论文部分内容阅读
散热带是散热器中最重要的散热零件,其制造质量对散热性能有非常重要的影响。轧波刀是散热带成形的重要部件,其精度是保证散热带波形及几何参数与加工精度一致性的关键因素,长期以来由于轧波刀设计缺少科学理论的支撑,导致加工散热带精度不高,因此,开展散热带成形机理分析与轧波刀优化设计研究具有重要现实意义,本文采用有限元分析方法模拟散热带轧波成形过程,为提高散热带成形精度和轧波刀设计提供了一定的理论基础和依据,主要完成了以下工作:1、介绍了有限元技术及散热带结构,分析了散热带结构参数对散热性能的影响;介绍轧波刀设计的研究状况,并指出了目前轧波刀设计存在的问题。2、介绍了散热带加工设备与加工工艺,对金属塑性成形机理以及散热带轧波成形过程进行了分析。3、运用有限元分析软件Ansys Workbench建立轧波刀与铝合金箔片啮合计算模型模拟了散热带轧波成形过程,并对散热带成形过程中铝箔应力、应变以及轧波刀齿顶圆弧应力分布状况进行研究和分析,研究结果表明:轧波刀刀齿顶部圆弧与铝合金箔片脱离接触过程中产生挤压、滑动是散热带成形后波峰圆弧半径变大以及波形不对称的主要原因。4、研究了摩擦系数对散热带成形后残余应力大小的影响关系,选取有利于散热带成形的摩擦条件对轧波刀展开结构优化设计,并对刀具结构优化前后轧波过程进行数值模拟对比分析,分析结果表明:优化后刀具在波形成形结束后与铝合金箔片接触时间为0.005s,较优化前减少了54%,波形左右两侧残余应力不对称长度从5个缩短为2个网格长度,较优化前残余应力分布不对称长度下降了60%,散热带波形两侧塑性变形对称性得到有效改善。5、对轧波刀结构优化设计方案进行了试验验证,试验结果表明:优化后刀具轧波成形的散热带波形对称性、圆弧半径大小精度都有较大提高,加工精度能够满足市场需求,验证了优化方案与分析方法的正确性。