液冷套的制造方法技术

一种液冷套的制造方法，液冷套由套主体(2)和封闭件(3)构成，其中，封闭件包括供支柱(15)的前端插入的孔部(4)，并且对套主体(2)的开口部进行封闭，在液冷套的制造方法中，通过摩擦搅拌对套主体(2)与封闭件(3)进行接合，其特征是，液冷套的制造方法包括：第一正式接合工序，将旋转的仅搅拌销插入封闭件(3)，在使仅搅拌销与仅封闭件(3)接触的状态下，使旋转工具沿着第一对接部(J1)旋转一圈，以进行摩擦搅拌；以及第二正式接合工序，将旋转的仅搅拌销插入封闭件(3)，在使搅拌销与支柱层差部(17)的层差侧面(17b)稍微接触的状态下，使旋转工具沿着第三对接部(J3)旋转一圈，以进行摩擦搅拌。

Manufacturing method of liquid cooling jacket

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液冷套的制造方法
本专利技术涉及液冷套的制造方法。
技术介绍
例如，在专利文献1中公开了液冷套的制造方法。图41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插入到对接部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
技术实现思路
专利技术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的硬度大，因此，若如图41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，本专利技术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，本专利技术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插入的孔部，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，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，然后使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述孔部的孔壁对接以形成第三对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述封闭件的背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插入所述封闭件，在使仅所述搅拌销与仅所述封闭件接触的状态下，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插入所述封闭件，在使所述搅拌销与所述支柱层差部的层差侧面稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第三对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌。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，使仅搅拌销与仅封闭件接触来进行摩擦搅拌，因此，第一铝合金几乎不会从套主体混入到封闭件中。此外，在第三对接部处，保持使仅搅拌销与层差侧面稍微接触。由此，在第一对接部和第三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的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，优选的是，在所述第二正式接合工序中，接着在使所述搅拌销与所述支柱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三对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌。根据上述制造方法，在第四对接部处，保持使仅搅拌销与层差底面稍微接触。由此，在第四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，通过对第四对接部进行摩擦搅拌，能进一步提高接合强度。此外，本专利技术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插入的孔部，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，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，然后使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述孔部的孔壁对接以形成第三对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述封闭件的背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插入所述封闭件，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插入所述封闭件，在使所述搅拌销与所述支柱层差部的层差侧面稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第三对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌。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，在第三对接部处也保持使搅拌销与层差侧面稍微接触，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，在第一对接部和第三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，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
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插入的孔部，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，/n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，/n旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，/n所述液冷套的制造方法包括：/n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，并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；/n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，然后使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述孔部的孔壁对接以形成第三对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第四对接部；/n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插入所述封闭件，在使仅所述搅拌销与仅所述封闭件接触的状态下，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/n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插入所述封闭件，在使所述搅拌销与所述支柱层差部的层差侧面稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第三对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 JP 2017-207818;20180312 JP 2018-044745;201.一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插入的孔部，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，
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，并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，然后使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述孔部的孔壁对接以形成第三对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述封闭件的背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插入所述封闭件，在使仅所述搅拌销与仅所述封闭件接触的状态下，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插入所述封闭件，在使所述搅拌销与所述支柱层差部的层差侧面稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第三对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌。


2.如权利要求1所述的液冷套的制造方法，其特征在于，
在所述第二正式接合工序中，接着在使所述搅拌销与所述支柱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三对接部旋转一圈，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插入的孔部，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，
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，然后使所述支柱层差部的层差侧面与所述封闭件的所述孔部的孔壁对接以形成第三对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述封闭件的背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插入所述封闭件，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插入所述封闭件，在使所述搅拌销与所述支柱层差部的层差侧面稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第三对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌。


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3或4所述的液冷套的制造方法，其特征在于，
在所述第二正式接合工序中，接着在使所述搅拌销与所述支柱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三对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌。


6.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，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。


7.如权利要求6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插入深度进行调节，一边进行摩擦搅拌。


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，对所述第一对接部和所述第三对接部中的至少任一方进行临时接合。


9.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。


10.如权利要求9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。


11.如权利要求9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。


12.如权利要求9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。


13.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。


14.一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，所述封闭件形成供所述支柱的前端插入的孔部，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从所述层差底面朝所述开口部立起的层差侧面，并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以使所述支柱的前端变细的方式倾斜地立起的层差侧面，然后将所述封闭件的板厚设定成比所述支柱层差部的所述层差侧面的高度尺寸大；
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，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，并以使所述支柱层差部的层差侧面与所述孔部的孔壁对接时存在间隙的方式形成第三对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述封闭件的背面重合以形成第四对接部；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插入所述封闭件，在使所述搅拌销的外周面与所述支柱层差部的层差侧面不接触的状态下使所述旋转工具沿着所述第三对接部移动时，一边使所述封闭件的第二铝合金流入所述间隙，一边进行摩擦搅拌。


15.如权利要求14所述的液冷套的制造方法，其特征在于，
在所述第二正式接合工序中，接着在使所述搅拌销与所述支柱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三对接部移动，以进行摩擦搅拌。


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，所述封闭件形成供所述支柱的前端插入的孔部，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从所述层差底面朝所述开口部立起的层差侧面，并且在所述支柱的前端形成支柱层差部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀久司，濑尾伸城，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP