| 专利名称： | 一种密封性能好的散热器制备工艺 | ||
| 专利名称(英文)： | A good sealing performance of the radiator a process for preparing | ||
| 专利号： | CN201610164950.7 | 申请时间： | 20160322 |
| 公开号： | CN105666061A | 公开时间： | 20160615 |
| 申请人： | 宁波旭升汽车技术股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 315800 浙江省宁波市北仑区沿山河北路68号 | ||
| 发明人： | 唐双峰; 范鹏; 谭升五; 袁银海 | ||
| 分类号： | B23P15/00 | 主分类号： | B23P15/00 |
| 代理机构： | 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240 | 代理人： | 杜军 |
| 摘要： | 本发明公开了一种密封性能好的散热器制备工艺，包括制备压铸铝合金和嵌件，所述嵌件上与压铸铝合金的水平接触面设置有第一环形凹槽，嵌件上与压铸铝合金的竖直接触面设置有第二环形凹槽，压铸铝合金与第一环形凹槽适配的位置设置有第一环形凸起，压铸铝合金与第二环形凹槽适配的位置设置有第二环形凸起；压铸铝合金和嵌件的制备包括以下步骤：原材料熔炼、压铸、机加工，加工完毕后经泄漏测试合格再进行清洗和包装；本发明在0.2MPa气压条件下进行泄漏测试无泄漏，解决了铝合金压铸行业中镶有嵌件的零件的泄漏问题；能够满足使用过程中对密封、散热、机械强度等性能要求，降低维修维护成本，生产效率高，市场竞争力极强。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a good sealing performance of the process for preparing of the radiator, includes preparing a die-cast aluminum alloy and the insert, said insert and the horizontal contact surface of die casting aluminum alloy is provided with a 1st annular groove, and a die-casting aluminum alloy of the insert on the vertical contact surface of the annular groove is provided with a 2nd, 1st annular groove of the die-cast aluminum alloy and adapting the position of the annular projection is provided with a 1st, 2nd annular groove of the die-cast aluminum alloy and is provided with a 2nd adapting the position of the annular projection; the preparation of die-cast aluminum alloy and the insert comprises the following steps : the raw materials smelting, die-casting, machining, after the processing is completed on the qualified testing leakage of cleaning and packing; this invention is in the 0.2 MPa pressure carrying out a leak test under the conditions of no leakage, solves the problem that the aluminum alloy die casting industry stud with the problem of the leakage of the parts of the insert; in the course of using can meet the sealing, heat radiating, performance requirements such as mechanical strength, reduces maintenance cost, high production efficiency, strong market competitiveness. | ||
1.一种密封性能好的散热器制备工艺，包括制备压铸铝合金(11)和嵌件(22)，其 特征在于：所述嵌件(22)上与压铸铝合金(11)的水平接触面设置有第一环形凹槽(33)， 嵌件(22)上与压铸铝合金(11)的竖直接触面设置有第二环形凹槽(44)，压铸铝合金 (11)与第一环形凹槽(33)适配的位置设置有第一环形凸起(55)，压铸铝合金(11) 与第二环形凹槽(44)适配的位置设置有第二环形凸起(66)；压铸铝合金(11)和嵌件 (22)的制备包括以下步骤： (1)原材料熔炼：原材料为AlSi12Fe，铝锭采用100％新料，投料后，点火搅拌，加 入打渣剂和熔炼剂，铝水温度控制在720℃-760℃，检验化学成分合格后，出铝水，转运 到除气设备进行除气处理，取样用测氢仪检验除气效果，合格后转运到压铸机保温炉进行 保温； (2)压铸：选用340T布勒压铸机进行压铸，对动定模采用模温机进行加热，控制模 具温度为300±5℃，铝水温度控制在705±5℃，选用φ70的冲头进行压铸，同时对嵌件 进行100℃预热处理，压铸步骤包括：低速压铸、高速压铸和增压压铸； (3)机加工：选用四轴马扎克加工中心，切削液浓度控制在6％-10％进行机加工，包 括以下加工步骤： 3.1)铣上端大平面A基准面(1)：粗铣采用面铣刀，转速S7000，钻孔进给F4000； 精铣采用
面铣刀，转速S7000，钻孔进给F1000； 3.2)铣上端M4螺纹孔(2)：钻底孔采用
钻角刀，转速S360，钻孔进给F150； 攻螺纹采用M4丝锥，转速S1000，钻孔进给F0.7； 3.3)铣侧面NPT螺纹(3)：铣螺纹端面采用
铣刀，转速S6000，钻孔进给F800； 攻NPT螺纹采用NPT铣刀，转速S3500，钻孔进给F500； 3.4)铣B基准面(4)：采用
铣刀，转速S2000，钻孔进给F600； 3.5)铣C基准面(5)：采用
铣刀，转速S2000，钻孔进给F600； 3.6)铣下底面十字形凸部(6)：采用
铣刀，转速S6000，钻孔进给F600； 3.7)铣下底面M4螺纹孔(7)：钻底孔采用
钻角刀，转速S360，钻孔进给F150； 攻螺纹采用M4丝锥，转速S1000，钻孔进给F0.7； 3.8)铣下底面凸台(8)：凸台(8)设置有8个，粗铣采用
铣刀，转速S8000， 钻孔进给F1800；精铣采用
铣刀，转速S8000，钻孔进给F450； (4)泄漏测试：将嵌件(22)上第一环形凹槽(33)与压铸铝合金(11)上第一环 形凸起(55)卡合，第二环形凹槽(44)与第二环形凸起(66)卡合实现嵌件(22)与压 铸铝合金(11)的密封固定，在0.2MPa气压条件，保压时间≥1min条件下，进行水试压 泄漏测试，无气泡为合格； (5)清洗：采用超声波清洗机对合格产品进行清洗，喷淋温度和清洗温度控制在50 ±15℃，烘道温度控制在75±15℃，清洗液采用PWC-001，浓度控制为0.5％-2％，pH值控 制为7-9； (6)包装：清洗后的产品在白炽灯照射下进行外观检测，检测合格后采用气泡袋进 行包装。
2.根据权利要求1所述的密封性能好的散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤2中 铸造压力为850bar，料筒有效长度为441mm，料柄厚度为20±5mm，留模时间为6s。
3.根据权利要求1所述的密封性能好的散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤2中， 低速压铸包括以下步骤： a.冲头行程到100mm，速度0.1m/s； b.冲头行程到190mm，速度0.25m/s； c.冲头行程到320mm，速度0.3m/s。
4.根据权利要求1所述的密封性能好的散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤2中， 高速总行程为65mm，高速压铸包括以下步骤： a.冲头行程到355mm，速度3.5m/s； b.冲头行程到400mm刹车，速度减到2.0m/s。
5.根据权利要求1所述的密封性能好的散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤2中， 增压压铸为当冲头行程到401mm开始增压控制切换，增压180bar，增压延迟时间为0.02s。
1.一种密封性能好的散热器制备工艺，包括制备压铸铝合金(11)和嵌件(22)，其 特征在于：所述嵌件(22)上与压铸铝合金(11)的水平接触面设置有第一环形凹槽(33)， 嵌件(22)上与压铸铝合金(11)的竖直接触面设置有第二环形凹槽(44)，压铸铝合金 (11)与第一环形凹槽(33)适配的位置设置有第一环形凸起(55)，压铸铝合金(11) 与第二环形凹槽(44)适配的位置设置有第二环形凸起(66)；压铸铝合金(11)和嵌件 (22)的制备包括以下步骤： (1)原材料熔炼：原材料为AlSi12Fe，铝锭采用100％新料，投料后，点火搅拌，加 入打渣剂和熔炼剂，铝水温度控制在720℃-760℃，检验化学成分合格后，出铝水，转运 到除气设备进行除气处理，取样用测氢仪检验除气效果，合格后转运到压铸机保温炉进行 保温； (2)压铸：选用340T布勒压铸机进行压铸，对动定模采用模温机进行加热，控制模 具温度为300±5℃，铝水温度控制在705±5℃，选用φ70的冲头进行压铸，同时对嵌件 进行100℃预热处理，压铸步骤包括：低速压铸、高速压铸和增压压铸； (3)机加工：选用四轴马扎克加工中心，切削液浓度控制在6％-10％进行机加工，包 括以下加工步骤： 3.1)铣上端大平面A基准面(1)：粗铣采用面铣刀，转速S7000，钻孔进给F4000； 精铣采用
面铣刀，转速S7000，钻孔进给F1000； 3.2)铣上端M4螺纹孔(2)：钻底孔采用
钻角刀，转速S360，钻孔进给F150； 攻螺纹采用M4丝锥，转速S1000，钻孔进给F0.7； 3.3)铣侧面NPT螺纹(3)：铣螺纹端面采用
铣刀，转速S6000，钻孔进给F800； 攻NPT螺纹采用NPT铣刀，转速S3500，钻孔进给F500； 3.4)铣B基准面(4)：采用
铣刀，转速S2000，钻孔进给F600； 3.5)铣C基准面(5)：采用
铣刀，转速S2000，钻孔进给F600； 3.6)铣下底面十字形凸部(6)：采用
铣刀，转速S6000，钻孔进给F600； 3.7)铣下底面M4螺纹孔(7)：钻底孔采用
钻角刀，转速S360，钻孔进给F150； 攻螺纹采用M4丝锥，转速S1000，钻孔进给F0.7； 3.8)铣下底面凸台(8)：凸台(8)设置有8个，粗铣采用
铣刀，转速S8000， 钻孔进给F1800；精铣采用
铣刀，转速S8000，钻孔进给F450； (4)泄漏测试：将嵌件(22)上第一环形凹槽(33)与压铸铝合金(11)上第一环 形凸起(55)卡合，第二环形凹槽(44)与第二环形凸起(66)卡合实现嵌件(22)与压 铸铝合金(11)的密封固定，在0.2MPa气压条件，保压时间≥1min条件下，进行水试压 泄漏测试，无气泡为合格； (5)清洗：采用超声波清洗机对合格产品进行清洗，喷淋温度和清洗温度控制在50 ±15℃，烘道温度控制在75±15℃，清洗液采用PWC-001，浓度控制为0.5％-2％，pH值控 制为7-9； (6)包装：清洗后的产品在白炽灯照射下进行外观检测，检测合格后采用气泡袋进 行包装。
2.根据权利要求1所述的密封性能好的散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤2中 铸造压力为850bar，料筒有效长度为441mm，料柄厚度为20±5mm，留模时间为6s。
3.根据权利要求1所述的密封性能好的散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤2中， 低速压铸包括以下步骤： a.冲头行程到100mm，速度0.1m/s； b.冲头行程到190mm，速度0.25m/s； c.冲头行程到320mm，速度0.3m/s。
4.根据权利要求1所述的密封性能好的散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤2中， 高速总行程为65mm，高速压铸包括以下步骤： a.冲头行程到355mm，速度3.5m/s； b.冲头行程到400mm刹车，速度减到2.0m/s。
5.根据权利要求1所述的密封性能好的散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤2中， 增压压铸为当冲头行程到401mm开始增压控制切换，增压180bar，增压延迟时间为0.02s。
翻译：技术领域
本发明涉及散热器制造技术领域，具体是一种密封性能好的散热器制备工艺。
背景技术
散热器主要由主片、水室、侧板、散热管、散热带等组成，现有散热器的泄漏率达到 40％，报废率达到30％，大大降低了合格率，影响使用；截止目前，压铸行业中没有采用铝 合金或紫铜作为嵌件用到有密封要求的压铸产品中的先例，如附图1所示，最多只是把铝 合金或紫铜嵌件应用于没有密封性要求的压铸零件中，此工艺的难点在于两种材料在压铸 过程中无法融合，导致压铸出来的零件在内腔填充高压介质时会泄漏；现有技术无法解决 密封问题，只能用于没有密封性要求的压铸零件中，极大地限制了产品的应用范围及成本 缩减，其根本原因是：第一，嵌件与压铸铝合金的接触面积较小；第二，压铸过程中铝合 金溶液、模具及嵌件温度不够高，致使嵌件与压铸铝合金贴合性差，存在及其微小的间隙； 第三，压铸时产品留模时间短，开模时模具对零件的牵拉力致使嵌件与压铸铝合金之间的 间隙更大；基于上述原因，需要提出新的制备工艺来提高散热器的密封性能，以满足使用 需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密封性能好的散热器制备工艺，以解决铝合金压铸行业中 镶有铝合金或紫铜嵌件的零件的泄漏问题，大大缩减了制造成本，提高了生产效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种密封性能好的散热器制备工艺，包括制备压铸铝合金和嵌件，所述嵌件上与压铸 铝合金的水平接触面设置有第一环形凹槽，嵌件上与压铸铝合金的竖直接触面设置有第二 环形凹槽，压铸铝合金与第一环形凹槽适配的位置设置有第一环形凸起，压铸铝合金与第 二环形凹槽适配的位置设置有第二环形凸起；压铸铝合金和嵌件的制备包括以下步骤：
(1)原材料熔炼：原材料为AlSi12Fe，铝锭采用100％新料，投料后，点火搅拌，加 入打渣剂和熔炼剂，铝水温度控制在720℃-760℃，检验化学成分合格后，出铝水，转运 到除气设备进行除气处理，取样用测氢仪检验除气效果，合格后转运到压铸机保温炉进行 保温；
(2)压铸：选用340T布勒压铸机进行压铸，对动定模采用模温机进行加热，控制模 具温度为300±5℃，铝水温度控制在705±5℃，选用φ70的冲头进行压铸，同时对嵌件 进行100℃预热处理，压铸步骤包括：低速压铸、高速压铸和增压压铸；
(3)机加工：选用四轴马扎克加工中心，切削液浓度控制在6％-10％进行机加工，包 括以下加工步骤：
3.1)铣上端大平面A基准面：粗铣采用面铣刀，转速S7000，钻孔进给F4000； 精铣采用
面铣刀，转速S7000，钻孔进给F1000；
3.2)铣上端M4螺纹孔：钻底孔采用钻角刀，转速S360，钻孔进给F150；攻螺 纹采用M4丝锥，转速S1000，钻孔进给F0.7；
3.3)铣侧面NPT螺纹：铣螺纹端面采用铣刀，转速S6000，钻孔进给F800；攻 NPT螺纹采用NPT铣刀，转速S3500，钻孔进给F500；
3.4)铣B基准面：采用铣刀，转速S2000，钻孔进给F600；
3.5)铣C基准面：采用铣刀，转速S2000，钻孔进给F600；
3.6)铣下底面十字形凸部：采用铣刀，转速S6000，钻孔进给F600；
3.7)铣下底面M4螺纹孔：钻底孔采用钻角刀，转速S360，钻孔进给F150；攻 螺纹采用M4丝锥，转速S1000，钻孔进给F0.7；
