JP3243014B2

JP3243014B2 - プレス成形品の製造方法

Info

Publication number: JP3243014B2
Application number: JP31202092A
Authority: JP
Inventors: 貢深堀
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-11-20
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 2002-01-07
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JPH06154928A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、夫々が平板状をなす複
数の個別プレス成形用材料を突合溶接により一体化し、
その後プレス加工を施してプレス成形品を得る方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車において、その車体を構成する各
種パネル部材にプレス成形品が用いられることが知られ
ている。このようなプレス成形品の製造にあたり、例え
ば、特開昭59-220229 号公報にも示される如くに、夫々
が平板状をなす複数の個別プレス成形用材料をレーザ溶
接機により突合溶接して一体化プレス成形用素材を形成
し、その一体化プレス成形用素材にプレス加工を施すこ
とにより、自動車のバックドアを構成するアウタパネル
部材とされるプレス成形品を得る方法が提案されてい
る。

【０００３】斯かる複数の個別プレス成形用材料が用い
られて得られたプレス成形品にあっては、複数の個別プ
レス成形用材料を、例えば、１枚の板状材料から夫々効
率の良い配置態様をもってブランキングされたものとな
す、あるいは、夫々の形状等に応じた板状材料からブラ
ンキングされたものとなすことにより、歩留りの向上を
図ることができる。また、複数の個別プレス成形用材料
の一体化に用いられるレーザ溶接機は、溶接される材料
に与える熱影響が比較的小とされるとともに、溶接作業
の高速化を図ることができる利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如くの複数、例えば、２個の個別プレス成形用材料にあ
っては、夫々が有する突合用端部が相互当接せしめられ
て形成された突合溶接部分に溶接が施されて一体化され
るが、突合溶接部分に良好な溶接が施されるには、相互
当接せしめられた突合用端部によって精度の高い突合溶
接部分が形成され、かつ、その精度が溶接中において維
持されることが必要とされる。従って、２個の個別プレ
ス成形用材料の夫々における突合用端部が、良好な状態
をもって相互当接せしめられて、精度の高い突合溶接部
分が形成されても、溶接中における突合溶接部分の熱変
形に伴って生じる２個の個別プレス成形用材料の移動に
起因して、突合溶接部分の精度が低下すると、突合溶接
部分に良好な溶接が施されなくなってしまうという問題
がある。このような問題に対処すべく、２個の個別プレ
ス成形用材料を治具を用いて突合状態をもって位置固定
したもとで、突合溶接部分に溶接が施されるようになさ
れる場合には、それら個別プレス成形用材料を確実に位
置固定させるべく用いられる治具が比較的大なるものと
されるという不都合がある。

【０００５】さらに、突合溶接部分が溶接されて一体化
された２個の個別プレス成形用材料にあっては、それら
における突合溶接部分の延性が他の部分の延性より劣る
ものとされることから、プレス加工時において作用する
引張力に起因して、突合溶接部分からの破断が生じる虞
がある。

【０００６】斯かる点に鑑み、本発明は、突合用端部を
夫々有する複数の個別プレス成形用材料の一体化を、相
互当接せしめられた突合用端部によって形成される突合
溶接部分に溶接を施して行うにあたり、突合溶接部分に
対する溶接を、その突合溶接部分を形成する突合用端部
を有した個別プレス成形用材料を比較的大なる治具によ
ることなく確実に位置固定させたもとで行うことができ
るとともに、一体化された複数の個別プレス成形用材料
を、溶接が施された突合溶接部分からの破断が生じるこ
となく、プレス加工することができるようにされたプレ
ス成形品の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係るプレス成形品の製造方法は、第１の個
別プレス成形用材料を、突合用端部を有した平板状をな
し、かつ、その突合用端部の近傍に変形凸部が形成され
たものとして得る工程と、溶接ベッド上において、第１
の個別プレス成形用材料の突合用端部と突合用端部を有
した平板状をなす第２の個別プレス成形用材料の突合用
端部とを相互当接させるとともに、第１の個別プレス成
形用材料に形成された変形凸部を溶接ベッドに設けられ
た凹部に係合させて、第１及び第２の個別プレス成形用
材料を位置決めする工程と、第１及び第２の個別プレス
成形用材料の夫々における突合用端部が相互当接せしめ
られて形成される突合溶接部分に溶接を施す工程と、溶
接により一体化された第１及び第２の個別プレス成形用
材料に、変形凸部を含む部分に当接するプレス金型によ
るプレス加工を施して、プレス成形品を得る工程とを含
むものとされる。

