JP2016165760A - Sheet metal coupling method - Google Patents

Sheet metal coupling method Download PDF

Info

Publication number
JP2016165760A
JP2016165760A JP2016121175A JP2016121175A JP2016165760A JP 2016165760 A JP2016165760 A JP 2016165760A JP 2016121175 A JP2016121175 A JP 2016121175A JP 2016121175 A JP2016121175 A JP 2016121175A JP 2016165760 A JP2016165760 A JP 2016165760A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet metal
pin
sheet
spot
metals
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
Application number
JP2016121175A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6117411B2 (en
Inventor
孝司 石川
Koji Ishikawa
孝司 石川
佳典 吉田
Yoshinori Yoshida
佳典 吉田
友章 菅沼
Tomoaki Suganuma
友章 菅沼
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.)
CHUBU REIKAN KK
Original Assignee
CHUBU REIKAN KK
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 CHUBU REIKAN KK filed Critical CHUBU REIKAN KK
Priority to JP2016121175A priority Critical patent/JP6117411B2/en
Publication of JP2016165760A publication Critical patent/JP2016165760A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6117411B2 publication Critical patent/JP6117411B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet metal coupling method capable of firmly pressure-welding first and second sheet metals while suppressing a protrusion amount of a spot swollen part that is formed in a sheet metal couple.SOLUTION: In accordance with the sheet metal coupling method, pressing is performed from the side of a first sheet metal 101 by a pin 24 in the state where a back padding plate 30 is interposed between a lower holding block 13 and a second sheet metal 102, and a back pressure for adhering the first and second sheet metals 101 and 102 is applied from the back padding plate 30 to the second sheet metal 102 while recessing the back padding plate 30 with a spot swollen part 100a that protrudes to a back face 102b of the second sheet metal 102. Therefore, newly generated surfaces that are made appear by enlarging areas of overlapped surfaces 101a and 102a of the first and second sheet metals 101 and 102 can be brought into slide contact while firmly pressing them with the pressure of the pin 24 and the back pressure of the back padding plate 30.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、第1の板金と第2の板金とを重ね合わせて第1の板金側から局所的にピンで押圧して結合させる板金結合方法に関する。   The present invention relates to a sheet metal coupling method in which a first sheet metal and a second sheet metal are overlapped and locally pressed by a pin from the first sheet metal side and coupled.

この種の従来の板金結合方法としては、重ね合わせた第1と第2の板金を第2の板金側からワーク支持ベースで支持した状態で、第1の板金側から局所的にピンで押圧することでスポット膨出部を形成し、そのスポット膨出部で第1と第2の板金を圧接させるものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。この結合方法によれば、第1の板金に対するピンの突入量が深まる程、重ね合わせ面の面積が拡大して新生面が多く出現し、結合強度が高まるものと考えられる。   In this type of conventional sheet metal joining method, the first and second sheet metals that are overlapped are supported by a work support base from the second sheet metal side, and are locally pressed with a pin from the first sheet metal side. Thus, there is known a technique in which a spot bulging portion is formed, and the first and second sheet metals are press-contacted by the spot bulging portion (see, for example, Patent Document 1). According to this bonding method, it is considered that as the amount of the pin entering the first sheet metal is deeper, the area of the overlapping surface is enlarged and more new surfaces appear and the bonding strength is increased.

特開2006−150416号公報(段落[0016]〜[0029]、第1図,第2図)JP 2006-150416 A (paragraphs [0016] to [0029], FIGS. 1 and 2)

ところが、上述した従来の板金結合方法において、ピンの突入量が深まると、スポット膨出部の突出量が大きくなるという問題があった。   However, in the conventional sheet metal joining method described above, there is a problem that the protrusion amount of the spot bulging portion increases when the protrusion amount of the pin is deepened.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、板金対に形成されるスポット膨出部の突出量を抑えつつ、第1と第2の板金を強固に圧接させることが可能な板金結合方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a sheet metal bonding method capable of firmly pressing the first and second sheet metals while suppressing the protrusion amount of the spot bulging portion formed on the sheet metal pair. The purpose is to provide.

上記目的を達成するためになされた請求項1の発明は、第1と第2の板金を重ね合わせて前記第2の板金側からワーク支持ベースで支持し、前記第1の板金側から局所的にピンで押圧することでスポット膨出部を形成し、前記スポット膨出部で前記第1と第2の板金を圧接させる板金結合方法において、前記ピンの外側に直動可能に嵌合した可動ベースを設けておき、前記ワーク支持ベースと前記第2の板金との間に、前記ピンの押圧力で変形可能な背当部材を介在させた状態にし、前記可動ベースと前記ワーク支持ベースとの間で、前記第1及び第2の板金と前記背当部材とを挟持した状態にして前記ピンで前記第1の板金をその板厚を超える移動量に亘って押圧し、前記第2の板金の外面からの前記スポット膨出部の膨出に伴って前記背当部材を窪ませながら、前記第1と第2の板金を圧接させることを特徴とする板金結合方法である。   According to the first aspect of the present invention, the first and second sheet metals are overlapped and supported by the work support base from the second sheet metal side, and locally from the first sheet metal side. In a sheet metal coupling method in which a spot bulge portion is formed by pressing the pin with a pin, and the first and second sheet metals are press-contacted with the spot bulge portion. A base is provided, and a backrest member deformable by the pressing force of the pin is interposed between the work support base and the second sheet metal, and the movable base and the work support base The first sheet metal and the backrest member are sandwiched between the first sheet metal and the first sheet metal with the pin, and the second sheet metal is pressed by the amount of movement exceeding the sheet thickness. As the spot bulge bulges from the outer surface of the While recessed member, a sheet metal bond wherein the for pressing said first and second sheet metal.

請求項2の発明は、前記ピンが前記第1の板金を押圧する移動量が前記第1の板金の板厚を超えるまで、前記背当部材のうち膨出した部分における外面を浮いた状態で維持するための逃がし孔を、前記ワーク支持ベースにおける前記ピンの延長線上に設けておくことを特徴とする請求項1に記載の板金結合方法である。   The invention of claim 2 is in a state where the outer surface of the bulged portion of the backrest member is floated until the amount of movement of the pin pressing the first sheet metal exceeds the thickness of the first sheet metal. 2. The sheet metal bonding method according to claim 1, wherein an escape hole for maintaining is provided on an extension line of the pin in the work support base.

請求項3の発明は、前記背当部材の引張り強さを前記第2の板金の引張り強さ以上としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の板金結合方法である。   The invention according to claim 3 is the sheet metal bonding method according to claim 1 or 2, wherein the tensile strength of the backrest member is set to be equal to or higher than the tensile strength of the second sheet metal.

請求項1の発明によれば、ワーク支持ベースと第2の板金との間に背当部材を介在させると共に、ピンの外側に直動可能に嵌合した可動ベースとワーク支持ベースとの間で、第1及び第2の板金と背当部材とを挟持した状態で、第1の板金側からピンによる押圧を行い、第2の板金の背面に突出したスポット膨出部によって背当部材を窪ませながら、第1と第2の板金を圧接させるための背圧を背当部材から第2の板金に付与するようにしたので、第1と第2の板金の重ね合わせ面の面積拡大によって出現した新生面同士を、ピンの押圧力と背当部材の背圧とによって強く押し付けながら摺接させることができる。これにより、スポット膨出部の突出量を抑えながら、第1と第2の板金を強固に圧接させることが可能になる。特に、背当部材の引張り強さを、第2の板金以上とすると、第1と第2の板金を良好に圧接させることができる(請求項3の発明)。   According to the first aspect of the present invention, the backrest member is interposed between the work support base and the second sheet metal, and between the movable base and the work support base that are fitted on the outside of the pin so as to be capable of linear movement. In a state in which the first and second sheet metal and the backing member are sandwiched, the pin is pressed from the first sheet metal side and the backing member is recessed by the spot bulging portion protruding from the back surface of the second sheet metal. However, since the back pressure for pressing the first and second sheet metal is applied from the backing member to the second sheet metal, it appears by expanding the area of the overlapping surface of the first and second sheet metals. The newly formed surfaces can be brought into sliding contact with each other while being strongly pressed by the pressing force of the pins and the back pressure of the backrest member. This makes it possible to firmly press the first and second sheet metal while suppressing the protrusion amount of the spot bulge portion. In particular, if the tensile strength of the backing member is greater than or equal to the second sheet metal, the first and second sheet metals can be brought into good pressure contact (invention of claim 3).

ここで、スポット膨出部に押された背当部材の一部を逃がし孔に膨出させるようにしてもよいし(請求項2の発明)、背当部材の材質や形状によっては、スポット膨出部に押されて窪んだ分の体積を、板金対とワーク支持ベースとの間に形成された隙間に逃がすようにしてもよい。   Here, a part of the backrest member pushed by the spot bulge portion may be escaped and bulged into the hole (invention of claim 2). Depending on the material and shape of the backrest member, the spot bulge member may be bulged. You may make it let the volume of the part depressed by the protrusion part escape in the clearance gap formed between the sheet metal pair and the workpiece | work support base.

板金結合プレス機の側断面図Side sectional view of sheet metal bond press 基台の平面図Plan view of base 背当プレートと第1及び第2の板金とがセットされた状態の板金結合プレス機の側断面図Side sectional view of the sheet metal bonding press with the back plate and the first and second sheet metals set 上挟持ブロックと下挟持ブロックとの間で板金対及び背当プレートを挟持した状態の板金結合プレス機の側断面図Side sectional view of the sheet metal bonding press with the sheet metal pair and the back plate sandwiched between the upper clamping block and the lower clamping block ピンによる押圧開始直後の板金結合プレス機の側断面図Side cross-sectional view of sheet metal bonding press immediately after pressing with a pin ピンによる押圧終了時の板金結合プレス機の側断面図Side cross-sectional view of sheet metal bonding press at the end of pressing with pins 結合された板金対の側断面図Side cross-sectional view of joined sheet metal pair

以下、本発明の一実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。図1には、本発明の板金結合プレス機10の側断面図が示されている。同図に示すように、板金結合プレス機10の基台11の上端部には円盤状のベースブロック12が備えられ、そのベースブロック12の中央部には円柱状の下挟持ブロック13が保持されている。ベースブロック12の上面と下挟持ブロック13の上面は面一になっている。下挟持ブロック13の中心部には逃がし孔14が形成されている。逃がし孔14は断面円形をなしていて、下挟持ブロック13を上下方向に貫通している。逃がし孔14内には、ノックアウトピン15が直動可能に備えられている。なお、ノックアウトピン15を備えていない構造にしてもよい。その場合、逃がし孔14は、下挟持ブロック13を貫通していない有底構造であってもよい。下挟持ブロック13は、本発明の「ワーク支持ベース」に相当する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a side sectional view of a sheet metal bonding press 10 of the present invention. As shown in the figure, a disk-like base block 12 is provided at the upper end of the base 11 of the sheet metal bonding press 10, and a cylindrical lower clamping block 13 is held at the center of the base block 12. ing. The upper surface of the base block 12 and the upper surface of the lower clamping block 13 are flush with each other. A relief hole 14 is formed at the center of the lower clamping block 13. The escape hole 14 has a circular cross section and penetrates the lower clamping block 13 in the vertical direction. A knockout pin 15 is provided in the escape hole 14 so as to be movable. A structure without the knockout pin 15 may be used. In that case, the relief hole 14 may have a bottomed structure that does not penetrate the lower clamping block 13. The lower clamping block 13 corresponds to the “work support base” of the present invention.

