高效散热铝型材的挤压模具设计与制造

满士国，余海波，邢 阳

(1.广东坚美铝型材厂(集团)有限公司，广东 佛山 526222；2.广东高登铝业有限公司，广东 肇庆 526241)

铝合金具有质轻、强度高、散热性能好，易加工成型等一系列优点，被广泛应用于工业、建筑和电子产品等领域。特别是带高倍数齿的散热器其导热性能尤为突出，主要以铝合金挤压成型为主[1]。但高倍数齿散热器因齿长且密，对挤压模具设计人员、模具钢的材质及加工工艺提出非常高的要求，任何一项做不到位都会影响模具的质量。这时模具设计尤为重要，加工工艺必须合理优化为辅。本文以实际生产来论述高倍数密齿带管散热器铝型材模具设计及优良的加工工艺的关键点，供相关技术人员参考。

1 散热器结构分析

高效散热铝合金型材截面如图1所示，其有以下特点：(1)散热铝型材为挤压空心型材且带高倍数密齿；(2)散热器空心部分带螺丝孔需要装配，精度要求高，尺寸公差±0.1；(3)散热器齿密集，要求不可有变形，且齿部分与根部壁厚落差较大；(4)散热器整个外形长度超过200mm，难度系数较高，要求不容许出现变形，公差为±0.2。

图1 高效散热铝型材截面示意图Fig.1 Section diagram of high efficiency heat dissipation aluminum profile

2 散热器挤压模具设计

从结构断面分析可以看出散热器型材及截面外形长度为201.24mm，高度为55.09mm，设计有23个19mm～23mm不同的齿高，齿间距为5.5mm，在每个齿的两侧布有高0.3mm、间距1.0mm的齿牙。根据散热器型材悬臂处舌比公式得出23.8/5.83=4.08，显然舌比大于3的齿存在着危险断面[2]。特别是该截面底部壁厚较大(最薄3.5mm，最厚处达8.85mm)，而齿最薄处的壁厚仅为1.4mm，截面壁厚相差悬殊，更增大了危险断面的断裂系数。……