專利名稱：雙反擠壓制備led散熱托架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于壓カ加工技術(shù)領(lǐng)域，是ー種通過雙向反擠壓技術(shù)制備LED散熱托架的方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著LED技術(shù)的快速發(fā)展，LED大功率照明燈以它的能耗低，亮度高，壽命長，可靠性好等一系列優(yōu)點，越來越受到社會的青睞，甚至將來有可能取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈。但是現(xiàn)在遇到了許多技術(shù)難題，其中散熱能力差成為LED面臨的主要技術(shù)瓶頸技術(shù)之一，這嚴重影響了它的發(fā)光效果和壽命，所以一個好的散熱器對LED性能的最佳發(fā)揮至關(guān)重要，目前有些人正從LED的本身結(jié)構(gòu)來解決散熱性問題，如正裝變成倒裝結(jié)構(gòu)；也有人研究散熱器，怎樣用散熱裝置以最高的效率把LED的熱量傳送出去等。 基于此，本發(fā)明從節(jié)約成本和降低能耗出發(fā)，提出一種用雙向反擠壓エ藝來制備LED多孔散熱托架的簡單方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前LED散熱器多采用鑄造、切削等方法來生產(chǎn)，存在エ藝發(fā)雜，成本較高等問題，嚴重阻礙了 LED的大規(guī)?；瘧?yīng)用，于是提出用簡單的雙向反擠壓エ藝來制備散熱器件，通過連續(xù)的兩次反擠壓完成生產(chǎn)過程，既符合連續(xù)化的エ業(yè)化生產(chǎn)，又節(jié)約了成本，從而推動LED的市場化進程。主要包括以下內(nèi)容第一歩材料的選擇，毛坯的制備，模具的加工制造，最好針對熱源幾何尺寸(LED)，設(shè)計合理的散熱結(jié)構(gòu)，進行有限元分析，再設(shè)計模具結(jié)構(gòu)。第二步雙向反擠壓成型。首先調(diào)制設(shè)備，然后將加工好的坯料，放在凹模型腔中，通過相應(yīng)的擠壓設(shè)備和成型模具進行實驗，依據(jù)凸模上的多個小沖頭，迫使坯料發(fā)生塑性流動，形成相應(yīng)的空洞，值得注意的是，本兩個方向的成孔不是同時進行的，具體原理，見圖
I。由于擠壓過程中，溫度會升高，要進行適時的控制，可以降低擠壓速度，也可以用液體進行模具的冷卻等。第三歩檢驗交貨。完成產(chǎn)品的生產(chǎn)后，進行抽樣檢查，若符合要求可直接進行交貨處理；否則，分析原因，調(diào)整エ藝，重新生產(chǎn)，直至到達客戶要求。本發(fā)明的工作原理本發(fā)明在工作過程中，是通過機床(一般為臥式機床)動カ系統(tǒng)把カ施加到凹?；虬寄ＤＬ咨?，通過的凹模的往返運動，來實現(xiàn)坯料的雙反擠壓成型，如

圖1，首先打好潤滑油，將坯料放入凹模型腔，并用擋板將坯料的兩端位移限制(擋板是嵌在凹模中的，可以抽出)，擋板上開有與沖頭相配合的孔，這樣擋板不僅固定了坯料，而且增加了沖頭的剛度，降低沖頭彎曲變形的可能性。擠壓時，沖頭固定不動，整個凹模在擠壓機的推動下，來回運動兩次，實現(xiàn)兩個方向的孔成型，另外將坯料分成兩個方向成孔，也減少了沖頭的長度，同樣增加了的沖頭的剛度，減少變形，提高模具的壽命。
具體實施例方式本發(fā)明具體實施過程中涉及材料的選擇、毛坯的制備、擠壓設(shè)備的選擇、成型模具的制造、擠壓成型、廣品的檢驗等，王要內(nèi)各包括一 加工坯料的制備，設(shè)備的選型及模具的制造。根據(jù)最終成型零件的幾何尺寸，設(shè)計合適的加工坯料。由于坯料幾何尺寸與最終成型零件尺寸相差不大，可留少量的加工余量。同時，根據(jù)最后的產(chǎn)品幾何結(jié)構(gòu)，完成擠壓カ的計算及設(shè)備的選型，并加工相應(yīng)的反擠壓模具一套或者多套。ニ設(shè)備調(diào)試。要想獲得優(yōu)質(zhì)，穩(wěn)定的產(chǎn)品，擠壓之前必須確定各向エ藝參數(shù)，如擠壓速度，擠壓溫度，潤滑劑的選擇等。由于擠壓過程，容易引入雜質(zhì)，擠壓之前一定得保持模具的整潔度。三擠壓成型。