專利名稱：突起形成裝置和用于形成用于熱交換器的突起部的方法
技術領域：
本公開內(nèi)容涉及突起形成裝置和用于形成用于熱交換器的突起部的方法。
背景技術：
用于通過切削(即，成形)物體而不將突起部從物體上分離來形成連接至物體的突起部的方法是已知的。在成形過程中，突起部通常被成形以被回壓，以增加切削效率。例如，專利文獻1(JP 2009-32755A，對應于US 2009/0025222 Al)公開了用于形成板狀散熱片的方法，所述板狀散熱片為回壓的突起部。當回壓式突起部用作散熱片時，難以用外部空氣交換散熱片之間的空氣。因此，散熱片的冷卻能力可能相對較小。本公開內(nèi)容的目標是提供一種能夠形成垂直于物體的外表面延伸的突起部的突起形成裝置，提供一種用于形成該突起部的方法，以及提供一種具有由該突起形成裝置或由用于形成該突起部的方法形成的突起部的熱交換器。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，一種突起形成裝置包括保持部、刀頭和驅(qū)動部。保持部保持將被加工的物體，并且刀頭具有能夠切削所述物體的切削部。刀頭能夠沿著與所述物體的外表面相交叉的切入路徑移動，以便將刀頭的切削部插入所述物體中。插入所述物體中的切削部能夠沿著平行于所述物體的所述外表面的進一步切削路徑移動，以提供被切削成線性形狀并連接至所述物體的突起部。刀頭在沿著預定成形路徑移動的同時連續(xù)地接觸突起部，使得突起部垂直于所述物體的所述外表面延伸。
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根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個方面，提供了一種方法，用于形成垂直于將被加工的物體的外表面延伸的突起部。根據(jù)該方法，沿著與所述物體的外表面相交叉的切入路徑移動刀頭，以便將刀頭的切削部插入所述物體中。而且，沿著平行于所述物體的所述外表面的進一步切削路徑進一步移動插入所述物體中的切削部，以形成被切削成線性形狀并連接至所述物體的突起部。而且，在保持刀頭與突起部接觸的同時沿著預定成形路徑移動刀頭。因而，可以通過切削加工形成垂直于所述物體的外表面延伸的突起部。當垂直于所述外表面延伸的突起部用作散熱片時，可以獲得大的冷卻能力。在本說明書中，用詞“方向”包括線性方向和彎曲方向。因此，“與突起部相交叉的方向”包括與突起部垂直地相交叉的線性方向、從突起部的縱向方向傾斜的線性方向、和通過采用突起部的基端部作為圓的中心繪制的圓的周向方向。


根據(jù)接下來的描述、隨附權利要求和附圖，將最佳地理解本公開內(nèi)容以及它的其它目標、特征和優(yōu)點，在附圖中:圖1為圖示具有由根據(jù)本公開內(nèi)容的第一實施例的突起形成裝置形成的散熱片的通道部件的透視圖；圖2為示出圖1中的通道部件的一部分的截面圖；圖3為示出根據(jù)第一實施例的突起形成裝置的示意圖；圖4為示出從圖3中的IV觀看的突起形成裝置的示意圖；圖5為示出用于圖3中的突起形成裝置的刀頭的切削部的放大示意圖；圖6為示出從圖5中的VI觀看的刀頭的切削部的示意圖；圖7為示出用于在根據(jù)第一實施例的突起形成裝置中形成散熱片的過程的流程圖；圖8為示出從圖3中的VIII觀看的刀頭的示意圖，該刀頭被移動使得刀頭變?yōu)猷徑ǖ啦考粓D9為示出刀頭的示意圖，從圖8的狀態(tài)移動該刀頭，以便將該刀頭插入通道部件中；圖10為不出從圖9的狀態(tài)沿著進一步切削路徑移動的刀頭的不意圖；圖11為示出從圖10的狀態(tài)沿著第一成形路徑移動的刀頭的示意圖；圖12為示出在根據(jù)本公開內(nèi)容的第二實施例的突起形成裝置中沿著第二成形路徑移動的刀頭的不意圖；圖13為示出根據(jù)本公開內(nèi)容的第三實施例的刀頭的切削部的視圖；以及圖14為示出根據(jù)本公開內(nèi)`容的第四實施例的刀頭的切削部的視圖。
具體實施例方式以下將參照附圖描述本公開內(nèi)容的實施例。在實施例中，可以將相同的附圖標記分配給對應于在之前的實施例中描述的內(nèi)容的部件，并且可以省略該部件的重復說明。當在實施例中僅描述一配置的一部分時，另一個之前的實施例可以適用于該配置的其它部分。即使沒有明確描述可以組合部件，但部件可以被組合。即使沒有明確描述可以組合實施例，也可以部分地組合實施例，只要在該組合中不存在壞處。(第一實施例)根據(jù)本公開內(nèi)容的第一實施例的、在圖3和4中示出的突起形成裝置20形成圖1中示出的通道部件10的散熱片12。用于熱交換器9的通道部件10可以為圓筒形中空部件，并且在其中具有例如通道11，諸如冷卻劑之類的冷卻介質(zhì)能夠流過該通道11。通道11中的冷卻介質(zhì)的熱量傳遞至通道部件10，以從散熱片12散發(fā)至周圍空氣。如圖2所示，散熱片12為垂直于通道部件10的外表面13延伸的針狀突起部。將參照圖3-6描述突起形成裝置20。突起形成裝置20包括基座30、虎鉗31、驅(qū)動部和刀頭60。驅(qū)動部包括X-軸致動器40、y-軸致動器50和電子控制裝置70。虎鉗31可以用作保持部的示例，該保持部保持將由突起形成裝置加工的物體?；Q31固定在基座30的板上，并保持用作被加工的物體的示例的通道部件10。X-軸致動器40包括滑動裝置41，滑動裝置41能夠沿平行于基座30的板的表面的X軸方向移動。X-軸致動器40由支柱42支撐以固定至基座30，如圖4所示?；瑒友b置41例如固定至可轉(zhuǎn)動地設置在外殼43中的滾珠絲杠。當滾珠絲杠由馬達44旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，滑動裝置41可以沿X軸方向移動。通道部件10由虎鉗31保持，以便通道部件10的上側(cè)的外表面13變?yōu)槠叫杏赬軸方向。在第一實施例中，通道部件10由虎鉗31水平地保持，如圖3-6所示。y-軸致動器50包括滑動裝置51，滑動裝置51能夠沿垂直于基座30的板表面的y-軸方向移動?；瑒友b置51例如固定至可轉(zhuǎn)動地設置在外殼52中的滾珠絲杠。當滾珠絲杠由馬達53旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，滑動裝置51可以沿y軸方向移動。外殼52被固定至x_軸致動器40的滑動裝置41并與滑動裝置41形成一體，以能夠隨著滑動裝置41沿X軸方向的運動沿X軸方向滑動。每個刀頭60包括支撐部61和從支撐部61的一個端部突出的切削部62。切削部62沿與支撐部61的縱向方向相交叉的方向突出。切削部62能夠切削通道部件10。切削部62的前刀面63的刀面角Θ被設置為大于用于切削平面的普通成形器的切削部的前刀面的刀面角。刀面角Θ為前刀面63相對于垂直于通道部件10的外表面13的線的角度，如圖5所示。刀頭60的前刀面63具有多個凹槽66，所述多個凹槽66從刀頭60的邊緣64朝向刀頭60的基端65延伸，如圖5所示?；?5位于切削部62和支撐部61之間的連接部處。凹槽66沿刀頭60的寬度方向彼此分開，并且彼此平行。刀頭60的寬度方向垂直于X軸方向和I軸方向。刀頭60的支撐部61的另一端部沿X軸方向彼此連接，以成為具有板狀形狀的切削工具67。在第一實施例中，切削工具67例如由三個刀頭60形成。突起形成裝置20具有沿刀頭60的寬度方向布置的多個切削工具67。在第一實施例中，突起形成裝置20例如包括四個切削工具67。如圖3所示，切削工具67由固定至滑動裝置51的卡盤裝置71保持，以便一個切削工具67的刀頭60的邊緣64沿刀頭60的寬度方向，即沿切削工具67的排列方向(厚度方向)不與另一個切削工具67的刀頭60的邊緣64重疊。

當滑動裝置51沿y軸方向移動時，刀頭60與滑動裝置51 —起沿y軸方向移動。當滑動裝置41沿X軸方向移動時，刀頭60與滑動裝置41 一起沿X軸方向移動。電子控制裝置70具有微計算機，其包括中央處理單元(CPU)、只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)。電子控制裝置70基于ROM中存儲的預定控制程序操作馬達44和53,以控制刀頭60沿X軸方向和y軸方向的位置。具體地，電子控制裝置70操作馬達44和53，從而能夠沿著接近路徑K1、切入路徑K2、進一步切削路徑K3和第一成形路徑K4移動刀頭60。如圖5所示，接近路徑Kl沿垂直于通道部件10的外表面13的方向向下延伸。接近路徑Kl的結(jié)束點定位在刀頭60的邊緣64接觸外表面13的位置的緊上方。