【０００８】

【作用】上述の如くとされる本発明に係るプレス成形品
の製造方法によれば、第１の個別プレス成形用材料に形
成された変形凸部が、溶接ベッドの凹部に係合せしめら
れ、それにより、第１の個別プレス成形用材料の位置固
定が確実に行われるもとで、第１及び第２の個別プレス
成形用材料が、夫々における突合用端部が相互当接せし
められて形成された突合溶接部分に溶接が施されて一体
化される。そして、一体化された第１及び第２の個別プ
レス成形用材料が、プレス金型により、突合溶接部分の
近傍に位置する変形凸部が押し潰される状態をもってプ
レス加工される。

【０００９】このようにされることにより、第１及び第
２の個別プレス成形用材料の溶接時に生じる移動が、そ
れら個別プレス成形用材料を比較的大なる治具により位
置固定することが不要とされたもとで、抑制される。ま
た、一体化された第１及び第２の個別プレス成形用材料
は、プレス加工が施されるとき、変形凸部によって溶接
が施された突合溶接部分に作用する引張力が抑制される
ので、突合溶接部分からの破断が生じる事態が防止され
る。

【００１０】

【実施例】図２は、本発明に係るプレス成形品の製造方
法の一例が実施される金属板材を示す。

【００１１】図２において示される金属板材１は、自動
車のリアピラー部を形成するインナパネル部材の素材と
されており、斯かるインナパネル部材により形成される
リアピラー部は、ピラーアッパー部分及びピラーロア部
分を有するものとされる。金属板材１上には、夫々ブラ
ンキングが行われてピラーアッパープレス成形用材料と
される部分２、及び、ピラーロアプレス成形用材料とさ
れる部分３が、ブランキング時における歩留りの向上が
図られた効果的な配置態様をもって設けられている。部
分２は、ピラーアッパープレス成形用材料の突合用端部
となる端部２Ａを有しており、また、部分３は、ピラー
ロアプレス成形用材料の突合用端部となる端部３Ａを有
している。

【００１２】そして、本発明に係るプレス成形品の製造
方法の一例が実施されるにあたっては、金属板材１上に
設けられた部分２における端部２Ａの近傍となる部位
を、図示が省略されたパンチ具を用いて、所定の間隔を
置いて変形させることにより、端部２Ａの近傍に所定の
間隔を置いて直列配置された複数の凸部５を形成する。
同様にして、金属板材１上に設けられた部分３における
端部３Ａの近傍にも、所定の間隔を置いて直列配置され
た複数の凸部６を形成する。続いて、金属板材１におけ
る部分２に対してブランキングを行うとともに、部分３
に対してブランキングを行って、図３のＡに示される如
くの、平板状をなし、突合用端部１２Ａを有するととも
に突合用端部１２Ａの近傍に複数の凸部５が形成された
ピラーアッパープレス成形用材料１２と、図３のＢに示
される如くの、平板状をなし、突合用端部１３Ａを有す
るとともに突合用端部１３Ａの近傍に複数の凸部６が形
成されたピラーロアプレス成形用材料１３とを個別に得
る。

【００１３】なお、ピラーアッパープレス成形用材料１
２における複数の凸部５、及び、ピラーロアプレス成形
用材料１３における複数の凸部６は、金属板材１に対す
るブランキング時に形成されるものとされてもよい。

【００１４】ピラーアッパープレス成形用材料１２及び
ピラーロアプレス成形用材料１３が得られた後には、そ
れらピラーアッパープレス成形用材料１２及びピラーロ
アプレス成形用材料１３を一体化させるための溶接を行
う。斯かる溶接は、図１に示される如くのレーザ溶接装
置１５が用いられる。レーザ溶接装置１５は、レーザ光
ビームを発生し、集光レンズ１６が収容されたノズル部
１７を有したレーザ１８，溶接ベッド１９、及び、クラ
ンプ機構２０を含み、レーザ１８が、例えば、大出力炭
酸ガスレーザとされている。溶接ベッド１９には、ピラ
ーアッパープレス成形用材料１２における複数の凸部５
に夫々対応する複数の凹部２１と、ピラーロアプレス成
形用材料１３における複数の凸部６に夫々対応する複数
の凹部２２とが設けられている。

【００１５】斯かるレーザ溶接装置１５を用いてピラー
アッパープレス成形用材料１２及びピラーロアプレス成
形用材料１３を一体化するにあたっては、図１に示され
る如くに、ピラーアッパープレス成形用材料１２におけ
る突合用端部１２Ａと、ピラーロアプレス成形用材料１
３における突合用端部１３Ａとを、溶接ベッド１９上に
おいて相互当接させるとともに、ピラーアッパープレス
成形用材料１２における複数の凸部５を、溶接ベッド１
９に設けられた複数の凹部２１に夫々係合させ、さら
に、ピラーロアプレス成形用材料１３における複数の凸
部６を、溶接ベッド１９に設けられた複数の凹部２２に
夫々係合させて、溶接ベッド１９上におけるピラーアッ
パープレス成形用材料１２及びピラーロアプレス成形用
材料１３の位置決めを行う。

【００１６】このようにされることにより、相互当接せ
しめられた突合用端部１２Ａ及び１３Ａにより形成され
る突合溶接部分３０が、複数の凸部５と複数の凸部６と
の間に位置するものとされる。さらに、ピラーアッパー
プレス成形用材料１２及びピラーロアプレス成形用材料
１３の位置決めが、複数の凸部５及び６の夫々と複数の
凹部２１及び２２の夫々との相互係合によりなされるこ
とにより、ピラーアッパープレス成形用材料１２及びピ
ラーロアプレス成形用材料１３は、位置決めと同時に位
置固定が行われたものとされる。

【００１７】続いて、クランプ機構２０におけるクラン
プ部２０Ａ及び２０Ｂにより、ピラーアッパープレス成
形用材料１２及びピラーロアプレス成形用材料１３を夫
々溶接ベッド１９上に押圧固定させて、ピラーアッパー
プレス成形用材料１２及びピラーロアプレス成形用材料
１３の位置固定をより確実に行う。斯かるもとで、レー
ザ１８に、突合溶接部分３０に対してレーザ光ビームａ
を照射する状態をとらせることにより、突合溶接部分３
０の溶接を行い、ピラーアッパープレス成形用材料１２
及びピラーロアプレス成形用材料１３を一体化させる。

【００１８】このようにピラーアッパープレス成形用材
料１２及びピラーロアプレス成形用材料１３が、夫々に
形成された凸部５及び６と溶接ベッド１９に設けられた
凹部２１及び２２とにより、溶接ベッド１９上において
確実に位置固定され、しかも、その位置固定がクランプ
機構２０によってより確実なものとされたもとで、突合
溶接部分３０に溶接が施されるので、照射されるレーザ
光ビームａによる突合溶接部分３０の熱変形に伴って、
ピラーアッパープレス成形用材料１２及びピラーロアプ
レス成形用材料１３に生じる移動が抑制され、突合溶接
部分３０の精度が低下する事態を防止することができ
る。

