CN111163895A - 液冷套的制造方法 - Google Patents
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Abstract
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。在液冷套的制造方法中,通过摩擦搅拌对套主体(2)和封闭件(3)进行接合,其特征是包括:第一正式接合工序,将旋转的仅搅拌销(F2)***封闭件(3),在使搅拌销(F2)与周壁层差部(12)的层差侧面(12b)不接触、接着使搅拌销(F2)的突起部(F4)与周壁层差部(12)的层差底面(12a)接触的状态下,使旋转工具(F)沿着第一对接部(J1)旋转一圈,以进行摩擦搅拌;以及第二正式接合工序,将旋转的仅搅拌销(F2)***封闭件(3),在使搅拌销(F2)的平坦面(F3)与仅封闭件(3)接触、并且使搅拌销(F2)的突起部(F4)与支柱(15)的端面接触的状态下,对第四对接部(J4)进行摩擦搅拌。
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中公开了液冷套的制造方法。图30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F的仅搅拌销F2***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F的旋转中心轴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那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的硬度更大,因此,若如图30所示那样进行摩擦搅拌接合,则搅拌销从套主体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更大。因而,很难通过旋转工具F的搅拌销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。
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、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱,所述封闭件包括供所述支柱的前端***的凹部,并且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更高的材料种类,旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜,在所述搅拌销的前端侧形成有与所述旋转工具的旋转中心轴垂直的平坦面,所述平坦面包括突出的突起部,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周壁层差部,所述周壁层差部具有层差底面和以从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的层差侧面,且在所述支柱的前端形成支柱层差部,所述支柱层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面;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,接着使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述凹部的内壁对接以形成第三对接部,并且使所述支柱的端面与所述凹部的底面重合以形成第四对接部;第一正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销与所述周壁层差部的层差侧面不接触、接着使所述搅拌销的突起部与所述周壁层差部的层差底面接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部旋转一圈,以进行摩擦搅拌;以及第二正式接合工序,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销的平坦面与仅所述封闭件接触、并且使所述搅拌销的突起部与所述支柱的端面接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,通过封闭件与搅拌销的摩擦热主要对封闭件一侧的第二铝合金进行搅拌来使其塑性流动化,从而能对层差侧面和封闭件的外周侧面进行接合。此外,由于在第一对接部处使搅拌销与周壁部的层差侧面不接触而进行摩擦搅拌,因此,第一铝合金几乎不会从套主体混入到封闭件中。而且,在第二对接部处,能更可靠地对突起部周围进行摩擦搅拌,并且第二对接部部的氧化覆膜被可靠地截断。由此,能提高第二对接部的接合强度。此外,由于使套主体的层差侧面朝外侧倾斜,因此,能在不导致接合强度降低的情况下容易地避免搅拌销与套主体的接触。此外,在第四对接部处,在使搅拌销的平坦面与仅封闭件接触,并且使搅拌销的突起部与支柱的端面接触的状态下进行摩擦搅拌。由此,在第四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。而且,在第四对接部处,能更可靠地对突起部周围进行摩擦搅拌,并且第四对接部的氧化覆膜被可靠地截断。由此,能提高第四对接部的接合强度。此外,通过对支柱和封闭件进行接合,能提高液冷套的强度。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序中,接着在使所述搅拌销的平坦面与所述周壁层差部的层差底面稍微接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部旋转一圈,以进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,保持在第二对接部处使搅拌销的平坦面与层差底面稍微接触,并且使突起部***套主体内。由此,在第二对接部处主要是封闭件一侧的铝合金被摩擦搅拌,因此,能防止接合强度的降低。
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、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱,所述封闭件包括供所述支柱的前端***的凹部,并且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更高的材料种类,旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜,在所述搅拌销的前端侧形成有与所述旋转工具的旋转中心轴垂直的平坦面,所述平坦面包括突出的突起部,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周壁层差部,所述周壁层差部具有层差底面和以从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的层差侧面,且在所述支柱的前端形成支柱层差部,所述支柱层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面;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,接着使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述凹部的内壁对接以形成第三对接部,并且使所述支柱的端面与所述凹部的底面重合以形成第四对接部;第一正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销与所述周壁层差部的层差侧面稍微接触、接着使所述搅拌销的突起部与所述周壁层差部的层差底面接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部旋转一圈,以进行摩擦搅拌;以及第二正式接合工序,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销的平坦面与所述封闭件接触、并且使所述搅拌销的突起部与所述支柱的端面接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,通过封闭件与搅拌销的摩擦热主要对封闭件一侧的第二铝合金进行搅拌来使其塑性流动化,从而能对层差侧面和封闭件的外周侧面进行接合。此外,由于保持在第一对接部处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。而且,在第二对接部处,能更可靠地对突起部周围进行摩擦搅拌,并且第二对接部的氧化覆膜被可靠地截断。由此,能提高第二对接部的接合强度。此外,由于使套主体的层差侧面朝外侧倾斜,因此,能在不导致接合强度降低的情况下容易地避免搅拌销与套主体的接触。此外,在第四对接部处,在使搅拌销的平坦面与仅封闭件接触,并且使搅拌销的突起部与支柱的端面接触的状态下进行摩擦搅拌。由此,在第四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。而且,在第四对接部处,能更可靠地对突起部周围进行摩擦搅拌,并且第四对接部的氧化覆膜被可靠地截断。由此,能提高第四对接部的接合强度。此外,通过对支柱和封闭件进行接合,能提高液冷套的强度。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序中,接着在使所述搅拌销的平坦面与所述周壁层差部的层差底面稍微接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部旋转一圈,以进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,保持在第二对接部处使搅拌销的平坦面与层差底面稍微接触,并且使突起部***套主体内。由此,在第二对接部处主要是封闭件一侧的铝合金被摩擦搅拌,因此,能防止接合强度的降低。
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且所述底部形成为朝正面侧凸出,并且所述封闭件形成为朝正面侧凸出。
因摩擦搅拌接合的热输入而在塑性化区域发生热收缩,使得液冷套的封闭件一侧可能会以凹陷的方式变形,但根据上述制造方法,能预先使套主体及封闭件凸出,并通过利用热收缩使液冷套变得平坦。
此外,较为理想的是,预先对所述套主体的变形量进行测量,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,一边根据所述变形量对所述旋转工具的搅拌销的***深度进行调节,一边进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,即使在使套主体及封闭件呈凸状弯曲并进行摩擦搅拌接合的情况下,也能使形成于液冷套的塑性化区域的长度和宽度恒定。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序之前包括临时接合工序,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,通过进行临时接合,能防止第一正式接合工序时的对接部的开裂。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将供冷却介质流动的冷却板设置于所述底部的背面侧,并一边通过所述冷却板对所述套主体和所述封闭件进行冷却,一边进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能将摩擦热抑制得较低,因此,能减小因热收缩引起的液冷套的变形。
此外,较为理想的是,使所述冷却板的正面与所述底部的背面面接触。根据上述制造方法,能提高冷却效率。
此外,较为理想的是,所述冷却板具有供所述冷却介质流动的冷却流路,所述冷却流路包括沿着所述第一正式接合工序中的所述旋转工具的移动轨迹的平面形状。
根据上述制造方法,能集中地对被摩擦搅拌的部分进行冷却,因此,能进一步提高冷却效率。
此外,较为理想的是,供所述冷却介质流动的冷却流路由埋设于所述冷却板的冷却管构成。根据上述制造方法,能容易地进行冷却介质的管理。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,使冷却介质在由所述套主体和所述封闭件构成的中空部中流动,并一边对所述套主体和所述封闭件进行冷却,一边进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能将摩擦热抑制得较低,因此,能减小因热收缩引起的液冷套的变形。此外,能不使用冷却板等,而是利用套主体自身进行冷却。
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、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱,所述封闭件包括供所述支柱的前端***的凹部,并且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更高的材料种类,在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜,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周壁层差部,所述周壁层差部具有层差底面和以从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的层差侧面,且在所述支柱的前端形成支柱层差部,所述支柱层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面,并且将所述封闭件形成为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更大;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,从而以在使所述周壁层差部的层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接时所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的所述外周侧面之间存在间隙的方式形成第一对接部,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,接着使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述凹部的内壁对接以形成第三对接部,并且使所述支柱的端面与所述凹部的底面重合以形成第四对接部;第一正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,使所述搅拌销的外周面与所述周壁部的所述层差侧面不接触、且使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动,并且一边使所述封闭件的所述第二铝合金流入所述间隙,一边进行摩擦搅拌;以及第二正式接合工序,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销与所述支柱的端面稍微接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
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,由于在第一对接部处使仅搅拌销与仅封闭件接触而进行摩擦搅拌,因此,第一铝合金几乎不会从套主体混入到封闭件中。此外,在第四对接部处,保持使仅搅拌销与支柱的端面稍微接触。由此,在第一对接部和第四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,由于使套主体的层差侧面朝外侧倾斜,因此,能在不导致接合强度降低的情况下容易地避免搅拌销与套主体的接触。此外,通过对支柱和封闭件进行接合,能提高液冷套的强度。此外,通过增大封闭件的板厚,能防止接合部的金属不足。
此外,在所述第一正式接合工序中,接着在使所述搅拌销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的状态下进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能提高第二对接部的接合强度。
此外,较为理想的是,所述搅拌销在前端具有与旋转中心轴垂直的平坦面,在所述平坦面包括突起部,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销的所述平坦面与仅封闭件接触、并且使所述搅拌销的所述突起部与所述支柱的端面接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,在搅拌销形成有平坦面,并且形成有从上述平坦面突出的突起部,因此,能通过平坦面对沿着突起部被摩擦搅拌而从突起部卷起来的塑形流动材料进行按压。由此,能更可靠地对突起部周围进行摩擦搅拌,并且界面处的氧化覆膜被可靠地截断,因此,能提高接合强度。
此外,本发明是一种液冷套的制造方法,其中,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、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱,所述封闭件包括供所述支柱的前端***的凹部,并且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更高的材料种类,在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜,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周壁层差部,所述周壁层差部具有层差底面和以从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的层差侧面,且在所述支柱的前端形成支柱层差部,所述支柱层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面,并且将所述封闭件形成为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更大;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,从而以在使所述周壁层差部的层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接时所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的所述外周侧面之间存在间隙的方式形成第一对接部,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,接着使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述凹部的内壁对接以形成第三对接部,并且使所述支柱的端面与所述凹部的底面重合以形成第四对接部;第一正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述周壁部的所述层差侧面稍微接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动,并且一边使所述封闭件的所述第二铝合金流入所述间隙,一边进行摩擦搅拌;以及第二正式接合工序,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销与所述支柱的端面稍微接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
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。此外,在第四对接部处也保持使搅拌销与支柱的端面稍微接触,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,在第一对接部和第四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,使套主体的层差侧面朝外侧倾斜,因此,能在搅拌销不大幅进入到套主体一侧的情况下对第一对接部进行接合。此外,通过对支柱和封闭件进行接合,能提高液冷套的强度。此外,通过增大封闭件的板厚,能防止接合部的金属不足。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序中,接着在使所述搅拌销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的状态下进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能提高第二对接部的接合强度。
此外,较为理想的是,所述搅拌销在前端具有与旋转中心轴垂直的平坦面,在所述平坦面包括突起部,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在一边使所述搅拌销的所述平坦面与仅封闭件接触、一边使所述搅拌销的所述突起部与所述支柱的端面接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,在搅拌销形成有平坦面,并且形成有从上述平坦面突出的突起部,因此,能通过平坦面对沿着突起部被摩擦搅拌而从突起部卷起来的塑性流动材料进行按压。由此,能更可靠地对突起部周围进行摩擦搅拌,并且界面处的氧化覆膜被可靠地截断,因此,能提高接合强度。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序之前包括临时接合工序,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,通过进行临时接合,能防止第一正式接合工序时的第一对接部的开裂。
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且所述底部形成为朝正面侧凸出,并且所述封闭件形成为朝正面侧凸出。
因摩擦搅拌接合的热输入而在塑性化区域发生热收缩,使得液冷套的封闭件一侧可能会以凹陷的方式变形,但根据上述制造方法,能预先使套主体及封闭件凸出,并通过利用热收缩使液冷套变得平坦。
此外,较为理想的是,预先对所述套主体的变形量进行测量,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,一边根据所述变形量对所述旋转工具的搅拌销的***深度进行调节,一边进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,即使在使套主体及封闭件呈凸状弯曲并进行摩擦搅拌接合的情况下,也能使形成于液冷套的塑性化区域的长度和宽度恒定。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将供冷却介质流动的冷却板设置于所述底部的背面侧,并一边通过所述冷却板对所述套主体和所述封闭件进行冷却,一边进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能将摩擦热抑制得较低,因此,能减小因热收缩引起的液冷套的变形。
此外,较为理想的是,使所述冷却板的正面与所述底部的背面面接触。根据上述制造方法,能提高冷却效率。
此外,较为理想的是,所述冷却板具有供所述冷却介质流动的冷却流路,所述冷却流路包括沿着所述第一正式接合工序中的所述旋转工具的移动轨迹的平面形状。
根据上述制造方法,能集中地对被摩擦搅拌的部分进行冷却,因此,能进一步提高冷却效率。
此外,较为理想的是,供所述冷却介质流动的冷却流路由埋设于所述冷却板的冷却管构成。根据上述制造方法,能容易地进行冷却介质的管理。
此外,较为理想的是,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,使冷却介质在由所述套主体和所述封闭件构成的中空部中流动,以一边对所述套主体和所述封闭件进行冷却,一边进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法,能将摩擦热抑制得较低,因此,能减小因热收缩引起的液冷套的变形。此外,能不使用冷却板等,而是利用套主体自身进行冷却。
发明效果
根据本发明的液冷套的制造方法,能理想地对材料种类不同的铝合金进行接合。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的液冷套的制造方法的准备工序的立体图。
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制造方法的第一正式接合工序的立体图。
图4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5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后的剖视图。
图6是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的立体图。
