JP2021178355A - Projection forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、抵抗溶接するための金属部材にプロジェクションを形成するプロジェクション形成方法に関する。 The present invention relates to a projection forming method for forming a projection on a metal member for resistance welding.
抵抗溶接機には、2つの棒状電極を対向させて、一方(下側)を固定し、他方(上側)を上下動可能とした定置式と呼ばれるものや、2つの電極のうちの一方(下側)をテーブル形状(板型形状)として固定し、他方(上側)をガン型形状として上下左右に可動可能としたテーブル式と呼ばれるものがある。いずれの方式も2つの電極で被溶接物を挟み、上側の電極で加圧しながら通電することで溶接を行う。抵抗溶接では、良好な溶接を可能にするために、接合しようとする2つの金属部材の一方にプロジェクションを形成するようにしている。プロジェクションを形成することで、集中して電流を流すことが可能となり、良好な溶接が可能となる。なお、接合しようとする2つの金属部材は、両方共平板形状の場合や、一方が平板形状で、他方がナットやスタッドの場合があるが、本明細書では、両方共平板形状であるものとする。 In the resistance welder, two rod-shaped electrodes are opposed to each other, one (lower side) is fixed, and the other (upper side) can be moved up and down, which is called a stationary type, or one of the two electrodes (lower side). There is a so-called table type in which the side) is fixed as a table shape (plate shape) and the other (upper side) is a gun shape that can be moved up, down, left and right. In both methods, the object to be welded is sandwiched between two electrodes, and welding is performed by energizing while pressurizing with the upper electrode. In resistance welding, projections are formed on one of the two metal members to be joined in order to enable good welding. By forming the projection, it becomes possible to pass the current in a concentrated manner, and good welding becomes possible. The two metal members to be joined may both have a flat plate shape, or one may have a flat plate shape and the other may have a nut or stud, but in the present specification, both have a flat plate shape. do.
プロジェクションを形成する方法には、プレス機によって打ち出す方法の他、例えば特許文献1や特許文献2に記載された方法がある。プレス機によって打ち出す方法は、プロジェクションを形成しようとする金属部材の一方の面側に金型を当てて加圧することで、他方の面側に打ち出しする方法である。特許文献1に記載されたプロジェクション形成方法は、先端を先鋭に形成したコーンパンチの先端をワーク表面から所定深さまで突き入れ、ワーク表面に陥没部を形成するとともに、該陥没部周縁に肉を盛り上げることによりワーク表面にプロジェクションを形成する方法である。特許文献2に記載されたプロジェクション形成方法は、溶接材の所定位置にレーザ光を照射してその表面を溶融させた後、冷却し、溶融部の表面張力効果により突起を形成する方法である。 As a method for forming a projection, in addition to a method of embossing with a press machine, there are, for example, the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2. The method of embossing with a press machine is a method of embossing on one surface side of a metal member for which a projection is to be formed by applying a die to one surface side and pressurizing the metal member. In the projection forming method described in Patent Document 1, the tip of a cone punch having a sharply formed tip is pushed from the work surface to a predetermined depth to form a depressed portion on the work surface, and the meat is raised on the peripheral edge of the depressed portion. This is a method of forming a projection on the work surface. The projection forming method described in Patent Document 2 is a method of irradiating a predetermined position of a welded material with a laser beam to melt the surface of the welded material, cooling the surface, and forming protrusions by the surface tension effect of the molten portion.
しかしながら、プレス機にて打ち出すことでプロジェクションを形成する方法においては、板厚の厚い金属板の場合、押圧力の大きなプレス機が必要となり、設備が高額になる。また、図3に示すように、板厚の厚い金属板50では、プロジェクション51を少ししか形成することができず、また金型を当てた部分52が大きく凹んで美観が損なわれてしまう。なお、板厚の厚い金属板を、例えば3.0mm以上の厚さの金属板とする。
However, in the method of forming a projection by embossing with a press machine, in the case of a thick metal plate, a press machine having a large pressing force is required, and the equipment becomes expensive. Further, as shown in FIG. 3, in the
上述した特許文献1に記載されたプロジェクション形成方法においては、金属板にコーンパンチを打って、陥没部周縁に肉を盛り上がらせることでプロジェクションを形成するようにしているため、大きな突起のプロジェクションの形成には向いていない。 In the projection forming method described in Patent Document 1 described above, since the projection is formed by hitting a cone punch on the metal plate and raising the meat on the peripheral edge of the depressed portion, the projection of a large protrusion is formed. Not suitable for.
