專利名稱：對(duì)接接頭制造方法,對(duì)接接頭,彎曲件制造方法、及摩擦攪動(dòng)接合法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)接接頭的制造方法，并還涉及這種對(duì)接接頭，上述對(duì)接接頭待用作一種供在運(yùn)輸設(shè)備、家用電器、工業(yè)機(jī)械諸如此類中用的金屬構(gòu)件。本發(fā)明還涉及一種優(yōu)選的是用于制造對(duì)接接頭的摩擦攪動(dòng)接合(friction stir joining)(焊接)方法和一種彎曲件的制造方法。
背景技術(shù)：
下面說明陳述發(fā)明人對(duì)有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的知識(shí)及其中存在的問題，并且不應(yīng)看成是承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)的知識(shí)。
在本說明書中，為了解釋的目的，將把各接合部件在厚度方向上的一個(gè)接合工具(接縫器)的探頭(probe)插入其中的一個(gè)表面稱之為“上表面”。
摩擦攪動(dòng)/攪拌接合法屬于固體焊接法的一個(gè)范疇，并具有這些優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn)，即待接合(焊接)的金屬構(gòu)件類型不受限制，并且接合(焊接)產(chǎn)生較少的由于按照接合的熱應(yīng)力而造成的畸變。因此，近年來，摩擦攪動(dòng)接合法已用作制造各種結(jié)構(gòu)的一種接合手段。
摩擦攪動(dòng)接合法將參照?qǐng)D6進(jìn)行說明。在圖6中，標(biāo)號(hào)“51”代表一種扁平形金屬第一接合部件，和標(biāo)號(hào)“52”代表一種扁平形金屬第二接合部件。第一接合部件51的材料與第二接合部件52的材料不同。第一接合部件51的厚度t1’設(shè)定成與第二接合部件52的厚度t2’相同(亦即，t1’＝t2’)。
下面說明將根據(jù)假定第二接合部件2的高溫變形阻力Y2’高于第一接合部件1的高溫變形阻力Y1’(亦即，Y1’＜Y2’)進(jìn)行。
這兩個(gè)接合部件51和52這樣設(shè)置，以使它們以這種方式相互對(duì)接，即它們的后表面和上表面分別相互齊平。第一接合部件51的對(duì)接端表面形成為具有不均勻的部分，并因此在接合部件51和52相互對(duì)接的狀態(tài)下在接合部件51和52的對(duì)接部分(連接部分)53處形成若干間隙57。
在圖6中，標(biāo)號(hào)“60”代表一種供在摩擦攪動(dòng)接合中用的接合工具。這種接合工具60具有一個(gè)柱狀轉(zhuǎn)子61和一個(gè)銷形探頭62，所述銷形探頭62從轉(zhuǎn)子61的端表面61a中伸出。轉(zhuǎn)子61的端表面61a的直徑設(shè)定為大于探頭62的直徑。
為了用接合工具60連接接合部件51和52的對(duì)接部分53，起初，將接合工具60的旋轉(zhuǎn)探頭62插入對(duì)接部分53中。然后，在探頭插入對(duì)接部分53中的情況下，使探頭62沿著對(duì)接部分53前進(jìn)。如此，對(duì)接部分53將隨探頭62的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)而在探頭插入部分處連接(焊接)。在圖6中，標(biāo)號(hào)“53”代表一個(gè)由探頭62連接/接合(焊接)的一個(gè)連接部分(焊接部分)，標(biāo)號(hào)“55”代表在連接部分53’中所形成的一個(gè)摩擦攪動(dòng)接合部分(摩擦攪動(dòng)焊接部分)?！癑D’”代表連接(焊接)方向，所述連接(焊接)方向在這個(gè)常規(guī)例子中是與探頭62的移動(dòng)(前進(jìn))方向(MD’)相同的方向。
在摩擦攪動(dòng)接合法中，把探頭62的旋轉(zhuǎn)方向L與連接方向JD’一致的各接合部件一側(cè)稱之為“前進(jìn)側(cè)”，而把它們的另一側(cè)稱之為“回撤側(cè)”。在回撤(retreating)側(cè)處，將產(chǎn)生較少摩擦熱。與此相反，在前進(jìn)側(cè)處，因?yàn)樵诮雍喜考袑a(chǎn)生較大的摩擦量，所以在位于前進(jìn)側(cè)處的接合部件51的其中一部分處，摩擦攪動(dòng)接合部分55的上表面上，將產(chǎn)生一個(gè)咬邊(undercut，凹切)部分(未示出)。在圖6中，“AD”代表前進(jìn)側(cè)，而“RE”代表回撤側(cè)。
在摩擦攪動(dòng)接合法中，當(dāng)連接以這種方式實(shí)施，即使在連接方向JD’后側(cè)處探頭12的旋轉(zhuǎn)方向與從第二接合部件52朝第一接合部件51旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生下列問題。
如上所述，因?yàn)樵诨爻穫?cè)處所產(chǎn)生的摩擦熱的量較少，所以位于回撤側(cè)處的第二接合部件52很難變軟。另外，因?yàn)榈诙雍喜考?2具有比第一接合部件51的高溫變形阻力Y1’高的高溫變形阻力Y2’，所以第二接合部件52更難以變軟。結(jié)果，后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾菻’(摩擦連接區(qū)域55后表面的寬度)變得更窄，上述情況可能造成在對(duì)接部分53處仍殘留有若干間隙57。如果一些間隙57留下，則對(duì)接接頭的連接強(qiáng)度(比如，彎曲強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度)減低/惡化。因此，在利用這種對(duì)接接頭作為例如一種彎曲材料的情況下，彎曲不能如預(yù)定的那樣實(shí)施。
在其它出版物中所公開的各種特點(diǎn)、實(shí)施例、方法和設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的說明一點(diǎn)也不打算限制本發(fā)明。實(shí)際上，本發(fā)明的某些特點(diǎn)能克服某些缺點(diǎn)，而同時(shí)仍保持本文所公開的某些或全部特點(diǎn)、實(shí)施例、方法，和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明按照上述技術(shù)背景作出。
本發(fā)明的一個(gè)目的提供一種對(duì)接接頭的制造方法，所述方法能增加一個(gè)后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾?一個(gè)連接部分的后表面的寬度)和接合強(qiáng)度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過上述方法制造的對(duì)接接頭，一種利用制造對(duì)接接頭的方法制造一種彎曲件的方法及一種優(yōu)選的是用于制造對(duì)接接頭的摩擦攪動(dòng)接合法。
按照本發(fā)明的第一方面，一種對(duì)接接頭的制造方法，包括將兩個(gè)高溫變形阻力不同的接合部件設(shè)置成相互對(duì)接；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中的情況下，通過使旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，
