一种冲压成型电子元件水冷板论文和设计-黄万鹏

全文摘要

一种冲压成型电子元件水冷板，包括底板、盖板、内翅片以及进出水口，具体结构和连接关系为：所述底板和盖板组成一个密封腔体，并在腔体边缘开有进出水口，供冷却介质进出腔体，腔体内部设有翅片，底板底部冲出凸台作为电子元件热接触面，同时底板上冲有筋条，筋条起到形成流道导流和加强结构的作用，盖板为平板式或冲压结构，底板、内翅片和盖板为钎焊式或组合式，在水冷板上开有固定电子元件的安装孔。本实用新型具有比现有工艺产品质量轻40％‑65％、冲压模具费用比现有工艺模具低、冲压加工效率高于现有工艺、制造成本低于现有工艺的优势。

主设计要求

1.一种冲压成型电子元件水冷板，包括底板、盖板、内翅片以及进出水口，其特征在于，具体结构和连接关系为：所述底板和盖板组成一个密封腔体，并在腔体边缘开有进出水口，腔体内部设有翅片，底板底部冲有凸台作为电子元件热接触面，同时底板上冲有筋条，在水冷板上开有固定电子元件的安装孔。

设计方案

2.根据权利要求1所述的冲压成型电子元件水冷板，其特征在于，所述盖板为平板式或冲压结构。

3.根据权利要求1所述的冲压成型电子元件水冷板，其特征在于，所述内翅片为矩形波、正弦波、三角波。

4.根据权利要求1所述的冲压成型电子元件水冷板，其特征在于，所述底板和内翅片为钎焊结构或组合式结构。

5.根据权利要求1所述的冲压成型电子元件水冷板，其特征在于，所述底板、内翅片和盖板为钎焊式或组合式结构。

6.根据权利要求1所述的冲压成型电子元件水冷板，其特征在于，所述底板上冲压有不同高度的第一热接触面凸台、第二热接触面凸台、第三热接触面凸台、第四热接触面凸台、第五热接触面凸台和第六热接触面凸台。

7.根据权利要求1所述的冲压成型电子元件水冷板，其特征在于，所述底板内有第一内翅片和第二内翅片以及第二筋条，第一内翅片对应着第二热接触面凸台，第二内翅片对应着第四热接触面凸台。

8.根据权利要求1所述的冲压成型电子元件水冷板，其特征在于，所述底板、内翅片材质为铜、铝，所述盖板材质为铜、铝或塑料。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电子元件散热装置，特别涉及计算机、服务器、网络设备等高功率电子设备的冷却部件，具体是一种冲压成型电子元件水冷板。

背景技术

随着大功率电子元器件的出现和超高集成度电子元器件向高速、高频和高功率化方向发展，电子元器件的发热量越来越大，热流密度和表面温度越来越高，影响了器件的可靠性和使用寿命，对散热提出了更高的要求。水冷散热技术作为一种高效的散热方式在电子设备中的应用越来越广泛，水冷板是水冷散热系统的关键部件，水冷板的设计制造工艺决定了散热效率、可靠性、经济性等指标。目前水冷板加工工艺主要有挤压成型、铸造成型、铣削成型，这三种加工工艺做出来的水冷板壁厚大、质量重、耗材多、成本高；且挤压模具和铸造模具费用高，铣削加工时间长。

中国专利201721171741.1公布了一种挤压铝型材水冷板，使用型材作为水冷板，虽然加工制造方便，但是限于挤压工艺，型材壁厚很大，造成水冷板体积大，质量重，不利于轻量化设计。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有电子元件水冷板的质量大、成本高的问题，提供一种冲压成型电子元件水冷板。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种冲压成型电子元件水冷板，包括底板、盖板、内翅片以及进出水口，具体结构和连接关系为：所述底板和盖板组成一个密封腔体，并在腔体边缘开有进出水口，供冷却介质进出腔体，腔体内部设有翅片，以增加换热面积强化冷却能力，底板底部冲有凸台作为电子元件热接触面，为了减轻水冷板重量，底板采用冲压成型结构，同时底板上冲有筋条，筋条起到形成流道导流和加强结构的作用，为了固定电子元件，在水冷板上开有固定电子元件的安装孔。

