JP2002059275A - Method for manufacturing structure - Google Patents

Method for manufacturing structure

Info

Publication number
JP2002059275A
JP2002059275A JP2001157473A JP2001157473A JP2002059275A JP 2002059275 A JP2002059275 A JP 2002059275A JP 2001157473 A JP2001157473 A JP 2001157473A JP 2001157473 A JP2001157473 A JP 2001157473A JP 2002059275 A JP2002059275 A JP 2002059275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotary tool
welding
friction stir
stir welding
extruded
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.)
Pending
Application number
JP2001157473A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakuni Esumi
昌邦 江角
Kazunari Fukuyori
一成 福寄
Akihiro Sato
章弘 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Kasado Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Kasado Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Kasado Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2001157473A priority Critical patent/JP2002059275A/en
Publication of JP2002059275A publication Critical patent/JP2002059275A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To excellently perform friction-agitation welding simultaneously along a plurality of rows of welding lines even when some parts unnecessary for the friction-agitation welding coexist. SOLUTION: Rotary tools 340A and 340B are set corresponding to two welding lines. At the part where the welding is performed along two welding lines, the two rotary tools are inserted into a welding part, and simultaneously moved. At the position P1 of a window 210, the rotary tool 430A is retreated from the welding part to stop the friction-agitation welding. The rotary tool 340B continues the friction-agitation welding. At the position P4, the rotary tool 340A is lowered and is inserted into a predetermined position, then the lowering is stopped.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は摩擦攪拌接合方法に
よる構造体の製作方法に関し、例えば、鉄道車両の車体
の製作に好適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a structure by a friction stir welding method, and is suitable, for example, for manufacturing a vehicle body of a railway vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】摩擦攪拌接合方法は、接合部に挿入した
丸棒(回転工具という。)を回転させながら接合線に沿
って移動させ、接合部を発熱、軟化させ、塑性流動さ
せ、固相接合する方法である。回転工具は、接合部の挿
入する小径部と、外部に位置する大径部とからなる。小
径部と大径部は同軸である。小径部と大径部との境は接
合部に若干挿入されている。回転工具は接合の進行方向
に対して、後方に傾斜させている。
2. Description of the Related Art In a friction stir welding method, a round bar (referred to as a rotary tool) inserted into a joint is moved along a joining line while rotating, so that the joint is heated, softened, plastically fluidized, and solid-phased. It is a joining method. The rotary tool has a small-diameter portion into which the joint is inserted, and a large-diameter portion located outside. The small diameter part and the large diameter part are coaxial. The boundary between the small diameter portion and the large diameter portion is slightly inserted into the joint. The rotary tool is tilted backward with respect to the direction of joining.

【0003】鉄道車両の車体は複数の押し出し形材を摩
擦攪拌接合して構成している。押し出し形材の長手方向
を車体の長手方向に向けている。押し出し形材の幅方向
を車体の周方向に沿って並べている。このようにして構
成した車体の側面には窓などの開口が空いている。
[0003] The body of a railway vehicle is constructed by friction stir welding a plurality of extruded members. The longitudinal direction of the extruded profile is oriented in the longitudinal direction of the vehicle body. The width direction of the extruded members is arranged along the circumferential direction of the vehicle body. An opening such as a window is vacant on the side surface of the vehicle body thus configured.

【0004】これは特開平09−309164号公報
(EP0797043A2)に示されている。
[0004] This is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-309164 (EP0797043A2).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】車体の1つの窓の高さ
は1つの押し出し形材の幅よりも大きいので、2つない
し3つの押し出し形材の中に窓が構成される。このた
め、実質的に窓に沿った切り欠きを設けた押し出し形材
を並べて、接合する。
Since the height of one window of the vehicle body is greater than the width of one extruded profile, the windows are formed in two or three extruded profiles. For this purpose, extruded profiles provided with cutouts substantially along the windows are arranged and joined.

【0006】この車体の摩擦攪拌接合装置は、複数の押
し出し形材を載せるベッドと、複数の回転工具を吊下げ
た走行体からなる。走行体によって複数の回転体を移動
させ、複数の押し この車体の摩擦攪拌接合装置は、複
数の押し出し形材を載せるベッドと、複数の回転工具を
吊下げた走行体とからなる。走行体によって複数の回転
体を移動させ、複数の押し出し形材を同時に接合するよ
うにしている。
The friction stir welding apparatus for a vehicle body includes a bed on which a plurality of extruded members are placed, and a traveling body on which a plurality of rotating tools are suspended. A plurality of rotating bodies are moved by a traveling body, and a plurality of pushers. This friction stir welding apparatus for a vehicle body includes a bed on which a plurality of extruded members are placed, and a traveling body on which a plurality of rotating tools are suspended. A plurality of rotating bodies are moved by the traveling body, and a plurality of extruded members are simultaneously joined.