下挟持ブロック13の上方には可動盤20が設けられている。可動盤20は、板金結合プレス機10のフレーム(図示せず)に上下動可能に支持されており、その可動盤20の下端部にはピンホルダ21が備えられている。ピンホルダ21の中心部には、下端開放の円筒孔22が形成されている。円筒孔22は断面円環状をなしており、その円筒孔22の下端部に円柱状の上挟持ブロック23(本発明の「可動ベース」に相当する)が直動可能かつ抜け止め状態で組み付けられている。ピンホルダ21と上挟持ブロック23の各中心部にはピン保持孔21A及びピン挿通孔23Aが貫通形成され、それらピン保持孔21Aとピン挿通孔23Aとに細長円柱状のピン24が通されている。ピン24の上端部はテーパー状に拡径しており、ピン保持孔21Aのテーパー部と嵌合している。また、ピン保持孔21Aに圧入された軸状のバックアップ部材27がピン24の上端部に突き当てられていて、ピンホルダ21とピン24とが一体に上下動するように固定されている。ここで、ピン24の形状は円柱状に限定するものではなく、多角柱状でもよい。   A movable platen 20 is provided above the lower clamping block 13. The movable platen 20 is supported by a frame (not shown) of the sheet metal bonding press 10 so as to be movable up and down, and a pin holder 21 is provided at the lower end of the movable platen 20. A cylindrical hole 22 having an open lower end is formed at the center of the pin holder 21. The cylindrical hole 22 has an annular cross section, and a cylindrical upper clamping block 23 (corresponding to the “movable base” of the present invention) is assembled to the lower end of the cylindrical hole 22 so as to be linearly movable and prevented from coming off. ing. A pin holding hole 21A and a pin insertion hole 23A are formed through each central portion of the pin holder 21 and the upper clamping block 23, and an elongated cylindrical pin 24 is passed through the pin holding hole 21A and the pin insertion hole 23A. . The upper end portion of the pin 24 is enlarged in a taper shape and is fitted to the taper portion of the pin holding hole 21A. Further, a shaft-like backup member 27 press-fitted into the pin holding hole 21A is abutted against the upper end portion of the pin 24, and the pin holder 21 and the pin 24 are fixed so as to move up and down integrally. Here, the shape of the pin 24 is not limited to a cylindrical shape, and may be a polygonal column shape.

ピンホルダ21の円筒孔22には、コイルスプリング25が収納されており、そのコイルスプリング25が円筒孔22の上端部と上挟持ブロック23の上面との間で突っ張り状態になっている。これにより、上挟持ブロック23が円筒孔22から下方に突出するように付勢され、常には、ピン24全体がピン挿通孔23A内に収容された状態(詳細には、ピン24の下端面と上挟持ブロック23の下端面とが面一の状態)に維持される。なお、ピンホルダ21のうちコイルスプリング25の内側に挿通された中心軸部21Bが、上挟持ブロック23の上面に陥没形成された中心凹部23Bに直動可能に嵌合していて、ピンホルダ21に対する上挟持ブロック23の傾きを防止することができる。   A coil spring 25 is accommodated in the cylindrical hole 22 of the pin holder 21, and the coil spring 25 is stretched between the upper end portion of the cylindrical hole 22 and the upper surface of the upper holding block 23. Thereby, the upper clamping block 23 is urged so as to protrude downward from the cylindrical hole 22, and is always in a state where the entire pin 24 is accommodated in the pin insertion hole 23 </ b> A (specifically, the lower end surface of the pin 24 and The lower clamping surface of the upper clamping block 23 is maintained in a flush state. A central shaft portion 21B inserted into the coil spring 25 in the pin holder 21 is fitted in a central recess 23B formed in a recess in the upper surface of the upper holding block 23 so as to be directly movable. The inclination of the clamping block 23 can be prevented.

さらに、本実施形態の板金結合プレス機10は、金属製の背当プレート30を備えている。背当プレート30は、例えば、平板状をなしており、板金対100と下挟持ブロック13との間に挟んで使用される(図4参照)。背当プレート30は板金をボンデ処理してなり、板厚方向の両面全体にはボンデ皮膜が形成されている。   Further, the sheet metal bonding press 10 of the present embodiment includes a metal back plate 30. The back plate 30 has, for example, a flat plate shape and is used by being sandwiched between the sheet metal pair 100 and the lower clamping block 13 (see FIG. 4). The back plate 30 is formed by bonding a sheet metal, and a bond film is formed on both surfaces in the thickness direction.

背当プレート30は、特に材質を限定するものではない。例えば、アルミニウム系金属、鉄系金属、チタン系金属、銅系金属及びその他の金属でもよい。ここで、背当プレート30は、塑性変形のし易さが、結合の対象物である第1の板金101又は第2の板金102と同程度であると好ましい。また、背当プレート30は、第2の板金102の引張り強さ以上の引張り強さを有した金属であるとより好ましい。また、背当プレート30の板厚は、第1の板金101及び第2の板金102の板厚以上であるとより好ましい。具体的には、例えば、第1の板金101又は第2の板金102の打ち抜きにより生じた廃材を背当プレート30に利用してもよい。   The material of the back plate 30 is not particularly limited. For example, aluminum metal, iron metal, titanium metal, copper metal, and other metals may be used. Here, it is preferable that the back plate 30 has the same degree of plastic deformation as the first sheet metal 101 or the second sheet metal 102 that is the object to be joined. The back plate 30 is more preferably a metal having a tensile strength equal to or higher than the tensile strength of the second sheet metal 102. The plate thickness of the back plate 30 is more preferably equal to or greater than the plate thickness of the first sheet metal 101 and the second sheet metal 102. Specifically, for example, waste material generated by punching the first sheet metal 101 or the second sheet metal 102 may be used for the back plate 30.

板金結合プレス機10の構成は以上である。ここで、第1及び第2の板金101,102は、材質を限定するものではない。例えば、純アルミニウム(A1000系)、アルミニウム合金(例えば、A2000系、A5000系、6000系)、純鉄、鉄合金(例えば、S10C〜45C、SUS304,SU316,SUS430)、純チタン(例えば、TB340C)、チタン合金、純銅(例えば、無酸素銅)、銅合金及び、その他の金属でもよい。また、第1と第2の板金101,102の組み合わせは、例えば、アルミニウム合金同士、鉄合金同士といった同種金属の組み合わせでもよいし、純鉄と鉄合金(例えば、SUS304,SU316,SUS430等)、鉄系金属(純鉄又は鉄合金)とアルミニウム系金属(純アルミニウム又はアルミニウム合金)、チタン系金属(純チタン又はチタン合金)と鉄系金属(純鉄又は鉄合金)、チタン系金属(純チタン又はチタン合金)とアルミニウム系金属(純アルミニウム又はアルミニウム合金)、銅系金属(純銅又は銅合金)と鉄系金属(純鉄又は鉄合金)、銅系金属(純銅又は銅合金)とアルミニウム系金属(純アルミニウム又はアルミニウム合金)といった異種金属の組み合わせでもよい。   The configuration of the sheet metal bonding press 10 is as described above. Here, the material of the first and second sheet metals 101 and 102 is not limited. For example, pure aluminum (A1000 series), aluminum alloys (for example, A2000 series, A5000 series, 6000 series), pure iron, iron alloys (for example, S10C to 45C, SUS304, SU316, SUS430), pure titanium (for example, TB340C) , Titanium alloy, pure copper (for example, oxygen-free copper), copper alloy, and other metals may be used. The combination of the first and second sheet metals 101 and 102 may be, for example, a combination of the same metals such as aluminum alloys or iron alloys, or pure iron and an iron alloy (for example, SUS304, SU316, SUS430, etc.), Iron metal (pure iron or iron alloy) and aluminum metal (pure aluminum or aluminum alloy), titanium metal (pure titanium or titanium alloy), iron metal (pure iron or iron alloy), titanium metal (pure titanium) Or titanium alloy) and aluminum metal (pure aluminum or aluminum alloy), copper metal (pure copper or copper alloy) and iron metal (pure iron or iron alloy), copper metal (pure copper or copper alloy) and aluminum metal A combination of different metals such as (pure aluminum or aluminum alloy) may be used.

次に、板金結合プレス機10を使用して第1と第2の板金101,102を結合する方法を説明する。まずは、背当プレート30を下挟持ブロック13の上面に載置する。このとき、逃がし孔14の上面開口を背当プレート30で塞ぐように配置する(図3参照)。   Next, a method for bonding the first and second sheet metals 101 and 102 using the sheet metal bonding press 10 will be described. First, the back plate 30 is placed on the upper surface of the lower clamping block 13. At this time, it arrange | positions so that the upper surface opening of the escape hole 14 may be plugged up with the back plate 30 (refer FIG. 3).

次いで、第1と第2の板金101,102を重ね合わせた状態にして背当プレート30の上にセットする。第1と第2の板金101,102は、予めボンデ処理しておき、各板金101,102の各片面からボンデ皮膜及び酸化皮膜を除去した後で、それら皮膜が除去された皮膜除去面を重ね合わせる。皮膜の除去は、研磨(例えば、エメリー研磨やワイヤーバフ等)、研削又は薬品処理によって行えばよい。   Next, the first and second sheet metals 101 and 102 are stacked and set on the back plate 30. The first and second sheet metals 101 and 102 are bonded in advance, and after the bonder film and the oxide film are removed from each side of the sheet metals 101 and 102, the film removal surfaces from which the films are removed are overlapped. Match. The removal of the film may be performed by polishing (for example, emery polishing or wire buffing), grinding, or chemical treatment.

次に、板金結合プレス機10の可動盤20を降下させる。すると、図4に示すように、ピン24と同時に上挟持ブロック23が板金対100の上面に当接して、板金対100及び背当プレート30のうち、ピン24が突き当たる部分(ピン24の延長線上に位置する部分)の周囲が、下挟持ブロック13と上挟持ブロック23との間で挟持される。この状態から、さらに可動盤20を降下させると、ピンホルダ21が上挟持ブロック23に対して降下して、図5に示すように、ピン24が上挟持ブロック23の下端面から突出する。   Next, the movable platen 20 of the sheet metal bonding press 10 is lowered. Then, as shown in FIG. 4, the upper clamping block 23 contacts the upper surface of the sheet metal pair 100 simultaneously with the pin 24, and the portion of the sheet metal pair 100 and the back plate 30 that the pin 24 abuts (on the extension line of the pin 24). The periphery of the portion) is clamped between the lower clamping block 13 and the upper clamping block 23. When the movable platen 20 is further lowered from this state, the pin holder 21 is lowered with respect to the upper holding block 23, and the pin 24 protrudes from the lower end surface of the upper holding block 23 as shown in FIG.

上挟持ブロック23の下端面から突出したピン24は、板金対100のうち、上側に配置された第1の板金101を局所的に押圧する。すると、第1の板金101のうち、ピン24で押圧された部分が局所的に窪んで有底円筒状の陥没部101cが形成される。また、陥没部101cの形成に伴って押し退けられた部分が、第2の板金102側に押し出されて、第1の板金101の重ね合わせ面101a(皮膜除去面)に略球面状の膨出面101eが形成される(図7参照)。   The pin 24 protruding from the lower end surface of the upper clamping block 23 locally presses the first sheet metal 101 disposed on the upper side of the sheet metal pair 100. Then, a portion pressed by the pin 24 in the first sheet metal 101 is locally depressed to form a bottomed cylindrical depression 101c. Further, the portion pushed away with the formation of the depressed portion 101c is pushed out to the second sheet metal 102 side, and a substantially spherical bulging surface 101e is formed on the overlapping surface 101a (film removal surface) of the first sheet metal 101. Is formed (see FIG. 7).

さらに、第1の板金101のうち、ピン24によって押し退けられた部分に押されて、第2の板金102が塑性変形する。即ち、第1の板金101に形成された膨出面101eに倣って第2の板金の重ね合わせ面102a(皮膜除去面)に略球面状の陥没面102eが形成され、その重ね合わせ面102aとは反対側の背面102bに膨出面102cが形成される。即ち、板金対100のうちピン24によって押圧された部分に、背当プレート30側に膨出したスポット膨出部100aが形成される。そして、例えば、図6に示すように、第1の板金101に形成された陥没部101cの底面101dが、第2の板金102の背面102bと重ね合わせ面102aとの中間に形成されるまで、可動盤20を降下させてピン24を陥没部101c内に押し込んでいく。   Further, the second sheet metal 102 is plastically deformed by being pushed by a portion of the first sheet metal 101 that is pushed away by the pin 24. That is, a substantially spherical depressed surface 102e is formed on the overlapping surface 102a (film removal surface) of the second sheet metal following the bulging surface 101e formed on the first sheet metal 101. What is the overlapping surface 102a? A bulging surface 102c is formed on the back surface 102b on the opposite side. That is, a spot bulging portion 100 a bulging toward the back plate 30 is formed in a portion pressed by the pin 24 of the sheet metal pair 100. Then, for example, as shown in FIG. 6, until the bottom surface 101d of the depressed portion 101c formed in the first sheet metal 101 is formed in the middle between the back surface 102b of the second sheet metal 102 and the overlapping surface 102a. The movable platen 20 is lowered and the pin 24 is pushed into the depressed portion 101c.

上述したように、板金対100がピン24に押されて塑性変形すると、これに押されて背当プレート30が塑性変形する。即ち、背当プレート30のうち、板金対100のスポット膨出部100aに押された部分が逃がし孔14内に膨出する。また、背当プレート30は、板金対100に対するピン24の押圧が開始された当初(スポット膨出部100aの形成当初)からピン24の押圧が終了するまで、第1と第2の板金101,102を圧接させるための背圧を付与し続ける。   As described above, when the sheet metal pair 100 is pushed and plastically deformed by the pins 24, the back plate 30 is plastically deformed by being pushed by this. That is, a portion of the back plate 30 that is pressed by the spot bulging portion 100 a of the sheet metal pair 100 bulges into the escape hole 14. Further, the back plate 30 has the first and second sheet metals 101, 101 from the beginning of the pressing of the pin 24 against the sheet metal pair 100 (the beginning of the formation of the spot bulging portion 100 a) until the pressing of the pin 24 is completed. Continue to apply back pressure to press 102.

第1と第2の板金101,102が上記の如く塑性変形する過程で、それらの重ね合わせ面101a,102aの面積が徐々に拡大して新生面が出現すると共に、それら新生面同士が摺接する。このとき、ピン24の押圧力と背当プレート30の背圧とにより、新生面同士が強く押し付けられながら摺接する。これにより、第1と第2の板金101,102の重ね合わせ面101a,102a同士をスポット膨出部100aにおいて圧接させることができる。   In the process in which the first and second sheet metals 101 and 102 are plastically deformed as described above, the area of the overlapping surfaces 101a and 102a gradually expands and a new surface appears, and the new surfaces come into sliding contact with each other. At this time, due to the pressing force of the pins 24 and the back pressure of the back plate 30, the new surfaces are slidably contacted with each other. Thereby, the overlapping surfaces 101a and 102a of the first and second sheet metals 101 and 102 can be brought into pressure contact with each other at the spot bulging portion 100a.

ピン24による押圧が完了したら可動盤20を上昇させ、結合された板金対100及び使用済みの背当プレート30を板金結合プレス機10から取り除く。このとき、ノックアウトピン15を直動させて板金対100及び背当プレート30を下方から突き上げてもよい。背当プレート30の板厚方向の両面にはボンデ皮膜が形成されているから、背当プレート30と下挟持ブロック13との間及び、背当プレート30と板金対100(第2の板金102)との間で凝着が発生することを確実に防止することができる。また、第1の板金101の上面101bもボンデ皮膜が形成されているから、ピン24と第1の板金101との間で凝着が発生することを防止することができる。   When the pressing by the pins 24 is completed, the movable platen 20 is raised, and the combined sheet metal pair 100 and the used back plate 30 are removed from the sheet metal bonding press 10. At this time, the knockout pin 15 may be moved linearly to push up the sheet metal pair 100 and the back plate 30 from below. Bonded films are formed on both surfaces of the back plate 30 in the plate thickness direction. Therefore, between the back plate 30 and the lower clamping block 13 and between the back plate 30 and the sheet metal pair 100 (second sheet metal 102). It is possible to reliably prevent the occurrence of adhesion between the two. In addition, since the upper surface 101b of the first sheet metal 101 is also formed with the bond film, it is possible to prevent adhesion between the pin 24 and the first sheet metal 101.