特許文献2に記載されたプロジェクション形成方法においては、レーザ設備が必要であり、設備が高額になる。 The projection forming method described in Patent Document 2 requires laser equipment, which is expensive.
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、板厚の厚い金属板でも十分な大きさのプロジェクションを低コストで、且つ美観を損なうことなく形成することができるプロジェクション形成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a projection forming method capable of forming a projection having a sufficiently large size even with a thick metal plate at low cost and without spoiling the aesthetic appearance. With the goal.
本発明のプロジェクション形成方法は、2つの平板状の金属部材を重ね合わせた後、前記2つの金属部材のプロジェクション形成希望箇所にスポット溶接を行う工程と、前記工程により接合状態にある前記2つの金属部材を剥がす工程と、を備える。 The projection forming method of the present invention includes a step of superimposing two flat metal members and then spot welding the two metal members to a desired projection forming portion, and the two metals in a bonded state by the step. It includes a process of peeling off a member.
上記方法によれば、重ね合わせた2つの金属部材に対してスポット溶接することで2つの金属部材がスポット溶接箇所で接合し、接合状態にある2つの金属部材を剥がすことによって、スポット溶接箇所に形成されたナゲットがプロジェクションとして残り、ナゲットが残った方の金属部材をプロジェクション付きの金属部材として用いることができる。 According to the above method, two metal members are joined at a spot weld by spot welding two overlapped metal members, and two metal members in a joined state are peeled off to form a spot weld. The formed nugget remains as a projection, and the metal member with the remaining nugget can be used as a metal member with projection.
このように、スポット溶接することで2つの金属部材間で形成されるナゲットをプロジェクションとして利用するすることで、板厚の厚い金属板でも十分な大きさのプロジェクションを得ることができる。2つの金属部材間に形成されるナゲットの大きさは、2つの金属部材間に流す電流、該電流を流す時間(通電時間)、2つの金属部材間を加圧する加圧力をそれぞれ調整することで変えることができる。即ち、電流値、通電時間及び加圧力を調整することで、任意の大きさのプロジェクションを形成することができる。 In this way, by using the nugget formed between the two metal members by spot welding as a projection, it is possible to obtain a sufficiently large projection even on a thick metal plate. The size of the nugget formed between the two metal members is determined by adjusting the current flowing between the two metal members, the time for the current to flow (energization time), and the pressing force to pressurize between the two metal members. Can be changed. That is, by adjusting the current value, the energization time, and the pressing force, it is possible to form a projection of an arbitrary size.
また、既存の抵抗溶接機のみでプロジェクションを形成することができるので、プロジェクションを形成するための専用の設備を必要としない。即ち、プロジェクションを形成するための設備コストがかからない。また、プレス機によってプロジェクションを打ち出す方法では、金型を当てた側に痕が残って美観が損なわれることがあるが、本発明ではそのようなことはない。 Moreover, since the projection can be formed only by the existing resistance welder, no dedicated equipment for forming the projection is required. That is, there is no equipment cost for forming the projection. Further, in the method of launching the projection by a press machine, a mark may be left on the side to which the die is applied and the aesthetic appearance may be spoiled, but this is not the case in the present invention.
上記プロジェクション形成方法において、前記2つの金属部材は、共に同じ材質のものである。 In the projection forming method, the two metal members are both made of the same material.
上記方法によれば、2つの金属部材に共通する材質のプロジェクションを形成することができる。 According to the above method, it is possible to form a projection of a material common to the two metal members.
上記プロジェクション形成方法において、前記2つの金属部材は、互いに異なる材質のものである。 In the projection forming method, the two metal members are made of different materials.
上記方法によれば、2つの金属部材が混合したプロジェクションを形成することができる。 According to the above method, it is possible to form a projection in which two metal members are mixed.
本発明によれば、板厚の厚い金属部材でも十分な大きさのプロジェクションを形成することができ、しかも、抵抗溶接機以外に特別な設備を必要としないので、設備コストを省くことができる。さらに、金属部材に痕を残すことがないため、美観を損なうようなことがない。 According to the present invention, it is possible to form a projection having a sufficient size even with a thick metal member, and since no special equipment other than a resistance welder is required, the equipment cost can be saved. Further, since no trace is left on the metal member, the appearance is not spoiled.
