CN114786862A - 液冷套的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术问题在于提供一种液冷套的制造方法,能理想地对材料种类不同的铝合金进行接合。其特征是,包括主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的旋转工具(F)的搅拌销(F2)插入封闭件(3),在使搅拌销(F2)的外周面与第一周壁层差部(12)的第一层差侧面(12b)稍稍接触,同时使轴肩部(F1)的下端面与封闭件(3)的正面(3a)接触的状态下,使旋转工具沿着设定于封闭件(3)的外周侧面(3c)的内侧的设定移动路径(L1)以规定深度绕封闭件(3)一周,以对第一对接部(J1)进行摩擦搅拌,在主接合工序中,将旋转的搅拌销(F2)插入设定于设定移动路径(L1)内侧的开始位置(SP1)之后,移动至旋转工具(F)的旋转中心轴线(C)与设定移动路径(L1)重叠的位置,同时将搅拌销(F2)缓慢地压入至规定深度。
Description
技术领域
本发明涉及一种液冷套的制造方法。
背景技术
进行利用了摩擦搅拌接合的液冷套的制造。例如,在专利文献1中公开了一种液冷套的制造方法。图15是表示现有的液冷套的制造方法的剖视图。在现有的液冷套的制造方法中,对使设置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,在现有的液冷套的制造方法中,将旋转工具F的仅搅拌销F2插入对接部J10以进行摩擦搅拌接合。此外,在现有的液冷套的制造方法中,使旋转工具F的旋转中心轴线C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,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15所示那样进行摩擦搅拌接合,则搅拌销F2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。因此,很难通过旋转工具F的搅拌销F2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15所示,在将搅拌销F2插入对接部J10时,将搅拌销F2沿铅锤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,存在在该开始位置处,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,如图15所示,在使搅拌销F2从对接部J10脱离时,将搅拌销F2从规定深度沿铅锤方向拔出,因此,摩擦搅拌的结束位置处的摩擦热变得过大。由此,存在在该结束位置处,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,第一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,所述套主体具有底部以及从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件将所述套主体的开口部封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体与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轴肩部和从所述轴肩部的下端垂下的搅拌销,所述搅拌销呈前端细的锥形,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第一周壁层差部,所述第一周壁层差部具有第一层差底面和以从所述第一层差底面向所述开口部扩开的方式倾斜立起的第一层差侧面,并且将所述封闭件的板厚形成得比所述第一周壁层差部的高度尺寸大;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,以使所述第一周壁层差部的所述第一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,并且使所述第一周壁层差部的第一层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述搅拌销插入所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述第一周壁层差部的所述第一层差侧面稍稍接触,同时使所述轴肩部的下端面与所述封闭件的正面接触的状态下,使所述旋转工具沿着设定于所述封闭件的外周侧面内侧的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一周,以对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述主接合工序中,在将旋转的所述搅拌销插入设定于所述设定移动路径内侧的开始位置之后,移动至所述旋转工具的旋转中心轴线与所述设定移动路径重叠的位置,同时将所述搅拌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稍接触,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,通过移动至旋转工具的旋转中心轴线与设定移动路径重叠的位置,同时将搅拌销缓慢地压入至规定深度,能防止设定移动路径上的摩擦热过大。
在本发明的基础上,较为理想的是,在所述准备工序中还形成第二周壁层差部,所述第二周壁层差部具有第二层差底面和第二层差侧面,所述第二层差底面从所述第一层差侧面的上端向开口部外侧延伸,所述第二层差侧面从所述第二层差底面向所述开口部立起,在所述主接合工序中,使所述轴肩部的下端面位于所述第二层差侧面内侧的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能避免旋转工具的轴肩部与周壁部的接触,同时将搅拌销插入至较深位置处。
此外,较为理想的是,所述主接合工序的所述规定深度设定为所述搅拌销与所述第一周壁层差部的所述第一层差底面稍稍接触的位置。
根据上述制造方法,能尽可能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。
另外,较为理想的是,在所述主接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转而进行摩擦搅拌,在所述主接合工序中将所述搅拌销插入时,在使所述搅拌销以比所述规定旋转速度高的速度旋转的状态下插入,并且一边使旋转速度缓慢地下降,一边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。