【0007】走行体から吊下げた複数の回転工具で同時
に接合する場合において、第1の回転工具が窓の位置に
いたると、その回転工具は押し出し形材から退避させて
摩擦攪拌接合を停止する。窓のない部分を接合する第2
の回転工具はそのまま摩擦攪拌接合を継続する。窓の他
端の位置まで回転工具が移動すると、第1の回転工具を
接合部に挿入して摩擦攪拌接合を再開する。
In a case where a plurality of rotating tools suspended from a traveling body are simultaneously joined, when the first rotating tool reaches the position of the window, the first rotating tool is retracted from the extruded member to stop friction stir welding. . The second to join the parts without windows
The rotary tool continues friction stir welding. When the rotary tool has moved to the position at the other end of the window, the first rotary tool is inserted into the joint and friction stir welding is resumed.

【0008】本発明の目的は、このような場合におい
て、短時間に良好な摩擦攪拌接合が行われるようにする
ことにある。
An object of the present invention is to provide a good friction stir welding in a short time in such a case.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、2つの接
合線に対してそれぞれ回転工具を挿入した状態で、被接
合部材に対して前記それぞれの回転工具を相対的に移動
させて摩擦攪拌接合を開始し、次に、前記それぞれの回
転工具が前記移動の途中の第1の位置において、前記一
方の回転工具が前記被接合部材から離れるように後退を
開始し、次に、前記それぞれの回転工具が前記移動の途
中であって、前記一方の回転工具の接合線の始端の溶接
部を越えた第2の位置において、前記一方の回転工具
を、前記移動と回転を行いながら前記被接合部材への挿
入を開始し、次に、前記一方の回転工具が所定位置に挿
入されることによってその挿入深さを実質的に保持する
こと、によって達成できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to move a rotary tool relative to a member to be welded in a state where the rotary tool is inserted into each of two joining lines, and to perform friction stirring. Starting the joining, and then, at the first position where the respective rotating tools are in the middle of the movement, the one rotating tool starts retreating away from the member to be joined; While the rotating tool is in the middle of the movement and at a second position beyond the welded portion at the beginning of the joining line of the one rotating tool, the one rotating tool is moved and rotated while This can be achieved by initiating insertion into the member and then substantially retaining its insertion depth by inserting said one rotary tool into position.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1から図4
により説明する。構造体として車両の例である。車体
は、側面を構成する側構体201、屋根を構成する屋根
構体202、床を構成する台枠203、長手方向の端部
を構成する妻構体204からなる。側構体201、屋根
構体202、台枠203は、それぞれ複数の押し出し形
材を接合して構成している。押し出し形材の長手方向を
車体の長手方向にしている。押し出し形材はアルミニウ
ム合金製の中空形材である。
1 to 4 show an embodiment of the present invention.
This will be described below. It is an example of a vehicle as a structure. The vehicle body includes a side structure 201 forming a side surface, a roof structure 202 forming a roof, an underframe 203 forming a floor, and an end structure 204 forming an end in a longitudinal direction. The side structure 201, the roof structure 202, and the underframe 203 are each formed by joining a plurality of extruded members. The longitudinal direction of the extruded profile is set to the longitudinal direction of the vehicle body. The extruded profile is a hollow profile made of an aluminum alloy.

【0011】側構体201は、押し出し形材10、2
0、30、40からなる。押し出し形材20、30の中
に窓210がある。側構体201の出入り口220は押
し出し形材10、20、30、40の中にある。出入り
口220には、押し出し形材10、20、30、40を
接合した後、枠を溶接することが多い。窓210も同様
である。出入り口220の押し出し形材10、20、3
0は途中を切断している。
The side structure 201 includes extruded members 10, 2
It consists of 0, 30, and 40. There is a window 210 in the extruded profiles 20,30. The entrance 220 of the side structure 201 is in the extruded profiles 10, 20, 30, 40. After joining the extruded members 10, 20, 30, and 40 to the entrance 220, the frame is often welded. The window 210 is similar. Extruded profiles 10, 20, 3 at doorway 220
0 is cut off in the middle.

【0012】この側構体201は4つの押し出し形材か
らなるが、中空の押し出し形材の場合はさらに多数の押
し出し形材から構成される。また、窓210は3つの押
し出し形材で構成されることがある。この場合、中央の
押し出し形材は途中を切断したものになる。
The side structure 201 is composed of four extruded members. In the case of a hollow extruded member, the extruded members are composed of a larger number of extruded members. Also, window 210 may be comprised of three extruded members. In this case, the central extruded section is cut in the middle.

【0013】側構体201の押し出し形材の構成につい
て説明する。ここでは押し出し形材20、30について
説明する。他の形材10、40も同様である。押し出し
形材20、30は中空形材である。中空形材20、30
は、2枚の面板21、22、31、32と、両者を接続
するものであってトラス状に配置した複数のリブ23、
33と、中空形材の幅方向の端部(接合部)において2
つの面板を接続する支え板24、34と、からなる。
The configuration of the extruded member of the side structure 201 will be described. Here, the extruded members 20 and 30 will be described. The same applies to the other profiles 10 and 40. The extruded sections 20, 30 are hollow sections. Hollow profiles 20, 30
Are two face plates 21, 22, 31, 32, and a plurality of ribs 23 for connecting the two,
33 and 2 at the end (joint) in the width direction of the hollow profile.
And support plates 24 and 34 for connecting the two face plates.

【0014】面板21、22、31、32の幅方向の端
部(接合部)には面板の外側に突出する凸部25、35
を有する。中空形材30の幅方向の端部には相手方の中
空形材20に向けて突出する突出片36、36がある。
突出片36、36は中空形材20の面板21、22の間
に入っている。中空形材20の面板21、22の端部が
突出片36、36に載る。突出片36は回転工具340
の挿入力を支える座になる。
Convex portions 25, 35 protruding outside the face plates are provided at ends (joined portions) in the width direction of the face plates 21, 22, 31, 32.
Having. At the end in the width direction of the hollow profile 30, there are protruding pieces 36, 36 protruding toward the other hollow profile 20.
The projecting pieces 36, 36 are interposed between the face plates 21, 22 of the hollow profile 20. The ends of the face plates 21, 22 of the hollow profile 20 rest on the projecting pieces 36, 36. The protruding piece 36 is a rotary tool 340
It becomes a seat that supports the insertion force of

【0015】凸部25と凸部35の幅は同一である。凸
部25に対向する凸部35の端面は支え板34の板厚の
幅内にある。2つの凸部25、35の中心に摩擦攪拌接
合装置330の回転工具340の回転軸心を位置させ
る。
The widths of the convex portions 25 and 35 are the same. The end face of the convex portion 35 facing the convex portion 25 is within the width of the thickness of the support plate 34. The rotation axis of the rotary tool 340 of the friction stir welding device 330 is positioned at the center of the two convex portions 25 and 35.

【0016】側構体201を構成する押し出し形材1
0、20、30、40は摩擦攪拌接合設備300のベッ
ド310に載せられ、固定されている。複数の押し出し
形材の上方を走行体320が走行する。走行体320は
ベッド310の両側のレール329を走行する。走行体
320のガーダ321には3つの摩擦攪拌接合装置33
0を吊下げている。摩擦攪拌接合装置330は下端に回
転工具340を吊下げている。それぞれの摩擦攪拌接合
装置330は、ガーダ321に沿った走行、回転工具3
40の昇降、回転工具340の回転が単独でできる。
Extruded profile 1 constituting side structure 201
Reference numerals 0, 20, 30, and 40 are mounted on and fixed to a bed 310 of the friction stir welding apparatus 300. The traveling body 320 travels above the plurality of extruded profiles. The traveling body 320 travels on rails 329 on both sides of the bed 310. The girder 321 of the traveling body 320 has three friction stir welding devices 33.
0 is suspended. The friction stir welding apparatus 330 has a rotating tool 340 suspended from the lower end. Each of the friction stir welding devices 330 is configured to travel along the girder 321 and to rotate the rotary tool 3.
The lifting and lowering of the rotary tool 40 and the rotation of the rotary tool 340 can be performed independently.

【0017】それぞれの摩擦攪拌接合装置330は光学
センサを有する。光学センサは凸部25、35の頂まで
の距離を検出して、回転工具340の挿入量を所定にす
る。また、前記センサは2つの凸部25、35の幅を検
出して、その中央に回転工具340の軸心を一致させ
る。
Each friction stir welding apparatus 330 has an optical sensor. The optical sensor detects the distance to the tops of the projections 25 and 35 and sets the insertion amount of the rotary tool 340 to a predetermined value. Further, the sensor detects the width of the two convex portions 25 and 35, and makes the axis of the rotary tool 340 coincide with the center thereof.

【0018】窓210が設けられる押し出し形材20、
30には予め窓の位置に実質的に窓の形状の開口(切り
欠き)を設けている。これは押し出し形材20、30を
切削して設ける。
An extruded section 20 provided with a window 210;
An opening (notch) substantially in the shape of a window is provided in advance at the position of the window in the window 30. This is provided by cutting the extruded members 20, 30.

【0019】出入り口220が設けられる押し出し形材
10、20、30は切断されて、出入り口の間隔で配置
される。出入り口220の上端を構成する押し出し形材
40には予め実質的に出入り口の形状の開口(切り欠
き)を設けている。これは押し出し形材40を切削して
設ける。
The extruded profiles 10, 20, 30 provided with the entrance 220 are cut and arranged at intervals of the entrance. The extruded profile 40 constituting the upper end of the entrance 220 is provided with an opening (notch) substantially in the shape of the entrance in advance. This is provided by cutting the extruded profile 40.

【0020】窓210の切り欠きについて説明する。押
し出し形材20、30の接合部は、窓210内に接合線
の始端、終端を有するようにしている。このため、接合
線の近傍の押し出し形材20、30は窓210内に突出
する片28、38、29、39を残して切削している。
片28、38、29、39の幅は支え板24、34、凸
部25、35を有する大きさである。
The notch of the window 210 will be described. The joint between the extruded members 20 and 30 has a start and end of a joint line in the window 210. For this reason, the extruded members 20 and 30 near the joining line are cut while leaving pieces 28, 38, 29 and 39 protruding into the window 210.
The width of the pieces 28, 38, 29, 39 is a size having the support plates 24, 34 and the convex portions 25, 35.

【0021】出入り口220を構成する切り欠きも同様
である。押し出し形材10、20、30、40のそれぞ
れに片を残して切削している。なお、側構体201の長
手方向の両端にもそれぞれ前記片を有する。
The notch forming the entrance 220 is the same. Extruded sections 10, 20, 30, and 40 are cut leaving pieces. The above-mentioned pieces are also provided at both ends of the side structure 201 in the longitudinal direction.

【0022】中空形材10、20、30、40はベッド
310に載せられて、ベッド310に治具で固定されて
いる。固定したならば、中空形材10、20、30、4
0のそれぞれの突き合わせ部の凸部25、35を接合線
に沿って間欠的にアーク溶接によって仮止めする。接合
線の始端、終端の片28、38、29、39の最端部は
アーク溶接によって仮止めする。Wは仮止め溶接を示し
ている。特に、始端の仮止め溶接Wは、凸部25、35
の上面と、中空形材の長手方向の最端部の面に行ってい
る。この最端部の面の仮止め溶接Wの範囲は凸部25、
35の上面から突出片36までの範囲である。仮止め溶
接WはV形開先を設けないで、すなわち、I形開先で行
っている。
The hollow members 10, 20, 30, and 40 are placed on a bed 310 and fixed to the bed 310 with a jig. Once fixed, hollow profiles 10, 20, 30, 4
The protrusions 25 and 35 of the respective butting portions 0 are temporarily fixed intermittently along the joining line by arc welding. The extreme ends of the start and end pieces 28, 38, 29, and 39 of the joining line are temporarily fixed by arc welding. W indicates temporary fixing welding. In particular, the temporary fixing weld W at the start end is
And the surface at the end of the hollow profile in the longitudinal direction. The range of the temporary welding W on the endmost surface is the convex portion 25,
The range is from the upper surface of 35 to the projecting piece 36. The temporary fixing welding W is performed without providing a V-shaped groove, that is, an I-shaped groove.

【0023】ベッド310の上面は車体の側面に沿って
円弧状である。中空形材の幅方向の固定(連結)は仮止
め溶接Wで行っているので、所定の円弧状の固定(連
結)ができる。
The upper surface of the bed 310 has an arc shape along the side surface of the vehicle body. Since the fixing (connection) of the hollow profile in the width direction is performed by the temporary fixing welding W, the predetermined arc-shaped fixing (connection) can be performed.

【0024】この状態で、中空形材の長手方向の一端か
ら摩擦攪拌接合を開始する。接合線の開始端の片の凸部
25、35にそれぞれの回転工具340を回転させなが
ら下降させ、挿入する。挿入位置は片の端部の仮止め溶
接Wの位置よりも接合線の終端側である。挿入位置は図
1の回転工具340Aの位置P4またはP5であるとい
える。
In this state, friction stir welding is started from one end in the longitudinal direction of the hollow profile. The rotating tools 340 are lowered and inserted into the convex portions 25 and 35 at the start end of the joining line while rotating. The insertion position is closer to the end of the joining line than the position of the temporary welding W at the end of the piece. The insertion position can be said to be the position P4 or P5 of the rotary tool 340A in FIG.

【0025】回転工具340の小径部341の先端は突
出片36の上面に達するまで挿入する。回転工具340
の大径部342の最下端の位置は面板21、31(2
2、32)の外面と凸部25、35の頂との間である。
回転工具340の軸心の位置は2つの凸部25、35の
間である。小径部341と大径部342の軸心は同一で
ある。小径部はねじである。
The tip of the small diameter portion 341 of the rotary tool 340 is inserted until it reaches the upper surface of the projecting piece 36. Rotary tool 340
The lowermost position of the large diameter portion 342 of each of the face plates 21 and 31 (2
2, 32) and the tops of the projections 25, 35.
The position of the axis of the rotary tool 340 is between the two convex portions 25 and 35. The axes of the small diameter portion 341 and the large diameter portion 342 are the same. The small diameter part is a screw.

【0026】所定深さに挿入したならば、複数の摩擦攪
拌接合装置330を有する走行体320を他端に向けて
走行を開始させ、摩擦攪拌接合を行う。
After the insertion at a predetermined depth, the traveling body 320 having a plurality of friction stir welding devices 330 is started to travel toward the other end, and friction stir welding is performed.

【0027】次に、窓210や出入り口220の周辺の
摩擦攪拌接合装置330の動作を図1によって説明す
る。ここでは窓210を対象とする。窓210がある接
合線の回転工具340を「340A」とし、窓210の
ない接合線の回転工具340を「340B」とする。回
転工具340A、340Bは同一線上にある。回転工具
340A、340Bは図1において左から右に移動す
る。
Next, the operation of the friction stir welding apparatus 330 around the window 210 and the entrance 220 will be described with reference to FIG. Here, the window 210 is targeted. The rotary tool 340 of the joining line with the window 210 is “340A”, and the rotating tool 340 of the joining line without the window 210 is “340B”. The rotary tools 340A, 340B are collinear. The rotary tools 340A and 340B move from left to right in FIG.

【0028】押し出し形材の端部からの摩擦攪拌接合が
進行して、回転工具340A、340Bが窓210の片
28、38の位置P1に達したら、回転工具340Aを
回転させながら、回転工具340Aを中空形材に対して
後退させる。すなわち、回転工具340Aを上昇させ
る。走行(移動)は継続している。このため、回転工具
340Aは徐々に上昇する。摩擦攪拌接合後、片28、
38は切断する。このため、位置P1が片28、29よ
りも上流側にある場合は接合深さが強度の点で問題のな
い位置とする。位置P1は走行体320の走行量によっ
て求める。位置P1は予め定めておく。
When the friction stir welding from the end of the extruded section proceeds and the rotary tools 340A and 340B reach the positions P1 of the pieces 28 and 38 of the window 210, the rotary tool 340A is rotated while rotating the rotary tool 340A. With respect to the hollow profile. That is, the rotary tool 340A is raised. Traveling (moving) is continuing. Therefore, the rotary tool 340A gradually rises. After friction stir welding, the piece 28,
38 cuts. Therefore, when the position P1 is on the upstream side of the pieces 28 and 29, the joining depth is set to a position where there is no problem in terms of strength. The position P1 is obtained based on the traveling amount of the traveling body 320. The position P1 is determined in advance.

【0029】窓210のない位置の回転工具340Bは
上昇させない。回転工具340Bは移動を継続してお
り、摩擦攪拌接合を継続している。
The rotary tool 340B at the position without the window 210 is not raised. The rotary tool 340B continues to move, and continues friction stir welding.

【0030】このように走行しながら回転工具340A
を上昇させるので、回転工具340A、340Bの走行
を停止しないで、回転工具340Aを中空形材20、3
0から抜くことができるので、接合のための時間を短縮
できる。
While rotating in this manner, the rotary tool 340A
, The running of the rotary tools 340A and 340B is not stopped, and the rotary tools 340A are
Since it can be removed from zero, the time for joining can be reduced.

【0031】回転工具340Aが所定位置まで上昇する
(位置P2)と、回転工具340Aの回転を停止させ
る。回転工具340Aの上昇位置は凸部25、35と干
渉しない十分な高さ位置である。回転工具340Aの小
径部341が凸部25、35から抜かれる(退避)こと
によって摩擦攪拌接合は停止する。
When the rotary tool 340A rises to a predetermined position (position P2), the rotation of the rotary tool 340A is stopped. The ascending position of the rotary tool 340A is a height position that does not interfere with the convex portions 25 and 35. The friction stir welding stops when the small diameter portion 341 of the rotary tool 340A is pulled out (retracted) from the convex portions 25 and 35.

【0032】回転工具340A、340Bが窓210の
他端、すなわち、接合部の開始端の片29、39内に達
すると、回転工具340Aを回転させながら下降させ、
所定深さまで挿入する。片29、39への回転工具34
0Aの挿入位置P4は仮止め溶接部Wよりも内側(下流
側)である。
When the rotary tools 340A and 340B reach the other end of the window 210, that is, the inside ends 29 and 39 of the joint, the rotary tool 340A is lowered while rotating.
Insert to the specified depth. Rotating tool 34 on pieces 29, 39
The insertion position P4 of 0A is inside (downstream side) of the temporarily fixed welded portion W.

【0033】回転工具340Aは下降と走行を行ってい
るので、接合深さが徐々に深くなる。回転工具340A
の挿入量が所定になると、下降を停止する(位置P
5)。これによって、定常の深さの摩擦攪拌接合が行わ
れることになる。この挿入量が定常になる位置P5は片
29、39内にする。接合後、片29、39を切断する
ためである。光学センサによって回転工具340Aの挿
入量は所定に制御される。
Since the rotary tool 340A is moving down and running, the joining depth gradually increases. Rotary tool 340A
Is stopped when the insertion amount of the
5). As a result, friction stir welding with a constant depth is performed. The position P5 at which the insertion amount becomes steady is within the pieces 29 and 39. This is for cutting the pieces 29 and 39 after joining. The insertion amount of the rotary tool 340A is controlled to a predetermined value by the optical sensor.

【0034】このように走行しながら回転工具340A
を下降させるので、回転工具340A、340Bの走行
を停止しないで、回転工具340Aを中空形材20、3
0に挿入するので、接合のための時間を短縮できる。
While rotating as described above, the rotary tool 340A
Is lowered, the traveling of the rotary tools 340A and 340B is not stopped, and the rotary tools 340A are
Since it is inserted at 0, the time for joining can be reduced.

【0035】片29、39の端部の仮止め溶接部Wより
も内側を回転工具240Aの挿入位置としているので、
仮止め溶接を切断することがなく、接合線の間隔が大き
く広がることがない。このため、良好な接合を行うこと
ができる。
Since the inside of the ends of the pieces 29 and 39 with respect to the temporarily fixed welded portion W is the insertion position of the rotary tool 240A,
The temporary welding is not cut, and the interval between the joining lines does not greatly increase. For this reason, good joining can be performed.

【0036】回転工具340の挿入位置(接合線の始
端)の2つの部材の間隔は拡大しやすいが、凸部25、
35の上面を仮止め溶接するのみでなく、片29、39
の端部を厚さ方向にも仮止め溶接している。このため、
始端を強固に結合できる。このため、始端が拡大するこ
とを容易に防止できるものである。
Although the distance between the two members at the insertion position of the rotary tool 340 (the start end of the joining line) is easy to increase, the protrusion 25,
In addition to temporarily fixing the upper surface of 35, pieces 29, 39
Is temporarily welded in the thickness direction. For this reason,
The starting end can be firmly connected. Therefore, it is possible to easily prevent the starting end from expanding.

【0037】なお、中空形材20、30の端部、すなわ
ち、回転工具340A、340Bの最初の挿入位置にも
片29、39があり、その仮止め溶接W、回転工具34
0A、340Bの挿入位置も前記回転工具340Bの場
合と同様である。このため、中空形材の上面のみを仮止
め溶接Wする場合に比べて、片の長さを短くできる。こ
のため、中空形材の長さを短くできるものである。
There are also pieces 29 and 39 at the ends of the hollow members 20 and 30, that is, at the first insertion positions of the rotary tools 340 A and 340 B.
The insertion positions of 0A and 340B are the same as in the case of the rotary tool 340B. For this reason, the length of the piece can be reduced as compared with the case where only the upper surface of the hollow section is temporarily welded W. For this reason, the length of the hollow profile can be reduced.

【0038】次の窓210の場合も同様である。また、
出入り口220における回転工具340の上昇、下降も
同様である。なお、全ての回転工具340は同一線上に
ある必要はない。
The same applies to the next window 210. Also,
The same applies to the raising and lowering of the rotary tool 340 at the entrance 220. Note that not all rotating tools 340 need be on the same line.

【0039】このようにして他端まで接合したら、複数
の中空形材からなる構造体を反転させ、前記と同様に摩
擦攪拌接合を行う。車体の外面側の凸部は切削して、面
板と同一面にする。
After joining to the other end in this way, the structure composed of a plurality of hollow members is inverted, and friction stir welding is performed in the same manner as described above. The convex portion on the outer surface side of the vehicle body is cut to be flush with the face plate.

【0040】図 の実施例は、7つの中空形材10、
20、30、40、50、60、70によって1つの側
構体201を製作する場合である。回転工具340、3
40、340は1つおきの接合線に配置される。押え装
置350、460は回転工具340に対応した位置にあ
る。まず、中空形材10と20、30と40、50と6
0の接合線を接合する。次に、中空形材20と30、4
0と50、60と70の接合線を接合する。
The embodiment shown in the figure comprises seven hollow profiles 10,
This is a case where one side structure 201 is manufactured by 20, 30, 40, 50, 60, 70. Rotary tools 340, 3
40 and 340 are arranged at every other joining line. The holding devices 350 and 460 are at positions corresponding to the rotary tool 340. First, hollow profiles 10 and 20, 30 and 40, 50 and 6
0 bonding lines are bonded. Next, the hollow members 20 and 30, 4
The joining lines of 0 and 50 and 60 and 70 are joined.

【0041】これによれば、接合線を1つおきに接合す
るので、摩擦攪拌接合装置330の間隔を大きくでき
る。このため、摩擦攪拌接合装置330を強度的に十分
な大きさにできる。
According to this, since every other joining line is joined, the interval between the friction stir welding devices 330 can be increased. Therefore, the friction stir welding apparatus 330 can be made sufficiently large in terms of strength.

【0042】本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の
各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手
段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容
易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。
The technical scope of the present invention is not limited to the language described in each claim or the language described in the section for solving the problem, and is easily replaced by those skilled in the art. It extends to a range.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、複数列の接合線を同時
に摩擦攪拌接合する場合において、被接合部材が存在し
ない部分または摩擦攪拌接合をする必要のない部分と接
合する部分とが混在する場合に、良好な摩擦攪拌接合が
得られるものである。
According to the present invention, when a plurality of rows of welding lines are simultaneously subjected to friction stir welding, a portion where there is no member to be welded or a portion which does not require friction stir welding and a portion to be joined are mixed. In this case, good friction stir welding can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の動作説明図。FIG. 1 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の摩擦攪拌接合装置の斜視
図。
FIG. 2 is a perspective view of a friction stir welding apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図3】構造体の縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a structure.

【図4】鉄道車両の車体の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a vehicle body of a railway vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、30、40:中空形材、201:側構体、
202:屋根構体、203:台枠、210:窓、30
0:摩擦攪拌接合設備、320:走行体、330:摩擦
攪拌接合装置、340、340A、340B:回転工具
10, 20, 30, 40: hollow member, 201: side structure,
202: roof structure, 203: underframe, 210: window, 30
0: friction stir welding equipment, 320: traveling body, 330: friction stir welding apparatus, 340, 340A, 340B: rotary tool

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福寄 一成 山口県下松市大字東豊井794番地 日立笠 戸機械工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 章弘 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 4E067 AA05 BG00 DA13 DC07 DD02 EA00 EB00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazunari Fukuyoro 794, Higashi-Toyoi, Katsumatsu-shi, Yamaguchi Prefecture Inside Hitachi Kasado Machine Industry Co., Ltd. (72) Inventor Akihiro Sato 7-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki No. 1 F term in Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (reference) 4E067 AA05 BG00 DA13 DC07 DD02 EA00 EB00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの接合線に対してそれぞれ回転工具
を挿入した状態で、被接合部材に対して前記それぞれの
回転工具を相対的に移動させて摩擦攪拌接合を開始し、 次に、前記それぞれの回転工具が前記移動の途中の第1
の位置において、前記一方の回転工具が前記被接合部材
から離れるように後退を開始し、 次に、前記それぞれの回転工具が前記移動の途中であっ
て、前記一方の回転工具の接合線の始端の溶接部を越え
た第2の位置において、前記一方の回転工具を、前記移
動と回転を行いながら前記被接合部材への挿入を開始
し、 次に、前記一方の回転工具が所定位置に挿入されること
によってその挿入深さを実質的に保持すること、 を特徴とする構造体の製作方法。
1. In a state where a rotary tool is inserted into each of two welding lines, the respective rotary tools are relatively moved with respect to a member to be welded to start friction stir welding. The first of the rotating tools is in the middle of the movement.
At the position, the one rotary tool starts retreating away from the member to be welded, and then, while the respective rotary tools are in the middle of the movement, the start end of the joining line of the one rotary tool At a second position beyond the welded portion, the insertion of the one rotating tool into the member to be joined is started while performing the movement and rotation. Next, the one rotating tool is inserted into a predetermined position. And substantially maintaining the insertion depth by performing the method.
【請求項2】 請求項1の構造体の製作方法において、
前記第1の位置および前記第2の位置は前記摩擦攪拌接
合後、切断して除く位置であること、を特徴とする構造
体の製作方法。
2. The method of manufacturing a structure according to claim 1, wherein
The method according to claim 1, wherein the first position and the second position are positions that are cut and removed after the friction stir welding.
JP2001157473A 2001-05-25 2001-05-25 Method for manufacturing structure Pending JP2002059275A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001157473A JP2002059275A (en) 2001-05-25 2001-05-25 Method for manufacturing structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001157473A JP2002059275A (en) 2001-05-25 2001-05-25 Method for manufacturing structure

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15113099A Division JP3459199B2 (en) 1999-05-31 1999-05-31 How to make a structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002059275A true JP2002059275A (en) 2002-02-26

Family

ID=19001329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001157473A Pending JP2002059275A (en) 2001-05-25 2001-05-25 Method for manufacturing structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002059275A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012139730A (en) * 2012-03-22 2012-07-26 Nippon Light Metal Co Ltd Welding method
JP2012139731A (en) * 2012-03-22 2012-07-26 Nippon Light Metal Co Ltd Welding method
JP2012223822A (en) * 2012-07-19 2012-11-15 Nippon Light Metal Co Ltd Joining method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012139730A (en) * 2012-03-22 2012-07-26 Nippon Light Metal Co Ltd Welding method
JP2012139731A (en) * 2012-03-22 2012-07-26 Nippon Light Metal Co Ltd Welding method
JP2012223822A (en) * 2012-07-19 2012-11-15 Nippon Light Metal Co Ltd Joining method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000343245A (en) Manufacture of structural body
US6325274B2 (en) Method of manufacture of a structural body
JP3459210B2 (en) Friction stir welding method
AU5770601A (en) Friction stir welding method, and method for manufacturing car body
JP2003164980A (en) Method for friction stir welding
JP2002316273A (en) Friction stirring and joining method
JP3751236B2 (en) Friction stir welding method
JP2000343250A (en) Production of structural body
JP3761736B2 (en) Friction stir welding method
JP3732678B2 (en) Manufacturing method of structure
JP2002059275A (en) Method for manufacturing structure
JP3732668B2 (en) Friction stir welding method
JP2000343249A (en) Production of structural body
JP3732680B2 (en) Manufacturing method of structure
JP3761735B2 (en) Friction stir welding method
JP2000343248A (en) Production of structural body
JP2002059276A (en) Manufacturing structure
JP4723081B2 (en) Manufacturing method of structure
JP2002035966A (en) Manufacturing method for structure
JP2005334970A (en) Friction stir joining method
JPH1147957A (en) Friction agitation joining method
JP3459218B2 (en) Friction stir welding method
JP3459211B2 (en) Friction stir welding profile
JP2000334580A (en) Structure and its manufacture
JP4494671B2 (en) Structure and manufacturing method thereof