?壓鑄散熱片因結(jié)構(gòu)多為薄壁、多筋條（ fins ），在生產(chǎn)過程中易因金屬流動(dòng)不均、冷卻應(yīng)力、模具設(shè)計(jì)不合理等原因產(chǎn)生變形（如翹曲、彎曲、扭曲），直接影響裝配精度和散熱效率。以下從模具設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)、材料選擇、后處理等方面，詳細(xì)介紹減少變形的關(guān)鍵措施：
一、優(yōu)化模具設(shè)計(jì)，從源頭控制應(yīng)力
模具是決定壓鑄件形狀和應(yīng)力分布的核心，合理設(shè)計(jì)可顯著減少變形：
優(yōu)化型腔與型芯結(jié)構(gòu)
壁厚均勻化：散熱片的筋條、基板厚度差異過大會(huì)導(dǎo)致冷卻速度不同，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。設(shè)計(jì)時(shí)需盡量保證壁厚一致（允許誤差≤10%），若需局部加厚（如安裝孔），應(yīng)通過漸變過渡（坡度≤15°）減少應(yīng)力集中。
筋條布局對(duì)稱：多組散熱筋應(yīng)沿基板中心對(duì)稱分布，避免單側(cè)密集或長度差異過大（如左右筋條數(shù)量、高度一致），防止冷卻時(shí)因收縮不均導(dǎo)致翹曲。
增加加強(qiáng)筋：在基板邊緣或薄弱區(qū)域增設(shè)橫向加強(qiáng)筋（截面呈 T 型或 L 型），提高整體剛性，抑制變形（尤其針對(duì)大面積薄壁基板，加強(qiáng)筋間距建議≤50mm）。
合理設(shè)計(jì)澆口與溢流系統(tǒng)
澆口位置與數(shù)量：采用中心對(duì)稱澆口（如中心直澆口、環(huán)形澆口），使金屬液從中心向四周均勻填充，避免單側(cè)沖擊導(dǎo)致的流動(dòng)不均；對(duì)于大型散熱片，可采用多澆口（2-4 個(gè)，對(duì)稱分布），確保各區(qū)域填充速度一致。
溢流槽與排氣槽：在筋條末端、拐角等易卷氣位置設(shè)置溢流槽（容積為該區(qū)域金屬量的 1.5-2 倍），同時(shí)開設(shè)排氣槽（深度 0.05-0.1mm，寬度 5-10mm），減少氣孔和收縮缺陷，避免因局部組織疏松導(dǎo)致的變形。
優(yōu)化模具冷卻系統(tǒng)
均勻布水：在模具型腔和型芯內(nèi)開設(shè)冷卻水道，確保與散熱片各部位的距離一致（通常 15-25mm），通水流量均勻（溫差≤5℃），避免局部冷卻過快或過慢。例如，筋條密集區(qū)域需加密水道，基板底部設(shè)置環(huán)形水道。
隨形冷卻：對(duì)復(fù)雜曲面散熱片，采用 3D 打印技術(shù)制作隨形冷卻鑲塊，使冷卻水路貼合零件形狀，提高冷卻均勻性，減少應(yīng)力積累。
二、優(yōu)化壓鑄工藝參數(shù)，減少成型應(yīng)力
工藝參數(shù)直接影響金屬液填充、凝固過程，需通過調(diào)試找到平衡：
控制填充與壓射參數(shù)
填充速度：采用 “慢 - 快 - 慢” 分段填充：初始階段慢速（0.5-1m/s），避免金屬液沖擊型腔導(dǎo)致湍流；中間階段快速（2-5m/s），確保筋條等薄壁區(qū)域充滿；最后階段減速（0.8-1.5m/s），減少卷氣。
壓射比壓：根據(jù)材料選擇合適比壓（鋁合金通常 30-80MPa），比壓過低易導(dǎo)致填充不足、縮松；過高則會(huì)增加模具應(yīng)力和零件內(nèi)應(yīng)力，加劇變形。建議通過試模確定 “臨界比壓”（剛好充滿且無縮松的最小比壓）。
模具溫度：預(yù)熱模具至合理溫度（鋁合金模具通常 150-250℃），并保持穩(wěn)定。溫度過低，金屬液流動(dòng)性差，易產(chǎn)生冷隔和應(yīng)力；溫度過高，凝固時(shí)間延長，零件易粘模變形。
優(yōu)化凝固與開模參數(shù)
保壓時(shí)間與壓力：保壓時(shí)間需覆蓋零件凝固的 80% 以上（通常 5-15s），保壓壓力為壓射壓力的 60%-80%，確保補(bǔ)縮充分，減少縮孔縮松導(dǎo)致的局部收縮不均。
開模時(shí)機(jī)：待零件充分凝固（表面溫度降至 200-250℃以下）再開模，避免因強(qiáng)制脫模導(dǎo)致的塑性變形。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可設(shè)置延遲開模（1-3s），讓零件在模內(nèi)自然收縮釋放部分應(yīng)力。
三、合理選擇材料與熱處理，降低內(nèi)應(yīng)力
材料選擇
優(yōu)先選用低變形合金：如 ADC12（鋁合金）流動(dòng)性好、收縮率低（1.0%-1.2%），適合復(fù)雜散熱片；若需更高強(qiáng)度，可選用 A380，但需嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量（鐵≤0.8%，避免形成硬質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)致應(yīng)力集中）。
控制合金成分均勻性：熔煉時(shí)確保成分波動(dòng)≤0.5%，避免因成分偏析導(dǎo)致的局部性能差異和收縮不均。
時(shí)效處理消除應(yīng)力
對(duì)變形敏感的散熱片，壓鑄后進(jìn)行低溫時(shí)效處理：將零件加熱至 120-180℃，保溫 2-4h，緩慢冷卻（≤50℃/h），通過原子擴(kuò)散釋放內(nèi)應(yīng)力。例如，鋁合金散熱片經(jīng) 150℃×3h 時(shí)效后，殘余應(yīng)力可降低 30%-50%。
避免高溫?zé)崽幚恚簤鸿T鋁合金（如 ADC12）通常不進(jìn)行淬火處理，高溫會(huì)導(dǎo)致晶粒粗大，反而增加脆性和變形風(fēng)險(xiǎn)。
四、改進(jìn)后處理與工裝設(shè)計(jì)，矯正變形
整形處理
專用工裝矯正：對(duì)輕微變形（≤0.5mm/m），使用與零件形狀匹配的整形工裝（如平板模具），施加一定壓力（5-10MPa）并保持 10-30s，利用金屬的塑性進(jìn)行矯正。注意壓力不可過大，避免產(chǎn)生塑性變形或裂紋。
熱整形：對(duì)變形較大的零件，可在時(shí)效處理時(shí)同步整形 —— 將零件固定在工裝內(nèi)，隨爐升溫至 150-180℃，保溫時(shí)通過工裝限制變形，冷卻后釋放，矯正效果更穩(wěn)定。
合理的后加工工藝
若需銑削、鉆孔等后加工，應(yīng)分步加工：先粗加工去除大部分余量（留 0.5-1mm 精加工余量），放置 24h 讓應(yīng)力釋放，再精加工至尺寸，避免一次性加工導(dǎo)致的應(yīng)力釋放變形。
加工時(shí)采用對(duì)稱切削：例如銑削基板兩面時(shí)，每次切削量相等（如每面各切 0.3mm），減少單側(cè)去除材料導(dǎo)致的彎曲。
五、生產(chǎn)過程的其他控制措施
模具定期維護(hù)：定期檢查模具型腔、型芯的磨損情況（尤其是分型面、澆口位置），磨損超 0.1mm 時(shí)及時(shí)修復(fù)，避免因模具間隙不均導(dǎo)致的填充偏差。
零件存放與搬運(yùn)：壓鑄后的零件需水平放置（避免懸掛或堆疊），使用專用托盤（帶定位槽），防止重力導(dǎo)致的變形；批量存放時(shí)，每層用隔板分隔，高度≤5 層。
統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）：定期測量零件關(guān)鍵尺寸（如平面度、垂直度），記錄變形數(shù)據(jù)，通過控制圖分析趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)（如冷卻水溫、壓射速度）。