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基于反變形原理的翅片散熱象工藝改進

  
翅片散熱器主要用于電力電子設備的冷卻散熱,在軌道交通、風力發電等領域有著廣泛的應用。散熱器基板和翅片組裝的工藝目前主要有3種:擠鉚、低溫焊接、膠接。在擠鉚嵌片上序中,基板受力之后會產生變形,嚴重影響后續加工,此時會采用油壓來保證基板的平面度。如果基板變形嚴重,油壓之后,部分翅片會存在松動現象。一直以來,擠鉚變形都是影響翅片散熱器產品質量的難題。
  
本文以某型號機車用翅片散熱器為切人點,針對其基板設計較薄、變形嚴重、嵌片后翅片間距不均勻等現象,通過了解現場操作情況、刀具和基板加工狀態,從中發現多個直接導致產品變形的因素,從而構思了改進辦法,開發了基于刀具改進和基板油壓反變形相結合的新工藝,為后續產品的加工提供了重要的參考依據。


  
工藝設計

工藝路線改進
原來的工藝路線為:基板切槽~清洗*嵌片一油壓校平一校片、后續工序。為防止基板嵌片后形,嵌片前將基板進行油壓反變形,工藝路線更改為:基板切槽一油壓反變形。清洗、嵌片、校片。后續工序(不變}。
  
刀具設計改進
從現場操作中觀察發現,以前使用的刀具存在吃刀受力后向上翹擺,導致加工軌跡呈現左右搖擺不規則曲線現象,因此重新設計了刀桿和刀片。經使用,新刀具克服了原刀具結構上的不合理之處,加工后的刀痕清晰、吃刀均勻,不必要的刀具背面變形大為減少,有利于減少整個零件的凸起變形現象.新舊刀具受力對比,其對比情況如下:
  
舊刀具加工:刀具垂直方向進給后,背面變形大。前面靠近嵌片方向需要的變形反而小于背面變形,不利于壓緊翅片,后面的不利變形又加大了內應力的積聚。
  
新刀具加工;刀具垂直方向進給后,刀具背面是垂直基板表面,向后的變形減小。由于刀具角度與舊刀具不同,使前面靠近嵌片方向需要的變形反而增加,更利于翅片的壓緊,有利于減少整個基板嵌片后的變形。
  
板反變形操作
因為散熱器在擠鉚嵌片時,由于應力的作用,散熱器基板會朝非槽道一面變形。通過試驗,可以利用反變形的原理,預先使基板朝槽道面變形,然后利用后續擠鉚時的內應力使基板剛好恢復平整。具體操作如下:將開了槽后的零件,在嵌片之前上油壓機,利用方鋼條在零件縫中部分向下壓成V型,使零件產生塑性變形,深度控制在一定范圍,用刀口尺和塞尺測量壓深。

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