一种水冷板组件的制作方法

本发明涉及水冷板，特别是一种水冷板组件。

背景技术：

现有技术中，在新能源汽车充电机和dcdc的水冷结构设计时，常采用压铸的方式制造水冷结构，然而压铸壁厚大多为3mm左右，使得水冷结构的重量大；加上压铸模具成本高；此外，为保证水冷结构气密可靠性，压铸件需要采用搅拌摩擦焊将水冷结构密封，而搅拌摩擦焊成本高；在使用过程中，压铸件的导热系数低，功率模块散热效果差，导致产品的散热性能差。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术中压铸水冷结构存在散热性能差、重量大的问题，提供一种散热好、轻质的水冷板组件。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种水冷板组件，包括水冷板本体，水冷板本体由上层板、中层板和下层板通过钎焊连接而成，中层板的上下端面设有钎料，中层板和下层板间形成冷却流道；上层板为水冷板本体的安装面。

采用上述技术方案的本发明，水冷板本体分设为上、中、下三层结构，采用钎焊的方式将上层板、中层板和下层板连接在一起，可降低上层板、中层板和下层板的厚度，进而减少整个水冷板本体的重量；而冷却流道形成在中层板和下层板间，因而上层板可作为安装面，方便了工件与水冷板本体的连接，可将工件直接放置并固定在上层板上，由于上层板的厚度薄，且钣金冲压件的导热系数高，使得工件热量易被冷却流道带走，增强了工件的散热效果。

进一步地，上层板通过压铆方式连接有带有外螺纹的螺柱和带有内螺纹的安装柱。螺柱与螺栓配合使用，可以将工件压紧在水冷板本体上；安装柱和螺栓配合使用，可将工件悬空固定在水冷板本体上方，合理利用水冷板本体上方的空间。

进一步地，螺柱与螺母配合，用于安装紧贴上层板的部件；安装柱与螺栓配合，用于安装悬空在上层板上方的部件。连接结构简单，安装方便。

进一步地，下层板中部呈下凹状并用于容纳冷却液，中层板与下层板钎焊连接并形成封闭的冷却流道。下层板呈下凹状，中层板呈平板状，二者相配合形成封闭的冷却流道。

进一步地，在下层板的下凹结构内，朝向中层板的方向设有多个排列均匀的凸台，凸台的顶部与中层板相贴。凸台增强了下层板的结构强度；由于凸台的顶部与中层板相贴，使得整个冷却流道的结构强度得以增强，进而增强了水冷板本体的结构强度。

进一步地，凸台的顶部与中层板通过钎焊连接在一起。凸台钎焊在所述中层板上，一方面增强了冷却流道的结构强度，另一面方便了热传导，加快冷却效率；此外，凸台越大、凸台间距越密则水冷板本体结构强度就越好，但凸台冲压成型性也会越差，为了既能保证水冷板本体结构强度同时能够满足冲压成型的工艺制造，通过反复的仿真模拟最终确定了最合适的凸台大小和间距。

进一步地，凸台由冲压形成并呈圆台状。凸台呈圆台状，使得凸台的顶部与中层板为面接触，增强了水冷板本体的结构强度，同时凸台可以极大的改善工件的散热条件。

进一步地，上层板和中层板开设有进液口和出液口，进液口和出液口均连接有冷却液接头，冷却液接头呈喇叭状，喇叭状的小端连接冷却液管道，喇叭状的大端钎焊固定在水冷板本体上。在水冷板进水时，喇叭状的冷却液接头为水流提供了缓冲区域，减少了冷却流道受到的冲击力，降低连接处水流的反冲力，从而降低了冷却液的流动阻力。

进一步地，冷却流道整体轮廓呈四边形，两个冷却液接头分别靠近四边形冷却流道任一对角线的两端。两个冷却液呈对角线设置，方便冷却水的流出，同时利于水冷板的均匀散热。

进一步地，下层板靠近冷却液接头的位置设有长条状的导流凸台，导流凸台靠近冷却液接头旁的对角线；从进液口流入的冷却液经导流凸台的分流，流向出液口。长条状的导流凸台提高了冷却流道进、出液口处的强度，使得冷却流道能承受250kpa的压力；此外，长条状的导流凸台有利于冷却液的均匀发散，起到均流作用。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：水冷板本体分设为上、中、下三层结构，采用钎焊的方式将上层板、中层板和下层板连接在一起，可降低上层板、中层板和下层板的厚度，进而减少整个水冷板本体的重量；而冷却流道形成在中层板和下层板间，因而上层板可作为安装面，方便了工件与水冷板本体的连接，可将工件直接放置并固定在上层板上，由于上层板的厚度薄，且钣金冲压件的导热系数高，使得工件热量易被冷却流道带走，增强了工件的散热效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了本发明的水冷板组件的结构图。

图2示出了图1的爆炸图。

图3示出了图1的剖视图。

图4示出了图3中a处的放大图。

图5示出了下层板和冷却液接头的结构图。

图6示出了冷却流道中冷却液流动模拟云图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1上层板；2中层板；3下层板；31凸台；32导流凸台；4螺柱；5安装柱；6进液口；7出液口；8冷却液接头。

具体实施方式

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4，一种水冷板组件，包括水冷板本体，水冷板本体由上层板1、中层板2和下层板3通过钎焊连接而成，中层板2的上下端面设有钎料，中层板2和下层板3间形成冷却流道；上层板1为水冷板本体的安装面。

优选的，上层板1通过压铆方式连接有带有外螺纹的螺柱4和带有内螺纹的安装柱5。

优选的，螺柱4与螺母配合，用于安装紧贴上层板1的部件；安装柱5与螺栓配合，用于安装悬空在上层板1上方的部件。

优选的，下层板3中部呈下凹状并用于容纳冷却液，中层板2与下层板3钎焊连接并形成封闭的冷却流道。

优选的，在下层板3的下凹结构内，朝向中层板2的方向设有多个排列均匀的凸台31，凸台31的顶部与中层板2相贴。

优选的，凸台31的顶部与中层板2通过钎焊连接在一起。

优选的，凸台31由冲压形成并呈圆台状。

优选的，上层板1和中层板2开设有进液口6和出液口7，进液口6和出液口7均连接有冷却液接头8，冷却液接头8呈喇叭状，喇叭状的小端连接冷却液管道，喇叭状的大端钎焊固定在水冷板本体上。

优选的，冷却流道整体轮廓呈四边形，两个冷却液接头8分别靠近四边形冷却流道任一对角线的两端。

如图5和图6，优选的，下层板3靠近冷却液接头8的位置设有长条状的导流凸台32，导流凸台32靠近冷却液接头8旁的对角线；从进液口6流入的冷却液经导流凸台32的分流，流向出液口7。

图6中可清楚的看出，冷却液在进液口6和出液口7处的流速大，长条状的导流凸台32很好的起到了增强局部结构强度，便于冷却液分流的作用；导流凸台32同样通过钎焊连接在中层板2上。

具体的，下层板3可采用1mm厚的3003铝合金；中层板2可采用1mm厚的4343/3003/4343双面符合板；上层板1可采用2mm厚的3003铝合金；螺柱4和安装柱5均可采用不锈钢；此处采用隧道炉连续性钎焊，将上层板1、中层板2和下层板3连接在一起，使得最终的水冷板组件具有重量轻、制造成本低、散热性好等优势。

具体的，螺柱4和安装柱5的安装位置，在竖直方向，最好位于凸台31上。

本发明的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等价物来限定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。