CN109093272A - 金属构件以及制造该金属构件的方法 - Google Patents
金属构件以及制造该金属构件的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109093272A CN109093272A CN201810631703.2A CN201810631703A CN109093272A CN 109093272 A CN109093272 A CN 109093272A CN 201810631703 A CN201810631703 A CN 201810631703A CN 109093272 A CN109093272 A CN 109093272A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- boundary line
- edge boundary
- welding edge
- butted part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 91
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 147
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 62
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 8
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/0093—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring combined with mechanical machining or metal-working covered by other subclasses than B23K
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/28—Seam welding of curved planar seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/60—Preliminary treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
- B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
- B23K33/002—Crimping or bending the workpieces at the joining area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/18—Sheet panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
本发明涉及一种金属构件及其制造方法。该金属构件包括第一板和第二板，第二板在至少一个对接部分处邻接并焊接至第一板。在对接部分中，从第一板与第二板之间的焊接边界线的第一端到第二端的长度比将焊接边界线的第一端连接至第二端的直线的长度长。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属构件以及制造该金属构件的方法。
背景技术
用于使金属构件彼此邻接并且将金属构件焊接在一起的对接焊接是已知的。日本未经审查专利申请公报No.2014-205166(JP2014-205166A)公开了一种用于使两个呈板状的金属构件的平坦端面彼此邻接并且通过激光焊接将金属构件接合在一起的技术。另外，在JP2014-205166A中描述的技术中，呈板状的两个金属构件彼此邻接的对接部分的焊接边界线是直线。
图13和图14是示出了涉及本发明要解决的问题的金属构件501的立体图。为了便于描述部件之间的位置关系，提供了图中所示的右手xyz坐标系。
如图13所示，通过使第一板502和第二板503在一个对接部分SS1处彼此邻接并将第一板502和第二板503焊接在一起而获得金属构件501。在第一板502和第二板503彼此邻接的对接部分SS1中，第一板502和第二板503之间的焊接边界线LL1是连接焊接边界线LL1的第一端部PP1和第二端部PP2的直线。在对接部分SS1的面积、即金属构件501中的接合部分的面积相对于第一板502与第二板503之间所需的接合强度而言不足的情况下，接合部分可能会断裂。
为了增加第一板502与第二板503之间的接合强度，还可以考虑如图14所示的增加对接部分的数量的方法。在图14所示的示例中，对接部分的数量是三个(对接部分SS2、SS3、SS4)。但是，由于设计限制，可能难以增加对接部分的数量。
发明内容
本发明提供了一种金属构件，其中，增大了通过对接焊接而接合的板之间的对接部分的接合强度而不用增加板的对接部分的数量，并且提供了一种制造该金属构件的方法。
本发明的第一方面涉及一种金属构件。该金属构件包括第一板和第二板。第二板在至少一个对接部分处邻接并焊接至第一板。在对接部分中，第一板与第二板之间的焊接边界线的第一端到第二端的长度比将焊接边界线的第一端连接至第二端的直线的长度长。
根据第一方面，在对彼此邻接的板进行对接焊接期间，将焊接边界线的长度设定为比连接焊接边界线的第一端和第二端的直线的长度长。因此，与焊接边界线为直线的情况相比，可以进一步增加接合部分的面积，并且因此，可以进一步提高接合强度。
在根据第一方面的金属构件中，第一板的厚度和第二板的厚度可以彼此不同。根据第一方面，在金属构件中，用于所需强度相对较高的部分中的板的厚度可以相对较大，并且用于所需强度相对较低的部分中的板的厚度可以相对较小。因此，能够减轻金属构件的重量。
在根据第一方面的金属构件中，至少一个对接部分可以包括第一对接部分、第二对接部分和曲线部分，在所述至少一个对接部分中，第一板和第二板彼此邻接并且焊接至彼此。作为第一板与第二板之间的焊接边界线的第一焊接边界线可以存在于第一对接部分中，并且作为第一板与第二板之间的焊接边界线的第二焊接边界线可以存在于第二对接部分中。曲线部分可以设置在第一对接部分与第二对接部分之间，并且可以将第一对接部分与第二对接部分彼此连接。从第一焊接边界线的第一端到第二端的长度可以比连接第一焊接边界线的第一端和第二端的直线的长度长。第二焊接边界线可以是沿着第二板的表面将第二焊接边界线的第一端和第二端彼此连接的最短线。
根据第一方面，在对第一板和第二板进行对接焊接期间，通过将从第一焊接边界线的第一端到第二端的长度设定为比将第一端和第二端彼此连接的直线的长度长，与焊接边界线为直线的情况相比，能够进一步增加接合部分的面积。因此，可以进一步提高接合强度。
在根据第一方面的金属构件中，第二对接部分可以包括弯曲部分，该弯曲部分具有垂直于第二焊接边界线的弯曲线。第一焊接边界线和曲线部分可以相对于弯曲线位于同一侧。根据第一方面，在第一焊接边界线和曲线部分相对于弯曲线位于同一侧的情况下，在该金属构件中，弯曲部分上不形成突起，这不同于曲线部分存在于弯曲部分中的情况。因此，在弯曲步骤之后从弯曲模取出金属构件的情况下，金属构件不会在弯曲部分中与弯曲模产生干涉。
在根据第一方面的金属构件中，第一焊接边界线的相对于曲线部分的相反端可以存在于第一板和第二板的边缘处。第二焊接边界线的相对于曲线部分的相反端可以存在于第一板和第二板的边缘处。即，第一板和第二板可以在两个对接部分处被焊接。
本发明的第二方面涉及一种制造金属构件的方法。该方法包括制备第一板和第二板，以及使第一板和第二板在至少一个对接部分处彼此邻接并且将第一板和第二板焊接在一起。在对接部分中，第一板与第二板之间的焊接边界线的第一端到第二端的长度比将焊接边界线的第一端连接至第二端的直线的长度长。
在根据第二方面的方法中，第一板的厚度和第二板的厚度可以彼此不同。
在根据第二方面的方法中，在焊接步骤中，可以使第一板和第二板在第一对接部分和第二对接部分处彼此邻接，并且可以将第一板和第二板焊接至彼此以形成中间产品。该方法还可以包括使焊接步骤中形成的中间产品弯曲。中间产品可以包括第一焊接边界线、第二焊接边界线以及曲线部分，其中，第一焊接边界线是在第一对接部分处的第一板与第二板之间的焊接边界线，第二焊接边界线是在第二对接部分处的第一板与第二板之间的焊接边界线，曲线部分设置在第一对接部分与第二对接部分之间，并且将第一对接部分和第二对接部分彼此连接。从第一焊接边界线的第一端到第二端的长度可以比连接第一焊接边界线的第一端和第二端的直线的长度长。第二焊接边界线可以是沿着第二板的表面将第二焊接边界线的第一端和第二端彼此连接的最短线。在弯曲步骤中，中间产品可以在弯曲模中设置成使得第二焊接边界线和弯曲线彼此垂直并且使得第二焊接边界线与将弯曲后的最终产品从弯曲模中移除时所沿的方向平行，并且第一焊接边界线和曲线部分相对于弯曲线位于同一侧。
根据第二方面，在该金属构件中，第一焊接边界线和曲线部分相对于弯曲线位于同一侧，并且因此在弯曲部分上不形成突起，这不同于曲线部分存在于弯曲部分中的情况。因此，可以在弯曲步骤后从弯曲模取出作为最终产品的金属构件，而不会在弯曲部分与弯曲模之间产生干涉。
根据这些方面，可以提供一种金属构件以及制造该金属构件的方法，在该金属构件中，增大了通过对接焊接而接合的板之间的对接部分的接合强度而无需增加板的对接部分的数量。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1是示出了根据实施方式1的金属构件的结构的立体图；
图2是示出了根据实施方式1的金属构件的改型示例的立体图；
图3是示出了根据实施方式2的金属构件的结构的立体图；
图4是示出了制造根据实施方式2的金属构件的方法的流程图；
图5是示出了制造根据实施方式2的金属构件的方法的示意图；
图6是示出了制造根据实施方式2的金属构件的方法的示意图；
图7是示出了制造根据实施方式2的金属构件的方法的示意图；
图8是示出了制造根据实施方式2的金属构件的方法的示意图；
图9是示意性地示出了将根据比较示例的金属构件从弯曲模取出之前的状态的立体图；
图10是沿图9的线X-X截取的截面图；
图11是示意性地示出了将根据实施方式2的金属构件从弯曲模取出之前的状态的立体图；
图12是沿图11的线XII-XII截取的截面图；
图13是示出了涉及本发明要解决的问题的金属构件的立体图；以及
图14是示出了涉及本发明要解决的问题的金属构件的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述应用本发明的具体实施方式。然而，本发明不限于以下实施方式。为了使说明清楚，以下说明和附图被适当地简化。
实施方式1
首先，将参照图1描述根据实施方式1的金属构件的结构。图1是示出了根据实施方式1的金属构件1的结构的立体图。提供图1所示的右手xyz坐标系以便于描述部件之间的位置关系。
如图1所示，通过使第一板2和第二板3在至少一个对接部分S1处彼此邻接并且将第一板2和第二板3焊接在一起而获得金属构件1。在此，第一板2和第二板3例如由诸如铝、铁、不锈钢、钛或镁的基体金属形成。
在对接部分S1中，第一板2和第二板3之间的焊接边界线L1的第一端P1到第二端P2的长度大于连接焊接边界线L1的第一端P1和第二端P2的直线L2的长度。具体地，焊接边界线L1例如是在相对于直线L2的一侧与另一侧之间波动的波形曲线。
如上所述，在对彼此邻接的板进行对接焊接时，通过增加焊接边界线的长度使其比连接焊接边界线的第一端和第二端的直线的长度更长，与焊接边界线为直线的情况相比，能够进一步增加接合部分的面积。因此，可以进一步提高接合强度。
另外，在对接焊接从焊接边界线的第一端向第二端进行的情况下，焊接部分的基体金属热膨胀。然而，由于焊接部分的外周是冷的，因此，由于焊接而热膨胀的部分在受外周压缩并收缩的方向上发生塑性变形。此外，在由于焊接而热膨胀的部分已冷却的情况下，该部分以强力拉动外周。在焊接边界线为直线的情况下，由于拉力而导致对接部分中的未焊接部分发生移位。在该部分中，彼此邻接的板的对接端面之间的距离增加。在对接端面之间的距离增加的情况下，难以焊接板。因此，更可能发生不良焊接。
另一方面，在根据实施方式的金属构件中，焊接边界线L1比连接第一端P1和第二端P2的直线L2长。因此，焊接边界线L1的切线方向的数量不是一个而是多个(图中由箭头d1、d2、d3、d4、d5表示的方向)。通过这种构造，即使在焊接部分中的基体金属发生热膨胀的情况下，也能够抑制下述情况：由于拉力而引起对接部分中的非焊接部分发生移位，使得彼此邻接的板的焊接端面之间的距离增加。如上所述，可以有效地抑制不良焊接。
改型示例1
图2是示出了根据实施方式1的金属构件1的改型示例的立体图。图2所示的右手xyz坐标系与图1所示的右手xyz坐标系相匹配。在图1所示的示例中，第一板2的厚度和第二板3的厚度彼此相同。然而，第一板2的厚度和第二板3的厚度不一定相同并且可以彼此不同。如图2所示，例如，第二板3的厚度t2可以大于第一板2的厚度t1(t2>t1)。在金属构件1中，用于所需强度相对较高的部分中的板的厚度可以相对较大，并且用于所需强度相对较低的部分中的板的厚度可以相对较小。因此，能够有效地减轻金属构件的重量。
另外，在焊接边界线为直线的情况下，在对接部分的非焊接部分中，由于焊接部分的热膨胀，因此彼此邻接的板的对接端面之间的距离增加。在对厚度不同的板进行对接焊接时，由焊接部分的热膨胀引起的未焊接部分的形变趋于变得更加显著。因此，在对厚度不同的板进行对接焊接期间焊接边界线为直线的情况下，更可能发生不良焊接。与根据该实施方式的金属构件1的情况一样，即使是在对厚度不同的板进行对接焊接期间，通过将焊接边界线L1设定为比连接第一端P1和第二端P2的直线L2长，也可以有效地抑制不良焊接。
实施方式2
弯曲构件的结构
首先，将参照图3描述根据实施方式2的金属构件11的构型。图3是示出了根据实施方式2的金属构件11的结构的立体图。金属构件11例如适用于车架。提供图3所示的右手xyz坐标系以便于描述部件之间的位置关系。如图3所示，第一板12和第二板13彼此邻接并且在第一对接部分S2和第二对接部分S3处焊接在一起。即，第一板12和第二板13在两个对接部分处被焊接。在此，第一板12和第二板13例如由诸如铝、铁、不锈钢、钛或镁的基体金属形成。
在第一对接部分S2中，第一板12和第二板13之间的焊接边界线被设定为第一焊接边界线L11。另外，在第二对接部分S3中，第一板12和第二板13之间的焊接边界线被设定为第二焊接边界线L13。第一焊接边界线L11和第二焊接边界线L13通过曲线部分L12彼此连接。
从第一焊接边界线L11的第一端P11到第二端P12的长度比连接第一焊接边界线L11的第一端P11和第二端P12的直线L14长。另外，第二焊接边界线L13是沿着第二板13的表面将第二焊接边界线L13的第一端P13和第二端P14彼此连接的最短线。第一焊接边界线L11的相对于曲线部分L12的相反端(第一焊接边界线L11的第二端P12)存在于第一板12和第二板13的边缘处。另外，第二焊接边界线L13的相对于曲线部分L12的相反端(第二焊接边界线L13的第二端P14)存在于第一板12和第二板13的边缘处。
如上所述，在对第一板12和第二板13进行对接焊接期间，通过将从第一焊接边界线L11的第一端P11到第二端P12的长度设定为比连接第一焊接边界线L11的第一端P11和第二端P12的直线L14长，与焊接边界线为直线的情况相比，能够进一步增加接合部分的面积。因此，可以进一步提高接合强度。另外，如上文实施方式1中所述，还可以有效地抑制由焊接部分中的基体金属的热膨胀引起的不良焊接。
金属构件11包括弯曲部分16，弯曲部分16具有垂直于第二焊接边界线L13的弯曲线L15。第一焊接边界线L11和曲线部分L12相对于弯曲线L15位于同一侧。在如上所述构造的金属构件11的情况下，如下文所描述的，可以在弯曲步骤之后从弯曲模取出作为最终产品的金属构件11，而不会在弯曲部分16与弯曲模之间产生干涉。
第一板12的厚度和第二板13的厚度可以彼此不同。例如，第二板13的厚度t2可以大于第一板12的厚度t1(t2>t1)。在金属构件11中，用于所需强度相对较高的部分中的板的厚度可以相对较大，并且用于所需强度相对较低的部分中的板的厚度可以相对较小。因此，可以有效地减轻金属构件的重量。即，可以提供具有足够的接合强度和减轻的重量的金属构件。
制造弯曲构件的方法
将参照图4至图8来描述制造根据实施方式2的金属构件11的方法。图4是示出了制造根据实施方式2的金属构件11的方法的流程图。图5至图8是示出了制造根据实施方式2的金属构件11的方法的示意图。图5至图8所示的右手xyz坐标系与图3所示的右手xyz坐标系相匹配。
如图4和图5所示，首先，切割作为构成金属构件11的材料的第一板12和第二板13(步骤S101)。接下来，如图4和图6所示，将第一板12和第二板13设置为在第一对接部分S2和第二对接部分S3处彼此邻接(步骤S102)。
接下来，如图4和图7所示，将第一板12和第二板13在相应的对接部分处焊接在一起以形成中间产品(步骤S103)。在此，焊接方法没有特别限制，从抑制热应变的角度来看，优选使用激光焊接。如图4和图8所示，步骤S103中形成的中间产品10通过按压而弯曲(步骤S104)。即，如图8所示，中间产品10设置在弯曲模20中，并且沿预定的弯曲线L15弯曲。
如图7所示，在中间产品10中，第一板12和第二板13之间的在第一对接部分S2处的焊接边界线被设定为第一焊接边界线L11，并且第一板12和第二板13之间的在第二对接部分S3处的焊接边界线被设定为第二焊接边界线L13。第一焊接边界线L11和第二焊接边界线L13通过曲线部分L12彼此连接。从第一焊接边界线L11的第一端P11到第二端P12的长度比连接第一焊接边界线L11的第一端P11和第二端P12的直线L14长。另外，第二焊接边界线L13是沿着第二板13的表面将第二焊接边界线L13的第一端P13和第二端P14彼此连接的最短线。此外，弯曲线L15垂直于第二焊接边界线L13。
在图4所示的进行弯曲的步骤S104中，中间产品10(参照图8)在弯曲模20中设置成使得第二焊接边界线L13与将弯曲后的最终产品从弯曲模20中移除时所沿的方向平行，并且第一焊接边界线L11和曲线部分L12相对于弯曲线L15位于同一侧。由此，可以制得根据实施方式2的金属构件。
下面将描述在将中间产品10在弯曲模20中设置成使得第一焊接边界线L11和曲线部分L12相对于弯曲线L15位于同一侧的情况下获得的效果。
图9是示意性地示出了将根据比较示例的金属构件111从弯曲模120取出之前的状态的立体图。图9所示的右手xyz坐标系与图3所示的右手xyz坐标系相匹配。图10是沿图9的线X-X截取的截面图。如图9所示，弯曲线L15与曲线部分L12交叉。因此，如图10所示，在金属构件111的弯曲部分16上形成有突起D1。因此，在从弯曲模120取出作为最终产品的金属构件111的情况下，金属构件111在弯曲部分16的突起D1处与弯曲模120产生干涉。
图11是示意性地示出了将根据实施方式2的金属构件11从弯曲模20取出之前的状态的立体图。图11所示的右手xyz坐标系与图3所示的右手xyz坐标系相匹配。图12是沿图11的线XII-XII截取的截面图。如图11所示，在金属构件11中，第一焊接边界线L11和曲线部分L12相对于弯曲线L15位于同一侧。因此，如图12所示，不像根据对比示例的金属构件111那样，在金属构件11中，在弯曲部分16上不形成突起D1。因此，在从弯曲模20取出作为最终产品的金属构件11的情况下，金属构件11不会在弯曲部分16中与弯曲模20产生干涉。即，可以在弯曲后从弯曲模20取出作为最终产品的金属构件11，而不会在弯曲部分16与弯曲模20之间产生干涉。
本发明不限于上述实施方式，并且可以在不背离本发明的范围内适当地改变实施方式。
Claims (8)
1.一种金属构件，其特征在于，包括：
第一板；以及
第二板，所述第二板在至少一个对接部分处邻接并焊接至所述第一板，
其中，在所述对接部分中，所述第一板与所述第二板之间的焊接边界线的第一端到第二端的长度比将所述焊接边界线的所述第一端连接至所述第二端的直线的长度长。
2.根据权利要求1所述的金属构件，其特征在于，所述第一板的厚度和所述第二板的厚度彼此不同。
3.根据权利要求1或2所述的金属构件，其特征在于：
所述至少一个对接部分包括第一对接部分、第二对接部分和曲线部分，在所述至少一个对接部分中，所述第一板和所述第二板彼此邻接并且焊接至彼此；
在所述第一对接部分中存在有所述第一板与所述第二板之间的第一焊接边界线；
在所述第二对接部分中存在有所述第一板与所述第二板之间的第二焊接边界线；
所述曲线部分设置在所述第一对接部分与所述第二对接部分之间并且将所述第一对接部分和所述第二对接部分彼此连接；
从所述第一焊接边界线的第一端到所述第一焊接边界线的第二端的长度比连接所述第一焊接边界线的第一端和所述第一焊接边界线的第二端的直线的长度长；并且
所述第二焊接边界线是沿着所述第二板的表面将所述第二焊接边界线的第一端和所述第二焊接边界线的第二端彼此连接的最短线。
4.根据权利要求3所述的金属构件，其特征在于：
所述第二对接部分包括弯曲部分，所述弯曲部分具有垂直于所述第二焊接边界线的弯曲线；并且
所述第一焊接边界线和所述曲线部分相对于所述弯曲线位于同一侧。
5.根据权利要求3或4所述的金属构件，其特征在于：
所述第一焊接边界线的相对于所述曲线部分的相反端存在于所述第一板和所述第二板的边缘处；并且
所述第二焊接边界线的相对于所述曲线部分的相反端存在于所述第一板和所述第二板的边缘处。
6.一种制造金属构件的方法，所述方法的特征在于包括：
制备第一板和第二板；以及
使所述第一板和所述第二板在至少一个对接部分处彼此邻接并且将所述第一板和所述第二板焊接在一起，
其中，在所述对接部分中，所述第一板与所述第二板之间的焊接边界线的第一端到第二端的长度比将所述焊接边界线的所述第一端连接至所述第二端的直线的长度长。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一板的厚度和所述第二板的厚度彼此不同。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：
在所述焊接步骤中，使所述第一板和所述第二板在第一对接部分和第二对接部分处彼此邻接并且焊接至彼此以形成中间产品；
所述方法还包括使在所述焊接步骤中形成的所述中间产品弯曲；
所述中间产品包括
处于所述第一对接部分中的所述第一板与所述第二板之间的第一焊接边界线，
处于所述第二对接部分中的所述第一板与所述第二板之间的第二焊接边界线，以及
曲线部分，所述曲线部分设置在所述第一对接部分与所述第二对接部分之间并且将所述第一对接部分和所述第二对接部分彼此连接；
使从所述第一焊接边界线的第一端到所述第一焊接边界线的第二端的长度比连接所述第一焊接边界线的第一端和所述第一焊接边界线的第二端的直线的长度长；
使所述第二焊接边界线是沿着所述第二板的表面将所述第二焊接边界线的第一端和所述第二焊接边界线的第二端彼此连接的最短线；并且
在所述弯曲步骤中，将所述中间产品在弯曲模中布置成使得所述第二焊接边界线与弯曲线彼此垂直并且使得所述第二焊接边界线与将通过弯曲所述中间产品而获得的最终产品从所述弯曲模中移除时所沿的方向平行，并且使所述第一焊接边界线和所述曲线部分相对于所述弯曲线位于同一侧。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017121457A JP6819479B2 (ja) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 金属部材及びその製造方法 |
| JP2017-121457 | 2017-06-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109093272A true CN109093272A (zh) | 2018-12-28 |
| CN109093272B CN109093272B (zh) | 2021-10-15 |
Family
ID=62152385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810631703.2A Active CN109093272B (zh) | 2017-06-21 | 2018-06-19 | 金属构件以及制造该金属构件的方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11364569B2 (zh) |
| EP (1) | EP3417983B1 (zh) |
| JP (1) | JP6819479B2 (zh) |
| CN (1) | CN109093272B (zh) |
| BR (1) | BR102018012789B1 (zh) |
| RU (1) | RU2692137C1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022122721A (ja) * | 2021-02-10 | 2022-08-23 | 三菱重工業株式会社 | 溶接物製造方法、溶接物及び溶接物補修方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0813929A1 (de) * | 1996-06-21 | 1997-12-29 | Hoesch Platinen GmbH | Verfahren zum Herstellen geschweisster Stahlblechplatinen |
| US20070148488A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Andreas Gutermuth | Flat bar strip and metal profile part |
| CN101670812A (zh) * | 2008-08-30 | 2010-03-17 | 通用汽车环球科技运作公司 | 非线性焊接板和减轻重量的方法 |
| CN201824062U (zh) * | 2010-10-13 | 2011-05-11 | 河南省电力勘测设计院 | 空间曲线对接焊缝的钢管 |
| CZ2011276A3 (cs) * | 2010-05-14 | 2012-01-18 | Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh | Zpusob k výrobe tvarové soucásti |
| CN102386360A (zh) * | 2010-08-27 | 2012-03-21 | 罗伯特·博世有限公司 | 接合体和制造接合体的方法 |
Family Cites Families (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1450935A (en) * | 1918-12-12 | 1923-04-10 | Air Reduction | Permanent joint in fabricated form and method of maxing the same |
| SU362674A1 (ru) | 1971-05-24 | 1972-12-30 | Способ соединения листовых деталей | |
| US4336441A (en) * | 1978-10-27 | 1982-06-22 | Kobe Steel, Ltd. | Welding process |
| US4345360A (en) * | 1980-07-10 | 1982-08-24 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Method of forming a metal wheel |
| DK165283C (da) * | 1983-04-20 | 1993-03-22 | British Shipbuilders Eng | Fremgangsmaade ved laserstraalesvejsning |
| US4935029A (en) * | 1987-06-22 | 1990-06-19 | Matsutani Seisakusho Co., Ltd. | Surgical needle |
| DK173850B1 (da) | 1992-02-25 | 2001-12-27 | Inst Produktudvikling | Fremgangsmåde til nøjagtig samling af to pladedele |
| CA2108761A1 (en) * | 1992-10-23 | 1994-04-24 | Koichi Haruta | Method and apparatus for welding material by laser beam |
| JPH07178417A (ja) | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法 |
| US5603853A (en) * | 1995-02-28 | 1997-02-18 | The Twentyfirst Century Corporation | Method of high energy density radiation beam lap welding |
| US5595670A (en) * | 1995-04-17 | 1997-01-21 | The Twentyfirst Century Corporation | Method of high speed high power welding |
