本發(fā)明屬于機械設計與工藝加工領域，涉及一種輕型疊制翅片冷板雙面鋁釬焊用工裝。該工裝實現了某輕型疊制翅片冷板的高效率的雙面焊接，具備工件夾持快，定位準確、方便，焊接零件變形小等優(yōu)點，適用于該冷板的大批量鋁釬焊生產。

背景技術：
總體單位對某便攜式偵察雷達的外形尺寸和重量要求相當嚴格，整個偵察雷達體積較小，雷達內各分系統(tǒng)的熱耗較高，并且某些分系統(tǒng)還具有局部熱密度高的特點，給結構上的散熱設計帶來難題。該雷達運用集成設計的理念，采用集成共壁模塊設計、冷板集成散熱、分布式電源的方法進行減重與降功耗處理，成功的實現了雷達的輕型化與大功率散熱要求。冷板為雷達散熱的核心器件，冷板有重量輕和高散熱能力的要求。雷達的信號處理印制板、波控機印制板上的多個大功率的DSP以及FPGA芯片通過柔性導熱襯墊傳遞到冷板。由于芯片高度不一致，冷板表面需設計若干個大小、高度不同的墊塊才能實現芯片的表面貼附散熱。冷板的另外一面是散熱翅片，這些散熱翅片應滿足厚度盡量薄、沿冷卻流方向陣列翅片盡量多等要求。冷板有兩種加工工藝成型方法。第一種是直接在銑床上將整張厚鋁板銑削加工出來，包括零件正反兩面的高低墊塊和沿冷卻流方向的多陣列翅片。此時，考慮到加工的工藝性，這些翅片不能太薄，厚度不能小于1mm；另一種是通過真空鋁釬焊的方法，將一張平面鋁板、散熱翅片和各種墊塊焊接在一起。若采用前者，零件的加工量太大，并且加工過程中需要多次熱處理，尤其是1mm厚度的散熱翅片，零件加工周期長；當采用疊制的鋁箔翅片經過真空鋁釬焊成型時，輕質的鋁箔翅片具備散熱好，重量輕的優(yōu)點。將鋁箔疊制成翅片既增強了鋁箔整體的剛性，又增大了散熱面積。疊制成翅片的鋁箔材料厚度僅為0.1mm，相比銑削加工的1mm厚度，重量減輕了很多。冷板焊接所需的傾斜角度的翅片用線切割加工完成，采用真空鋁釬焊工藝方法，將其與散熱冷板焊接成一個整體冷板，滿足雷達總體的散熱要求。由于總體單位對重量要求很嚴格，所以除冷板的安裝配合面外，其余端面均銑削加工出減輕槽。冷板的主體厚度為2mm，減輕槽的槽深度為0.8mm。在減輕槽的減輕端面焊接疊制的翅片，另外一面焊接與印制板芯片貼附的高低不同的導熱墊塊。在翅片與冷板、導熱墊塊與冷板之間分別填充0.1mm厚的焊料。在進行真空鋁釬焊時，焊料融化，將翅片和冷板、導熱墊塊與冷板無縫焊接在一起。高溫焊接時，需用工裝板將兩個焊接零件壓緊，以確保兩者之間的焊料在融化后能夠充分填充間隙。冷板采用焊接工藝方法成型。最初采取的焊接方法是用整張工裝板壓緊有翅片的一面，另外一面上的導熱墊塊采用不銹鋼螺釘將其緊固在冷板上，每個墊塊至少加工兩個M2的螺紋孔，裝配螺釘的沉孔面位于冷板的減輕槽內。首批試制時，發(fā)現焊接前對每個墊塊上打孔攻絲以及冷板面沉孔的工作量較大，并且這些不銹鋼螺釘無形中增加了冷板的重量。由于疊制的翅片自身高度上存在±0.5mm的加工高度誤差，壓緊工裝板時不能保證每個翅片都能和冷板緊密貼附，焊接結果是部分翅片不能成功焊接，廢品率較高或者出現部分翅片由于壓縮量過大而變形。為了提高批生產的效率，需要一種特殊的焊接工裝，實現不需在冷板上加工焊接所需的工藝沉孔，不需要安裝工藝螺釘將每個導熱墊塊裝配到冷板上，并且能確保每個散熱翅片能可靠地貼附在冷板焊接面上。

技術實現要素：