如圖5所示，接近路徑Kl的結(jié)束點用作切入路徑K2的起始點，切入路徑K2沿相對于通道部件10的外表面13以預定角度(例如，10° )傾斜的切入方向向下延伸。切入路徑K2的結(jié)束點位于通道部件10內(nèi)。如圖5所示，切入路徑K2的結(jié)束點用作進一步切削路徑K3的起始點。進一步切削路徑K3沿著平行于通道部件10的外表面13的方向延伸，并沿著從刀頭60的基端65到邊緣64的方向延伸。進一步切削路徑K3的結(jié)束點用作第一成形路徑K4的起始點，并且第一成形路徑K4沿垂直于通道部件10的外表面13的方向向上延伸，如圖5所示。換句話說，第一成形路徑K4沿遠離通道部件10的外表面13的方向延伸。接下來，參照圖7-11描述采用突起形成裝置20形成散熱片12的方法。如圖7所示，用于形成散熱片12的方法包括切入步驟S1、進一步切削步驟S2和成形步驟S3。首先，在切入步驟SI中，突起形成裝置20如圖8所示沿著接近路徑Kl移動刀頭60，使得刀頭60的邊緣64變?yōu)樵谕ǖ啦考?0的外表面13附近。隨后，突起形成裝置20如圖9所示沿著切入路徑Κ2移動刀頭60，使得刀頭60的邊緣64插入通道部件10中。刀頭60的相對于外表面13的刃口角例如被設置為10°。接下來，在圖7中示出的進一步切削步驟S2中，突起形成裝置20如圖10所示沿著進一步切削路徑Κ3移動插入通道部件10中的刀頭60。因而，提供連接至通道部件10的線性切削部14 (突起部)。當?shù)额^60的邊緣64位于進一步切削路徑Κ3的結(jié)束點處時，切削部14沿著刀頭60的前刀面63延伸，并且不垂直于通道部件10的外表面13。接下來，在圖7中示出的成形步驟S3中，突起形成裝置20在保持刀頭60與切削部14接觸的情況下沿著第一成形路徑Κ4移動刀頭60，如圖11所示。在該步驟S3中，刀頭60的邊緣64在切削部14的基端部上滑動以彎曲基端部，使得切削部14形成為垂直于外表面13延伸的散熱片12。切削部14的基端部直接連接至外表面13。第一成形路徑Κ4從鄰近切削部14的基端部的位置開始。如上所述，第一實施例的突起形成裝置20包括刀頭60、χ-軸致動器40、y_軸致動器50和電子控制裝置70 。電子控制裝置70能夠操作X-軸致動器40的馬達44和y-軸致動器50的馬達53，從而沿著接近路徑K1、切入路徑K2、進一步切削路徑K3和第一成形路徑K4移動刀頭60。電子控制裝置70沿著切入路徑K2移動刀頭60，以便將刀頭60的切削部62插入通道部件10中。接下來，電子控制裝置70沿著進一步切削路徑K3移動插入通道部件10中的刀頭60，以提供連接至通道部件10的線性切削部14。隨后，電子控制裝置70在保持刀頭60與切削部14接觸的情況下沿著第一成形路徑K4移動刀頭60。因而，刀頭60的邊緣64在切削部14的基端部上滑動并使切削部14的基端部彎曲，從而切削部14可以形成為垂直于外表面13延伸的散熱片12。根據(jù)突起形成裝置20和采用突起形成裝置20的突起形成方法，可以通過切削加工形成垂直于通道部件10的外表面13延伸的散熱片12。因此，可以獲得具有大的冷卻能力的散熱片12。在第一實施例中，每個刀頭60的前刀面63具有從刀頭60的邊緣64延伸至基端65的凹槽66。因而，能夠限制切削部14沿刀頭60的寬度方向彎曲。因此，可以獲得具有大的冷卻能力的散熱片12。在第一實施例中，通道部件10可以具有冷卻介質(zhì)能夠從中流過的通道11。散熱片12可以通過通道部件10散發(fā)從冷卻介質(zhì)吸收的熱量。通道部件10可以用作熱交換器9。散熱片12可以用作熱交換器9中的散熱部。因此，可以獲得具有大的冷卻能力的熱交換器
9。散熱片12可以用作熱交換器9中的吸熱部。(第二實施例)將參照圖12描述根據(jù)本公開內(nèi)容的第二實施例的突起形成裝置。第二實施例的突起形成裝置包括能夠沿著第二成形路徑K5移動刀頭60的驅(qū)動部。第二成形路徑K5的起始點位于遠離切削部14 (突起部)的基端部的位置處，并位于切削部14的基端部和邊緣部之間，如圖12所示。第二成形路徑K5沿通過采用切削部14的基端部作為中心繪制的圓的周向方向延伸。換句話說，第二成形路徑K5沿與切削部14相交叉的方向延伸。當?shù)额^60沿著第二成形路徑K5移動時，切削部14的基端部被擠壓并彎曲，使得切削部14形成為垂直于通道部件10的外表面13延伸的散熱片12。