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散热器主片及芯体总成和散热器总成

2021-02-19 19:31:53

散热器主片及芯体总成和散热器总成

  技术领域

  本实用新型涉及汽车散热器技术领域,特别涉及一种散热器主片。同时,本实用新型还涉及一种应用有该散热器主片的芯体总成。另外,本实用新型还涉及一种装设有该芯体总成的散热器总成。

  背景技术

  散热器是汽车发动机冷却系统的重要换热部件,其主要作用是对发动机进行冷却,以保证发动机的工作温度始终处于最佳状态。散热器的工作原理是利用对流的空气来冷却被发动机高温零件加热过的发动机冷却液。其性能的好坏直接影响到汽车发动机的性能好坏,进而影响到汽车的动力性、经济性、排放性等。

  散热器主要由左水室、右水室、芯体总成装配而成,其中芯体总成作为散热器的核心部件,其一中示例性结构如说明书附图1至3中所示,包括主板1、扁管2、边板3,主板1与扁管2主要是通过钎焊炉进行钎焊连接,主板1与水室是扣压密封连接,以可使散热器腔体内部保持密封。由于芯体总成是采用钎焊工艺制造出来的一种薄壁结构的零件,与其它汽车零件相比,它工作条件恶劣,自身强度低。尤其是集成型散热器,主板1与扁管2相交的R角处壁厚差异大,在冷热应力作用下容易开裂而导致散热器泄漏失效。

  目前市场上为解决泄漏问题主要采用如下方案:一是使用多个加强卡夹安装到扁管上,提高产品强度,但是增加加强卡夹,不仅增加了生产工序费时费力影响生产节拍而且增加了产品成本;二是通过增加扁管厚度提高主片本体与扁管连接的可靠性,此方案直接导致生产成本的上升,同时主板结构合理与否直接影响产品可靠性。

  实用新型内容

  有鉴于此,本实用新型旨在提出一种散热器主片,以可有效减小主片本体与散热管相交处的壁厚差异,从而可降低相交处的开裂问题发生。

  为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

  一种散热器主片,包括用于连接水室和散热管的主片本体,于所述主片本体上构造有沿所述主片本体长度方向延伸设置、并朝向所述水室方向突出的隆起部,于所述隆起部上成型有相对于所述隆起部向下凹陷的安装平台,于所述安装平台上间隔地形成有供所述散热管通过的多个贯通孔,且于所述安装平台与所述隆起部的相交处构造有应力缓和部,所述应力缓和部具有沿所述隆起部向下延伸的、且与所述安装平台连接的衔接段,所述贯通孔的至少部分边缘设于所述衔接段上,而构成与所述散热管连接处的所述主片本体壁厚值的减小。

  进一步的,所述应力缓和部还包括成型于所述安装平台上、并沿所述衔接段于远离所述水室方向延伸设置的棱边,因所述散热管于所述主片本体的安装,而构成所述棱边与所述散热管外壁的贴合。

  进一步的,所述棱边的厚度为0.24~0.7mm。

  进一步的,所述贯通孔为长条孔,且所述长条孔的长边沿所述主片本体的宽度方向布置。

  进一步的,所述贯通孔于所述主片本体纵截面上的投影轮廓呈喇叭状。

  进一步的,所述安装平台下凹的深度小于所述隆起部的高度。

  进一步的,于所述主片本体的周向围合成型有可与所述水室扣合连接的咬合翻边,于所述咬合翻边上间隔的形成有多个呈长城齿状的咬合齿。

  进一步的,于所述主片本体长度方向的两端构造有与所述咬合翻边弯折方向相反的卡接翻边,所述卡接翻边的自由端呈外扩状。

  相对于现有技术,本实用新型具有以下优势:

  (1)本实用新型所述的散热器主片,通过设置在隆起部上向下凹陷的安装平台,及安装平台与隆起部的相交处构造有应力缓和部,并通过应力缓和部上的衔接段,可减小与散热管连接处的主片本体的壁厚值,从而可有效减小散热管与主片本体相交处焊接后的壁厚差异,同时可增大散热管与主片本体连接的有效长度,进而可有效解决开裂问题,并有着较好的实用性。

  (2)通过沿衔接段向下延伸成型的棱边,可有利于增大散热管与主片本体的连接强度。

  (3)通过棱边的厚度值以便于反映出散热管与主片本体焊接后的壁厚差。

  (4)贯通孔于主片本体纵截面上的投影轮廓呈喇叭状,以在散热管安装于贯通孔后,有利于钎料的填充,从而可增强焊接强度。

  (5)设置的咬合翻边以便于主片本体与水室扣合压装连接,设置的呈长城齿状的咬合齿,以便于主片本体的成型,并且可有效避免主片本体与水室扣合压装时应力集中而造成的撕裂。

