一、鋁擠壓散熱器鋁棒材質(zhì)

從熔爐出來(lái)的鋁棒切斷后，進(jìn)行抽樣檢查，擠出成形。鋁在660備用的高溫下熔化，根據(jù)需要添加其他要素，具有必要的性質(zhì)。鋁材含有AL98%，含有Fe、Mg、Cu、Si、S、P等要素。AL6063Cu含量高，傳導(dǎo)性高。銅含量的大小直接影響導(dǎo)電率的好壞和散熱片的散熱效果。

二、鋁擠壓散熱器設(shè)計(jì)計(jì)算

首先，在設(shè)計(jì)之前，我們必須考慮散熱器的厚度。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)散熱器的厚度小于0.5毫米時(shí)，模具很難制造。目前，模具制造業(yè)中最薄的模具可以達(dá)到0.4毫米，因?yàn)槟＞咴跀D壓前必須經(jīng)過(guò)拋光處理，以平整模具表面。太薄的Fin使模具間隙很小，無(wú)法拋光模具。
其次，在擠壓模具的設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意的設(shè)計(jì)參數(shù)是倍數(shù)。
1：倍數(shù)定義：
模具按倍數(shù)可分為三類:普通倍數(shù)(12-17倍)、中倍(17-19倍)、高倍(19倍以上)。
2：倍數(shù)的計(jì)算方法：
a為齒尖間隙，b為齒根間隙，h為齒高。

第三，制約模具向更高倍數(shù)發(fā)展的主要因素是模板的強(qiáng)度。從上面的公式可以看出，倍數(shù)與齒的高度成正比，與齒的間隙成反比。當(dāng)倍數(shù)超過(guò)25倍時(shí)，開(kāi)模的成功率非常低。這是因?yàn)楫?dāng)齒的高度較大時(shí)，模具的根部會(huì)承受更大的壓力，很容易斷根，這就是我們所說(shuō)的模具爆炸。然而，當(dāng)齒的間隙較小時(shí)，模具承受的壓力面積較小，也會(huì)出現(xiàn)短裂紋。

                                                     散熱器

三、散熱器影響尺寸精度的因素

1.在鋁擠壓成型過(guò)程中，需要冷卻和拉伸兩個(gè)步驟。在冷卻過(guò)程中，尤其是體積較大的散熱器，熱膨脹和冷收縮會(huì)更加明顯。由于形狀、材料或冷卻條件的不同會(huì)影響最終尺寸，因此尺寸很難非常準(zhǔn)確。許多模具設(shè)計(jì)師依靠多年的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制縮小偏差。
2.由于鋁在擠壓過(guò)程中溫度較高，硬度較小，搬運(yùn)過(guò)程中易發(fā)生彎曲變形，因此應(yīng)對(duì)其進(jìn)行拉直，在拉直過(guò)程中，鋁的內(nèi)晶結(jié)合方式會(huì)發(fā)生變化，使鋁的強(qiáng)度得到提高.拉直前后，鋁的外形尺寸會(huì)縮小3-4個(gè)，因此在一定程度上，拉直也會(huì)影響最終散熱器成品的尺寸精度。
3.在擠壓過(guò)程中，模具的加工工藝水平，如平整度、模具毛刺或?qū)Я靼逶O(shè)計(jì)缺陷都會(huì)影響尺寸精度。

四、散熱器模具設(shè)計(jì)考慮因素

1:由于模具截面的大小不同，鋁材通過(guò)模具各處的截面的流量和流速也不同。鋁材受到相同的壓力時(shí)，鋁材大部分流向面積大，但截面積小的散熱器部通過(guò)的鋁材少，容易發(fā)生材料不足。而且，截面積大的部分，流速也比截面積小的截面積小的地方快。同時(shí)供給，但不能同時(shí)供給。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮如何解決流量和流速不同的問(wèn)題。
2.擠壓模具時(shí)，根據(jù)摩擦力的動(dòng)平衡原理，達(dá)到控制鋁流速的目的。鋁在擠壓過(guò)程中會(huì)與模具內(nèi)表面產(chǎn)生摩擦力。模具在電火花加工時(shí)，會(huì)在模具中加工一個(gè)臺(tái)階，不同部分的臺(tái)階深度不同。在間隙較小的最后底部，深度會(huì)較淺。在下沉的底部，臺(tái)階深度會(huì)更深。臺(tái)階的作用是控制鋁擠壓時(shí)的總摩擦力，通過(guò)摩擦力控制出料速度。這種設(shè)計(jì)也可以起到避空的作用，使出料時(shí)不會(huì)掛傷。
3.模擬示意圖。
4：摩擦力
當(dāng)鋁受到壓力時(shí)，壓力會(huì)傳遞給模具。鋁通過(guò)模具時(shí)，會(huì)對(duì)模具周圍的墻壁施加壓力，壓力會(huì)產(chǎn)生摩擦力。因此，在積壓過(guò)程中會(huì)伴隨摩擦力。
5：摩擦力與動(dòng)平衡
鋁擠出加工是通過(guò)控制摩擦力工作的有效距離來(lái)控制總摩擦力的大小。由于面積大的地方擠出速度快，因此該部分受到摩擦力的距離大，該部分受到的總壓力大，摩擦產(chǎn)生的阻力使鋁材通過(guò)的速度慢。相反，在面積小的地方，由于間隙小，摩擦力工作的距離減小，相對(duì)面積大的地方受到的摩擦力變小，擠出材料受到的阻力變小，排出速度變大。
采用了控制摩擦力大小的方法來(lái)平衡出料速度。

五、鋁擠壓散熱器模具結(jié)構(gòu)

根據(jù)其結(jié)構(gòu)，模具可分為前模、中模(成型部分)和后模。
1：導(dǎo)流板
前模也叫導(dǎo)流板，主要起導(dǎo)流作用。導(dǎo)流板首先緩解鋁的擠壓力，使鋁通過(guò)導(dǎo)流孔在后腔重新聚合。聚合后的壓力將同時(shí)均勻地作用于模具。
2：成型部分
中模具主要起成型作用.將前模具導(dǎo)流后的鋁材精細(xì)排出，由于中模具的加工精度高，因此這是保證擠出尺寸精度的重要環(huán)節(jié).因此，中模具的加工精度直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。
3：模具總體結(jié)構(gòu)
擠出的鋁材在后模具中主要冷卻并加強(qiáng)硬度。鋁材剛擠出時(shí)硬度較小，冷卻后硬度會(huì)增強(qiáng)，然后用拉伸機(jī)拉伸固定鋁材，使其內(nèi)部金屬顆粒重新結(jié)晶。最后，放入時(shí)效爐加熱，進(jìn)一步提高鋁材的強(qiáng)度。
六、鋁擠壓散熱器模具設(shè)計(jì)
1：導(dǎo)流設(shè)計(jì)參數(shù)