所述盖板为平板式或冲压结构。

所述内翅片为矩形波、正弦波、三角波。

所述底板和内翅片钎焊结构或组合式结构。

所述底板、内翅片和盖板为钎焊式或组合式结构。

所述底板、内翅片材质为铜或铝或其结合。

所述盖板材质为铜、铝或塑料或其结合。

工作原理及过程：

冲压成型电子元件水冷板的底板底部热接触面吸收来自电子元件散发的热量，热量传递到水冷板底板内部、内翅片和盖板，腔体内低温冷却介质受热升温，通过水泵循环带走高温冷却介质，从而实现冷却电子元件的作用，确保电子元件在一定温度内正常运行。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在实现相同功能的情况下质量比现有工艺制造的产品轻40％-65％；冲压模具费用比现有工艺低；冲压加工效率高于现有工艺；制造成本低于现有工艺。

附图说明

图1是本实用新型所述冲压成型电子元件水冷板的结构示意图。

图2是本实用新型所述冲压成型电子元件水冷板的底板底部结构示意图。

图3是本实用新型所述冲压成型电子元件水冷板的底板内部结构示意图。

图中标记为：底板1、盖板2、进水口3、出水口4、第一热接触面凸台5、第二热接触面凸台6、第三热接触面凸台7、第四热接触面凸台8、第五热接触面凸台9、第六热接触面凸台10、安装孔11、第一筋条12、第一内翅片13、第二内翅片14、第二筋条15。

具体实施方式

以下通过实施例对本实用新型的技术构成作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型所述冲压成型电子元件水冷板，包括底板1、盖板2、第一内翅片13、第二内翅片14、进水口3以及出水口4，具体结构和连接关系为：所述底板1和盖板2组成一个密封腔体，并在腔体边缘开有进水口3以及出水口4，供冷却介质进出腔体，冷却介质从进水口3流入内腔，吸收来自电子元件的热量，从出水口4流出，从而实现冷却电子元件的作用，保证其在正常温度范围内工作。

所述密封腔体内部设有第一内翅片13和第二内翅片14，以增加换热面积强化冷却能力，底板1底部冲有第一热接触面凸台5、第二热接触面凸台6、第三热接触面凸台7、第四热接触面凸台8、第五热接触面凸台9和第六热接触面凸台10作为电子元件热接触面，为了减轻水冷板重量，底板1采用冲压成型结构，同时底板1上冲有第一筋条12和第二筋条15，筋条起到形成流道导流和加强结构的作用，为了固定电子元件，在水冷板上开有固定电子元件的安装孔11。

所述底板1与盖板2的连接形式不限于钎焊，亦可以用螺栓或者卡扣方式进行连接组合，此时，需要额外增加密封圈，防止冷却介质从连接处泄露。用非钎焊式连接的盖板材料为铜、铝或非金属材料。

如图2所示，所述底板1通过冲压成型工艺制造而成。考虑到不同电子元件共用一个水冷板，且各个电子元件的热接触面不是在同一水平面上，通过冲压成型工艺能方便的在底板上冲压出不同高度的第一热接触面凸台5、第二热接触面凸台6、第三热接触面凸台7、第四热接触面凸台8、第五热接触面凸台9和第六热接触面凸台10，分别对应不同形状的电子元件热接触面；同时为了兼顾底板材料薄强度低的问题以及其他设计要求，在底板1上冲出相应的第一筋条12。为了安装需要，开有相应的安装孔11。并在底板1边缘开有进水孔3和出水口4。通过冲压成型工艺，容易获得不同高度、形状的复杂表面，成型材料薄、生产率高、加工成本低。冲压工艺远优于挤压工艺，或铸造工艺，或铣削工艺加工等其他加工成型工艺。

如图3所示，底板1内部的作用主要是给冷却介质提供一个高效的换热空间。底板1内有第一内翅片13和第二内翅片14以及第二筋条15。第一内翅片13对应着第二热接触面凸台6，第二内翅片14对应着第四热接触面凸台8，内翅片主要起到增加换热表面积强化换热的作用，能快速高效的把来自电子元件的热量传导给冷却介质，同时起到提高水冷板结构强度的作用，尤其是与盖板钎焊成一体。内翅片的结构有但不限于矩形波、正弦波、三角波；视散热要求，有的水冷板内腔没有布置内翅片，有的仅在高散热电子元件的热接触面背部布置，如第二热接触面凸台6和第四热接触面凸台8，有的整个内腔都布满内翅片。第二筋条15是为了优化水流分布均匀性而设计的，视水流分布情况做数量加减，筋条顶部与盖板贴合，所以筋条同时起到承压作用，尤其是与盖板钎焊成一体。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者等同替换，应当视为在本实用新型保护的范围。

设计图

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