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基于反变形原理的翅片散热象工艺改进

翅片散热器主要用于电力电子设备的冷却散热,在轨道交通、风力发电等领域有着广泛的应用。散热器基板和翅片组装的工艺目前主要有3种:挤铆、低温焊接、胶接。在挤铆嵌片上序中,基板受力之后会产生变形,严重影响后续加工,此时会采用油压来保证基板的平面度。如果基板变形严重,油压之后,部分翅片会存在松动现象。一直以来,挤铆变形都是影响翅片散热器产品质量的难题。
  
本文以某型号机车用翅片散热器为切人点,针对其基板设计较薄、变形严重、嵌片后翅片间距不均匀等现象,通过了解现场操作情况、刀具和基板加工状态,从中发现多个直接导致产品变形的因素,从而构思了改进办法,开发了基于刀具改进和基板油压反变形相结合的新工艺,为后续产品的加工提供了重要的参考依据。
  
工艺设计
工艺路线改进
原来的工艺路线为:基板切槽~清洗*嵌片一油压校平一校片、后续工序。为防止基板嵌片后形,嵌片前将基板进行油压反变形,工艺路线更改为:基板切槽一油压反变形。清洗、嵌片、校片。后续工序(不变}。
  
刀具设计改进
从现场操作中观察发现,以前使用的刀具存在吃刀受力后向上翘摆,导致加工轨迹呈现左右摇摆不规则曲线现象,因此重新设计了刀杆和刀片。经使用,新刀具克服了原刀具结构上的不合理之处,加工后的刀痕清晰、吃刀均匀,不必要的刀具背面变形大为减少,有利于减少整个零件的凸起变形现象.新旧刀具受力对比,其对比情况如下:
  
旧刀具加工:刀具垂直方向进给后,背面变形大。前面靠近嵌片方向需要的变形反而小于背面变形,不利于压紧翅片,后面的不利变形又加大了内应力的积聚。
  
新刀具加工;刀具垂直方向进给后,刀具背面是垂直基板表面,向后的变形减小。由于刀具角度与旧刀具不同,使前面靠近嵌片方向需要的变形反而增加,更利于翅片的压紧,有利于减少整个基板嵌片后的变形。
  
板反变形操作
因为散热器在挤铆嵌片时,由于应力的作用,散热器基板会朝非槽道一面变形。通过试验,可以利用反变形的原理,预先使基板朝槽道面变形,然后利用后续挤铆时的内应力使基板刚好恢复平整。具体操作如下:将开了槽后的零件,在嵌片之前上油压机,利用方钢条在零件缝中部分向下压成V型,使零件产生塑性变形,深度控制在一定范围,用刀口尺和塞尺测量压深。
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