专利名称：散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于细径薄壁金属管材表面加工技术领域，尤其是涉及一种散热器用 细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置。
背景技术：
近年来计算流体动力学，简称CFD (Computational Fluid Dynamics)吸引了大批 学者的深入研究，其中包括传热、传质、动量传递及燃烧、多相流和化学反应研究等技术，部 分成果已广泛应用于航天、汽车、生物、化工、涡轮机等诸多工程领域。许多设备在工作时形 成涡流产生热量，使设备升温，所以必须要有可靠的冷却系统，以保证设备的正常运行，散 热器就是设备冷却系统的基础。传统的散热器主要是通过冷却介质，如油在管内流动执行散热的目的，但是油在 管道内部流动时，靠近管壁层会形成黏附层，根据热传导理论，黏附层是热阻，当黏附层厚 度越厚时，散热效果就会相应减弱。要想提高散热效果，必要条件就是增大接触表面积，提 高冷却油流动速度，减少黏附层厚度，散热器管通过表面的凹形处理，可以在外径不变的情 况下，增大接触表面积，通过有规则排列的凹形还可以增加冷却油的流动速度，是很好的一 种散热器管制作方法。但是现如今所使用的金属管材表面凹形结构加工装置均不同程度地 存在结构较复杂、操作方式不灵活、加工过程中对细径薄壁管材的变形影响较大、不适宜小 规模批量生产等多种缺陷和不足。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种散 热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其设计合理、操作简便、加工效率高且使 用效果好、产品质量稳定、凹形加工过程对管材变形影响很小，可广泛用于工业小规模、批 量化生产各系列各规格细径薄壁管材的表面凹形结构加工中。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种散热器用细径薄壁金 属管材表面凹形结构加工装置，其特征在于包括固定安装在工作台上的底座、平行布设在 底座上方的导向轴、分别安装在所述导向轴的前后两侧且能沿所述安装轴前后移动的压头 挡板一和压头挡板二、安装在底座中部且用于夹持固定待加工细径薄壁金属管材的管材固 定机构以及分别安装在压头挡板一和压头挡板二上的多个压头一和多个压头二，多个所述 压头二的结构与布设位置均与多个所述压头一的结构和布设位置相对应，且压头一、压头 二以及分别供压头一和压头二安装的压头挡板一和压头挡板二对应组成在待加工细径薄 壁金属管材的管材表面加工多个凹形结构的凹形加工机构；所述压头挡板一和压头挡板二 的下部均活动安装在底座上且能沿底座前后移动，所述导向轴通过压头挡板一和压头挡板 二安装在底座上方。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是所述导向轴 为双头双向螺杆，所述压头挡板一和压头挡板二与双头双向螺杆之间均以螺纹方式进行连
4接。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是所述管材固 定机构包括固定安装在底座中部的限位下模、与限位下模相配合对待加工细径薄壁金属管 材进行夹持固定且能上下移动的限位上模和与限位上模相接且带动限位上模上下移动的 驱动机构，所述限位上模布设在限位下模上方。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是所述管材固 定机构还包括两个分别安装在限位下模左右两侧且对限位上模进行导向的导向柱，所述限 位上模的左右两端部分别安装在两个导向柱上。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是两个所述导 向柱上分别开有供所述限位上模的左右两端部卡装的T形槽一，且所述限位上模的左右两 端部对应设置有与所述T形槽一结构相对应的滑动端头一，所述限位上模左右两端部所设 置的滑动端头分别卡装在两个导向柱上所布设的T形槽一内；两个导向柱上均对应开有供 待加工细径薄壁金属管材穿过的通孔；压头挡板一和压头挡板二的结构与大小均相同，底 座上开有供压头挡板一和压头挡板二安装的T形槽二，压头挡板一和压头挡板二下部对应 设置为与所述T形槽二结构相对应的滑动端头二，压头挡板一和压头挡板二分别通过布设 在各自下部的滑动端头二安装在底座上所开设的T形槽二内。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是多个压头一 和多个压头二均呈均勻布设，且压头一和压头二的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形或其 它多边形。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是所述驱动机 构为Z字形扳手，所述Z字形扳手与限位上模之间通过传动轴进行连接。