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図4は、テーブル式の抵抗溶接機1の外観を示す側面図である。同図において、抵抗溶接機1は、冷却ユニット10と、電源ユニット11と、支持ポスト12と、支持アーム13と、溶接ガン14と、導電ケーブル15A,15Bと、テーブル電極16と、架台17と、操作パネル18と、溶接トランス19と、を備える。
Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 4 is a side view showing the appearance of the table-type resistance welder 1. In the figure, the resistance welder 1 includes a
冷却ユニット10は、溶接ガン14、導電ケーブル15A,15B、支持アーム13、テーブル電極16、溶接トランス19、その他電流が流れる部分を冷却する冷却水の供給を行う。冷却ユニット10は、抵抗溶接機1に電源が投入されている間は常時動作して溶接ガン14との間で冷却水を循環させる。電源ユニット11は、操作パネル18にて起動操作されることでより動作を開始する。電源ユニット11は、受電設備(図示略)より供給される三相の交流電力を整流して直流に変換し、得られた直流よりPWM(Pulse Width Modulation)制御した高周波交流を出力する。
The
電源ユニット11から出力される高周波交流は、架台17の前面側に内蔵された溶接トランス19に供給される。支持ポスト12は、冷却ユニット10と電源ユニット11の近傍にて垂直方向に立設され、支持アーム13を水平方向に回動可能に支持する。支持アーム13は、支持ポスト12に対して水平方向に延びる水平アーム部13Aと、水平アーム部13Aの先端部分から垂直方向下向きに延びる垂直アーム部13Bと、を備えた略L字状を成し、先端部分で溶接ガン14を保持する。
The high-frequency alternating current output from the power supply unit 11 is supplied to the
溶接ガン14は、支持アーム13の垂直アーム部13Bの先端部分に、垂直方向に弧を描くように揺動自在に保持される。溶接ガン14の基端部と垂直アーム部13Bの先端部分との間にはスプリングコイル13Cが張設されており、このスプリングコイル13Cの収縮力により、溶接ガン14の基端部側が垂直方向上側に持ち上げられる。また、溶接ガン14の先端部分が垂直アーム部13Bの基端部分に設けられたシリンダ26によってテーブル電極16に向かう方向に加圧される。
The
垂直アーム部13Bにはチェーン(図示略)が内蔵されており、そのチェーンの一端がシリンダに繋がり、他端が溶接ガン14の力点部分(図示略)に繋がっている。チェーンを引き上げる方向にシリンダ26が動作することによって、溶接ガン14が回動し、その先端部分がテーブル電極16に圧接する。溶接ガン14によるテーブル電極16への圧接は、溶接が開始される直前(即ち、溶接電流が供給される直前)に行われ、溶接が終了した後に解放される。なお、シリンダ26内に空気を入れる機構については説明を省略する。溶接ガン14の先端部分には着脱自在なキャップチップ25が装着される。
A chain (not shown) is built in the
導電ケーブル15Aは、一端が溶接トランス19の2次側出力端のプラス電極(図示略)に接続され、他端が溶接ガン14に接続される。導電ケーブル15Bは、一端が溶接トランス19の2次側出力端のマイナス電極(図示略)に接続され、他端がテーブル電極16に接続される。導電ケーブル15A,15Bには、銅等の導電性及び熱伝導性に優れた金属材が用いられる。テーブル電極16には溶接対象である被溶接物が載置される。被溶接物は、上述したように2つの鋼板等の金属板からなる板組である。架台17は、テーブル電極16を垂直方向に上下動させるテーブル駆動機構を有する。
One end of the
図1に戻り、操作パネル18は、液晶パネル等の表示器(図示略)及び該表示器の表示面上に取り付けられる抵抗膜方式等のタッチパネル(図示略)を有している。操作パネル18のタッチパネルを通して、被溶接物に対する溶接条件(「材質」、「板厚」、「電流値」、「通電時間」、「加圧力」)の設定が行われる。溶接トランス19は、本願発明者等が先に特開2012−210654号(特許第5491560号)、特開2013−179205号(特許第5220931号)で提案した抵抗溶接用の溶接トランスであり、短時間に大電流を供給できる特徴を有している。
Returning to FIG. 1, the
抵抗溶接機1は、上述のように構成されている。
次に、抵抗溶接機1を用いて金属部材にプロジェクションを形成する方法について説明する。図1は、本発明のプロジェクション形成方法によるプロジェクション形成行程を示す図である。ここで、2つの金属部材30,31は、同じ材質(例えば、SPCC(Steel Plate Cold Commercial)、SECC(電気亜鉛メッキを施したSPCC)、SGCC(溶融亜鉛メッキを施したSPCC)又はSUS(Steel SpcialUse Stainless))であるものとする。
The resistance welder 1 is configured as described above.
