铜翅片管风冷式换热结构设计

当初做这套结构的时候，最先踩的坑是弯管处的毛刺残留，车间里试弯第一组紫铜盘管的时候，弯头内侧的褶皱差点卡进翅片冲孔里，后来反复调了弯管机的芯棒伸出量，才把弯头的圆度公差控制在0.1mm以内，保证穿片的时候不会刮伤翅片翻边。翅片的冲孔翻边高度我前后改了三版，最开始翻边做1.2mm，穿管后和铜管的接触间隙有0.08mm，热阻直接超了设计阈值，后来把翻边提到1.8mm，还加了0.03mm的过盈量，胀管的时候能让铜管壁和翻边完全贴合，不用额外涂导热胶就能保证接触热阻达标。跨格式转档的时候出过问题，最开始在结构软件里做完导成通用格式，弯管处的圆角面出现了碎面破缺，后来把弯管的分段数从24段调到64段，重新导出后才消除了曲面缝隙，不会给后续做仿真或者开模的人留修复麻烦。最开始想把翅片间距做1.5mm提升换热面积，算完风阻发现配套的轴流风机压头不够，迎面风速2m/s的时候风阻超了30Pa，后来把间距调到2.1mm，平衡了换热效率和风阻参数，适配常规小功率风冷场景的风机选型。U型弯头的排布我特意留了12mm的操作间隙，之前做类似结构的时候弯头间距留太窄，焊接的时候焊枪伸不进去，容易出现虚焊漏点，这次的间隙刚好够手工氩弧焊或者自动焊机的焊头走位，焊后做2.5MPa气密性测试的时候，一次合格率能提上来。进出液管的弯折角度我做了两次调整，最开始是直出结构，装机的时候容易和周边的管路支架磕碰，后来改成带90度弯的引出结构，还在弯头处加了15mm的直管段，方便安装的时候接管拧螺母，不会因为应力集中把焊口扯裂。翅片的表面我没做额外的亲水涂层，因为这套结构是给常规干燥工况的散热场景做的，没有凝露需求，省掉涂层工序能压不少量产成本，同时把翅片的冲压毛刺方向统一朝向下风侧，避免毛刺割伤安装人员的手套。做结构校验的时候特意核对了胀管的伸长量，铜管穿片后胀接的轴向伸长控制在0.5%以内，不会把端板的固定孔拉变形，端板上的安装孔我做了长圆孔设计，允许热胀冷缩带来的尺寸偏移，不会因为工作时的温度变化产生结构内应力。