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是所述限位上 模布设在限位下模的正上方，所述待加工细径薄壁金属管材与限位上模和限位下模的轴向 方向相同，所述限位下模的左端部或右端部设置有定位架。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是所述定位架 安装在限位下模的轴向上，所述定位架由左右两个连接为一体的定位框架组成，其中远离 底座一侧的定位框架上安装有限位卡，且靠近底座一侧的定位框架上开有供待加工细径薄 壁金属管材穿过的通孔，两个所述定位框架之间安装有沿轴向对待加工细径薄壁金属管材 进行前后调整的分度块，所述分度块的布设位置与待加工细径薄壁金属管材的布设位置 相对应；所述定位架和分度块组成对待加工细径薄壁金属管材表面所加工凹形结构的数量 及加工位置进行调整的凹形数量及加工位置调整机构。上述散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征是还包括安装 在压头挡板一或压头挡板二上的限位销，所述限位销为对待加工细径薄壁金属管材表面所 加工凹形结构的深度进行调整的凹形深度调整机构。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、设计合理、结构简单、加工制作及安装方便，投入成本低。2、使用操作简便且调整方便，通过旋转Z字形扳手即可简便实现待加工细径薄壁 金属管材的加紧固定，且凹形结构加工完成后通过反向旋转Z字形扳手即可简便取出已加 工完成的金属管材；实际操作时，通过分度块即可控制所加工凹形结构外圆的沉坑数量及加工起点位置，通过调整限位销高度可控制所加工沉坑(即凹形结构)的深度，通过限位下 模和限位上模固定管材可简便固定待加工管材且固定牢靠，通过一个双头双向螺杆带动压 头挡板一和压头挡板二使压头对材料表面施加压力即可达到各种细径薄壁金属管材的表 面凹形加工及制作。简单来说，实际加工过程中，通过调整压头的数量，控制加工管材的凹 形长度，更换压头的形貌尺寸，控制凹形的几何形状，可以完成包括圆形、球形、不规则形等 各种形状凹形；通过调整限位销的高度控制管材凹形的深度，调整分度块的分度控制管材 径向凹形数量，调整分度块轴向位置定位凹形加工起点位置。3、加工效果好、易于控制且实用价值高，沉坑过程(即凹形结构加工过程)对管材 的性能影响很小，且对待加工管材的变形量影响很小，操作方便灵活、效率高，产品质量稳定。4、适用面广，可完成Al、Mg、Cu及其合金等各系列各规格细径薄壁金属管材的表 面凹形加工及制作，同时可以完成包括方形、球形、不规则形等形状的金属细径薄壁管材的 表面凹形加工制作。综上所述，本实用新型设计合理、操作简便且使用效果好，凹形加工过程对管材 变形影响很小，操作方便灵活、加工效率高且投入成本低，产品质量稳定，可广泛用于工业 小规模、批量化生产各系列各规格细径薄壁管材的表面凹形结构加工中，能有效解决金属 管材表面凹形结构加工装置所存在的结构较复杂、操作方式不灵活、加工过程中对细径薄 壁管材的变形影响较大、不适宜小规模批量生产等多种缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。附图标记说明1-压头挡板一；2-压头挡板二；3-底座；[0025]4-双头双向螺杆；5-限位下模；6-限位上模；[0026]7-导向柱；8-盖板；9-螺纹调节杆[0027]IO-Z字形扳手；11.-分度块；12.-限位卡；[0028]13-定位架；14.-ι-压头一；14.-2-压头二 ；[0029]15-限位销；16-待加工细径薄星I金属1謝。
具体实施方式如图1所示的一种散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，包括固定 安装在工作台上的底座3、平行布设在底座3上方的导向轴、分别安装在所述导向轴的前后 两侧且能沿所述安装轴前后移动的压头挡板一 1和压头挡板二 2、安装在底座3中部且用于 夹持固定待加工细径薄壁金属管材16的管材固定机构以及分别安装在压头挡板一 1和压 头挡板二 2上的多个压头一 14-1和多个压头二 14-2，多个所述压头二 14-2的结构与布设 位置均与多个所述压头一 14-1的结构和布设位置相对应，且压头一 14-1、压头二 14-2以 及分别供压头一 14-1和压头二 14-2安装的压头挡板一 1和压头挡板二 2对应组成在待加 工细径薄壁金属管材16的管材表面加工多个凹形结构的凹形加工机构。所述压头挡板一1和压头挡板二 2的下部均活动安装在底座3上且能沿底座3前后移动，所述导向轴通过 压头挡板一1和压头挡板二 2安装在底座3上方。本实施例中，所述导向轴为双头双向螺杆4，所述压头挡板一 1和压头挡板二 2与 双头双向螺杆4之间均以螺纹方式进行连接。