要解決的技術問題為了避免現有技術的焊接的成功率和效率低的不足，本發(fā)明提出一種輕型疊制翅片冷板雙面鋁釬焊用工裝及裝夾方法，保證每個翅片能與冷板充分壓緊接觸，同時又能保證另外一面的每個導熱墊塊與冷板充分壓緊貼附，壓緊翅片的力應控制在合理的范圍內，同時也應該考慮焊接高低溫收縮時，各焊接件以及工裝的變形收縮對焊接效果的影響。技術方案一種輕型疊制翅片冷板雙面鋁釬焊用工裝，其特征在于包括中板、上板、下板、壓緊螺釘和壓緊螺桿；所述的中板上設有與冷板上端面的翅片相對應大小的通槽；所述的上板在與中板上的通槽中心相對應的位置處，設有與壓緊螺釘配合的螺紋孔；所述的下板上設有與冷板下端面的導熱墊板相對應大小的凹槽，凹槽末端設有與壓緊螺桿配合的螺紋孔。還包括彈簧，彈簧套在壓緊螺釘上。所述的壓緊螺釘與翅片的接觸面設計為圓形壓緊端面。所述的壓緊螺桿和壓緊螺釘螺紋頂端兩側切制成方端面。所述的上板、中板和下板采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料。一種使用所述的工裝對冷板進行雙面鋁釬焊前的裝夾方法，其特征在于步驟如下：步驟1：將冷板的下端面朝上，在下端面的定位凹槽內依次放入焊料和導熱墊板；步驟2：將下板放置于冷板的下端面上，中板放置在冷板的上端面上，下板與中板通過下板緊固螺栓和下板定位銷釘固定，將各壓緊螺桿分別穿過下板上的螺紋孔并旋緊至各導熱墊板壓緊，然后將各鎖緊螺母旋緊在各壓緊螺桿上；步驟3：翻轉冷板使其上端面朝上，在上端面的減輕凹槽內依次放入焊料和疊制好的翅片；步驟4：將彈簧穿入壓緊螺釘，將壓緊螺釘旋合在上板相對應的螺紋孔內；步驟5：將上板放置于中板上，并通過上板緊固螺栓和上板定位銷釘與中板固定，旋緊壓緊螺釘壓緊各翅片。所述步驟2和步驟5的旋緊力矩不大于5NM。有益效果本發(fā)明提出的一種輕型疊制翅片冷板雙面鋁釬焊用工裝及裝夾方法，高效率、大批量、可靠地實現輕型超薄冷板的翅片與導熱墊塊的雙面釬焊。附圖說明圖1為冷板零件結構圖及局部放大圖：(a)仰視圖；(b)主視圖；(c)俯視圖；(d)局部放大圖圖2為一種輕型疊制翅片冷板雙面鋁釬焊用工裝裝配圖圖3為一種輕型疊制翅片冷板雙面鋁釬焊用工裝上板圖4為一種輕型疊制翅片冷板雙面鋁釬焊用工裝中板圖5為一種輕型疊制翅片冷板雙面鋁釬焊用工裝下板1-冷板，2-焊料，3-導熱墊板，4-翅片，5-中板，6-下板，7-下板緊固螺栓，8-下板定位銷釘，9-壓緊螺桿，10-鎖緊螺母，11-彈簧，12-上板，13-壓緊螺釘，14-上板緊固螺栓，15-上板定位銷釘。具體實施方式現結合實施例、附圖對本發(fā)明作進一步描述：在冷板的下端面設計下板，冷板的上端面設計中板，通過定位銷釘和安裝螺釘將三者裝配在一起?？紤]到螺釘裝配時存在通孔的裝配間隙，通過定位銷釘可以克服裝配時的上板、下板和冷板之間的位置度公差。這些工裝的材料應為相同的不銹鋼材料以克服高溫焊接、冷卻后材料收縮不一致導致的斷裂或裂紋。下板相對于各導熱墊塊的位置設計有對應的凹槽，并且凹槽的中部設計有M6-7H的螺紋孔，該螺紋孔上旋合M6-6h的壓緊螺桿。將各種不同高度的導熱墊塊放置在凹槽內，導熱墊塊上方預先裁剪好與其大小相當的焊料，靠壓緊螺桿的螺紋旋合力壓緊導熱墊塊與冷板貼附，鎖緊螺母的作用是為了防止壓緊螺桿松動。上板安裝在中板上面，其作用是產生一個壓緊各個疊制翅片的平臺。上板相對于每個翅片的正上方中心位置同樣設計有M6-7H的螺紋孔，螺紋孔上旋合M6-6h的壓緊螺釘，壓緊螺釘下部設計有厚度為3mm的圓形壓緊端面，壓緊端面大小由各翅片的大小確定，由于翅片疊制后在疊制瓦楞邊的方向具備很好的剛性，壓緊端面不需要完全覆蓋住翅片。考慮到翅片自身加工時高度上的±0.5mm誤差，需要控制好壓緊螺釘的預緊力矩并配合使用壓縮彈簧，壓縮彈簧的另外一個作用是防止焊接高溫膨脹、低溫收縮時壓緊螺釘松動。上板安裝固定到中板時同樣需要銷釘定位完成。為了保證焊接時翅片與導熱墊板的限位，冷板自身需在要焊接的面預留定位凹槽，導熱墊板對應的凹槽深度0.4mm，其中供焊料使用0.1mm，其余0.3mm用來限位。