| US5925268A (en) * | 1996-06-06 | 1999-07-20 | Engauge Inc. | Laser welding apparatus employing a tilting mechanism and seam follower |
| JP3044198B2 (ja) * | 1997-03-18 | 2000-05-22 | 日本原子力研究所 | 核融合装置用真空容器 |
| JP3070735B2 (ja) * | 1997-07-23 | 2000-07-31 | 株式会社日立製作所 | 摩擦攪拌接合方法 |
| US6336583B1 (en) * | 1999-03-23 | 2002-01-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Welding process and welded joints |
| DE19930931A1 (de) * | 1999-07-06 | 2001-01-11 | Sgl Technik Gmbh | Schichtverbund mit geschweißter Metalleinlage |
| US7344611B2 (en) * | 1999-10-04 | 2008-03-18 | Vinyllink Llc | Method and structure for joining and sealing two components |
| KR100419368B1 (ko) * | 2000-01-12 | 2004-03-04 | 가부시키가이샤 아크리에이토 | 철골구조물의 일측용접방법 |
| US6908295B2 (en) * | 2000-06-16 | 2005-06-21 | Avery Dennison Corporation | Process and apparatus for embossing precise microstructures and embossing tool for making same |
| US20020104833A1 (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-08 | Automated Welding Systems Inc. | Welding head mount for robotic welding apparatus with micro adjustment capability |
| GB2372476A (en) * | 2001-02-27 | 2002-08-28 | Intelligent Engineering | Structural sandwich plate members |
| JP2003334680A (ja) * | 2002-05-22 | 2003-11-25 | Suzuki Motor Corp | 溶接方法及びこれを用いて接合された構造体 |
| DK1531961T3 (da) | 2002-07-17 | 2008-06-16 | Shell Int Research | Smedesvejsning af rör til svær belastning |
| US7373857B2 (en) * | 2002-07-29 | 2008-05-20 | William Engineering Llc | Composite metal article and method of making |
| US7374823B2 (en) * | 2003-02-28 | 2008-05-20 | Press Kogyo Co., Ltd. | Welded portion constitution and welding method |
| PT1713612E (pt) * | 2004-01-15 | 2013-05-31 | Crebocan Ag | Método e dispositivo para produzir um corpo de lata e corpo de lata |
| BR122012001404B1 (pt) * | 2004-05-18 | 2016-03-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | junta soldada a laser, painel de revestimento externo e estrutura de chassi para material rodante |
| AT500655B1 (de) * | 2004-07-27 | 2007-12-15 | Eurotechnik Ag | Mehrteilige baugruppe aus mehreren metallischen teilen |
| US8253062B2 (en) * | 2005-06-10 | 2012-08-28 | Chrysler Group Llc | System and methodology for zero-gap welding |
| US7732033B2 (en) * | 2005-08-26 | 2010-06-08 | The Curators Of The University Of Missouri | Sealants for structural member joints and methods of using same |
| US20070163121A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-19 | Shiloh Industries, Inc. | Metal frame and method for manufacturing the same |
| DE102006020000B3 (de) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Thyssenkrupp Steel Ag | Verfahren zur Herstellung von rückfederungsarmen Halbschalen |
| DE102007002856B4 (de) * | 2007-01-15 | 2012-02-09 | Edag Gmbh & Co. Kgaa | Vorrichtung zum Bördeln und Schweißen oder Löten von Bauteilen |
| US20090200359A1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-13 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Reducing sheet distortion in friction stir processing |
| JP4819183B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2011-11-24 | 新日本製鐵株式会社 | レール溶接部の冷却方法、レール溶接部の冷却装置、及びレール溶接継手 |
| WO2011038879A2 (de) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Protektorwerk Florenz Maisch Gmbh & Co. Kg | Dünnwandig kaltverformtes leichtbauprofilelement und verfahren zum herstellen eines solchen profilelements |
| WO2012036262A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | 住友金属工業株式会社 | 成形部材およびその製造方法 |
| EP2656964A4 (en) * | 2010-12-22 | 2016-05-25 | Kobe Steel Ltd | SOLIDS WELDING WELD AND WELDING MATERIAL |
| DE102011103246A1 (de) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen mittels Energiestrahlschweißens |
| DE102011055282A1 (de) | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Alstom Technology Ltd. | Verfahren zum Schweißen von dünnwandigen Rohren mittels Spitzentemperaturanlassschweißen |
| DE102012104362B4 (de) * | 2012-02-20 | 2014-07-24 | Scansonic Mi Gmbh | Verfahren zum Steppnahtschweißen einer stirnseitigen Flanschverbindung |
| BR112015024292A2 (pt) * | 2013-04-04 | 2017-07-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | membro estrutural de automóvel e método de fabricação do mesmo |
| JP6095456B2 (ja) | 2013-04-12 | 2017-03-15 | 日本車輌製造株式会社 | レーザ溶接方法およびレーザ・アークハイブリッド溶接方法 |
| DE102013110034B4 (de) * | 2013-09-12 | 2022-10-06 | Universität Stuttgart | Verfahren zum Stumpfverschweißen |
| CA2926774C (en) * | 2013-10-09 | 2018-06-26 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Crash box and method for producing the same |
| US11110547B2 (en) * | 2014-01-08 | 2021-09-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser welding method |
| JP6089323B2 (ja) * | 2014-09-26 | 2017-03-08 | 日新製鋼株式会社 | 差厚材のレーザ溶接方法 |
-
2017
- 2017-06-21 JP JP2017121457A patent/JP6819479B2/ja active Active
-
2018
- 2018-05-10 US US15/975,905 patent/US11364569B2/en active Active
- 2018-05-10 EP EP18171697.8A patent/EP3417983B1/en active Active
- 2018-05-11 RU RU2018117455A patent/RU2692137C1/ru active
- 2018-06-19 CN CN201810631703.2A patent/CN109093272B/zh active Active
- 2018-06-21 BR BR102018012789-6A patent/BR102018012789B1/pt active IP Right Grant
-
2022
- 2022-06-17 US US17/807,683 patent/US11833612B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0813929A1 (de) * | 1996-06-21 | 1997-12-29 | Hoesch Platinen GmbH | Verfahren zum Herstellen geschweisster Stahlblechplatinen |
| US20070148488A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Andreas Gutermuth | Flat bar strip and metal profile part |
| CN101670812A (zh) * | 2008-08-30 | 2010-03-17 | 通用汽车环球科技运作公司 | 非线性焊接板和减轻重量的方法 |
| CZ2011276A3 (cs) * | 2010-05-14 | 2012-01-18 | Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh | Zpusob k výrobe tvarové soucásti |
| CN102386360A (zh) * | 2010-08-27 | 2012-03-21 | 罗伯特·博世有限公司 | 接合体和制造接合体的方法 |
| CN201824062U (zh) * | 2010-10-13 | 2011-05-11 | 河南省电力勘测设计院 | 空间曲线对接焊缝的钢管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180369958A1 (en) | 2018-12-27 |
| EP3417983B1 (en) | 2021-08-04 |
| JP2019005771A (ja) | 2019-01-17 |
| BR102018012789B1 (pt) | 2023-01-10 |
| US11364569B2 (en) | 2022-06-21 |
| BR102018012789A2 (pt) | 2019-01-15 |
| US20220314368A1 (en) | 2022-10-06 |
| US11833612B2 (en) | 2023-12-05 |
| CN109093272B (zh) | 2021-10-15 |
| JP6819479B2 (ja) | 2021-01-27 |
| EP3417983A1 (en) | 2018-12-26 |
| RU2692137C1 (ru) | 2019-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3199256B1 (en) | Manufacturing method of press-formed article and press forming apparatus | |
| US8156649B2 (en) | Gas turbine hot gas component repair method | |
| US7757529B2 (en) | Method and apparatus for flat tube roll forming and flat tube formed thereby | |
| CN106181139B (zh) | 用于机动车的结构部件和制造这种部件的方法 | |
| US20090072601A1 (en) | Laser welded seat structure | |
| WO2018221601A1 (ja) | 筒状体及び筒状体の製造方法 | |
| CN109202268A (zh) | 线性摩擦焊接方法、飞机框梁焊接方法及其设备 | |
| CN109093272A (zh) | 金属构件以及制造该金属构件的方法 | |
| JP2017185497A (ja) | 溝付き金属管の製造方法 | |
| JP2008290129A (ja) | 金属部材の溶接方法 | |
| JP2017013125A (ja) | プレート状のワークを加工する方法 | |
| JP6065564B2 (ja) | スポット溶接方法 | |
| CN109894727B (zh) | 用于结合热冲压薄钢板的方法 | |
| JP2006320931A (ja) | ろう付け方法およびろう付け製品 | |
| KR102072860B1 (ko) | 플래시버트 용접을 이용한 강판의 접합 방법 | |
| KR101266256B1 (ko) | 레이저 접합방법 | |
| JP7334561B2 (ja) | 突合せ溶接方法及びその装置 | |
| US5031823A (en) | Method of obtaining effective faying surface contact in vacuum brazing | |
| CN113543928B (zh) | 用于通过应力保护槽焊与另一结构部件连接的结构部件的制造方法 | |
| JP6376968B2 (ja) | 自動車用構造部材の加工方法及び自動車用構造部材 | |
| JPH08300167A (ja) | 厚肉部を有する金属条材の製造方法 | |
| JP7377586B1 (ja) | シートフレーム用の溝状部材の接合方法 | |
| KR101077995B1 (ko) | 초음파 용접방법 | |
| JP2005319482A (ja) | 金属製マフラーシェルの製造方法 | |
| JPH1177192A (ja) | アルミ合金鋳物の通電カシメ方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |