CN105163893B - 构件的接合方法 - Google Patents
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Abstract
技术问题在于对毛边进行控制,并且提高被接合构件的外观性。其特征是,包括:准备工序,准备呈框状的第一构件(2)和与第一构件(2)相对的第二构件(3);摩擦压接工序,使第一构件(2)的端面与和该端面相对的第二构件(3)的相对面对接来进行摩擦压接;以及焊接工序,将在摩擦压接工序中形成的毛边作为焊接添加物来进行焊接,在摩擦压接工序中,在第一构件(2)与第二构件(3)的对接部的外侧,预先设置有一对分隔面,在开始进行摩擦压接时上述分隔面以空开间隔的方式相对,将通过摩擦压接而产生的毛边收容在上述一对的分隔面之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种构件的接合方法。
背景技术
例如在专利文献1中公开了一种通过摩擦压接来使呈圆筒状的金属构件彼此接合的方法。该接合方法一边对圆筒状的金属构件的端面彼此进行推压,一边使该金属构件绕中心轴高速旋转,从而使接合部产生摩擦热来将两个构件接合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2008/010265号手册
发明内容
发明所要解决的技术问题
在摩擦压接工序中,在接合部的周围不可避免地产生毛边。由于该毛边向接合部的周围不规则地鼓出,因此,该毛边的处理会变得麻烦,并且也会对被接合构件的外观性等带来不良影响。
另外,在接合的一对构件中的任意一个为框状构件的情况下,在接合部的外侧及内侧(内空侧)均会产生毛边。在将被接合构件的内侧例如用作供流体流动的流路的情况下,若毛边向被接合构件的内侧鼓出,则会成为妨碍流体流通的主要原因。
基于上述观点,本发明所要解决的技术问题在于,提供一种能够控制毛边,并且能够提高被接合构件的外观性的构件的接合方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决这种技术问题,本发明的构件的接合方法的特征是,包括:准备工序,在上述准备工序中,准备铝合金制的第一构件和与上述第一构件相对的铝合金制的第二构件;摩擦压接工序,在上述摩擦压接工序中,使上述第一构件的端面与和上述端面相对的第二构件的相对面对接来进行摩擦压接;以及焊接工序,在上述焊接工序中,将在上述摩擦压接工序中形成的毛边作为焊接添加物来进行焊接,上述第一构件中的与上述第二构件对接的部位俯视呈矩形框状,上述第一构件是包括俯视呈矩形框状的第一侧壁部和形成于该第一侧壁部的内部的多个分隔部的中空挤压成型体,其中,上述第一侧壁部包括板状的一对第一竖边部和板状的一对第一横边部,上述一对第一横边部的长度尺寸比上述第一竖边部的长度尺寸小,上述第二构件是包括俯视呈矩形的底部和从该底部下垂的俯视呈矩形框状的第二侧壁部的压铸成型体,在上述摩擦压接工序中,在上述第一构件与上述第二构件的对接部的外侧,预先沿着仅上述第一竖边部的长度方向设置有相互平行的一对分隔面,在开始进行摩擦压接时上述分隔面以空开间隔的方式相对,在摩擦压接工序中,使上述第一构件和上述第二构件相对地且与上述第一竖边部平行地进行往复移动,将通过摩擦压接而产生的上述毛边收容在该一对的分隔面之间,并且使上述毛边引导至上述分隔面后排出,在上述焊接工序中,将形成于上述第一构件与上述第二构件的对接部的上述第一竖边部的外侧的上述毛边作为焊接添加物进行激光焊接。
根据上述方法,通过将毛边收容在一对分隔面之间,能够减少或者消除像以往那样使毛边向被接合构件的外侧不规则地鼓出的情况。另外,通过进行焊接工序,能够规整地对被接合构件的外表面进行精加工。另外,在将毛边用作焊接添加物时,能将焊接添加物收集到一对分隔面之间,因此,能够容易地进行焊接作业。
根据上述方法,在上述第一构件中的与上述第二构件对接的部位俯视呈矩形框状的情况下,也能使构件彼此接合。另外,当使上述第一构件和上述第二构件与第一竖边部平行地往复移动时,具有在上述第一竖边部的对接部处产生很多毛边的趋势,但通过沿第一竖边部的长度方向设置一对分隔面,能够有效地收容毛边。