图7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剖视图。
图8是表示第一实施方式的第一变形例的液冷套的制造方法的载置工序的剖视图。
图9是表示第一实施方式的第二变形例的液冷套的制造方法的载置工序的剖视图。
图10是表示第一实施方式的第三变形例的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的剖视图。
图11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剖视图。
图12是表示本发明第三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是表示本发明第四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14是表示本发明第五实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的剖视图。
图15是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第四变形例的立体图。
图16A是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第五变形例的工作台的立体图。
图16B是表示将第一实施方式的液冷套的制造方法的第五变形例的套主体及封闭件固定于工作台的状态的立体图。
图17是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第六变形例的分解立体图。
图18是表示将第一实施方式的液冷套的制造方法的第六变形例的套主体及封闭件固定于工作台的状态的立体图。
图19是表示本发明第六实施方式的液冷套的制造方法的准备工序的立体图。
图20是表示第六实施方式的液冷套的制造方法的载置工序的剖视图。
图21是表示第六实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的立体图。
图22是表示第六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23是表示第六实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序后的剖视图。
图24是表示第六实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的立体图。
图25是表示第六实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的剖视图。
图26A是表示第六实施方式的液冷套的制造方法的第一变形例的剖视图。
图26B是表示第六实施方式的液冷套的制造方法的第二变形例的剖视图。
图27是表示本发明第七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28是表示本发明第八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29是表示本发明第九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30是表示以往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]
参照附图,对本发明实施方式的液冷套的制造方法进行详细说明。如图1所示,对套主体2和封闭件3进行摩擦搅拌接合来制造液冷套1。液冷套1是将发热体(省略图示)设置在封闭件3上,并且使流体在内部流动以与发热体之间进行热交换的构件。另外,以下说明中的“正面”是指与“背面”相反一侧的面。
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、第一正式接合工序和第二正式接合工序。准备工序是准备套主体2和封闭件3的工序。套主体2主要由底部10、周壁部11和多个支柱15构成。套主体2形成为主要含有第一铝合金。第一铝合金例如使用JISH5302ADC12(Al-Si-Cu系列)等铝合金铸造材料。
如图1所示,底部10是在俯视观察时呈矩形的板状构件。周壁部11是从底部10的周缘部呈矩形框状立起的壁部。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立起的层差侧面12b构成。如图2所示,层差侧面12b以从层差底面12a向开口部朝外侧扩展的方式倾斜。只要适当设定层差侧面12b的倾斜角度β即可,例如相对于铅锤面成3°~30°。通过底部10和周壁部11形成凹部13。
如图1所示,支柱15从底部10垂直地立起。支柱15的根数并不受限制,但在本实施方式中形成有四根。此外,支柱15的形状在本实施方式中为圆柱状,但也可以是其它形状。在支柱15的前端部形成有突出部16,该突出部16从端面(后述的层差底面17a)突出。突出部16的形状并不受限制,但在本实施方式中为圆柱状。突出部16距端面的高度为封闭件3的板厚的大致一半。在支柱15的前端侧形成有支柱层差部17。支柱层差部17由层差底面17a和从层差底面17a立起的层差侧面17b构成。层差底面17a形成于与周壁层差部12的层差底面12a相同的高度位置。
封闭件3是将套主体2的开口部封闭的板状构件。封闭件3为载置于周壁层差部12的大小。封闭件3的板厚与层差侧面12b的高度大致相同。在封闭件3的、与支柱15对应的位置处形成有凹部4。凹部4形成为朝下侧开口,并供突出部16几乎没有间隙地嵌合。封闭件3形成为主要含有第二铝合金。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。
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。在载置工序中,将封闭件3的背面3b载置于层差底面12a。使层差侧面12b与封闭件3的外周侧面3c对接以形成第一对接部J1。第一对接部J1可包括层差侧面12b与封闭件3的外周侧面3c面接触的情况以及像本实施方式这样以隔开截面呈大致V字状的间隙的方式对接的情况这两种情况。此外,使层差底面12a与封闭件3的背面3b对接以形成第二对接部J2。在本实施方式中,当载置封闭件3时,周壁部11的端面11a与封闭件3的正面3a共面。
此外,通过载置工序使凹部4的周壁(内壁)4a与支柱层差部17的层差侧面17b对接,以形成第三对接部J3。而且,凹部4的底面4b与支柱15的突出部16的前端面16a(支柱15的端面)对接,以形成第四对接部J4。
如图3和图4所示,第一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。旋转工具F由连结部F1和搅拌销F2构成。旋转工具F由例如工具钢形成。连结部F1是与摩擦搅拌装置(省略图示)的转轴连结的部位。连结部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从连结部F1下垂,并与连结部F1同轴。搅拌销F2随着远离连结部F1而前端变细。如图4所示,在搅拌销F2的前端形成有与旋转中心轴C垂直且平坦的平坦面F3。而且,平坦面F3包括突起部F4,该突起部F4沿旋转中心轴C向下方突出。突起部F4的形状并不受限制,但在本实施方式中呈圆柱状。也就是说,搅拌销F2的外表面由前端变细的外周面、形成于前端的平坦面F3、突起部F4的侧面以及前端面F5构成。在侧视观察的情况下,旋转中心轴C与搅拌销F2的外周面所成的倾斜角度α只要在例如5°~30°的范围内适当设定即可,但在本实施方式中设定为与周壁层差部12的层差侧面12b的倾斜角度β相同。
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,螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而朝左旋绕。换言之,螺旋槽形成为当从基端朝向前端描画螺旋槽时,从上方观察时朝左旋绕。
另外,较为理想的是,当使旋转工具F朝左旋转时,将螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而朝右旋绕。换言之,此时的螺旋槽形成为当从基端朝向前端描画螺旋槽时,从上方观察时朝右旋绕。通过以上述方式设定螺旋槽,从而在进行摩擦搅拌时利用螺旋槽将塑性流动化的金属朝搅拌销F2的前端侧引导。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。
如图3所示,在使用旋转工具F进行摩擦搅拌时,将朝右旋转的仅搅拌销F2***封闭件3,并在使封闭件3与连结部F1分开的同时使上述搅拌销F2移动。换言之,在使搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌。在旋转工具F的移动轨迹因摩擦搅拌后的金属固化而形成有塑性化区域W1。在本实施方式中,将搅拌销F2***在设定于封闭件3的开始位置Sp处,并使旋转工具F相对于封闭件3向右旋绕地相对移动。
如图4所示,在第一正式接合工序中,在使旋转的仅搅拌销F2(不包含连结部F1)***封闭件3的状态下,使搅拌销F2沿着第一对接部J1旋转一圈。在本实施方式中,将搅拌销F2的***深度以及位置设定成如下状态:使搅拌销F2的外周面与周壁层差部12的层差侧面12b不接触、接着使搅拌销F2的突起部F4与周壁层差部12的层差底面12a接触。此时,搅拌销F2的平坦面F3与周壁层差部12的层差底面12a不接触。搅拌销F2的突起部F4的前端面F5与周壁部11接触。
在此,“使搅拌销F2的外周面与周壁层差部12的层差侧面12b不接触的状态”是指在进行摩擦搅拌时搅拌销F2的外周面与套主体2不接触的状态,其还能包括搅拌销F2的外周面与层差侧面12b之间的距离为零的情况。此外,“搅拌销F2的平坦面F3与周壁层差部12的层差底面12a不接触的状态”是指在进行摩擦搅拌时搅拌销F2的平坦面F3与套主体2不接触的状态,其还能包括搅拌销F2的平坦面F3与层差底面12a之间的距离为零的情况。
若从层差侧面12b至搅拌销F2的外周面的距离过远,则第一对接部J1的接合强度降低。从层差侧面12b至搅拌销F2的外周面的分开距离L只要根据套主体2和封闭件3的材料适当设定即可,但较为理想的是像本实施方式这样在使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b不接触、且使平坦面F3与层差底面12a不接触的情况下,例如设定为0≤L≤0.5mm,更理想的是设定为0≤L≤0.3mm。另一方面,搅拌销F2的平坦面F3位于比层差底面12a更靠上方的位置处且与层差底面12a不接触,突起部F4的前端面F5进入周壁层差部12的层差底面12a。
在使旋转工具F绕封闭件3旋转一圈后,使塑性化区域W1的始端与终端重合。旋转工具F也可以在封闭件3的正面3a中逐渐上升而拔出。图5是本实施方式的第一正式接合工序后的接合部的剖视图。塑性化区域W1以第一对接部J1为界形成于封闭件3一侧。塑性化区域W1形成为超过第二对接部J2而到达套主体2。
如图6及图7所示,第二正式接合工序是使用旋转工具F对第四对接部J4进行摩擦搅拌接合的工序。如图6所示,在第二正式接合工序中,将朝右旋转的仅搅拌销F2***设定于封闭件3的正面3a的开始位置Sp,一边使封闭件3与连结部F1分开,一边使搅拌销F2移动。换言之,在使搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌。在旋转工具F的移动轨迹因摩擦搅拌后的金属固化而形成有塑性化区域W2。
如图7所示,在第二正式接合工序中,在将旋转的仅搅拌销F2***封闭件3,并使搅拌销F2的平坦面F3与仅封闭件3接触,并且使搅拌销F2的突起部F4与支柱15的端面(突出部16的前端面16a)接触的状态下,对第四对接部J4进行摩擦搅拌。搅拌销F2沿着凹部4的外周缘部相对移动。在使旋转工具F沿着突出部16的外周缘部旋转一圈后,使塑性化区域W2的始端与终端重合。搅拌销F2的平坦面F3与前端面16a不接触,但搅拌销F2的突起部F4的前端面F5***支柱15的突出部16的前端面16a。塑性化区域W2形成为到达第四对接部J4。
根据以上说明的本实施方式的液冷套的制造方法,旋转工具F的搅拌销F2与周壁层差部12的层差侧面12b不接触,但通过封闭件3和搅拌销F2的摩擦热而对第一对接部J1中的主要封闭件3一侧的第二铝合金进行搅拌使其塑性流动化,从而能在第一对接部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,使仅搅拌销F2与仅封闭件3接触来进行摩擦搅拌,因此,第一铝合金几乎不会从套主体2混入到封闭件3中。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。