このように、本実施形態によれば、下挟持ブロック13と第2の板金102との間に背当プレート30を介在させると共に、ピン24の外側に直動可能に嵌合した上挟持ブロック23と下挟持ブロック13との間で、第1及び第2の板金101,102と背当プレート30とを挟持した状態で、第1の板金101側からピン24による押圧を行い、第2の板金102の背面102bに突出したスポット膨出部100aによって背当プレート30を窪ませながら、第1と第2の板金101,102を圧接させるための背圧を背当プレート30から第2の板金102に付与するようにしたので、第1と第2の板金101,102の重ね合わせ面101a,102aの面積拡大によって出現した新生面同士を、ピン24の押圧力と背当プレート30の背圧とによって強く押し付けながら摺接させることができる。これにより、スポット膨出部100aの突出量を抑えながら、第1と第2の板金101,102を強固に圧接させることが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, the back clamping plate 30 is interposed between the lower clamping block 13 and the second sheet metal 102, and the upper clamping block 23 is fitted to the outside of the pin 24 so as to be directly movable. In the state where the first and second sheet metals 101, 102 and the back plate 30 are sandwiched between the first sheet metal 101 and the lower clamping block 13, the second sheet metal is pressed from the first sheet metal 101 side. The back plate 30 is depressed by the spot bulging portion 100a protruding from the back surface 102b of the back plate 102, and back pressure is applied from the back plate 30 to the second plate 102 to press-contact the first and second sheet metals 101, 102. Since the new surfaces appearing due to the area expansion of the overlapping surfaces 101a, 102a of the first and second sheet metals 101, 102 are applied to each other, the pressing force of the pin 24 and the back plate 30 are used. Thereby sliding while pressing strongly by the back pressure. This makes it possible to firmly press the first and second metal plates 101 and 102 while suppressing the protruding amount of the spot bulging portion 100a.

[実施例]
上記実施形態で説明した板金結合プレス機10を使用し、以下の条件において、第1と第2の板金101,102(板金対100)を結合した。即ち、第1の板金101として、厚さ3.0mmの鉄系合金(炭素鋼S45C)製の板金を用意し、第2の板金102として、厚さ3.0mmのアルミニウム系合金(A2017)製の板金及び厚さ3.0mmの純アルミニウム(A1000系)製の板金を用意し、背当プレート30として、厚さ3.0mmの鉄系合金(炭素鋼S45C)製の板金を用意した。そして、直径5.0mmのピン24を用いて、第1の板金101に形成される陥没部101cの底面101dの位置が、第2の板金102の背面102bから1.5mmだけ、重ね合わせ面102a側にオフセットした位置になるようなスポット膨出部100aを形成して、第1と第2の板金101,102を結合した。
[Example]
Using the sheet metal bonding press 10 described in the above embodiment, the first and second sheet metals 101 and 102 (sheet metal pair 100) were bonded under the following conditions. That is, a sheet metal made of an iron-based alloy (carbon steel S45C) having a thickness of 3.0 mm is prepared as the first sheet metal 101, and an aluminum-based alloy (A2017) having a thickness of 3.0 mm is prepared as the second sheet metal 102. A sheet metal made of pure aluminum (A1000 series) having a thickness of 3.0 mm was prepared, and a sheet metal made of an iron alloy (carbon steel S45C) having a thickness of 3.0 mm was prepared as the back plate 30. Then, using the pin 24 having a diameter of 5.0 mm, the position of the bottom surface 101d of the depressed portion 101c formed on the first sheet metal 101 is 1.5 mm from the back surface 102b of the second sheet metal 102, and the overlapping surface 102a. A spot bulging portion 100a is formed so as to be offset to the side, and the first and second sheet metals 101 and 102 are joined.

上記条件で結合された板金対100に対して「JIS Z3137」で規定された十字引張試験を行い、結合強度を確認した。また、十字引張試験によって分離した第1及び第2の板金101,102の剥離面を電子顕微鏡によって観察する実験を行った。   A cross tensile test defined in “JIS Z3137” was performed on the sheet metal pair 100 bonded under the above conditions to confirm the bonding strength. In addition, an experiment was conducted in which the peeled surfaces of the first and second sheet metals 101 and 102 separated by the cross tension test were observed with an electron microscope.

[実験結果]
十字引張試験の結果、第2の板金102をアルミニウム系合金(A2017)製の板金とした場合に、第1と第2の板金101,102を分離させるのに要した荷重(結合強度)は約500[kgf]であった。また、第2の板金102を純アルミニウム(A1000系)製の板金とした場合に、第1と第2の板金101,102を分離させるのに要した荷重(結合強度)は約226[kgf]であった。また、電子顕微鏡による観察の結果、第1の板金101の剥離面(重ね合わせ面101aに形成された膨出面101e)には、第2の板金102(アルミニウム系合金又は純アルミニウム)の一部が付着していることが確認できた。このことから、スポット膨出部100aでは、第1の板金101と第2の板金102とが圧接されていることが分かった。
[Experimental result]
As a result of the cross tension test, when the second sheet metal 102 is made of an aluminum alloy (A2017), the load (bonding strength) required to separate the first and second sheet metals 101, 102 is about It was 500 [kgf]. Further, when the second sheet metal 102 is made of pure aluminum (A1000 series), the load (bonding strength) required to separate the first and second sheet metals 101, 102 is about 226 [kgf]. Met. Further, as a result of observation with an electron microscope, a part of the second sheet metal 102 (aluminum alloy or pure aluminum) is found on the peeling surface (the bulging surface 101e formed on the overlapping surface 101a) of the first sheet metal 101. It was confirmed that they were attached. From this, it was found that the first sheet metal 101 and the second sheet metal 102 were in pressure contact with each other at the spot bulging portion 100a.

