JP2002239739A - Method of manufacturing metallic vessel - Google Patents

Method of manufacturing metallic vessel

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JP2002239739A
JP2002239739A JP2001040400A JP2001040400A JP2002239739A JP 2002239739 A JP2002239739 A JP 2002239739A JP 2001040400 A JP2001040400 A JP 2001040400A JP 2001040400 A JP2001040400 A JP 2001040400A JP 2002239739 A JP2002239739 A JP 2002239739A
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container
flange
flanges
manufacturing
joining
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Takanori Matsukura
孝典 松倉
Satoru Shionoya
哲 塩野谷
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method which is capable of manufacturing a metallic vessel which is made smaller in its size and weight in manufacturing of the metallic vessel by joining plural vessel members formed with flanges by roller seam welding. SOLUTION: The outer peripheral parts of the flanges 11 an 21 are subjected to roller seam welding while the outer peripheries of the flanges are restrained in view of phenomena, like excessive deformation and crack caused by receiving tensile stress in these outer peripheral parts in roller seam welding. The valve metallic vessel of a small flange width can be manufactured even if such laborious means of cutting the outer peripheral parts of the flanges after welding are not adopted. More preferably, the remaining portions 13 and 23 of the metallic plate material cut from the flanges are left as the annularly continuous portions on the outer peripheries of the flanges and the outer peripheries of the flanges are restrained by these remaining portions 13 and 23.

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、複数の容器部材を
接合して形成される金属製容器の製造方法に関し、詳し
くは、その接合方法の改良に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a metal container formed by joining a plurality of container members, and more particularly, to an improvement in the joining method.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板等の金属製板状材料を接合して形成
される容器は、種々のものが存在し、様々な分野で用い
られている。例えば、半容器(中空容器を半割にしたよ
うなもの)形状の容器部材を接合して形成されるものが
多く、図1に示すような自動車用燃料タンクも、通常、
そのように形成される。図示した自動車用燃料タンク1
は、鋼板等からプレス等によって開口部にフランジ1
1、21を有する半容器形状の容器部材10、20を成
形し、そのフランジ11、21どうしを重ね合わせ、そ
の部分を接合して中空の容器として形成されるのが一般
的である。その際のフランジ部分の接合には、ローラシ
ーム溶接が好んで用いられている。
2. Description of the Related Art There are various types of containers formed by joining metal plate-like materials such as steel plates, and they are used in various fields. For example, many are formed by joining container members in the shape of a half container (such as a half of a hollow container), and an automobile fuel tank as shown in FIG.
It is formed as such. Vehicle fuel tank 1 shown
Is a flange made of steel plate or the like at the opening by pressing or the like.
It is general that a semi-container-shaped container member 10 or 20 having 1, 21 is formed, the flanges 11 and 21 thereof are overlapped, and the portions are joined to form a hollow container. Roller seam welding is preferably used for joining the flange portions at this time.

【0003】ローラシーム溶接は、抵抗溶接の1種であ
り、上記自動車用燃料タンクの接合では、図6に示すよ
うに、回転する2つの円盤状のローラ電極41、42の
間にその重ねたフランジ11、21を通過させ、そのロ
ーラ電極41、42により板厚方向に加圧挟持しつつ通
電することで、フランジ11、21どうしが接合され
る。ローラーシーム溶接は、薄板の重ね合わせ接合に好
んで用いられ、接合強度が高く、接合部におけるシール
性にも優れるというメリットを有する。
[0003] Roller seam welding is a type of resistance welding, and in the case of joining the fuel tank for an automobile, as shown in FIG. 6, a flange overlapped between two rotating disk-shaped roller electrodes 41 and 42 is used. The flanges 11 and 21 are joined to each other by passing electricity through the roller electrodes 41 and 42 while pressing and holding the roller electrodes 41 and 42 in the thickness direction. Roller seam welding is preferably used for lap joining of thin plates, and has the advantages of high joining strength and excellent sealability at the joint.

【0004】ところが、上記自動車用燃料タンクを例に
とった場合、ローラ電極41、42が容器壁12、22
に干渉することを避けるために、その接合部となるフラ
ンジ11、21はある程度の幅が必要となる。また、溶
接時には、シームSが形成されるフランジの部分は、加
熱されることにより膨張しようとする。しかし、シーム
Sの両側によって拘束されるため、シームSには圧縮応
力が生じ、そしてその反力として、シームSの両側には
引張応力が生じる。フランジ11、21の内周部Iは容
器壁12、22により支持されているが、外周部Oはそ
ういった支持がなく、その結果、過剰な変形、遂には、
割れといった現象が発生しやすくなる。そこで、かかる
過剰な変形、割れを防止するため、フランジの外周端か
ら充分に離れた位置でローラーシーム溶接を行う必要が
ある。
However, in the case of the above-described fuel tank for automobiles, the roller electrodes 41 and 42 are connected to the container walls 12 and 22.
In order to avoid interference with the flanges, the flanges 11 and 21 serving as joints thereof need to have a certain width. At the time of welding, the portion of the flange where the seam S is formed tends to expand by being heated. However, since the seam S is constrained by both sides, a compression stress is generated in the seam S, and a tensile stress is generated as a reaction force on both sides of the seam S. The inner periphery I of the flanges 11, 21 is supported by the container walls 12, 22, while the outer periphery O is free of such support, resulting in excessive deformation and, ultimately,
Phenomena such as cracks are likely to occur. Therefore, in order to prevent such excessive deformation and cracking, it is necessary to perform roller seam welding at a position sufficiently distant from the outer peripheral end of the flange.

【0005】さらに、ローラーシーム溶接の場合は、ロ
ーラー電極によりシームSが形成される部分が板厚方向
に強く圧縮されるため、溶接時にフランジ外周部Oにか
かる引張応力は、他の溶接方法比較して、極めて大きな
ものとなる。したがって、フランジをローラーシーム溶
接して接合される金属製容器では、そのフランジをかな
り幅広く形成しなければならないという欠点を抱えてい
た。
Further, in the case of roller seam welding, since the portion where the seam S is formed by the roller electrode is strongly compressed in the thickness direction, the tensile stress applied to the outer peripheral portion O of the flange during welding is smaller than that of other welding methods. It becomes extremely large. Therefore, the metal container to which the flange is joined by roller seam welding has a disadvantage that the flange must be formed quite wide.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】フランジを幅広く形成
した場合、内容量に比較して、その分だけ容器の外形が
大きくなってしまい、また、容器が重くなってしまう。
例えば、狭いスペースに装備される自動車用燃料タンク
等の場合には、幅広く突出するフランジ部の存在によ
り、設計上の大きな制約を受けることに加え、自動車本
来の目標である軽量化も図れなくなる。
When the flange is formed wide, the outer shape of the container becomes larger and the container becomes heavier than the internal capacity.
For example, in the case of an automobile fuel tank or the like that is installed in a narrow space, the presence of a flange portion that protrudes widely imposes great restrictions on design and makes it impossible to reduce the weight, which is the original goal of the automobile.

【0007】容器外形を小さくするため、また、軽量化
を図るため、ローラーシーム溶接後、フランジ外周部を
プレス切断、機械加工といった方法で除去することも考
えられる。しかし、成形された容器のフランジの外周部
にそういった加工を施すことは、製造工程を煩雑化し、
また、それに多くの時間を費やすため、容器の製造コス
トを増大させる結果となる。
[0007] In order to reduce the outer shape of the container and to reduce the weight, it is conceivable to remove the outer peripheral portion of the flange by press cutting or machining after roller seam welding. However, applying such processing to the outer peripheral portion of the flange of the molded container complicates the manufacturing process,
Also, spending a lot of time on it results in increased container manufacturing costs.

【0008】本発明は、フランジを形成した複数の容器
部材をローラーシーム溶接して接合される金属製容器の
抱える上記問題に鑑みてなされたものであり、より小型
化、軽量化された金属製容器を低コストに製造できる製
造方法を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of a metal container which is joined by roller seam welding a plurality of container members each having a flange, and has been made smaller and lighter. It is an object to provide a manufacturing method capable of manufacturing a container at low cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】(1)本発明の金属製容
器の製造方法は、複数の容器部材を接合して形成される
金属製容器の製造方法であって、容器壁と該容器壁に一
体的に形成されたフランジとを有する容器部材を金属製
板状材料から成形する容器部材成形工程と、2つの前記
容器部材のそれぞれの前記フランジを重ね合わせ、その
部分をローラーシーム溶接にて接合する接合工程とを含
んでなり、前記接合工程は、前記フランジの外周の拡張
を抑制すべく、重ね合わせた少なくとも一方の前記フラ
ンジの外周を拘束しつつ接合を行うことを特徴とする。
(1) A method for manufacturing a metal container according to the present invention is a method for manufacturing a metal container formed by joining a plurality of container members. A container member forming step of forming a container member having a flange integrally formed with a metal plate material, and the flanges of the two container members are overlapped, and the portion is subjected to roller seam welding. A joining step of joining, wherein the joining step performs joining while restraining the outer periphery of at least one of the overlapped flanges in order to suppress expansion of the outer periphery of the flange.

【0010】つまり、本発明の製造方法では、ローラー
シーム溶接時にフランジの外周部が引張応力を受けて過
剰な変形、割れといった現象が生じることに鑑み、フラ
ンジの外周を拘束することで、これらの現象の発生を防
止、抑制するものである。言い換えれば、例えば、フラ
ンジの外周部がローラーシーム溶接によって伸びようと
する際に、この伸びを抑えるように外部から力が加わる
ような状態を作り出すことによって、上述した過剰な変
形、割れといった現象を防止、抑制するものである。
In other words, in the manufacturing method of the present invention, in consideration of the fact that the outer peripheral portion of the flange is subjected to tensile stress during roller seam welding and excessive deformation or cracking occurs, the outer periphery of the flange is restrained. This prevents or suppresses the occurrence of the phenomenon. In other words, for example, when the outer peripheral portion of the flange is stretched by roller seam welding, by creating a state in which an external force is applied so as to suppress this stretching, the above-described phenomenon such as excessive deformation and cracking is caused. Prevention and suppression.

【0011】具体的な手段は、特に限定するものではな
く、治具等により、フランジの外周部を拘束すればよ
い。例えば、フランジの外周部に、その内周がフランジ
の外周に略等しい環状の剛体を嵌め、つまり、フランジ
全体がちょうど収まるような内周を持つ治具に、フラン
ジを嵌め込んだ状態でローラーシム溶接を行えばよい。
あるいは、例えば、何らかのものを巻き付けて、フラン
ジ外周を緊縛した状態でローラーシーム溶接を行っても
よい。例示した、2つの態様は、言い換えれば、フラン
ジの外周にちょうど箍(たが)を嵌めた状態でローラー
シーム溶接を行うような態様である。
The specific means is not particularly limited, and the outer peripheral portion of the flange may be restrained by a jig or the like. For example, an annular rigid body whose inner periphery is substantially equal to the outer periphery of the flange is fitted to the outer periphery of the flange, that is, a roller shim with the flange fitted in a jig having an inner periphery that exactly fits the entire flange. Welding may be performed.
Alternatively, for example, roller seam welding may be performed in a state where something is wound and the outer periphery of the flange is tightened. In other words, the two modes exemplified are modes in which roller seam welding is performed in a state where a hoop is fitted on the outer periphery of the flange.

【0012】なお、フランジを重ね合わせてローラーシ
ーム溶接を行うため、その一方のフランジを拘束するだ
けで、重ね合わせるフランジの両者を拘束することにな
る。しかし、より確実なフランジの拡張の抑制という観
点からは、重ね合わせる両フランジの外周を拘束するこ
とが望ましい。
Since the roller seam welding is performed by overlapping the flanges, only one of the flanges is restrained, and both of the flanges to be overlapped are restrained. However, from the viewpoint of more surely suppressing the expansion of the flanges, it is desirable to restrain the outer circumferences of both flanges to be overlapped.

【0013】上述したように、フランジの拡張を抑制す
べく、フランジの外周を拘束してローラーシーム溶接を
行うことで、フランジの外周の近傍にシームを形成する
ようなローラーシーム溶接が可能となり、その結果、溶
接後フランジの外周部を切断するといった煩雑な手段を
用いずとも、フランジ幅の小さな金属製容器が製造でき
ることとなる。したがって、フランジを形成した複数の
容器部材をローラーシーム溶接して接合される金属製容
器の製造において、本発明の製造方法は、より小型化、
軽量化された金属製容器を低コストに製造できる製造方
法となる。
As described above, by performing roller seam welding while restraining the outer periphery of the flange in order to suppress expansion of the flange, roller seam welding in which a seam is formed near the outer periphery of the flange becomes possible. As a result, a metal container having a small flange width can be manufactured without using a complicated means such as cutting the outer peripheral portion of the flange after welding. Therefore, in the manufacture of a metal container that is joined by roller seam welding a plurality of container members formed with a flange, the manufacturing method of the present invention is more compact,
The manufacturing method can manufacture a lightweight metal container at low cost.

【0014】なお、2つの容器部材を接合して形成され
る金属製容器のみでなく、3以上の容器部材を接合して
形成される金属製容器であっても、そのうちの2つの容
器部材の接合に対して、本発明の製造方法は適用でき
る。また、フランジは、必ずしも環状をなすものでなく
てもよく、また、一部において連続していない部分が存
在するようなフランジであってもよい。
Not only a metal container formed by joining two container members, but also a metal container formed by joining three or more container members, The manufacturing method of the present invention can be applied to bonding. Further, the flange does not necessarily have to be annular, and may be a flange having a part that is not continuous.

【0015】(2)上記本発明の金属製容器の製造方法
は、少なくとも1つの前記容器部材を成形する前記容器
部材成形工程において、前記フランジは外周を切断して
形成され、切断された前記金属製板状材料の残部は環状
をなし、該残部がその内周に該フランジを嵌め込まれた
状態で残存するように該容器部材が成形され、前記接合
工程において、該残部が該フランジの外周を拘束するよ
うな態様にて実施することが可能である。
(2) In the method of manufacturing a metal container according to the present invention, in the container member forming step of forming at least one container member, the flange is formed by cutting an outer periphery, and the cut metal is formed. The remaining portion of the plate-shaped material is formed in an annular shape, and the container member is formed so that the remaining portion remains in a state where the flange is fitted into the inner periphery thereof. In the joining step, the remaining portion forms the outer periphery of the flange. It is possible to carry out in such a manner as to restrict.

【0016】上記容器部材を金属製板状材料から成形す
る場合、例えば、1枚の金属製板状材料から容器部材を
成形する場合は、その材料をプレス等の板金加工に供す
ることよってによって、容器壁とその容器壁に一体的に
形成されたフランジとを形成するのが一般的である。こ
の場合、フランジは、幅広く形成し、その後、所定の外
周形状となるように切断して形成されるのが通常であ
る。その場合、切断された材料は、スクラップ(廃材)
となる。
When the container member is formed from a metal plate material, for example, when the container member is formed from one metal plate material, the material is subjected to sheet metal processing such as pressing. It is common to form a container wall and a flange integrally formed on the container wall. In this case, the flange is generally formed to be wide and then cut so as to have a predetermined outer peripheral shape. In that case, the cut material is scrap (waste material)
Becomes

【0017】本態様の製造方法では、このような容器部
材成形工程において、切断された材料、詳しくは、切断
された金属製板状材料の残部が環状に連続した1つのス
クラップとなるように、フランジの外周の切断を行う。
そして、その環状スクラップが、フランジの外周を取り
巻くように残存させる。つまり、フランジが環状スクラ
ップの内周に嵌まり込んだような状態とする。具体的に
は、例えば、金属製板状材料を挟持可能でありかつ適当
なクリアランスを設けた2つの金型を用い、その金型で
材料を挟持した状態で、金型を互いに板厚方向にずらす
ことによりシャーリングを行い、次いで、金型を互いに
元の位置に戻し、その後、材料の挟持を解けば、切断さ
れた残部つまり環状スクラップがフランジの外周に残存
する状態となる。つまり、切断後、いわゆるプッシュバ
ックさせるといった方法を採用すればよい。
In the manufacturing method of this aspect, in such a container member forming step, the cut material, more specifically, the remaining portion of the cut metal plate-like material is formed into one annularly continuous scrap. Cut the outer circumference of the flange.
Then, the annular scrap is left so as to surround the outer periphery of the flange. That is, the flange is fitted into the inner periphery of the annular scrap. Specifically, for example, using two molds capable of sandwiching a metal plate-shaped material and providing an appropriate clearance, and holding the materials in the molds, the molds are mutually moved in the thickness direction. Shearing is performed by shifting the mold, and then the molds are returned to their original positions. After that, when the material is released, the remaining cut portion, that is, the annular scrap remains on the outer periphery of the flange. That is, a method of so-called push-back after cutting may be adopted.

【0018】そして、本態様の製造方法では、接合工程
において、上記環状スクラップが残存する状態のまま
で、2つの容器部材のフランジを重ね合わせ、ローラー
シーム溶接を行う。溶接時において、フランジがその外
周を拡張しようとする際にその外周を締め付けるように
作用し、結果的に環状スクラップはフランジ外周を拘束
することになるため、フランジの外周の拡張は抑制さ
れ、上述した過度な変形、割れといった現象が防止、抑
制されることになる。
In the manufacturing method of this embodiment, in the joining step, the flanges of the two container members are overlapped with each other while the annular scrap remains, and roller seam welding is performed. During welding, when the flange tries to expand its outer circumference, it acts to tighten the outer circumference, and as a result, the annular scrap restrains the outer circumference of the flange, so that the expansion of the outer circumference of the flange is suppressed, and Phenomena such as excessive deformation and cracking are prevented and suppressed.

【0019】この態様の製造方法によれば、スクラップ
となる、つまり、廃棄される材料となるフランジを切断
した残部が、接合工程におけるフランジ拘束手段となる
ため、極めて安価に、金属容器の製造が可能となる。ま
た、環状のスクラップをフランジ外周に残存させること
に対して、特別な設備を必要とせず、容器部材成形工程
は極めて簡便に行い得る。さらに、ローラーシーム溶接
が終了しフランジの温度が降下した状態では、接合され
たフランジはその外周が縮小し、溶接時にフランジを締
め付ける状態となっていた環状スクラップは容易にフラ
ンジから外れることから、この環状フランジを除去する
ことに対しても特別な設備、手段を要しない。
According to the manufacturing method of this aspect, the remaining portion obtained by cutting the flange, which becomes scrap, that is, the material to be discarded, serves as the flange restraining means in the joining step. It becomes possible. Also, no special equipment is required for leaving the annular scrap on the outer periphery of the flange, and the container member forming step can be performed extremely simply. Furthermore, in the state where the roller seam welding is completed and the temperature of the flange is lowered, the outer circumference of the joined flange is reduced, and the annular scrap, which had been in the state of tightening the flange at the time of welding, easily comes off the flange. No special equipment or means is required for removing the annular flange.

【0020】本態様の製造方法においては、接合される
2つの容器部材の少なくとも一方のフランジの外周に上
記環状スクラップを残存させるものでよい。上述したよ
うに、一方のフランジを拘束するだけで、重ね合わせる
フランジの両者を拘束することになる。しかし、上述し
たように、より確実なフランジの拡張の抑制という観点
からは、重ね合わせる両フランジの外周を拘束すること
が望ましく、そのためには、接合される2つの容器部材
のそれぞれのフランジに上記環状スクラップを残存させ
ることが望ましい。
In the manufacturing method of the present embodiment, the annular scrap may be left on the outer periphery of at least one flange of the two container members to be joined. As described above, merely restricting one flange restricts both of the overlapping flanges. However, as described above, from the viewpoint of more reliably suppressing the expansion of the flange, it is desirable to restrain the outer circumferences of the two overlapping flanges. It is desirable to retain the annular scrap.

【0021】(3)本発明の金属製容器の製造方法にお
いて、その金属の種類を特に限定するものではない。例
えば、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等、板
状の材料から容器部材が成形可能で、かつ、ローラーシ
ーム溶接が採用可能な金属であれば、種々の金属製の容
器の製造に適用できる。実用的な容器材料としては鋼が
選択できるが、ステンレス鋼は、炭素鋼に比べ、熱膨張
係数が高いにもかかわらず熱伝導率が低いことから、溶
接時の過度の変形、割れの発生の可能性は大きなものと
なる。このことに鑑みれば、本発明の金属製容器の製造
方法は、前記金属製板状材料をステンレス鋼板とし、ス
テンレス製容器の製造に適用する場合に、より効果的な
方法となる。
(3) In the method for producing a metal container of the present invention, the kind of the metal is not particularly limited. For example, as long as the container member can be formed from a plate-shaped material such as carbon steel, stainless steel, and an aluminum alloy and the metal can be used for roller seam welding, the present invention can be applied to the production of various metal containers. Steel can be selected as a practical container material, but stainless steel has a higher thermal expansion coefficient than carbon steel but has a low thermal conductivity, so excessive deformation and cracking during welding are not likely to occur. The possibilities are great. In view of this, the method for manufacturing a metal container according to the present invention is a more effective method when the metal plate material is a stainless steel plate and applied to the manufacture of a stainless steel container.

【0022】(4)本発明の製造方法が適用される金属
製容器は、その用途を特に限定するものではなく、種々
の用途に供される容器を対象とする。いろいろな容器の
中でも、自動車用燃料タンクは、狭いスペースに装備さ
れるという形状的な制約、および、より軽量化が求めら
れるといった自動車設計上の大きな制約があり、そのこ
とに鑑みれば、本発明の金属製容器の製造方法は、自動
車用燃料タンクの製造に提供する場合に、極めて効果的
である。
(4) The metal container to which the production method of the present invention is applied is not particularly limited in its use, but is intended for containers used for various uses. Among various containers, the fuel tank for automobiles is limited by its shape in that it is installed in a narrow space, and it has significant restrictions in its design such as the need for lighter weight. The method for producing a metal container described above is extremely effective when provided for producing a fuel tank for an automobile.

【0023】また、自動車用燃料タンクでは、その耐久
性向上のため、炭素鋼板製のものからステンレス鋼板製
のものに置換えようとする動向も存在する。ステンレス
鋼製のタンクでは、その容器部材のプレス成形性が劣る
ため、タンク形状に製造上の大きな制約を受ける。した
がって、狭いスペースに装備されるという機能上の制約
も加わることから、その内容量が少なくならざるを得な
い場合が多い。したがって、フランジ幅を小さくできる
という本発明の製造方法の効果は、ステンレス製自動車
用燃料タンクの製造に適用する場合、特にいかんなく発
揮されることになる。
In addition, there is a trend to replace carbon steel plates with stainless steel plates in order to improve the durability of automobile fuel tanks. In the case of a stainless steel tank, the press formability of the container member is inferior, so that the tank shape is greatly restricted in manufacturing. Therefore, in addition to the functional restriction of being installed in a small space, the internal capacity of the device often has to be reduced. Therefore, the effect of the manufacturing method of the present invention that the flange width can be reduced can be exerted without any particular problem when applied to the manufacture of a fuel tank for a stainless steel automobile.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の金属製容器の製
造方法を、ステンレス製の自動車用燃料タンクの場合を
一例にとって、容器部材成形工程、接合工程の順に詳し
く説明する。製造対象とするステンレス製自動車用燃料
タンクは、図1に示す形状のものである。この燃料タン
クは、上部容器部材11と下部容器部材20との2つの
半容器形状の容器部材から構成され、容器部材10、2
0はそれぞれフランジ11、21を有し、そのフランジ
11、21どうしを重ね合わせてその部分をローラーシ
ーム溶接にて接合することにより、中空の容器として形
成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for manufacturing a metal container of the present invention will be described in detail in the order of a container member forming step and a joining step, taking a case of a stainless steel automobile fuel tank as an example. The stainless steel automobile fuel tank to be manufactured has the shape shown in FIG. This fuel tank is composed of two semi-container-shaped container members, an upper container member 11 and a lower container member 20.
Numeral 0 has flanges 11 and 21, respectively. The flanges 11 and 21 are overlapped with each other, and the portions are joined by roller seam welding to form a hollow container.

【0025】〈容器部材成形工程〉容器部材成形工程で
は、容器壁とその容器壁に一体的に形成されたフランジ
とを有する容器部材を金属製板状材料から成形する。図
2に、プレス装置により、容器部材を成形する様子を模
式的に示す。本実施形態の容器形成工程では、ステンレ
ス鋼板を金型を用いて上記容器部材10、20を絞り成
形する。プレス金型30は、上型31および下型32と
からなる。上型31は、容器部材の内壁面およびフラン
ジに沿う型形状の中央上型31aと、中央上型31aの
周りに位置し容器部材のフランジの外周を押さえるため
の環状の外周上型31bとに分割され、それぞれ独立し
て上下に移動可能となっている。同様に、下型32は、
容器部材の外壁面およびフランジに沿う型形状の中央下
型32aと、中央下型32aの周りに位置し容器部材の
フランジの外周を押さえるための環状の外周下型32b
とに分割され、それぞれ独立して上下に移動可能となっ
ている。
<Container Member Forming Step> In the container member forming step, a container member having a container wall and a flange formed integrally with the container wall is formed from a metal plate material. FIG. 2 schematically shows how a container member is formed by a press device. In the container forming step of the present embodiment, the container members 10 and 20 are drawn and formed from a stainless steel plate using a mold. The press die 30 includes an upper die 31 and a lower die 32. The upper mold 31 is formed into a central upper mold 31a having a mold shape along the inner wall surface and the flange of the container member, and an annular outer upper mold 31b positioned around the central upper mold 31a to press the outer periphery of the flange of the container member. It is divided and can move up and down independently. Similarly, the lower mold 32 is
A central lower mold 32a shaped along the outer wall surface and the flange of the container member, and an annular lower peripheral mold 32b positioned around the central lower mold 32a for pressing the outer periphery of the flange of the container member
And can move up and down independently.

【0026】まず、図2(a)に示すように、金型30
内に、所定の大きさおよび形状に切断されたステンレス
鋼板40をセットする。次いで、図2(b)に示すよう
に、外周上型31bが下方に移動し、ステンレス鋼板4
0の外周部が外周上型31bと外周下型32bとで挟持
される。この挟持は、ステンレス鋼板40が移動しない
ようなしっかりとしたものではなく、後の絞りのプロセ
スにおいて、両型間をスライド可能な程度のものであ
り、しわ押えとして作用する。
First, as shown in FIG.
Inside, a stainless steel plate 40 cut into a predetermined size and shape is set. Next, as shown in FIG. 2B, the outer peripheral upper die 31b moves downward, and the stainless steel plate 4
0 is sandwiched between the upper outer die 31b and the lower outer die 32b. This pinching is not so firm that the stainless steel plate 40 does not move, but is such that it can slide between the two dies in the subsequent drawing process, and acts as a wrinkle holder.

【0027】次に、図2(c)に示すように、中央上型
31aが下方に移動し、中央下型32aとにより、ステ
ンレス鋼板が絞り成形される。その結果、容器壁12
(22)とフランジ11(21)が形成され、この状態
においては、フランジ11(21)の外周には、ステン
レス鋼板の余剰部分つまり残部13(23)が一体とな
って残存している。
Next, as shown in FIG. 2C, the upper central mold 31a moves downward, and the stainless steel plate is drawn by the lower central mold 32a. As a result, the container wall 12
(22) and the flange 11 (21) are formed, and in this state, the surplus portion of the stainless steel plate, that is, the remaining portion 13 (23) remains integrally on the outer periphery of the flange 11 (21).

【0028】次いで、図2(d)に示すように、容器壁
12(22)およびフランジ11(21)を中央上型3
1aと中央下型32aとで挟持し、かつ、ステンレス鋼
板の残部13(23)を外周上型31bと外周下型32
bとで挟持したまま、外周上型31bおよび外周下型3
2bを、中央上型31aおよび中央下型32aに対して
移動させ、残部13(23)をフランジ11(21)か
ら切断する。つまり、中央上型31aと外周上型31b
との間および中央下型32aと外周下型32bとの間に
は、所定のクリアランスが設けられており、ちょうど切
断される格好となる。
Next, as shown in FIG. 2D, the container wall 12 (22) and the flange 11 (21) are
1a and the lower central mold 32a, and the remaining portion 13 (23) of the stainless steel plate is fixed to the upper outer mold 31b and the lower outer mold 32.
b and the outer peripheral upper mold 31b and the outer peripheral lower mold 3
2b is moved with respect to the upper center mold 31a and the lower center mold 32a, and the remaining portion 13 (23) is cut from the flange 11 (21). That is, the upper central mold 31a and the outer peripheral mold 31b
A predetermined clearance is provided between the lower mold 32a and the lower mold 32a and the outer mold 32b.

【0029】さらにその後、図2(e)に示すように、
容器壁12(22)およびフランジ11(21)を中央
上型31aと中央下型32aとで挟持し、かつ、ステン
レス鋼板の残部13(23)を外周上型31bと外周下
型32bとで挟持したまま、外周上型31bおよび外周
下型32bを、中央上型31aおよび中央下型32aに
対して移動させ、フランジ11(21)がステンレス鋼
板の切断された残部13(23)と面一となる位置まで
戻す。つまり、金型をいわゆるプッシュバックさせて、
切断残部を切断される前の位置に残存させる。
Thereafter, as shown in FIG.
The container wall 12 (22) and the flange 11 (21) are sandwiched between the upper central mold 31a and the lower central mold 32a, and the remaining portion 13 (23) of the stainless steel plate is sandwiched between the outer peripheral upper mold 31b and the outer peripheral mold 32b. The upper outer mold 31b and the lower outer mold 32b are moved with respect to the upper middle mold 31a and the lower middle mold 32a, and the flange 11 (21) is flush with the cut remaining portion 13 (23) of the stainless steel plate. Back to the right position. In other words, the mold is pushed back,
The remaining portion is left at the position before cutting.

【0030】上記プロセスを経て、本実施形態の容器部
材成形工程を終了する。成形された容器部材を図3に示
す。この図に示すものは、図1に示す自動車用燃料タン
ク1における上部容器部材10である。この上部容器部
材10は、容器壁11とその容器壁12に一体的に形成
されたフランジ11を有し、フランジ11の外周には、
切断されたステンレス鋼板の残部(環状スクラップ)1
3が残存し、環状スクラップ13は環状に連続するもの
となっている。見方を変えれば、環状スクラップ13
は、その内周に該フランジを嵌め込まれた状態で残存す
る。あたかも、幅広いフランジが形成され、そのフラン
ジが環状に連続する切れ目Cを有していると表現するこ
ともできる。
After the above process, the container member forming step of this embodiment is completed. FIG. 3 shows the formed container member. FIG. 1 shows an upper container member 10 in the vehicle fuel tank 1 shown in FIG. The upper container member 10 has a container wall 11 and a flange 11 formed integrally with the container wall 12.
Remaining portion of cut stainless steel plate (annular scrap) 1
3 remain, and the annular scrap 13 is annularly continuous. In other words, annular scrap 13
Remains in a state where the flange is fitted on the inner periphery thereof. It can be described as if a wide flange is formed and the flange has an annularly continuous cut C.

【0031】上述した容器成形工程は、フランジを一旦
完全に切断し、その切断した残部を元に戻すようにして
行っている。これに代え、完全に切断するのではなく、
半切断状態(板厚のうちの一部が繋がったままの状態)
にしておいて、プッシュバックする方法、いわゆるカウ
ンターブランキング法を採用することができる。また、
半切断状態のものを、別の金型で平押しする方法等を採
用して、環状スクラップをフランジの外周に残存させる
ことも可能である。
In the above-described container forming step, the flange is once completely cut, and the cut remaining portion is restored. Instead of cutting completely,
Partially cut state (state where part of the plate thickness remains connected)
In this case, a push-back method, that is, a so-called counter blanking method can be employed. Also,
It is also possible to leave the annular scrap on the outer periphery of the flange by adopting a method of flat pressing the half-cut state with another mold or the like.

【0032】〈接合工程〉接合工程では、2つの容器部
材のそれぞれの前記フランジを重ね合わせ、その部分を
ローラーシーム溶接にて接合する。本実施形態の接合工
程において、フランジをローラーシーム溶接している様
子を図4に、接合部分の断面を図5に、それぞれ示す。
なお、図5(b)は、図5(a)におけるフランジと環
状スクラップとの境界近傍を拡大して示したものであ
る。
<Joining Step> In the joining step, the respective flanges of the two container members are overlapped, and the portions are joined by roller seam welding. FIG. 4 shows a state in which the flange is subjected to roller seam welding in the joining step of the present embodiment, and FIG. 5 shows a cross section of the joined portion.
FIG. 5B is an enlarged view of the vicinity of the boundary between the flange and the annular scrap in FIG. 5A.

【0033】本接合工程では、上記容器部材成形工程に
て成形された上部容器部材10と下部容器部材20と
を、それらの外周を一致させてフランジ11、21を重
ね合わせる。つまり、環状スクラップ13、23が残存
したままで、それらも一緒に重ね合わせる。言い換えれ
ば、切れ目Cを一致させるように、上部容器部材10と
下部容器部材20とを重ねる。
In the main joining step, the upper container member 10 and the lower container member 20 formed in the container member forming step are overlapped with the flanges 11 and 21 so that their outer peripheries coincide. In other words, the annular scraps 13 and 23 are superimposed together while remaining. In other words, the upper container member 10 and the lower container member 20 are overlapped so that the cuts C are aligned.

【0034】次いで、重ねたフランジ11、21の部分
を2つのローラー電極41、42で加圧挟持してローラ
シーム溶接を行う。ローラ電極41、42の間には所定
の溶接電流が流され、それらが挟持する箇所は溶融軟化
し、そのローラー電極が移動した後に凝固し、両フラン
ジの11、21は固着する。ローラー電極41、42が
移動した後方にはシームSが形成され、ローラー電極4
1、42が1周することで接合が完了する。
Then, the overlapped flanges 11 and 21 are pressed and sandwiched between two roller electrodes 41 and 42 to perform roller seam welding. A predetermined welding current is applied between the roller electrodes 41 and 42, the portions sandwiched between the electrodes are melted and softened, and the roller electrodes are solidified after moving, and the flanges 11 and 21 are fixed. A seam S is formed behind the roller electrodes 41 and 42 after the roller electrodes 41 and 42 have moved.
The joining is completed when 1, 42 makes one round.

【0035】本接合工程では、上記環状スクラップ1
3、23が残存したままローラーシーム溶接を行うこと
から、溶接時には、環状スクラップ13、23は、フラ
ンジ11、21の外周を拘束する。つまり、フランジ1
1,21の外周にちょうど箍(たが)を嵌めた状態で溶
接されることになる。したがって、フランジ、特にその
外周部が溶接によって伸びようとする際に、この伸びを
抑えるように外部から反力が加わるような状態となり、
過剰な変形、割れといった現象を防止、抑制する。
In the main joining step, the annular scrap 1
Since the roller seam welding is performed with the portions 3 and 23 remaining, the annular scraps 13 and 23 restrain the outer circumferences of the flanges 11 and 21 during welding. That is, flange 1
The welding is performed with the hoops fitted on the outer circumferences of 1, 21. Therefore, when the flange, particularly its outer peripheral portion is to be elongated by welding, a state is such that a reaction force is applied from the outside so as to suppress this elongation,
Prevent and suppress phenomena such as excessive deformation and cracking.

【0036】このことから、シームSは、フランジ1
1、21の外周付近に形成でき、つまり、外周付近を溶
接できることになり、その分だけ、フランジ11、21
の幅を小さく形成することが可能となる。従来の製造方
法におけるローラーシム溶接の様子を示した図6と比較
して、図5(a)に示す本接合工程のローラシーム溶接
では、シームSからフランジ11、21の外周までの距
離(切れ目Cまでの距離)が小さくなっていることが容
易にうかがえる。なお、本実施形態では、ローラーシー
ム溶接が終了しフランジ11、21の温度が降下した状
態では、接合されたフランジ11、21はその外周が縮
小し、溶接時にフランジ11、21を締め付ける状態と
なっていた環状スクラップ13、23は容易にフランジ
11、21から外れる。
From this, the seam S is formed by the flange 1
1, 21 can be formed in the vicinity of the outer periphery, that is, the vicinity of the outer periphery can be welded.
Can be formed to have a small width. Compared with FIG. 6 showing the state of roller shim welding in the conventional manufacturing method, in the roller seam welding of the main joining step shown in FIG. It is easy to see that the distance to) is small. In this embodiment, when the roller seam welding is completed and the temperature of the flanges 11 and 21 is lowered, the outer circumferences of the joined flanges 11 and 21 are reduced, and the flanges 11 and 21 are tightened at the time of welding. The existing annular scraps 13 and 23 easily come off the flanges 11 and 21.

【0037】〈他の実施形態の許容〉以上、本発明の金
属製容器の製造方法の実施形態について説明したが、本
発明の金属製容器の製造方法は、上記実施形態に限定さ
れるものではなく、上記実施形態を始めとして、当業者
が行い得る改良、変更を施した種々の態様で実施するこ
とが可能である。
<Allowance of Other Embodiments> The embodiment of the method for manufacturing a metal container of the present invention has been described above. However, the method for manufacturing a metal container of the present invention is not limited to the above embodiment. Rather, the present invention can be implemented in various modes with modifications and changes that can be made by those skilled in the art, including the above-described embodiment.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、フランジを形成した複数の容
器部材をローラーシーム溶接して接合される金属製容器
の製造において、ローラーシーム溶接時にフランジの外
周部が引張応力を受けて過剰な変形、割れといった現象
が生じることに鑑み、フランジの外周を拘束すること
で、これらの現象の発生を防止、抑制するものである。
その結果、溶接後フランジの外周部を切断するといった
煩雑な手段を用いずとも、フランジ幅の小さな金属製容
器が製造できることとなり、したがって、本発明の製造
方法は、より小型化、軽量化された金属製容器を低コス
トに製造できる製造方法となる。
According to the present invention, in the manufacture of a metal container in which a plurality of container members each having a flange formed thereon are joined by roller seam welding, the outer peripheral portion of the flange is subjected to tensile stress during roller seam welding and excessively deformed. In view of the occurrence of phenomena such as cracks and the like, the occurrence of these phenomena is prevented or suppressed by restricting the outer periphery of the flange.
As a result, a metal container having a small flange width can be manufactured without using a complicated means such as cutting the outer peripheral portion of the flange after welding, and therefore, the manufacturing method of the present invention is further reduced in size and weight. This is a method of manufacturing a metal container at low cost.

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

【図1】 本発明の実施形態において製造対象とするス
テンレス製自動車用燃料タンクを示す。
FIG. 1 shows a fuel tank for a stainless steel automobile to be manufactured in an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態の容器部材成形工程におい
て、プレス装置により容器部材を成形する様子を模式的
に示す。
FIG. 2 schematically illustrates how a container member is formed by a press device in a container member forming step according to an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態の容器部材成形工程におい
て成形された容器部材を示す。
FIG. 3 shows a container member formed in a container member forming step of the embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態の接合工程において、フラ
ンジの部分をローラーシーム溶接している様子を示す。
FIG. 4 shows a state in which a flange portion is subjected to roller seam welding in the joining step of the embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態の接合工程における接合部
分の断面を示す。
FIG. 5 shows a cross section of a bonding portion in a bonding step according to the embodiment of the present invention.

【図6】 従来の製造方法の接合工程における接合部分
の断面を示す。
FIG. 6 shows a cross section of a bonding portion in a bonding step of a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:自動車用燃料タンク(金属製容器) 10:上部容器部材 20下部容器部材 11、21:フランジ 12、22:容器壁 13、23:環状スクラップ(切断された残部) 30:プレス金型 31:上型 32:下型 31a:中央上型 31b:外周上型 32a:中央下型 32b:外周下型 41、42:ローラ電極 C:切れ目 S:シーム 1: Fuel tank for automobile (metal container) 10: Upper container member 20 Lower container member 11, 21: Flange 12, 22: Container wall 13, 23: Annular scrap (remaining cut) 30: Press die 31: Upper die 32: Lower die 31a: Upper center die 31b: Upper outer die 32a: Lower center die 32b: Lower outer die 41, 42: Roller electrode C: Cut S: Seam

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 37/00 301 B23K 101:12 // B23K 101:12 B60K 15/02 A Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F02M 37/00 301 B23K 101: 12 // B23K 101: 12 B60K 15/02 A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の容器部材を接合して形成される金
属製容器の製造方法であって、 容器壁と該容器壁に一体的に形成されたフランジとを有
する容器部材を金属製板状材料から成形する容器部材成
形工程と、 2つの前記容器部材のそれぞれの前記フランジを重ね合
わせ、その部分をローラーシーム溶接にて接合する接合
工程とを含んでなり、 前記接合工程は、前記フランジの外周の拡張を抑制すべ
く、重ね合わせた少なくとも一方の前記フランジの外周
を拘束しつつ接合を行うことを特徴とする金属製容器の
製造方法。
1. A method for manufacturing a metal container formed by joining a plurality of container members, wherein the container member having a container wall and a flange formed integrally with the container wall is formed in a metal plate shape. A container member molding step of molding from a material; and a joining step of superimposing the flanges of the two container members and joining the portions by roller seam welding. A method for manufacturing a metal container, wherein joining is performed while restraining the outer circumference of at least one of the overlapped flanges to suppress expansion of the outer circumference.
【請求項2】 少なくとも1つの前記容器部材を成形す
る前記容器部材成形工程において、前記フランジは外周
を切断して形成され、切断された前記金属製板状材料の
残部は環状をなし、該残部がその内周に該フランジを嵌
め込まれた状態で残存するように該容器部材が成形さ
れ、 前記接合工程において、該残部が該フランジの外周を拘
束する請求項1に記載の金属製容器の製造方法。
2. The container member forming step of forming at least one container member, wherein the flange is formed by cutting an outer periphery, and the remaining portion of the cut metal plate-like material forms an annular shape, and the remaining portion is formed. 2. The manufacturing of a metal container according to claim 1, wherein the container member is formed such that the resin member remains in a state where the flange is fitted to the inner periphery thereof, and the remaining portion restrains the outer periphery of the flange in the joining step. Method.
【請求項3】 前記金属製板状材料はステンレス鋼板で
あり、ステンレス製容器を製造する請求項1または請求
項2に記載の金属製容器の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the metal plate material is a stainless steel plate, and the stainless steel container is manufactured.
【請求項4】 自動車用燃料タンクを製造する請求項1
ないし請求項3のいずれかに記載の金属製容器の製造方
法。
4. A fuel tank for an automobile is manufactured.
A method for producing a metal container according to claim 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105033402A (en) * 2015-04-23 2015-11-11 鸿运汽车有限公司 Welding method for vacuum cylinder

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