此外,在第一正式接合工序中,使套主体2的层差侧面12b朝外侧倾斜,因此,能容易地避免搅拌销F2与套主体2的接触。此外,在本实施方式中,使层差侧面12b的倾斜角度β与搅拌销F2的倾斜角度α相同(使层差侧面12b与搅拌销F2的外周面平行),因此,能在避免搅拌销F2与层差侧面12b接触的同时尽可能地使搅拌销F2与层差侧面12b靠近。
此外,在第一正式接合工序中,使仅搅拌销F2与仅封闭件3接触来进行摩擦搅拌接合,因此,能消除搅拌销F2所受到的材料阻力在搅拌销F2的旋转中心轴C的一侧和另一侧处的不平衡。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,在第一正式接合工序中,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,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JISA1000系列或A6000系列,从而能提高加工性和导热性。
此外,在本实施方式中,在第一对接部J1处并未将搅拌销F2的平坦面F3***得比层差底面12a更深,但由于塑性化区域W1到达第二对接部J2,因此,能提高接合强度。
此外,将搅拌销F2的突起部F4的前端面F5***得比层差底面12a更深,因此,能通过平坦面F3对沿着突起部F4被摩擦搅拌而从突起部F4卷起来的塑性流动材料进行按压。由此,能更可靠地对突起部F4周围(第二对接部J2的周围)进行摩擦搅拌,并且可靠地将第二对接部J2的氧化覆膜截断。由此,能提高第二对接部J2的接合强度。
此外,通过设定成将突出部F4的仅前端面F5***得比第二突起部J2更深,从而与将平坦面F3***得比第二对接部J2更深的情况相比,能减小塑性化区域W1的宽度。由此,能防止塑性流动材料向凹部13流出,并且能将层差底面12a的宽度设定得较小。
此外,在第四对接部J3处,在使搅拌销F2的平坦面F3与仅封闭件3接触,并且使搅拌销F2的突起部F4与支柱15的端面(突出部16的前端面16a)接触的状态下,对第四对接部J4进行摩擦搅拌。由此,在第四对接部J4处,能尽可能防止第一铝合金从套主体2的支柱15朝封闭件3混入,并且由于主要是封闭件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。此外,通过将支柱15与封闭件3接合,能提高液冷套的强度。
而且,将搅拌销F2的突起部F4的前端面F5***得比突出部16的前端面16a更深,因此,能通过平坦面F3对沿着突起部F4被摩擦搅拌而从突起部F4卷起来的塑性流动材料进行按压。由此,能更可靠地对突起部F4周围(第四对接部J4的周围)进行摩擦搅拌,并且可靠地将第四对接部J4的氧化覆膜截断。由此,能进一步提高第四对接部J4的接合强度。
此外,由于将支柱15的前端的突出部16***封闭件3的凹部4,因此,能容易地将封闭件3定位于套主体2。
另外,也可以先进行第一正式接合工序和第二正式接合工序中的任一个。此外,也可以在进行第一正式接合工序之前,通过摩擦搅拌或焊接对第一对接部J1进行临时接合。通过进行临时接合工序,能防止在第一正式接合工序时第一对接部J1的开裂。
[第一实施方式的第一变形例]
接着,对第一实施方式的第一变形例进行说明。也可以如图8所示的第一变形例那样设定成使封闭件3的板厚比周壁层差部12的层差侧面12b的高度尺寸更大。由于第一对接部J1形成为存在间隙,因此,接合部处可能会金属不足,但通过以第一变形例的方式设定,从而能弥补金属不足。通过增大封闭件3的板厚,能提高热交换效率。
[第一实施方式的第二变形例]
接着,对第一实施方式的第二变形例进行说明。也可以如图9所示那样以使封闭件3的外周侧面3c倾斜的方式设置倾斜面。外周侧面3c随着从背面3b朝向正面3a而朝外侧倾斜。外周侧面3c的倾斜角度γ与层差侧面12b的倾斜角度β相同。由此,在载置工序中,使层差侧面12b与封闭件3的外周侧面3c面接触。根据第二变形例,由于在第一对接部J1处不产生间隙,因此,能弥补接合部处的金属不足。
[第一实施方式的第三变形例]
接着,对第一实施方式的第三变形例进行说明。也可以如图10所示的第三变形例那样,使封闭件3的凹部4的周壁(内壁)4a与支柱层差部17的层差侧面17b(突出部16的侧周面)倾斜,以设定锥状的倾斜面。凹部4的倾斜面以越朝向底面4b则凹部4的直径越缩小的方式倾斜。突出部16以越朝向前端则直径越缩小的方式倾斜。由此,突出部16被引导向凹部4,因此,能顺利地进行将突出部16***凹部4的作业。
[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。在第二实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序。在第二实施方式中,准备工序、载置工序及第二正式接合工序与第一实施方式相同,因此,省略说明。此外,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。
如图11所示,第一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。在正式接合工序中,在使搅拌销F2沿着第一对接部J1相对移动时,以使搅拌销F2的外周面与周壁层差部12的层差侧面12b稍微接触且使平坦面F3不与层差底面12a接触的方式进行摩擦搅拌接合。此外,搅拌销F2的突起部F4的前端面F5与周壁部11接触。
在此,将搅拌销F2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使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b接触且使得搅拌销F2的平坦面F3不与层差底面12a接触的情况下,将偏置量N设定在0<N≤0.5mm之间,更为理想的是设定在0<N≤0.25mm之间。
若为图19所示的以往的液冷套的制造方法,则套主体101与封闭件102的硬度不同,因此,搅拌销F2所受到的材料阻力在夹着旋转中心轴C的一侧和另一侧处也有很大不同。因此,塑性流动材料未被高平衡性地搅拌,因而,成为接合强度降低的主要原因。然而,根据本实施方式,尽可能地减小搅拌销F2的外周面与套主体2之间的接触量,因此,能尽可能地减小搅拌销F2从套主体2受到的材料阻力。此外,在本实施方式中,使周壁层差部12的层差侧面12b的倾斜角度β与搅拌销F2的倾斜角度α相同(使层差侧面12b与搅拌销F2的外周面平行),因此,能使搅拌销F2与层差侧面12b的接触量在整个高度方向上均匀。由此,在本实施方式中,塑性流动材料被高平衡性地搅拌,因此,能抑制接合部的强度降低。
另外,第二实施方式也可以如第一实施方式的第一变形例和第二变形例那样增大封闭件3的板厚,或是在侧面设置倾斜面。此外,也可以在第二正式接合工序中适用后述的第五实施方式。
[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。在第三实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序。在第三实施方式中,准备工序、载置工序及第二正式接合工序与第一实施方式相同,因此省略说明。此外,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。
如图12所示,第一正式接合工序是使用旋转工具F对套主体2和封闭件3进行摩擦搅拌接合的工序。在正式接合工序中,在使搅拌销F2沿第一对接部J1相对移动时,以使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b不接触且使平坦面F3***得比层差底面12a更深,并且与周壁层差部12的层差底面12a稍微接触的状态下进行摩擦搅拌接合。突起部F4整体***层差底面12a。
根据本实施方式的液冷套的制造方法,搅拌销F2与周壁层差部12的层差侧面12b不接触,但通过封闭件3和搅拌销F2的摩擦热而对第一对接部J1中的主要封闭件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处对层差侧面12b与封闭件3的外周侧面3c进行接合。此外,在第一对接部J1处使仅搅拌销F2与仅封闭件3接触来进行摩擦搅拌,因此,第一铝合金几乎不会从套主体2混入到封闭件3中。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。
此外,使套主体2的层差侧面12b朝外侧倾斜,因此,能容易地避免搅拌销F2与层差侧面12b的接触。此外,在本实施方式中,使层差侧面12b的倾斜角度β与搅拌销F2的倾斜角度α相同(使层差侧面12b与搅拌销F2的外周面平行),因此,能避免搅拌销F2与层差侧面12b接触,同时能尽可能地使搅拌销F2与层差侧面12b靠近。
此外,使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b分开而进行摩擦搅拌接合,因此,能减小搅拌销F2所受到的材料阻力在搅拌销F2的旋转中心轴C的一侧和另一侧处的不平衡。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。较为理想的是,如本实施方式那样,在使搅拌销F2的外周面不与层差侧面12b接触、且使平坦面F3***得比层差底面12a更深的情况下,将从层差侧面12b至搅拌销F2的外周面的分开距离L设定为例如0≤L≤0.5mm,更为理想的是设定为0≤L≤0.3mm。
此外,通过将搅拌销F2的平坦面F3***层差底面12a,能更可靠地对接合部的下部进行摩擦搅拌。由此,能防止塑性化区域W1中产生空洞缺陷等,并能提高接合强度。此外,搅拌销F2的平坦面F3的整个表面位于比封闭件3的外周侧面3c更靠封闭件3的中央侧的位置处。由此,能增大第二对接部J2的接合区域,因此,能提高接合强度。
而且,由于将搅拌销F2的突起部F4整体***得比层差底面12a更深,因此,周壁部11的金属从突起部F4卷起来并被平坦面F3按压。由此,能高效地对周壁部11的金属进行搅拌。
另外,在第三实施方式中,也可以如第一实施方式的第一变形例和第二变形例那样增大封闭件3的板厚、或是在侧面设置倾斜面。此外,也可以在第二正式接合工序中适用后述的第五实施方式。
[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。在第四实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序。在第四实施方式中,准备工序、载置工序及第二正式接合工序与第一实施方式相同,因此省略说明。此外,在第四实施方式中,以与第三实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图13所示,第一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。在正式接合工序中,在使搅拌销F2沿着第一对接部J1相对移动时,以使搅拌销F2的外周面与周壁层差部12的层差侧面12b稍微接触、且使平坦面F3***得比层差底面12a更深、并且与周壁层差部12的层差底面12a稍微接触的状态进行摩擦搅拌接合。突起部F4整体***层差底面12a。
在此,将搅拌销F2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使搅拌销F2的平坦面F3***得比周壁层差部12的层差底面12a更深、且使搅拌销F2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。
若为图19所示的以往的液冷套的制造方法,则套主体101与封闭件102的硬度不同,因此,搅拌销F2所受到的材料阻力在夹着旋转中心轴C的一侧和另一侧处也有很大不同。因此,塑性流动材料未被高平衡性地搅拌,因而,成为接合强度降低的主要原因。然而,根据本实施方式,尽可能地减小搅拌销F2的外周面与套主体2之间的接触量,因此,能减小搅拌销F2从套主体2受到的材料阻力。此外,在本实施方式中,使层差侧面12b的倾斜角度β与搅拌销F2的倾斜角度α相同(使层差侧面12b与搅拌销F2的外周面平行),因此,能使搅拌销F2与层差侧面12b的接触量在整个高度方向上均匀。由此,在本实施方式中,塑性流动材料被高平衡性地搅拌,因此,能抑制接合部的强度降低。
此外,通过将搅拌销F2的平坦面F3***层差底面12a,从而能更可靠地对接合部的下部进行摩擦搅拌。由此,能防止塑性化区域W1中产生空洞缺陷等,并能提高接合强度。也就是说,能使第一对接部J1和第二对接部J2两者牢固地接合。