所述管材固定机构包括固定安装在底座3中部的限位下模5、与限位下模5相配合 对待加工细径薄壁金属管材16进行夹持固定且能上下移动的限位上模6和与限位上模6 相接且带动限位上模6上下移动的驱动机构，所述限位上模6布设在限位下模5上方。本 实施例中，所述管材固定机构还包括两个分别安装在限位下模5左右两侧且对限位上模6 进行导向的导向柱7，所述限位上模6的左右两端部分别安装在两个导向柱7上。两个所述导向柱7上分别开有供所述限位上模6的左右两端部卡装的T形槽一， 且所述限位上模6的左右两端部对应设置有与所述T形槽一结构相对应的滑动端头一，所 述限位上模6左右两端部所设置的滑动端头分别卡装在两个导向柱7上所布设的T形槽一 内。两个导向柱7上均对应开有供待加工细径薄壁金属管材16穿过的通孔。所述压头挡 板一 1和压头挡板二 2的结构与大小均相同，底座3上开有供压头挡板一 1和压头挡板二 2 安装的T形槽二，压头挡板一 1和压头挡板二 2下部对应设置为与所述T形槽二结构相对 应的滑动端头二，压头挡板一 1和压头挡板二 2分别通过布设在各自下部的滑动端头二安 装在底座3上所开设的T形槽二内。多个压头一 14-1和多个压头二 14-2均呈均勻布设，且压头一 14_1和压头二 14_2 的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形或其它多边形。所述驱动机构为Z字形扳手10，所述Z 字形扳手10与限位上模6之间通过传动轴进行连接。所述限位上模6布设在限位下模5的正上方，所述待加工细径薄壁金属管材16与 限位上模6和限位下模5的轴向方向相同，所述限位下模5的左端部或右端部设置有定位 架13。本实施例中，所述定位架13安装在限位下模5的轴向上，所述定位架13由左右两个 连接为一体的定位框架组成，其中远离底座3 —侧的定位框架上安装有限位卡12，且靠近 底座3 —侧的定位框架上开有供待加工细径薄壁金属管材16穿过的通孔，两个所述定位框 架之间安装有沿轴向对待加工细径薄壁金属管材16进行前后调整的分度块11，所述分度 块11的布设位置与待加工细径薄壁金属管材16的布设位置相对应。所述定位架13和分 度块11组成对待加工细径薄壁金属管材16表面所加工凹形结构的数量及加工位置进行调 整的凹形数量及加工位置调整机构。本实施例中，本实用新型还包括安装在压头挡板一 1或压头挡板二 2上的限位销 15，所述限位销15为对待加工细径薄壁金属管材16表面所加工凹形结构的深度进行调整 的凹形深度调整机构。所述传动轴为螺纹调节杆9，两个导向柱7上部安装有盖板8且盖板 8和限位上模6上对应设置有供螺纹调节杆9安装的螺纹安装通孔。所述底座3水平固定 安装在所述工作台上。两个导向柱7的结构和大小均相同。实际使用过程中，先根据需加工凹形结构的数量、间距及结构在压头挡板一 1或 压头挡板二 2上安装结构及布设位置相对应的多个压头一 14-1和多个压头二 14-2 ；根据 需加工凹形结构的深度对限位销15的高度进行设置，同时根据需加工凹形结构的数量及 起点位置对限位卡12和分度块11的位置及尺寸进行调整；之后，扳动Z字形扳手10且通 过螺纹调节杆9对限位上模6的位置进行调整，以满足对不同管径待加工细径薄壁金属管
7材16的夹持固定需求；且待限位上模6和限位下模5对待加工细径薄壁金属管材16进行 夹持固定并将Z字形扳手10压紧后，旋转双头双向螺杆4并相应带动压头挡板一 1和压头 挡板二 2同步运动，完成沉坑加工；待凹形结构加工完成后，反向旋转双头双向螺杆4和Z 字形扳手10，取出已加工完成的管材，经检测表面平整，无褶皱开裂，微小变形均勻。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征在于包括固定安 装在工作台上的底座(3)、平行布设在底座C3)上方的导向轴、分别安装在所述导向轴的前 后两侧且能沿所述安装轴前后移动的压头挡板一(1)和压头挡板二( 、安装在底座(3)中 部且用于夹持固定待加工细径薄壁金属管材(16)的管材固定机构以及分别安装在压头挡 板一(1)和压头挡板二( 上的多个压头一(14-1)和多个压头二(14-2)，多个所述压头 二(14-2)的结构与布设位置均与多个所述压头一(14-1)的结构和布设位置相对应，且压 头一(14-1)、压头二(14- 以及分别供压头一(14-1)和压头二(14- 安装的压头挡板 一 (1)和压头挡板二( 对应组成在待加工细径薄壁金属管材(16)的管材表面加工多个 凹形结构的凹形加工机构；所述压头挡板一(1)和压头挡板二 O)的下部均活动安装在底 座C3)上且能沿底座C3)前后移动，所述导向轴通过压头挡板一(1)和压头挡板二(2)安 装在底座C3)上方。
2.按照权利要求1所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征 在于所述导向轴为双头双向螺杆G)，所述压头挡板一(1)和压头挡板二( 与双头双向 螺杆(4)之间均以螺纹方式进行连接。
