CN1886522A - 冷却板的制造方法和用这种方法制造的冷却板 - Google Patents

Abstract

一种制造冷却板的方法，包括以下步骤：提供金属板体(10)，其具有正面(12)、背面(14)、和在所述正面下面贯穿金属板体的至少一个通道(22)；将具有径向间隙的金属管子(30)插入所述通道(22)中，使得两个管子端部(32，34)突出到通道(22)外面；和通过对板体(10)施行金属成形处理而收缩通道(22)的截面，实现管子(30)在通道(22)内的压配合。

Description

冷却板的制造方法和用这种方法制造的冷却板

技术领域

本发明涉及制造冷却板的方法和用这种方法制造的冷却板。

背景技术

冷却板，也称为“立冷壁(staves)”，已经在鼓风炉中使用了数百年。冷却板设置在炉壁的内侧并且具有与高炉的冷却水回路连接的内部冷却剂管子。面对高炉内部的冷却板表面可以衬用耐火材料。冷却水的连接管端部设置在冷却板的背面并且以密封方式引出炉壁。多个冷却板的冷却通道串联连接，并且通过引出炉壁的这些连接管端部与高炉的冷却水回路连接。

直到几年前，在鼓风炉中的多数冷却板是铸铁冷却板。制造这种铸铁冷却板具有不同的方法。根据第一种方法，用于铸造冷却板体的铸模设有一个或多个用于形成内部冷却剂管道的砂芯。然后，将液态铸铁浇铸到铸模中。这种方法的缺点是：很难清除冷却管子的铸砂，和/或铸铁的冷却管子经常被成型得不合适或不够坚固。为了克服上述缺点，有人提出在铸模中设置预成形的钢管，并且将液态铸铁浇铸到钢管周围。但是，这些带有钢管的铸铁冷却板不能令人满意。实际上，由于碳从铸铁渗入钢管，钢管变脆并且可能出现裂纹。

为了代替铸铁冷却板，最近已经研制了铜和钢的冷却板。已经有人提出用于铜“立冷壁(staves)”的不同生产方法。

最初，试图通过铸模的铸造来生产铜冷却板，在铸模中用砂芯成型内部冷却剂管子。但是，这种方法在实践中证明不是有效的，因为铸铜板体经常有空腔和气孔，这对冷却板的使用寿命具有极大的负面影响。很难从冷却管道清除铸砂，并且铜中的冷却管子经常成型得不合适。

GB-A-1571789提出在铸模中浇铸冷却板时，用预成形的铜或优质钢制成的金属管盘管来取代砂芯。形成螺旋冷却剂管道的盘管设置在铸模中，液态铜浇铸在盘管的周围。该方法在实践中也被证明不是有效的，因为既不能有效地防止铜板体中的空腔和气孔，也不能有效地解决金属管和在铸模中固化的铜之间分界面的问题。

从DE-A-2907511中得知由锻造或轧制的铜板制造冷却板。冷却剂管道是用机械钻孔方法在轧制铜板上钻出的盲孔。盲孔通过熔接或焊接堵头来密封。然后，从板体背面钻出连接盲孔的连接孔。因此，用于冷却剂输送或冷却剂返回的连接管端部插入这些连接孔中，并且在适当位置被焊接或熔接。最近，也已经有人提出利用相同的方法生产钢冷却板。这些冷却板可避免上述铸造缺陷。特别是，可有效消除板内的空腔和气孔。

WO-98/30345教导借助于连续铸模来铸造冷却板的预制坯，其中铸造管道的棒形插入件形成沿连续浇铸方向行进的管道，这些管道构成最终的冷却板中的冷却剂管道。通过沿铸造方向横向形成两个切口，将板体与连续浇铸预制坯分离，对应于冷却板的期望长度的距离形成两个端面。在下一个生产步骤，进入通道变宽的连接孔垂直于背面钻入板体，并且关闭铸造管道的端面孔口。因此，连接管端部插入连接孔，并且在适当位置焊接或熔接，如上所述。

在DE-A 2907511和WO 98/30345中描述的制造方法都能够用铜或铜合金生产优质的冷却板体。但是，与具有整体铸造冷却管的冷却板相比，或与成形铸造的冷却板相比，用两种方法生产的最终冷却板在从连接管端部到冷却通道的传输区域具有相当高的压力损失的缺陷。