其中摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下實(shí)施，在所述狀態(tài)中將接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在一個(gè)連接方向的后側(cè)處、從各接合部件其中具有一較低的高溫變形阻力的接合部件朝各接合部件中具有一較高的高溫變形阻力的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
在本發(fā)明的第一方面中，通過將接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向的后側(cè)處從各接合部件其中具有一較低的高溫變形阻力的接合部件朝各連接部件中具有一較高的高溫變形阻力的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致，具有較低的高溫變形阻力的接合部件位于回撤側(cè)處。因此，接合部件很容易變軟，同時(shí)導(dǎo)致一種增加的后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾?亦即，連接部分后表面的寬度)。結(jié)果，即使在各接合部件的對(duì)接部分中形成若干間隙的情況下，這些間隙也可確保充填有各接合部件的材料，上述情況本身又可以改良所得到的對(duì)接接頭的接合強(qiáng)度。另外，因?yàn)楹蟊砻鏀噭?dòng)區(qū)域?qū)挾仍黾樱栽谶B接時(shí)即使探頭插入部分不是準(zhǔn)確地定位到對(duì)接部分，對(duì)接部分也可以用一種良好的方式連接，同時(shí)產(chǎn)生一種改良的連接操作。
在本發(fā)明中，各接合部件的高溫變形阻力的比較是根據(jù)在連接溫度下的變形阻力進(jìn)行。具體地說，在兩個(gè)接合部件是用鋁或鋁合金制造的情況下，比較優(yōu)選的是根據(jù)在200-600℃，更優(yōu)選的是在400-550℃溫度范圍內(nèi)的平均變形阻力進(jìn)行。在這種情況下，可以確保后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾仍黾印?br> 在本發(fā)明中，作為接合部件，例如，可以采用金屬構(gòu)件。尤其是，可以優(yōu)選地采用鋁或鋁合金，銅或銅合金。
按照本發(fā)明的第二方面，一種對(duì)接接頭的制造方法，包括將兩個(gè)材料相同但厚度不同的接合部件設(shè)置成使它們相互對(duì)接并在各接合部件的上表面?zhèn)壬闲纬梢粋€(gè)階梯；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中的情況下，通過使旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的一個(gè)對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中將接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在一個(gè)連接方向的后側(cè)處以各接合部件中具有一較薄厚度的一個(gè)接合部件朝各接合部件中具有一較厚厚度的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
在本發(fā)明的第二方面中，通過將接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向的后側(cè)處從各連接部件中具有一較薄厚度的一個(gè)連接部件朝各連接部件中具有一較厚厚度的另一個(gè)連接部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致，將較薄的接合部件定位在回撤側(cè)處，從而可產(chǎn)生一個(gè)增加的后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾?。因此，可以得到與本發(fā)明第一方面相同的功能。
按照本發(fā)明的第三方面，一種對(duì)接接頭的制造方法，包括制備一個(gè)高溫變形阻力為Y1和厚度為t1的第一接合部件及一個(gè)高溫變形阻力為Y2和厚度為t2的第二接合部件；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分的情況下，通過使旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中，在各接合部件在滿足一個(gè)關(guān)系式(Y1×t1)＞(Y2×t2)的狀態(tài)下以一種對(duì)接方式設(shè)置的情況下，摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中，將接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在一個(gè)接合方向的后側(cè)處從第二接合部件朝第一接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致，及其中，在各接合部件在滿足一種關(guān)系式(Y1×t1)＜(Y2×t2)的狀態(tài)中以一種對(duì)接方式設(shè)置的情況下，摩擦攪動(dòng)接合在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中將接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向的后側(cè)處從第一接合部件朝第二接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
在本發(fā)明的第三方面中，通過考慮各接合部件的高溫變形阻力和厚度二者設(shè)定探頭的旋轉(zhuǎn)方向，可以增加后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾取?br> 在本發(fā)明的第一—第三方面中，優(yōu)選的是對(duì)接接頭是一種待用作彎曲加工材料的構(gòu)件。
另外，在本發(fā)明的第一—第三方面中，優(yōu)選的是對(duì)接接頭是一種待用作制造汽車部件的特制坯件的構(gòu)件。
按照本發(fā)明的第四方面，一種對(duì)接接頭的可彎曲性很好，并可用上述本發(fā)明第一—第三方面其中之一所述的制造方法得到。
在本發(fā)明第四方面情況下，在用按照本發(fā)明第一—第三方面其中之一所述的對(duì)接接頭制造方法所得到的對(duì)接接頭中，在對(duì)接部分中所形成的若干間隙可確保充滿有各接合部件的材料。因此，對(duì)接接頭可彎曲性很好。結(jié)果，通過對(duì)于對(duì)接接頭實(shí)施彎曲操作，可以防止產(chǎn)生彎曲加工缺陷，同時(shí)產(chǎn)生一種高質(zhì)量的彎曲件。
按照本發(fā)明的第五方面，一種彎曲件的制造方法對(duì)通過上述本發(fā)明的第一—第三方面其中之一所述的制造方法得到的對(duì)接接頭實(shí)施一種彎曲操作。
在這種制造方法情況下，一種高質(zhì)量的彎曲件可以用與本發(fā)明第四方面相同的理由得到。
在本發(fā)明的第五方面中，彎曲加工的類型不限于一種具體的類型，并且彎曲加工可以是利用壓機(jī)陰模、拉?；蜍堓伒膲簭澕庸せ蚋鞣N彎曲加工。
按照本發(fā)明的第六方面，一種對(duì)接接頭是通過一種摩擦攪動(dòng)接合法將兩個(gè)相互對(duì)接的接合部件整體式連接所形成的一種接頭，其中各接合部件的其中之一具有一個(gè)高溫變形阻力Y1和一個(gè)厚度t1，各接合部件其中另一個(gè)具有一個(gè)高溫變形阻力Y2和一個(gè)厚度t2，及其中在各接合部件其中具有一較大值(Y1×t1)或(Y2×t2)的一個(gè)接合部件一側(cè)處的一個(gè)摩擦攪動(dòng)接合部分的表面上形成有一個(gè)咬邊部分。
在這種對(duì)接接頭情況下，因?yàn)樵诟鹘雍喜考芯哂幸惠^大值(Y1×t1)或(Y2×t2)的一個(gè)接合部件一側(cè)處的摩擦攪動(dòng)接合部分的表面上形成咬邊部分，所以通過咬邊部分對(duì)接合強(qiáng)度產(chǎn)生較少的影響，同時(shí)幾乎不造成接合強(qiáng)度減低。因此，對(duì)接接頭是接合強(qiáng)度很好。
按照本發(fā)明第六方面所述的對(duì)接接頭可以確保通過按照本發(fā)明第一—第三方面其中之一所述的一種對(duì)接接頭制造方法得到。另外，按照本發(fā)明第六方面所述的對(duì)接接頭可以確保通過按照本發(fā)明第七—第九方面其中之一所述的摩擦攪動(dòng)接合得到。
在本發(fā)明的第六方面中，在具有一較大(Y2×t2)值的接合部件和具有一較小值(Y1×t1)的接合部件二者每一側(cè)處的摩擦攪動(dòng)接合部分的表面上形成咬邊部分的情況下，優(yōu)選的是在具有較大值的接合部件側(cè)的摩擦攪動(dòng)接合部分的表面上所形成的咬邊部分，比在具有較小值的接合部件一側(cè)的摩擦攪動(dòng)接合部分的表面上所形成的咬邊部分相對(duì)較大。
在本發(fā)明的第六方面中，優(yōu)選的是對(duì)接接頭是一種待用作彎曲加工材料的構(gòu)件。
在本發(fā)明的第六方面中，優(yōu)選的是對(duì)接接頭是一種待用作制造汽車部件特制坯件的構(gòu)件。
按照本發(fā)明的第七方面，一種摩擦攪動(dòng)接合方法，包括將兩個(gè)高溫變形阻力不同的接合部件設(shè)置成使它們相互對(duì)接；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中情況下，通過使旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中摩擦攪動(dòng)接合在下述一種狀態(tài)下實(shí)施，在所述狀態(tài)中將接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向的后側(cè)處從各接合部件中具有一較低的高溫變形阻力的一個(gè)接合部件朝各接合部件中具有一較高的高溫變形阻力的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
在本發(fā)明的第七方面中，可以得到與本發(fā)明第一方面相同的功能。
按照本發(fā)明的第八方面，一種摩擦攪動(dòng)接合方法，包括將兩個(gè)材料相同但厚度不同的接合部件設(shè)置成使它們相互對(duì)接并在各接合部件的上表面?zhèn)刃纬梢粋€(gè)階梯；及在一接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中的情況下，通過使旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下實(shí)施，在所述狀態(tài)中將接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在接合方向的后側(cè)處從各接合部件中具有一較薄厚度的接合部件朝各接合部件中具有一較厚厚度的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
在本發(fā)明的第八方面中，可以得到與本發(fā)明第二方面相同的功能。
按照本發(fā)明的第九方面，一種摩擦攪動(dòng)接合方法，包括制備一個(gè)高溫變形阻力為Y1和厚度為t1的第一接合部件和一個(gè)高溫變形阻力為Y2和厚度為t2的第二接合部件；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中的情況下，通過使旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中在各接合部件在滿足一種關(guān)系式(Y1×t1)＞(Y2×t2)的狀態(tài)中以一種對(duì)接方式設(shè)置的情況下，摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中將接合工具的探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在接合方向的后側(cè)處從第二接合部件朝第一接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致，及其中，在各接合部件在滿足一種關(guān)系式(Y1×t1)＜(Y2×t2)的狀態(tài)中以一種對(duì)接方式設(shè)置的情況下，摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中將接合工具的探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在接合方向的后側(cè)處從第一接合部件朝第二接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
在本發(fā)明的第九方面中，可以得到與本發(fā)明第三方面相同的功能。
根據(jù)下面結(jié)合附圖所作的說明，各種實(shí)施例的上述和/或其它方面、特點(diǎn)和/或優(yōu)點(diǎn)將會(huì)進(jìn)一步理解。各種實(shí)施例可以包括和/或排除可以應(yīng)用的不同方面、特點(diǎn)和/或優(yōu)點(diǎn)。此外，各種實(shí)施例可以結(jié)合可應(yīng)用的另一些實(shí)施例的其中一個(gè)或多個(gè)方面或特點(diǎn)。一些特定實(shí)施例的各方面、特點(diǎn)和/或優(yōu)點(diǎn)的說明，不應(yīng)看成是限制其它實(shí)施例或權(quán)利要求。


圖1是一種對(duì)接接頭制造方法的說明性視圖，它示出其中一種連接操作正在按照本發(fā)明第一實(shí)施例進(jìn)行中的狀態(tài)；圖2是示出其中對(duì)通過該制造方法得到的對(duì)接接頭實(shí)施彎曲加工的狀態(tài)的透視圖；圖3是一種對(duì)接接頭制造方法的說明性視圖，它示出其中一種連接操作正在按照本發(fā)明第二實(shí)施例進(jìn)行中的狀態(tài)；圖4是沿著圖3中線A-A所取的一種放大剖視圖；圖5是沿著圖3中線B-B所取的一種放大剖視圖；及圖6是一種對(duì)接接頭制造方法的說明性視圖，它示出一種連接操作正在按照一種對(duì)接接頭常規(guī)制造方法進(jìn)行中的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例將參照附圖詳細(xì)說明。
圖1示出一種說明性視圖，該圖示出按照本發(fā)明第一實(shí)施例所述的一種對(duì)接接頭制造方法。
在圖1中，標(biāo)號(hào)“1”代表一種板狀第一接合部件，標(biāo)號(hào)“2”代表一種板狀第二接合部件。
下面，假定第一接合部件1的高溫變形阻力為“Y1”和厚度為“t1”。另外，假定第二接合部件2的高溫變形阻力為“Y2”和厚度為“t2”。
在第一實(shí)施例中，第一接合部件1的厚度t1和第二接合部件2的厚度t2設(shè)定為相同(亦即，t1＝t2)。
