TW201304887A - 附熱管散熱器的自動化組裝方法及其設備 - Google Patents

Abstract

一種附熱管散熱器的自動化組裝方法及其設備，該散熱器係包含鋁底、鰭片組與熱管，其只需通過三個沖壓加工的步驟即可快速成型製造一附熱管散熱器，該製程包括：(1)鋁底與鰭片組的一次緊配沖壓、(2)熱管與鋁底的滾動沖壓，以及(3)熱管兩側的斜邊沖壓，而其設備主要包括一緊配沖壓裝置、一滾動沖壓裝置及一兩側斜邊沖壓裝置，並配合一驅動裝置可將治具依序推進至下一製程，最終再由另一驅動裝置將包含成品的治具推出，以供進行後續的拋光拉絲或機械銑平加工。

Description

附熱管散熱器的自動化組裝方法及其設備

本發明係關於一種附熱管散熱器的自動化組裝方法及其設備，其只需通過三個沖壓加工步驟即可將鋁底、鰭片組與熱管等構件組裝完成，此項方法及設備具有成型快速、節省人工成本及品質良好等優點，並可充份實現附熱管散熱器的一貫化自動量產。

習知附熱管的散熱器，主要係包括一鰭片組、一鋁底(或銅底)及一個以上的熱管，鰭片組是將複數鰭片相鄰排列而結合於鋁底的端面，熱管則平整嵌入於鋁底的底面，使鋁底與熱管可貼觸熱源(如CPU中央處理器晶片或記憶體等電子元件)，提供散熱目的。

上述習知附熱管的散熱器，因鰭片組、鋁底與熱管的結合，常需使用錫膏等焊接媒介進行電鍍處理及焊接加工，不僅加工複雜、人工成本增加，且組裝緩慢，無法實現快速低廉的有效量產。

習知鋁底與熱管的結合，熱管的吸熱段必須平整嵌入鋁底，故熱管的吸熱段一般是通過重複多次的沖壓，使吸熱段可逐漸的趨於平整並嵌入鋁底，以供進行後續拋光拉絲加工處理，而於完成拋光拉絲時，熱管即能平整露出鋁底，形成嵌貼組合，但由於鋁底與熱管的結合，都是利用重複多次的沖壓方式，故製造上相當不便，造成人力工時的增加，生產效率也緩慢，無法實現快速量產與降低工時 成本；例如第I306938號(申請第095112829號)發明專利提供的「將熱管埋入熱傳導座之平整化製法」，即是一種通過二次的分段壓合製程來減少應力集中，使熱管被壓平後所形成的受熱面更為平整。

本發明之主要目的，乃在於提供一種附熱管散熱器的自動化組裝方法，其只需通過三個沖壓加工的步驟即可快速成型製造一附熱管散熱器，該製程包括：(1)鋁底與鰭片組的一次緊配沖壓、(2)熱管與鋁底的滾動沖壓，以及(3)熱管兩側的斜邊沖壓，並將沖壓裝配完成後的成品再進行後續拋光拉絲或機械銑平(CNC)加工，即能實現附熱管散熱器的一貫化自動量產，不僅成型快速、節省人工成本，且品質良好。

本發明之次要目的，乃在於提供一種附熱管散熱器的自動化組裝設備，該設備係包括一緊配沖壓裝置、一滾動沖壓裝置及一兩側斜邊沖壓裝置，並配合一驅動裝置可將治具依序推進至下一製程，最終再由另一驅動裝置將包含成品的治具推出，以供進行後續的拋光拉絲加工，通過上述三個沖壓加工裝置的組合，即能實現附熱管散熱器的一貫化自動量產，使附熱管散熱器可達成自動化快速組裝的效能，以節省人工，並降低整體成本。

本發明之另一目的，乃在於提供一種附熱管散熱器的自動化組裝設備，其中，該設備係於上模具設有一斜滑塊，而滾動沖壓裝置係結合一相對匹配的移動斜塊，並利用上下的沖壓動作，使上模具的斜滑塊可推動移動斜塊，以 造成滾動沖壓裝置產生前後的位移，再由滾動沖壓裝置設於底部的複數個滾壓軸桿依序壓置熱管，而將熱管平整化嵌入結合於鋁底。

本發明之又一目的，乃在於提供一種附熱管散熱器的自動化組裝設備，所述設於滾動沖壓裝置的複數個滾壓軸桿，係依滾壓順序而具有不同成型比例的滾壓凹環，其中，初始的滾壓凹環其凹入最深，該凹入深度係依滾壓順序而漸進為淺，並至完全無凹環的末端滾壓軸桿，因此熱管通過一次滾壓後，即可將熱管平整嵌入鋁底，以待進行後續的拋光拉絲或機械銑平加工。

