一种用于插片散热器基板成型的挤压模具制造技术

本发明专利技术公开了一种用于插片散热器基板成型的挤压模具，包括模面部以及形成于模面部中的工作腔和模面型腔，工作腔和模面型腔连通；工作腔的横截面形状与插片散热器基板的横截面形状一致，工作腔入口处的横截面与插片散热器基板的横截面大小相同，工作腔的横截面面积沿物料进给方向连续增大。本发明专利技术将原工作带加一级空刀分级式结构变更成工作腔整体式结构，因而可采用线切割一体成型，避免电火花工序加工空刀位，从而减少了因放电加工产生局部微裂纹的风险，增加了模具工作带部分的刚性，提高了使用寿命。由于无空刀台阶槽，因而降低了挤压过程中产生手感铝挤压线纹和大尺寸颗粒聚集的风险，改善了散热器表面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于插片散热器基板成型的挤压模具
本专利技术涉及模具设计
，尤其涉及一种用于插片散热器基板成型的挤压模具。
技术介绍
为提升电气元件/设备的散热性能，其散热结构多采用高密齿插片式铝合金结构。如图1所示，与发热元件直接接触的铝型材的插片散热器基板4需采用“几字形”锯齿结构，再使用1mm左右厚度散热翅片插配组合使用。为保障插配效果，插片散热器基板4上的锯齿结构槽深大多小于5mm，槽宽大多不足2毫米。该插片散热器基板4一般采用铝锭在挤压模中挤压成型。常规的模面部1的工作腔处结构采用分级式设计方案（典型的工作带加空刀结构），一般先通过线切割方法加工出与工作带尺寸对应的内腔轮廓，再通过电火花设备放电加工工作带后部的空刀结构，如图2所示，以形成台阶槽形式的工作腔（即：工作带腔10+空刀腔20）。为减少刚性损失，如图3所示，一般的一级空刀结构的台阶高度D仅0.3mm。这种结构一方面增加了模具工作带的加工难度，精度难以准确控制，另一方面降低了模具工作带的强度，由于锯齿结构齿形小且密集，在高温高压状态下挤压铝合金时，极易局部锯齿崩断异常，增大了挤压崩模的风险，导致模具报废和铝型材废品率高，且影响批量订单的交付。同时空刀处易产生铝颗粒（pickup）的聚集，从而产生明显铝挤压线纹或颗粒，增大了电气设备在使用过程中的故障风险。中国专利技术专利CN201820115934.3公开了一种斜空刀腔模具，空刀腔的壁面为斜面，斜面将解除磨擦产生的堆集力，从而避免堵模。但其工作腔仍是传统的工作带加空刀腔结构，用于插片散热器基板成型仍存在上述问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种使用寿命高、易于成型且能提高成型件表面质量的用于插片散热器基板成型的挤压模具。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于插片散热器基板成型的挤压模具，包括模面部以及形成于模面部中的工作腔和模面型腔，所述工作腔位于所述模面部的进料端，所述模面型腔位于所述模面部的出料端，所述工作腔和模面型腔连通；所述工作腔的横截面形状与插片散热器基板的横截面形状一致，所述工作腔入口处的横截面与插片散热器基板的横截面大小相同，所述工作腔的横截面面积沿物料进给方向连续增大。本专利技术将插片散热器基板成型模具模面原工作带加一级空刀分级式结构变更成工作腔整体式结构，因而可采用线切割一体成型。优化了原有模具加工工序，可避免电火花工序加工空刀位，从而减少了因放电加工产生局部微裂纹的风险，增加了模具工作带部分的刚性，提高了使用寿命。由于无空刀台阶槽，因而降低了挤压过程中产生手感铝挤压线纹和大尺寸颗粒聚集的风险，改善了散热器表面质量。作为上述技术方案的进一步改进：所述工作腔的壁面与物料进给方向形成1-2°夹角。实践表明，工作腔壁面的倾斜角度对插片散热器基板成型质量有显著影响。角度过小，铝合金与模具工作腔内壁摩擦面变大，摩擦力增加，1）将影响铝合金的流动性，造成局部高温而产生晶粒长大，影响铝合金的组织结构；2）将严重影响出料尺寸，两侧金属流动阻力变大幅度远超中部增大的阻力，导致两侧金属挤出速度变慢，工作腔金属填充速度不足，从而出现中间厚两端薄的现象。角度过大，铝合金与工作腔内壁接触面过小，模具出现尖端应力集中，1）导致支撑力不够，模具成形部位易出现局部磨损甚至脆断；2）导致局部变形产生尺寸变化超公差。所述工作腔沿物料延伸方向的长度为20-25mm，长度过长会导致铝合金与工作腔接触摩擦过度产生变形，易导致模具报废。所述模面部沿物料进给方向的前端连接有导流部，所述模面部沿物料进给方向的后端连接有模垫部，所述导流部中形成有导流腔，所述模垫部中形成有模垫腔，所述导流腔、工作腔、模面型腔和模垫腔依次连通。所述模面型腔包括与工作腔连通的一级模面型腔，以及与模垫腔连通的二级模面型腔。所述导流部与模面部之间，以及模面部与模垫部之间均通过销钉螺栓锁紧连接。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术将插片散热器基板成型模具模面原工作带加一级空刀分级式结构变更成工作腔整体式结构，因而可采用线切割一体成型。优化了原有模具加工工序，可避免电火花工序加工空刀位，从而减少了因放电加工产生局部微裂纹的风险，增加了模具工作带部分的刚性，提高了使用寿命。由于无空刀台阶槽，因而降低了挤压过程中产生手感铝挤压线纹和大尺寸颗粒聚集的风险，改善了散热器表面质量。2、本专利技术通过优化工作腔结构，从而保证了散热器的成型质量。附图说明图1为插片散热器基板的结构示意图。图2为现有技术的模面工作腔处的局部结构示意图。图3为现有技术的模面工作腔处的局部剖视结构示意图。图4为本专利技术实施例的用于插片散热器基板成型的挤压模具的侧视结构示意图。图5为本专利技术实施例的用于插片散热器基板成型的挤压模具的剖视结构示意图。图6为本专利技术实施例的模面工作腔处的局部结构示意图。图7为图5中的A处放大图。图例说明：1、模面部；11、工作腔；12、模面型腔；121、一级模面型腔；122、二级模面型腔；2、导流部；21、导流腔；3、模垫部；31、模垫腔。具体实施方式以下结合具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。实施例：如图4-图7所示，本实施例的用于插片散热器基板成型的挤压模具，包括依次通过销钉螺栓锁紧连接的导流部2、模面部1和模垫部3。导流部2中形成有导流腔21，模面部1中形成有工作腔11和模面型腔12，模垫部3中形成有模垫腔31，导流腔21、工作腔11、模面型腔12和模垫腔31沿物料进给方向依次连通。其中，工作腔11的横截面形状与插片散热器基板的横截面形状一致，工作腔11入口处的横截面与插片散热器基板的横截面大小相同，工作腔11的横截面面积沿物料进给方向连续增大，且工作腔11的壁面与物料进给方向形成1.5°夹角。工作腔11沿物料延伸方向的长度为20~25mm。挤压6063铝合金时，高温铝合金铸锭在挤压筒、挤压杆和导流板三重压力作用下发生塑性变形，先填充导流板后通过面模的工作带成型，然后无障碍通过支承垫后流出模具，完成铝合金的变形挤压成型过程。本专利技术面模的工作带处结构使用新型的零空刀结构，即采用1.5°整体斜度，取消了用于成型的平整工作带，直接将工作带成型部分与空刀一体加工，因此可通过慢走丝线切割设备一次性加工成型，从而避免了电火花加工产生局部微裂纹的风险，避免了崩模报废，工作带结构性能的一致性得到有效保障，且降低了产品表面质量缺陷风险。面模工作带受压面成型尺寸参照铝型材尺寸精度标准设计，其纵向摩擦接触面与挤压方向呈1.5°角度内收结构，可确保铝合金通过面模工作带时，满足铝型材产品尺寸精度的同时最大程度减少模具与铝合金的摩擦，从而提升铝型材的表面质量和模具的使用寿命。以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于插片散热器基板成型的挤压模具，包括模面部（1）以及形成于模面部（1）中的工作腔（11）和模面型腔（12），所述工作腔（11）位于所述模面部（1）的进料端，所述模面型腔（12）位于所述模面部（1）的出料端，所述工作腔（11）和模面型腔（12）连通；其特征在于，所述工作腔（11）的横截面形状与插片散热器基板的横截面形状一致，所述工作腔（11）入口处的横截面与插片散热器基板的横截面大小相同，所述工作腔（11）的横截面面积沿物料进给方向连续增大。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于插片散热器基板成型的挤压模具，包括模面部（1）以及形成于模面部（1）中的工作腔（11）和模面型腔（12），所述工作腔（11）位于所述模面部（1）的进料端，所述模面型腔（12）位于所述模面部（1）的出料端，所述工作腔（11）和模面型腔（12）连通；其特征在于，所述工作腔（11）的横截面形状与插片散热器基板的横截面形状一致，所述工作腔（11）入口处的横截面与插片散热器基板的横截面大小相同，所述工作腔（11）的横截面面积沿物料进给方向连续增大。


2.根据权利要求1所述的用于插片散热器基板成型的挤压模具，其特征在于，所述工作腔（11）的壁面与物料进给方向形成1-2°夹角。


3.根据权利要求1所述的用于插片散热器基板成型的挤压模具，其特征在于，所述工作腔（11）沿物料延伸方向的长度为20-25mm。
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋文博，黄元春，唐新文，盛智勇，张伟，彭炯明，
申请(专利权)人：湖南中创空天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43