另一方面，第一接合部件1的材料和第二接合部件2的材料相互不同。因此，第一接合部件1的高溫變形阻力Y1和第二接合部件2的高溫變形阻力Y2相互不同(亦即，Y1≠Y2)。詳細(xì)地說，把第二接合部件2的高溫變形阻力Y2設(shè)定成高于第一接合部件1的高溫變形阻力Y1(亦即，Y1＜Y2)。
結(jié)果，當(dāng)把第一接合部件1的高溫變形阻力Y1與厚度t1的乘積(Y1×t1)同第二接合部件2的高溫變形阻力Y2與厚度t2的乘積(Y2×t2)進(jìn)行比較時(shí)，(Y2×t2)的值大于(Y1×t1)的值(亦即，(Y1×t1)＜(Y2×t2))。
在這個(gè)第一實(shí)施例中，第一接合部件1和第二接合部件2用材料相互不同的鋁或鋁合金制成。
這兩個(gè)接合部件1和2以這種方式設(shè)置，即，使接合部件1和2對(duì)應(yīng)的端表面相互對(duì)接，同時(shí)它們的后表面和上表面分別相互齊平。在這種對(duì)接狀態(tài)下，接合部件1和2二者被一個(gè)支承件(未示出)從它們的后表面支承。另外，在這些接合部件1和2的對(duì)接部分3的后表面上，附加一個(gè)墊板/支承件(未示出)。
在接合部件1和2的至少其中之一(在圖1所示實(shí)施例中，是第一接合部件1)上，具有一個(gè)通過切削法或類似方法產(chǎn)生的不均勻的對(duì)接端表面。因此，在其中接合部件1和2相互對(duì)接的狀態(tài)下，在接合部件1和2的對(duì)接部分3處，由于不均勻的對(duì)接端表面而形成若干間隙7。在圖1中，請(qǐng)注意，各間隙7放大示出用于舉例說明的目的。
在圖1中，標(biāo)號(hào)“10”代表一種用于摩擦攪動(dòng)接合的接合工具。這種接合工具10具有一個(gè)柱狀轉(zhuǎn)子11和一個(gè)銷形探頭12，所述銷形探頭12從轉(zhuǎn)子11的端表面11a中伸出。轉(zhuǎn)子11端表面11a的直徑設(shè)定成大于探頭12的直徑。轉(zhuǎn)子11和探頭12用耐熱材料制造，上述耐熱材料比接合部件1和2更硬，并能耐/抵抗連接處理期間產(chǎn)生的摩擦熱。在探頭12的外表面上，以一種螺旋方式形成若干攪動(dòng)伸出部分(未示出)，所述攪動(dòng)伸出部分用于攪動(dòng)接合部件1和2通過摩擦熱軟化的材料。
在這種接合工具10中，至少轉(zhuǎn)子11的外周末端部分是在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線P的平面上。在這個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子11的端表面11a形成一種扁平形狀。然而，在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)子11的端表面11a可以形成為從外端周邊到旋轉(zhuǎn)的中心部分向內(nèi)凹的一種中凹形狀。
接著，將說明一種利用接合工具10連接接合部件1和2的對(duì)接部分3的方法。在這個(gè)實(shí)施例中，待用這種方法得到的對(duì)接接頭20將經(jīng)受一種彎曲加工(見圖2)。具體地說，對(duì)接接頭20可以作為一種特制的坯件用于制造各種汽車部件(比如，車門內(nèi)壁板、車架、立柱、汽車車身)。然而，在本發(fā)明中，對(duì)接接頭20不限于一種用作一種彎曲加工材料或一種特制毛坯材料的構(gòu)件。
起初，如圖1中所示，接合工具10的轉(zhuǎn)子11和探頭12繞旋轉(zhuǎn)軸線P的中心朝預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向(這個(gè)旋轉(zhuǎn)方向在后面詳述)旋轉(zhuǎn)。然后，將旋轉(zhuǎn)探頭12從接合部件1和2的上表面?zhèn)炔迦虢雍喜考?和2的對(duì)接部分3。另外，將轉(zhuǎn)子11的端表面11a設(shè)置成壓在接合部件1和2的表面上。探頭12插入對(duì)接部分3可以從接合部件1和2的一個(gè)縱向端實(shí)施。
從這種狀態(tài)，探頭12沿著接合部件1和2的對(duì)接部分3前進(jìn)。按照這種前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，在探頭插入部分處接合部件1和2的對(duì)接部分3將通過探頭12沿著對(duì)接部分3按順序連接(焊接)。在圖1中，標(biāo)號(hào)“3’”代表通過探頭12連接(焊接)的一個(gè)對(duì)接部分，和標(biāo)號(hào)“5”代表在對(duì)接部分3’處所形成的一種摩擦攪動(dòng)接合(焊接)部分?！癕D”代表探頭12的移動(dòng)(前進(jìn))方向。在這個(gè)實(shí)施例中，探頭12的移動(dòng)方向MD與連接方向“JD”一致。
現(xiàn)在，將說明接合工具10的探頭12的旋轉(zhuǎn)方向。
在這個(gè)實(shí)施例中，如上所述，接合部件1和2是在其中滿足關(guān)系式(Y1×t1)＜(Y2×t2)的條件下以一種對(duì)接方式設(shè)置。因此，將探頭12在連接方向JD后部處的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定為從第一接合部件1朝第二接合部件2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向。然后，當(dāng)朝旋轉(zhuǎn)方向R旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11和探頭12時(shí)，探頭12插入接合部件1和2的對(duì)接部分3中。隨后，探頭12沿著對(duì)接部分3前進(jìn)。
結(jié)果，通過由于探頭12旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱和由轉(zhuǎn)子11的端表面11a與接合部件1和2的上表面之間的摩擦所產(chǎn)生的摩擦熱，接合部件1和2在探頭插入部分及其附近處變軟。接合部件1和2變軟的材料通過探頭12的旋轉(zhuǎn)力被攪動(dòng)。然后，變軟的材料在探頭12周圍開始充填前進(jìn)中的探頭所形成的槽，并通過釋放摩擦熱而快速固化。這種現(xiàn)象隨后按照探頭12的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)重復(fù)，因而沿著探頭12前進(jìn)部分使接合部件1和2連接，所述連接造成接合部件1和2的整體連接。
在上述摩擦攪動(dòng)接合方法中，第一接合部件1設(shè)置在回撤側(cè)RE處，并且如上所述第一接合部件1的(Y1×t1)值小于第二接合部件2的(Y2×t2)值(亦即，(Y1×t1)＜(Y2×t2))。因此，第一接合部件1可以比第二接合部件2更容易變軟。結(jié)果，后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾菻(亦即，已連接部分5的后表面寬度)增加。因此，在接合部件1和2的對(duì)接部分3處所產(chǎn)生的若干間隙7可以確保充滿接合部件1和2的材料。因此通過上述制造方法所得到的對(duì)接接頭20具有高接合強(qiáng)度。