【００１９】ピラーアッパープレス成形用材料１２及び
ピラーロアプレス成形用材料１３の一体化が終了した後
は、一体化されたピラーアッパープレス成形用材料１２
及びピラーロアプレス成形用材料１３を、図４に示され
る如くのプレス金型機３５を用いてプレス加工する。プ
レス金型機３５は、上型３６Ａ，下型３６Ｂ、及び、下
型３６Ｂの両側部に夫々配された一対の支持部材３７を
備えたものとされており、上型３６Ａ及び支持部材３７
は、下型３６Ｂに対して昇降動せしめられるものとされ
ている。そして、一体化されたピラーアッパープレス成
形用材料１２及びピラーロアプレス成形用材料１３に対
してプレス加工を施すにあたっては、図４に示される如
くに、上型３６Ａが上方位置をとって下型３６Ｂから離
隔せしめられたものとされるとともに、支持部材３７が
夫々上方位置をとるものとされる初期状態におかれたプ
レス金型機３５における一対の支持部材３７に、一体化
されたピラーアッパープレス成形用材料１２及びピラー
ロアプレス成形用材料１３を、凸部５及び６が下型３６
Ｂのプレス面に対向する状態をもって載置する。それに
より、溶接が施された突合溶接部分３０と突合溶接部分
３０を挟んで対向する複数の凸部５及び６とが、上型３
６Ａと下型３６Ｂとの間に位置せしめられる。

【００２０】斯かるもとで、プレス金型機３５に、図４
において一点鎖線により示される如くに、上型３６Ａが
下降する状態をとらせて、図５に示される如くに、上型
３６Ａを下型３６Ｂに近接させ、さらに、上型３６Ａ
が、一体化されたピラーアッパープレス成形用材料１２
及びピラーロアプレス成形用材料１３を介して支持部材
３７に当接するものとなるとき、支持部材３７が上型３
６Ａと共に下降を行する状態をとらせる。

【００２１】それにより、図６に示される如く、上型３
６Ａが、一体化されたピラーアッパープレス成形用材料
１２及びピラーロアプレス成形用材料１３に当接し、そ
の結果、一体化されたピラーアッパープレス成形用材料
１２及びピラーロアプレス成形用材料１３が、上型３６
Ａ及び下型３６Ｂにより、複数の凸部５及び６が夫々押
し潰される状態をもって押圧され、図７及び図８に示さ
れる如くの、上型３６Ａ及び下型３６Ｂのプレス面に応
じた形状を有したプレス成形品４０が得られる。このよ
うにしてプレス成形品４０が得られると、プレス金型機
３５に、上型３６Ａ及び支持部材３７が上昇する状態を
とらせ、プレス金型機３５を初期状態となし、プレス金
型機３５からプレス成形品４０を取り出して、不要な部
分を切断除去する。それにより得られるプレス成形品４
０は、図９に示される如くの、ピラーアッパープレス成
形用材料１２及びピラーロアプレス成形用材料１３によ
り形成されたピラーアッパー部分及びピラーロア部分か
ら成る所望の形状を有した、自動車のリアピラー部を形
成するインナパネル部材とされる。

【００２２】このように、一体化されたピラーアッパー
プレス成形用材料１２及びピラーロアプレス成形用材料
１３に対するプレス加工が、複数の凸部５及び６が押し
潰される状態をもって行われることにより、プレス加工
時においてそれら凸部５と凸部６との間に位置する突合
溶接部分３０に作用する引張力が抑制されるので、一体
化されたピラーアッパープレス成形用材料１２及びピラ
ーロアプレス成形用材料１３が、それに施されるプレス
加工によって突合溶接部分３０からの破断を生じる事態
が防止される。

【００２３】なお、上述の例においては、ピラーアッパ
ープレス成形用材料１２及びピラーロアプレス成形用材
料１３の夫々が、複数の凸部５及び６が所定の間隔をお
いて直列配置されたものとなされているが、本発明に係
るプレス成形品の製造方法の実施に用いられるピラーア
ッパープレス成形用材料及びピラーロアプレス成形用材
料の夫々は、複数の凸部の直列配置に代えて、溝状部を
なす凸部が形成されたものとなされてもよい。さらに、
上述の例においては、ピラーアッパープレス成形用材料
１２及びピラーロアプレス成形用材料１３が、夫々、凸
部５及び６が形成されたものとされているが、本発明に
係るプレス成形品の製造方法にあっては、ピラーアッパ
ープレス成形用材料及びピラーロアプレス成形用材料の
うち、熱変形の度合いが大とされる方にのみ凸部が形成
されてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係るプレス成形品の製造方法によれば、第１の個別プレ
ス成形用材料に形成された変形凸部が、溶接ベッドの凹
部に係合せしめられ、それにより、第１の個別プレス成
形用材料の位置固定が確実に行われるもとで、第１及び
第２の個別プレス成形用材料が、夫々における突合用端
部が相互当接せしめられて形成された突合溶接部分に溶
接が施されて一体化され、また、一体化された第１及び
第２の個別プレス成形用材料が、プレス金型により、突
合溶接部分の近傍に位置する変形凸部が押し潰される状
態をもってプレス加工されることにより、第１及び第２
の個別プレス成形用材料の溶接時に生じる移動が、それ
ら個別プレス成形用材料を比較的大なる治具により位置
固定することが不要とされたもとで抑制され、突合溶接
部分の精度が低下する事態が防止される。

