一款CPU散熱片模具的設計

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1、《鋁加工》2009年第6期總第191期技術工程一款CPU散熱片模具的設計121楊輝，李斌，胡英豪（1.河南科技學院，河南新鄉(xiāng)453003；2.新鄉(xiāng)市高級技工學校，河南新鄉(xiāng)453000）摘要：通過對一款典型工業(yè)散熱片模具的設計描述，介紹復雜分流組合模具設計在實踐中的應用及其效果。關鍵詞：金屬材料；鋁合金；型材；分流孔；工作帶中圖分類號：TG372文獻標識碼：A文章編號：1005-4898（2009）06-0040-06近幾年來，隨著計算機CPU集成度和性能的因為本設計的擠壓材料為6063鋁合金，所需要的不斷提高，CPU的能耗越來越大，表面熱流密度單位擠壓力遠超過了3000MPa，所以冷

2、擠壓工藝急劇增加，這必然降低芯片的性能和壽命，也影不合適。溫擠壓中被加熱后的金屬坯料的變形抗響系統(tǒng)運行的可靠性，因此改善CPU散熱器的性力比冷擠壓要小，因此可顯著減小擠壓時模具所能成為解決這一問題的最主要途徑。CPU散熱器受的壓力；并可應用于擠壓難加工材料；顯著提主要是通過鋁合金擠壓制造的，由于鋁合金的導高材料擠壓變形程度，以至減少工序和中間處理熱性能較好，各種類型的鋁合金散熱器型材被廣次數(shù)。但是溫擠壓的表面質量和尺寸精度不高，泛地應用在電器、機械等行業(yè)中。合理的工模具用在這里也不合適。熱擠壓可使材料變形抗力降結構是實現(xiàn)任何一種擠壓工藝過程的基礎，合理低，從而降低了對模具的材料和積壓

3、設備的要求，的工模具設計能大大的提高產品的表面質量及模使固定資產投資大大減少。熱擠壓的表面質量和具的使用壽命。尺寸精度較模鍛高，而且具有良好的力學性能。在相同的條件下擠壓同一種金屬材料，采用1擠壓產品的材料選擇及工藝分析正擠壓、反擠壓和復合擠壓所需要的擠壓力各不1.1擠壓產品的材料選擇相同。一般情況下反擠壓力比正擠壓力大，復合經過認真比較，選擇鋁鎂硅系鋁合金中的擠壓力略小于單向正擠壓力或單向反擠壓力。反6063號合金，其特點是擠壓性能良好，可擠壓截擠壓時，擠壓件的壁厚越小，則所需要的單位擠面形狀復雜的薄壁零件，耐蝕性好，表面處理性壓力就越大。但壁厚小到一定程度的數(shù)值后，單能良好。位擠

4、壓力會急劇升高。而正擠壓不存在這樣的問1.2成形工藝的分析及選擇題。在本設計中，擠壓產品為CPU散熱器，產品擠壓件的工藝性對擠壓件的質量、模具壽命上面主要部位為薄壁結構，經過綜合考慮，在本和生產率影響很大。文的設計中選用正擠壓。冷擠壓是少切削和無切削工藝，節(jié)約原材料，1.3擠壓件的結構分析及各個要素對其影響生產率高、精度高，但是冷擠壓需要的變形抗力擠壓件截面過度處必須設計成圓角，并給出大，尤其冷擠壓較硬的金屬材料時，所需要的變適當半徑。圓角半徑越小，金屬材料在此處的流形力更大。當變形抗力大到超過模具材料允許的動性就越差，也就越難充滿模具型腔，還會使熱強度時，就造成模具的破壞。目前一般

5、模具材料擠壓模型腔的相應部位嚴重磨損。熱擠壓時在圓在冷擠壓時允許的單位擠壓力為2500～3000MPa。角半徑過小處，由于應力集中會產生裂縫，以致作者簡介：楊輝（1978～），男，河南南陽人，碩士研究生，河南科技學院機電學院教師。收稿日期：2008－11－16·40·楊輝，等：一款CPU散熱片模具的設計技術工程熱擠壓模型腔破裂。所以，在保證產品零件要求1.5擠壓機噸位的選擇的前提下，熱擠壓件的圓角半徑應盡量取大。擠壓比是以數(shù)值表示模具實現(xiàn)擠壓的難易,一金屬坯料隨著加熱溫度的升高，其強度極限般來說擠壓比10~150之間是可以適用的。擠壓比降低，塑性提高。所以為了降低擠壓力，擠壓溫低于1

6、0，產品機械性能低;反之擠壓比過高,產品度總是越高越好。加熱到150～200℃復合擠壓時，容易出現(xiàn)表面粗糙或角度偏差等缺陷。實心型材擠壓力可比室溫時減少10%；加熱到100～200℃反常推薦擠壓比在30左右,中空型材在45左右,特擠壓時，擠壓力可比室溫時減少20%～40%。一般別是硬鋁合金擠壓比希望在20～30之間。為了選情況下，低溫擠壓可減少變形抗力15%，中溫及擇合適的設備，擬訂合理的工藝，設計先進而合高溫擠壓的變形抗力可減少到室溫時的25％～50％。理的模具和工具等，都必須精確的計算擠壓比的有色金屬溫擠壓時，加熱溫度對擠壓力的影響，大小。根據公式（1－1）計算出擠壓比r為：也是

7、很明顯的。對純鋁，如將室溫20℃時的擠壓Ar=0（1-1）力設為100%，那么在150℃時的擠壓力為59%，A12200℃時的擠壓力為41%。式中，A0———擠壓筒的斷面面積，mm；21.4擠壓件的尺寸分析A1———擠壓產品的截面面積，mm。擠壓件的尺寸及偏差是由模具、擠壓設備和欲確定擠壓筒的斷面面積，首先需要確定擠其他有關工藝因素決定的。其中受模具尺寸變化壓筒的內徑，擠壓筒的內徑可用公式（1－2）確定：的影響很大，而影響模具尺寸變化的原因有模具Dzw=(