一种用于汽车散热器的加强板及汽车散热器的制作方法

1.本发明涉及汽车散热器技术领域，具体涉及一种用于汽车散热器的加强板及汽车散热器。


背景技术：

2.目前，行内公知的汽车散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成。散热器一般安装在汽车发动机前部，通过风冷散热。散热器芯包括冷却管，而现有冷却管一般为铝制的单层扁管，现有的技术中只在加工过程中把冷却管穿入散热器的铝制主板内进行焊接，但散热器在使用时，冷却管的管根位置容易出现扭矩变形、开焊、裂缝、断裂等损坏现象。
3.在汽车散热器中，冷却管与主板的厚度相差数倍，冷却管的穿入散热器铝主板内焊接，冷却管与主板的连接处结构薄弱。当汽车在泥浆路、酸碱环境、颠簸路等恶劣环境中产生冲击、腐蚀、震动等情况时，冷却管的根部容易发生损坏的情况。
4.在实现本发明的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
5.当汽车在泥浆路、酸碱环境、颠簸路等恶劣环境中产生冲击、腐蚀、震动等情况时，冷却管的根部容易发生损坏的情况。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种用于汽车散热器的加强板，以解决汽车在泥浆路、酸碱环境、颠簸路等恶劣环境中产生冲击、腐蚀、震动等情况时，冷却管的根部容易发生损坏的技术问题。
7.在一些实施例中，一种用于汽车散热器的加强板，包括：波浪部，包括波峰段、波谷段组成；波峰段的一端与波谷段的一端连接；波峰段的第一平面上设置有通孔，通孔供汽车散热器的冷却管的一端贯穿；多个波浪部依次首尾连接形成截面呈波浪形状的加强板。
8.在一些实施例中，一种汽车散热器，包括：散热器芯，包括冷却管；冷却管的一端连通汽车散热器的进水室，另一端连通汽车散热器的出水室；如上述所述的加强板，分别套设且焊接于冷却管的两端；一加强板的第一平面焊接于进水室的主板，另一加强板的第一平面焊接于出水室的主板。
9.本发明提供的用于汽车散热器的加强板及汽车散热器，可以实现以下技术效果：
10.本发明公开的加强板通过自身波浪形状的结构，能够在汽车散热器的冷却管的一端(即冷却管的管根部位)进行加厚处理，能够增强冷却管与主板的连接处结构，冷却管的管根处与主板的连接方式转变为软连接，消除冷却管的管根处的应力集中。当汽车在泥浆路、酸碱环境、颠簸路等恶劣环境中产生冲击、腐蚀、震动等情况时，加强板能够起到缓冲作用，增加冷却管管根的使用寿命，增加汽车散热器的使用寿命，减少汽车散热器部件换装率，节约金属资源。
11.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本发明。
附图说明
12.一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，并且其中：
13.图1是本发明实施例提供的一种加强板的示意图一；
14.图2是本发明实施例提供的一种加强板的示意图二；
15.图3是本发明实施例提供的一种加强板的结构示意图；
16.图4是本发明实施例提供的一种加强板的波浪部的结构示意图；
17.图5是本发明实施例提供的一种汽车散热器的示意图；
18.图6是图5的a部放大图；
19.图7是本发明实施例提供的一种汽车散热器的散热器芯的爆炸示意图；
20.图8是图7的b部放大图；
21.图9是本发明实施例提供的一种汽车散热器的散热器芯的结构示意图；
22.图10是图9的c部放大图；
23.图11是本发明实施例提供的一种汽车散热器的爆炸示意图；
24.图12是图11的d部放大图。
25.附图标记：1、加强板；11、波浪部；12、波峰段；121、外壁面；122、内壁面；13、波谷段；131、上表面；132、下表面；14、u型槽；15、第一平面；16、通孔；17、翻边；18、边沿；19、圆角；2、散热器芯；21、冷却管；211、管根；22、散热翅片；23、主板；231、固定孔；24、进水罩壳；241、进水孔；242、进水管；25、出水罩壳；251、出水孔；252、出水管；3、进水室；4、出水室；51、支撑板；511、凸块；52、橡胶垫；521、凸起；522、卡接槽；53、空腔；6、固定架；61、第一固定件；62、第二固定件；63、定位孔；波峰段的高度为h1；波谷段的截面长度为l1；翻边的高度为h2；波峰段的两侧壁之间的距离为l2。
具体实施方式
26.为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或一个以上实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
27.本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
28.除非另有说明，术语“多个”表示两个以上。
29.本发明实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
30.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
31.请参阅图1至图3，本公开实施例提供一种用于汽车散热器的加强板，该加强板1由
多个波浪部11组成。波浪部11由波峰段12和波谷段13组成，波峰段12的一端与波谷段13的一端连接。波峰段12的顶面可视为波峰段12的第一平面15。波峰段12的第一平面15上一体成型有两个通孔16，两个通孔16对称设置，通孔16可供汽车散热器的冷却管21的一端贯穿。通孔16的内壁与冷却管21的外壁贴合。多个波浪部11依次首尾连接形成截面呈波浪形状的加强板1。
32.可选地，加强板1是一体成型的。例如，加强板1可采用3d打印的方式获得。
33.在本公开实施例中，本发明公开的加强板通过自身波浪形状的结构，能够在汽车散热器的冷却管的一端(即冷却管的管根部位)进行加厚处理，能够增强冷却管与主板的连接处结构，冷却管的管根处与主板的连接方式转变为软连接，消除冷却管的管根处的应力集中。当汽车在泥浆路、酸碱环境、颠簸路等恶劣环境中产生冲击、腐蚀、震动等情况时，加强板能够起到缓冲作用，增加冷却管管根的使用寿命，增加汽车散热器的使用寿命，减少汽车散热器部件换装率，节约金属资源。
34.在一些实施例中，请参阅图2、图4，波峰段12的截面形状呈倒u型，波峰段12的高度为h1；波谷段13的截面形状呈矩形，波谷段13的截面长度为l1；h1与l1的比值范围为1:0.9～1。
35.可选地，h1与l1的比值为0.95。
36.波峰段12的形状呈倒u型，波峰段12上一体成型有u型槽14，u型槽14的两侧壁可视为波峰段12的两侧壁。当冷却管21的一端穿过通孔16时，波峰段12的两侧壁对冷却管21的侧壁进行夹持，并对波峰段12与冷却管21的连接处进行焊接固定。在本公开实施例中，通过对波峰段的高度与波谷段的截面长度的比值进一步限定，当加强板设置于汽车散热器的冷却管上时，使冷却管的管根处的结构进一步加强，同时将多根冷却管连接固定，能够使汽车散热器的整体性更强。
37.可选地，倒u型的波峰段12的一侧壁的外壁面121与波谷段13的上表面131的夹角呈90
°
。波峰段12的第一平面15所在平面与波谷段13的上表面131所在平面平行。
38.因为波峰段12呈倒u型，且为对称结构，故以其一侧结构进行介绍。波峰段12的一侧壁的内壁面122与波谷段13的下表面132的连接处一体成型有圆角19，该处圆角19的数值为1mm。波峰段12的一侧壁的外壁面121与波谷段13的上表面131的连接处也同样一体成型有圆角19，该处圆角19的数值为0.5mm。波峰段12的u型槽14的槽底面与波峰段12的一侧壁的内壁面122的连接处一体成型有圆角19，该处圆角19的数值为0.5mm。波峰段12的第一平面15与波峰段12的一侧壁的外壁面121的连接处一体成型有圆角19，该处圆角19的数值为1mm。在波峰段及波峰段与波谷段的连接处设置圆角，能够使冷却管更加容易地进入u型槽内，且穿过波峰段的通孔。
39.在一些实施例中，请参阅图1至图4，加强板1的两端分别一体成型有边沿18；边沿18的截面长度是波谷段13的截面长度的二分之一。
40.在多个波浪部11依次首尾连接形成截面呈波浪形状的加强板1后，该加强板1的一端部为波峰段12，该加强板1的另一端部为波谷段13。当该加强板1安装于汽车散热器的冷却管21的管根211处且汽车处于冲击或震动时，汽车散热器的一侧的受力大于另一侧的受力，即冷却管21的管根211位于加强板1的一端部的受力比冷却管21的管根211位于加强板1的另一端部的受力大。在加强板1的一端部一体成型有一节边沿18，该处的边沿18能够降低
加强板1的一端部的受力。将加强板1的另一端部的波谷段13从中间位置利用切割机切割后，加强板1的另一端部剩余的波谷段13即可视为边沿18。通过在加强板的两端设置边沿，当汽车处于冲击或震动时，加强板两端的边沿会产生振动，将冷却管的管根处的内部受力通过振动降低，从而达到汽车散热器的两侧受力均匀的效果。
41.当边沿18的截面长度为波谷段13的截面长度的二分之一时，且汽车处于冲击或震动时，能够使汽车散热器的两侧受力均匀的效果进一步加强。
42.在一些实施例中，请参阅图2至图4，第一平面15上设置有翻边17，翻边17沿着通孔16的边缘设置；翻边17的高度为h2，h2与h1的比值范围为1:6～8。
43.可选地，h2与h1的比值为1:7。
44.在波峰段12的第一平面15上一体成型有翻边17，该翻边17围绕通孔16的边缘设置一圈，该翻边17可视为套管。该翻边17沿其长度方向的一侧面与波峰段12的一侧壁的外壁面121处于同一水平面，该翻边17沿其长度方向的另一侧面与波峰段12的另一侧壁的外壁面121处于同一水平面。在第一平面上增设翻边，翻边能够增加冷却管与加强板的接触面积，使冷却管的管根处与加强板的连接处结构强度更强，提升了汽车散热器的整体性。
45.在本公开实施例中，通过对翻边的高度与波峰段的高度的比值进一步限定，当加强板设置于汽车散热器的冷却管上时，加强了冷却管的管根处的结构，使汽车散热器的整体性更强。
46.在一些实施例中，请参阅图2和图4，波峰段12的两侧壁之间的距离为l2，l2与l1的比值范围为1:2～3。
47.可选地，l2与l1的比值为1:2.5。
48.波峰段12的两侧壁的内壁面122之间的距离可视为波峰段12的两侧壁之间的距离。在本公开实施例中，通过对波峰段的两侧壁之间的距离与波谷段的截面长度的比值进一步限定，当加强板设置于汽车散热器的冷却管上时，波峰段的两侧壁对冷却管的管根处进行夹持，加强了冷却管的管根处的结构，使汽车散热器的整体性更强。
49.在一些实施例中，加强板1采用铝或铜制成。
50.可选地，加强板1采用铝制成。铝制的加强板材料轻，成本低。例如，铝制加强板设置于轿车的汽车散热器的冷却管上。
51.可选地，加强板1采用铜制成。铜制的加强板材料重，铜制加强板的使用寿命高于铝制加强板的使用寿命。例如，铜制加强板设置于客车、重型卡车的汽车散热器的冷却管上。
52.根据本发明实施例的第二方面，结合图5至图10所示，本公开实施例还提供了一种汽车散热器，该汽车散热器包括散热器芯2及两个如上述可选实施例中任一项的加强板1。散热器芯2包括冷却管21，冷却管21的一端连通汽车散热器的进水室3，冷却管21的另一端连通汽车散热器的出水室4。两个加强板1，分别套设且焊接于冷却管21的两端；一加强板1的第一平面15焊接于进水室3的主板23，另一加强板1的第一平面15焊接于出水室4的主板23。
53.可选地，散热器芯2包括冷却管21、散热翅片22、主板23、进水罩壳24及出水罩壳25。当冷却管21为单扁管，通孔16为与冷却管21形状相适配的腰型孔，冷却管21插入加强板1的通孔16内时，冷却管21的外壁面121与通孔16的内壁面122抵触。散热翅片22为波浪状的
铝片。主板23的截面形状呈u型。进水罩壳24的一侧面上一体成型有进水孔241，并在进水孔241处焊接一节进水管242，进水管242用于进水。出水罩壳25的一侧面上一体成型有出水孔251，并在出水孔251处焊接一节出水管252，出水管252用于出水。
54.两根冷却管21相对设置，两根冷却管21的一侧面均处于同一平面，两根冷却管21的另一侧面均处于同一平面。两根冷却管21为一组。多组冷却管21沿主板23的长度方向依次设置，相邻的两组冷却管21之间存在缝隙，波浪状的散热翅片22设置在缝隙中。散热翅片22通过焊接的方式设置于缝隙中，或通过相邻的两组冷却管21对散热翅片22进行夹持固定。之后，在冷却管21的两端分别套设加强板1，即使冷却管21的两端分别穿过加强板1的通孔16，此时通过焊接的方式将冷却管21与加强板1进行固定连接。然后，在冷却管21的两端分别套设主板23，主板23的一侧面与加强板1的翻边17的端面抵触，此时通过焊接的方式将主板23与加强板1进行固定连接。冷却管21的两端均高出主板23的另一侧面1mm或2mm。最后，将进水罩壳24罩设于冷却管21一端的主板23上，通过焊接的方式将进水罩壳24与冷却管21一端的主板23进行固定连接，进水罩壳24与主板23形成的腔体即为进水室3。将出水罩壳25罩设于冷却管21另一端的主板23上，通过焊接的方式将出水罩壳25与冷却管21另一端的主板23进行固定连接，出水罩壳25与主板23形成的腔体即为出水室4。通过在冷却管与主板之间增设加强板，并通过焊接的方式将冷却管、加强板、主板三部分结构进行固定连接，使汽车散热器的整体性更强，冷却管的管根处与主板的连接方式转变为软连接，消除冷却管的管根处的应力集中。
55.在一些实施例中，请参阅图9、图10，汽车散热器还包括支撑板51。支撑板51的一端贯穿至进水室3内，另一端贯穿至出水室4内。两个支撑板51分别设置于散热器芯2的两侧。
56.可选地，支撑板51的形状的截面形状呈u型，即支撑板51为u型板。支撑板51的两端均一体成型有凸块511。主板23上一体成型有与凸块511的形状相似配的固定孔231。在冷却管21与加强板1焊接固定后，当冷却管21的两端分别套设主板23时，同时，将支撑板51的凸块511插入主板23的固定孔231内。在加强板1与主板23进行焊接固定时，同时，将支撑板51与主板23进行焊接固定。利用焊料将支撑板51的凸块511与主板23的固定孔231之间缝隙进行填充密封。
57.在散热器芯2的两侧对称设置支撑板51，支撑板51能够进一步加强散热器芯2的结构，在汽车散热器在发生冲击、震动等情况时，改善散热器芯的冷却管的管根部受力情况。
58.在一些实施例中，请参阅图5、图6、图11、图12，汽车散热器还包括固定架6。该固定架6包括两个第一固定件61及两个第二固定件62。两个第一固定件61分别罩设于散热器芯2的两侧。两个第二固定件62分别罩设于进水室3、出水室4，且同时罩设于两个第一固定件61。第一固定件61及第二固定件62的截面形状均为u型。第一固定件61与第二固定件62通过螺栓连接。
59.可选地，第一固定件61及第二固定件62的截面形状均为u型，即第一固定件61及第二固定件62均为u型板。两个第一固定件61对称设置在散热器芯2的两侧，故以其一侧进行介绍，当第一固定件61罩设于散热器芯2的一侧时，散热器芯2的一侧位于第一固定件61的u型槽14内。一个第二固定件62罩设在散热器的进水室3上，且同时罩设两个第一固定件61的一端，即散热器的进水室3、两个第一固定件61的一端均位于该第二固定件62的u型槽14内。另一个第二固定件62罩设在散热器的出水室4上，且同时罩设两个第一固定件61的另一端，
即散热器的出水室4、两个第一固定件61的另一端均位于该第二固定件62的u型槽14内。第一固定件61与第二固定件62通过螺栓或螺钉进行固定连接。通过第一固定件和第二固定件形成的固定件对散热器芯进行加固，提高了汽车散热器的整体性。
60.在一些实施例中，请参阅图11和图12，汽车散热器还包括橡胶垫52。橡胶垫52设置于第一固定件61与散热器芯2之间，或设置于第一固定件61与支撑板51之间；和/或，橡胶垫52设置于第二固定件62与进水室3之间，和/或设置于第二固定件62与出水室4之间。橡胶垫52与第一固定件61、散热器芯2或支撑板51之间形成有空腔53；和/或，橡胶垫52与第二固定件62、进水室3之间形成有空腔53；和/或，橡胶垫52与第二固定件62、出水室4之间形成有空腔53；空腔53用于阻挡热量的传递。
61.可选地，橡胶垫52为采用橡胶材料制成的矩形块状体。橡胶垫52的一端粘接或贴附于散热器芯2的一侧或支撑板51的u型槽14内，橡胶垫52的另一端一体成型有圆柱状的凸起521，第一固定件61的u型槽14的槽底一体成型有与凸起521相似配的定位孔63。当第一固定件61罩设于汽车散热器的一侧时，散热器芯2的一侧或支撑板51上的橡胶垫52的凸起521进入第一固定件61的定位孔63内，这样能够使第一固定件61更加精准地罩设在汽车散热器上，同时橡胶垫52还能起到缓冲减震的作用。
62.可选地，橡胶垫52为采用橡胶材料制成的矩形块状体。橡胶垫52的一端一体成型有卡接槽522，橡胶垫52的另一端一体成型有圆柱状的凸起521。进水室3的一侧进入橡胶垫52的卡接槽522内完成卡接固定。第二固定件62的u型槽14的槽底一体成型有与凸起521相似配的定位孔63。当第二固定件62罩设于进水室3时，进水室3上的橡胶垫52的凸起521进入第二固定件62的定位孔63内。出水室4的一侧进入橡胶垫52的卡接槽522内完成卡接固定。当第二固定件62罩设于出水室4时，出水室4上的橡胶垫52的凸起521进入第二固定件62的定位孔63内。这样能够使第二固定件62更加精准地罩设在汽车散热器上，同时橡胶垫52还能起到缓冲减震的作用。
63.可选地，橡胶垫52与第一固定件61、散热器芯2之间形成有空腔53；或橡胶垫52与第一固定件61、支撑板51之间形成有空腔53。另，橡胶垫52与第二固定件62、进水室3之间形成有空腔53。橡胶垫52与第二固定件62、出水室4之间形成有空腔53。
64.汽车散热器在工作时，散热器芯2及加强板1会产生噪音，利用汽车散热器上的空腔53对散热器芯2、加强板1产生的噪音进行降噪，同时空腔53还能够阻挡散热器芯2散发出出来的一部分热量，保证了固定架6的温度。
65.下面提供本公开实施例的具体实施例以及对比实施例，并检测效果。
66.对照组为普通的汽车散热器；实验组为带加强板的汽车散热器。在相同的检测条件下，分别将对照组及实验组按照以下4种条件分别进行实验。实验结果详见表1。
67.条件1为汽车实际运行里程。
68.条件2为盐雾腐蚀试验，该盐雾腐蚀试验的盐溶液ph值的取值范围为6.5-7.2。
69.条件3为振动试验，振动频率为23hz，加速度
±
30m/s2，振动方向分别测试垂直、前后、左右，该处的前后、左右是以汽车本身为参考坐标。
70.条件4为压力循环实验，汽车散热器内介质的压力是从30kpa-125kpa-30kpa依次循环，循环时间为6s-10s，保持介质压力时间为3s-5s，介质的温度为95℃
±
5℃，以上为一个循环次数。
71.表1
[0072] 条件1条件2条件3条件4对照组8万公里1000小时每个方向均50万次5万次循环实验组13万公里1500小时每个方向均100万次10万次循环
[0073]
综上所述，汽车加装了带有加强板的汽车散热器在相同条件下，汽车散热器的整体效果得到了提升，消除冷却管的管根处的应力集中，延长了使用寿命。
[0074]
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。