散热设计与结构工艺介绍ppt课件.pptx

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1、2014/03/22,散热设计与结构工艺介绍,散热产品的工艺讲解,旋压与冲压工艺介绍,表面处理在产品中的应用,常用塑胶材料的特性,热设计基础知识,目录,热的定义两个物体间因温度差而传递的一种能量形式就是热。热能的单位用“J”（焦耳）表示。,热设计的定义利用热传导、热对流及热辐射三种换热手段，设计发热源至环境的低热阻通路，以满足设备散热要求的过程称为热设计。,热设计的目的控制产品内部所有电子元器件的温度，使其在所处的 工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。,热设计的定义,热量传递 的方式,热传导,热对流,热辐射,热量传递的方式,热量传递的三种方式可以单独出现，也可以两种或三种形式同时出

2、现,热传导：又称传导传热,简称导热，即在同一物体内或连接紧密的不同物体间，热量自动地从高温向低温传递的方式称为热传导。热传导公式由傅立叶导热定律得：,热传导公式：Q = K A t / L,K 热力学温度（开尔文）， C 摄氏温度， 0 = 273.15K,热传导,导热系数的定义,热对流,由方程可见，要增强对流换热，可以加大换热系数和换热面积。,热对流公式：Q=hA(Tw -Ta ),热辐射,辐射率用数值来表示，其数值范围为01。理论上来讲，全黑物质为1，铝为0.050.5，铁为0.60.9，黑色树脂为0.80.9。这就是热辐射率（没有单位）。,热辐射公式：Q5.67*10-8* *A* (T

3、h4-Tc4),热对流的散热公式Q=h*A*t得上面Q1=h1*A1*t=4.46*0.0275*20=2.5W侧面Q2=h2*A2*t=3.94*0.24375*20=19.2W求得机壳表面自然散热热量为：Q=Q1+Q2=2.5*19.2=21.7W,热对流计算举例,不合理的热设计,不合理的热设计,散热产品的工艺讲解,挤型散热片 Extrusion,锻造式散热片 Forge,折迭式散热片 Folded,刨片式散热片 Skive,推迭鳍片式散热片 Stacked,插片式散热片 Crimping,铸造式散热片 Die-Cast,专用机加工类散热片 Machining,散热材料的特性,表面处理在产

4、品中的应用,各种表面处理的应用,表面处理在产品中的应用,使产品表面平滑、光亮、美观，具有凸显轮廓的表面特征。,增加材料表面辐射，降低材料体积和成本,改变材料表面化学性质，提高材料耐蚀性、耐磨性及着色性。,1,2,3,表面处理在产品中的应用,常用塑胶材料的特性,常用塑胶材料的特性,常用塑胶材料的特性,常用塑胶材料的特性,旋压与冲压工艺介绍,一、旋压工艺的概念旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工艺特点的少无切削加工的先进工艺，将金属筒坯、平板毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，使材料产生逐点连续的塑性

5、变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体零件。二、旋压的种类 针对不同毛坯的变形特点，一般可以分为普通旋压和强力旋压两种。在旋压过成中，改变毛坯的形状而基本不改变其壁厚者称为普通旋压；在旋压过程中，既改变毛坯的形状又改变壁厚者称为强力旋压。 普通旋压的基本方式主要有：拉深旋压（拉旋）、缩径旋压（缩旋）和扩径旋压（扩旋）三种。普通旋压主要是改变毛坯的形状，而壁厚改变很小或不改变，其毛坯形状及尺寸的设计计算是关键技术。其工艺要素为旋压轮运动轨迹、旋轮直径、旋压间隙、进给率、主轴转速、旋压线速度、旋轮圆角半径、旋轮前侧面与模具母线夹角等。强力旋压主要是改变工件的壁厚和直径尺寸，工件长度会相应作以改变，

6、其工艺要素为旋轮直径、旋轮圆角半径、旋轮前角、旋轮后角、旋压攻角、主轴转速、进给率、旋压间隙、旋压道次、减薄率、工件半锥角、旋压线速度等。,旋压工艺,三、旋压加工技术特点： 旋压属于局部连续性的加工，瞬间的变形区小，总的变形力小。可以加工形状复杂的零部件或高难度难变形的材料，如皮带轮、灯具配件等。 旋压加工材料利用率高，可以与冲压加工、剪板加工、超声波清洗、电镀加工等工艺配套应用，以获得最好的经济效益. 旋压加工的形状只能是旋转体，主要有桶状、圆椎行、曲母线状和组合型。 旋压加工的材料有：铁板、铝板、不锈钢、铜板等。,旋压工艺,四、旋压工艺的优缺点优点：金属旋压工艺具有节省原材料、成本低廉、设

7、备简单和产品质量高等优点。加工范围广，根据旋压机的能力可以制作大直径薄壁管材、变断面管材、球形、椭圆形、半球形以及带有阶梯和变化壁厚的几乎所有回转体制件。材料利用率高，材料生产成本低。制品性能显著提高。制品便面粗糙度低，尺寸公差小。在旋压过程中，由于制品坯料近似逐点变形，因此，其中任何夹渣、裂纹、砂眼等缺陷很容易暴露出来。这样，旋压过程也附带起到对制品的检验作用。缺点：旋压的坯料厚度不能太大。根据制品材质和直径不同，厚度一般为0.1mm100mm不等。金属旋压工艺的批量有一定限制，过大过小都不合算。以中小批量较为有利。大批量时，旋压件比冲压件贵。只能加圆型或球型产品，异型产品需要结合其它工艺进

8、行二次加工，对产品的结构有一定限制。金属旋压与板材冲压相比较，材料浪费较少，但人工费用略高。,旋压工艺,一、什么是冲压冷冲压是指在常温下，利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种压力加工方法。 二、冲压车间都做些什么冲压车间承担原材料卷料、板料的存放；卷料的开卷剪切；板料的剪切；大、中、小型冲压件的冲压生产；冲压件的存放；废料处理以及设备、模具的日常维修和保养等任务。 三、冲压车间工艺流程原材料入库开卷线大件清洗涂油、小件开卷剪切A、B、C冲压生产线安装模具调试首件合格投入批量生产合格件防锈入库四、 冷冲压概括起来分两大类：成形工序和分离工序。1

9、，成形工序是坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件。成形工序分：拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲等。2，分离工序是使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件。分离工序分：落料、冲孔、切断、修边等。,冲压工艺,五、冲压件外形与内孔尺寸公差(mm),冲压工艺,六、冲压工艺在技术和经济方面有如下特点：优点：1、生产效率高，易于实现机械化和自动化；2、材料利用率高；3、精度较高、尺寸稳定、互换性好；4、易获得形状复杂制件；5、操作简单，便于组织生产；6、大批量生产时，产品成本低缺点：模具要求高，制造复杂，周期长，制造费用高，不适合小批量生产。,冲压工艺,Thank You,