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铝合金压铸散热模块结构设计研究

作　者: 包雪松
导　师: 顾力强；吴开风
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械工程
关键词: 散热模块 压铸铝合金散热器 热性能仿真 模流分析 虚拟制造
分类号: TG249.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着中国经济高速发展和人民生活水平日益提高,中国逐渐成为汽车产品的消费大国,广大消费者对于汽车娱乐系统的功能和性能不断提出更高的要求。汽车从一个纯粹以运输代步的单一功能产品,正在向多功能方向发展。对于车载娱乐系统而言,车载功放系统逐渐成为中高端汽车所必备的电子设施。在本文的研究过程中,运用了虚拟制造技术对车载功放散热模块和导热介质的材料进行选择;对车载功放产品的机械结构和散热性能进行设计和优化;对功放散热片的模具的压铸制造工艺方案和过程进行仿真研究,并确认最佳的压铸工艺方案和参数;产品的设计开发过程结束后,通过一系列实验测试对完成的产品进行设计验证;最后将测试结果与虚拟仿真的结果进行比对,以验证设计开发过程中虚拟仿真的准确性。研究证明,通过虚拟仿真技术在产品概念设计、结构设计、模拟仿真、工艺分析等各个环节的应用,优化了产品结构,改善了散热性能,减少了开发过程中产品和模具改动,缩短了开发周期,降低了开发成本,提高了产品的可靠性和稳定性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章 绪论  7-16
  1.1 课题的来源及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状综述  8-14
    1.2.1 虚拟制造技术在机械设计中的应用  8-9
    1.2.2 热设计和热仿真技术研究  9-11
    1.2.3 压铸工艺及有限元仿真的研究  11-14
  1.3 本文主要研究内容  14-15
  1.4 论文的组织结构  15-16
第二章 铝合金压铸散热模块的设计方法  16-33
  2.1 散热模块的开发设计流程研究  16-18
    2.1.1 散热模块的开发设计流程  16-17
    2.1.2 散热模块的开发设计流程的实施步骤  17-18
  2.2 散热模块的机械结构设计  18-23
    2.2.1 现代机械设计方法  18-20
    2.2.2 CATIA 软件介绍  20-22
    2.2.3 设计验证方法  22-23
  2.3 散热模块的热设计  23-26
    2.3.1 热设计及其仿真概述  23-25
    2.3.2 ICEPAK 软件介绍  25
    2.3.3 热测试介绍  25-26
  2.4 铝合金压铸散热模块的压铸工艺分析  26-32
    2.4.1 铝合金压铸工艺介绍  26-29
    2.4.2 模流分析概述  29
    2.4.3 PROCAST 软件介绍  29-32
  2.5 本章小结  32-33
第三章 铝合金压铸散热模块的机械设计  33-50
  3.1 散热模块零部件材料的选择  33-36
    3.1.1 散热器材料的选择  33-34
    3.1.2 导热界面材料的选择  34-35
    3.1.3 散热模块底壳材料的选择  35-36
  3.2 散热模块的概念设计  36-43
    3.2.1 热设计理论计算  36-37
    3.2.2 机械结构热性能优化  37-43
  3.3 机械结构设计  43-48
    3.3.1 散热模块组件的机械结构设计  43-47
    3.3.2 干涉检查和虚拟装配  47-48
  3.4 本章小结  48-50
第四章 铝合金压铸散热模块的数值仿真  50-65
  4.1 ICEPAK 热性能仿真  50-58
    4.1.1 控制方程及边界条件  50-54
    4.1.2 数值仿真结果及其分析  54-58
  4.2 PROCAST 模流分析和机构优化  58-64
    4.2.1 压铸系统的CAD 模型  59-60
    4.2.2 模流分析设置及流程框图  60-61
    4.2.3 网格划分  61-62
    4.2.4 结果分析和结构优化  62-64
  4.3 本章小结  64-65
第五章 铝合金压铸散热模块的实验验证  65-79
  5.1 压铸散热器模具品测试  65-66
  5.2 导热界面材料的测试  66-74
    5.2.1 几种导热界面材料的特性  67-68
    5.2.2 导热界面材料的测试设定  68-70
    5.2.3 导热界面材料测试结果及分析  70-74
  5.3 散热模块热性能测试  74-78
    5.3.1 热性能测试计划  74
    5.3.2 试验台架设置  74-77
    5.3.3 热性能测试结果  77-78
  5.4 本章小结  78-79
第六章 总结与展望  79-81
  6.1 总结  79-80
  6.2 本文的不足及展望  80-81
参考文献  81-85
致谢  85-86
攻读硕士期间发表的学术论文  86-88

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 铸造 > 特种铸造 > 压力铸造
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