[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.

(1)上記実施形態では、下挟持ブロック13の上面13Aに逃がし孔14を形成していたが、逃がし孔14を形成せずに、背当プレート30のうち、スポット膨出部100aによって押し退けられた部分を、板金対100と下挟持ブロック13との間の隙間で側方に逃がすようにしてもよい。   (1) In the above embodiment, the escape hole 14 is formed on the upper surface 13A of the lower clamping block 13. However, the escape hole 14 is not formed, but the back plate 30 is pushed away by the spot bulging portion 100a. You may make it escape the side part in the clearance gap between the sheet metal pair 100 and the lower clamping block 13 sideways.

(2)上記実施形態では、板金対100の1箇所にスポット膨出部100aを形成して圧接させる構成であったが、ピンホルダ21に複数のピン24を取り付けておき、同時に複数のスポット膨出部100aを形成して圧接させることが可能な構成としてもよい。その場合、複数のピン24にそれぞれ対応するように複数の逃がし孔14を設けてもよいし、複数のピン24で1つの逃がし孔14を共用する構成にしてもよい。複数のピン24で1つの逃がし孔14を共用する構成にすれば、ピン24と同一複数の逃がし孔14を設けた場合に比べて、下挟持ブロック13の制作費を抑えることができる。   (2) In the above embodiment, the spot bulging portion 100a is formed and pressed in one place of the sheet metal pair 100, but a plurality of pins 24 are attached to the pin holder 21 and a plurality of spot bulges are simultaneously formed. The portion 100a may be formed and press-contacted. In that case, a plurality of escape holes 14 may be provided so as to correspond to the plurality of pins 24, respectively, or one escape hole 14 may be shared by the plurality of pins 24. If the plurality of pins 24 share one escape hole 14, the production cost of the lower clamping block 13 can be reduced as compared with the case where the same plurality of escape holes 14 as the pins 24 are provided.

(3)上記実施形態では、背当プレート30が金属製であったが、背当プレート30を弾性変形可能な樹脂製又はゴム製としてもよい。このようにすれば、背当プレート30を繰り返し使用することが可能になる。   (3) In the above embodiment, the back plate 30 is made of metal, but the back plate 30 may be made of resin or rubber that can be elastically deformed. In this way, the back plate 30 can be used repeatedly.

(4)上記実施形態では、第2の板金102の背面102bにボンデ皮膜が形成されていたが、背当プレート30の板厚方向の両面にボンデ皮膜が形成されている場合には、第2の板金102の背面102bのボンデ皮膜は無くてもよい。   (4) In the above embodiment, the bonder film is formed on the back surface 102b of the second sheet metal 102. However, when the bonder film is formed on both surfaces in the plate thickness direction of the back plate 30, the second The bond film on the back surface 102b of the sheet metal 102 may be omitted.

(5)上記実施形態では、第1及び第2の板金のうち重ね合わせ面101a,102aとは反対側の上面101b及び背面102bにボンデ皮膜を形成していたが、ボンデ皮膜を形成する替わりに油(塑性加工油)を塗布しても、同等の効果を奏する。   (5) In the above embodiment, the bonder film is formed on the upper surface 101b and the back surface 102b opposite to the overlapping surfaces 101a and 102a of the first and second sheet metals, but instead of forming the bonder film. Even if oil (plastic processing oil) is applied, the same effect can be obtained.

(6)上記実施形態では、第1と第2の板金101,102とを重ね合わせてなる板金対100の下に背当プレート30が配置されて、板金対100を上方からピン24で押圧する構成となっていたが、板金対100の上に背当プレート30が配置されて、板金対100を下方からピン24で押圧する構成としてもよい。   (6) In the above embodiment, the back plate 30 is disposed under the sheet metal pair 100 formed by superimposing the first and second sheet metals 101 and 102, and the sheet metal pair 100 is pressed with the pins 24 from above. The configuration may be such that the back plate 30 is disposed on the sheet metal pair 100 and the sheet metal pair 100 is pressed by the pins 24 from below.

(7)上記実施形態において、本発明に係る「背当部材」として例示した背当プレート30は板状であったが、「背当部材」は板状である必要はなく、例えば、ブロック状(丸棒材を輪切りにした切断材)でもよい。   (7) In the above embodiment, the backrest plate 30 exemplified as the “backrest member” according to the present invention has a plate shape. However, the “backrest member” does not have to be a plate shape, for example, a block shape. (A cutting material obtained by rounding a round bar) may be used.

10 板金結合プレス機
12 ベースブロック
13 下挟持ブロック(ワーク支持ベース)
14 逃がし孔
20 可動盤
21 ピンホルダ
23 上挟持ブロック(可動ベース)
24 ピン
30 背当プレート(背当部材)
100a スポット膨出部
101 第1の板金
102 第2の板金
10 Sheet metal bonding press 12 Base block 13 Lower clamping block (work support base)
14 Relief hole 20 Movable platen 21 Pin holder 23 Upper clamping block (movable base)
24 pin 30 Back plate (Back member)
100a Spot bulging portion 101 First sheet metal 102 Second sheet metal

Claims (3)

第1と第2の板金を重ね合わせて前記第2の板金側からワーク支持ベースで支持し、前記第1の板金側から局所的にピンで押圧することでスポット膨出部を形成し、前記スポット膨出部で前記第1と第2の板金を圧接させる板金結合方法において、
前記ピンの外側に直動可能に嵌合した可動ベースを設けておき、
前記ワーク支持ベースと前記第2の板金との間に、前記ピンの押圧力で変形可能な背当部材を介在させた状態にし、
前記可動ベースと前記ワーク支持ベースとの間で、前記第1及び第2の板金と前記背当部材とを挟持した状態にして前記ピンで前記第1の板金をその板厚を超える移動量に亘って押圧し、前記第2の板金の外面からの前記スポット膨出部の膨出に伴って前記背当部材を窪ませながら、前記第1と第2の板金を圧接させることを特徴とする板金結合方法。
The first and second sheet metal are overlapped and supported by the work support base from the second sheet metal side, and a spot bulge is formed by locally pressing with a pin from the first sheet metal side, In the sheet metal coupling method in which the first and second sheet metals are press-contacted at the spot bulge portion,
A movable base fitted so as to be linearly movable is provided outside the pin,
Between the work support base and the second sheet metal, a state where a backrest member deformable by the pressing force of the pin is interposed,
Between the movable base and the workpiece support base, the first sheet metal and the backrest member are sandwiched between the movable sheet and the work support base so that the first sheet metal is moved by the pin beyond its thickness. The first and second metal plates are pressed against each other while the backrest member is depressed as the spot bulge portion bulges from the outer surface of the second metal plate. Sheet metal bonding method.
前記ピンが前記第1の板金を押圧する移動量が前記第1の板金の板厚を超えるまで、前記背当部材のうち膨出した部分における外面を浮いた状態で維持するための逃がし孔を、前記ワーク支持ベースにおける前記ピンの延長線上に設けておくことを特徴とする請求項1に記載の板金結合方法。   An escape hole for maintaining the outer surface of the bulging portion of the backrest member in a floating state until the amount of movement by which the pin presses the first sheet metal exceeds the thickness of the first sheet metal. The sheet metal coupling method according to claim 1, wherein the sheet metal coupling method is provided on an extension line of the pin in the workpiece support base. 前記背当部材の引張り強さを前記第2の板金の引張り強さ以上としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の板金結合方法。   The sheet metal bonding method according to claim 1 or 2, wherein a tensile strength of the backrest member is set to be equal to or higher than a tensile strength of the second sheet metal.
JP2016121175A 2016-06-17 2016-06-17 Sheet metal bonding method Expired - Fee Related JP6117411B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016121175A JP6117411B2 (en) 2016-06-17 2016-06-17 Sheet metal bonding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016121175A JP6117411B2 (en) 2016-06-17 2016-06-17 Sheet metal bonding method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012163271A Division JP5978040B2 (en) 2012-07-24 2012-07-24 Sheet metal bonding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016165760A true JP2016165760A (en) 2016-09-15
JP6117411B2 JP6117411B2 (en) 2017-04-19

Family

ID=56897290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016121175A Expired - Fee Related JP6117411B2 (en) 2016-06-17 2016-06-17 Sheet metal bonding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6117411B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009090354A (en) * 2007-10-11 2009-04-30 Tokyo Institute Of Technology Joining device, joining method and metal-joined body
US20120279043A1 (en) * 2011-05-03 2012-11-08 GM Global Technology Operations LLC Clinching method and tool for performing the same
JP2013139048A (en) * 2012-01-05 2013-07-18 Tokyo Institute Of Technology Method of joining material to be joined

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009090354A (en) * 2007-10-11 2009-04-30 Tokyo Institute Of Technology Joining device, joining method and metal-joined body
US20120279043A1 (en) * 2011-05-03 2012-11-08 GM Global Technology Operations LLC Clinching method and tool for performing the same
JP2013139048A (en) * 2012-01-05 2013-07-18 Tokyo Institute Of Technology Method of joining material to be joined

Also Published As

Publication number Publication date
JP6117411B2 (en) 2017-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004167547A (en) Method for shearing sheet
KR20160027071A (en) Method for connecting at least two sheet metal parts
JP2012152818A (en) Device for caulking rivet, and method for removing rivet
JP6874534B2 (en) Manufacturing method of press-molded products and press equipment
US7673487B2 (en) Method for forming hollow shaft with a flange and product with hollow shaft formed by the same
JP4735380B2 (en) Workpiece manufacturing method
JP5978040B2 (en) Sheet metal bonding method
JP6161198B2 (en) Dissimilar material joining method
JP2006263768A (en) Apparatus and method for press working
JP2006035244A (en) Cold friction welding method, and metal welded body
JP6117411B2 (en) Sheet metal bonding method
JP2000511470A (en) Press joining method and apparatus for joining metal sheet parts
JP6119999B2 (en) Press working method and press working apparatus
WO2016125730A1 (en) Cutting and machining device and cutting and machining method
JP4622591B2 (en) Punch for press working
JP2019166562A (en) Method for manufacturing joint
JP6170413B2 (en) Method of punching plate workpiece and punch die
JP2018061979A (en) Pipe manufacturing method and press device used therein
JP5007110B2 (en) Mold
KR102018959B1 (en) Clincging device using two step press type
JP2022011536A (en) Metal plate shearing method, press component manufacturing method, metal plate, and metal plate shearing metal mold
JP5901510B2 (en) Metal material joining mold and mold release device
JP2007181855A (en) Assembly member, and press die
JP2006043757A (en) Blanking method and blanking apparatus
JP2006161968A (en) Caulking bolt and its assembling method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160620

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170322

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6117411

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees