする放熱盤の加
圧鋳造装置。
4. The pressure casting apparatus for a radiator plate according to claim 3, wherein the plurality of radiating pins are set to be located on a plurality of concentric circles, while the upper mold body has a plurality of mold elements having the concentric circles. Wherein the extrusion pin unit is divided into a plurality of pin pieces for each of a plurality of heat radiation pins on each concentric circle.
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