WO 00/36154中建议将成形件插入冷却板体的切口，以降低具有整体铸造或钻削的冷却通道的铜冷却板的流动损失，从而形成对冷却介质具有最佳流动条件的转换通道。但是，这种方法需要相当高的劳动强度，其反映了较高的生产成本。

DE-A 3313998公开了一种用于由铸铁体制成的冶金炉的冷却板。该冷却板包括通过钢管插入纵向贯穿主体的孔形成、用于冷却液的通道。钢管通过预先收缩配合而在温度平衡时固定在铸铁体内。这种方法需要适于铸铁体和钢管尺寸的昂贵的大尺寸收缩配合设备。

发明内容

本发明的目的是提供制造具有相当低压力损失的冷却板的简单、可靠方法。本发明的另一目的是提供具有相当低压力损失、能够容易制造的可靠冷却板。这些问题分别用根据权利要求1的方法和根据权利要求17的冷却板来解决。

根据本发明的制造冷却板的方法包括以下步骤：提供具有正面、背面和至少一个在正面下面贯穿金属板体的通道的金属板体；将具有径向间隙的金属管子插入通道，使得两个管子端部突出到通道外面，并实现管子在通道内的压配合。根据一个重要的特征，通过对金属板体施行金属成形处理(metal-forming process)获得压配合。这种金属成形处理导致通道截面的收缩。

令人惊讶地，已经发现管子在通道中的压配合可以通过对板体坯(blankplate body)施行金属成形处理，用简单、经济和可靠的方式获得。

在管子插入之后，金属成形处理使金属板体变形成期望的形状，用于实现管子在通道内的压配合。金属成形处理包括空金属板体的永久机械变形，即，塑性变形。可能的金属成形处理例如是金属板体的锻造、挤压或轧制。金属成形处理可以将板体从空状态转换成冷却板的最终状态。而不排除实现压配合通常不需要的附加处理。

优选地，金属成形处理沿所述至少一个通道局部地施行。局部施行减小形成压配合所需的力或力量，从而便于机械处理并且降低对所需设备的要求。例如，压配合可以通过沿所述通道、例如在金属板体的背面产生永久沉陷(depression)来实现。可替换地，整个金属板体可以经过金属成形处理。

在本方法的优选实施例中，对金属板体施行的金属成形处理形成管子的弹性变形，以产生管子在通道中的预张紧配合。由于给出金属板体塑性变形的范围，即，通道周围的区域，可以实现包含管子弹性变形的压配合。所获得的管子在通道内的预张紧配合提供增强的热传递，不会不利地影响管子的物理性能。

如果分别与锻造或轧制的板体、具有用于冷却液的钻削导管的铜或钢冷却板相比较，和与用于冷却液的导管是铸造的通道的连续铸造板体的铜冷却板相比较，本发明的冷却板例如具有以下优点：

-即使在浸蚀、腐蚀、或板体裂纹的情况下，装配到板体的管子保证密闭性。从而对板体的质量可以作实际经济节约。

-由于管子端部突出到板体外面，不需要将连接管端部焊接到板体上。从而肯定不需要复杂的焊接操作，焊接操作需要高质专业人才并且由于焊接缺陷存在泄漏风险。

-其端部突出到板体外面的管子比连接管端部产生小得多的压降，其中连接管端部从板体背面焊接到钻削或铸造的通道中。它们也不存在诸如气眼(air pocket)和固体堆积(solids accumulations)等的“死端(dead-ends)”的问题，它们常常是腐蚀和流动限制问题的起源。

如果与在模具中铸造的铸铁或铸铜冷却板相比，其中形成最终冷却板的导管设置在铸模中，本发明的冷却板例如具有以下优点：

-因为基于轧制、锻造或连续铸造的板可以制造要提供的板体，所以用低成本可靠地生产所需的板体相当容易，这种板体没有空腔和气孔，而且具有稳定的质量。

-因为管子不是浇铸到板体中，所以不需要担心管子材料和在管子周围固化的液体板体材料之间的界面问题。

-通过金属成形的管子在其通道中的压配合可以保证管子与板体之间良好并稳定的热传递性能。

如果与钢管是通过收缩配合固定的铸铁冷却板相比，本发明的冷却板具有简单制造、特别是不需要用于收缩配合的昂贵的大尺寸设备的优点。而且，通过金属成形可以获得压配合导致的增强的热传递性能。

因此，本发明提供制造相当低压力损失的冷却板的简单和可靠的方法，其具有优于现有技术冷却板的许多优点。

在本发明的优选实施例中，通过金属成形处理实现管子在通道中的压配合的步骤包括，在金属管子插入通道之后轧制板体，以使通道和管子具有椭圆形截面。这种金属成形处理另外的优点是该改善板体的冶金结构。

在可替换实施例中，通过金属成形处理实现管子在通道中的压配合的步骤可以包括，在金属管子插入通道之后锻造或挤压板体。

在本方法的另一实施例中，实现管子在通道中的压配合的步骤还包括，通过在管子内部形成水压而膨胀管子。

任意地，实现管子在通道中的压配合的步骤还包括，用至少一次内部爆炸来膨胀管子。

在本发明的另一可能实施例中，实现管子在通道中的压配合的步骤还包括，通过拽动膨胀头穿过管子来膨胀管子。

另外，本方法可以包括管子在通道中的收缩配合。该收缩配合可以在通过金属成形处理之前完成。但是，在这种情况下，需要另外的设备。

应该理解，还有可能结合金属成形处理连续地进行一个或多个上述辅助步骤，用于管子在通道中的期望压配合。辅助步骤可以在板体的金属成形处理之前或之后进行。但是，通常，金属成形处理足以实现期望的压配合，不需要另外的处理。

通常，板体由铜或钢制成。配合到通道中的管子例如可以由铜或不锈钢制成。管子容易设置进一步改善管子和板体之间热传递的涂层或衬里，如果需要，避免板体金属和管子金属之间的直接接触。

突出到通道外面的管子端部有利地朝板体背面弯曲，以形成指向基本上垂直于与板体背面平行的平面的方向的连接管端部。那么这些连接管端部直接通过炉壁连接孔口。而且，弯曲的管子端部至少能够部分地补偿高炉中的冷却板的膨胀/收缩产生的温度，从而不需要用于连接连接管端部与冷却回路的补偿器，或所需要的用于连接连接管端部与冷却回路的补偿器更简单。

板体有利地设置第一周面和相反的第二周面，其中至少一个通道贯穿金属板体，以在第一周面形成第一孔口和在第二周面形成第二孔口。该特征保证冷却板边缘更好的冷却，其中管子冒出到板体周面外面。周面有利地朝板体背面倾斜，使得它们形成保护冒出周面外面的管子端部的鼻端。甚至为了更好地保护冒出周面外面的管子端部，还可能将凹窝(recess)铣入周面，使得凹窝朝板体背面敞开并且通道之一的孔口位于该凹窝中。

根据本发明的冷却板包括金属板体，其具有正面、背面、和在正面下面贯穿金属板体的通道的至少一个金属管子，使得两个管子端部突出到板体外面。在金属板体和至少一个金属管子之间具有压配合。根据一重要方面，金属板体沿所述通道塑性变形。应该理解，板体坯的塑性变形对压配合起主要作用。

在优选实施例中，金属板体包括沿所述至少一个通道延伸的隆丘。该隆丘可以邻近通道沿通道延伸地设置在板体的正面或背面。与通道关联的隆丘明显便于通道周围区域的金属成形处理或塑性变形，以获得压配合。因此，通过相对板体压下隆丘可以实现金属成形处理。为了进一步减化变形，优选开口设置在所述隆丘之内。在这种情况下，优选隆丘位于板体背面。

有利地，板体由铜或钢制成。优选管子由铜或不锈钢制成。已经发现由钢制成的板体和由铜制成的管子的组合特别有效。每个突出的管子端部弯曲，以形成指向基本上垂直于与板体背面平行的平面的方向的连接管端部。

具体实施方式

现在参照附图，描述本发明的优选实施例，其中：

图1：是根据本发明用于制造冷却板的板体的纵向截面图；

图2：是在具有径向间隙的管子插入板体的通道之后，图1的板体的纵向截面图；

图3：是在已经实现管子在通道内的压配合之后，图2的板体和管子的纵向截面图；

图4：是最终的冷却板的纵向截面图；

图5：是根据本发明的冷却板的可替换实施例；

图6：是具有径向间隙插入板体的通道中的管子的板体的纵向截面图，图解用内部的水压膨胀管子、以实现管子在通道内的压配合的步骤；

图7：是具有用径向间隙插入板体的通道中的管子的板体的纵向截面图，图解通过拽动楔形头穿过管子来膨胀管子、以实现管子在通道内的压配合的步骤；

图8：是根据另一实施例的板体坯的局部侧向截面图；

图9：是图8的板体坯带有插入板体通道中具有径向间隙的管子的局部侧向截面图；

图10：是图9的板体坯在最终状态的局部侧向截面图，图解收缩通道截面的步骤。

图11：是根据本发明又一实施例的板体坯的局部侧向截面图；

图12：是图11的板体坯带有插入板体通道中具有径向间隙的管子的局部侧向截面图；

图13：是图12的板体坯在最终状态的局部侧向截面图，图解收缩通道截面的步骤；

图14：是根据本发明又一实施例的板体坯的局部侧向截面图；

图15：是图14的板体坯在最终状态的局部侧向截面图，图解收缩通道截面的步骤。

具体实施方式

图1示出根据本发明用于制造冷却板(也称为立冷壁)的金属板体10，冷却板设置在冶金炉、例如鼓风炉壁内侧。该板体10具有正面12、背面14和四个周面。四个周面的两个用附图标记16、18标识，而另两个周面在图1的截面图中看不见。这两个周面16、18朝板体10的背面14倾斜。暴露在高炉内部的正面12有利地设置凹槽20，其增加冷却表面并且提高耐火衬里的粘附性。附图标记22标识直的圆柱形通道22，其在正面12下面贯穿金属板体10，以在周面16和18上形成孔口24、26。通道的截面通常是圆形，但是，不排除椭圆形截面。板体10包括多个这种通道22，其通常相互平行的。

这种板体1例如由铜、铜合金或钢的锻造或轧制板来制造，其中通道22被钻入锻造或轧制的板中。可替换地，板体10也可以用连续铸造的铜板或钢板制造，其中在连续铸造操作中用棒形插入件形成通道22，诸如在WO-98/30345所述。因此，铸造的通道还要用金属切削工具进行机械加工，以提高通道的尺寸和形状公差。

根据本发明，通道22没有被设计成它本身形成冷却液(通常为冷却水)的导管，而是安装形成冷却液导管的金属管子30。如图2所示，优选由铜、铜合金或不锈钢制成的金属管子30具有径向间隙地插入通道22中，使得两个管子端部32、34从通道22突出。优选的组合由钢制的板体10和铜制的管子30组成。在管子30插入板体10之后，通过对板体10施行金属成形处理而收缩通道22的截面(即，将初始间隙配合转变成干涉配合)，任何人实现管子30在通道22内的压配合。这种压配合保证管子30外壁和通道22内壁之间紧密接触，这样导致板体10和管子30之间良好的热交换。图3示出实现管子30在通道22内的压配合之后，带有管子30的板体10。

通过对板体10施行金属成形处理获得管子30在板体10的通道22内的期望压配合。另外，可以施行一种或多种预处理或后处理，如下所述。

根据本方法的第一实施例，形成通道22和管子30的截面尺寸，使得当板体10和管子30都在环境温度时，具有管子30在通道22中的径向间隙。在将管子30插入板体10的通道22之后，板体10被轧制。因此，原来的圆柱形管子30具有椭圆形截面，并且实现管子30在通道22中的压配合。

实例：

管子直径：69,9-70,1mm(在20℃)

通道直径：70,3-70,8mm(在20℃)

将板轧制1mm足以实现管子30在通道22中的压配合。管子30的截面稍微变成椭圆形。

因为整个板体10可以被轧制的范围具有一定上限，附加的步骤可以作为预处理或后处理应用，以便支持通过板体10的轧制获得的压配合。下面描述多个这样的附加步骤。

在第一附加步骤中，如图6所示，确定通道22和管子30的截面尺寸，使得板体10和管子30都在环境温度下具有管子30在通道22中的径向间隙(即，正公差)。在管子30插入板体10的通道22之后，通过水压缸42拽动锥形膨胀头40穿过管子30。该膨胀头40膨胀管子30的截面，从而通过随后板体10的金属成形，准备管子30在通道22中的压配合。尽管作为预处理描述，机械的管子膨胀也可以在板体10的轧制后实施。

根据另一附加步骤，如图7所示，还是确定通道22和管子30的截面尺寸，使得板体10和管子30都在环境温度下提供管子30在通道22中的径向间隙(即，正公差)。在管子30已经插入板体10的通道22之后，管子30通过泵入管子30的增压液体膨胀。如图7所示的装置包括以密封方式放入管子30一端的头部50。该头部50包括贯穿管子30以支持活塞54的杆52，活塞54封住在通道22相反的出口附近的管子30。通道56让增压液体泵入管子30。管子30的水压膨胀用于通过板体的金属成形、管子30在通道22中随后的压配合。尽管作为预处理描述，这种液压膨胀也可以在板体10的轧制之后实施。

根据另一附加步骤，在金属成形处理之前，实施板体10中的管子30的收缩配合。以本来已知的方式，在温度平衡时通道22和管子30的截面尺寸具有径向干涉。在将管子30插入通道22之前，通过加热板体10和/或冷却管子30产生径向间隙。在管子30插入后，当回到温度平衡时，获得径向干涉。因此，对板体施行的金属成形处理实现期望的压配合。

当然，可能执行一个或多个上述辅助步骤，以用于管子30在通道22中的期望压配合。通常，对板体10施行的金属成形处理还是足以实现期望的压配合。

图4示出用图1所示的板体10制造的最终冷却板。在实现管子在板体10的通道22中的期望压配合之后，从倾斜周面16、18突出的管子端部32、34朝板体10的背面弯曲，以形成指向基本上垂直于平行于板体10背面14的平面的方向的连接管端部60、62。应该指出，倾斜周面16、18形成鼻端64、66，其共同保护朝高炉内部的弯曲管子端部32、34。

图5示出基于稍微不同于图1的板体10设计的板体10′制造的最终冷却板。在该板体10′中，每个通道端部开设铣入板体10′周面16′、18′的凹窝70、72，使得朝板体10′背面14′敞开。朝正面12′，每个凹窝70、72用剩余的板部分74、76封闭。由于剩余的板部分74、76朝冷却板正面的保护，弯曲的管子端部32′、34′形成连接管端部60′、62′，其指向基本上垂直于平行于板体10′背面14′的平面的方向。

下面描述制造冷却板的另一优选实施例。该实施例克服通过轧制整个板体10、10′、可以减小板体10、10′的厚度的范围的限制。

图8示出根据制造冷却板的可替换实施例的板体坯10″。图8是板体坯10″在通道22的区域的局部侧向截面图。通道22可以被铸造或钻削，如上所述。板体10″在其背面14设置隆丘80。该隆丘80沿着通道22延伸，沿垂直于图8的平面的方向。隆丘80设置在通道22位置附近和上方。在锻造或轧制的板加工期间或在铜板或钢板的连续铸造期间，隆丘80通常随着板体10″形成。可替换地，隆丘可以在随后的步骤、例如通过堆焊形成。应该指出，多个隆丘通常设置在板体10″的背面14，即，一个隆丘用于一个通道22(未示出)。

图9示出图8的板体10″具有存在径向间隙插入通道22中的管子30。由于相应于管子30的尺寸，径向间隙优选在板体10″和管子30之间温度平衡时存在。

图10示出对板体10″、更具体地说是隆丘80施行金属成形处理后的图9的板体10″和管子30。在插入管子30之后，例如通过轧制或挤压处理压下隆丘80。通常，对隆丘80局部施行金属成形处理，使得隆丘80顶部被强制朝通道22方向，即，在图9中垂直向下。机械变形使背面14平坦，以便强制初始隆丘80永久地进入板体10″，如图10所示。从而通道22的截面减小，以将管子30和板体10″之间的初始径向间隙转变成压配合。另外从图10看出，原来的圆柱形管子30和通道22在变形后成为稍微的椭圆形截面。

