[發(fā)明專利]一種用于攪拌摩擦制造的攪拌頭及應(yīng)用其制備水冷通道的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010065217.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111230188A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃永憲;謝聿銘;孟祥晨;關(guān)萌;呂宗亮;萬(wàn)龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23B51/00
• 分類號(hào): B23B51/00;B23B41/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于攪拌摩擦制造的攪拌頭及應(yīng)用其制備水冷通道的方法，屬于水冷板制造技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決現(xiàn)有水冷板制備工藝費(fèi)時(shí)費(fèi)力、加工難度大、且焊接過(guò)程出現(xiàn)的缺陷問(wèn)題容易導(dǎo)致漏水的問(wèn)題。本發(fā)明提供一種攪拌頭，該攪拌頭的攪拌針為一體成型結(jié)構(gòu)由上到下依次為左旋螺紋圓臺(tái)、凸臺(tái)和右旋螺紋圓臺(tái)。該攪拌頭可實(shí)現(xiàn)對(duì)水冷板坯料進(jìn)行水冷通道的一體式加工，在水冷板坯料上直接獲得一道連續(xù)可控的水冷通道，無(wú)需額外焊接步驟，不存在泄露的風(fēng)險(xiǎn)，安全性高。同時(shí)該方法工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、水冷通道體積占比高、散熱面積大、冷卻性能好且可重復(fù)性良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于攪拌摩擦制造的攪拌頭及應(yīng)用其制備水冷通道的方法，屬于水冷板制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

伴隨著新能源汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，動(dòng)力鋰電池被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車生產(chǎn)制造。由于應(yīng)用場(chǎng)景需求，動(dòng)力鋰電池作為移動(dòng)能源，在安全的前提下對(duì)體積和能量密度盡可能有高的要求，以達(dá)到更為持久的續(xù)航能力。同時(shí)，新能源汽車用戶還希望其能夠安全快充，這使得整個(gè)電池系統(tǒng)的能量密度及耗散功率急劇增大。高密度高充電速率要求下的電池包帶來(lái)了嚴(yán)峻的熱管理問(wèn)題，研究表明，在影響動(dòng)力電池包系統(tǒng)可靠性的多種因素中，散熱至關(guān)重要，往往需要配合水冷板改善散熱性能。

現(xiàn)有水冷板采用上下結(jié)合的結(jié)構(gòu)組裝而成，二者界面需要大面積的密封，通常在此過(guò)程中需要引入釬焊、氬弧焊等焊接方式以避免發(fā)生漏水的問(wèn)題，這種工藝費(fèi)時(shí)費(fèi)力、加工難度大、且焊接過(guò)程可能出現(xiàn)的缺陷問(wèn)題也容易導(dǎo)致漏水的風(fēng)險(xiǎn)。此外，水冷板還采用鉆孔后封堵的方式加工制成，由于水冷通道往往較長(zhǎng)，對(duì)鉆頭的性能要求極高，帶來(lái)了高昂的加工成本，且其加工所得大多是圓孔，散熱面積有限，不適用于大尺寸大規(guī)模的水冷板的加工需求。因此，提供一種新型的制備水冷通道的方法是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述水冷板制備問(wèn)題，提供一種基于攪拌摩擦原理的工藝簡(jiǎn)單、冷卻效果好、密封性好且可重復(fù)性好的水冷通道制備工藝，及相應(yīng)的攪拌摩擦制造的攪拌頭。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種用于攪拌摩擦制造的攪拌頭，該該攪拌頭包括上安裝體1和下攪拌體2，上安裝體1和下攪拌體2為一體成型結(jié)構(gòu)，所述的上安裝體1為圓柱體，圓柱面上設(shè)有夾持安裝面1-1；所述的下攪拌體2包括軸肩2-1和攪拌針2-2，軸肩2-1的上、下端面分別與上安裝體1的下端面和攪拌針2-2的上端面連接，軸肩2-1的下端面為外凸弧狀；攪拌針2-2為一體成型結(jié)構(gòu)由上到下依次為左旋螺紋圓臺(tái)2-2-1、凸臺(tái)2-2-2和右旋螺紋圓臺(tái)2-2-3。

進(jìn)一步限定，軸肩2-1的下端橫截面直徑D為10mm～30mm，軸肩2-1的下端面的外凸角度θ₂為0°～20°。

更進(jìn)一步限定，攪拌針2-2與軸肩2-1連接處的直徑d₁為軸肩2-1下端橫截面直徑D的0.2～0.5倍。

更進(jìn)一步限定，攪拌針2-2的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)₁，L₁的取值范圍為3mm～10mm。

更進(jìn)一步限定，凸臺(tái)2-2-2直徑d₂為軸肩2-1下端橫截面直徑D的0.4～0.8倍，且d₂不小于直徑d₁，凸臺(tái)高度L₂為L(zhǎng)₁長(zhǎng)度的0.2～0.5倍。

更進(jìn)一步限定，左旋螺紋圓臺(tái)2-2-1為在圓錐臺(tái)的錐面上開(kāi)設(shè)左旋螺紋螺，左旋螺紋螺距為0.3mm～1mm，右旋螺紋圓臺(tái)2-2-3為在圓錐臺(tái)的錐面上開(kāi)設(shè)右旋螺紋螺，右旋螺紋螺距為0.3mm～1mm，且左旋螺紋圓臺(tái)2-2-1的左旋螺紋螺距與右旋螺紋圓臺(tái)2-2-3的右旋螺紋螺距相等，左旋螺紋圓臺(tái)2-2-1和右旋螺紋圓臺(tái)2-2-3的旋轉(zhuǎn)軸與母線之間的夾角相同均為θ₁，θ₁的取值范圍為5°～15°。