DE3739362A1

DE3739362A1 - Method of making a joint by electrical resistance welding

Info

Publication number: DE3739362A1
Application number: DE19873739362
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Knuedel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1988-07-28

Abstract

To produce a welded joint between parts (20, 21) accessible only on one side, aligned holes (22, 23) are provided in these parts (20, 21). The holes (22, 23) are partly covered by an annular disc (24) having a receiving bore (26) for the self-locking reception of a bolt (28) which serves as a welding electrode in addition to a cylindrical electrode (30) enclosing it (Fig. 2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of the patent saying 1.

Betrachtet man den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, nämlich bei der Her stellung von Schweißverbindungen zwischen Blechteilen im Rahmen der Fertigung von Kraftfahrzeugkarosserien, so tritt häufig die Schwierigkeit auf, daß ein aus mehreren profilierten Blechteilen durch Schweißen zusammengesetzter Unter zusammenbau nach Art eines Hohlträgers mit einem anderen Karosserieteil ver schweißt werden muß. Bei einem derartigen Hohlträger ist es nicht möglich, in üblicher Weise die Schweißelektroden von beiden Seiten der zu verschweißenden Werkstücke aufzusetzen, da man in den Hohlträger mit der Schweißelektrode nicht hineinkommt.Consider the preferred application of the invention, namely in the manufacture provision of welded connections between sheet metal parts in the course of production of motor vehicle bodies, the difficulty often arises that a composed of several profiled sheet metal parts by welding sub assembly like a hollow beam with another body part ver must be welded. With such a hollow beam, it is not possible to Usually the welding electrodes from both sides of the to be welded Workpieces to be placed, since one is in the hollow beam with the welding electrode doesn't get in.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch für die Serienfertigung brauchbare billige Lösung dieses Problems zu schaffen, das heißt ein Verfah ren, das die Verbindung von Teilen, insbesondere Blechteilen, durch Widerstands schweißen auch dann zuläßt, wenn während des Schweißvorgangs die zu verbindenden Teile nur von einer Seite her zugänglich sind.The invention is based, one for series production to create a usable cheap solution to this problem, that is, a procedure ren, the connection of parts, especially sheet metal parts, by resistance welding also allows if the to be connected during the welding process Parts are only accessible from one side.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in dem Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschrei ben die Unteransprüche. The solution according to the invention consists in the method with the characteristic Features of the main claim, advantageous embodiments of the invention describe ben the subclaims.

Bei der Erfindung werden die zu verbindenden Teile also gleichsam durch einen Zugbolzen und durch Aufbringen einer Druckkraft auf die zugängliche Seite der zu verbindenden Teile mittels einer ring- oder zylinderförmigen Elektrode wäh rend des Schweißvorgangs zusammengedrückt; diese Teile dienen zugleich zur Zu bzw. Abführung des Schweißstroms.In the invention, the parts to be connected are, as it were, by one Draw bolts and by applying a compressive force to the accessible side of the parts to be connected by means of a ring-shaped or cylindrical electrode pressed together during the welding process; these parts also serve to close or dissipation of the welding current.

Der teilemäßige Mehraufwand für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschränkt sich auf die als geschlossener Ring oder auch als beispielsweise hufeisenförmiger, nicht geschlossener Ring ausgebildete Ringscheibe, da man den Bolzen nach Herausziehen und ggfs. Aufarbeiten weiterverwenden kann. Dies schließt jedoch nicht aus, daß man in Sonderfällen, das heißt dann, wenn die zu verschweißenden Teile einen vollständig geschlossenen Träger bilden sollen, nur den herausragenden Bereich des Bolzens entfernt.The partial additional effort for the application of the method according to the invention is limited to that as a closed ring or as for example horseshoe-shaped, not closed ring formed washer, as one can use the bolt after pulling it out and refurbishing it if necessary. This does not rule out, however, that in special cases, that is, when the parts to be welded should form a completely closed support, only the protruding area of the bolt is removed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 einen Querschnitt durch den seitlichen Dachbereich eines Kraftfahrzeugs wie dergibt, während Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Schweißverbindung mit den Einrichtungen zu ihrer Herstellung zeigt.The invention is explained below with reference to the drawing, FIG. 1 showing a cross section through the side roof area of a motor vehicle, while FIG. 2 shows a longitudinal section through a welded connection with the devices for its production.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, die im wesentlichen der Erläuterung der Pro blemstellung dient, so ist das Dach 1 aus den beiden Blechen 2 und 3 bei 4 sowie an weiteren, in der Figur nicht ersichtlichen Stellen durch Schweißen zusammengesetzt. Das Dach 1 soll als Unterzusammenbau mit dem einen Bestand des Seitenteils des Kraftfahrzeugs bildenden Knotenblech 5 verschweißt wer den. Infolge der hohlträgerartigen Form des Dachs 1 kann man nicht, wie bei Schweißvorgängen üblich, eine der beiden Schweißelektroden von der Obersei te des Profilblechs 3 einwirken lassen. Hier schafft die Erfindung Abhilfe.Looking first at Fig. 1, which essentially serves to explain the problem, the roof 1 is composed of the two sheets 2 and 3 at 4 and at other points not visible in the figure by welding. The roof 1 is to be welded as a sub-assembly to the gusset plate 5 which forms a part of the side part of the motor vehicle. As a result of the hollow beam-like shape of the roof 1 , it is not possible, as is customary in welding processes, to allow one of the two welding electrodes to act from the top side of the profiled sheet 3 . The invention provides a remedy here.

Betrachtet man nun Fig. 2, so sind die beiden zu verbindenden Bleche bei 20 und 21 angedeutet. Es sei angenommen, daß diese Bleche nur von unten her zu gänglich sind. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzen beide Bleche Ausnehmungen bzw. Löcher 22 und 23, von denen das letztgenann te einen kleineren Durchmesser hat als die Öffnung 22. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß diese Löcher nicht notwendigerweise kreisrund zu sein brauchen. Vor dem Verbinden des in der Figur oberen Blechs 20 mit anderen Blechen zu einem Unterzusammenbau, also beispielsweise nach Art des Dachs 1 in Fig. 1, ist auf das Blech 20 auf seine in Fig. 2 obere, später unzugäng liche Seite die Ringscheibe 24 aufgeschweißt, die das Loch 22 und später auch das Loch 23 überdeckt, so daß sie im Bereich ihrer Ringwarze 25 mit dem Mate rial des in der Figur oberen Blechs 20 verschweißt ist. Die Ringscheibe 24 be sitzt die sich in Fig. 2 nach oben leicht konisch erweiternde Öffnung 26, die zur selbsthaltenden Aufnahme des mit dem Gegenkonus 27 versehenen, nach der zugänglichen, in Fig. 2 unteren Seite des Blechpakets 20, 21 herausragenden Bolzens 28 dient. Der Bolzen 28 ist während der Durchführung des Schweißver fahrens unter Zwischenfügung des elektrisch isolierenden Zylinders 29 von der ring- oder zylinderförmigen Schweißelektrode 30 umgeben, die in Fig. 2 von unten her gegen das Blech 21 gedrückt wird.Looking now at Fig. 2, the two sheets to be connected are indicated at 20 and 21 . It is assumed that these sheets are only accessible from below. To carry out the method according to the invention, both sheets have recesses or holes 22 and 23 , of which the latter has a smaller diameter than the opening 22 . At this point it should be pointed out that these holes do not necessarily have to be circular. Before connecting the upper sheet 20 in the figure with other sheets to form a sub-assembly, for example in the manner of the roof 1 in FIG. 1, the washer 24 is welded onto the sheet 20 on its upper side which is later inaccessible in FIG. 2 , which covers the hole 22 and later also the hole 23 , so that it is welded in the region of its ring wart 25 to the mate rial of the upper plate 20 in the figure. The washer 24 be sitting in Fig. 2 upwards slightly conically widening opening 26 , which serves for the self-holding reception of the provided with the counter cone 27 , after the accessible, in Fig. 2 lower side of the laminated core 20 , 21 outstanding bolt 28 . The bolt 28 is surrounded during the execution of the welding process with the interposition of the electrically insulating cylinder 29 by the annular or cylindrical welding electrode 30 , which is pressed against the sheet 21 in FIG. 2 from below.

Der aus elektrisch leitendem Material bestehende Bolzen 28 wird während des Schweißvorgangs von einer nicht dargestellten zangenartigen Vorrichtung der Schweißeinrichtung ergriffen und in Fig. 2 nach unten gezogen, so daß die zu verschweißenden Bleche 20 und 21 zwischen der ringförmigen Elektrode 30 und der Scheibe 24 mit dem notwendigen Schweißdruck beaufschlagt werden. Sodann wird unter Ausnutzung auch des Bolzens 28 als Elektrode ein Schweißstromkreis über die innere ringförmige Schweißwarze 31 der Ringscheibe 24 geschlossen und die Schweißverbindung hergestellt.The bolt 28 made of electrically conductive material is gripped during the welding process by a pliers-like device, not shown, of the welding device and is pulled down in FIG. 2, so that the sheets 20 and 21 to be welded between the annular electrode 30 and the disk 24 with the necessary welding pressure can be applied. Then, using the bolt 28 as an electrode, a welding circuit is closed via the inner annular welding nipple 31 of the ring disk 24 and the welded connection is established.

Schon während des Abkühlens der Schweißverbindung wird die Zugkraft auf den Bolzen 28 in Richtung nach unten so weit vergrößert, daß er aus der konischen Öffnung 26 der Ringscheibe 24 herausgezogen wird.Even while the welded joint is cooling, the tensile force on the bolt 28 is increased in the downward direction to such an extent that it is pulled out of the conical opening 26 of the annular disk 24 .

In Fig. 1 sind bei 6 zwei Ringscheiben gezeichnet.In Fig. 1 two ring disks are drawn at 6 .

Mit der Erfindung ist also ein einfach und billig auch in Großserien anwend bares Verfahren zur Herstellung von Schweißverbindungen in den Fällen geschaf fen, in denen die zu verbindenden Teile nur von einer Seite her zugänglich sind.With the invention is therefore a simple and inexpensive application even in large series bares process for the production of welded joints in the cases fen in which the parts to be connected are only accessible from one side are.

Claims

1. A method for producing an electrical resistance welded connection between two parts, in particular sheets, which are only accessible from one side, characterized in that both parts ( 20 , 21 ) at the connection point provided with overlapping holes ( 22 , 23 ) be that on the later inaccessible side one of the two parts ( 20 ) on its side facing this surface a hole ( 22 ) at least partially encompassing washer ( 24 ) is welded, which later the hole ( 23 ) in the takes up another part ( 21 ) with bolts ( 28 ) made of electrically conductive material which pass through play and carries at least one welding nipple ( 31 ) running within the hole ( 22 ) in one part ( 20 ), that the parts ( 20 , 21 ) are brought into their connecting position, in which the welding nipple ( 31 ) rests on the other part ( 31 ), and over the bolt ( 28 ) and a surrounding, on the other part ( 21 ) resting ring electrode ( 30 ) with the generation of a contact force between the welding nipple ( 31 ) and other part ( 21 ) welding current is supplied or removed, and that the bolt ( 28 ) is removed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the bolt ( 28 ) is pulled out.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an electrically insulating cylinder ( 29 ) is arranged between the bolt ( 28 ) and the ring electrode ( 30 ).