另外,理想的是,在上述摩擦压接工序中,在上述第一构件与上述第二构件的对接部的内侧,预先设置有相互平行的一对分隔面,在开始进行摩擦压接时上述分隔面以空开间隔的方式相对,通过摩擦压接而产生的上述毛边收容在上述一对分隔面之间。
根据上述方法,例如在将被接合构件的内侧用作供流体流动的流路的情况下,能够减少或者消除使毛边向被接合构件的内侧不规则地鼓出的情况。由此,能够防止毛边妨碍流体的流通。
发明效果
根据本发明的构件的接合方法,能够对毛边进行控制,并且能够提高被接合构件的外观性。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的中空容器的分解立体图。
图2(a)是第一实施方式的第一构件的俯视图,图2(b)是第一实施方式的第二构件的俯视图。
图3是第一实施方式的中空容器的剖视图。
图4是表示第一实施方式的构件的接合方法的对接工序的剖视图。
图5是表示第一实施方式的构件的接合方法的剖视图,其中,图5(a)表示对接工序,图5(b)表示摩擦压接工序后,图5(c)表示焊接工序。
图6(a)是表示第一变形例的构件的接合方法的对接工序的剖视图,图6(b)是表示第二变形例的构件的接合方法的对接工序的剖视图。
图7是表示第三变形例的构件的接合方法的对接工序的剖视图。
图8(a)是本发明的第二实施方式的中空容器的分解立体图,图8(b)是表示第二实施方式的构件的接合方法的对接工序的剖视图。
图9是本发明的第三实施方式的筒状构件的分解立体图。
图10是第三实施方式的筒状构件的剖视图。
图11是表示第三实施方式的构件的接合方法的对接工序的剖视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照附图,对本发明的第一实施方式的构件的接合方法进行详细说明。如图1所示,在本实施方式的构件的接合方法中,例示的是使金属构件彼此接合来制造中空容器1的情况。中空容器1例如供流体在内部流动以用作传热构件。说明中的“前后”、“左右”、“上下”是遵照图1的箭头所示(以第一构件2为基准)。
中空容器1由第一构件2和第二构件3构成。第一构件2及第二构件3的材料只要是能进行摩擦压接的金属即可,没有特别限制,在本实施方式中,第一构件2及第二构件3均使用铝合金。另外,第一构件2及第二构件3的耐受力也没有特别限制,但在本实施方式中,将第二构件3的耐受力设定成比第一构件2的耐受力大。也就是说,在进行后述的摩擦压接工序时,第二构件3比第一构件2更不易软化。首先,对接合前的第一构件2和第二构件3的结构进行说明。
第一构件2由俯视呈矩形的底部11、竖立设置在底部11上的俯视呈矩形框状的第一侧壁部12以及形成在第一侧壁部12的内部的多个分隔部13构成。第一构件2的成型方法没有特别限制,在本实施方式中,在利用挤压成型将第一侧壁部12和分隔部13一体成型后,使底部11与该成型品的端部接合。
第一侧壁部12由第一竖边部14、14和第一横边部15、15构成。第一竖边部14、14呈板状,并彼此分开且平行地配置。第一横边部15、15呈板状,并彼此分开且平行地配置。第一竖边部14与第一横边部15垂直。第一竖边部14的上端面14a和第一横边部15的上端面15a处于同一平面。
如图2所示,第一竖边部14延伸至假想的边界面(侧端面)14b。另外,第一横边部15延伸至假想的边界面(侧面)15e。第一竖边部14的假想的边界面14b与第一横边部15的假想的边界面15e连接。
如图2(a)所示,上端面14a分成两个区域。在后述对接工序中,将与下端面24a接触的面设定为上端面14a1,将与下端面24a分开的面设定为上端面14a2。
分隔部13呈板状,与第一竖边部14、14垂直地连接。分隔部13以等间隔配置多片。由第一侧壁部12和分隔部13形成的多个空间用作供流体流动的流路P、P…。分隔部13的上端面13a与上端面14a、15a处于同一平面。