为了解决上述技术问题,第二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,所述套主体具有底部以及从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件将所述套主体的开口部封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体与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轴肩部和从所述轴肩部的下端垂下的搅拌销,所述搅拌销呈前端细的锥形,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第一周壁层差部,所述第一周壁层差部具有第一层差底面和以从所述第一层差底面向所述开口部扩开的方式倾斜立起的第一层差侧面,并且将所述封闭件的板厚形成得比所述第一周壁层差部的高度尺寸大;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,以使所述第一周壁层差部的所述第一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,并且使所述第一周壁层差部的第一层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述搅拌销插入所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述第一周壁层差部的所述第一层差侧面稍稍接触,同时使所述轴肩部的下端面与所述封闭件的正面接触的状态下,使所述旋转工具沿着设定于所述封闭件的外周侧面内侧的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一周,以对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述主接合工序中,将所述搅拌销从设定于所述设定移动路径上的开始位置插入,并沿着行进方向移动,同时将所述搅拌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稍接触,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沿行进方向移动,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的一点处摩擦热过大。
在本发明中,较为理想的是,在所述准备工序中,还形成第二周壁层差部,所述第二周壁层差部具有第二层差底面和第二层差侧面,所述第二层差底面从所述第一层差侧面的上端向开口部外侧延伸,所述第二层差侧面从所述第二层差底面向所述开口部立起,在所述主接合工序中,使所述轴肩部的下端面位于所述第二层差侧面内侧的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能避免旋转工具的轴肩部与周壁部的接触,同时将搅拌销插入至较深位置处。
此外,较为理想的是,所述主接合工序的所述规定深度设定为所述搅拌销与所述第一周壁层差部的所述第一层差底面稍稍接触的位置。
根据上述制造方法,能尽可能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,在所述主接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,在所述主接合工序中插入所述搅拌销时,使所述搅拌销以比所述规定旋转速度高的速度旋转的状态插入,并且一边使旋转速度缓慢地下降,一边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。
为了解决上述技术问题,第三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,所述套主体具有底部以及从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件将所述套主体的开口部封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体与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轴肩部和从所述轴肩部的下端垂下的搅拌销,所述搅拌销呈前端细的锥形,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第一周壁层差部,所述第一周壁层差部具有第一层差底面和以从所述第一层差底面向所述开口部扩展的方式倾斜立起的第一层差侧面,并且将所述封闭件的板厚形成得比所述第一周壁层差部的高度尺寸大;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,以使所述第一周壁层差部的所述第一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,并且使所述第一周壁层差部的第一层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述搅拌销插入所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述第一周壁层差部的所述第一层差侧面稍稍接触,同时使所述轴肩部的下端面与所述封闭件的正面接触的状态下,使所述旋转工具沿着设定于所述封闭件的外周侧面内侧的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一周,以对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述主接合工序中,将结束位置设定在所述设定移动路径内侧,并在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,使旋转工具移动至所述结束位置,同时将所述搅拌销从所述封闭件缓慢地拔出,并在所述结束位置处使所述旋转工具从所述封闭件脱离。
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第一层差侧面稍稍接触,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,通过使旋转工具从与设定移动路径重叠的位置移动至内侧的结束位置并将前端侧销缓慢地拔出,能防止在设定移动路径上摩擦热过大。
在本发明中,较为理想的是,在所述准备工序中,还形成第二周壁层差部,所述第二周壁层差部具有第二层差底面和第二层差侧面,所述第二层差底面从所述第一层差侧面的上端向开口部外侧延伸,所述第二层差侧面从所述第二层差底面向所述开口部立起,在所述主接合工序中,使所述轴肩部的下端面位于所述第二层差侧面内侧的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能避免旋转工具的轴肩部与周壁部的接触,同时将搅拌销插入至较深位置处。
