案例研究 · 散热器与结构外壳
异形铝合金散热齿板压铸：2 mm 散热齿充满率 99% 以上，脱模拉伤不良从约 4% 降到 0.5% 以下
外形不规则、近 20 条 2 mm 散热齿之间立着 7 个圆柱凸台的散热齿板：远端齿尖充不满，凸台根部缩孔，脱模时齿面拉伤、边缘齿被带弯。我们用模流分析确定进料方向、凸台型芯加点冷却、加大拔模角并均布顶针，齿部充满率稳定在 99% 以上，脱模不良由约 4% 降到 0.5% 以下。
零件参数
| 零件名称 | 异形铝合金散热齿板 |
|---|---|
| 零件类型 | 散热与电子外壳 |
| 应用产品 | 电源与控制模块外置散热板 |
| 客户类型 | 电源设备厂商 |
| 材料牌号 | ADC12 (JIS H5302) |
| 外形尺寸 | 约 190 × 150 × 30 mm |
| 单件重量 | 约 480 g |
| 壁厚范围 | 2.0 – 3.0 mm（散热齿 2.0 mm） |
| 关键要求 | 散热齿完整充型、凸台内部致密与高度一致、贴合底面平面度 0.05 mm / 100 mm |
| 后加工 | 贴合底面铣削、安装孔钻孔攻牙 |
| 表面处理 | 喷砂 |
| 交付形式 | 加工件 |
| 量产起始 | 2025 |
* 本案例参数为代表性数值，具体项目以图纸与评审结果为准。
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技术要求
散热齿
板面上有近 20 条平行散热齿，齿厚 2.0 mm、齿高约 12 mm，高厚比约 6:1。散热齿不允许缺肉、断齿或弯曲，每件按样板目视比对。
凸台
齿间立有 7 个圆柱凸台，用于整机装配时的定位与支撑，凸台高度公差 ±0.1 mm。凸台内部不允许有缩孔，按 ASTM E505 2 级进行 X 射线抽检判定。
贴合底面
底面与功率器件贴合传热，铣削后平面度要求 0.05 mm / 100 mm，粗糙度 Ra ≤ 3.2。
技术难点
异形轮廓让远端齿尖充不满
零件外形是带斜边和缺口的不规则多边形，每条齿的长度都不一样，金属液到达各个齿尖的流程相差很大。试模时，远离浇口的短齿末端和斜边一侧的齿最先出现缺肉、齿尖变圆。
凸台立在薄齿之间，形成热节
凸台直径约 10 mm，比两侧 2 mm 的散热齿厚得多，是整块板最后凝固的部位。试模阶段凸台根部在 X 射线下可见缩孔，顶面出现轻微缩陷，凸台高度也随之波动。
密齿脱模拉伤、边缘齿被带弯
近 20 条齿同时包紧在模具上，脱模阻力大。试模初期齿侧面出现拉伤，个别靠近边缘的齿在顶出时被带弯，这类不良约占 4%。
我们的做法
模流分析确定进料方向，齿尖设溢流与排气（模具设计）
我们用模流分析比较了几种进料方案，最终让浇口沿散热齿走向进料，使金属液顺着齿槽流向齿尖；斜边一侧和短齿末端增设溢流槽与排气，模温控制在 200–240 ℃。首件和每班次按样板目视比对齿部。
凸台型芯点冷却，根部加圆角（模具设计 + DFM 评审）
凸台型芯内设独立点冷却，让凸台与周围薄齿尽量同时凝固；DFM 阶段与客户确认在凸台根部加 R1.5 mm 圆角，避免厚薄突变。凸台区域按批 X 射线抽检，凸台高度用检具抽检。
加大拔模角、型腔顺向抛光、顶针均布（模具设计）
散热齿每侧拔模角由 1° 调整为 1.5°，齿槽型腔沿脱模方向抛光；顶针均布在齿根与凸台底部，整块板同步顶出，边缘齿不再被带弯。
底面整面铣削，安装孔同一装夹完成（CNC 加工）
以三处安装位定位，底面整面铣削，安装孔在同一装夹中钻孔攻牙；平面度按批三坐标检测。
结果（稳定量产状态）
进入稳定量产后，散热齿充满率在 99% 以上，凸台 X 射线检测达到 ASTM E505 2 级，脱模拉伤与弯齿不良由约 4% 降到 0.5% 以下，贴合底面平面度稳定在 0.05 mm / 100 mm。
本案例常见问题
散热齿做多薄才划算？+
齿越薄越密，散热面积越大，但工艺窗口急剧收窄，良率下降带来的成本可能超过散热收益。常规建议 1.5–2.5 mm，极限约 1.2 mm，且齿高与齿厚比不超过约 6:1、齿距不小于齿厚的 2 倍。实际做法是先按热设计算出所需散热面积，再看能否用增加齿高或扩大底面来替代减薄齿厚——后两者的工艺风险小得多。
散热齿板上的凸台为什么容易缩孔？+
凸台比周围的散热齿厚得多，是最后凝固的部位，收缩得不到补充，就会在内部留下缩孔、表面出现缩陷。常用的办法有三种：凸台能做成空心或减薄的尽量做；凸台型芯内加点冷却，让它和周围同时凝固；根部加圆角，避免厚薄突变。凸台如果要攻牙或作为贴合面，建议在 DFM 阶段一起确认，必要时安排 X 射线抽检。