如图1所示,第二构件3由俯视呈矩形的底部21以及从底部21下垂的俯视呈矩形框状的第二侧壁部22构成。在第二构件3的内部形成有由底部21和第二侧壁部22构成的凹部Q。第二构件3的成型方法没有特别限制,在本实施方式中,通过压铸而成型为一体。
第二侧壁部22由第二竖边部24、24和第二横边部25、25构成。第二竖边部24、24呈板状,并彼此分开且平行配置。第二横边部25、25呈板状,并彼此分开且平行配置。第二竖边部24与第二横边部25垂直。第二竖边部24的长度及板厚分别与第一竖边部14的长度及板厚相同。另外,第二横边部25的长度及板厚与第一横边部15的长度及板厚相同。
如图2(b)所示,第二竖边部24延伸至假想的边界面(侧端面)24b。另外,第二横边部25延伸至假想的边界面(侧面)25e。第二竖边部24的假想的边界面24b与第二横边部25的假想的边界面25e连接。
如图1及图2(b)所示,在下端面24a、24a的外侧分别形成有缺口部26。缺口部26由底面26a和与底面26a垂直的侧面26b构成。缺口部26沿第二竖边部24的长度方向的全长形成为恒定的截面。根据第一构件2及第二构件3的材料、摩擦压接的条件适当地设定缺口部26的高度(侧面26b的高度)。
图3是第一实施方式的中空容器的剖视图。如图3所示,中空容器1通过摩擦压接将第一构件2和第二构件3接合而成。在第一构件2与第二构件3的接合部的整个外周形成有焊接金属W1。焊接金属W1是通过激光焊接而形成的部位。
接着,对本实施方式的构件的接合方法进行说明。在本实施方式的构件的接合方法中,进行准备工序、对接工序、摩擦压接工序和焊接工序。
如图1所示,准备工序是准备第一构件2和第二构件3的工序。第一构件2及第二构件3的成型方法并没有特别限制。
如图4所示,对接工序是使第一构件2与第二构件3对接的工序。在对接工序中,使第一构件2的上端面14a1、14a1与第二构件3的下端面(相对面)24a、24a面接触。另外,使第一构件2的上端面15a、15a与第二构件3的下端面(相对面)25a、25a面接触。另外,使第一构件2的第一侧壁部12的外周面与第二构件3的第二侧壁部22的外周面处于同一平面。由此,形成对接部J1。
如图4所示,在对接工序中,在第二构件3的第二竖边部24形成有缺口部26,因此上端面14a2与底面26a以空开微小的间隙的方式相对。底面26a及与该底面26a相对的上端面14a2相当于权利要求书中的“分隔面”。
另外,在本实施方式的摩擦压接工序中,由于将第一构件2固定而使第二构件3进行相对移动,因此,在对接工序中,利用固定夹具将第一构件2的第一侧壁部12的周围约束成无法移动。
摩擦压接工序是进行摩擦工序和压接工序来使第一构件2与第二构件3接合的工序。在摩擦工序中,将对接后的第一构件2和第二构件3朝彼此靠近的方向进行推压。接着,在本实施方式中,使第一构件2及第二构件3与第一竖边部14的长度方向平行地相对且呈直线地往复移动。在本实施方式中,不使第一构件2移动,仅使第二构件3直线性地往复移动。
如图5(a)所示,在本实施方式的摩擦工序中,使上端面14a1与下端面24a以及使上端面15a与下端面25a(参照图4)互相摩擦。
摩擦工序中的条件只要适当设定即可,例如将频率设定成100Hz~260Hz,将振幅设定成1.0mm~2.0mm,将摩擦压力设定成20MPa~60MPa。另外,将摩擦工序的时间设定成5秒~10秒左右。在摩擦工序结束后,立即转移到压接工序。
在压接工序中,不使第一构件2及第二构件3相对移动,而将第一构件2及第二构件3朝彼此靠近的方向推压。压接工序中的条件只要适当设定即可,例如将顶锻压力设定成60MPa~80MPa,将时间设定成3秒~5秒左右。
当利用摩擦工序在接合部处产生摩擦热后,停止往复移动,当利用压接工序施加顶锻压力后,在接合部处作用有分子间引力,使得第一构件2与第二构件3结合。如图5(b)所示,在摩擦压接工序中,将软化了的母材排出到外部,从而使第一侧壁部12及第二侧壁部22中互相摩擦的部位的高度逐渐减小。接着,软化了的母材被推出到接合部的内侧及外侧,从而产生毛边S。
在摩擦压接工序之后,上端面14a2与底面26a的距离为摩擦压接前的一半以下。在外侧产生的毛边S被收容在由上端面14a2、侧面26b及底面26a围成的空间内。如本实施方式所示,毛边S的前端侧也可以比外表面更朝外侧突出。