3.8)铣下底面凸台：凸台设置有8个，粗铣采用铣刀，转速S8000，钻孔进给F1800； 精铣采用
铣刀，转速S8000，钻孔进给F450；
(4)泄漏测试：将嵌件上第一环形凹槽与压铸铝合金上第一环形凸起卡合，第二环 形凹槽与第二环形凸起卡合实现嵌件与压铸铝合金的密封固定，在0.2MPa气压条件，保 压时间≥1min条件下，进行水试压泄漏测试，无气泡为合格；
(5)清洗：采用超声波清洗机对合格产品进行清洗，喷淋温度和清洗温度控制在50 ±15℃，烘道温度控制在75±15℃，清洗液采用PWC-001，浓度控制为0.5％-2％，pH值控 制为7-9；
(6)包装：清洗后的产品在白炽灯照射下进行外观检测，检测合格后采用气泡袋进 行包装。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2中铸造压力为850bar，料筒有效长度为441mm， 料柄厚度为20±5mm，留模时间为6s。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤2中，低速压铸包括以下步骤：
a.冲头行程到100mm，速度0.1m/s；
b.冲头行程到190mm，速度0.25m/s；
c.冲头行程到320mm，速度0.3m/s。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤2中，高速总行程为65mm，高速压铸包括以下 步骤：
a.冲头行程到355mm，速度3.5m/s；
b.冲头行程到400mm刹车，速度减到2.0m/s。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤2中，增压压铸为当冲头行程到401mm开始增 压控制切换，增压180bar，增压延迟时间为0.02s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在压铸过程中把铝合金或者紫铜嵌件 嵌入到压铸铝合金中，为了增加嵌件与压铸铝合金的接触面积，同时也是为了延长泄漏测 试介质流动的距离，减少泄漏的可能，在嵌件上增加了2条环形凹槽，分别为第一环形凹 槽和第二环形凹槽，第一环形凹槽设置在嵌件与压铸铝合金的水平接触面上，第二环形凹 槽设置在嵌件与压铸铝合金的竖直接触面上；为了提高嵌件与压铸铝合金的融合性，采取 了下列措施：用模温机对压铸模具进行加热，温度控制在300±5℃；控制压铸铝液温度在 700-710℃之间；将留模时间从3秒延长到6秒；对嵌件进行100℃预热处理，再把嵌件放 进压铸铝合金内；本发明制备的产品在0.2MPa气压条件下进行泄漏测试无泄漏，解决了 铝合金压铸行业中镶有嵌件的零件的泄漏问题；能够满足散热器使用过程中的密封、散热、 机械强度等性能要求；能大大降低散热器报废率，缩减散热器的制造成本，且生产效率高， 市场竞争力极强。
附图说明
图1为现有技术中嵌件与压铸铝合金的安装结构剖视图。
图2为本发明中嵌件与压铸铝合金的安装结构剖视图。
图3为图2中A部分的放大结构示意图。
图4为本发明中嵌件的立体结构示意图。
图5为本发明的正面立体结构示意图。
图6为本发明的背面立体结构示意图。
其中，1-上端大平面A基准面；2-上端M4螺纹孔；3-侧面NPT螺纹；4-B基准面；5-C基 准面；6-下底面十字形凸部；7-下底面M4螺纹孔；8-下底面凹台；11-压铸铝合金；22-嵌 件；33-第一环形凹槽；44-第二环形凹槽；55-第一环形凸起；66-第二环形凸起。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种密封性能好的散热器制备工艺，包括制备压铸 铝合金11和嵌件22，嵌件22上与压铸铝合金11的水平接触面设置有第一环形凹槽33， 竖直接触面设置有第二环形凹槽44，压铸铝合金11与第一环形凹槽33适配的位置设置有 第一环形凸起55，压铸铝合金11与第二环形凹槽44适配的位置设置有第二环形凸起66； 压铸铝合金11和嵌件22的制备包括以下步骤：
(1)原材料熔炼：所述原材料为AlSi12Fe，铝锭采用100％新料，投料后，点火搅拌， 加入打渣剂和熔炼剂，铝水温度控制在720℃-760℃，检验化学成分合格后，出铝水，转 运到除气设备进行除气处理，取样用测氢仪检验除气效果，合格后转运到压铸机保温炉进 行保温；
(2)压铸：选用340T布勒压铸机进行压铸，对动定模采用模温机进行加热，控制模 具温度为300±5℃，铝水温度控制在705±5℃，选用φ70的冲头进行压铸，同时对嵌件 进行100℃预热处理，铸造压力为850bar，料筒有效长度为441mm，料柄厚度为20±5mm， 留模时间为6s，压铸步骤包括：
2.1)低速压铸：
a.冲头行程到100mm，速度0.1m/s；
b.冲头行程到190mm，速度0.25m/s；
c.冲头行程到320mm，速度0.3m/s；
2.2)高速压铸：
a.冲头行程到355mm，速度3.5m/s；
b.冲头行程到400mm刹车，速度减到2.0m/s；
c.高速总行程：65mm；
2.3)增压压铸：当冲头行程到401mm开始增压控制切换，增压180bar，增压延迟时间 为0.02s；
(3)机加工：选用四轴马扎克加工中心，切削液浓度控制在6％-10％进行机加工，包 括以下加工步骤：
3.1)铣上端大平面A基准面1：粗铣采用面铣刀，转速S7000，钻孔进给F4000； 精铣采用
面铣刀，转速S7000，钻孔进给F1000；
3.2)铣上端M4螺纹孔2：钻底孔采用钻角刀，转速S360，钻孔进给F150；攻 螺纹采用M4丝锥，转速S1000，钻孔进给F0.7；
3.3)铣侧面NPT螺纹3：铣螺纹端面采用铣刀，转速S6000，钻孔进给F800； 攻NPT螺纹采用NPT铣刀，转速S3500，钻孔进给F500；
3.4)铣B基准面4：采用铣刀，转速S2000，钻孔进给F600；
3.5)铣C基准面5：采用铣刀，转速S2000，钻孔进给F600；
3.6)铣下底面十字形凸部6：采用铣刀，转速S6000，钻孔进给F600；
3.7)铣下底面M4螺纹孔7：钻底孔采用钻角刀，转速S360，钻孔进给F150； 攻螺纹采用M4丝锥，转速S1000，钻孔进给F0.7；
3.8)铣下底面凸台8：凸台8设置有8个，粗铣采用铣刀，转速S8000，钻孔进 给F1800；精铣采用
铣刀，转速S8000，钻孔进给F450；
(4)泄漏测试：将嵌件22上第一环形凹槽33与压铸铝合金11上第一环形凸起55 卡合，第二环形凹槽44与第二环形凸起66卡合实现嵌件22与压铸铝合金11的密封固定， 在0.2MPa气压条件，保压时间≥1min条件下，进行水试压泄漏测试，无气泡为合格；
(5)清洗：采用超声波清洗机对合格产品进行清洗，喷淋温度和清洗温度控制在50 ±15℃，烘道温度控制在75±15℃，清洗液采用PWC-001，浓度控制为0.5％-2％，pH值控 制为7-9；
(6)包装：清洗后的产品在白炽灯照射下进行外观检测，检测合格后采用气泡袋进 行包装。
本发明从以下两个方面着手，在压铸过程中把铝合金或者紫铜嵌件22嵌入到压铸铝 合金11中，可以满足在0.2MPa气压条件下产品不泄漏的目的：
1.为了增加嵌件22与压铸铝合金11的接触面积，同时也是为了延长泄漏测试介质流 动的距离，减少泄漏的可能，在嵌件11上增加了2条环形凹槽，分别为第一环形凹槽33 和第二环形凹槽44，第一环形凹槽33设置在嵌件22与压铸铝合金11的水平接触面上， 第二环形凹槽44设置在嵌件22与压铸铝合金11的竖直接触面上；
2.为了提高嵌件22与压铸铝合金11的融合性，采取下列措施：
2.1用模温机对压铸模具进行加热，温度控制在300±5℃；
2.2控制压铸铝液温度在700-710℃之间；
2.3将留模时间从3秒延长到6秒；
2.4对嵌件22进行100℃预热处理，再把嵌件22放进压铸铝合金11内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背 离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从 哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含 一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将 说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可 以理解的其他实施方式。