【００２５】さらに、一体化された第１及び第２の個別
プレス成形用材料は、プレス加工が施されるとき、変形
凸部によって溶接が施された突合溶接部分に作用する引
張力が抑制されるので、突合溶接部分からの破断が生じ
る事態が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス成形品の製造方法の一例の
実施に用いられるレーザ溶接装置を示す構成図である。

【図２】本発明に係るプレス成形品の製造方法の一例に
おける個別プレス成形用材料のブランキングの説明に供
される図である。

【図３】本発明に係るプレス成形品の製造方法の一例が
適用される個別プレス成形用材料を示す平面図である。

【図４】本発明に係るプレス成形品の製造方法の一例に
用いられるプレス金型機を示す側面図である。

【図５】図４に示されるプレス金型機が用いられて行わ
れるプレス加工の説明に供される工程図である。

【図６】図４に示されるプレス金型機が用いられて行わ
れるプレス加工の説明に供される工程図である。

【図７】図４に示されるプレス金型機が用いられて行わ
れるプレス加工の説明に供される工程図である。

【図８】図４に示されるプレス金型機が用いられて行わ
れるプレス加工の説明に供される工程図である。

【図９】本発明に係るプレス成形品の製造方法の一例が
実施されて得られたプレス成形品を示す斜視図である。

【符号の説明】

５，６凸部１２ピラーアッパープレス成形用材料１２Ａ，１３Ａ突合用端部１３ピラーロアプレス成形用材料１５レーザ溶接機１９溶接ベッド２１，２２凹部３０突合溶接部分３５プレス金型機４０プレス成形品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 53/86 - 53/88 B23K 31/00 B23K 37/04 B23K 26/00 310 B23K 9/235

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の個別プレス成形用材料を、突合用端
部を有した平板状をなし、かつ、該突合用端部の近傍に
変形凸部が形成されたものとして得る工程と、溶接ベッド上において、上記第１の個別プレス成形用材
料の突合用端部と突合用端部を有した平板状をなす第２
の個別プレス成形用材料の突合用端部とを相互当接させ
るとともに、上記第１の個別プレス成形用材料に形成さ
れた変形凸部を上記溶接ベッドに設けられた凹部に係合
させて、上記第１及び第２の個別プレス成形用材料を位
置決めする工程と、上記第１及び第２の個別プレス成形用材料の夫々におけ
る突合用端部が相互当接せしめられて形成される突合溶
接部分に溶接を施す工程と、上記溶接により一体化された上記第１及び第２の個別プ
レス成形用材料に、上記変形凸部を含む部分に当接する
プレス金型によるプレス加工を施して、プレス成形品を
得る工程と、を含むことを特徴とするプレス成形品の製
造方法。
【請求項２】第１の個別プレス成形用材料が、第２の個
別プレス成形用材料より熱変形の度合いが大とされたこ
とを特徴とする請求項１記載のプレス成形品の製造方
法。
【請求項３】第１の個別プレス成形用材料を、該第１の
個別プレス成形用材料のブランキングと同時、もしく
は、ブランキング前に上記変形凸部が形成されたものと
なすことを特徴とする請求項１又は２記載のプレス成形
品の製造方法。
【請求項４】第２の個別プレス成形用材料を、突合用端
部の近傍に変形凸部が形成されたものとなすことを特徴
とする請求項２記載のプレス成形品の製造方法。