CN113302015A - 液冷套的制造方法 - Google Patents
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Abstract
其特征是包括正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的旋转工具(F)的前端侧销(F3)插入封闭件(3),在一边使前端侧销(F3)的外周面与周壁层差部的层差侧面(12b)稍微接触,一边使基端侧销(F2)的外周面与封闭件(3)的正面(3a)接触的状态下,沿着设定在外周侧面(3c)的内侧的设定移动路径(L1)以规定深度绕封闭件(3)一圈,来对第一对接部(J1)进行摩擦搅拌,在正式接合工序中,在将旋转的前端侧销(F3)插入设定在比设定移动路径(L1)更靠内侧的开始位置之后,一边使旋转工具(F)的旋转中心轴移动至与设定移动路径(L1)重叠的位置,一边将前端侧销(F3)缓慢地压入至规定深度。
Description
技术领域
本发明涉及液冷套的制造方法。
背景技术
例如,在专利文献1中公开了一种液冷套的制造方法。图22是表示以往的液冷套的制造方法的剖视图。在以往的液冷套的制造方法中,对使设于铝合金制的套主体101的层差部的层差侧面101c与铝合金制的封闭件102的侧面102c对接而形成的对接部J10进行摩擦搅拌接合。此外,在以往的液冷套的制造方法中,将旋转工具F40的仅搅拌销F42插入对接部J10以进行摩擦搅拌接合。此外,在以往的液冷套的制造方法中,使旋转工具F40的旋转中心轴Z与对接部J10重合地进行相对移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2015-131321号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在此,套主体101容易变成复杂的形状,例如由4000系列铝合金的铸造材料形成,而像封闭件102这样形状相对简单的构件有时会由1000系列铝合金的延展材料形成。这样的话,存在将铝合金的材料种类不同的构件彼此进行接合来制造液冷套的情况。在这种情况下,由于一般来说,套主体101的硬度比封闭件102的硬度大,因此,若如图22所示那样进行摩擦搅拌接合,则搅拌销F3从套主体101一侧受到的材料阻力比从封闭件102一侧受到的材料阻力大。因而,很难通过旋转工具F40的搅拌销F42高平衡性地对不同的材料种类进行搅拌,存在接合后的塑性化区域中会产生空洞缺陷而使得接合强度降低这样的问题。
此外,如图22所示,在将搅拌销F42插入对接部J10时,将搅拌销F42沿铅垂方向压入至规定深度,因此,摩擦搅拌的开始位置处的摩擦热变得过大。由此,在该开始位置处,存在套主体101一侧的金属容易混入封闭件102一侧而成为接合不良的一个原因这样的问题。
此外,在使搅拌销F42从对接部J10脱离时,使搅拌销F42沿铅垂方向移动,因此,摩擦搅拌的结束位置处的摩擦热变得过大。由此,在该结束位置处,存在套主体101一侧的金属容易混入封闭件102一侧而成为接合不良的一个原因这样的问题。
从这种观点出发,本发明的技术问题在于提供一种能将材料种类不同的铝合金理想地接合的液冷套的制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题,本发明是一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征是,所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,所述液冷套的制造方法包括:准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中,在将旋转的所述前端侧销插入设定在比所述设定移动路径更靠内侧的开始位置之后,一边使所述旋转工具的旋转中心轴移动至与所述设定移动路径重叠的位置,一边将所述前端侧销缓慢地压入至所述规定深度。
此外,本发明是一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征是,所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,所述液冷套的制造方法包括:准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中,将所述前端侧销从设定在所述设定移动路径上的开始位置插入,一边使所述前端侧销沿行进方向移动,一边将所述前端侧销缓慢地压入至所述规定深度。
根据上述制造方法,通过封闭件与搅拌销的摩擦热对第一对接部中的主要是封闭件一侧的第二铝合金进行搅拌来使其塑性流动化,从而能在第一对接部处对层差侧面与封闭件的外周侧面进行接合。此外,由于保持使搅拌销的外周面与套主体的层差侧面稍微接触,因此,能尽可能地减少第一铝合金从套主体向封闭件的混入。由此,在第一对接部处主要是封闭件一侧的第二铝合金被摩擦搅拌,因此,能抑制接合强度的降低。此外,通过一边使旋转工具移动至与设定移动路径重叠的位置,一边将搅拌销缓慢地压入至规定深度,能防止在设定移动路径上摩擦热变得过大。
此外,本发明是一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征是,所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,所述液冷套的制造方法包括:准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中,对于所述第一对接部设定第一区域和第二区域,并且进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,其中,在所述第一正式接合工序中,在将所述第二区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第一区域进行摩擦搅拌,在所述第二正式接合工序中,在将所述第一区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第二区域进行摩擦搅拌,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,在将旋转的所述前端侧销插入设定在比所述设定移动路径更靠内侧的开始位置之后,一边使所述旋转工具的旋转中心轴移动至与所述设定移动路径重叠的位置,一边将所述前端侧销缓慢地压入至所述规定深度。
此外,本发明是一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征是,所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,所述液冷套的制造方法包括:准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中,对于所述第一对接部设定第一区域和第二区域,并且进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,其中,在所述第一正式接合工序中,在将所述第二区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第一区域进行摩擦搅拌,在所述第二正式接合工序中,在将所述第一区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第二区域进行摩擦搅拌,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将所述前端侧销从设定在所述设定移动路径上的开始位置插入,一边使所述前端侧销沿行进方向移动,一边将所述前端侧销缓慢地压入至所述规定深度。
根据上述制造方法,通过封闭件与搅拌销的摩擦热对第一对接部中的主要是封闭件一侧的第二铝合金进行搅拌来使其塑性流动化,从而能在第一对接部处对层差侧面与封闭件的外周侧面进行接合。此外,由于保持使搅拌销的外周面与套主体的层差侧面稍微接触,因此,能尽可能地减少第一铝合金从套主体向封闭件的混入。由此,在第一对接部处主要是封闭件一侧的第二铝合金被摩擦搅拌,因此,能抑制接合强度的降低。此外,通过一边使旋转工具在设定移动路径上移动,一边将搅拌销缓慢地压入至规定深度,能防止在设定移动路径上摩擦热变得过大。此外,通过在正式接合工序中分别将套主体及封闭件的夹持的位置与摩擦搅拌的位置分开来进行,能高效地进行摩擦搅拌作业。
此外,较为理想的是,所述正式接合工序的所述规定深度设定在所述前端侧销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的位置处。
根据上述制造方法,能极力防止第一铝合金向封闭件的混入,并且提高第二对接部的接合强度。
此外,较为理想的是,在所述正式接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,当在所述正式接合工序中将所述前端侧销插入时,在使所述前端侧销以比所述规定旋转速度高的速度旋转的状态下将所述前端侧销插入,一边使旋转速度缓慢地下降,一边使所述前端侧销移动至所述设定移动路径。
根据上述制造方法,能更理想地进行摩擦搅拌。
此外,较为理想的是,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,所述周壁层差部的所述层差侧面以从所述周壁层差部的所述层差底面朝所述开口部向外侧扩展的方式倾斜地立起。
根据上述制造方法,能避免旋转工具与层差侧面过度接触,并且能可靠地接合。
此外,较为理想的是,在所述准备工序中,通过铸模形成所述套主体,并且至少所述封闭件形成为朝正面侧凸出。
根据上述制造方法,通过预先形成凸出,能利用由摩擦热引起的热收缩使液冷套平坦。
此外,较为理想的是,所述液冷套的制造方法在所述正式接合工序之前还包括临时接合工序,在所述临时接合工序中,对所述第一对接部进行临时接合。
根据上述制造方法,能防止正式接合工序中的第一对接部的开裂。
为了解决上述技术问题,另一个本发明是一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征是,所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,所述液冷套的制造方法包括:准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中,将结束位置设定在比所述设定移动路径更靠内侧处,在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,一边使所述旋转工具移动至所述结束位置,一边将所述前端侧销从所述封闭件缓慢地拔出,从而使所述旋转工具在所述结束位置处从所述封闭件脱离。
此外,另一个本发明是一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征是,所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,所述液冷套的制造方法包括:准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中,将结束位置设定在所述设定移动路径上,在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,一边使所述旋转工具移动至所述结束位置处,一边将所述前端侧销从所述封闭件缓慢地拔出,从而使所述旋转工具在所述结束位置处从所述封闭件脱离。
根据上述制造方法,通过封闭件与搅拌销的摩擦热对第一对接部中的主要是封闭件一侧的第二铝合金进行搅拌来使其塑性流动化,从而能在第一对接部处对层差侧面与封闭件的外周侧面进行接合。此外,由于保持使搅拌销的外周面与套主体的层差侧面稍微接触,因此,能尽可能地减少第一铝合金从套主体向封闭件的混入。由此,在第一对接部处主要是封闭件一侧的第二铝合金被摩擦搅拌,因此,能抑制接合强度的降低。此外,由于使旋转工具一边朝向结束位置移动一边缓慢地脱离,因此,能防止在设定移动路径上摩擦热变得过大。
此外,另一个本发明是一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征是,所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,所述液冷套的制造方法包括:准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中,对于所述第一对接部设定第一区域和第二区域,并且进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,其中,在所述第一正式接合工序中,在将所述第二区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第一区域进行摩擦搅拌,在所述第二正式接合工序中,在将所述第一区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第二区域进行摩擦搅拌,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将结束位置设定在比所述设定移动路径更靠内侧处,在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,一边使所述旋转工具移动至所述结束位置处,一边将所述前端侧销从所述封闭件缓慢地拔出,从而使所述旋转工具在所述结束位置处从所述封闭件脱离。
此外,另一个本发明是一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征是,所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,所述液冷套的制造方法包括:准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中,对于所述第一对接部设定第一区域和第二区域,并且进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,其中,在所述第一正式接合工序中,在将所述第二区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第一区域进行摩擦搅拌,在所述第二正式接合工序中,在将所述第一区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第二区域进行摩擦搅拌,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将结束位置设定在所述设定移动路径上,在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,一边使所述旋转工具移动至所述结束位置,一边将所述前端侧销从所述封闭件缓慢地拔出,从而使所述旋转工具在所述结束位置处从所述封闭件脱离。
根据上述制造方法,通过封闭件与搅拌销的摩擦热对第一对接部中的主要是封闭件一侧的第二铝合金进行搅拌来使其塑性流动化,从而能在第一对接部处对层差侧面与封闭件的外周侧面进行接合。此外,由于保持使搅拌销的外周面与套主体的层差侧面稍微接触,因此,能尽可能地减少第一铝合金从套主体向封闭件的混入。由此,在第一对接部处主要是封闭件一侧的第二铝合金被摩擦搅拌,因此,能抑制接合强度的降低。此外,由于使旋转工具一边朝向结束位置移动一边缓慢地脱离,因此,能防止在设定移动路径上摩擦热变得过大。此外,通过在正式接合工序中分别将套主体及封闭件的夹持的位置与摩擦搅拌的位置分开来进行,能高效地进行摩擦搅拌作业。
此外,较为理想的是,所述正式接合工序的所述规定深度设定在所述前端侧销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的位置处。
根据上述制造方法,能极力防止第一铝合金向封闭件的混入,并且提高第二对接部的接合强度。
此外,较为理想的是,在所述正式接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,在所述正式接合工序中使所述前端侧销脱离时,一边使旋转速度从所述规定旋转速度缓慢地上升,一边使所述前端侧销移动至所述结束位置。
根据上述制造方法,能更理想地进行摩擦搅拌。
此外,较为理想的是,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,所述周壁层差部的所述层差侧面以从所述周壁层差部的所述层差底面朝所述开口部向外侧扩展的方式倾斜地立起。
根据上述制造方法,能避免旋转工具与层差侧面过度接触,并且能可靠地接合。
此外,较为理想的是,在所述准备工序中,通过铸模形成所述套主体,并且至少所述封闭件形成为朝正面侧凸出。
根据上述制造方法,通过预先形成凸出,能利用由摩擦热引起的热收缩使液冷套平坦。
此外,较为理想的是,所述液冷套的制造方法在所述正式接合工序之前还包括临时接合工序,在所述临时接合工序中,对所述第一对接部进行临时接合。
根据上述制造方法,能防止正式接合工序中的第一对接部的开裂。
发明效果
根据本发明的液冷套的制造方法,能将材料种类不同的铝合金理想地接合。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的旋转工具的侧视图。
图2是旋转工具的放大剖视图。
图3是表示旋转工具的第一变形例的剖视图。
图4是表示旋转工具的第二变形例的剖视图。
图5是表示旋转工具的第三变形例的剖视图。
图6是表示本发明第一实施方式的液冷套的分解立体图。
图7是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的载置工序的剖视图。
图8是表示第一实施方式的液冷套的第一区域和第二区域的俯视图。
图9是表示第一实施方式的液冷套的设定移动路径的俯视图。
图10A是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的俯视图。
图10B是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的剖视图。
图11是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的剖视图。
图12A是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的俯视图。
图12B是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的剖视图。
图13是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的俯视图。
图14是表示本发明第二实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的俯视图。
图15是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的俯视图。
图16是表示第三实施方式的液冷套的制造方法的正式接合工序的俯视图。
图17是表示第三实施方式的液冷套的制造方法的正式接合工序后的俯视图。
图18是表示第四实施方式的液冷套的制造方法的正式接合工序的俯视图。
图19是表示第四实施方式的液冷套的制造方法的正式接合工序后的俯视图。
图20是表示本发明的第一变形例的剖视图。
图21是表示本发明的第二变形例的剖视图。
图22是表示以往的液冷套的制造方法的剖视图。
具体实施方式
适当参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先,对本实施方式的接合方法中使用的旋转工具进行说明。旋转工具是用于摩擦搅拌接合的工具。如图1所示,旋转工具F例如由工具钢形成,主要由基轴部F1、基端侧销F2和前端侧销F3构成。基轴部F1是呈圆柱状并连接于摩擦搅拌装置的主轴的部位。
基端侧销F2与基轴部F1连续,并随着朝向前端而变得尖细。基端侧销F2呈圆锥台形状。只要适当设定基端侧销F2的锥形角度A即可,例如为135~160°。若锥形角度A小于135°或大于160°,则摩擦搅拌后的接合表面粗糙度变大。锥形角度A比后述的前端侧销F3的锥形角度B大。如图2所示,在基端侧销F2的外周面遍及整个高度方向形成有台阶状的销层差部F21。销层差部F21通过朝右旋绕或朝左旋绕而形成为螺旋状。即,销层差部F21在俯视观察时呈螺旋状,在侧视观察时呈台阶状。在本第一实施方式中,使旋转工具F朝右旋转,因此,销层差部F21设定成从基端侧向前端侧朝左旋绕。
另外,较为理想的是,在使旋转工具F朝左旋转的情况下,销层差部F21设定为从基端侧向前端侧朝右旋绕。由此,塑性流动材料被销层差部F21引导至前端侧,因此,能够减少溢出到被接合金属构件的外部的金属。销层差部F21由层差底面F21a和层差侧面F21b构成。相邻的销层差部F21的各顶点F21c、F21c之间的距离X1(水平方向距离)是根据后述的层差角度C以及层差侧面F21b的高度Y1而适当设定的。
只要适当设定层差侧面F21b的高度Y1即可,但例如设定为0.1~0.4mm。若高度Y1小于0.1mm,则接合表面粗糙度会变大。另一方面,若高度Y1超过0.4mm,则存在接合表面粗糙度变大的倾向,同时有效层差部数量(与被接合金属构件接触的销层差部F21的数量)也减少。
只要适当设定层差底面F21a与层差侧面F21b所成的层差角度C即可,但例如设定为85~120°。在本实施方式中,层差底面F21a与水平面平行。层差底面F21a也可以从工具的旋转中心轴向外周方向在相对于水平面-5°~15°内的范围内倾斜(水平面的下方为负,水平面的上方为正)。距离X1、层差侧面F21b的高度Y1、层差角度C以及层差底面F21a相对于水平面的角度适当设定为在进行摩擦搅拌时,塑性流动材料不会滞留并附着于销层差部F21的内部,而是排出到外部,并且能通过层差底面F21a对塑性流动材料进行按压,以减小接合表面粗糙度。
如图1所示,前端侧销F3与基端侧销F2连续地形成。前端侧销F3呈圆锥台形状。前端侧销F3的前端为与旋转中心轴垂直的平坦面F4。前端侧销F3的锥形角度B比基端侧销F2的锥形角度A小。如图2所示,在前端侧销F3的外周面刻设有螺旋槽F31。螺旋槽F31既可以朝右旋绕,也可以朝左旋绕,但在本第一实施方式中由于使旋转工具F朝右旋转,因此,从基端侧向前端侧朝左旋绕地刻设。
另外,较为理想的是,在使旋转工具F朝左旋转的情况下,将螺旋槽F31设定成从基端侧向前端侧朝右旋绕。由此,塑性流动材料被螺旋槽F31引导至前端侧,因此,能减少溢出到被接合金属构件的外部的金属。螺旋槽F31由螺旋底面F31a和螺旋侧面F31b构成。将相邻的螺旋槽F31的顶点F31c、F31c之间的距离(水平方向距离)设为长度X2。将螺旋侧面F31b的高度设为高度Y2。由螺旋底面F31a和螺旋侧面F31b构成的螺旋角度D例如形成为45~90°。螺旋槽F31通过与被接合金属构件接触而使摩擦热量上升,并且具有将塑性流动材料引导至前端侧的作用。
旋转工具F能适当进行设计改变。图3是表示本发明的旋转工具的第一变形例的侧视图。如图3所示,在第一变形例的旋转工具FA中,由销层差部F21的层差底面F21a和层差侧面F21b所成的层差角度C为85°。层差底面F21a与水平面平行。这样,也可以使层差底面F21a与水平面平行,并且层差角度C在摩擦搅拌中能使塑性流动材料不滞留并附着于销层差部F21内而是排出到外部的范围内设为锐角。
图4是表示本发明的旋转工具的第二变形例的侧视图。如图4所示,在第二变形例的旋转工具FB中,销层差部F21的层差角度C为115°。层差底面F21a与水平面平行。这样,也可以使层差底面F21a与水平面平行,并且在起到销层差部F21的功能的范围内使层差角度C为钝角。
图5是表示本发明的旋转工具的第三变形例的侧视图。如图5所示,在第三变形例的旋转工具FC中,层差底面F21a从工具的旋转中心轴向外周方向相对于水平面朝上方倾斜10°。层差侧面F21b与铅垂面平行。这样,也可以在摩擦搅拌中能对塑性流动材料进行按压的范围内,形成为使层差底面F21a从工具的旋转中心轴向外周方向比水平面更靠上方倾斜。通过上述旋转工具的第一变形例至第三变形例,也能起到与下述实施方式同等的效果。
[第一实施方式]
适当参照附图对本发明的实施方式进行说明。如图6所示,第一实施方式的液冷套1由套主体2和封闭件3构成。液冷套1是供流体在内部流通并对配置的发热体进行冷却的设备。套主体2和封闭件3通过摩擦搅拌接合而一体化。以下说明中的“正面”是指与“背面”相反一侧的面。
套主体2主要由底部10和周壁部11构成。套主体2只要是能摩擦搅拌的金属则没有特别限制,但在本实施方式中形成为主要包含第一铝合金。第一铝合金例如使用JISH5302ADC12(Al-Si-Cu系列)等铝合金铸造材料。
底部10是呈矩形的板状构件。周壁部11是从底部10的周缘部呈矩形框状立起的壁部。通过底部10和周壁部11形成凹部13。在周壁部11的内周缘形成有周壁层差部12。周壁层差部12由层差底面12a和从层差底面12a倾斜地立起的层差侧面12b构成。如图7所示,层差侧面12b的倾斜角度β适当设定即可,但例如在本实施方式中,与图11所示的旋转工具F的前端侧销F3的倾斜角度α相同。
另外,层差侧面12b也可以相对于层差底面12a垂直。此外,本实施方式的套主体2一体形成,但例如也可以作为将周壁部11形成为分割结构并通过密封构件接合而一体化。
封闭件3是将套主体2的开口部封闭的构件。封闭件3只要是能摩擦搅拌的金属则没有特别限制,但在本实施方式中形成为主要包含第二铝合金。第二铝合金是硬度比第一铝合金的硬度更低的材料。第二铝合金例如通过JISA1050、A1100、A6063等铝合金延展材料形成。
接着,对本实施方式的液冷套的制造方法进行说明。在本实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序和正式接合工序。
准备工序是准备套主体2和封闭件3的工序。套主体2和封闭件3在制造方法上没有特别限制,但套主体2例如由铸模成型。封闭件3例如通过挤压成型而成型。
如图7所示,载置工序是将封闭件3载置于套主体2的工序。通过载置工序使封闭件3的外周侧面3c与周壁层差部12的层差侧面12b对接,以形成第一对接部J1。层差侧面12b朝外侧倾斜,因此,在第一对接部J1处形成截面呈V字状的间隙。第一对接部J1沿着封闭件3的周围形成为俯视时呈矩形形状。此外,使周壁层差部12的层差底面12a与封闭件3的背面3b对接以形成第二对接部J2。封闭件3的板厚适当设定即可,但在本实施方式中比层差侧面12b的高度尺寸大。
如图8所示,将第一对接部J1中比设定在封闭件3上的中间线X10靠一侧(图8中的上侧)的区域设为第一区域R1。此外,将第一对接部J1中比中间线X10靠另一侧(图8中的下侧)的区域设为第二区域R2。中间线X10是封闭件3的长边方向的中间位置的线段。
如图9所示,在将封闭件3载置于套主体2之后,通过三个夹持件K1将第二区域R2(参照图8)中的套主体2和封闭件3夹持为无法移动。此外,在比第一对接部J1靠内侧处设定“设定移动路径L1”(单点划线)。设定移动路径L1是在后述正式接合工序中用于对第一对接部J1进行接合所需的旋转工具F的移动路径。如后所述,在本实施方式中,使前端侧销F3与层差侧面12b稍微接触,因此,设定移动路径L1在比外周侧面3c靠内侧处设定为俯视时呈矩形。
如图10A和图11所示,正式接合工序是使用旋转工具F对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。在本实施方式中,分别进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,对第一对接部J1中的第一区域R1(参照图8)进行接合,在所述第二正式接合工序中,对第一对接部J1中的第二区域R2(参照图8)进行接合。
如图10A所示,在第一正式接合工序中,在从开始位置SP1到中间点S1为止的压入区间、从设定移动路径L1上的中间点S1到中间点S2为止的正式区间和从中间点S2到结束位置EP1为止的脱离区间这三个区间连续地进行摩擦搅拌。中间点S1、S2设定在中间线X10与设定移动路径L1交叉的位置。开始位置SP1设定在封闭件3的正面3a上比设定移动路径L1靠内侧的位置。在本实施方式中,设定在将开始位置SP1及中间点S1连接的线段与第一区域R1(参照图8)中的设定移动路径L1所成的角度为钝角的位置处。
在第一正式接合工序的压入区间中,如图10A所示,进行从开始位置SP1到中间点S1为止的摩擦搅拌。在压入区间中,将朝右旋转的前端侧销F3插入开始位置SP1,并使前端侧销F3移动至中间点S1。此时,如图10B所示,将前端侧销F3缓慢地插入,使其至少在到达中间点S1之前达到预先设定的“规定深度”。也就是说,不使旋转工具F停留在一处,而是使旋转工具F一边在设定移动路径L1上移动,一边缓慢地下降。
在到达中间点S1后,直接转移至正式区间的摩擦搅拌接合。如图10A和图11所示,在正式区间中,以使前端侧销F3的旋转中心轴Z与设定移动路径L1重合的方式使旋转工具F移动。在正式区间中,将前端侧销F3的“规定深度”设定为使前端侧销F3的平坦面F4与层差底面12a稍微接触的程度。另外,前端侧销F3的“规定深度”适当设定即可,例如也可以设定在前端侧销F3未到达层差底面12a的位置。
在第一正式接合工序的正式区间中,如图11所示,将设定移动路径L1设定成使前端侧销F3的外周面与层差侧面12b稍微接触。此外,在第一正式接合工序的正式区间中,将插入深度设定成使旋转工具F的基端侧销F2的外周面与封闭件3的正面3a接触。在此,将前端侧销F3的外周面与层差侧面12b的接触量设为偏置量N。在如本实施方式那样将前端侧销F3的平坦面F4插入得比周壁层差部12的层差底面12a更深、且使前端侧销F3的外周面与层差侧面12b接触的情况下,将偏置量N设定在0<N≤1.0mm之间,较为理想的是设定在0<N≤0.85mm之间,更为理想的是设定在0<N≤0.65mm之间。
若设定成前端侧销F3的外周面与层差侧面12b不接触,则第一对接部J1的接合强度变低。此外,若前端侧销F3的外周面与层差侧面12b的偏置量N超过1.0mm,则套主体2的第一铝合金可能会大量混入封闭件3一侧而造成接合不良。
如图12A所示,在前端侧销F3到达中间点S2后,直接转移至脱离区间。在脱离区间中,如图12B所示,在从中间点S2朝向结束位置EP1之间,使前端侧销F3缓慢地朝上方移动,并在结束位置EP1处使前端侧销F3从封闭件3脱离。也就是说,不使旋转工具F停留在一处,而是使旋转工具F一边移动至结束位置EP1,一边缓慢地拔出(上升)。结束位置EP1设定在将结束位置EP1及中间点S2连接的线段与第一区域R1(参照图8)中的设定移动路径L1所成的角度为钝角的位置处。在旋转工具F的移动轨迹上形成有塑性化区域W1。
在第一正式接合工序结束后,将夹持件K1暂时解除,如图13所示,通过三个夹持件K1将第一区域R1(参照图8)中的套主体2和封闭件3夹持为无法移动。
第二正式接合工序是对第二区域R2(参照图8)的第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。如图13所示,在第二正式接合工序中,在从开始位置SP2到中间点S2为止的压入区间、从设定移动路径L1上的中间点S2到中间点S1为止的正式区间和从中间点S1到结束位置EP2为止的脱离区间这三个区间中连续地进行摩擦搅拌。开始位置SP2设定在封闭件3的正面3a上比设定移动路径L1靠内侧的位置处。在本实施方式中,设定在将开始位置SP2及中间点S2连接的线段与第二区域R2(参照图8)中的设定移动路径L1所成的角度为钝角的位置处。
在第二正式接合工序的压入区间中,如图13所示,进行从开始位置SP2到中间点S2为止的摩擦搅拌。在压入区间中,将朝右旋转的前端侧销F3插入开始位置SP2,并使前端侧销F3移动至中间点S2。此时,将前端侧销F3缓慢地压入,使其至少在到达中间点S2之前达到预先设定的“规定深度”。
在到达中间点S2后,直接转移至正式区间的摩擦搅拌接合。如图13所示,在正式区间中,以使前端侧销F3的旋转中心轴Z与设定移动路径L1重合的方式使旋转工具F移动。在第二正式接合工序的正式区间中,以与第一正式接合工序的正式区间相同的要领进行摩擦搅拌。
在前端侧销F3到达中间点S1后,直接转移至脱离区间。在脱离区间中,在从中间点S1朝向结束位置EP2之间,将前端侧销F3从封闭件3缓慢地拔出(上升),并使前端侧销F3在结束位置EP2处从封闭件3脱离。结束位置EP2设定在将结束位置EP2及中间点S1连接的线段与第二区域R2(参照图8)中的设定移动路径L1所成的角度为钝角的位置处。在旋转工具F的移动轨迹上形成有塑性化区域W2。
根据以上说明的本实施方式中的液冷套的制造方法,通过封闭件3和前端侧销F3的摩擦热来对第一对接部J1的主要是封闭件3一侧的第二铝合金进行搅拌来使其塑性流动化,从而能够在第一对接部J1处对层差侧面12b与封闭件3的外周侧面3c进行接合。此外,由于保持使前端侧销F3的外周面与套主体2的层差侧面12b稍微接触,因此,能尽可能地减少第一铝合金从套主体2向封闭件3的混入。由此,在第一对接部J1处主要是封闭件3侧的第二铝合金被摩擦搅拌,因此,能抑制接合强度的降低。也就是说,在正式接合工序中,能尽可能减小前端侧F3在相对于前端侧销F3的旋转中心轴Z的一侧和另一侧受到的材料阻力的不均衡。由此,塑性流动材料被高平衡性地摩擦搅拌,因此,能抑制接合强度的降低。此外,通过增大封闭件3的板厚,能防止接合部的金属不足。
此外,在本实施方式中,在正式接合工序中,使基端侧销F2的外周面与封闭件3接触,一边对塑性流动材料进行按压一边进行摩擦搅拌,因此,能抑制毛边的产生。此外,能通过基端侧销F2的外周面对塑性流动材料进行按压,因此,能减小形成于接合表面(封闭件3的正面3a)的层差凹槽,并且能消除或减小形成于层差凹槽附近的隆起部。此外,由于基端侧销F2的台阶状的销层差部F21浅且出口大,因此,容易一边利用层差底面F21a对塑性流动材料进行按压一边将塑性流动材料排出到销层差部F21的外部。因此,即使通过基端侧销F2对塑性流动材料进行按压,塑性流动材料也不易附着于基端侧销F2的外周面。由此,能减小接合表面粗糙度,并且能够理想地稳定接合品质。
此外,在第一正式接合工序和第二正式接合工序的压入区间中,使旋转工具F从开始位置SP1、SP2移动至与设定移动路径L1重叠的位置,并且将前端侧销F3缓慢地压入至规定深度,从而能防止旋转工具F在设定移动路径L1上停止而使摩擦热变得过大。
同样地,在第一正式接合工序和第二正式接合工序的脱离区间中,使前端侧销F3从设定移动路径L1移动至结束位置EP1、EP2,并且使前端侧销F3从规定深度缓慢地上升并脱离,从而能防止旋转工具F在设定移动路径L1上停止而使摩擦热变得过大。
由此,能防止在设定移动路径L1上摩擦热变得过大,并能防止第一铝合金过度地从套主体2向封闭件3混入而造成接合不良。
此外,通过在使前端侧销F3与层差侧面12b及层差底面12a这两者稍微接触的状态下进行摩擦搅拌接合,能可靠地对第一对接部J1和第二对接部J2进行接合。此外,由于保持使层差侧面12b与前端侧销F3稍微接触并且使层差底面12a与前端侧销F3稍微接触,因此,能极力防止第一铝合金从套主体2向封闭件3的混入。
此外,在正式接合工序中,开始位置SP1、SP2的位置适当设定即可,但通过设定成开始位置SP1、SP2与设定移动路径L1所成的角度为钝角,从而在中间点S1、S2处,在旋转工具F的移动速度不下降的情况下平滑地转移至正式区间。由此,能防止因旋转工具F在设定移动路径L1上停止或是移动速度下降而导致摩擦热变得过大。此外,在结束位置EP1、EP2中,通过以与开始位置SP1、SP2相同的要领进行设定,也能使旋转工具F从正式区间平滑地移动至脱离区间。
此外,在本实施方式的正式接合工序中,只要适当设定旋转工具F的旋转方向和行进方向即可,但将旋转工具F的旋转方向和行进方向设定成使形成于旋转工具F的移动轨迹的塑性化区域W1中的、套主体2一侧成为剪切侧,而使封闭件3一侧成为流动侧。通过设定成使套主体2一侧成为剪切侧,从而使得前端侧销F3在第一对接部J1的周围处的搅拌作用变大,能期待第一对接部J1处的温度上升,并能在第一对接部J1处更可靠地对层差侧面12b与封闭件3的外周侧面3c进行接合。
另外,剪切侧(Advancing side:行进侧)是指旋转工具的外周相对于被接合部的相对速度为在旋转工具的外周处的切线速度的大小上加上移动速度的大小后的值的一侧。另一方面,流动侧(Retreating side:回退侧)是指通过使旋转工具朝旋转工具的移动方向的相反方向转动,从而使旋转工具相对于被接合部的相对速度变低的一侧。
此外,套主体2的第一铝合金是硬度比封闭件3的第二铝合金的硬度更高的材料。由此,能提高液冷套1的耐久性。此外,较为理想的是,将套主体2的第一铝合金设为铝合金铸造材料,将封闭件3的第二铝合金设为铝合金延展材料。通过将第一铝合金设为例如JISH5302 ADC12等Al-Si-Cu系列铝合金铸造材料,从而能提高套主体2的铸造性、强度、被切削性等。此外,通过将第二铝合金设为例如JIS A1000系列或A6000系列,从而能提高加工性和导热性。
此外,在如本实施方式那样正式接合工序的设定移动路径L1为闭环的情况下,在进行正式接合工序时,存在旋转工具F与夹持件K1发生干涉、作业变得繁杂的问题。但是,根据本实施方式,第一正式接合工序、第二正式接合工序中夹持的位置与摩擦搅拌接合的位置分开来进行,从而能高效地进行摩擦搅拌作业。
此外,在正式接合工序中,能在第一正式接合工序和第二正式接合工序中对第一对接部J1的整周进行摩擦搅拌接合,因此,能提高液冷套的气密性和水密性。此外,例如,也可以在第二正式接合工序的末端部分处,以使旋转工具F在完全经过中间点S1后朝向结束位置EP2的方式进行脱离工序。也就是说,通过使由第一正式接合工序形成的塑性化区域W1和由第二正式接合工序形成的塑性化区域W2的各端部彼此重叠,能进一步提高气密性和水密性。
此外,通过将前端侧销F3的倾斜角度α和层差侧面12b的倾斜角度β设定为相同(平行),能使前端侧销F3在遍及层差侧面12b的整个高度方向上均匀地接触。由此,能高平衡性地进行摩擦搅拌接合。
另外,在正式接合工序中,既可以使旋转工具F的旋转速度恒定,也可以使其可变。在第一正式接合工序的压入区间中,当将开始位置SP1处的旋转工具F的旋转速度设为V1,将中间点S1~S2之间的旋转工具F的旋转速度设为V2时,也可以设为V1>V2。旋转速度V2是设定移动路径L1上预先设定的恒定的旋转速度。也就是说,也可以在开始位置SP1处,将旋转速度预先设定得较高,一边在压入区间内使旋转速度缓慢地降低,一边转移至正式区间。
此外,在第一正式接合工序的脱离区间中,当将中间点S1~S2之间的旋转工具F的旋转速度设为V2,将在结束位置EP1处脱离时的旋转工具F的旋转速度设为V3时,也可以设为V3>V2。也就是说,还可以是在转移至脱离区间后,一边朝向结束位置EP1缓慢地提升转速,一边使旋转工具F从封闭件3脱离。在将旋转工具F压入封闭件3时或是使旋转工具F从封闭件3脱离时,通过如上所述设定,能通过旋转速度来弥补压入区间或脱离区间中较小的按压力,因此,能理想地进行摩擦搅拌。在压入区间或脱离区间也可以使该旋转工具F的旋转速度可变,这一点在第二正式接合工序中或是在其他实施方式中亦是如此。
[第二实施方式]
接着,对本发明第二实施方式的液冷套的制造方法进行说明。在第二实施方式中,如图14所示,正式接合工序中的开始位置SP1及结束位置EP1的位置与第一实施方式不同。对于开始位置SP2及结束位置EP2亦是如此。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。
在第二实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序和正式接合工序。准备工序及载置工序与第一实施方式相同。
在正式接合工序中进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,对第一对接部J1中的第一区域R1(参照图8)进行摩擦搅拌接合,在第二正式接合工序中,对第二区域R2(参照图8)进行摩擦搅拌接合。如图14所示,在本实施方式的第一正式接合工序中,将开始位置SP1设定在设定移动路径L1上比中间点S1靠第二区域R2(参照图8)一侧处。此外,在本实施方式的第二正式接合工序中,将结束位置EP1设定在设定移动路径L1上比中间点S2靠第二区域R2(参照图8)一侧处。
在第一正式接合工序中,在从开始位置SP1到中间点S1为止的压入区间、从设定移动路径L1上的中间点S1到中间点S2为止的正式区间和从中间点S2到结束位置EP1为止的脱离区间这三个区间中连续地进行摩擦搅拌。中间点S1、S2设定在中间线X10与设定移动路径L1交叉的位置处。
在第一正式接合工序的压入区间中,如图14所示,进行从开始位置SP1到中间点S1为止的摩擦搅拌。在压入区间中,将朝右旋转的前端侧销F3插入开始位置SP1,并使前端侧销F3移动至中间点S1。此时,将前端侧销F3缓慢地压入,使其至少在到达中间点S1之前达到预先设定的“规定深度”。
在到达中间点S1后,直接转移至正式区间的摩擦搅拌接合。如图14和图15所示,在正式区间中,以使前端侧销F3的旋转中心轴Z与设定移动路径L1重合的方式使旋转工具F移动。前端侧销F3与层差侧面12b的偏置量、前端侧销F3的插入深度和第一实施方式相同。
在前端侧销F3到达中间点S2之后,直接转移至脱离区间。在脱离区间中,在从中间点S2朝向结束位置EP1之间,将前端侧销F3从封闭件3缓慢地拔出(上升),并使前端侧销F3在设定于设定移动路径L1上的结束位置EP1处从封闭件3脱离。
在第一正式接合工序结束后,将夹持件K1暂时解除,如图15所示,通过三个夹持件K1将第一区域R1(参照图8)中的套主体2和封闭件3夹持为无法移动。
第二正式接合工序是对第二区域R2(参照图8)的第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。如图15所示,在第二正式接合工序中,在从开始位置SP2到中间点S2为止的压入区间、从设定移动路径L1上的中间点S2到中间点S1为止的正式区间和从中间点S1到结束位置EP2为止的脱离区间这三个区间中连续地进行摩擦搅拌。
如图15所示,在本实施方式的第二正式接合工序中,将开始位置SP2设定在设定移动路径L1上比中间点S2靠第一区域R1(参照图8)一侧处。此外,在本实施方式的第二正式接合工序中,将结束位置EP2设定在设定移动路径L1上比中间点S1靠第一区域R1一侧处。也就是说,开始位置SP2和结束位置EP2均设定在塑性化区域W1上。
在第二正式接合工序的压入区间中,如图15所示,进行从开始位置SP2到中间点S2为止的摩擦搅拌。在压入区间中,将朝右旋转的前端侧销F3插入开始位置SP2,并使前端侧销F3移动至中间点S2。此时,将前端侧销F3缓慢地压入,使其至少在到达中间点S2之前达到预先设定的“规定深度”。
在到达中间点S2后,直接转移至正式区间的摩擦搅拌接合。如图15所示,在正式区间中,以使前端侧销F3的旋转中心轴Z与设定移动路径L1重合的方式使旋转工具F移动。在第二正式接合工序的正式区间中,以与第一正式接合工序的正式区间相同的要领进行摩擦搅拌。
在前端侧销F3到达中间点S1后,直接转移至脱离区间。在脱离区间中,在从中间点S1朝向结束位置EP2之间,将前端侧销F3从封闭件3缓慢地拔出(上升),并使前端侧销F3在结束位置EP2处从封闭件3脱离。
根据以上说明的第二实施方式的液冷套的制造方法,也能够起到与第一实施方式大致相同的效果。也可以如第二实施方式那样将正式接合工序中的开始位置SP1、SP2和结束位置EP1、EP2设定在设定移动路径L1上。
[第三实施方式]
※接着,对本发明第三实施方式的液冷套的制造方法进行说明。在第三实施方式中,如图16和图17所示,与前述实施方式不同的点在于,不分为两次而是以一次进行正式接合工序。在本实施方式中,以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。
在本实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序和正式接合工序。准备工序及载置工序与第一实施方式相同。在正式接合工序中,将朝右旋转的旋转工具F插入开始位置SP3,对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。
如图16和图17所示,在正式接合工序中,在从开始位置SP1到中间点S1为止的压入区间、从设定移动路径L1上的中间点S1绕封闭件3一圈到基准点S3为止的正式区间和从基准点S3到结束位置EP3为止的脱离区间这三个区间中连续地进行摩擦搅拌。中间点S1设定在中间线X10与设定移动路径L1交叉的位置处。基准点S3设定在第一区域R1(参照图8)中的设定移动路径L1上。
开始位置SP3设定在封闭件3的正面3a上比设定移动路径L1靠内侧的位置。在本实施方式中,设定在将开始位置SP3及中间点S1连接的线段与第一区域R1(参照图8)中的设定移动路径L1所成的角度为钝角的位置。
在第一正式接合工序的压入区间中,如图16所示,进行从开始位置SP3到中间点S1为止的摩擦搅拌。在压入区间中,将朝右旋转的前端侧销F3插入开始位置SP3,并使前端侧销F3移动至中间点S1。此时,将前端侧销F3缓慢地压入,使其至少在到达中间点S1之前达到预先设定的“规定深度”。
在到达中间点S1后,直接转移至正式区间的摩擦搅拌接合。如图16和图17所示,在正式区间中,以使前端侧销F3的旋转中心轴Z与设定移动路径L1重合的方式使旋转工具F移动。前端侧销F3与层差侧面12b的偏置量、基端侧销F2及前端侧销F3的插入深度和第一实施方式相同。
使旋转工具F绕封闭件3一圈,在前端侧销F3经过中间点S1并到达基准点S3之后,直接转移至脱离区间。在脱离区间中,在从基准点S3朝向结束位置EP3之间,使前端侧销F3缓慢地朝上方移动,并使前端侧销F3在结束位置EP3处从封闭件3脱离。
根据以上说明的第三实施方式的液冷套的制造方法,也能够起到与第一实施方式大致相同的效果。此外,根据第三实施方式,能以一次工序进行摩擦搅拌接合,因此,能提高作业效率。
[第四实施方式]
接着,对本发明第四实施方式的液冷套的制造方法进行说明。在第四实施方式中,如图18和图19所示,与前述第二实施方式不同的点在于,不分为两次而是以一次进行正式接合工序。在本实施方式中,以与第二实施方式不同的点为中心进行说明。
在本实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序和正式接合工序。准备工序及载置工序与前述实施方式相同。在正式接合工序中,将朝右旋转的旋转工具F插入开始位置SP4,对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。
如图18所示,在本实施方式的第一正式接合工序中,将开始位置SP4设定在设定移动路径L1上比中间点S1靠第二区域R2(参照图8)一侧处。此外,将结束位置EP4设定在设定移动路径L1上比中间点S1靠第一区域R1(参照图8)一侧处。
如图18所示,在正式接合工序中,在从开始位置SP4到中间点S1为止的压入区间、从设定移动路径L1上的中间点S1绕封闭件3一圈到基准点S3为止的正式区间和从基准点S3到结束位置EP4为止的脱离区间这三个区间中连续地进行摩擦搅拌。基准点S3设定在设定移动路径L1上比中间点S1靠第二区域R2(参照图8)一侧处。
在正式接合工序的压入区间中,如图18所示,进行从开始位置SP4到中间点S1为止的摩擦搅拌。在压入区间中,将朝右旋转的前端侧销F3插入开始位置SP4,并使前端侧销F3移动至中间点S1。此时,将前端侧销F3缓慢地压入,使其至少在到达中间点S1之前达到预先设定的“规定深度”。
在到达中间点S1后,直接转移至正式区间的摩擦搅拌接合。如图18和图19所示,在正式区间中,以使前端侧销F3的旋转中心轴Z与设定移动路径L1重合的方式使旋转工具F移动。前端侧销F3与层差侧面12b的偏置量、基端侧销F2及前端侧销F3的插入深度和第二实施方式相同。
使旋转工具F绕封闭件3一圈,在前端侧销F3经过中间点S1并到达基准点S3之后,直接转移至脱离区间。在脱离区间中,在从基准点S3朝向结束位置EP4之间,将前端侧销F3沿从封闭件3脱离的方向缓慢地拔出(上升),并使前端侧销F3在结束位置EP4处从封闭件3脱离。
根据以上说明的第四实施方式的液冷套的制造方法,也能够起到与第二实施方式大致相同的效果。此外,根据第四实施方式,能以一次工序进行摩擦搅拌接合,因此能提高作业效率。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。如图20所示,在本发明第一变形例的载置工序中,与上述实施方式不同的点在于,使层差侧面12b与外周侧面3c以面接触的方式对接。在该变形例中,将封闭件3的外周侧面3c形成为朝外侧倾斜,在载置工序中,使外周侧面3c与层差侧面12b对接。这样一来,能获得与上述实施方式相同的效果。另外,也可以如该变形例那样使层差侧面12b的高度尺寸与封闭件3的板厚相同,使周壁端面11a与封闭件3的正面3a共面。
如图21所示,在本发明第二变形例的载置工序中,与前述实施方式不同的点在于,在封闭件3的正面3a一侧以呈凸出的方式弯曲的状态下载置于套主体2。在因摩擦搅拌接合而产生摩擦热时,封闭件3可能会因热收缩而以凹状翘曲。但是,根据该变形例,通过预先使封闭件3朝正面3a侧凸出,能利用热收缩使液冷套平坦。
另外,本发明第二变形例的套主体2在周壁部11的一部分处形成有框状的密封部5。套主体2既可以通过铸模一体形成,也可以如上所述通过密封部5将框状部与板状部接合而一体化。
此外,在本实施方式中,分为两次一边夹持一边进行摩擦搅拌,但既可以以一次进行,也可以分为三次以上一边夹持一边进行摩擦搅拌。此外,在进行正式接合工序之前,也可以进行将套主体2与封闭件3临时接合的临时接合工序。由此,能防止正式接合工序时套主体2与封闭件3的开裂。在临时接合工序中,既可以使用临时接合用旋转工具来通过摩擦搅拌来进行,也可以通过焊接来进行临时接合工序。此外,在压入区间和脱离区间中,也可以将移动路径设定成使旋转工具F的移动轨迹在俯视观察时描画出曲线(例如圆弧)。由此,能平滑地进行从压入区间到正式区间的转移或是从正式区间到脱离区间的转移。
(符号说明)
1 液冷套;
2 套主体;
3 封闭件;
F 旋转工具;
F2 基端侧销;
F3 前端侧销;
J1 第一对接部;
J2 第二对接部;
W 塑性化区域。
Claims (22)
1.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征在于,
所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,
摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,
所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,
所述液冷套的制造方法包括:
准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;
载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及
正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中,在将旋转的所述前端侧销插入设定在比所述设定移动路径更靠内侧的开始位置之后,一边使所述旋转工具的旋转中心轴移动至与所述设定移动路径重叠的位置,一边将所述前端侧销缓慢地压入至所述规定深度。
2.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征在于,
所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,
摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,
所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,
所述液冷套的制造方法包括:
准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;
载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及
正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中,对于所述第一对接部设定第一区域和第二区域,并且进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,其中,
在所述第一正式接合工序中,在将所述第二区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第一区域进行摩擦搅拌,
在所述第二正式接合工序中,在将所述第一区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第二区域进行摩擦搅拌,
在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,在将旋转的所述前端侧销插入设定在比所述设定移动路径更靠内侧的开始位置之后,一边使所述旋转工具的旋转中心轴移动至与所述设定移动路径重叠的位置,一边将所述前端侧销缓慢地压入至所述规定深度。
3.如权利要求1或2所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述正式接合工序的所述规定深度设定在所述前端侧销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的位置处。
4.如权利要求1或2所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述正式接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,
当在所述正式接合工序中将所述前端侧销插入时,在使所述前端侧销以比所述规定旋转速度高的速度旋转的状态下将所述前端侧销插入,一边使旋转速度缓慢地下降,一边使所述前端侧销移动至所述设定移动路径。
5.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征在于,
所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,
摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,
所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,
所述液冷套的制造方法包括:
准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;
载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及
正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中,将所述前端侧销从设定在所述设定移动路径上的开始位置插入,一边使所述前端侧销沿行进方向移动,一边将所述前端侧销缓慢地压入至所述规定深度。
6.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征在于,
所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,
摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,
所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,
所述液冷套的制造方法包括:
准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;
载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及
正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中,对于所述第一对接部设定第一区域和第二区域,并且进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,其中,
在所述第一正式接合工序中,在将所述第二区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第一区域进行摩擦搅拌,
在所述第二正式接合工序中,在将所述第一区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第二区域进行摩擦搅拌,
在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将所述前端侧销从设定在所述设定移动路径上的开始位置插入,一边使所述前端侧销沿行进方向移动,一边将所述前端侧销缓慢地压入至所述规定深度。
7.如权利要求5或6所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述正式接合工序的所述规定深度设定在所述前端侧销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的位置处。
8.如权利要求5或6所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述正式接合工序中,使所述前端侧销以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序的插入阶段,在使所述前端侧销以比所述规定旋转速度高的速度旋转的状态下将所述前端侧销插入,一边使旋转速度缓慢地下降,一边压入所述旋转工具。
9.如权利要求1、2、5和6中任一项所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,所述周壁层差部的所述层差侧面以从所述周壁层差部的所述层差底面朝所述开口部向外侧扩展的方式倾斜地立起。
10.如权利要求1、2、5和6中任一项所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,通过铸模形成所述套主体,并且至少所述封闭件形成为朝正面侧凸出。
11.如权利要求1、2、5和6中任一项所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述液冷套的制造方法在所述正式接合工序之前还包括临时接合工序,在所述临时接合工序中,对所述第一对接部进行临时接合。
12.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征在于,
所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,
摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,
所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,
所述液冷套的制造方法包括:
准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;
载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及
正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中,将结束位置设定在比所述设定移动路径更靠内侧处,在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,一边使所述旋转工具移动至所述结束位置,一边将所述前端侧销从所述封闭件缓慢地拔出,从而使所述旋转工具在所述结束位置处从所述封闭件脱离。
13.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征在于,
所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,
摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,
所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,
所述液冷套的制造方法包括:
准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;
载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及
正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中,对于所述第一对接部设定第一区域和第二区域,并且进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,其中,
在所述第一正式接合工序中,在将所述第二区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第一区域进行摩擦搅拌,
在所述第二正式接合工序中,在将所述第一区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第二区域进行摩擦搅拌,
在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将结束位置设定在比所述设定移动路径更靠内侧处,在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,一边使所述旋转工具移动至所述结束位置处,一边将所述前端侧销从所述封闭件缓慢地拔出,从而使所述旋转工具在所述结束位置处从所述封闭件脱离。
14.如权利要求12或13所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述正式接合工序的所述规定深度设定在所述前端侧销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的位置处。
15.如权利要求12或13所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述正式接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中使所述前端侧销脱离时,一边使旋转速度从所述规定旋转速度缓慢地上升,一边使所述前端侧销移动至所述结束位置。
16.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征在于,
所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,
摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,
所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,
所述液冷套的制造方法包括:
准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;
载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及
正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中,将结束位置设定在所述设定移动路径上,在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,一边使所述旋转工具移动至所述结束位置处,一边将所述前端侧销从所述封闭件缓慢地拔出,从而使所述旋转工具在所述结束位置处从所述封闭件脱离。
17.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,其中,所述套主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合,其特征在于,
所述套主体由第一铝合金形成,所述封闭件由第二铝合金形成,所述第一铝合金是硬度比所述第二铝合金的硬度高的材料种类,
摩擦搅拌中使用的旋转工具包括基端侧销和前端侧销,
所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大,在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的层差部,
所述液冷套的制造方法包括:
准备工序,在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,并且以使所述封闭件的板厚比所述周壁层差部的所述层差侧面的高度尺寸大的方式形成所述封闭件,所述周壁层差部的所述层差侧面从所述周壁层差部的所述层差底面朝向所述开口部立起;
载置工序,在所述载置工序中,通过将所述封闭件载置于所述套主体,从而使所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接以形成第一对接部,并且使所述周壁层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及
正式接合工序,在所述正式接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述前端侧销插入所述封闭件,在一边使所述前端侧销的外周面与所述周壁层差部的所述层差侧面稍微接触,一边使所述基端侧销的外周面与所述封闭件的正面接触的状态下,沿着设定在比所述封闭件的外周侧面更靠内侧处的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一圈,来对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中,对于所述第一对接部设定第一区域和第二区域,并且进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,其中,
在所述第一正式接合工序中,在将所述第二区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第一区域进行摩擦搅拌,
在所述第二正式接合工序中,在将所述第一区域中的所述套主体和封闭件夹持之后,对所述第二区域进行摩擦搅拌,
在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将结束位置设定在所述设定移动路径上,在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,一边使所述旋转工具移动至所述结束位置,一边将所述前端侧销从所述封闭件缓慢地拔出,从而使所述旋转工具在所述结束位置处从所述封闭件脱离。
18.如权利要求16或17所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述正式接合工序的所述规定深度设定在所述前端侧销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的位置处。
19.如权利要求16或17所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述正式接合工序中,使所述前端侧销以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,
在所述正式接合工序中使所述前端侧销脱离时,一边使旋转速度从所述规定旋转速度缓慢地上升,一边使所述前端侧销移动至所述结束位置。
20.如权利要求12、13、16和17中任一项所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部,所述周壁层差部的所述层差侧面以从所述周壁层差部的所述层差底面朝所述开口部向外侧扩展的方式倾斜地立起。
21.如权利要求12、13、16和17中任一项所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,通过铸模形成所述套主体,并且至少所述封闭件形成为朝正面侧凸出。
22.如权利要求12、13、16和17中任一项所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述液冷套的制造方法在所述正式接合工序之前还包括临时接合工序,在所述临时接合工序中,对所述第一对接部进行临时接合。
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