  (6)设置的卡接翻边及呈外扩状的自由端,以有利于边板于卡接翻边内的卡装连接。

  此外,本实用新型的另一目的在于提出一种芯体总成,所述芯体总成包括相对布置的如上所述的散热器主片,于两个所述散热器主片的对应的两端连接有边板,于对应的所述贯通孔中对应插装并焊接有多个所述散热管,以可形成用于冷却剂流通的通道。

  同时,本实用新型还提出一种散热器总成,于所述左水室和所述右水室之间装设有如上所述的芯体总成,且所述左水室和所述右水室分别扣合连接于相对的两个所述主片本体上,并于所述左水室与对应连接的所述主片本体之间和所述右水室与对应连接的所述主片本体之间均装设有密封件。

  本实用新型的芯体总成和散热器总成与如上所述的散热器主片相对于现有技术具有相同的有益效果,在此不再赘述。

  附图说明

  构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

  图1为现有技术中的芯体总成的结构示意图;

  图2为现有技术中的芯体总成的右视图;

  图3为图2的A-A剖视图;

  图4为本实用新型实施例一所述的主片本体的结构示意图;

  图5为图4的B-B剖视图;

  图6为图4的C-C剖视图;

  图7为图4的D-D剖视图

  附图标记说明:

  1-主板,2-扁管,3-边板,4-扁管孔成型凸台;

  10-主片本体,20-散热管;

  101-隆起部,102-安装平台,103-衔接段,104-棱边,105-咬合翻边,106-咬合齿,107-卡接翻边,108-贯通孔;

  D1-改进前的壁厚值,D2-改进后的壁厚值,L1-改进前的连接有效长度,L2-改进后的连接有效长度,d-散热管壁厚。

  具体实施方式

  需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

  在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

  另外,需要说明的是,说明书附图中的图1至图3为现有技术中的芯体总成的结构示意图,其具体的描述可见背景技术中的描述,在此不再详述。

  下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

  实施例一

  本实施例涉及一种散热器主片,包括用于连接水室和散热管20的主片本体10,该散热器主片的一种示例性结构如图4所示,于主片本体10上构造有朝向水室方向突出的隆起部101,该隆起部101沿主片本体10的长度方向延伸设置,于隆起部101上构造有相对于隆起部101向下凹陷的安装平台102,该安装平台102上间隔地形成有供散热管20通过插接的多个贯通孔108,且于安装平台102与隆起部101的相交处构造有应力缓和部,该应力缓和部具有沿隆起部101向下延伸的、且与安装平台102连接的衔接段103,前述的贯通孔108的至少部分边缘设于此衔接段103上,以可减小与散热管20连接处的主片本体10的壁厚值。

  本实施例的散热器主片通过设置的应力缓和部及应力缓和部上的衔接段103,可缓和散热管20与主片本体10相交处承受的应力,并有效减小相交处的应力集中,从而可提高冷热循环试验的耐久性,进而减少冷热应力作用引起的开裂现象的发生。其中,为了散热器主片与水室的连接,如图4中所示,于主片本体10上成型有水室扣合连接的咬合翻边105,并于咬合翻边105上间隔的形成有多个呈长城齿状的咬合齿106,该结构便于主片本体10的成型,且可有效避免主片本体10与水室扣合压装时因应力集中而造成主片本体10的撕裂。而为了便于与芯体总成中的边板3进行卡装连接,于主片本体10长度方向的两端构造有与咬合翻边105弯折方向相反的卡接翻边107,该卡接翻边107的自由端呈外扩状,以便于边板3可顺利插装与卡接翻边107内。

  本实施例中,由图4结合图5和图6所示,隆起部101与安装平台102成型后于主片本体10的横截面上的投影轮廓呈倒置“U”形状的过渡结构,前述的应力缓和部被设置于该过渡结构上。如图5和图6中所示,应力缓和部包括沿隆起部101弯曲向下延伸的、且与安装平台102连接的衔接段103,并且前述的贯通孔108的至少部分边缘设于该衔接段103上,从而使得与散热管20连接处的主片本体10的壁厚值的减小。

  具体结构上,本实施例的贯通孔108为匹配于散热管20的形状,优选设置成的长条孔,该长条孔的长度方向的两端的边缘设于衔接段103上。当然长条孔的全部边缘亦可设置在衔接段103上,只是加工成型较困难。

  另外,本实施例中所述的主片本体10与现有技术中的主板1有些结构相似,而为了便于区分改进前和改进后的结构状态不同而定义为不同的名称。另外,本实施例所述的扁管孔成型凸台4与安装平台102指的是相同的位置,只是成型方向截然不同,仅为了便于对此结构的描述进行区分。此外,本实施例中的散热管20可采用现有技术中的扁管2,而对应的贯通孔108的截面形状为长条孔形,当然贯通孔108的截面形状亦可采用不同于长条孔形的其他形状,只需使得散热管20的截面形状匹配于贯通孔108的形状设置即可。

  继续参照图5和图6所示,应力缓和部还包括成型与安装平台102上、并沿衔接段103于远离水室方向延伸设置的棱边104,也即是棱边104成型在贯通孔108的部分边缘上,从而有利于增强散热管20于主片本体10的连接强度。另外,结合下述结构的贯通孔108,也即是具有于主片本体10纵截面上的投影轮廓呈喇叭状的结构,更有利于钎料的填充,从而可增强焊接强度。此外,成型的棱边104可直接反映出主片本体10与散热管20之间的壁厚差异,本实施例中该棱边104的厚度为0.24~0.7mm,也即是图6中所示出的D2尺寸。此外,需说明的是,R角过渡结构的弧度半径可至少为1mm,此弧度半径以能够冲压成型即可。

  具体的,为了便于清楚的说明,下面以壁厚为1.5mm的铝板冲压成主片主体,该主片主体与壁厚为d=0.24mm散热管20进行插装焊接为例详细说明。当采用图3中的结构形式时,壁厚值D1=2.56mm,而当采用图6中的结构形式时,D=0.7mm,通过采用本实施中所述的隆起部101成型方向以及安装平台102的成型方向和贯通孔108的成型结构,并对比于图3和图6中所示出的D1和D2,使得R角过渡结构处的壁厚由2.56mm减小到0.7mm,此结构大幅度的减小了主片本体10与散热管20的壁厚差异,从而可有效解决因壁厚差异大引起应力集中而开裂的问题。

  当然,除了上述中的减小壁厚差异的结构形式外,还可采用厚度不均的散热管20,也即是散热管20两端连接主片本体10处的壁厚大于中间部位的壁厚,从而实现减小主片本体10与散热管20之间的壁厚差异,只是该结构相对于散热管20而言,其成型加工较困难,并且使得散热管20的成本增加。

  另外,本实施例中的贯通孔108为成型在安装平台102上的长条孔,且长条孔的长边沿主片主体的宽度方向布置,并且该贯通孔108于主片本体10纵截面上的投影轮廓呈喇叭状,其结构可参看图7中所示。此外本实施例安装平台102的成型方向及贯通孔108的成型结构,使得散热管20与主片本体10的连接有效长度大幅度增加,也即是图7中所示的L2尺寸值。

  现仍以上述的壁厚为1.5mm的铝板冲压成主片主体,与壁厚为d=0.24mm散热管20进行插装焊接为例进行说明,对比于图3和图7,通过使用壁厚为1.5mm的铝板冲压时,采用图3的结构形式,连接的有效长度为L1=1.2mm,而当采用图7的结构形式时,主片本体10与扁管2连接的有效长度达到L2=2.2mm以上,相比于传统的落料及刺破形式,连接的有效长度增长接近一倍,从而有效提高散热管20与主片本体10的连接强度。

  此外,需要说明的是本实施例的安装平台102下凹的深度小于隆起部101的高度,从而在相对的两个主片本体10之间距离一定时,可使得散热管20的长度尺寸基本可保持不变,进而不会增加生产成本。本实施例散热器主片,通过在在隆起部101上向下冲压成型的安装平台102,以及成型在隆起部101和安装平台102相交处的应力缓和部,相比于传统的扁管孔成型凸台4向上冲压成型,可大幅度减小散热管20与主片本体10相交处焊接后的壁厚差异,同时可增大散热管20与主片本体10连接的有效长度,从而可有效解决开裂问题,并有着较好的实用性。

  实施例二

  本实施例涉及一种芯体总成,该芯体总成包括相对布置的如实施例一所述的散热器主片,于两个散热器主片的对应的两端连接有边板3,于两个散热器主片上对应插装并焊接有多个散热管20,以可形成用于冷却剂流通的通道。本实施例的芯体总成通过应用实施例一的散热器主片,可有效减小主片本体10与散热管20之间的开裂,并可大大提高芯体总成的质量。

  同时,本实施例还涉及一种散热器总成,包括左水室和右水室,于左水室和右水室之间装设有如上所述的芯体总成,且左水室和右水室分别扣合连接于相对的两个主片本体10上,并于左水室与对应连接的主片本体10之间和右水室与对应连接的主片本体10之间均装设有密封件。在此需要说明的是,密封件可优选为密封圈,另外,散热器总成除了上述的结构布置形式外,还可为现有技术中的其他布置形式,比如水室的布置可为上下布置等,也即是散热器总成的结构中以能够匹配实施例一的主片本体10的安装。

  本实施例的散热器总成通过装设上述的芯体总成,不仅不会增加生产成本,而且可大大提升产品的生产效率。

  以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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