各種エ藝參數(shù)確定之后，就開始產(chǎn)品的生產(chǎn)，首先將凹模，凸模打好 選定的潤滑油，然后將坯料放入凹模型腔，調(diào)整好，上下模之間間隙，啟動擠壓機，進行連續(xù)的擠壓成型，由于該エ藝較為簡單，適合在傳統(tǒng)的擠壓設(shè)備上進行，擠壓時只需保持各種參數(shù)穩(wěn)定不變即可。四抽樣檢驗。在完成產(chǎn)品的生產(chǎn)之后，要進行抽樣檢驗，以保證所以零件的整體質(zhì)量。可以對零件的導(dǎo)熱性能，力學(xué)性能，形狀精度進行檢驗，以確定是否滿足要求。五交貨。一旦檢驗合格，即可交貨，但也可以跟據(jù)實際情況進行后繼處理，如表面拋光等。實施例I圓柱形截面的簡單多孔LED散熱托架本次實例將以兩個簡單形狀的散熱托架，來說明實際的實施過程，但是也可根據(jù)熱源的幾何形狀設(shè)計復(fù)雜的散熱托架。制備直徑為Φ50_，小孔直徑為Φ4_的多孔托架，長度可根據(jù)實際情況確，材料
為招合金。首先制備截面形狀為圓形的鋁合金棒材?？紤]到表面質(zhì)量以及后繼加工精度的要求，可選擇直徑為52_的棒材，長度可根據(jù)實際情況確定。其次計算擠壓力，根據(jù)擠壓力及生產(chǎn)條件選擇合適的擠壓設(shè)備并加工制造相應(yīng)的成型模具。再次進行エ藝參數(shù)的調(diào)整，在擠壓過程中，使材料溫度始終保持在合金的再結(jié)晶溫度以下，一旦過高，可用降低擠壓速度和對模具進行冷卻等方法進行調(diào)控，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。在擠壓成形，潤滑可選用ニ硫化鑰或高性能納米潤滑剤。最終通過組織性能測試確定滿足設(shè)計要求后，如對表面質(zhì)量有要求則可通過機械加工方式對所加工棒材進行表面處理，否則圓形截面鋁合金棒材材多孔散熱元件可直接交貨。實施例2方形截面四面有孔的簡單多孔LED散熱托架制備截面尺寸為50X50mm的方形截面多孔鋁合金托架，為增加材料的利用率，采用上下，及左右兩個方向進行沖孔。首先制備截面形狀為方形的鋁合金型材?？紤]到表面質(zhì)量以及后繼加工精度的要求，可選擇截面尺寸為52X52mm的型材，長度可根據(jù)實際情況確定。其次計算擠壓力，根據(jù)擠壓カ及生產(chǎn)條件選擇合適的擠壓設(shè)備并加工制造相應(yīng)的成型模具。再次進行エ藝參數(shù)的調(diào)整，在擠壓過程中，使材料溫度始終保持在合金的再結(jié)晶溫度以下，一旦過高，可用降低擠壓速度和對模具進行冷卻等方法進行調(diào)控，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，當(dāng)完成ー個方向的沖孔吋，取出坯料，進行相應(yīng)表面加工，旋轉(zhuǎn)坯料，放入料筒，再進行另外ー個方向的沖孔。 在擠壓成形，潤滑可選用ニ硫化鑰或高性能納米潤滑剤。最終通過組織性能測試確定滿足設(shè)計要求后，如對表面質(zhì)量有要求則可通過機械加工方式對所加工棒材進行表面處理，否則方形截面鋁合金多孔散熱元件可直接交貨。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明針對目前LED散熱器多采用鑄造、切削等方法來生產(chǎn)，存在エ藝發(fā)雜，成本較高等問題，嚴重阻礙了 LED的大規(guī)?；瘧?yīng)用，于是提出用簡單的雙向反擠壓エ藝來制備散熱器件，通過連續(xù)的兩次反擠壓完成生產(chǎn)過程，既符合連續(xù)化的エ業(yè)化生產(chǎn)，又節(jié)約了成本，從而推動LED的市場化進程。
全文摘要
本發(fā)明屬于壓力加工技術(shù)領(lǐng)域，是一種通過雙向反擠壓技術(shù)制備LED散熱托架的方法，名稱為雙向反擠壓制備LED散熱托架。本發(fā)明提出用簡單的雙向反擠壓工藝來制備散熱器件，通過連續(xù)的兩次反擠壓完成生產(chǎn)過程，既符合連續(xù)化的工業(yè)化生產(chǎn)，又節(jié)約了成本，從而推動LED的市場化進程，并以圓柱形截面的簡單多孔LED散熱托架和方形截面四面有孔的簡單多孔LED散熱托架為實例進行了說明。
文檔編號B21C23/20GK102699085SQ201210179199
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者李先超, 李江天, 李洪洋, 汪玲, 陳成 申請人:北京理工大學(xué)