一种高倍齿散热器挤压模具及挤压工艺的制作方法

本发明涉及铝型材挤压技术领域，尤其是涉及一种高倍齿散热器挤压模具及挤压工艺。

背景技术：

铝合金高倍齿散热器由于其齿数过多、齿高过大，使得翅片的高度与相邻翅片间隙的比例系数过大，一般此比例系数超过16的散热器称之为高倍齿散热器，传统的散热器模具设计方案不再适用于高倍齿散热器，否则会造成在挤压过程中各翅片供料不充分不均匀，难以平衡控制工料的流速。传统的高倍齿散热器模具无法保证翅片与基板、散热器中心与边缘的供料平衡，无法保证翅片根部的强度，可能会产生断齿的现象，这样会使得生产效率低下，挤压型材产品质量不达标等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术的不足之处提供一种便于加工、易于成型、成本较低的铝合金高倍齿散热器挤压模具，还提供一种挤压工艺，解决了现有技术中存在的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高倍齿散热器挤压模具，包括自上而下依次可拆卸固定连接的导料板、上模和垫，所述导料板内设有进料口，上模内设有模孔，垫内设有通孔，进料口、模孔和通孔相通，模孔包括相通的梯形孔和条形孔，梯形孔内固定有形成散热器翅片的若干个格栅板，条形孔内形成散热器基板。

进一步，所述格栅板沿着梯形孔分布，呈倾斜分散状。

进一步，所述条形孔内在上模2与垫3的相向一侧形成三次空刀。

进一步，所述导料板的进料口上端面呈“工”字形，进料口的下端面呈矩形，进料口内部形成两个倾斜面，使得“工”字形口向矩形口过渡。

进一步，所述“工”字形口从上方遮挡住条形孔。

进一步，所述导料板、上模和垫之间均通过螺栓连接。

一种高倍齿散热器挤压工艺，采用上述的高倍齿散热器挤压模具，包括如下步骤：

步骤a，对铸棒进行表面处理，使用剥皮机去除铸造硬壳和表面氧化层；

步骤b，将处理好的铝合金铸棒预热，喷涂碳粉，放入挤压机的挤压筒中；

步骤c，通过远红外加热炉对模具均匀加热；

步骤d，挤压筒的挤压装置将铝合金铸棒向高倍齿散热器模具推进，铝合金铸棒从模具中挤压成型出挤压件；

步骤e，将力学性能达不到要求且发生形变的头部和尾部切除；

步骤f，对散热器基板进行轻微风冷，翅片的冷却方式为自然冷却；

步骤g，对冷却后的型材作矫直处理，将型材固定在拉伸矫直机上矫直，然后定尺锯切；

步骤h，最后进行时效处理，使力学性能达到要求。

优选的，所述步骤b中，预热的方式为阶梯加热，铸棒头部加热到480-500℃，中部加热到460-480℃，尾部加热到440-460℃。

优选的，所述步骤h中，时效温度为180℃，时效时间为7小时。

相对于现有技术，本发明所述的一种高倍齿散热器挤压模具及挤压工艺，具有以下有益效果：在导料板的设计形式上充分考虑了翅片与基板供料的平衡，为了防止基板处工料流速过快，导料板在基板的位置遮挡了基板；原有结构会造成翅片供料不均匀，而本案采取了平行于基板底部的方式使导料板完全遮挡了翅片根部，不会造成悬臂的偏移。倾斜分散状的高倍齿散热器翅片可以增加相邻翅片的间距，降低翅片的高度与相邻翅片间隙的比例系数，从而减小了模具损坏的可能性，延长了模具的寿命，节约了成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1-2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明组合后的俯视图；

图4为图2中导料板的俯视图；

图5为图2中导料板的仰视图；

图6为导料板的立体结构示意图；

图7为上模的立体结构示意图；

图8为本发明模具组合后的竖直剖视图；

图9为利用本发明生产的成品型材的结构示意图；

附图标记说明：

1-导料板；2-上模；3-垫；4-进料口；5-模孔；6-空刀；7-通孔；8-格栅板；9-条形孔；10-倾斜面；11-散热器翅片；12-散热器基板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-8所示，一种高倍齿散热器挤压模具，包括自上而下依次连接的导料板1、上模2和垫3，导料板1、上模2和垫3之间均通过螺栓连接。

所述导料板1内设有进料口4，引导工料进入上模2的模孔中，同时也起到了保护上模2的作用。所述导料板1的进料口4上端面呈“工”字形，进料口4的下端面呈矩形，进料口4内部形成两个倾斜面10，使得“工”字形口向矩形口过渡，使工料充足均匀的进入模孔5。“工”字形口从上方遮挡住条形孔9，为了防止散热器基板12处工料流速过快。

垫3内设有通孔7，进料口4、模孔5和通孔7相通，模孔5包括相通的梯形孔和条形孔9，梯形孔内固定有形成散热器翅片11的若干个格栅板8，条形孔9内形成散热器基板12。条形孔9内在上模2与垫3的相向一侧形成三次空刀6，保证了铝型材通过，加强了模具的寿命。格栅板8沿着梯形孔分布，呈倾斜分散状。

工料首先进入进料口4，进料口4内部形成有扩展使导料板1内部能够储存足量的工料。由于翅片处流速较慢,因此在导料板1进料处对散热器基板位置进行了遮挡，以降低基板处的流速，同时导料板1完全遮挡了翅片根部，不会造成悬臂(即两边的散热器翅片)的偏移。工料在挤压开始阶段有一个预变形过程，防止在挤压过程中产生较大的压力，起到了保护模具的作用。所述上模2与导料板1相向一侧形成有模孔5，为了降低翅片的高度与相邻翅片间隙的比例系数，将模孔孔型的翅片设计为倾斜分散状，基板处不做变化，这样可以增大模具的强度，防止翅片偏移造成产品的不合格。上模2与垫3的相向一侧形成有散热器基板12的三次空刀，使铝型材可以安全的通过上模2，不与模具发生作用力，起到了增强模具寿命的作用。上模2与导料板1及垫3均通过螺栓连接，形成了一套完整的高倍齿散热器的挤压模具。

一种高倍齿散热器挤压工艺，采用上述的高倍齿散热器挤压模具，包括如下步骤：

步骤a，对铸棒进行表面处理，使用剥皮机去除铸造硬壳和表面氧化层，，以免影响型材质量；

步骤b，将处理好的铝合金铸棒预热，预热的方式为阶梯加热，铸棒头部加热到480-500℃，中部加热到460-480℃，尾部加热到440-460℃，为了防止铸棒与模具粘连，对其喷涂碳粉，放入挤压机挤压筒中；

步骤c，通过远红外加热炉对模具均匀加热，模具加热温度为470-490℃；

步骤d，挤压筒的挤压装置以1.8-2.5m/min的挤压速度将铝合金铸棒向高倍齿散热器模具推进，铝合金铸棒从模具中挤压成型出挤压件；

步骤e，将力学性能达不到要求且发生形变的头部和尾部切除；

步骤f，挤压型材在线对散热器基板12进行轻微风冷，翅片的冷却方式为自然冷却，防止翅片变形使得产品不合格；

步骤g，对冷却后的型材作矫直处理，将型材固定在拉伸矫直机上矫直，然后定尺锯切，以得到符合要求的长度；

步骤h，最后进行时效处理，使力学性能达到要求。时效温度为180℃，时效时间为7小时。得到成品型材，如图9所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。