选择图8和9中隆丘的厚度和形状，例如，以实现板体10″邻近隆丘80和通道22区域的确定永久塑性变形。板体10″的这种塑性变形最适宜导致管子30的弹性变形。从而实现管子30在通道22中的预张紧配合。应该理解，初始的隆丘80明显便于使板体10″金属成形而形成压配合的步骤。特别是，隆丘80不需要轧制整个板体10″来实现压配合并增加了通道22的截面缩小的范围。

图11示出根据制造冷却板的另一实施例的板体坯10″。与图8相比较，板体坯10″包括相似的隆丘82，只是它设置开口82。开口82可以通过切割获得或可替换地铸造而成。在平行于图11的平面的方向，开口82从背面14到通道22贯穿隆丘80，从而在隆丘80内形成两个肩部84和84′。在平行于图11的平面的方向，开口82通常在隆丘80的长度上延伸。优选开口82的宽度朝通道22减小。

图12示出图11的板体10″具有存在径向间隙插入通道22的管子30。

图13示出最终状态的板体10″。与图12相比较，在对板体10″、更具体地说是对肩部84和84′施行金属成形处理后，管子30压配合在通道22内。通道22周围的板体10″的区域例如通过轧制产生塑性变形，以便实现管子30在通道22中的压配合。肩部84和84′永久地向下弯曲和连接，以夹紧管子30。从而关闭初始的开口82，如图12所示。应该理解，初始的开口82由于减小压下隆丘80所需的力便于金属成形处理。如果初始的开口82不完全关闭，可以达到相同的效果。根据初始开口的尺寸，狭缝可以沿通道22保留，对最终的冷却板没有明显的负作用。除了断开的隆丘80之外，图13的最终板体10″具有与图10的最终板体10″具有相似的性能和优点。

图14示出根据用于制造冷却板的另一实施例的板体坯10。如果与图8或图11相比较，板体坯10不设置隆丘80。图14示出带有已经插入通道22中、具有径向间隙的管子30的板体10。

图15示出图14的板体10的最终状态。板体10已经经过金属成形处理形成局部沉陷90。用于形成沉陷90的金属成形处理可以是轧制或挤压操作。沉陷90局部设置在板体10上，即，在通道22附近并沿着通道22。因此，沉陷90在垂直于图15的平面方向沿通道22延伸。如果与图14相比较，沉陷90减小通道22的截面。结果，实现管子30在通道22中的压配合。板体10压下的程度，即，沉陷90的高度，通常选择为获得板体10的通道22周围区域的确定的塑性变形。这种确定的塑性变形最适宜导致管子30的弹性变形，从而保证管子30在通道22内的预张紧配合。

应该理解，根据图8-10、图11-13或图14-15的方法获得最终的冷却板，其基本上与图4和图5描述的最终的冷却板具有相同的性能。

如果分别与锻造或轧制的板体、具有用于冷却液的钻削导管的铜或钢冷却板相比较，和与用于冷却液的导管是铸造的通道的连续铸造板体的铜冷却板相比较，上述冷却板例如具有以下优点：

-可以使用高质量的铜管子或不锈钢管子30、30′，即使在浸蚀、腐蚀和板体10、10′产生裂纹的情况下，这些管子保证多年的密闭性。

-因为板体10、10′不必保证水密闭性，对板体10、10′的质量所作的实际经济节约明显可以补偿高质量铜管子或不锈钢管子30、30′的费用；

-不需要将连接管端部焊接到板体10、10′上，从而不需要高质专业人才并且免除了焊接缺陷造成的泄漏风险；

-具有弯曲端部32、34、32′、34′的管子30、30′比焊接到钻削或铸造通道的连接管端部产生小得多的压降。

-具有弯曲端部32、34、32′、34′的管子30、30′解决了诸如气眼和固体堆积等的“死端”的问题，它们常常是腐蚀和流动限制问题的起源。

-板体10、10′边缘更好的冷却，因为管子30、30′冒出到板体10、10′的周面16、18、16′、18′外面；

-弯曲的管子端部32、34、32′、34′至少能够部分地补偿在高炉中冷却板的膨胀/收缩产生的温度，从而不需要用于连接连接管端部60、62、60′、62′与冷却回路的补偿器，或者所需要的用于连接连接管端部60、62、60′、62′与冷却回路的补偿器更简单。

如果与在模具中铸造的铸铁或铸铜冷却板相比，其中形成冷却流体的导管被直接铸入，上述冷却板例如具有以下优点：

-因为基于轧制、锻造或连续铸造的板可以制造板体10、10′，所以相当容易实现没有空腔和气孔的板体10、10′；

-用于制造板体10、10′的板可以以低成本工业化生产，并且具有稳定的质量；

-不需要担心在管子材料和固化管子周围的板的材料之间的界面问题；

-管子30在通道22内的压配合可以保证管子30与板10、10′之间良好并稳定的热传递性能。

Claims (34)

1.一种制造冷却板的方法，包括：

提供金属板体(10，10′，10″)，其具有正面(12，12′)、背面(14，14′)、和在所述正面(12，12′)下面贯穿所述金属板体的至少一个通道(22，22′)；

将金属管子(30，30′)插入所述通道(22，22′)中，具有径向间隙，使得两管子(30，30′)端部突出到所述通道(22，22′)外面；和

实现所述管子(30，30′)在所述通道(22，22′)内的压配合；

其特征在于：实现所述管子(30，30′)在所述通道(22，22′)内的压配合的步骤包括对所述金属板体(10，10′，10″)施行金属成形处理。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述金属成形处理形成所述管子(30，30′)的弹性变形，从而产生所述管子(30，30′)在所述通道(22，22′)内的预张紧配合。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中提供具有至少一个通道(22，22′)的金属板体(10，10′，10″)的步骤包括：

a)提供锻造或轧制的铜板或钢板；和

b)钻所述板而钻出所述至少一个通道(22，22′)。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中提供具有至少一个通道(22，22′)的金属板体(10，10′，10″)的步骤包括：

连续铸造具有至少一个贯穿其的铸造的通道(22，22′)的金属板；和

用所述连续铸造的金属板制造所述金属板体(10，10′，10″)。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述制造所述金属板体(10，10′，10″)的步骤包括：

用金属切削工具机械加工所述至少一个铸造的通道(22，22′)，以提高其尺寸公差和形状公差。

6.如权利要求1-5的任一项所述的方法，其中所述实现所述管子(30，30′)在所述通道(22，22′)内的压配合的步骤包括沿所述至少一个通道(22，22′)局部地施行金属成形处理。

7.如权利要求6所述的方法，其中通过所述金属成形处理沿所述通道形成沉陷(90)。

8.如权利要求1-7的任一项所述的方法，其中所述提供具有至少一个通道(22，22′)的金属板体(10，10′，10″)的步骤包括：

在所述金属板体(10，10′，10″)上设置隆丘(80)，所述隆丘沿所述至少一个通道(22，22′)延伸。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述提供具有至少一个通道(22，22′)的金属板体(10，10′，10″)的步骤还包括：

在所述隆丘(80)设置开口(82)。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述提供具有至少一个通道(22，22′)的金属板体(10，10′，10″)的步骤还包括：

在所述隆丘(80)内设置开口(82)，其中所述开口(82)伸入所述至少一个通道(22，22′)。

11.如权利要求10所述的方法，其中对所述隆丘(80)施行所述金属成形处理，以减小所述开口(82)的宽度。

12.如权利要求8-11的任一项所述的方法，其中对所述隆丘(80)施行金属成形处理，以压下所述隆丘(80)。

13.如权利要求1-12的任一项所述的方法，其中所述实现所述管子(30，30′)在所述通道(22，22′)内的压配合的步骤包括：

在将所述金属管子(30，30′)插入所述通道(22，22′)之后，轧制所述板体(10，10′，10″)。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述板体(10，10′，10″)被轧制，以使所述通道(22，22′)和所述管子(30，30′)具有椭圆形截面。

15.如权利要求1-14所述的任一项所述的方法，其中所述实现所述管子(30，30′)在所述通道(22，22′)内的压配合的步骤还包括：

通过在所述管子(30，30′)内部形成水压而径向膨胀所述管子(30，30′)。

16.如权利要求1-15的任一项所述的方法，其中所述实现所述管子(30，30′)在所述通道(22，22′)内的压配合的步骤还包括：

用至少一次内部爆炸来径向膨胀所述管子(30，30′)。

17.如权利要求1-16的任一项所述的方法，其中所述实现所述管子(30，30′)在所述通道(22，22′)内的压配合的步骤还包括：

通过拽动膨胀头通过所述管子(30，30′)而膨胀所述管子(30，30′)。

18.如权利要求1-17的任一项所述的方法，其中所述板体(10，10′，10″)由铜或钢制成。

19.如权利要求1-18的任一项所述的方法，其中所述管子(30，30′)由铜或不锈钢制成。

20.如权利要求1-19的任一项所述的方法，其中：

突出到所述通道(22，22′)外面的每个所述管子(30，30′)端部朝所述板体(10，10′，10″)后面弯曲，以对准基本上垂直于与板体(10，10′，10″)背面(14，14′)平行的平面的方向而形成连接管端部。

21.如权利要求1-20的任一项所述的方法，其中所述提供金属板体(10，10′，10″)的步骤包括：

提供具有第一周面(16，16′)和相反的第二周面(18，18′)的板体(10，10′，10″)，其中所述至少一个通道(22，22′)贯穿所述金属板体(10，10′，10″)，以在所述第一周面(16，16′)上形成第一孔口(24，24′)和在所述第二周面(18，18′)上形成第二孔口(26，26′)。

22.如权利要求21所述的方法，其中至少所述周面(16，18)之一朝所述板体(10)的背面倾斜。

23.如权利要求21所述的方法，其中对于所述孔口(24′，26′)的至少一个，凹窝(70，72)被铣入所述周面(16′，18′)，使得所述凹窝朝板体(10′)的背面(14′)敞开，从而所述孔口(24′，26′)位于所述凹窝(70，72)之内。

24.一种冷却板，包括金属板体(10，10′，10″)，其具有正面(12，12′)、背面(14，14′)以及贯穿所述金属板体中的在所述正面(12，12′)下面的通道(22，22′)的至少一个金属管子(30，30′)，使得两管子(30，30′)端部突出到所述板体(10，10′，10″)外面，在所述金属板体(10，10′，10″)和所述至少一个金属管子(30，30′)之间具有压配合，

其特征在于：所述金属板体(10，10′，10″)沿所述通道(22，22′)塑性变形，所述塑性变形对所述压配合起主要作用。

25.如权利要求24所述的冷却板，其中所述板体(10，10′，10″)初始包括沿所述至少一个通道(22，22′)延伸的隆丘(80)。

26.如权利要求25所述的冷却板，其中开口(82)设置在所述隆丘(80)上。

27.如权利要求26所述的冷却板，其中，在所述板体(10，10′，10″)、更具体地说是所述隆丘(80)的塑性变形之后，沿所述至少一个通道(22，22′)设置狭缝，所述狭缝来源于所述开口(82)。

28.如权利要求24-27的任一项所述的冷却板，其中所述板体(10，10′，10″)由铜或钢制成。

29.如权利要求24-28的任一项所述的冷却板，其中所述管子(30，30′)由铜或不锈钢制成。

30.如权利要求29所述的冷却板，其中所述板体(10，10′，10″)由钢制成，所述管子(30，30′)由铜制成。

31.如权利要求24-30的任一项所述的冷却板，其中：

每个所述管子(30，30′)端部弯曲，以对准基本上垂直于与板体(10，10′，10″)背面(14，14′)平行的平面的方向而形成连接管端部(60，62，60′，62′)。

32.如权利要求24-31的任一项所述的冷却板，其中：

所述板体(10，10′，10″)具有第一周面(16，16′)和第二周面(18，18′)；和

所述至少一个管子(30，30′)贯穿所述金属板体(10，10′，10″)，使得一个管子(30，30′)端部冒出到所述第一周面(16，16′)外面，另一管子(30，30′)端部冒出到所述第二周面(18，18′)外面。

33.如权利要求32所述的冷却板，其中至少所述周面(16，18)之一朝所述板体(10)的背面(14)倾斜。

34.如权利要求32所述的冷却板，其中至少所述周面(16′，18′)之一包括凹窝(70，72)，其朝所述板体(10′)的所述背面(14′)敞开，其中所述管子(30′)端部冒出到所述板体(10′)外面。

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