凹槽的尺寸應略大于導熱墊板和翅片，用來補償不同材料或不同厚度的零件高溫膨脹、低溫收縮時的不一致性，避免產生翹曲或斷裂。如圖2所示，中板5是整個工裝的安裝基礎，下板6通過下板緊固螺栓7和下板定位銷釘8與中板固連的同時壓緊冷板1，導熱墊板3放置在冷板1預先加工好的凹槽內，并填充焊料2。鎖緊螺母10與壓緊螺桿9配合使用，壓緊螺桿9螺紋旋合穿過下板6后壓緊各導熱墊板3。上板12靠上板緊固螺栓14和上板定位銷釘15與中板5固連。翅片4穿過中板5上各通槽，放置在冷板1預先加工好的凹槽內，并填充焊料2。彈簧11位于壓緊螺釘13下端圓形壓緊端面以及上板12之間，壓緊螺釘13螺紋旋合后，壓緊各翅片4。通過壓緊螺桿9的螺紋旋合調整以壓緊不同高度的導熱墊塊3，確保其余焊料2、冷板1充分接觸。通過壓緊螺釘13的螺紋旋合調整以壓緊翅片4，確保存在高度誤差的翅片4與焊料2、冷板1充分接觸。通過使用彈簧11可以控制壓緊螺釘13旋合的力矩，防止翅片2以及冷板1受到過度的擠壓而產生變形和斷裂。并且在焊接時，壓縮彈簧自身的彈性可以解決不同材料膨脹差異造成的螺紋松動問題。通過下板定位銷釘8與上板定位銷釘15實現上板12、中板5、下板6三者裝配時的精確定位，解決了焊接高、低溫膨脹收縮時，螺紋裝配通孔間隙造成的焊接錯位問題；通過冷板1正反面和下板6預留的各凹槽以及中板5預留的各通槽實現各導熱墊板3與各翅片4的精確定位。焊接前，按照冷板1正面各凹槽尺寸，先裁剪焊料2，并將裁剪好的焊料2放入各凹槽，然后將各導熱墊板3同樣放入各凹槽，壓在焊料2上方。將冷板1夾持在中板5和下板6之間。中板5為整個工裝的安裝基板，其上共各16個M6-7H螺紋孔，與下板6裝配時，使用其中8個螺孔，通過下板緊固螺栓7和下板定位銷釘8與下板6固連。將各壓緊螺桿9分別穿過下板6上各M6-7H螺紋孔并旋緊至其完全壓緊各導熱墊板3，過大的旋緊力矩會將冷板1擠壓變形，旋緊力矩不應大于5NM。為便于旋合，壓緊螺桿9螺紋頂端兩側切制成方端面。然后將各鎖緊螺母10旋緊在各壓緊螺桿9上。將整個工裝翻置使中板5的減輕凹槽朝上，按照冷板1上焊接翅片面的各減輕槽尺寸裁剪焊料2，并將其放入各減輕凹槽。將疊制好的翅片4按照各對應關系放入冷板1上各減輕凹槽并壓緊在焊料2上方。彈簧11填充在上板12和壓緊螺釘13之間，螺紋旋合后彈簧受壓。上板12靠上板緊固螺栓14和上板定位銷釘15與中板5固連。整個焊接體裝配完成后，用力矩扳手旋合壓緊螺釘13壓緊各翅片4，旋緊力矩不大于5NM。為方便操作，壓緊螺釘13螺紋頂端兩側切制成方端面。壓緊螺釘13底端與各翅片4接觸端面設計有大小不同的圓形壓緊端面。通過壓緊螺釘13的螺紋旋合，可以克服翅片4的加工高度誤差，確保翅片4壓緊焊料2后完全貼附在冷板1上。通過壓緊螺桿9的螺紋旋合，可以克服各導熱墊塊3高度上的不一致，并使其完全壓緊焊料2后完全貼附在冷板1上。為保證焊接時材料收縮的一致性，工裝材料均為1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料。在真空爐里焊接時，整個工裝與焊接件盡量水平放置以防止焊料溶化后在重力作用下的流淌造成焊接不均勻。該焊接工裝的設計難點在于各焊接件之間的精確定位，上板12、中板5、下板6之間的定位靠下板定位銷釘8和上板定位銷釘15實現。冷板、各導熱墊板與翅片之間的定位靠下板6預留與各導熱墊板尺寸大小相同的各凹槽以及中板5上預留了與各翅片尺寸大小相同的各通槽實現。上述工裝成功實現了輕型疊制翅片和導熱墊板的雙面釬焊，該工裝焊接成功率高，并且焊接效率高，工裝可重復使用，已成功應用于某產品的批量生產中。