在焊接工序中,将形成在第一构件2及第二构件3的对接部J1的外侧的毛边S作为焊接添加物来进行焊接。焊接的种类没有特别限制,在本实施方式中进行激光焊接。在焊接工序中,也可以利用弧焊等其它种类的焊接方法进行焊接。
如图5(c)所示,在本实施方式中,将焊接工序的焊接的中心线V1与底面26a设定成重合,因此,焊接的中心线V1与对接部J1分开。由此,形成中空容器1。
根据以上所说明的本实施方式的构件的接合方法,在进行摩擦压接时,上端面(分隔面)14a2与底面(分隔面)26a以空开微小的间隙的方式相对。由此,在进行摩擦压接工序时,能够将毛边S收容在上述分隔面之间,从而能防止像以往那样毛边朝被接合构件的外侧不规则地鼓出的情况。
假设是像以往那样没有分隔面的形态,则毛边沿第一构件2及第二构件3的上下方向、外侧方向不规则地鼓出。但是,若是本实施方式,则由于毛边S被引导到上端面14a2及底面26a,并且朝向外侧排出,因此,能够防止毛边向外部不规则地鼓出,并能将毛边S收集到上端面14a2与底面26a之间。
另外,与没有缺口部26的情况相比,摩擦压接的接触面积减小,因此,摩擦热也减小,并能够减少毛边的产生量。
另外,通过进行焊接工序,能够规整地对中空容器(被接合构件)1的外表面进行精加工。另外,通过将作为焊接添加物的毛边S收容到一对分隔面之间,能将焊接添加物收集到规定的部位,因此,能够容易地进行焊接作业。另外,由于能在焊接工序中将毛边作为焊接添加物,因此,能够削减材料费。
另外,根据本实施方式,即使在第一构件2及第二构件3中的彼此对接的部位俯视呈矩形框状的情况下,也能将构件彼此接合。另外,当使第一构件2及第二构件3与第一竖边部14平行地往复移动时,具有在对接部J1中的靠第一竖边部14及第二竖边部24的一侧产生很多的毛边S的趋势,但通过沿第一竖边部14的长度方向设置一对分隔面,能够有效地收容毛边S。
另外,在进行焊接工序时,也可以将焊接的中心线V1设定成与底面26a平行且与毛边S的前端重合。另外,也可以将焊接的中心线V1设定成与底面26a平行且穿过上端面14a2与底面26a之间的中点。通过根据毛边S的产生形态适当地设定焊接的中心线V1,能使精加工面规整。
(第一变形例)
图6(a)所示的第一变形例与第一实施方式的不同之处在于,在对接部J1的内侧也设置有分隔面。在第一变形例中,以与第一实施方式的不同之处为中心进行说明。
如图6(a)所示,第二构件3A由底部21以及从底部21下垂的矩形框状的第二侧壁部22构成。第二侧壁部22由呈板状的一对第二竖边部24、24以及呈板状的一对第二横边部25、25构成。第二竖边部24比第二横边部25长。
在第二竖边部24的下端面24a的内侧及外侧形成有缺口部26、27。缺口部26、27在第二竖边部24的整个长度方向上形成。缺口部26由底面26a以及与底面26a垂直的侧面26b构成。同样地,缺口部27由底面27a、以及与底面27a垂直的侧面27b构成。
在第一变形例的构件的接合方法中,进行准备工序、对接工序、摩擦压接工序和焊接工序。
准备工序与第一实施方式大致相同。对接工序是使第一构件2与第二构件3A对接的工序。在对接工序中,使第一竖边部14的上端面14a1与第二竖边部24的下端面24a对接,并且使第一横边部15的上端面15a与第二横边部25的下端面25a对接。由此,形成对接部J2。
在对接工序中,外侧的上端面14a2与外侧的底面26a以空开微小的间隙的方式相对。另外,内侧的上端面14a2与内侧的底面27a以空开微小的间隙的方式相对。底面26a及与该底面26a相对的上端面14a2、底面27a及与该底面27a相对的上端面14a2相当于权利要求书中的“分隔面”。
摩擦压接工序及焊接工序与第一实施方式大致相同。
根据第一变形例,也能获得与第一实施方式相同的效果。另外,在将中空容器1A的内部用作供流体流动的流路的情况下,因在中空容器1A的内侧产生的毛边S的鼓出,可能使该流路缩窄而妨碍流体的流通,但如本实施方式那样,通过将毛边收容到形成在内侧的一对分隔面之间,能够减少或者消除毛边向中空容器1A的内侧鼓出。
(第二变形例)
图6(b)所示的第二变形例与第一实施方式的不同之处在于,在第一构件2B也设置有缺口部16。在第二变形例中,以与第一实施方式的不同之处为中心进行说明。
第一构件2B的第一侧壁部12由呈板状的第一竖边部14、14以及呈板状的第一横边部15、15构成。第一侧壁部12俯视呈矩形框状。在第一竖边部14的上端面14a的外侧形成有缺口部16。缺口部16由底面16a以及与底面16a垂直的侧面16b构成。
第二构件3与第一实施方式相同。缺口部16及缺口部26形成为相同的形状。
在第二变形例的构件的接合方法中,进行准备工序、对接工序、摩擦压接工序和焊接工序。
准备工序与第一实施方式大致相同。对接工序是使第一构件2B与第二构件3对接的工序。在对接工序中,使第一竖边部14的上端面14a与第二竖边部24的下端面24a对接,并且使第一横边部15的上端面15a与第二横边部25的下端面25a对接。由此,形成对接部J3。
在对接工序中,缺口部16的底面16a与缺口部26的底面26a以空开微小的间隙的方式相对。底面16a及与该底面16a相对的底面26a相当于权利要求书中的“分隔面”。
摩擦压接工序与第一实施方式相同。在焊接工序中,与第一实施方式相同,将收容到对接部J3的底面(分隔面)16a与底面(分隔面)26a之间的毛边作为焊接添加物来进行激光焊接。在第二变形例中,焊接的中心线与对接部J3重合。
像第二变形例这样,在第一构件2B及第二构件3均设置缺口部16、26而形成分隔面(16a、26a),也能获得与第一实施方式相同的效果。
(第三变形例)
图7所示的第三变形例与第一实施方式的不同之处在于,在第二构件3C设置有倒角部26C。在第三变形例中,以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。
第一构件2使用与第一实施方式相同的构件。第二构件3C由底部21以及从底部21下垂的第二侧壁部22构成。第二侧壁部22俯视呈矩形框状。第二侧壁部22由第二竖边部24、24和第二横边部25、25构成。在第二竖边部24的下端面24a的外侧的整个长度方向上形成有倒斜角的倒角部26C。
通过对第二竖边部24的下端面24a和外表面24c的角部进行倒角加工而形成倒角部26C。在本实施方式中形成为倒斜角,但也可以倒圆角。
在第三变形例的构件的接合方法中,进行准备工序、对接工序、摩擦压接工序和焊接工序。
准备工序与第一实施方式相同。对接工序是使第一构件2与第二构件3C对接的工序。在对接工序中,使第一竖边部14的上端面14a1与第二竖边部24的下端面24a对接,并且使第一横边部15的上端面15a与第二横边部25的下端面25a对接。由此,形成对接部J4。
另外,在对接工序中,上端面14a2与倒角部26C的倒角面26Ca以空开间隙的方式相对。上端面14a2及与该上端面14a2相对的倒角面26Ca相当于权利要求书中的“分隔面”。
摩擦压接工序与第一实施方式相同。根据摩擦压接工序,通过使上端面14a1与下端面24a互相摩擦而产生摩擦热,并将软化了的母材排出到外部,从而使第一侧壁部12及第二侧壁部22中的互相摩擦的部位的高度逐渐减小。在本实施方式中,在摩擦压接结束后,倒角部26C的缺口高度为摩擦压接前的一半左右。被排出的毛边收容在上端面14a2与倒角面26Ca的间隙内。
在焊接工序中,将收容在上端面14a2与倒角面26Ca的间隙内的毛边作为焊接添加物来进行焊接。
即便像以上的第三变形例这样在第二构件3C设置倒角部26C的情况下,也能将因摩擦压接而产生的毛边收容到上端面14a2与倒角面26Ca之间,获得与第一实施方式相同的效果。另外,在本实施方式中,对对接部J4的外侧的角部进行了倒角加工,但也可以对对接部J4的内侧实施倒角加工。另外,倒角部26并不限定于倒角加工,也可以通过压铸来成型。
(第二实施方式)
如图8(a)及图8(b)所示,在第二实施方式中,与第一实施方式的不同之处在于,将框状的第一侧壁部与板状的盖构件接合。在第二实施方式中,以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
第一构件2D包括第一侧壁部12。第一侧壁部12由呈板状的第一竖边部14、14以及呈板状的第一横边部15、15构成。第一竖边部14比第一横边部15长。第一侧壁部12俯视呈矩形框状。
在第一竖边部14的上端面14a的外侧形成有缺口部26。缺口部26由底面26a以及与底面26a垂直的侧面26b构成。缺口部26形成在第一竖边部14的整个长度方向上。
第二构件3D俯视呈矩形的板状。第二构件3D的外缘形成为与第一侧壁部12的外缘相同的形状。在第二构件3D中的与第一竖边部14及第一横边部15相对的部位处,形成有框状的相对面31a。相对面31a中的与第一竖边部14相对的部位被分成两个区域。在后述的对接工序中,将与上端面14a接触的面设定成相对面31a1,将与上端面14a分开的面设定成相对面31a2。
接着,对本实施方式的构件的接合方法进行说明。在本实施方式的构件的接合方法中,进行准备工序、对接工序、摩擦压接工序和焊接工序。
如图8(b)所示,准备工序是准备第一构件2D和第二构件3D的工序。第一构件2D及第二构件3D的成型方法并没有特别限制。
如图8(b)所示,在对接工序中,使第一构件2D的上端面14a、14a与第二构件3D的相对面31a1、31a1面接触。另外,使第一构件2D的上端面15a、15a与相对面31a、31a面接触。由此,形成对接部J5。
另外,在对接工序中,在第二构件3的第一竖边部14形成有缺口部26,因此,相对面31a2与底面26a以空开微小的间隙的方式相对。底面26a及与该底面26a相对的相对面31a2相当于权利要求书中的“分隔面”。
摩擦压接工序是进行摩擦工序和压接工序,使第一构件2D与第二构件3D接合的工序。在摩擦工序中,将对接后的第一构件2D及第二构件3D朝彼此靠近的方向推压。接着,在本实施方式中,使第一构件2D及第二构件3D与第一竖边部14的长度方向平行地相对且直线地往复移动。在本实施方式中,不使第一构件2D移动,仅使第二构件3D直线性地往复移动。
如图8(b)所示,在本实施方式的摩擦工序中,通过使上端面14a与相对面31a2以及使上端面15a与相对面31a互相摩擦而产生摩擦热,将软化了的母材排出到外部,从而使第一侧壁部12及第二侧壁部22中的互相摩擦的部位的高度逐渐减小。
当利用摩擦工序在接合部处产生摩擦热后,停止往复移动,在利用压接工序施加顶锻压力后,在接合部处作用有分子间引力,使第一构件2D与第二构件3D结合。在进行摩擦工序时,软化了的母材被推出到接合部的内侧及外侧,从而产生毛边。在对接部J5的外侧产生的毛边被收容到由底面26a和相对面31a2围成的空间内。
在焊接工序中,将形成在第一构件2D及第二构件3D的对接部J5的外侧的毛边作为焊接添加物来进行焊接。焊接的种类没有特别限制,在本实施方式中进行激光焊接。在焊接工序中,也可以利用弧焊等其它种类的焊接方法进行焊接。由此,形成中空容器1D。
即便像第二实施方式的构件的接合方法这样将第二构件3D形成为板状的盖,也能获得与第一实施方式相同的效果。
另外,在本实施方式中,仅在第一构件2D设置缺口部26,但也可以仅在第二构件3D设置缺口部26,还可以在第一构件2D及第二构件3D均设置缺口部。
另外,在上述的实施方式中,仅在竖边部设置缺口部,但也可以仅在横边部设置缺口部,还可以在竖边部和横边部均设置缺口部。另外,在上述实施方式中,在进行摩擦压接工序时,使第一构件及第二构件与竖边部平行地往复移动,但也可以使第一构件及第二构件与横边部平行地往复移动,还可以使第一构件及第二构件相对于竖边部倾斜地往复移动。
另外,在上述实施方式及变形例中,使第一构件及第二构件中的对接的部位的形状俯视呈矩形框状,但也可以呈三角框状、六角框状等其它多边框状。
另外,在上述实施方式及变形例中,例示了在第一构件及第二构件任意一方设置底部,形成包括中空部的中空容器的情况,但本发明并不限定于此。例如也可以将一方或两方呈方筒状的第一构件及第二构件接合,来形成有底筒状构件或筒状构件。在这种情况下,第一构件及第二构件中的对接的部位的形状可以是三角形、六边形等其它的多边形状。
另外,也可以将实心的第一构件及第二构件接合。具体来说,例如也可以将本发明应用在使两个四棱柱、两个六棱柱等多棱柱彼此接合的情况中。在这种情况下,两个多棱柱可以是相同的截面形状,也可以是不同的截面形状。
(第三实施方式)
接着,对本发明的第三实施方式进行说明。在第三实施方式中,与其它实施方式的不同之处在于,将呈圆筒状的第一构件及第二构件接合来形成筒状构件。在第三实施方式中,如图9所示,将呈圆筒状的第一构件102与呈圆筒状的第二构件103接合。在第三实施方式中,以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
第一构件102由圆筒状的第一侧壁部112构成。第一侧壁部112的上端面112a被分成两个区域。在后述的对接工序中,将与下端面122a接触的面设定成上端面112a1,将与下端面122a分开的面设定成上端面112a2。上端面112a1形成在上端面112a的内侧,上端面112a2形成在外侧。
第二构件103由圆筒状的第二侧壁部122构成。第二侧壁部122的外径及板厚与第一侧壁部112的外径及板厚相同。在第二侧壁部122的下端面122a的外侧形成有缺口部116。缺口部116由底面116a以及与底面116a垂直的116b形成。缺口部116形成在全周范围内。
图10是第三实施方式的筒状构件的剖视图。如图10所示,筒状构件101通过摩擦压接将第一构件102和第二构件103接合而成。在第一构件102与第二构件103的接合部的整个外周范围内形成有焊接金属W1。焊接金属W1是通过激光焊接而形成的部位。
接着,对本实施方式的构件的接合方法进行说明。在本实施方式的构件的接合方法中,进行准备工序、对接工序、摩擦压接工序和焊接工序。
准备工序是准备第一构件102和第二构件103的工序。第一构件102及第二构件103的成型方法并没有特别限制。
如图11所示,对接工序是将第一构件102与第二构件103对接的工序。在对接工序中,使第一构件102的上端面112a1与第二构件103的下端面122a对接。由此,形成对接部J6。
在对接工序中,在第二构件103形成有缺口部116,因此,上端面112a2与底面116a以空开微小的间隙的方式相对。底面116a及与底面116a相对的上端面112a2相当于权利要求书中的“分隔面”。
另外,在本实施方式的摩擦压接工序中,由于将第一构件102固定而使第二构件103相对移动,因此,在对接工序中,利用固定夹具将第一构件102的第一侧壁部112的周围约束成无法移动。
摩擦压接工序是进行摩擦工序和压接工序而将第一构件102与第二构件103接合的工序。在摩擦工序中,将对接后的第一构件102及第二构件103朝彼此靠近的方向推压。接着,使第二构件103绕第一构件102的轴中心沿圆周方向旋转。
在摩擦压接工序中,与第一实施方式相同,软化了的母材被推出到接合部的内侧及外侧,从而产生毛边。在摩擦压接工序后,上端面112a2与底面116a的距离为摩擦压接前的一半左右。在外侧产生的毛边被收容在由上端面112a2、底面116a及侧面116b围成的空间内。焊接工序与第一实施方式大致相同。
即便在像本实施方式这样第一构件102及第二构件103呈圆筒状的情况下,也能获得与第一实施方式相同的效果。另外,在本实施方式中,使圆筒状构件彼此接合,但本发明并不限定于此。只要所接合的构件中的至少一个为圆筒状即可。
另外,也可以在第一构件及第二构件中的任意一个上设置底部,来形成有底圆筒状构件或中空圆筒状构件。另外,也可以将实心的第一构件及第二构件接合。具体来说,也可以将本发明应用在使圆柱彼此接合的情况中。
另外,权利要求书的第二技术方案中的“上述第一构件中的与上述第二构件对接的部位俯视呈框状”是指,对第一构件中的与上述第二构件对接的部位进行俯视时的形状包含圆筒状、三角形框状、矩形框状和六边形框状等其它的多边形框状。
(符号说明)
1 中空容器
2 第一构件
3 第二构件
11 底部
12 第一侧壁部
13 分隔部
14 第一竖边部
15 第一横边部
21 底部
22 第二侧壁部
24 第二竖边部
25 第二横边部
26 缺口部。
Claims (2)
1.一种构件的接合方法,其特征在于,包括:
准备工序,在所述准备工序,准备铝合金制的第一构件和与所述第一构件相对的铝合金制的第二构件;
摩擦压接工序,在所述摩擦压接工序中,使所述第一构件的端面与和所述端面相对的第二构件的相对面对接来进行摩擦压接;以及
焊接工序,在所述焊接工序中,将在所述摩擦压接工序中形成的毛边作为焊接添加物来进行焊接,
所述第一构件中的与所述第二构件对接的部位俯视呈矩形框状,所述第一构件是包括俯视呈矩形框状的第一侧壁部和形成于该第一侧壁部的内部的多个分隔部的中空挤压成型体,其中,所述第一侧壁部包括板状的一对第一竖边部和板状的一对第一横边部,所述一对第一横边部的长度尺寸比所述第一竖边部的长度尺寸小,
所述第二构件是包括俯视呈矩形的底部和从该底部下垂的俯视呈矩形框状的第二侧壁部的压铸成型体,
在所述摩擦压接工序中,在所述第一构件与所述第二构件的对接部的外侧,预先沿着仅所述第一竖边部的长度方向设置有相互平行的一对分隔面,在开始进行摩擦压接时所述一对分隔面以空开间隔的方式相对,
在摩擦压接工序中,使所述第一构件和所述第二构件相对地且与所述第一竖边部平行地进行往复移动,将通过摩擦压接而产生的所述毛边收容在所述一对分隔面之间,并且使所述毛边引导至所述分隔面后排出,
在所述焊接工序中,将形成于所述第一构件与所述第二构件的对接部的所述第一竖边部的外侧的所述毛边作为焊接添加物进行激光焊接。
2.如权利要求1所述的构件的接合方法,其特征在于,
在所述摩擦压接工序中,在所述第一构件与所述第二构件的对接部的内侧,预先设置有相互平行的一对分隔面,在开始进行摩擦压接时所述一对分隔面以空开间隔的方式相对,将通过摩擦压接而产生的所述毛边收容在所述一对分隔面之间。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50123545A (zh) * | 1974-03-18 | 1975-09-29 | ||
WO2004033143A1 (en) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Scaglia Spa | Method to make mechanical components for fluid-dynamic devices, compressors or motors operating at high pressure, and mechanical components thus achieved |
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JP2012240115A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | 回転摩擦圧接方法および接合体 |
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JP5915785B2 (ja) * | 2015-01-29 | 2016-05-11 | 日本軽金属株式会社 | 中空容器の製造方法 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50123545A (zh) * | 1974-03-18 | 1975-09-29 | ||
WO2004033143A1 (en) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Scaglia Spa | Method to make mechanical components for fluid-dynamic devices, compressors or motors operating at high pressure, and mechanical components thus achieved |
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