圖2是示出對(duì)接接頭20的透視圖，利用已知的壓機(jī)對(duì)上述對(duì)接接頭20實(shí)施U形壓制(或V形壓制)。在圖2所示的這個(gè)實(shí)施例中，將對(duì)接接頭20沿著摩擦攪動(dòng)接合部分5彎成U形橫截面(或V形橫截面)，以使已連接部分5的后表面朝外。如上所述，在對(duì)接接頭20中，對(duì)接部分3中所產(chǎn)生的若干間隙7確保充填有接合部件1和2的材料，并因此對(duì)接接頭具有高接合強(qiáng)度。結(jié)果，在對(duì)該對(duì)接接頭20實(shí)施U形擠壓彎曲的情況下，沒有彎曲缺陷如裂紋將不在已連接部分5中產(chǎn)生，這樣能得到高質(zhì)量的彎曲件。因此，對(duì)接接頭20可以尤其是用作汽車的特坯件。
在本發(fā)明中，彎曲不限于U形彎曲(或V形彎曲)，并且各種彎曲都可以應(yīng)用。
按照這種對(duì)接接頭的制造方法，因?yàn)楹蟊砻鏀噭?dòng)區(qū)域?qū)挾菻可以增加，所以可以在不精確設(shè)定探頭12插入到對(duì)接部分3中位置的良好條件下，實(shí)施對(duì)接部分3的連接。這使得能進(jìn)行一種有效的連接操作。
圖3-5示出按照本發(fā)明第二實(shí)施例所述的一種對(duì)接接頭的制造方法。在這些圖中，與第一實(shí)施例中相同的標(biāo)號(hào)指示對(duì)應(yīng)的部分。下面，將主要說明第二實(shí)施例和第一實(shí)施例之間的不同處。
在這個(gè)第二實(shí)施例中，第一接合部件1的厚度t1和第二接合部件2的厚度t2彼此不同(亦即，t1≠t2)。詳細(xì)地說，第二接合部件2的厚度t2設(shè)定得比第一接合部件1的厚度t1厚(亦即，t1＜t2)。
另一方面，第一接合部件1的材料與第二接合部件2的材料相同(亦即，Y1＝Y(jié)2)。
結(jié)果，當(dāng)把第一接合部件1的高溫變形阻力Y1與厚度t1的乘積(Y1×t1)同第二接合部件2的高溫變形阻力Y2與厚度t2的值大于(Y2×t2)進(jìn)行比較時(shí)，(Y2×t2)的值大于(Y1×t1)的值(亦即，(Y1×t1)＜(Y2×t2))。
在這個(gè)第二實(shí)施例中，第一接合部件1和第二接合部件2用同樣材料的鋁或鋁合金制成。
這兩個(gè)連接部件1和2設(shè)置成接合部件1和2的對(duì)應(yīng)端表面相互對(duì)接，同時(shí)它們的后表面相互齊平。因此，在接合部件1和2的上表面?zhèn)壬闲纬梢粋€(gè)與它們厚度差相對(duì)應(yīng)的階梯部分。在圖4中，標(biāo)號(hào)“4”代表階梯部分，和標(biāo)號(hào)“4a”代表階梯部分4的拐角部分。
這些接合部件1和2的其余結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)相同。也就是說，在圖3和4中，標(biāo)號(hào)“7”代表在接合部件1和2對(duì)接部分3處所形成的一個(gè)間隙。
接合工具10的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中相同，并因此將略去重復(fù)的說明。
接著，將說明利用接合工具10連接接合部件1和2的對(duì)接部分3的方法。
起初，使接合工具10的轉(zhuǎn)子11和探頭12繞旋轉(zhuǎn)軸線P的中心朝預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向(這個(gè)旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒃诤竺嬖斒?旋轉(zhuǎn)。然后，在旋轉(zhuǎn)探頭12朝第一接合部件一側(cè)方向傾斜的情況下，將旋轉(zhuǎn)探頭12從接合部件1和2的上表面?zhèn)炔迦虢雍喜考?和2的對(duì)接部分3中。另外，將轉(zhuǎn)子11的端表面11a設(shè)置成壓緊在接合部件1和2的表面上。在這個(gè)第二實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子11的端表面11a設(shè)置成壓緊到從對(duì)接部分3向上伸出的凸肩部分(見圖4，“2a”)上。將探頭12插入對(duì)接部分3可以從連接部件1和2的一個(gè)縱向端進(jìn)行。另外，在探頭12插入對(duì)接部分3之后，旋轉(zhuǎn)軸線P可以朝第一接合部件一側(cè)傾斜?？晒┻x擇地，在不傾斜旋轉(zhuǎn)軸線P的情況下，上述傾斜狀態(tài)可以通過傾斜接合部件1和2實(shí)現(xiàn)。
從這種狀態(tài)，探頭12沿著接合部件1和2的對(duì)接部分3前進(jìn)。按照這種前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，在探頭插入部分處接合部件1和2的對(duì)接部分3隨后將通過探頭12沿著對(duì)接部分3連接(焊接)。
結(jié)果，通過由于探頭12旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱和由轉(zhuǎn)子11的端表面11a與第二接合部件2的凸肩部分2a之間摩擦所產(chǎn)生的摩擦熱，接合部件1和2在探頭插入部分及其附近處變軟。另外，第二接合部件2的凸肩部分2a被轉(zhuǎn)子11的端表面11a擠壓，并因此凸肩部分2a的表面彈性變形成一個(gè)斜的表面。由于凸肩部分2a的彈性變形，所以凸肩部分2a的其中部分材料將充填梯形部分4的拐角部分4a。
在凸肩部分2a變形的情況下，接合部件1和2通過摩擦熱變軟的材料被探頭12的旋轉(zhuǎn)力攪動(dòng)。然后，變軟的材料開始在探頭12周圍充填由前進(jìn)中探頭12所形成的槽，并通過釋放摩擦熱而快速固化。這種現(xiàn)象隨后按照探頭12的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)重復(fù)，因而沿著探頭前進(jìn)部分將接合部件1和2連接，這樣造成接合部件1和2的整體連接。
現(xiàn)在，將說明轉(zhuǎn)子10的探頭12的旋轉(zhuǎn)方向。
在這個(gè)第二實(shí)施例中，如上所述，接合部件1和2在滿足關(guān)系式(Y1×t1)＜(Y2×t2)的條件下以對(duì)接方式設(shè)置。因此，將探頭12在連接方向JD后側(cè)處的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定為從第一連接部件1朝第二接合部件2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向。然后，當(dāng)使轉(zhuǎn)子11和探頭12朝旋轉(zhuǎn)方向R旋轉(zhuǎn)時(shí)，探頭12沿著對(duì)接部分3前進(jìn)，以便實(shí)施上述摩擦攪動(dòng)接合。
在該摩擦攪動(dòng)接合方法中，第一接合部件1設(shè)置在回撤側(cè)RE處，并且第一接合部件的(Y1×t1)的值小于第二接合部件的(Y2×t2)的值(亦即，(Y1×t1)＜(Y2×t2))。因此，第一接合部件1可以比第二接合部件2更容易變軟。結(jié)果，后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾菻增加。因此，在接合部件1和2的對(duì)接部分3處所產(chǎn)生的若干間隙7可以確保充滿有接合部件1和2的材料。因此，用上述制造方法得到的對(duì)接接頭20具有與第一實(shí)施例中相同方式的高接合強(qiáng)度。另外，即使在通過利用已知壓機(jī)將U形壓彎(或V形壓彎)施加到對(duì)接接頭上的情況下，也幾乎沒有形成缺陷在連接部分5處產(chǎn)生，這樣可以實(shí)現(xiàn)一種高質(zhì)量的彎曲件。
尤其是，這種對(duì)接接頭制造方法具有下列優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn)。也就是說，如上所述，接合工具10的轉(zhuǎn)子11的端表面11a設(shè)置成端表面朝第一接合部件1方向傾斜，并且轉(zhuǎn)子11的端表面11a設(shè)置成壓在第二接合部件2的凸肩部分2a上。因此，連接部分5的表面形成為一種橋接第一接合部件1上表面和第二接合部件2上表面的傾斜表面。結(jié)果，即使在對(duì)這種對(duì)接接頭實(shí)施彎曲處理的情況下，也可以減少往往是彎曲時(shí)在階梯部分處(見圖4中“4”)產(chǎn)生的應(yīng)力集中。因此，對(duì)接接頭在彎曲加工性上很好。因此，在對(duì)這種對(duì)接接頭實(shí)施彎曲的情況下，可以得到一種具有極高質(zhì)量的彎曲件。
另外，如圖5中所示，在這種對(duì)接接頭中，在鄰近連接部分5表面上第二接合部件2的一部分處，形成一個(gè)咬邊部分8。然而，因?yàn)榈诙雍喜考?的(Y2×t2)值大于第一接合部件1的(Y1×t1)值，所以在這種對(duì)接接頭中，咬邊部分8對(duì)接合強(qiáng)度產(chǎn)生較小影響，其結(jié)果是幾乎沒有造成接合強(qiáng)度的降低。因此，這種對(duì)接接頭保持優(yōu)越的接合強(qiáng)度。在圖5中，為了說明起見，將咬邊部分8放大示出。
這個(gè)第二實(shí)施例的對(duì)接接頭制造方法的另一些優(yōu)點(diǎn)與第一實(shí)施例中相同，因此說明略去。
在上述第一和第二實(shí)施例的制造方法中，接合部件1和2二者在滿足關(guān)系式(Y1×t1)＜(Y2×t2)的狀態(tài)下設(shè)置。然而，相反地，在接合部件1和2在滿足關(guān)系式(Y1×t1)＞(Y2×t2)的狀態(tài)下設(shè)置的情況下，探頭12在連接方向JD后側(cè)處的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與從第二接合部件2朝第一接合部件1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。這能得到上述效果。在這種情況下的連接方法與第一和第二實(shí)施例中的連接方法相同，因此重復(fù)說明將略去。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并可以用各種方式改變。
例如，在上述各實(shí)施例中，第一第二接合部件1和2的對(duì)接部分3的連接，可以是在第一和第二接合部件1和2固定的情況下通過使從接合部件1和2上表面?zhèn)炔迦雽?duì)接部分3的旋轉(zhuǎn)探頭12前進(jìn)來完成。然而，在本發(fā)明中，第一和第二接合部件1和2的對(duì)接部分3的連接，可以是在從接合部件1和2的上表面?zhèn)炔迦雽?duì)接部分3中的旋轉(zhuǎn)探頭12固定的情況下，通過使第一和第二接合部件1和2相對(duì)旋轉(zhuǎn)探頭12前進(jìn)來完成。在這種情況下，與接合部件1和2前進(jìn)方向相反的方向是連接方向。
接下來，將說明一些具體例子和參照例。
<例1>
制備一個(gè)平板形鋁合金第一接合部件(JIS-A6061-T6，厚度t1＝2mm)和一個(gè)平板形鋁合金第二接合部件(JIS-A5083-0，厚度t2＝2mm)。
一般已知，A6061-T6在400-550℃溫度范圍內(nèi)的平均變形阻力低于A5083-0在同一溫度范圍內(nèi)的平均變形阻力。因此，在上述溫度范圍內(nèi)，第一接合部件1的高溫變形阻力Y1和厚度t1的乘積，亦即值(Y1×t1)是小于第二接合部件2的高溫變形阻力Y2和厚度t2的乘積，亦即值(Y2×t2)(亦即，(Y1×t1)＜(Y2×t2))。
另一方面，作為一種接合工具10，制備一種接合工具，所述的接合工具10具有一個(gè)直徑是12mm的轉(zhuǎn)子11的端表面11a和一個(gè)直徑為5mm的探頭12。
上述接合部件1和2在它們的后表面和它們的上表面分別相互齊平的情況下，以對(duì)接的方式設(shè)置。然后，將接合工具10的轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)方向和探頭12的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向JD的后側(cè)處與從第一接合部件1朝第二接合部件2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向R一致。然后，按照第一實(shí)施例中所表明的連接步驟，將接合部件1和2的對(duì)接部分3連接。
因此，在這個(gè)例1中，第一接合部件1位于回撤側(cè)RE處，而第二接合部件2位于前進(jìn)側(cè)處。
<對(duì)照例1>
將接合工具10的轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)方向和探頭12的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向JD后側(cè)處從第二接合部件2朝第一接合部件1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致，并將第一接合部件1和第二接合部件2的對(duì)接部分3連接。另一些連接條件與例1相同。
因此，在這個(gè)對(duì)照例1中，第二接合部件2位于回撤側(cè)RE處，而第一接合部件1位于前進(jìn)側(cè)處。
<例2>
制備一個(gè)扁平板形鋁合金第一接合部件(JIS-A5052-O，厚度t1＝1mm)和一個(gè)扁平板形鋁合金第二接合部件(JIS-A5052-O，厚度t2＝2mm)。
因?yàn)榈谝唤雍喜考?的材料和第二接合部件2的材料相同，所以第一接合部件1的值(Y1×t1)小于第二接合部件的值(Y2×t2)(亦即，(Y1×t1)＜(Y2×t2))。
將上述接合部件1和2在它們的后表面相互齊平的情況下以一種對(duì)接的方式設(shè)置。然后，將接合工具10的轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)方向和探頭12的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向JD后側(cè)處從第一接合部件1朝第二接合部件2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向R一致。然后，按照第二實(shí)施例中所表明的連接步驟，將接合部件1和2的對(duì)接部分3連接。作為接合工具，使用與第一實(shí)施例中相同的接合工具。
因此，在這個(gè)第二例2中，第一接合部件1位于回撤側(cè)RE處，而第二接合部件2位于前進(jìn)側(cè)處。
<對(duì)照例2>
將接合工具10的轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)方向和探頭12的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向JD后側(cè)處從第二接合部件2朝第一接合部件1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致，并將第一接合部件1和第二接合部件2的對(duì)接部分3連接。其它連接條件與例2中相同。
因此，在這個(gè)對(duì)照例2中，第二接合部件2位于回撤側(cè)RE處，和第一接合部件1位于前進(jìn)側(cè)處。