在第二實施例中，可以獲得類似于第一實施例的效果的效果。此外，在第二實施例中，切削部14的基端部的曲率可以形成為平緩的。因此，能夠限制當切削部14向上彎曲和抬升時，切削部14從其基端部處斷裂。(第三實施例)將參照圖13描述根據(jù)本公開內(nèi)容的第三實施例的突起形成裝置的刀頭80。如圖13所示，刀頭80的前刀面81具有彎曲表面84，彎曲表面84沿遠離切削部14的方向從刀頭80的邊緣82向著刀頭80的基端83延伸。具體地，彎曲表面84從前刀面81向切削部14突出，并且彎曲表面84的一個端部位于邊緣82處以接觸切削部14。彎曲表面84的另一個端部遠離切削部14。在第三實施例中，可以獲得類似于第一實施例的效果的效果。此外，在第三實施例中，刀頭80和切削部14之間的接觸面積相對小，并且施加至切削部14的彎曲力矩可以形成為相對較小。因此，通過該切削加工獲得的切削部14可以被形成為是更加線性的，并且可以增強散熱片12(切削部)的冷卻能力。(第四實施例)將參照圖14描述根據(jù)本公開 內(nèi)容的突起形成裝置的刀頭90。如圖14所示，在第四實施例中，刀頭90的前刀面91具有臺階形表面94，臺階形表面94沿著遠離切削部14的方向從刀頭90的邊緣92向著刀頭90的基端93延伸。前刀面91的位于邊緣92和臺階形表面94之間的部分接觸切削部14，前刀面91的位于基端93和臺階形表面94的另一部分遠離切削部14。第四實施例中的效果類似于第三實施例中的效果。雖然已經(jīng)參照附圖、結(jié)合本公開內(nèi)容的優(yōu)選實施例充分地描述了本公開內(nèi)容，應當注意，多種變化和修改對本領域技術人員來說將是明顯的。例如，突起部可以形成在除通道部件10之外的被加工物體中。突起部可以用于除散熱片12之外的目的。通道部件10可以在非水平定位的情況下由虎鉗31保持。進一步切削路徑K3可以沿除平行于通道部件10的外表面13的方向之外的方向延伸。切入路徑K2的延伸方向可以以除10°之外的角度從外表面13傾斜。成形路徑可以沿除了垂直于通道部件10的外表面13之外的方向延伸。成形路徑可以沿著垂直于切削部14的直線延伸，或者可以沿著從切削部14傾斜的直線延伸。刀頭60、80、90沿其寬度方向的尺寸可以增大，并且該刀頭可以形成具有板狀形狀的突起部。攜帶刀頭60、80、90的致動器40、50不限于通過采用馬達旋轉(zhuǎn)驅(qū)動滾珠絲杠的致動器。另一種已知的致動器可以用作致動器40、50。換句話說，能夠沿平行于X軸方向和y軸方向的平面移動刀頭的致動器可以用作致動器40、50。代替兩個致動器40、50和電子控制裝置70，驅(qū)動部例如可以包括不需要電子控制的機械部件。在第一實施例中，前刀面63、81、91具有彼此平行的三個凹槽。在這里，凹槽的數(shù)量可以為一個、兩個或四個。而且，凹槽可以不彼此平行。前刀面63、81、91可以不包括凹槽。在第一實施例中，三個刀頭60、80、90彼此一體地連接?？商鎿Q地，一個、兩個或四個刀頭60、80、90可以彼此一體地連接。突起形成裝置可以被配置為通過采用單個刀頭60、80、90形成突起部。由多個刀頭60、80、90形成的切削工具67的數(shù)量可以等于或小于3，或者可以等于或大于5。一個切削工具67的刀頭60、80、90的邊緣64、82、92可以沿切削工具67的布置方向與另一個切削工具67的刀頭60、80、90的邊緣64、82、92重疊。本公開內(nèi)容不限于上述實施例，并且在不偏離本公開內(nèi)容的情況下在多種狀態(tài)下是可行的。本領域技術人員將容易想到附加優(yōu)點和修改。因而本公開內(nèi)容在其廣義方面不限于所示出和描述的具體細 節(jié)、代表性設備和說明性示例。
權利要求
1.一種突起形成裝置，包括: 保持將被加工的物體的保持部(31)； 具有能夠切削所述物體的切削部(62)的刀頭(60，80，90);和 能夠驅(qū)動刀頭(60，80，90)的驅(qū)動部(40，50，70)，其中 刀頭出0，80，90)能夠沿著與所述物體的外表面相交叉的切入路徑移動，以便將刀頭(60，80，90)的切削部(62)插入所述物體中， 插入所述物體中的切削部￠2)能夠沿著平行于所述物體的所述外表面的進一步切削路徑移動，以提供被切削成線性形狀并連接至所述物體的突起部，并且 刀頭出0，80，90)在沿著預定成形路徑移動的同時連續(xù)地接觸突起部，使得突起部垂直于所述物體的所述外表面延伸。
2.根據(jù)權利要求1所述的突起形成裝置，其中 所述成形路徑從鄰近突起部的基端部的位置開始， 所述成形路徑沿遠離所述物體的所述外表面的方向延伸，并且 在刀頭沿著所述成形路徑移動時，刀頭在突起部上滑動并使突起部彎曲。
3.根據(jù)權利要求1所述的突起形成裝置，其中 所述成形路徑從遠離突起部的基端部并位于突起部的基端部和邊緣部之間的位置開 始， 所述成形路徑沿與突起部相交叉的方向延伸，并且 在刀頭沿著所述成形路徑移動時，刀頭擠壓突起部并使突起部彎曲。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的突起形成裝置，其中 刀頭具有前刀面(81，91)，該前刀面具有彎曲表面(84)和臺階形表面(94)中的一個，并且 彎曲表面(84)和臺階形表面(94)中的所述一個沿遠離突起部的方向從刀頭的邊緣(82，92)向著該刀頭的基端(83，93)延伸。
5.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的突起形成裝置，其中刀頭具有包括凹槽￠6)的前刀面(63，81，91)，凹槽(66)從該刀頭的邊緣(64，82，92)向著該刀頭的基端(65，83，93)延伸。
6.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的突起形成裝置，其中突起部用作散發(fā)所述物體的熱量的散熱片。
7.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的突起形成裝置，其中突起部用作熱交換器中的散熱部或吸熱部。
8.一種用于形成突起部的方法，所述突起部垂直于將被加工的物體的外表面延伸，該方法包括下述步驟: 沿著與所述物體的外表面相交叉的切入路徑移動刀頭出0，80，90)，以便將刀頭(60，.80，90)的切削部(62)插入所述物體中； 沿著平行于所述物體的所述外表面的進一步切削路徑進一步移動插入所述物體中的切削部(62)，以形成被切削成線性形狀并連接至所述物體的突起部；以及 在保持刀頭出0，80，90)與突起部接觸的同時沿著預定成形路徑進一步移動刀頭(60，.80，90)。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于形成突起部的方法，其中 所述成形路徑從鄰近突起部的基端部的位置開始， 所述成形路徑沿遠離所述物體的所述外表面的方向延伸，并且 在刀頭沿著所述成形路徑移動時，刀頭在突起部上滑動并使突起部彎曲。
10.根據(jù)權利要求8所述的用于形成突起部的方法，其中 所述成形路徑從遠離突起部的基端部并位于突起部的基端部和邊緣部之間的位置開始， 所述成形路徑沿與突起部相交叉的方向延伸，并且 在刀頭沿著所述成形路徑移動時，刀頭擠壓突起部并使突起部彎曲。
11.根據(jù)權利要求8-10中任一項所述的用于形成突起部的方法，其中突起部用作散發(fā)所述物體的熱量的散熱片。
12.根據(jù)權利要求8-10中任一項所述的用于形成突起部的方法，其中突起部用作熱交換器中的散熱部或吸熱部。`
全文摘要
本發(fā)明公開了一種突起形成裝置，包括保持將被加工的物體的保持部(31)、具有能夠切削所述物體的切削部(62)的刀頭(60，80，90)、和能夠驅(qū)動刀頭的驅(qū)動部(40，50，70)。刀頭能夠沿著與所述物體的外表面相交叉的路徑移動，以便將刀頭的切削部(62)插入所述物體中。切削部(62)能夠沿著平行于所述物體的所述外表面的進一步切削路徑移動，以提供被切削成線性形狀并連接至所述物體的突起部。刀頭在沿著預定成形路徑移動時連續(xù)地接觸突起部，使得突起部垂直于所述物體的所述外表面延伸。
文檔編號B23P15/26GK103240577SQ20131003875
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權日2012年2月1日
發(fā)明者大坪秀正, 下谷昌宏, 早川良信, 竹下賢吾 申請人:株式會社電裝