此外,较为理想的是,所述主接合工序的所述规定深度设定为所述搅拌销与所述第一周壁层差部的所述第一层差底面稍稍接触的位置。
根据上述制造方法,能尽可能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,在所述主接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,在所述主接合工序中使所述搅拌销脱离时,一边使旋转速度从所述规定旋转速度缓慢地提高,一边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。
为了解决上述技术问题,第四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,所述套主体具有底部以及从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件将所述套主体的开口部封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体与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轴肩部和从所述轴肩部的下端垂下的搅拌销,所述搅拌销呈前端细的锥形,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第一周壁层差部,所述第一周壁层差部具有第一层差底面和以从所述第一层差底面向所述开口部扩开的方式倾斜立起的第一层差侧面,并且将所述封闭件的板厚形成得比所述第一周壁层差部的高度尺寸大;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,以使所述第一周壁层差部的所述第一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,并且使所述第一周壁层差部的第一层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第二对接部;以及主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述搅拌销插入所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述第一周壁层差部的所述第一层差侧面稍稍接触,同时使所述轴肩部的下端面与所述封闭件的正面接触的状态下,使所述旋转工具沿着设定于所述封闭件的外周侧面内侧的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一周,以对所述第一对接部进行摩擦搅拌,在所述主接合工序中,将结束位置设定于所述设定移动路径上,并在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,使所述旋转工具移动至所述结束位置,同时将所述搅拌销从所述封闭件缓慢地拔出,并在所述结束位置处使所述旋转工具从所述封闭件脱离。
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第一层差侧面稍稍接触,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,一边将前端侧销缓慢地拔出,能防止在设定移动路径上的一点处摩擦热过大。
在本发明中,较为理想的是,在所述准备工序中,还形成第二周壁层差部,所述第二周壁层差部具有第二层差底面和第二层差侧面,所述第二层差底面从所述第一层差侧面的上端向开口部外侧延伸,所述第二层差侧面从所述第二层差底面向所述开口部立起,在所述主接合工序中,使所述轴肩部的下端面位于所述第二层差侧面内侧的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌,使轴肩部的下端面位于所述周壁部的端面的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能避免旋转工具的轴肩部与周壁部的接触,同时将搅拌销插入至深的位置处。
此外,较为理想的是,所述主接合工序的所述规定深度设定为所述搅拌销与所述第一周壁层差部的所述第一层差底面稍稍接触的位置。
根据上述制造方法,能尽可能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,在所述主接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,在所述主接合工序中使所述搅拌销脱离时,使旋转速度从所述规定旋转速度缓慢地提高,同时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。
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是表示本发明第一实施方式的液冷套的分解立体图。
图2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3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4是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序的俯视图。
图5是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序的搅拌销的压入状态的剖视图。
图6是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序的剖视图。
图7是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序的俯视图。
图8是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序的搅拌销的脱离状态的剖视图。
图9是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序后的剖视图。
图10是表示本发明第二实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序的俯视图。
图11是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序的俯视图。
图12是表示第三实施方式的液冷套的制造方法的载置工序的剖视图。
图13是表示第三实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序的剖视图。
图14是表示第三实施方式的液冷套的制造方法的主接合工序后的剖视图。
图15是表示现有的液冷套的制造方法的剖视图。
具体实施方式
[第一实施方式]
适当地参照附图对本发明的实施方式进行说明。如图1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所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。由底部10和周壁部11形成凹部13。在周壁部11的内周缘形成有第一周壁层差部12。第一周壁层差部12由第一层差底面12a和从第一层差底面12a倾斜地立起的第一层差侧面12b构成。如图2所示,第一层差侧面12b的倾斜角度β只要适当设定即可,但例如在本实施方式中,与图6所示的旋转工具F的搅拌销F2的倾斜角度α相同。
另外,在本实施方式中,周壁层差部、层差底面和层差侧面各为一层,但由于在第三实施方式中会出现第二层差部、第二层差底面和第二层差侧面,因此,在本实施方式中也称为“第一周壁层差部12”、“第一层差底面12a”、“第一层差侧面12b”。
另外,第一层差侧面12b也可以相对于第一层差底面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14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小的材料。第二铝合金例如由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、载置工序和主接合工序。
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2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与第一周壁层差部12的第一层差侧面12b对接,以形成第一对接部J1。第一层差侧面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,使第一周壁层差部12的第一层差底面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第一层差侧面12b的高度尺寸大。封闭件3的正面3a位于套主体2的周壁部11的端面11a上方的位置处。
如图3所示,将“设定移动路径L1”(单点划线)设定在第一对接部J1的内侧处。设定移动路径L1是在后述的主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,使搅拌销F2与第一层差侧面12b稍稍接触,因此,设定移动路径L1在封闭件2的外周侧面3c的内侧处设定为俯视时呈矩形。
如图4、图6和图7所示,主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。如图4和图7所示,在主接合工序中,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到围绕了端面后的中间点S2为止(参照图7)的主区间和从中间点S2到结束位置EP1(参照图7)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设定于设定移动路径L1上。开始位置SP1在封闭件13的正面3a上设定于设定移动路径L1内侧的位置处。在本实施方式中,将开始位置SP1与中间点S1连接的线段随着从开始位置SP1朝向中间点S1而沿设定移动路径L1缓慢地弯曲。另外,也可以将开始位置SP1与中间点S1连接的线段设为直线状。在这种情况下,以将开始位置SP1与中间点S1连接的线段与设定移动路径L1所成的角度为钝角的方式设定开始位置SP1的位置。
如图6所示,旋转工具F由轴肩部F1和搅拌销F2构成。旋转工具F例如由工具钢形成。轴肩部F1是与摩擦搅拌装置(省略图示)的转轴连结的部位。轴肩部F1呈圆柱状,形成有供螺栓紧固的螺纹孔(省略图示)。
搅拌销F2从轴肩部F1下垂,并与轴肩部F1同轴。搅拌销F2随着与轴肩部F1分开而前端变细。在搅拌销F2的前端包括平坦的平坦面F3。
在搅拌销F2的外周面刻设有螺旋槽。在本实施方式中,使旋转工具F朝右旋转,因此,将螺旋槽形成为随着从基端向前端而向左旋绕。换言之,螺旋槽形成为当从基端向前端描画螺旋槽时从上方观察为向左旋绕。
另外,较为理想的是,在使旋转工具F朝左旋转的情况下,将螺旋槽形成为随着从基端向前端而向右旋绕。换言之,这种情况的螺旋槽形成为当从基端向前端描画螺旋槽时从上方观察为向右旋绕。通过以上述方式设定螺旋槽,从而摩擦搅拌时塑性流动化的金属被螺旋槽导向搅拌销F2的前端侧。由此,能减少溢出到被接合金属构件(套主体2和封闭件3)外部的金属的量。
在主接合工序的压入区间中,如图4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,将朝右旋转的搅拌销F2插入到开始位置SP1,并移动至中间点S1。此时,如图5(从搅拌销F2的行进方向后方侧观察图4的剖视图,其是表示搅拌销F2的移动状态的图)所示,以在至少到达中间点S1之前达到预先设定的“规定深度”的方式将搅拌销F2缓慢地压入。也就是说,不使旋转工具F停留在一处,而是在使旋转工具F在设定移动路径L1上移动的同时缓慢地下降。“规定深度”是指在从设定移动路径L1上的中间点S1围绕端面直至中间点S2为止的主区间中的将搅拌销F2插入的深度。
在到达中间点S1后,直接转移至主区间的摩擦搅拌接合。如图4和图6所示,在主区间中,以使搅拌销F2的旋转中心轴线C与设定移动路径L1重合的方式使旋转工具F移动。此时,套主体2的第一层差侧面12b倾斜,因此,能避免搅拌销F2与套主体2大幅接触,能使搅拌销F2与第一层差侧面12b稍稍接触。在主区间中,将搅拌销F2的“规定深度”设定为使搅拌销F2的前端的平坦面F3与第一层差底面12a稍稍接触的程度。另外,前端侧销F2的“规定深度”只要适当设定即可,例如也可以设定为搅拌销F2未达到第一层差底面12a的位置。
如图6所示,在主接合工序的主区间中,将设定移动路径L1设定成使搅拌销F2的外周面与第一层差侧面12b稍稍接触。此时,至少通过搅拌销F2的外周面与周壁部11的接触来使周壁部11一侧的第一铝合金被稍稍削去,第一铝合金混入封闭件3一侧。当以所述“规定深度”沿设定移动路径L1移动时,旋转工具F的轴肩部F1的下端面与封闭件3的正面3a接触。此时,旋转工具F的轴肩部F1的下端面与周壁部11的端面11a不接触。在此,将搅拌销F2的外周面与第一层差侧面12b的接触量设为偏置量N。在如本实施方式那样将搅拌销F2的平坦面F3插入得比第一周壁层差部12的第一层差底面12a更深、且使搅拌销F2的外周面与第一层差侧面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。
若设定成搅拌销F2的外周面与第一层差侧面12b不接触,则第一对接部J1的接合强度变低。此外,若搅拌销F2的外周面与第一层差侧面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7所示,在使旋转工具F绕封闭件3旋转一周后,使塑性化区域W的始端与终端重叠,在搅拌销F2到达中间点S2后,直接转移至脱离区间。在主接合工序的脱离区间中,如图8所示,在从中间点S2朝向结束位置EP1之间,使搅拌销F2缓慢地朝上方移动,并在结束位置EP1处使搅拌销F2从封闭件3脱离。也就是说,不使旋转工具F停留在一处,而是在使旋转工具F移动至结束位置EP1的同时缓慢地拔出(上升)。结束位置EP1以连接结束位置EP1和中间点S2的线段与设定移动路径L1的倾斜角度随着从中间点S2朝向结束位置EP1而缓慢地变大的方式弯曲(参照图7)。另外,也可以将连接结束位置EP1和中间点S2的线段设为直线状。在这种情况下,以连接结束位置EP1和中间点S2的线段与设定移动路径L1所成的角度为钝角的方式设定结束位置EP1的位置。在旋转工具F的移动轨迹上形成有塑性化区域W。
如图9所示,塑性化区域W形成为超过第一对接部J1和第二对接部J2而到达套主体2。塑性化区域W的封闭件3一侧高,套主体2一侧低,在塑性化区域W的正面形成有倾斜面。塑性化区域W的封闭件3一侧的上端部在封闭件3与轴肩部F1接触的部分处朝封闭件3一侧突出。
根据以上说明的本实施方式的液冷套的制造方法,通过封闭件3和搅拌销F2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,从而能在第一对接部J1处对第一层差侧面12b与封闭件3的外周侧面3c进行接合。此外,由于保持使搅拌销F2的外周面与套主体2的第一层差侧面12b稍稍接触,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。也就是说,在主接合工序中,能尽可能地减小搅拌销F2在相对于搅拌销F2的旋转中心轴线C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,在主接合工序的压入区间中,通过一边使旋转工具F从开始位置SP1移动至与设定移动路径L1重叠的位置,一边将搅拌销F2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上停止而使摩擦热过大。
同样地,在主接合工序的脱离区间中,通过一边使旋转工具F从设定移动路径L1移动至结束位置EP1,一边使搅拌销F2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上停止而使摩擦热过大。
由此,能防止在设定移动路径L1上摩擦热过大,并能防止第一铝合金从套主体2向封闭件3过度地混入而造成接合不良。
此外,通过在使搅拌销F2与第一层差侧面12b稍稍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,保持第一层差侧面12b与搅拌销F2稍稍接触,因此,能尽可能地防止第一铝合金从套主体2向封闭件3混入。
此外,在主接合工序中,开始位置SP1的位置只要适当设定即可,通过使连接开始位置SP1与中间点S1的线段(旋转工具F的移动轨迹)以随着从开始位置SP1朝向中间点S1而沿设定移动路径L1缓慢地弯曲,能在使旋转工具F的移动速度在中间点S1处不下降的情况下顺利地转移至主区间。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过大。
此外,在本实施方式的主接合工序中,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W中的、套主体2一侧成为剪切侧,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,从而使得搅拌销F2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处更可靠地对第一层差侧面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,以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JISH5302ADC12等Al-Si-Cu系列铝合金铸造材料,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JISA1000系列或A6000系列,能提高加工性、导热性。
此外,在主接合工序中,能在主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,也可以在主接合工序的终端部分处,以使旋转工具F在完全经过中间点S1后朝向结束位置EP1的方式进行脱离工序。也就是说,通过使由主接合工序形成的塑性化区域W的始端部分与终端部分的各端部彼此重叠,能进一步提高气密性和水密性。
此外,通过将搅拌销F2的外周面的倾斜角度α和第一层差侧面12b的倾斜角度β设定为相同(平行),能使搅拌销F2在遍及第一层差侧面12b的整个高度方向均匀地接触。由此,能高平衡性地进行摩擦搅拌接合。
此外,在主接合工序中,在使旋转工具F的搅拌销F2的基端侧露出的状态下进行摩擦搅拌,因此,能减轻作用于摩擦搅拌装置的负荷。
此外,在主接合工序的主区间中,旋转工具F的轴肩部F1的下端面与封闭件3的正面3a接触,因此,塑性流动材料被轴肩部F1的下端面按压而不会流出到封闭件3的正面。因而,能使塑性流动材料流向第一对接部J1一侧并填充到间隙,并且能抑制毛边的产生。
另外,在主接合工序中,既可以使旋转工具F的旋转速度恒定,也可以使其可变。在主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,在压入区间内使旋转速度缓慢地降低,同时转移至主区间。
此外,在主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,朝向结束位置EP1缓慢地提升转速,同时使旋转工具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工序或脱离工序时的较小的按压力,因此,能理想地进行摩擦搅拌。在压入工序或脱离工序时也可以使该旋转工具F的旋转速度可变,这一点在主接合工序中或是在其他实施方式中亦是同样的。
[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10和图11所示,主接合工序中的开始位置SP2和结束位置EP2的位置与第一实施方式不同。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中进行准备工序、载置工序和主接合工序。准备工序和载置工序与第一实施方式相同。
如图10所示,在本实施方式的主接合工序中,将开始位置SP2设定在设定移动路径L1上的中间点S1上游侧的位置处。此外,将结束位置EP2设定在设定移动路径L1上的中间点S2下游侧的位置处。
在主接合工序中,在从开始位置SP2到中间点S1为止的压入区间、设定移动路径L1上的从中间点S1到中间点S2为止的主区间和从中间点S2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10所示,在第一主接合工序的压入区间中,进行从开始位置SP2到中间点S1为止的摩擦搅拌。在压入区间中,将朝右旋转的搅拌销F2插入到开始位置SP2,并移动至中间点S1。此时,将搅拌销F2缓慢地压入,以至少在到达中间点S1之前达到预先设定的“规定深度”。
在到达中间点S1后,直接转移至主区间的摩擦搅拌接合。如图10所示,在主区间中,以使搅拌销F2的旋转中心轴线(未图示)与设定移动路径L1重合的方式使旋转工具F移动。搅拌销F2与第一层差侧面12b的接触量、搅拌销F2的插入深度与第一实施方式相同。
在搅拌销F2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EP2之间,使搅拌销F2缓慢地朝上方移动,从而在设定于设定移动路径L1上的结束位置EP2处使搅拌销F2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。另外,在第二实施方式的主接合工序的压入区间中,通过使旋转工具F在设定移动路径上移动,同时将搅拌销F2缓慢地压入至规定深度,能防止旋转工具F在设定移动路径L1上的一点处停止而使摩擦热过大。此外,在第二实施方式的主接合工序的脱离区间中,通过使旋转工具F在设定移动路径上移动,同时使搅拌销F2缓慢地脱离,能防止旋转工具F在设定移动路径L1上的一点处停止而使摩擦热过大。也可以如第二实施方式那样将主接合工序中的开始位置SP2和结束位置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、载置工序和主接合工序。载置工序与第一实施方式相同。
在第三实施方式中,如图12所示,在准备工序中,在套主体2的第一周壁层差部12的上侧还形成有第二周壁层差部15,在这一点上与第一实施方式不同。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。第二周壁层差部15具有:第二层差底面15a,所述第二层差底面15a从第一层差侧面12b的上端向开口部14的外侧延伸;以及第二层差侧面15b,所述第二层差侧面15b从第二层差底面15a向开口部14立起。第二层差底面15a形成于在将旋转工具F的搅拌销F2插入到规定深度时与轴肩部F1底面不接触的位置。第二层差侧面15b形成于在使旋转工具F在设定移动路径L1上移动时与轴肩部F1的外周面不接触的位置。在准备工序中,例如通过铸模使所述结构的套主体2成型。
在主接合工序的主区间中,如图13所示,将设定移动路径L1设定成使搅拌销F2的外周面与第一层差侧面12b稍稍接触。此外,在主接合工序的主区间中,将插入深度设定成使旋转工具F的轴肩部F1的底面与封闭件3的正面3a接触。在此,旋转工具F的轴肩部F1位于第二周壁层差部15的内侧并旋转。此时,轴肩部F1的下端面位于成为第二层差侧面15b内侧的第二层差底面15a一侧,并且与第二层差底面15a分开规定距离,轴肩部F1的外周面位于第二层差侧面15b附近且与第二层差侧面15b不接触。在上述状态下使旋转工具F沿设定移动路径L1绕封闭件3旋转一周之后,转移至脱离区间。脱离区间与第一实施方式相同,因此,省略说明。在旋转工具F的移动轨迹上形成有塑性化区域W。
如图14所示,塑性化区域W形成为超过第一对接部J1和第二对接部J2而到达套主体2。塑性化区域W的封闭件3一侧高,套主体2一侧低,在塑性化区域W的正面形成有倾斜面。塑性化区域W的封闭件3一侧的上端部在封闭件3与轴肩部F1接触的部分处朝封闭件3一侧突出。塑性化区域W的周壁部11一侧的上端部在第二周壁层差部15的空间中朝周壁部11一侧突出。
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。特别是,与第一实施方式同样地,旋转工具F的轴肩部F1的下端面与封闭件3的正面3a接触,因此,塑性流动材料被轴肩部F1的下端面按压而不会流出到封闭件3的正面。因此,能使塑性流动材料流向第一对接部J1一侧并填充到间隙,并且能抑制毛边的产生。
另外,在第三实施方式中,轴肩部F1的下端面从上侧对第二周壁层差部15进行按压,因此,塑性流动材料不会流出到周壁部11的正面。因此,能使塑性流动材料流向第一对接部J1一侧并填充到间隙,并且能抑制毛边的产生。此外,轴肩部F1与第二周壁层差部15不接触,因此,使旋转工具F的旋转负荷不增加。也就是说,通过设置第二周壁层差部15,能避免旋转工具F与周壁部11的接触,同时能将搅拌销F2插入至较深位置处。由此,能提高接合强度。
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。在所述实施方式中,封闭件3的正面3a位于套主体2的周壁部11的端面11a上方的位置处,但并不局限于此。也可以将封闭件3的正面3a和套主体2的周壁部11的端面11a设为相同的高度。
(符号说明)
1 液冷套;
2 套主体;
3 封闭件;
3a (封闭件的)正面;
11 周壁部;
12 第一周壁层差部;
12a 第一层差底面;
12b 第一层差侧面;
14 开口部;
15 第二周壁层差部;
15a 第二层差底面;
15b 第二层差侧面;
F 旋转工具;
F1 轴肩部;
F2 搅拌销;
J1 第一对接部;
J2 第二对接部;
L1 设定移动路径;
SP1 开始位置;
S1 中间点;
S2 中间点;
EP1 结束位置;
SP2 开始位置;
EP2 结束位置;
W 塑性化区域。
Claims (16)
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,所述套主体具有底部以及从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件将所述套主体的开口部封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体与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轴肩部和从所述轴肩部的下端垂下的搅拌销,
所述搅拌销呈前端细的锥形,
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第一周壁层差部,所述第一周壁层差部具有第一层差底面和以从所述第一层差底面向所述开口部扩开的方式倾斜立起的第一层差侧面,并且将所述封闭件的板厚形成得比所述第一周壁层差部的高度尺寸大;
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,以使所述第一周壁层差部的所述第一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,并且使所述第一周壁层差部的第一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
主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述搅拌销插入所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述第一周壁层差部的所述第一层差侧面稍稍接触,同时使所述轴肩部的下端面与所述封闭件的正面接触的状态下,使所述旋转工具沿着设定于所述封闭件的外周侧面内侧的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一周,以对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述主接合工序中,在将旋转的所述搅拌销插入设定于所述设定移动路径内侧的开始位置之后,移动至所述旋转工具的旋转中心轴线与所述设定移动路径重叠的位置,同时将所述搅拌销缓慢地压入至所述规定深度。
2.如权利要求1所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中还形成第二周壁层差部,所述第二周壁层差部具有第二层差底面和第二层差侧面,所述第二层差底面从所述第一层差侧面的上端向开口部外侧延伸,所述第二层差侧面从所述第二层差底面向所述开口部立起,
在所述主接合工序中,使所述轴肩部的下端面位于所述第二层差侧面内侧的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌。
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,
所述主接合工序的所述规定深度设定为所述搅拌销与所述第一周壁层差部的所述第一层差底面稍稍接触的位置。
4.如权利要求1所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述主接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转而进行摩擦搅拌,
在所述主接合工序中将所述搅拌销插入时,在使所述搅拌销以比所述规定旋转速度高的速度旋转的状态下插入,并且一边使旋转速度缓慢地下降,一边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,所述套主体具有底部以及从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件将所述套主体的开口部封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体与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轴肩部和从所述轴肩部的下端垂下的搅拌销,
所述搅拌销呈前端细的锥形,
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第一周壁层差部,所述第一周壁层差部具有第一层差底面和以从所述第一层差底面向所述开口部扩开的方式倾斜立起的第一层差侧面,并且将所述封闭件的板厚形成得比所述第一周壁层差部的高度尺寸大;
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,以使所述第一周壁层差部的所述第一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,并且使所述第一周壁层差部的第一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
主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述搅拌销插入所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述第一周壁层差部的所述第一层差侧面稍稍接触,同时使所述轴肩部的下端面与所述封闭件的正面接触的状态下,使所述旋转工具沿着设定于所述封闭件的外周侧面内侧的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一周,以对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述主接合工序中,将所述搅拌销从设定于所述设定移动路径上的开始位置插入,并沿着行进方向移动,同时将所述搅拌销缓慢地压入至所述规定深度。
6.如权利要求5所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,还形成第二周壁层差部,所述第二周壁层差部具有第二层差底面和第二层差侧面,所述第二层差底面从所述第一层差侧面的上端向开口部外侧延伸,所述第二层差侧面从所述第二层差底面向所述开口部立起,
在所述主接合工序中,使所述轴肩部的下端面位于所述第二层差侧面内侧的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌。
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,
所述主接合工序的所述规定深度设定为所述搅拌销与所述第一周壁层差部的所述第一层差底面稍稍接触的位置。
8.如权利要求5所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述主接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,
在所述主接合工序中插入所述搅拌销时,使所述搅拌销以比所述规定旋转速度高的速度旋转的状态插入,并且一边使旋转速度缓慢地下降,一边移动至所述设定移动路径。