3.按照权利要求1或2所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其 特征在于所述管材固定机构包括固定安装在底座(3)中部的限位下模(5)、与限位下模 (5)相配合对待加工细径薄壁金属管材(16)进行夹持固定且能上下移动的限位上模(6)和 与限位上模(6)相接且带动限位上模(6)上下移动的驱动机构，所述限位上模(6)布设在 限位下模(5)上方。
4.按照权利要求3所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征 在于所述管材固定机构还包括两个分别安装在限位下模( 左右两侧且对限位上模(6) 进行导向的导向柱(7)，所述限位上模(6)的左右两端部分别安装在两个导向柱(7)上。
5.按照权利要求4所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征 在于两个所述导向柱(7)上分别开有供所述限位上模(6)的左右两端部卡装的T形槽一， 且所述限位上模(6)的左右两端部对应设置有与所述T形槽一结构相对应的滑动端头一， 所述限位上模(6)左右两端部所设置的滑动端头分别卡装在两个导向柱(7)上所布设的T 形槽一内；两个导向柱(7)上均对应开有供待加工细径薄壁金属管材(16)穿过的通孔；压 头挡板一(1)和压头挡板二 O)的结构与大小均相同，底座(3)上开有供压头挡板一(1) 和压头挡板二( 安装的T形槽二，压头挡板一(1)和压头挡板二( 下部对应设置为与 所述T形槽二结构相对应的滑动端头二，压头挡板一(1)和压头挡板二( 分别通过布设 在各自下部的滑动端头二安装在底座C3)上所开设的T形槽二内。
6.按照权利要求1或2所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其 特征在于多个压头一(14-1)和多个压头二(14- 均呈均勻布设，且压头一(14-1)和压 头二(14-2)的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形或其它多边形。
7.按照权利要求3所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征 在于所述驱动机构为Z字形扳手(10)，所述Z字形扳手(10)与限位上模(6)之间通过传 动轴进行连接。
8.按照权利要求3所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特 征在于所述限位上模(6)布设在限位下模(5)的正上方，所述待加工细径薄壁金属管材(16)与限位上模(6)和限位下模(5)的轴向方向相同，所述限位下模(5)的左端部或右端 部设置有定位架(13)。
9.按照权利要求8所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特征 在于所述定位架(1 安装在限位下模( 的轴向上，所述定位架(1 由左右两个连接为 一体的定位框架组成，其中远离底座C3) —侧的定位框架上安装有限位卡(12)，且靠近底 座C3) —侧的定位框架上开有供待加工细径薄壁金属管材(16)穿过的通孔，两个所述定 位框架之间安装有沿轴向对待加工细径薄壁金属管材(16)进行前后调整的分度块(11)， 所述分度块(11)的布设位置与待加工细径薄壁金属管材(16)的布设位置相对应；所述定 位架(1 和分度块(11)组成对待加工细径薄壁金属管材(16)表面所加工凹形结构的数 量及加工位置进行调整的凹形数量及加工位置调整机构。
10.按照权利要求9所述的散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，其特 征在于还包括安装在压头挡板一(1)或压头挡板二(2)上的限位销(15)，所述限位销 (15)为对待加工细径薄壁金属管材(16)表面所加工凹形结构的深度进行调整的凹形深度 调整机构。
专利摘要本实用新型公开了一种散热器用细径薄壁金属管材表面凹形结构加工装置，包括底座、布设在底座上方的导向轴、分别安装在导向轴的前后两侧的压头挡板一和压头挡板二、安装在底座中部且用于夹持固定待加工细径薄壁金属管材的管材固定机构以及分别安装在压头挡板一和压头挡板二上的多个压头一和多个压头二，压头一、压头二、压头挡板一和压头挡板二组成凹形加工机构；压头挡板一和压头挡板二安装在底座上且导向轴通过压头挡板一和压头挡板二安装在底座上方。本实用新型设计合理、操作简便、加工效率高且使用效果好、产品质量稳定、凹形加工过程对管材变形影响很小，可广泛用于工业小规模、批量化生产各系列各规格细径薄壁管材的表面凹形结构加工中。
文档编号B21D17/00GK201862676SQ20102027997
公开日2011年6月15日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者于振涛, 刘春潮, 张亚峰, 牛金龙, 袁思波, 贺新杰, 韩建业 申请人:西北有色金属研究院