本發明之再一目的，乃在於提供一種附熱管散熱器的自動化組裝設備，所述設於滾動沖壓裝置的複數個滾壓軸桿，所述無凹環的末端滾壓軸桿，其係可再加設一具有成型補強作用的最終滾壓軸桿，其於最終滾壓軸桿上設有可供成型補強的凹環，因此使熱管最後通過該最終滾壓軸桿後，可獲得較佳的平整嵌入效果，以待進行後續的拋光拉絲或機械銑平(CNC)加工。

本發明之再一目的，乃在於提供一種附熱管散熱器的自動化組裝設備，所述設於滾動沖壓裝置的複數個滾壓軸桿，除了完全無凹環的末端滾壓軸桿以外，各滾壓軸桿均係依照熱管的數量而設有相互匹配的滾壓凹環，例如散熱器係預定嵌入結合三個熱管，則各滾壓軸桿均具有相互匹配的三個滾壓凹環。

茲依附圖實施例將本發明方法設備的構成特徵與其他 作用、目的詳細說明如下：

如第一圖所示係本發明實施方法的流程步驟，本發明所為「附熱管散熱器的自動化組裝方法」，其只需在一模具之間依序通過三個沖壓加工的步驟，即可將一鋁底1、一鰭片組2與一以上的熱管3等構件(如第三圖所示)，快速裝配成型為一附熱管散熱器，請配合第二圖的裝置組合所示，該流程步驟主要包括：(1)鋁底與鰭片組的一次緊配沖壓、(2)熱管與鋁底的滾動沖壓，以及(3)熱管兩側的斜邊沖壓；其中：(1)、鋁底1與鰭片組2的一次緊配沖壓：其係將一暫定結合的鋁底1、鰭片組2與熱管3置於一治具4上，並通過模具內的緊配沖壓裝置5施以第一段沖壓，以完成鋁底1與鰭片組2的緊配沖壓結合(如第三圖)，並由一驅動裝置10將治具4自動推進至下一製程；(2)、熱管3與鋁底1的滾動沖壓：其係利用一滾動沖壓裝置6施以第二段的滾動沖壓，主要是利用滾動沖壓裝置6通過熱管3與鋁底1的嵌合位置，而使熱管3可平整化嵌入結合鋁底1(如第四圖)；(3)、熱管3兩側的斜邊沖壓：其係利用一具有兩側斜邊的沖壓裝置7，於該裝置7通過熱管3與鋁底1的嵌合側邊時，使熱管3的兩側均可自動形成一下壓斜面31、32(如第五圖)，上述下壓斜面31、32係屬於非貼觸區域，而熱管3僅保留其中段的平整面為貼觸區域，用以接觸熱源；依上述連續三步驟的沖壓加工，即可將鋁底1、鰭片 組2與熱管3快速裝配成型為一附熱管散熱器，並以另一驅動裝置20將包含成品的治具4自動推出，於取出裝配完成的成品後，再針對熱管3與鋁底1的嵌合面進行後續的拋光拉絲或機械銑平(CNC)加工，即能完成附熱管散熱器的最終成品，故可實現附熱管散熱器的一貫化自動量產，其不僅成型快速、節省人工成本，且品質良好。

如第二圖所示，本發明所為「附熱管散熱器的自動化組裝設備」係包括一緊配沖壓裝置5、一滾動沖壓裝置6及一兩側斜邊沖壓裝置7，並配合一驅動裝置10可將治具4依序推進至下一製程，最終再由另一驅動裝置20將包含成品的治具4推出，通過上述三個沖壓加工裝置的組合，及配合後續的拋光拉絲或機械銑平加工，即能實現附熱管散熱器的一貫化自動量產，使附熱管散熱器可達成自動化快速組裝的效能，不僅能節省大量人工，並可顯著降低整體的成本。

上述的緊配沖壓裝置5，其係結合設於上模具8，該緊配沖壓裝置5具有一可閃避熱管3的凹形缺口51，並以兩側凸部52下壓鋁底1與鰭片組2的結合位置(如第六圖)，而完成鋁底1與鰭片組2的緊配沖壓結合。

上述的滾動沖壓裝置6(如第七圖所示)，其係結合設於上模具8，包含上固定座61及下固定座62，於上、下固定座61、62之間並設有平衡導柱63及壓力彈簧64，上固定座61係結合一斜滑塊65，下固定座62下端則結合一可往復移動的滾壓裝置66(如第八圖)，滾壓裝置66另結合一可相對匹配於上述斜滑塊65的移動斜塊67，利用上下的沖壓動 作，可使上模具8的斜滑塊65推動移動斜塊67，造成滾壓裝置66產生前後的位移，再由滾壓裝置66底部的複數個滾壓軸桿661~666依序壓置熱管3，而將熱管3平整化嵌入結合於鋁底1(如第九至十二圖所示)。