Next, a method of forming a projection on a metal member using the resistance welder 1 will be described. FIG. 1 is a diagram showing a projection forming process by the projection forming method of the present invention. Here, the two
同図において、まず2つの平板形状の金属部材30,31を重ね合わせる(工程(a))。次いで、重ね合わせた2つの金属部材30,31を抵抗溶接機1のテーブル電極16上に載置する。そして、操作パネル18にて、金属部材30,31に対する溶接条件(「材質」、「板厚」、「電流値」、「通電時間」、「加圧力」)の設定を行い、その後、金属部材30の上面で、プロジェクションを形成したい箇所に、溶接ガン14の先端部分に装着したキャップチップ25を当てる。その状態で加圧しながら通電する(工程(b))。
In the figure, first, two flat plate-shaped
加圧・通電を行うことで、2つの金属部材30,31間の接合箇所にナゲット32が形成される(工程(c))。このとき、金属部材30,31が同一板厚であれば、ナゲット32は、金属部材30,31の中間に形成されることになる。金属部材30,31が接合した後、これらを剥がす(工程(d))。この場合、一方の金属部材(例えば金属部材30)を、その厚さ方向に対して直角方向に捩ることで、綺麗な状態で剥がすことが可能である。一方の金属部材を剥がすことで、他方の金属部材には、ナゲット32が残り、プロジェクションが得られる。
By pressurizing and energizing, the
このように、本発明のプロジェクション形成方法によれば、重ね合わせた2つの金属部材30,31に対してスポット溶接することで2つの金属部材30,31間に形成されるナゲットをプロジェクションとして利用することができるので、板厚の厚い金属板でも十分な大きさのプロジェクションを得ることができる。そして、ナゲットの大きさは、2つの金属部材間に流す電流、通電時間及び加圧力を調整することで、大きさを変えることができる。また、既存の抵抗溶接機1のみでプロジェクションを形成できることから、プロジェクションを形成するための専用の設備を必要としない。即ち、設備コストがかからない。また、プレス機によってプロジェクションを打ち出す方法のような美観を損なうようなことがない。
As described above, according to the projection forming method of the present invention, the nugget formed between the two
なお、本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
例えば、金属部材30,31は、共に同じ材質のものであってもよいし、互いに異なる材質のものであってもよい。共に同じ材質の場合、形成されるナゲットは、これらの材質を混合したものとなる。互いに異なる材質の場合、ナゲットは、板厚の薄い方側に形成されるので、同じ板厚にした場合と比べてプロジェクションの大きさ及び形状が異なることになる。
Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
For example, the
一方、金属部材30,31が共に薄い板の場合は、図2に示すように、ナゲットが残らなかった方(例えば金属部材30)に穴35が空く場合がある。
On the other hand, when the
上記実施の形態では、プロジェクションの形成にテーブル式の溶接機を用いたが、定置式の溶接機も勿論用いることができる。 In the above embodiment, a table type welder is used for forming the projection, but a stationary type welder can also be used, of course.
本発明は、抵抗溶接するための金属部材にプロジェクションを形成する用途に好適である。 The present invention is suitable for applications that form projections on metal members for resistance welding.
1 抵抗溶接機
10 冷却ユニット
11 電源ユニット
12 支持ポスト
13 支持アーム
14 溶接ガン
15A,15B 導電ケーブル
16 テーブル電極
17 架台
18 操作パネル
19 溶接トランス
25 キャップチップ
26 シリンダ
30,31 金属部材
32 ナゲット
32A 凹部
32B プロジェクション
35 穴
1
Claims (3)
前記工程により接合状態にある前記2つの金属部材を剥がす工程と、
を備える、
プロジェクション形成方法。 After superimposing two flat metal members, spot welding is performed on the desired projection formation points of the two metal members.
A step of peeling off the two metal members in a joined state by the above step, and a step of peeling off the two metal members.
To prepare
Projection formation method.
請求項1に記載のプロジェクション形成方法。 The two metal members are both made of the same material.
The projection forming method according to claim 1.
請求項1に記載のプロジェクション形成方法。 The two metal members are made of different materials.
The projection forming method according to claim 1.
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JP2020086150A JP2021178355A (en) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | Projection forming method |
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