传热板的制造方法及接合方法_2

文档序号:9892800阅读:来源:国知局
的状态下,对高度变化的所述对接部进行摩擦搅拌。
[0044]以往在进行摩擦搅拌时轴肩部与金属构件发生接触,但根据上述接合方法,由于轴肩部不与金属构件接触,因此,一边能将搅拌销插入到足够的深度,一边能根据对接部的高度的变化容易地调节旋转工具的相对的高度位置。此外,在高度发生变化的对接部中,由于也能将搅拌销容易地插入到对接部的较深的位置处,因此,能可靠地将对接部接合。另夕卜,由于在仅使搅拌销与金属构件接触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。藉此,能在不对摩擦搅拌装置施加较大负荷的状态下,对对接部的较深位置进行摩擦搅拌。
[0045]此外,较为理想的是,在所述接合工序中,在将所述搅拌销插入高度变化的所述对接部的插入深度保持为大致恒定的同时进行摩擦搅拌。
此外,较为理想的是,在所述接合工序中,对所述搅拌销插入高度变化的所述对接部的插入深度进行调节,以使通过摩擦搅拌形成的塑性化区域的深度大致恒定。
[0046]根据上述接合方法,能将接合部的接合强度保持为大致恒定。
[0047]此外,本发明的特征是,包括:重合工序,在所述重合工序中,使至少正面的高度变化的一方的金属构件的正面与至少背面的高度变化的另一方的金属构件的背面重合,来形成高度变化的重合部;以及接合工序,在所述接合工序中,将旋转工具从另一方的所述金属构件的正面插入,在仅使旋转工具的搅拌销与一方的所述金属构件和另一方的所述金属构件这两者、或是仅与另一方的所述金属构件接触的状态下,对所述重合部进行摩擦搅拌。
[0048]以往在进行摩擦搅拌时轴肩部与金属构件发生接触,但根据上述接合方法,由于轴肩部不与金属构件接触,因此,一边能将搅拌销插入到足够的深度,一边能根据重合部的高度的变化容易地调节旋转工具的相对的高度位置。此外,由于能将搅拌销容易地插入到位于较深的位置的重合部处,因此,能可靠地将重合部接合。另外,由于在仅使搅拌销与金属构件接触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。藉此,能在摩擦搅拌装置不受到很大负荷的状态下,对位于较深位置处的重合部进行摩擦搅拌。
[0049]此外,较为理想的是,在所述接合工序中,在将所述搅拌销插入高度变化的所述重合部的插入深度保持为大致恒定的同时进行摩擦搅拌。
此外,较为理想的是,在所述接合工序中,对所述搅拌销插入高度变化的所述重合部的插入深度进行调节,以使通过摩擦搅拌形成的塑性化区域的深度大致恒定。
[0050]根据上述接合方法,能将接合部的接合强度保持为大致恒定。
[0051]此外,本发明的特征是,包括:重合工序,在所述重合工序中,使一方的金属构件的正面与正面的高度变化的另一方的金属构件的背面重合,来形成重合部;以及接合工序,在所述接合工序中,将旋转工具从另一方的所述金属构件的正面插入,在仅使旋转工具的搅拌销与一方的所述金属构件和另一方的所述金属构件这两者、或是仅与另一方的所述金属构件接触的状态下,对所述重合部进行摩擦搅拌。
[0052]以往在进行摩擦搅拌时轴肩部与金属构件发生接触,但根据上述接合方法,由于轴肩部不与金属构件接触,因此,即便另一方的金属构件的正面的高度变化,也能容易地将搅拌销插入到重合部处。藉此,能可靠地将重合部接合。此外,由于能将搅拌销容易地插入到位于较深的位置的重合部处,因此,能可靠地将重合部接合。另外,由于在仅使搅拌销与金属构件接触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。藉此,能在摩擦搅拌装置不受到很大负荷的状态下,对位于较深位置处的重合部进行摩擦搅拌。
[0053]此外,较为理想的是,在所述搅拌销的周面上刻设有螺旋槽,在使所述旋转工具向右旋转的情况下,将所述螺旋槽从所述搅拌销的基端侧朝向前端侧朝左旋转地刻设,在使所述旋转工具向左旋转的情况下,将所述螺旋槽从所述搅拌销的基端侧朝向前端侧朝右旋转地刻设。
[0054]根据上述接合方法,由于塑性流动后的金属材料被螺旋槽引导而朝搅拌销的前端侧移动,因此,能减少溢出到金属构件外部的金属的量。
发明效果
[0055]根据本发明的传热板的制造方法,能制造出平坦的传热板,并且旋转工具的操作性良好,且设计的自由度高。
此外,根据本发明的接合方法,能在对接部或重合部的高度变化的情况下,提高旋转工具的操作性,并能可靠地进行接合。此外,根据本发明的接合方法,在供旋转工具插入一侧的金属构件的正面高度变化的情况下,能提高旋转工具的操作性,并能可靠地进行接合。
【附图说明】
[0056]图1(a)是表示本实施方式的正式接合用旋转工具的侧视图,图1(b)是表示正式接合用旋转工具的接合形态的示意剖视图。
图2(a)是表示本实施方式的临时接合用旋转工具的侧视图,图2(b)是表示临时接合用旋转工具的接合形态的示意剖视图。
图3(a)是表示本发明第一实施方式及第二实施方式的传热板的分解立体图,图3(b)是图3(a)的主要部分侧视图。
图4是表示第一实施方式及第二实施方式的传热板的立体图。
图5是表示第一实施方式及第二实施方式的传热板的制造方法中的临时接合工序的立体图。
图6(a)是表示工作台的立体图,图6(b)是表示第一实施方式及第二实施方式的传热板的制造方法中的准备工序的立体图。
图7(a)是表示第一实施方式及第二实施方式的传热板的制造方法中的准备工序的侧视图,图7(b)是表示正式接合工序的剖视图。
图8是表示第一实施方式的传热板的变形例的立体图。
图9是表示第二实施方式的传热板的制造方法中的变形工序的立体图。
图10是表示第二实施方式的第一变形例的立体图。
图11(a)和图11(b)是表示第二实施方式的第二变形例的立体图,其中,图11(a)是表示变形工序的图,图11 (b)是表示变形工序后的图。
图12是表示第三实施方式及第四实施方式的传热板的分解立体图。
图13是表示第三实施方式及第四实施方式的正式接合工序的剖视图。
图14是表示第五实施方式及第六实施方式的传热板的分解立体图。
图15(a)是表示第五实施方式及第六实施方式的传热板的制造方法中的临时接合工序的立体图,图15(b)是表示准备工序的立体图。
图16是表示第五实施方式及第六实施方式的传热板的制造方法中的正式接合工序的剖视图。
图17(a)是本发明第七实施方式及第八实施方式的传热板的分解立体图,图17(b)是表示本发明第七实施方式及第八实施方式的正式接合工序的剖视图。
图18(a)是表示本发明第九实施方式的接合方法的金属构件的立体图,图18(b)是表示第九实施方式的接合方法的对接工序的立体图。
图19(a)和图19(b)是表示第九实施方式的接合方法的接合工序的图,其中,图19(a)是立体图,图19(b)是图19(a)的1-1剖视图。
图20(a)是表示第九实施方式的第一变形例的接合方法的纵剖视图,图20(b)是表示第九实施方式的第二变形例的接合方法的纵剖视图。 图21是表示第九实施方式的第三变形例的接合方法的纵剖视图。
图22是表示本发明第十实施方式的接合方法的立体图。
图23是表示第十实施方式的接合方法的纵剖视图。
图24(a)是表示第十实施方式的第一变形例的接合方法的纵剖视图,图20(b)是表示第十实施方式的第二变形例的接合方法的纵剖视图。
图25(a)是表示第十实施方式的第三变形例的金属构件的纵剖视图,图20(b)是表示第十实施方式的第三变形例的接合方法的纵剖视图。
图26是表示第十实施方式的第四变形例的接合方法的纵剖视图。
图27是表示第十实施方式的第五变形例的接合方法的纵剖视图。
图28是表示本发明第十一实施方式的接合方法的纵剖视图。
图29(a)和图29(b)是表示现有的传热板的制造方法的图,其中,图29(a)是横剖视图,图29(b)是纵剖视图。
【具体实施方式】
[0057][第一实施方式]
参照附图,对本发明第一实施方式的传热板及传热板的制造方法进行详细说明。首先,对在本实施方式中使用的正式接合用旋转工具及临时接合用旋转工具进行说明。
[0058]如图1(a)所示,正式接合用旋转工具F由连接部Fl和搅拌销F2构成。正式接合用旋转工具F相当于权利要求书中的“旋转工具”。正式接合用旋转工具F例如由工具钢形成。连接部Fl是与图1(b)所示的摩擦搅拌装置的转轴D连接的部位。连接部Fl呈圆柱状,其形成有供螺栓紧固的螺纹孔B、B。
[0059]搅拌销F2从连接部Fl下垂,并与连接部Fl同轴。搅拌销F2越是远离连接部Fl,其前端变得越细。在搅拌销F2的外周面上刻设有螺旋槽F3。在本实施方式中,由于使正式接合用旋转工具F向右旋转,因此,螺旋槽F3形成为随着从基端朝向前端而向左旋转。换言之,若将螺旋槽F3从基端朝向前端描画,则螺旋槽F3从上方观察形成为向左旋转。
[0060]另外,较为理想的是,当使正式接合用旋转工具F向左旋转时,将螺旋槽F3形成为随着从基端朝向前端而向右旋转。换言之,若将螺旋槽F3从基端朝向前端描画,则这种情况下的螺旋槽F3从上方观察形成为向右旋转。通过如上所述设定螺旋槽F3,从而在进行摩擦搅拌时,利用螺旋槽F3将塑性流动化后的金属朝搅拌销F2的前端侧引导。藉此,能减少溢出到被接合金属构件(后述的底座构件2及盖板3)外部的金属的量。
[0061]如图1(b)所示,当使用正式接合用旋转工具F进行摩擦搅拌接合时,仅将旋转的搅拌销F2插入被接合金属构件,使被接合金属构件与连接部Fl—边分开,一边移动。换言之,以搅拌销F2的基端部露出的状态进行摩擦搅拌接合。在正式接合用旋转工具F的移动轨迹上,通过摩擦搅拌后的金属硬化,而形成有塑性化区域W。
[0062]如图2(a)所示,临时接合用旋转工具G由轴肩部Gl和搅拌销G2构成。临时接合用旋转工具G例如由工具钢形成。如图2(b)所示,轴肩部Gl是与摩擦搅拌装置的转轴D连接的部位,同时是对塑性流动化后的金属进行按压的部位。轴肩部Gl呈圆柱状。为了防止流动化后的金属向外部流出,而使轴肩部Gl的下端面形成为凹状。
[0063]搅拌销G2从轴肩部Gl下垂,并与轴肩部Gl同轴。搅拌销G2越是远离轴肩部Gl,其前端变得越细。在搅拌销G2的外周面上刻设有螺旋槽G3。
[0064]如图2(b)所示,当使用临时接合用旋转工具G进行摩擦搅拌接合时,使旋转的搅拌销G2和轴肩部Gl的下端面一边插入被接合金属构件,一边移动。在临时接合用旋转工具G的移动轨迹上,通过摩擦搅拌后的金属硬化,而形成有塑性化区域W1。
[0065]接着,对本发明的传热板进行说明。如图3(a)所示,本实施方式的传热板I主要由底座构件2和盖板3构成。底座构件2是平坦的板状构件。在底座构件2上形成有凹槽10和盖槽U。底座构件2的材料只要是能进行摩擦搅拌,则没有特别限制,但在本实施方式中为铝
I=IO
[0066]凹槽1在底座构件2的正面2a上形成为俯视呈蜿蜒状。如图3(b)所示,凹槽1凹设在盖槽11的底面11a。在本实施方式中,凹槽10为矩形截面,但也可以是其它形状。凹槽10的开口在底座构件2的正面2a—侧敞开。凹槽10的平面形状只要根据用途适当设定即可。
[0067]盖槽11的宽度比凹槽10的宽度大,并且盖槽11在凹槽10的正面2a—侧与凹槽10连续地形成。盖槽11截面呈矩形,在正面2a—侧敞开。
[0068]盖板3是用于插入盖槽11的平坦的板状构件。在本实施方式中,盖板3由与底座构件2相同的材料、即铝合金形成。盖板3呈与盖槽11的中空部大致相同的形状,以便插入盖槽
Ilo
[0069]如图3及图4所示,使盖槽11的侧壁11b、Ilb与盖板3的侧面3c、3c分别对接来形成对接部Jl、Jl。对接部Jl、Jl在深度方向的全长范围内通过摩擦搅拌而被接合。由传热板I的凹槽10和盖板3的背面3b围成的空间为流体的流路。
[0070]接着,对第一实施方式的传热板的制造方法进行说明。在传热板的制造方法中,进行准备工序、正式接合工序以及毛刺切除工序。
[0071 ]在准备工序中,进行插入工序、临时接合工序以及固定工序。如图3所示,在插入工序中,将盖板3插入底座构件2的盖槽11,以将盖槽11的侧壁11b、Ilb与盖板3的侧面3c、3c分别对接。藉此,如图5所示,形成对接部J1、J1。盖板3的正面3a与底座构件2的正面2a共面。
[0072]在临时接合工序中,将底座构件2与盖板3临时接合。如图5所示,在临时接合工序中,使用临时接合用旋转工具G对对接部J1、J1进行摩擦搅拌接合。在临时接合用旋转工具G的移动轨迹上形成有塑性化区域W1。临时接合既可以连续地进行,也可以像图5所示这样断续地进行。由于临时接合用旋转工具G是小型的,因此,该临时接合中的底座构件2及盖板3的热变形量变小。
[0073]如图6所示,在固定工序中,将临时接合后的底座构件2及盖板3固定于工作台K。如图6(a)所示,工作台K由基板K1、隔板K2和四个夹紧件K3构成,其中,基板Kl的上表面形成为平坦,隔板K2配置在基板Kl中央,四个夹紧件K3分别形成在基板Kl的四个角落。在本实施方式中,隔板K2呈圆柱状。隔板K2的高度只要根据正式接合工序的输入热量等条件适当设定即可。
[0074]如图6(b)所示,在固定工序中,使临时接合后的底座构件2及盖板3以正面2a—侧凸出的方式弯曲地配置在隔板K2上,并使用夹紧件K3将四个角落固定。藉此,也如图7(a)所示,处于在底座构件2及盖板3的正面2a、3a上作用有拉伸应力的状态。
[0075]如图7(b)所示,正式接合工序是使用正式接合用旋转工具F对对接部J1、J1进行摩擦搅拌接合的工序。在正式接合工序中,以追踪在临时接合工序中形成的塑性化区域Wl及对接部Jl的方式进行摩擦搅拌接合。较为理想的是,在正式接合工序中,以使正式接合用旋转工具F的前端到达盖槽11的底面I Ia的方式插入正式接合用旋转工具F。
[0076]由于搅拌销F2的长度比盖槽11的深度大,因此,即便搅拌销F2的前端到达盖槽11的底面11a,连接部Fl也不会与底座构件2及盖板3抵接。也就是说,在正式接合工序中,连接部Fl的下端面与底座构件2及盖板3的正面2a、3a不接触。在正式接合用旋转工具F的移动轨迹上形成有塑性化区域W。此外,在本实施方式中,较为理想的是,对接部Jl与凹槽10间的距离设定成在进行正式接合工序时塑性流动材料不流入凹槽10。
[0077]另外,较为理想的是,在正式接合工序之前,预先对固定于工作台K的底座构件2的高度方向的变形量进行测量,在正式接合工序中,一边与上述变形量相适应地调节搅拌销F2的插入深度,一边进行摩擦搅拌。也就是说,沿着底座构件2及盖板3的正面2a、3a的曲面使正式接合用旋转工具F的移动轨迹呈曲线地移动。通过这样,能使塑性化区域W的深度及宽度恒定。
[0078]另外,关于底座构件2及盖板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,也可以一边使用安装有检测装置的摩擦搅拌装置对底座构件2或盖板3的变形量进行检测,一边进行正式接合工序,其中,上述检测装置对从工
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1