上述的滾壓裝置66，其係結合一彈簧68，使滾壓裝置66於前進滾動沖壓完成後，可自動復位回到待命狀態；而設於上、下固定座61、62之間的壓力彈簧64，除可提供滾壓裝置66上下移動以外，並能針對熱管3產生匹配合宜的向下壓力。

如第十三圖所示，上述組裝設備中的兩側斜邊沖壓裝置7，其係結合設於上模具8，該裝置7具有一可閃避熱管3中段平整面的凹形缺口71，並以兩側的斜面凸部72、73可下壓熱管3的兩側，使熱管3的兩側均可自動形成一下壓斜面31、32(參閱第五圖)。

如第八圖所示，前述設於滾壓裝置66底部的複數個滾壓軸桿661~664，其係依滾壓順序而具有不同成型比例的滾壓凹環A1~A4(如第四圖)，其中，初始的滾壓凹環A1其凹入最深，該凹入深度係依滾壓順序而漸進為淺(滾壓凹環A4為最淺)，並至完全無凹環的末端滾壓軸桿665，因此熱管3通過一次滾壓後，即可將熱管3平整嵌入鋁底，以待進行後續的拋光拉絲或機械銑平加工。

前述設於滾壓裝置66的複數個滾壓軸桿661~666，其係可於無凹環的末端滾壓軸桿665，再加設一具有成型補強作用的最終滾壓軸桿666，並於該最終滾壓軸桿666上設有可供成型補強的凹環A6，因此使熱管3最後通過該最終滾壓 軸桿666後，可獲得較佳的平整嵌入效果，以待進行後續的拋光拉絲或機械銑平加工。

上述滾壓軸桿661~664及666的滾壓凹環A1~A4及A6，除了完全無凹環的末端滾壓軸桿665外，各滾壓軸桿661~664及666均係依照熱管3的設置數量而設有相互匹配的滾壓凹環，例如散熱器係預定嵌入結合三個熱管3，則各滾壓軸桿661~664及666均具有相互匹配的三個滾壓凹環。

綜上所述，誠可見本發明所為附熱管散熱器的自動化組裝方法及其設備，其手段確為首創應用，係前所未見，且能實現附熱管散熱器的一貫化自動量產，不僅成型快速、節省人工成本，且品質良好，其整體組裝設備亦屬精簡合理，因此依法申請專利，敬祈 詳審並賜准發明專利。

1‧‧‧鋁底

2‧‧‧鰭片組

3‧‧‧熱管

4‧‧‧治具

5‧‧‧緊配沖壓裝置

10、20‧‧‧驅動裝置

6‧‧‧滾動沖壓裝置

7‧‧‧兩側斜邊的沖壓裝置

31、32‧‧‧下壓斜面

8‧‧‧上模具

51‧‧‧凹形缺口

52‧‧‧凸部

61‧‧‧上固定座

62‧‧‧下固定座

63‧‧‧平衡導柱

64‧‧‧壓力彈簧

65‧‧‧斜滑塊

66‧‧‧滾壓裝置

67‧‧‧移動斜塊

661~666‧‧‧滾壓軸桿

68‧‧‧彈簧

71‧‧‧凹形缺口

72、73‧‧‧斜面凸部

A1~A4、A6‧‧‧滾壓凹環

第一圖為本發明的實施流程圖。

第二圖為本發明自動化組裝設備的配置組合圖。

第三圖為本發明鋁底與鰭片組完成緊配沖壓結合的組合立體圖。

第四圖為本發明熱管平整嵌入結合鋁底(含鰭片組)的組合立體圖。

第五圖為本發明熱管於兩側完成斜邊沖壓後的組合立體圖。

第六圖為本發明通過緊配沖壓裝置針對鋁底與鰭片組實施沖壓結合的狀態示意圖。

第七圖為本發明中滾動沖壓裝置的配置示意圖。

第八圖為本發明設於滾動沖壓裝置的滾壓裝置組合立體圖。

第九圖至十一圖為本發明中滾動沖壓裝置依序動作的狀態示意圖。

第十二圖為本發明中滾動沖壓裝置受彈簧牽引而自動復位的動作示意圖。

第十三圖為本發明兩側斜邊沖壓裝置的動作示意圖。

1‧‧‧鋁底

2‧‧‧鰭片組

3‧‧‧熱管

4‧‧‧治具

5‧‧‧緊配沖壓裝置

6‧‧‧滾動沖壓裝置

7‧‧‧兩側斜邊的沖壓裝置

8‧‧‧上模具

10、20‧‧‧驅動裝置

51‧‧‧凹形缺口

52‧‧‧凸部

61‧‧‧上固定座

62‧‧‧下固定座

63‧‧‧平衡導柱

64‧‧‧壓力彈簧

65‧‧‧斜滑塊

66‧‧‧滾壓裝置

67‧‧‧移動斜塊

68‧‧‧彈簧

Claims (10)

1. 一種附熱管散熱器的自動化組裝方法，其特徵係在一模具之間依序通過三個沖壓加工的步驟，而將一鋁底、一鰭片組與一以上的熱管構件，裝配成型為一附熱管散熱器，其流程步驟主要包括：(1)鋁底與鰭片組的一次緊配沖壓、(2)熱管與鋁底的滾動沖壓，以及(3)熱管兩側的斜邊沖壓；其中：(1)、鋁底與鰭片組的一次緊配沖壓：係將一暫定結合的鋁底、鰭片組與熱管置於一治具上，並通過模具內的緊配沖壓裝置施以第一段沖壓，以完成鋁底與鰭片組的緊配沖壓結合，並由一驅動裝置將治具自動推進至下一製程；(2)、熱管與鋁底的滾動沖壓：係利用一滾動沖壓裝置施以第二段的滾動沖壓，利用滾動沖壓裝置通過熱管與鋁底的嵌合位置，使熱管平整化嵌入結合鋁底；(3)、熱管兩側的斜邊沖壓：係利用一具有兩側斜邊的沖壓裝置，於該裝置通過熱管與鋁底的嵌合側邊時，使熱管的兩側均自動形成一下壓斜面；依上述連續三步驟的沖壓加工，將鋁底、鰭片組與熱管快速裝配成型為一附熱管散熱器，並以另一驅動裝置將包含成品的治具自動推出，於取出裝配完成的成品後，再針對熱管與鋁底的嵌合面進行後續的拋光拉絲或機械銑平加工，而完成附熱管散熱器的最終成品。
2. 一種附熱管散熱器的自動化組裝設備，係包括一緊配沖壓裝置、一滾動沖壓裝置及一兩側斜邊沖壓裝置，其特徵在於：緊配沖壓裝置，係結合設於上模具，該緊配沖壓裝置具有一凹形缺口，並以兩側凸部下壓鋁底與鰭片組的結合位置，以完成鋁底與鰭片組的緊配沖壓結合；滾動沖壓裝置，係結合設於上模具，並包含上固定座及下固定座，上固定座係結合一斜滑塊，下固定座下端係結合一可往復移動的滾壓裝置，滾壓裝置另結合一相對匹配於斜滑塊的移動斜塊，以利用上下的沖壓動作，使上模具的斜滑塊推動移動斜塊，造成滾壓裝置產生前後的位移，再由滾壓裝置底部的複數個滾壓軸桿依序壓置熱管，而將熱管平整化嵌入結合於鋁底；兩側斜邊沖壓裝置，係結合設於上模具，該裝置具有一凹形缺口，並以兩側的斜面凸部可下壓熱管的兩側，使熱管的兩側均自動形成一下壓斜面。
3. 如申請專利範圍第2項所述附熱管散熱器的自動化組裝設備，該滾動沖壓裝置係在上、下固定座之間設有平衡導柱。
4. 如申請專利範圍第2項所述附熱管散熱器的自動化組裝設備，該緊配沖壓裝置係配合一驅動裝置而將治具依序推進至下一製程。
5. 如申請專利範圍第2項所述附熱管散熱器的自動化組 裝設備，該兩側斜邊沖壓裝置於沖壓後，係由另一驅動裝置將包含成品的治具推出，並進行後續的拋光拉絲或機械銑平加工。
6. 如申請專利範圍第2項所述附熱管散熱器的自動化組裝設備，該滾動沖壓裝置中的滾壓裝置係結合一可自動復位的彈簧。
7. 如申請專利範圍第2項所述附熱管散熱器的自動化組裝設備，該滾動沖壓裝置係於上、下固定座之間設有壓力彈簧。
8. 如申請專利範圍第2項所述附熱管散熱器的自動化組裝設備，該滾動沖壓裝置中的滾壓裝置，係於底部設有複數個滾壓軸桿，各滾壓軸桿係依滾壓順序而具有不同成型比例的滾壓凹環，其中，初始的滾壓凹環凹入最深，而凹入深度係依滾壓順序而漸進為淺，並至無凹環的末端滾壓軸桿。
9. 如申請專利範圍第8項所述附熱管散熱器的自動化組裝設備，其中，該滾壓裝置係於無凹環的末端滾壓軸桿，再裝設一具有成型補強凹環的最終滾壓軸桿。
10. 如申請專利範圍第8項所述附熱管散熱器的自動化組裝設備，其中，該滾壓裝置除了無凹環的末端滾壓軸桿外，各滾壓軸桿均係依照熱管的設置數量而設有相互匹配的滾壓凹環。