9.一种液冷套的制造方法,所述液冷套由套主体和封闭件构成,所述套主体具有底部以及从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件将所述套主体的开口部封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体与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轴肩部和从所述轴肩部的下端垂下的搅拌销,
所述搅拌销呈前端细的锥形,
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第一周壁层差部,所述第一周壁层差部具有第一层差底面和以从所述第一层差底面向所述开口部扩展的方式倾斜立起的第一层差侧面,并且将所述封闭件的板厚形成得比所述第一周壁层差部的高度尺寸大;
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,以使所述第一周壁层差部的所述第一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,并且使所述第一周壁层差部的第一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
主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述搅拌销插入所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述第一周壁层差部的所述第一层差侧面稍稍接触,同时使所述轴肩部的下端面与所述封闭件的正面接触的状态下,使所述旋转工具沿着设定于所述封闭件的外周侧面内侧的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一周,以对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述主接合工序中,将结束位置设定在所述设定移动路径内侧,并在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,使所述旋转工具移动至所述结束位置,同时将所述搅拌销从所述封闭件缓慢地拔出,并在所述结束位置处使所述旋转工具从所述封闭件脱离。
10.如权利要求9所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,还形成第二周壁层差部,所述第二周壁层差部具有第二层差底面和第二层差侧面,所述第二层差底面从所述第一层差侧面的上端向开口部外侧延伸,所述第二层差侧面从所述第二层差底面向所述开口部立起,
在所述主接合工序中,使所述轴肩部的下端面位于所述第二层差侧面内侧的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌。
11.如权利要求9或10所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述主接合工序的所述规定深度设定为所述搅拌销与所述第一周壁层差部的所述第一层差底面稍稍接触的位置。
12.如权利要求9所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述主接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,
在所述主接合工序中使所述搅拌销脱离时,一边使旋转速度从所述规定旋转速度缓慢地提高,一边移动至所述结束位置。
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,所述套主体具有底部以及从所述底部的周缘立起的周壁部,所述封闭件将所述套主体的开口部封闭,在所述液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对所述套主体与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轴肩部和从所述轴肩部的下端垂下的搅拌销,
所述搅拌销呈前端细的锥形,
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第一周壁层差部,所述第一周壁层差部具有第一层差底面和以从所述第一层差底面向所述开口部扩开的方式倾斜立起的第一层差侧面,并且将所述封闭件的板厚形成得比所述第一周壁层差部的高度尺寸大;
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,以使所述第一周壁层差部的所述第一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,并且使所述第一周壁层差部的第一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
主接合工序,在所述主接合工序中,将旋转的所述旋转工具的所述搅拌销插入所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述第一周壁层差部的所述第一层差侧面稍稍接触,同时使所述轴肩部的下端面与所述封闭件的正面接触的状态下,使所述旋转工具沿着设定于所述封闭件的外周侧面内侧的设定移动路径以规定深度绕所述封闭件一周,以对所述第一对接部进行摩擦搅拌,
在所述主接合工序中,将结束位置设定于所述设定移动路径上,并在对所述第一对接部的摩擦搅拌接合之后,使所述旋转工具移动至所述结束位置,同时将所述搅拌销从所述封闭件缓慢地拔出,并在所述结束位置处使所述旋转工具从所述封闭件脱离。
14.如权利要求13所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,还形成第二周壁层差部,所述第二周壁层差部具有第二层差底面和第二层差侧面,所述第二层差底面从所述第一层差侧面的上端向开口部外侧延伸,所述第二层差侧面从所述第二层差底面向所述开口部立起,
在所述主接合工序中,使所述轴肩部的下端面位于所述第二层差侧面内侧的所述第二层差底面一侧来进行摩擦搅拌。
15.如权利要求13或14所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述主接合工序的所述规定深度设定为所述搅拌销与所述第一周壁层差部的所述第一层差底面稍稍接触的位置。
16.如权利要求13所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述主接合工序中,使所述旋转工具以规定旋转速度旋转来进行摩擦搅拌,
在所述主接合工序中使所述搅拌销脱离时,一边使旋转速度从所述规定旋转速度缓慢地提高,一边移动至所述结束位置。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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