而且,由于将搅拌销F2的突起部F4整体***得比层差底面12a更深,因此,周壁部11的金属从突起部F4卷起来并被平坦面F3按压。由此,能高效地对周壁部11的金属进行搅拌。
另外,在第四实施方式中,也可以如第一实施方式的第一变形例和第二变形例那样增大封闭件3的板厚、或是在侧面设置倾斜面。此外,也可以在第二正式接合工序中适用后述的第五实施方式。
[第五实施方式]
接着,对第五实施方式的液冷套的制造方法进行说明。在第五实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序。在第五实施方式中,准备工序、载置工序及第一正式接合工序与第一实施方式相同,因此省略说明。此外,在第五实施方式中,以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图14所示,在第二正式接合工序中,在使搅拌销F2的平坦面F3与支柱15的突出部16的前端面16a(支柱15的端面)稍微接触的状态下进行摩擦搅拌接合。突起部F4整体***突出部16。搅拌销F2沿着凹部4的外周缘部相对移动。在使旋转工具F沿着突出部16的外周缘部旋转一圈后,使塑性化区域W2的始端与终端重合。塑性化区域W2形成为到达第四对接部J4。
根据本实施方式的液冷套的制造方法,通过使搅拌销F2的平坦面F3稍微接触并***支柱15的端面(前端面16a),能更可靠地对第四对接部J4的下部进行摩擦搅拌。由此,能防止塑性化区域W2中产生空洞缺陷等,并能提高接合强度。
而且,由于将搅拌销F2的突起部F4整体***得比前端面16a更深,因此,支柱15的金属从突起部F4卷起来并被平坦面F3按压。由此,能高效地对支柱15的金属进行搅拌。
[第一实施方式的第四变形例]
接着,对第一实施方式的第四变形例的液冷套的制造方法进行说明。如图15所示,在上述第四变形例中,在使用冷却板进行临时接合工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序这点上与第一实施方式不同。在第一实施方式的第四变形例中,以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图15所示,在第一实施方式的第四变形例中,在进行固定工序时,将套主体2固定在工作台K上。工作台K由呈长方体的基板K1、形成于基板K1的四角的夹子K3以及配设在基板K1内部的冷却管WP构成。工作台K将套主体2限制成无法移动,并且是作为权利要求书中的“冷却板”发挥作用的构件。
冷却管WP是埋设在基板K1内部的管状构件。在冷却管WP的内部流通有对基板K1进行冷却的冷却介质。对冷却管WP的配设位置、也就是供冷却介质流动的冷却流路的形状没有特别限制,但在本第四变形例中呈沿着第一正式接合工序中的旋转工具F的移动轨迹的平面形状。即,在俯视观察时,以使冷却管WP与第一对接部J1大致重合的方式配设冷却管WP。
在第四变形例的临时接合工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序中,在将套主体2固定在工作台K之后,一边使冷却介质在冷却管WP中流动,一边进行摩擦搅拌接合。由此,能将摩擦搅拌时的摩擦热抑制得较低,因此,能减小因热收缩引起的液冷套1的变形。此外,在本第四变形例中,在俯视观察时,冷却流路与第一对接部J1(临时接合用旋转工具及旋转工具F的移动轨迹)重合,因此,能集中对产生摩擦热的部分进行冷却。由此,能提高冷却效率。此外,由于配设冷却管WP以供冷却介质流通,因此,冷却介质的管理变得容易。此外,由于工作台K(冷却板)与套主体2面接触,因此,能提高冷却效率。
另外,也可以使用工作台K(冷却板)对套主体2及封闭件3进行冷却,并且一边使冷却介质在套主体2的内部流动,一边进行摩擦搅拌接合。
[第一实施方式的第五变形例]
接着,对第一实施方式的第五变形例的液冷套的制造方法进行说明。如图16A及图16B所示,在第一实施方式的第五变形例中,在使套主体2的正面侧及封闭件3的正面3a以呈凸状弯曲的状态进行第一正式接合工序和第二正式接合工序这点上与第一实施方式不同。在本第五变形例中,以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图16A和图16B所示,在本第五变形例中,使用工作台KA。工作台KA由呈长方体的基板KA1、形成于基板KA1的中央的间隔件KA2和形成于基板KA1的四角的夹子KA3构成。间隔件KA2可以与基板KA1为一体,也可以分体。
在本第五变形例的固定工序中,通过夹子KA3将进行了临时接合工序而一体化的套主体2及封闭件3固定于工作台KA。通过临时接合工序形成塑性化区域W。如图16A所示,在将套主体2及封闭件3固定于工作台KA时,套主体2的底部10、端面11a和封闭件3的正面3a以朝上方呈凸状的方式弯曲。更详细而言,套主体2的壁部11A的第一边部21、壁部11B的第二边部22、壁部11C的第三边部23和壁部11D的第四边部24以呈曲线的方式弯曲。
在本第五变形例的第一正式接合工序和第二正式接合工序中,使用旋转工具F进行摩擦搅拌接合。在第一正式接合工序和第二正式接合工序中,预先测量套主体2和封闭件3中的至少任意一方的变形量,一边根据上述变形量对搅拌销F2的***深度进行调节,一边进行摩擦搅拌接合。即,以旋转工具F的移动轨迹为曲线的方式使其沿着套主体2的端面11a和封闭件3的正面3a的曲面移动。通过这样,能使塑性化区域W1、W2的深度及宽度恒定。
因摩擦搅拌接合的热输入而在塑性化区域W1、W2发生热收缩,使得液冷套1的封闭件3一侧可能会变形成凹状,但根据本第五变形例的第一正式接合工序和第二正式接合工序,预先呈凸状地固定套主体2及封闭件3,以使拉伸应力作用于端面11a和正面3a,因此,能通过利用摩擦搅拌接合后的热收缩使液冷套1平坦。此外,在利用以往的旋转工具进行正式接合工序的情况下,若套主体2及封闭件3翘曲为凸状,则旋转工具的轴肩部会与套主体2及封闭件3接触,从而存在操作性差的问题。但是,根据本第五变形例,旋转工具F不存在轴肩部,因此,即使在套主体2及封闭件3翘曲为凸状的情况下,旋转工具F的操作性也良好。
另外,关于套主体2及封闭件3的变形量的测量,只要使用公知的高度检测装置即可。此外,例如也可以使用装备有检测装置的摩擦搅拌装置,一边对套主体2或封闭件3的变形量进行检测,一边进行第一正式接合工序和第二正式接合工序,上述检测装置对从工作台KA到套主体2和封闭件3中的至少任一方的高度进行检测。
此外,在本第五变形例中,以第一边部21~第四边部24全都为曲线的方式使套主体2及封闭件3弯曲,但并不限定于此。例如,也可以以使第一边部21和第二边部22为直线、以使第三边部23和第四边部24为曲线的方式使套主体2及封闭件3弯曲。此外,例如,也可以以使第一边部21和第二边部22为曲线、第三边部23和第四边部24为直线的方式使套主体2及封闭件3弯曲。
此外,在本第五变形例中,根据套主体2或封闭件3的变形量改变了搅拌销F2的高度位置,但也可以使搅拌销F2相对于工作台KA的高度恒定,进行正式接合工序。
此外,只要能以套主体2及封闭件3的正面侧呈凸状的方式进行固定,则间隔件KA2可以是任意形状。此外,只要能以套主体2及封闭件3的正面侧呈凸状的方式进行固定,则也可以省略间隔件KA2。此外,旋转工具F例如也可以安装于在前端包括主轴单元等旋转驱动机构的机器人臂上。根据上述结构,能以各种各样的角度容易地改变旋转工具F的旋转中心轴。
[第一实施方式的第六变形例]
接着,对第一实施方式的第六变形例的液冷套的制造方法进行说明。如图17所示,在第一实施方式的第六变形例中,在准备工序中,在使套主体2及封闭件3形成为预先朝正面侧呈凸状弯曲这点上与第一实施方式不同。在第一实施方式的第六变形例中,以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
在第一实施方式的第六变形例的准备工序中,以使套主体2及封闭件3的正面侧呈凸状弯曲的方式通过铸模形成。由此,套主体2形成为底部10、周壁部11分别在正面侧呈凸状。此外,封闭件3的正面3a形成为呈凸状。
如图18所示,在第六变形例中,在进行固定工序时,将临时接合后的套主体2及封闭件3固定于工作台KB。工作台KB由呈长方体的基板KB1、配设于基板KB1的中央的间隔件KB2、形成于基板KB1的四角的夹子KB3和埋设于基板KB1的内部的冷却管WP构成。工作台KB将套主体2限制成无法移动,并且是作为权利要求书中的“冷却板”发挥作用的构件。
间隔件KB2由朝上方呈凸状地弯曲的曲面KB2a和在曲面KB2a的两端形成并从基板KB1立起的竖立面KB2b、KB2b构成。间隔件KB2的第一边部Ka及第二边部Kb为曲线,第三边部Kc及第四边部Kd为直线。
冷却管WP是埋设在基板KB1的内部的管状构件。在冷却管WP的内部流通有对基板KB1进行冷却的冷却介质。对冷却管WP的配设位置、也就是供冷却介质流动的冷却流路的形状没有特别限制,但在本第六变形例中呈沿着第一正式接合工序中的旋转工具F的移动轨迹的平面形状。即,在俯视观察时,以使冷却管WP与第一对接部J1大致重合的方式配设冷却管WP。
在本第六变形例的固定工序中,通过夹子KB3将进行了临时接合而一体化的套主体2和封闭件3固定于工作台KB。更详细而言,以使套主体2的底部10的背面与曲面KB2a面接触的方式固定于工作台KB。当将套主体2固定于工作台KB时,以使套主体2的壁部11A的第一边部21和壁部11B的第二边部22为曲线,且使壁部11C的第三边部23和壁部11D的第四边部24为直线的方式弯曲。
在本第六变形例的第一正式接合工序和第二正式接合工序中,使用旋转工具F分别对第一对接部J1和第二对接部J2进行摩擦搅拌接合。在第一正式接合工序和第二正式接合工序中,预先测量套主体2和封闭件3中至少任意一方的变形量,一边根据上述变形量对搅拌销F2的***深度进行调节,一边进行摩擦搅拌接合。也就是说,以使旋转工具F的移动轨迹为曲线或直线的方式使其沿套主体2的端面11a及封闭件3的正面3a移动。通过这样,能使塑性化区域W1的深度及宽度恒定。
因摩擦搅拌接合的热输入而在塑性化区域W1、W2发生热收缩,使得液冷套1的封闭件3一侧可能会变形成凹状,但根据本第六变形例的第一正式接合工序和第二正式接合工序,预先将套主体2及封闭件3形成为凸状,因此,能通过利用摩擦搅拌接合后的热收缩使液冷套1平坦。
此外,在本第六变形例中,使间隔件KB2的曲面KB2a与套主体2的底部10的呈凹状的背面面接触。由此,能一边更高效地对套主体2及封闭件3进行冷却,一边进行摩擦搅拌接合。能将摩擦搅拌接合中的摩擦热抑制得较低,因此,能减小因热收缩引起的液冷套的变形。由此,在准备工序中,在将套主体2及封闭件3形成为凸状时,能减小套主体2及封闭件3的曲率。
另外,关于套主体2及封闭件3的变形量的测量,只要使用公知的高度检测装置即可。此外,例如也可以使用装备有检测装置的摩擦搅拌装置,一边对套主体2或封闭件3的变形量进行检测,一边进行正式接合工序,上述检测装置对从工作台KB到套主体2和封闭件3中的至少任一方的高度进行检测。
此外,在本第六变形例中,以使第一边部21和第二边部22为曲线的方式使套主体2及封闭件3弯曲,但并不限定于此。例如,也可以形成具备球面的间隔件KB2,使套主体2的底部10的背面与该球面面接触。在上述情况下,如果将套主体2固定在工作台KB上,则第一边部21~第四边部24全部为曲线。
此外,在本第六变形例中,根据套主体2或封闭件3的变形量改变了搅拌销F2的高度位置,但也可以使搅拌销F2相对于工作台KB的高度恒定,而进行正式接合工序。
[第六实施方式]
参照附图,对本发明第六实施方式的液冷套的制造方法进行详细说明。如图19所示,对套主体2和封闭件203进行摩擦搅拌接合来制造液冷套1。液冷套1是将发热体(省略图示)设置在封闭件203上,并且使流体在内部流动以与发热体之间进行热交换的构件。另外,以下说明中的“正面”是指与“背面”相反一侧的面。
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、第一正式接合工序和第二正式接合工序。准备工序是准备套主体2和封闭件203的工序。套主体2主要由底部10、周壁部11和多个支柱15构成。套主体2形成为主要含有第一铝合金。第一铝合金例如使用JISH5302ADC12(Al-Si-Cu系列)等铝合金铸造材料。
如图19所示,底部10是在俯视观察时呈矩形的板状构件。周壁部11是从底部10的周缘部呈矩形框状立起的壁部。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立起的层差侧面12b构成。如图20所示,层差侧面12b以从层差底面12a向开口部朝外侧扩展的方式倾斜。只要适当设定层差侧面12b的倾斜角度β即可,例如相对于铅锤面成3°~30°。通过底部10和周壁部11形成凹部13。
如图19所示,支柱15从底部10垂直地立起。支柱15的根数并不受限制,但在本实施方式中形成有四根。此外,支柱15的形状在本实施方式中为圆柱状,但也可以是其它形状。在支柱15的前端形成有突出部16。突出部16的形状并不受特别限制,但在本实施方式中呈圆柱状。突出部16的高度为封闭件203的板厚的大致一半。在支柱15的前端侧形成有支柱层差部17。支柱层差部17由层差底面17a和从层差底面17a立起的层差侧面(突出部16的侧面)17b构成。层差底面17a形成于与周壁层差部12的层差底面12a相同的高度位置。
封闭件203是将套主体2的开口部封闭的板状构件。封闭件203为载置于周壁层差部12的大小。封闭件203的板厚比层差侧面12b的高度更大。在封闭件203的、与支柱15对应的位置处形成有凹部4。凹部4形成为朝下侧开口,并供突出部16几乎没有间隙地嵌合。封闭件203形成为主要含有第二铝合金。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。
如图20所示,载置工序是将封闭件203载置于套主体2的工序。在载置工序中,将封闭件203的背面203b载置于层差底面12a。使层差侧面12b与封闭件203的外周侧面203c对接以形成第一对接部J1。第一对接部J1可包括层差侧面12b与封闭件203的外周侧面203c面接触的情况以及像本实施方式这样以隔开截面呈大致V字状的间隙的方式对接的情况这两种情况。此外,使层差底面12a与封闭件203的背面203b对接以形成第二对接部J2。
此外,通过载置工序使凹部4的周壁(内壁)4a与支柱层差部17的层差侧面17b对接,以形成第三对接部J3。而且,凹部4的底面4b与支柱15的突出部16的前端面16a(支柱15的端面)对接,以形成第四对接部J4。
如图21和图22所示,第一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。旋转工具F由连结部F1和搅拌销F2构成。旋转工具F由例如工具钢形成。连结部F1是与摩擦搅拌装置(省略图示)的转轴连结的部位。连结部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从连结部F1下垂,并与连结部F1同轴。搅拌销F2随着远离连结部F1而前端变细。如图22所示,在搅拌销F2的前端形成有与旋转中心轴C垂直且平坦的平坦面F3。在侧视观察的情况下,旋转中心轴C与搅拌销F2的外周面所成的倾斜角度α只要在例如5°~30°的范围内适当设定即可,但在本实施方式中设定为与周壁层差部12的层差侧面12b的倾斜角度β相同。
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,螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而朝左旋绕。换言之,螺旋槽形成为当从基端朝向前端描画螺旋槽时,从上方观察时朝左旋绕。
另外,较为理想的是,当使旋转工具F朝左旋转时,将螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而朝右旋绕。换言之,此时的螺旋槽形成为当从基端朝向前端描画螺旋槽时,从上方观察时朝右旋绕。通过以上述方式设定螺旋槽,从而在进行摩擦搅拌时利用螺旋槽将塑性流动化的金属朝搅拌销F2的前端侧引导。由此,能减少溢出到被接合金属构件(套主体2和封闭件203)外部的金属的量。
如图21所示,在使用旋转工具F进行摩擦搅拌时,将朝右旋转的仅搅拌销F2***封闭件203,并在使封闭件203与连结部F1分开的同时使上述搅拌销F2移动。换言之,在使搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌。在旋转工具F的移动轨迹因摩擦搅拌后的金属固化而形成有塑性化区域W1。在本实施方式中,将搅拌销F2***在设定于封闭件203的开始位置Sp处,并使旋转工具F相对于封闭件203向右旋绕地相对移动。
如图22所示,在第一正式接合工序中,在将旋转的仅搅拌销F2***封闭件203的状态下,一边使封闭件203的第二铝合金流入第一对接部J1的间隙,一边使搅拌销F2沿着第一对接部J1旋转一圈。在本实施方式中,将搅拌销F2的***深度以及位置设定成使搅拌销F2的外周面与周壁层差部12的层差侧面12b不接触、接着使搅拌销F2的平坦面F3与层差底面12a不接触。
在此,“使搅拌销F2的外周面与周壁层差部12的层差侧面12b不接触的状态”是指在进行摩擦搅拌时搅拌销F2的外周面与套主体2不接触的状态,其还能包括搅拌销F2的外周面与层差侧面12b之间的距离为零的情况。此外,“搅拌销F2的平坦面F3与周壁层差部12的层差底面12a不接触的状态”是指在进行摩擦搅拌时搅拌销F2的平坦面F3与套主体2不接触的状态,其还能包括搅拌销F2的平坦面F3与层差底面12a之间的距离为零的情况。
若从层差侧面12b至搅拌销F2的外周面的距离过远,则第一对接部J1的接合强度降低。从层差侧面12b至搅拌销F2的外周面的分开距离L只要根据套主体2和封闭件203的材料适当设定即可,但较为理想的是在像本实施方式这样使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b不接触、且使平坦面F3与层差底面12a不接触的情况下,例如设定为0≤L≤0.5mm,更为理想的是设定为0≤L≤0.3mm。另一方面,搅拌销F2的平坦面F3位于比层差端面12a更靠上方的位置处,并与层差底面12a不接触。
在使旋转工具F绕封闭件203旋转一圈后,使塑性化区域W1的始端与终端重合。旋转工具F也可以在封闭件203的正面203a中逐渐上升而拔出。图23是本实施方式的第一正式接合工序后的接合部的剖视图。塑性化区域W1以第一对接部J1为界形成于封闭件203一侧。塑性化区域W1形成为超过第二对接部J2而到达套主体2。
如图24及图25所示,第二正式接合工序是使用旋转工具F对第四对接部J4进行摩擦搅拌接合的工序。如图24所示,在第二正式接合工序中,将朝右旋转的仅搅拌销F2***设定于封闭件203的正面203a的开始位置Sp,一边使封闭件203与连结部F1分开,一边使搅拌销F2移动。换言之,在使搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌。在旋转工具F的移动轨迹因摩擦搅拌后的金属固化而形成有塑性化区域W2。
如图25所示,在第二正式接合工序中,在将旋转的仅搅拌销F2***封闭件203,并使搅拌销F2的平坦面F3与支柱15的端面(突出部16的前端面16a)稍微接触的状态下,对第四对接部J4进行摩擦搅拌。搅拌销F2沿着凹部4的外周缘部相对移动。在使旋转工具F沿着突出部16的外周缘部旋转一圈后,使塑性化区域W2的始端与终端重合。
根据以上说明的本实施方式的液冷套的制造方法,旋转工具F的搅拌销F2与周壁层差部12的层差侧面12b不接触,但通过封闭件203和搅拌销F2的摩擦热而对第一对接部J1中的主要封闭件203一侧的第二铝合金进行搅拌使其塑性流动化,从而能在第一对接部J1处对层差侧面12b与封闭件203的外周侧面203c进行接合。此外,使仅搅拌销F2与仅封闭件203接触来进行摩擦搅拌,因此,第一铝合金几乎不会从套主体2混入到封闭件203中。由此,在第一对接部J1处主要是封闭件203一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,在第一正式接合工序中,使套主体2的层差侧面12b朝外侧倾斜,因此,能容易地避免搅拌销F2与套主体2的接触。此外,在本实施方式中,使层差侧面12b的倾斜角度β与搅拌销F2的倾斜角度α相同(使层差侧面12b与搅拌销F2的外周面平行),因此,能在避免搅拌销F2与层差侧面12b接触的同时尽可能地使搅拌销F2与层差侧面12b靠近。
此外,在第一正式接合工序中,使仅搅拌销F2与仅封闭件203接触来进行摩擦搅拌接合,因此,能消除搅拌销F2所受到的材料阻力在搅拌销F2的旋转中心轴C的一侧和另一侧处的不平衡。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,在第一正式接合工序中,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203一侧成为流动侧。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处更可靠地对层差侧面12b与封闭件203的外周侧面203c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,使封闭件203的板厚比层差侧面12b更大,因此,能防止接合部(第一对接部J1)处的金属不足。此外,通过增大封闭件203的板厚,能提高导热效率。
此外,套主体2的第一铝合金是硬度比封闭件203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203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,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JISA1000系列或A6000系列,从而能提高加工性和导热性。
此外,在本实施方式中,在第一对接部J1处并未将搅拌销F2的平坦面F3***得比层差底面12a更深,但由于塑性化区域W1到达第二对接部J2,因此,能提高接合强度。
此外,在第四对接部J4处,在使搅拌销F2的平坦面F3与支柱15的端面(突出部16的前端面16a)稍微接触的状态下,对第四对接部J4进行摩擦搅拌。由此,在第四对接部J4处,能尽可能防止第一铝合金从套主体2的支柱15朝封闭件203混入,并且由于主要是封闭件203一侧的第二铝合金被摩擦搅拌,因此,能抑制接合强度降低。此外,通过将支柱15与封闭件203接合,能提高液冷套的强度。
此外,由于将支柱15的前端的突出部16***到封闭件203的凹部4,因此,能容易地将封闭件3定位于套主体2。
另外,也可以先进行第一正式接合工序和第二正式接合工序中的任一个。此外,也可以在进行第一正式接合工序和第二正式接合工序之前,通过摩擦搅拌或焊接对第一对接部J1进行临时接合。通过进行临时接合工序,能防止在第一正式接合工序或第二正式接合工序时第一对接部J1的开裂。
[第六实施方式的第一变形例]
接着,对第六实施方式的第一变形例进行说明。如图26A所示,在第六实施方式的第一变形例的第二正式接合工序中,使用旋转工具FA进行摩擦搅拌。旋转工具FA包括连结部F1和搅拌销F2。此外,搅拌销F2包括相对于旋转轴中心轴C平坦的平坦面F3和从平坦面F3突出的突起部F4。
在本第二正式接合工序中,将搅拌销F2从封闭件203的正面203a***,并进行第四对接部J4的摩擦搅拌接合。在本第二正式接合工序中,以一边使搅拌销F2的平坦面F3与仅封闭件203接触,一边使突起部F4的前端面F5与支柱15(突出部16)接触的方式,对搅拌销F2的***深度进行设定。换言之,将搅拌销F2的***深度设定成使突起部F4的侧面位于第四对接部J4。
根据本第二正式接合工序,将搅拌销F2的突起部F4的前端面F5***得比突出部16的前端面16a更深,因此,能够通过平坦面F3对沿着突起部F4被摩擦搅拌而从突起部F4卷起来的塑性流动材料进行按压。由此,能更可靠地对突起部F4(第四对接部J4)周围进行摩擦搅拌,并且可靠地将第四对接部J4的氧化覆膜截断。由此,能进一步提高第四对接部J4的接合强度。
[第六实施方式的第二变形例]
接着,对第六实施方式的第二变形例进行说明。也可以如图26B所示的第六实施方式的第二变形例那样,使封闭件203的凹部4的周壁(内壁)4a与支柱层差部17的层差侧面17b(突出部16的侧面)倾斜,以设定锥状的倾斜面。凹部4的倾斜面以越朝向底面4b则凹部4的直径越缩小的方式倾斜。突出部16以越朝向前端则直径越缩小的方式倾斜。由此,突出部16被引导向凹部4,因此,能顺利地进行将突出部16***凹部4的作业。
[第七实施方式]
接着,对本发明第七实施方式的液冷套的制造方法进行说明。在第七实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序。在第七实施方式中,准备工序、载置工序及第二正式接合工序与第六实施方式相同,因此,省略说明。此外,在第七实施方式中,以与第六实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图27所示,第一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。在正式接合工序中,在使搅拌销F2沿第一对接部J1相对移动时,以使搅拌销F2的外周面与周壁层差部12的层差侧面12b稍微接触、且使平坦面F3与层差底面12a不接触的方式进行摩擦搅拌接合。
在此,将搅拌销F2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使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b接触且使得搅拌销F2的平坦面F3与层差底面12a不接触的情况下,将偏置量N设定在0<N≤0.5mm之间,更为理想的是设定在0<N≤0.25mm之间。
若为图30所示的以往的液冷套的制造方法,则套主体101与封闭件102的硬度不同,因此,搅拌销F2所受到的材料阻力在夹着旋转中心轴C的一侧和另一侧处也有很大不同。因此,塑性流动材料未被高平衡性地搅拌,因而,成为接合强度降低的主要原因。然而,根据本实施方式,尽可能地减小搅拌销F2的外周面与套主体2之间的接触量,因此,能尽可能地减小搅拌销F2从套主体2受到的材料阻力。此外,在本实施方式中,使周壁层差部12的层差侧面12b的倾斜角度β与搅拌销F2的倾斜角度α相同(使层差侧面12b与搅拌销F2的外周面平行),因此,能使搅拌销F2与层差侧面12b的接触量在整个高度方向上均匀。由此,在本实施方式中,塑性流动材料被高平衡性地搅拌,因此,能抑制接合部的强度降低。
[第八实施方式]
接着,对本发明第八实施方式的液冷套的制造方法进行说明。在第八实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序。在第八实施方式中,准备工序、载置工序及第二正式接合工序与第六实施方式相同,因此省略说明。此外,在第八实施方式中,以与第六实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图28所示,第一正式接合工序是使用旋转工具F对套主体2和封闭件203进行摩擦搅拌接合的工序。在正式接合工序中,在使搅拌销F2沿第一对接部J1相对移动时,在使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b不接触、且使平坦面F3***得比层差底面12a更深、并且与周壁层差部12的层差底面12a稍微接触的状态下,进行摩擦搅拌接合。
根据本实施方式的液冷套的制造方法,搅拌销F2与周壁层差部12的层差侧面12b不接触,但通过封闭件203和搅拌销F2的摩擦热对第一对接部J1中的主要封闭件203一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处对层差侧面12b与封闭件203的外周侧面203c进行接合。此外,在第一对接部J1处使仅搅拌销F2与仅封闭件203接触来进行摩擦搅拌,因此,第一铝合金几乎不会从套主体2混入到封闭件203中。由此,在第一对接部J1处主要是封闭件203一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,使套主体2的层差侧面12b朝外侧倾斜,因此,能容易地避免搅拌销F2与层差侧面12b的接触。此外,在本实施方式中,使层差侧面12b的倾斜角度β与搅拌销F2的倾斜角度α相同(使层差侧面12b与搅拌销F2的外周面平行),因此,能避免搅拌销F2与层差侧面12b接触,同时能尽可能地使搅拌销F2与层差侧面12b靠近。
此外,使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b分开而进行摩擦搅拌接合,因此,能减小搅拌销F2所受到的材料阻力在搅拌销F2的旋转中心轴C的一侧和另一侧处的不平衡。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。较为理想的是,如本实施方式那样,在使搅拌销F2的外周面与层差侧面12b不接触、且使平坦面F3***得比层差底面12a更深的情况下,将从层差侧面12b至搅拌销F2的外周面的分开距离L设定为例如0≤L≤0.5mm,更为理想的是设定为0≤L≤0.3mm。
此外,通过将搅拌销F2的平坦面F3***层差底面12a,能更可靠地对接合部的下部进行摩擦搅拌。由此,能防止塑性化区域W1中产生空洞缺陷等,并能提高接合强度。此外,搅拌销F2的平坦面F3的整个表面位于比封闭件3的外周侧面203c更靠封闭件203中央侧的位置处。由此,能增大第二对接部J2的接合区域,因此,能提高接合强度。
[第九实施方式]
接着,对本发明第九实施方式的液冷套的制造方法进行说明。在第九实施方式的液冷套的制造方法中进行准备工序、载置工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序。在第九实施方式中,准备工序、载置工序及第二正式接合工序与第六实施方式相同,因此省略说明。此外,在第九实施方式中,以与第六实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图29所示,第一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。在正式接合工序中,在使搅拌销F2沿着第一对接部J1相对移动时,在使搅拌销F2的外周面与周壁层差部12的层差侧面12b稍微接触、且使平坦面F3***得比层差底面12a更深、且与周壁层差部12的层差底面12a稍微接触的状态下,进行摩擦搅拌接合。
在此,将搅拌销F2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使搅拌销F2的平坦面F3***得比周壁层差部12的层差底面12a更深、且使搅拌销F2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。
若为图30所示的以往的液冷套的制造方法,则套主体101与封闭件102的硬度不同,因此,搅拌销F2所受到的材料阻力在夹着旋转中心轴C的一侧和另一侧处也有很大不同。因此,塑性流动材料未被高平衡性地搅拌,因而,成为接合强度降低的主要原因。然而,根据本实施方式,尽可能地减小搅拌销F2的外周面与套主体2之间的接触量,因此,能减小搅拌销F2从套主体2受到的材料阻力。此外,在本实施方式中,使层差侧面12b的倾斜角度β与搅拌销F2的倾斜角度α相同(使层差侧面12b与搅拌销F2的外周面平行),因此,能使搅拌销F2与层差侧面12b的接触量在整个高度方向上均匀。由此,在本实施方式中,塑性流动材料被高平衡性地搅拌,因此,能抑制接合部的强度降低。
此外,通过将搅拌销F2的平坦面F3***层差底面12a,从而能更可靠地对接合部的下部进行摩擦搅拌。由此,能防止塑性化区域W1中产生空洞缺陷等,并能提高接合强度。也就是说,能使第一对接部J1和第二对接部J2两者牢固地接合。
[第六实施方式的第三变形例]
接着,对第六实施方式的第三变形例的液冷套的制造方法进行说明。参照图15,在本第三变形例中,在使用冷却板进行临时接合工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序这点上与第六实施方式不同。另外,除了封闭件203的板厚之外,第六实施方式的第三变形例与第一实施方式的第三变形例相同,因此,省略详细的说明。
[第六实施方式的第四变形例]
接着,对第六实施方式的第四变形例的液冷套的制造方法进行说明。参照图16A及图16B,在第六实施方式的第四变形例中,在使套主体2的正面侧及封闭件3的正面3a以呈凸状弯曲的状态进行第一正式接合工序和第二正式接合工序这点上与第六实施方式不同。另外,除了封闭件203的板厚之外,第六实施方式的第四变形例与第一实施方式的第四变形例相同,因此,省略详细的说明。
[第六实施方式的第五变形例]
接着,对第六实施方式的第五变形例的液冷套的制造方法进行说明。参照图17和图18,在第六实施方式的第五变形例中,在准备工序中,在使套主体2及封闭件3形成为预先朝正面侧呈凸状弯曲这点上与第六实施方式不同。另外,除了封闭件203的板厚之外,第六实施方式的第五变形例与第一实施方式的第五变形例相同,因此,省略详细的说明。
(符号说明)
1 液冷套;
2 套主体;
3 封闭件;
3a 正面;
3b 背面;
3c 外周侧面;
4 凹部;
4b 底面;
10 底部;
11 周壁部;
11a 周壁端面;
12 周壁层差部;
12a 层差底面;
12b 层差侧面;
13 凹部;
17 支柱层差部;
17a 层差底面;
17b 层差侧面;
203 封闭件;
203a 正面;
203b 背面;
203c 外周侧面;
F 旋转工具;
F2 搅拌销;
J1 第一对接部;
J2 第二对接部;
J3 第三对接部;
J4 第四对接部;
K 工作台(冷却板);
W1 塑性化区域;
W2 塑性化区域;
WP 冷却管。
Claims (26)
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、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱,所述封闭件包括供所述支柱的前端***的凹部,并且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更高的材料种类,
旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜,
在所述搅拌销的前端侧形成有与所述旋转工具的旋转中心轴垂直的平坦面,所述平坦面包括突出的突起部,
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周壁层差部,所述周壁层差部具有层差底面和以从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的层差侧面,且在所述支柱的前端形成支柱层差部,所述支柱层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面;
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,接着使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述凹部的内壁对接以形成第三对接部,并且使所述支柱的端面与所述凹部的底面重合以形成第四对接部;
第一正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销与所述周壁层差部的层差侧面不接触、接着使所述搅拌销的突起部与所述周壁层差部的层差底面接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部旋转一圈,以进行摩擦搅拌;以及
第二正式接合工序,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销的平坦面与仅所述封闭件接触、并且使所述搅拌销的突起部与所述支柱的端面接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
2.如权利要求1所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序中,接着在使所述搅拌销的平坦面与所述周壁层差部的层差底面稍微接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部旋转一圈,以进行摩擦搅拌。
3.一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、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱,所述封闭件包括供所述支柱的前端***的凹部,并且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更高的材料种类,
旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜,
在所述搅拌销的前端侧形成有与所述旋转工具的旋转中心轴垂直的平坦面,所述平坦面包括突出的突起部,
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周壁层差部,所述周壁层差部具有层差底面和以从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的层差侧面,且在所述支柱的前端形成支柱层差部,所述支柱层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面;
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,接着使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述凹部的内壁对接以形成第三对接部,并且使所述支柱的端面与所述凹部的底面重合以形成第四对接部;
第一正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销与所述周壁层差部的层差侧面稍微接触、接着使所述搅拌销的突起部与所述周壁层差部的层差底面接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部旋转一圈,以进行摩擦搅拌;以及
第二正式接合工序,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销的平坦面与所述封闭件接触、并且使所述搅拌销的突起部与所述支柱的端面接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
4.如权利要求3所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序中,接着在使所述搅拌销的平坦面与所述周壁层差部的层差底面稍微接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部旋转一圈,以进行摩擦搅拌。
5.如权利要求1或3所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,所述套主体通过铸模形成且所述底部形成为朝正面侧凸出,并且所述封闭件形成为朝正面侧凸出。
6.如权利要求4所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
预先对所述套主体的变形量进行测量,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,一边根据所述变形量对所述旋转工具的搅拌销的***深度进行调节,一边进行摩擦搅拌。
7.如权利要求1或3所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序之前包括临时接合工序,在所述临时接合工序中,对所述第一对接部进行临时接合。
8.如权利要求1或3所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将供冷却介质流动的冷却板设置于所述底部的背面侧,并一边通过所述冷却板对所述套主体和所述封闭件进行冷却,一边进行摩擦搅拌。
9.如权利要求8所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
使所述冷却板的正面与所述底部的背面面接触。
10.如权利要求8所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述冷却板具有供所述冷却介质流动的冷却流路,
所述冷却流路包括沿着所述第一正式接合工序中的所述旋转工具的移动轨迹的平面形状。
11.如权利要求8所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
供所述冷却介质流动的冷却流路由埋设于所述冷却板的冷却管构成。
12.如权利要求1或3所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,使冷却介质在由所述套主体和所述封闭件构成的中空部中流动,并一边对所述套主体和所述封闭件进行冷却,一边进行摩擦搅拌。
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、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱,所述封闭件包括供所述支柱的前端***的凹部,并且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更高的材料种类,
在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜,
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周壁层差部,所述周壁层差部具有层差底面和以从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的层差侧面,且在所述支柱的前端形成支柱层差部,所述支柱层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面,并且将所述封闭件形成为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更大;
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,从而以在使所述周壁层差部的层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接时所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的所述外周侧面之间存在间隙的方式形成第一对接部,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,接着使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述凹部的内壁对接以形成第三对接部,并且使所述支柱的端面与所述凹部的底面重合以形成第四对接部;
第一正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,使所述搅拌销的外周面与所述周壁部的所述层差侧面不接触、且使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动,并且一边使所述封闭件的所述第二铝合金流入所述间隙,一边进行摩擦搅拌;以及
第二正式接合工序,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销与所述支柱的端面稍微接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
14.如权利要求13所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序中,接着在使所述搅拌销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的状态下进行摩擦搅拌。
15.如权利要求13所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述搅拌销在前端具有与旋转中心轴垂直的平坦面,在所述平坦面包括突起部,
在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销的所述平坦面与仅封闭件接触、并且使所述搅拌销的所述突起部与所述支柱的端面接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
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、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱,所述封闭件包括供所述支柱的前端***的凹部,并且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更高的材料种类,
在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜,
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周壁层差部,所述周壁层差部具有层差底面和以从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的层差侧面,且在所述支柱的前端形成支柱层差部,所述支柱层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面,并且将所述封闭件形成为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更大;
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,从而以在使所述周壁层差部的层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接时所述周壁层差部的所述层差侧面与所述封闭件的所述外周侧面之间存在间隙的方式形成第一对接部,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,接着使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述凹部的内壁对接以形成第三对接部,并且使所述支柱的端面与所述凹部的底面重合以形成第四对接部;
第一正式接合工序,在所述第一正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销的外周面与所述周壁部的所述层差侧面稍微接触的状态下,使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动,并且一边使所述封闭件的所述第二铝合金流入所述间隙,一边进行摩擦搅拌;以及
第二正式接合工序,在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在使所述搅拌销与所述支柱的端面稍微接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
17.如权利要求16所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序中,接着在使所述搅拌销与所述周壁层差部的所述层差底面稍微接触的状态下进行摩擦搅拌。
18.如权利要求16所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述搅拌销在前端具有与旋转中心轴垂直的平坦面,在所述平坦面包括突起部,
在所述第二正式接合工序中,将旋转的仅所述搅拌销***所述封闭件,在一边使所述搅拌销的所述平坦面与仅封闭件接触、一边使所述搅拌销的所述突起部与所述支柱的端面接触的状态下,对所述第四对接部进行摩擦搅拌。
19.如权利要求13或16所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序之前包括临时接合工序,在所述临时接合工序中,对所述第一对接部进行临时接合。
20.如权利要求13或16所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述准备工序中,所述套主体通过铸模形成且所述底部形成为朝正面侧凸出,并且所述封闭件形成为朝正面侧凸出。
21.如权利要求20所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
预先对所述套主体的变形量进行测量,在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,一边根据所述变形量对所述旋转工具的搅拌销的***深度进行调节,一边进行摩擦搅拌。
22.如权利要求13或16所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,将供冷却介质流动的冷却板设置于所述底部的背面侧,并一边通过所述冷却板对所述套主体和所述封闭件进行冷却,一边进行摩擦搅拌。
23.如权利要求22所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
使所述冷却板的正面与所述底部的背面面接触。
24.如权利要求22所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
所述冷却板具有供所述冷却介质流动的冷却流路,
所述冷却流路包括沿着所述第一正式接合工序中的所述旋转工具的移动轨迹的平面形状。
25.如权利要求22所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
供所述冷却介质流动的冷却流路由埋设于所述冷却板的冷却管构成。
26.如权利要求13或16所述的液冷套的制造方法,其特征在于,
在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中,使冷却介质在由所述套主体和所述封闭件构成的中空部中流动,以一边对所述套主体和所述封闭件进行冷却,一边进行摩擦搅拌。
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