測(cè)量由例1，對(duì)照例1，例2，對(duì)照例2所得到的對(duì)接接頭每個(gè)的后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾菻。結(jié)果示于表1中。
表1

如表1中所示，例1和例2所得到的對(duì)接接頭其中每個(gè)的后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾菻都大于由對(duì)照例1和對(duì)照例2所得到的對(duì)接接頭其中每個(gè)的后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾菻。因此，證明按照本發(fā)明所述的對(duì)接接頭制造方法可以增加后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾菻。
另外，即使對(duì)例1和例2中所得到的相應(yīng)對(duì)接接頭實(shí)施U形擠壓，也沒有加工缺陷產(chǎn)生，并得到一種高質(zhì)量的彎曲件。
本發(fā)明的效果可以綜述如下。
按照本發(fā)明的第一方面，因?yàn)槟Σ翑噭?dòng)接合是在接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向與預(yù)定方向一致的情況下進(jìn)行，所以可以增加后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾?連接部分的后表面寬度)。因此，即使在各接合部件的對(duì)接部分中形成若干間隙的情況下，各間隙也可以確保充滿各接合部件的材料，上述各接合部件的材料本身又可以改良對(duì)接接頭的接合強(qiáng)度。另外，因?yàn)楹蟊砻鏀噭?dòng)區(qū)域?qū)挾瓤梢栽黾?，所以即使在連接時(shí)探頭插入部分不是正確地定位到對(duì)接部分處，對(duì)接部分也可以用一種良好的方式連接，從而進(jìn)行有效的連接操作。
按照本發(fā)明的第二方面，可以得到與本發(fā)明第一方面相同的效果。
按照本發(fā)明的第三方面，因?yàn)樘筋^的旋轉(zhuǎn)方向是考慮到各接合部件的高溫變形阻力和厚度二者設(shè)定，所以可以確保增加后表面攪動(dòng)區(qū)域?qū)挾取Ｒ虼?，?duì)接接頭的連接強(qiáng)度可以確保增加，并且連接操作可以更有效地進(jìn)行。
按照本發(fā)明的第四方面，可以確保防止產(chǎn)生彎曲加工缺陷，同時(shí)產(chǎn)生一種高質(zhì)量的彎曲件。
按照本發(fā)明的第五方面，可以得到一種高質(zhì)量的彎曲件。
按照本發(fā)明的第六方面，在接合部件部分處形成一個(gè)咬邊部分，所述接合部件的Y1(Y2)和t1(t2)的乘積大于摩擦攪動(dòng)接合表面上另一個(gè)接合部件的Y2(Y1)和t2(t1)的乘積，咬邊部分對(duì)連接強(qiáng)度有較小的影響，同時(shí)造成連接強(qiáng)度有較小的減低。結(jié)果，可以提供一種具有很好接合強(qiáng)度的對(duì)接接頭。
按照本發(fā)明的第七方面，可以得到與第一實(shí)施例中相同的效果。
按照本發(fā)明的第八方面，可以得到與第二實(shí)施例中相同的效果。
按照本發(fā)明的第九方面，可以得到與第三實(shí)施例中相同的效果。
盡管本文已經(jīng)說明了本發(fā)明的一些示例性的實(shí)施例，但本發(fā)明不限于本文所述的各種優(yōu)選實(shí)施例，而是包括如該技術(shù)的技術(shù)人員基于本公開所理解的任何和所有具有一些修改、省略、組合(比如，越過各個(gè)實(shí)施例各方面的組合)、適應(yīng)和/或更替的實(shí)施例。權(quán)利要求的限制可以基于在權(quán)利要求中所使用的語(yǔ)言在較寬的范圍內(nèi)解釋，并且并不局限于在本說明書中或者在申請(qǐng)及審查階段所描述的示例，示例也非唯一的解釋。例如在本發(fā)明內(nèi)容公開中，術(shù)語(yǔ)“優(yōu)選地”是非唯一的，也可解釋為“優(yōu)選地，但并不局限于”。裝置加功能或者方法/步驟加功能限制僅應(yīng)用于當(dāng)對(duì)于一具體的權(quán)利要求特征所有的下述條件都存在于其中時(shí)a)明確地表達(dá)了“用于…的裝置”、“用于…的方法”；b)明確地表達(dá)了一相應(yīng)功能；和c)未表達(dá)結(jié)構(gòu)、材料或者支持該結(jié)構(gòu)的動(dòng)作。
工業(yè)適用性用于制造按照本發(fā)明所述對(duì)接接頭的方法可以在制造用于運(yùn)輸設(shè)備、家用電器、工業(yè)機(jī)械等諸如此類的一種金屬構(gòu)件中使用。對(duì)接接頭可以優(yōu)選地用作這種金屬構(gòu)件。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)接接頭的制造方法，包括將兩個(gè)高溫變形阻力不同的接合部件設(shè)置成相互對(duì)接；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中的情況下，通過使所述旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中所述摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下實(shí)施，在所述狀態(tài)中將所述接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在一個(gè)連接方向的后側(cè)處、從各接合部件中具有一較低的高溫變形阻力的接合部件朝各接合部件中具有一較高的高溫變形阻力的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
2.一種對(duì)接接頭的制造方法，包括將兩個(gè)材料相同但厚度不同的接合部件設(shè)置成相互對(duì)接并在各接合部件的上表面?zhèn)壬闲纬梢粋€(gè)階梯；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中的情況下，通過使所述旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的一個(gè)對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中所述摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中將所述接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在一個(gè)連接方向的后側(cè)處從各接合部件中具有一較薄厚度的一個(gè)接合部件朝各接合部件中具有一較厚厚度的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
3.一種對(duì)接接頭的制造方法，包括制備一個(gè)高溫變形阻力為Y1和厚度為t1的第一接合部件及一個(gè)高溫變形阻力為Y2和厚度為t2的第二接合部件；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分的情況下，通過使所述旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中，在各接合部件在滿足一個(gè)關(guān)系式(Y1×t1)＞(Y2×t2)的狀態(tài)下以一種對(duì)接方式設(shè)置的情況下，所述摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中，將所述接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在一個(gè)接合方向的后側(cè)處從所述第二接合部件朝所述第一接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致，及其中，在各接合部件在滿足一種關(guān)系式(Y1×t1)＜(Y2×t2)的狀態(tài)中以一種對(duì)接方式設(shè)置的情況下，所述摩擦攪動(dòng)接合在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中將所述接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向的后側(cè)處從所述第一接合部件朝所述第二接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
4.按照權(quán)利要求1-3其中之一所述的對(duì)接接頭制造方法，其特征在于，所述對(duì)接接頭是一種待用作一種彎曲加工材料的構(gòu)件。
5.按照權(quán)利要求1-3其中之一所述的對(duì)接接頭制造方法，其特征在于，所述對(duì)接接頭是一種待用作制造汽車部件的一種特制坯件的構(gòu)件。
6.一種通過權(quán)利要求1-3其中之一所述的制造方法得到的可彎曲性很好的對(duì)接接頭。
7.一種對(duì)通過權(quán)利要求1-3所述的制造方法得到的對(duì)接接頭實(shí)施一種彎曲操作的彎曲件的制造方法。
8.一種對(duì)接接頭，所述對(duì)接接頭通過用一種摩擦攪動(dòng)接合法將兩個(gè)相互對(duì)接的接合部件整體連接形成，其中各接合部件的其中之一具有一個(gè)高溫變形阻力Y1和一個(gè)厚度t1，各接合部件其中另一個(gè)具有一個(gè)高溫變形阻力Y2和一個(gè)厚度t2，及其中在各接合部件具有一較大值(Y1×t1)或(Y2×t2)的其中一個(gè)接合部件的一側(cè)處的一個(gè)摩擦攪動(dòng)接合部分的表面上形成有一個(gè)咬邊部分。
9.如權(quán)利要求8所述的對(duì)接接頭，其特征在于，所述對(duì)接接頭是一種待用作一種彎曲加工材料的構(gòu)件。
10.如權(quán)利要求8所述的對(duì)接接頭，其特征在于，所述對(duì)接接頭是一種待用作制造汽車部件用的一種特制坯件的構(gòu)件。
11.一種摩擦攪動(dòng)接合方法，包括將兩個(gè)高溫變形阻力不同的接合部件設(shè)置成相互對(duì)接；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中情況下，通過使所述旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中所述摩擦攪動(dòng)接合在下述一種狀態(tài)下實(shí)施，在所述狀態(tài)中將所述接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在連接方向的后側(cè)處從各接合部件中具有一較低的高溫變形阻力的一個(gè)接合部件朝各接合部件中具有一較高的高溫變形阻力的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
12.一種摩擦攪動(dòng)接合方法，包括將兩個(gè)材料相同但厚度不同的接合部件設(shè)置成相互對(duì)接并在各接合部件的上表面?zhèn)刃纬梢粋€(gè)階梯；及在一接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中的情況下，通過使所述旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中所述摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下實(shí)施，在所述狀態(tài)中將所述接合工具探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在接合方向的后側(cè)處從各接合部件中具有一較薄厚度的接合部件朝各接合部件中具有一較厚厚度的另一個(gè)接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
13.一種摩擦攪動(dòng)接合方法，包括制備一個(gè)高溫變形阻力為Y1和厚度為t1的第一接合部件和一個(gè)高溫變形阻力為Y2和厚度為t2的第二接合部件；及在一個(gè)接合工具的旋轉(zhuǎn)探頭插入對(duì)接部分中的情況下，通過使所述旋轉(zhuǎn)探頭沿著各接合部件的對(duì)接部分前進(jìn)，實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合，其中在各接合部件在滿足一種關(guān)系式(Y1×t1)＞(Y2×t2)的狀態(tài)中以一種對(duì)接方式設(shè)置的情況下，所述摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中將所述接合工具的探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在接合方向的后側(cè)處從所述第二接合部件朝所述第一接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致，及其中，在各接合部件在滿足一種關(guān)系式(Y1×t1)＜(Y2×t2)的狀態(tài)中以一種對(duì)接方式設(shè)置的情況下，所述摩擦攪動(dòng)接合是在下述一種狀態(tài)下進(jìn)行，在所述狀態(tài)中將所述接合工具的探頭的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與在接合方向的后側(cè)處從第一接合部件朝第二接合部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)接接頭制造方法，對(duì)接接頭，彎曲件制造方法及摩擦攪動(dòng)接合法。將兩個(gè)高溫變形阻力不同的接合部件(1，2)以一種對(duì)接方式設(shè)置。一個(gè)接合工具(10)的探頭(12)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成與從具有較低的高溫變形阻力的接合部件(1)朝具有較高的高溫變形阻力的接合部件(2)旋轉(zhuǎn)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向R一致。然后，將旋轉(zhuǎn)探頭(12)插入接合部件(1，2)的對(duì)接部分(3)中。在探頭(12)插入對(duì)接部分(3)的情況下，探頭(12)沿著對(duì)接部分(3)前進(jìn)，以便實(shí)施摩擦攪動(dòng)接合。結(jié)果，可以得到一種具有高連接強(qiáng)度的對(duì)接接頭。
文檔編號(hào)B23K20/233GK1668412SQ0381629
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者秋山浩, 成田正幸, 長(zhǎng)野喜隆, 橋本武典 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社, 昭和電工株式會(huì)社