JP3402537B2 - 接合ブランク材の仕上げ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接によって接
合された接合ブランク材を成形加工するに際して、溶接
ビード部の仕上げに利用される接合ブランク材の仕上げ
方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、上記したレーザ溶接によって接合
された接合ブランク材の成形加工においては、接合ブラ
ンク材の溶接ビード部の凸部をグラインダー等で研削加
工によって研摩して仕上げたのち、前記接合ブランク材
をプレス機械によって成形加工する方法があった。 【０００３】また、接合ブランク材の溶接ビード部を仕
上げないでプレス機械を使って接合ブランク材を成形加
工する場合、接合ブランク材の溶接ビード部の凸部によ
って所定の形状に成形加工ができなくなるため、図４に
示すように、図示しないプレス機械の上型に設けたポン
チ５１と下型に設けたダイ５２に前記接合ブランク材Ｗ
の溶接ビード部Ｐを逃がすための逃がし部５１ａ，５２
ａをそれぞれ設けた構成として、前記接合ブランク材Ｗ
を成形加工する方法があり、さらに、前記プレス機械に
よって成形加工されたのち接合ブランク材の溶接ビード
部における凸部をグラインダー等で研削加工によって研
摩して仕上げる方法があった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来のレーザ溶接によって接合された接合ブランク材の成
形加工においては、接合ブランク材の溶接ビード部を研
削加工により研摩して仕上げてからプレス機械によって
成形加工する場合、接合ブランク材の溶接ビード部の研
削加工による研摩仕上げの程度を制御するには、自動制
御された研削装置による研摩仕上げ方法では研摩仕上げ
の程度の制御が困難なために、自動化することができ
ず、それゆえ手作業による研削加工がなされていること
から、時間や人手がかかり生産性が低くコスト的にも割
高になると共に、研摩仕上げされた接合ブランク材の仕
上げ精度にばらつきが生じるという問題がある。 【０００５】また、接合ブランク材の溶接ビード部を仕
上げないでプレス機械を使って接合ブランク材を成形加
工する場合、接合ブランク材の成形後における成形品の
表面に溶接ビード部が表われるためこの成形品は外板な
いし準外板としては適用できず限られた部材としてしか
利用できない。 【０００６】さらに、プレス機械を使って接合ブランク
材を成形加工したのち接合ブランク材の溶接ビード部を
研削加工により研摩して仕上げる場合は、接合ブランク
材の成形品としては最適な成形加工の方法ではあるが、
成形加工した後の接合ブランク材は複雑な形をなすと共
に前記接合ブランク材の溶接ビード部も複雑な形状にな
り、この溶接ビード部を研削加工により研摩して仕上げ
るには前述した成形加工前の接合ブランク材における溶
接ビード部の研削加工よりも加工工程ならびに時間や人
手がかかるので、生産性も低く、はるかにコストも割高
になるという問題点があり、これらの問題点を解決する
ことが従来の課題であった。 【０００７】 【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題に鑑みて
なされたもので、レーザ溶接によって接合された接合ブ
ランク材を成形加工するに際し、接合ブランク材におけ
る溶接ビード部の仕上げ作業を簡素化することができ、
コスト的にも低く押さえうると共に、前記接合ブランク
材の成形加工後の成形品は外板ないし準外板としても利
用できて広い範囲で部材として適用できる接合ブランク
材の仕上げ方法を提供することを目的としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明に係わる接合ブラ
ンク材の仕上げ方法は、請求項１に記載しているよう
に、レーザ溶接によって接合された接合ブランク材を成
形加工するに際し、接合ブランク材の溶接ビート部をプ
レス加工することによって圧潰させて仕上げるものと
し、このとき、接合ブランク材を成形加工する時の伸び
フランジ変形に伴う延性部の基端から伸びフランジ変形
域にある溶接ビード部の３０％〜４０％の範囲を未圧潰
範囲とすることを特徴としており、このような接合ブラ
ンク材の仕上げ方法の構成を前述した従来の課題を解決
するための手段としている。 【０００９】 【００１０】 【発明の作用】本発明の請求項１に係わる接合ブランク
材の仕上げ方法では、接合ブランク材を成形加工するに
際し、前記接合ブランク材の溶接ビード部をプレス加工
によって圧潰させて仕上げることにより、前記溶接ビー
ド部の仕上げの程度が容易に制御されることとなって自
動制御にも対応しうるものになると共に、生産性が極め
て良くなり、接合ブランク材における溶接ビード部の仕
上げ精度が均一なものとなり、また、溶接ビート部を仕
上げる際に、接合ブランク材を成形加工する時の伸びフ
ランジ変形に伴う延性部の基端から伸びフランジ変形域
にある溶接ビード部の３０％〜４０％の範囲を未圧潰範
囲とすることにより、成形加工にともなう伸びフランジ
変形に対して接合ブランク材の成形性は低下しないこと
となる。 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。 【００１４】図１は本発明に係わる接合ブランク材にお
ける仕上げ方法の一実施例を示したものである。 【００１５】この接合ブランク材の仕上げ方法を実施す
るに際しては、図１の（ａ）に示すプレス装置１を用い
ており、このプレス装置１は、プレス装置１の基盤をな
すボルスタ２と、前記ボルスタ２に立設して設けたガイ
ドポスト３，３と、前記ガイドポスト３，３に係合し、
且つ、昇降自在に設けたスライド体４と、前記スライド
体４の下部に設けた上型ホルダ５と、前記上型ホルダ５
に保持された上型６と、前記ボルスタ２の上部に設けた
下型ホルダ７と、前記下型ホルダ７に保持された下型８
を設けた構成になっている。 【００１６】前記上型６には下面の中央に上型工具９が
設けてあると共に、下面の両端に接合ブランク材Ｗを固
定するためのウレタン樹脂製の支持体１１，１１が設け
てある。 【００１７】前記下型８は凹形状を成し、凹部の中央に
下型工具１０を前記上型工具９と上下に対向するように
設けていると共に、凹部の両端突片に接合ブランク材Ｗ
を載置するためのブランク材載置部８ａ，８ａを前記支
持体１１，１１と上下に対向するように設けている。 【００１８】前記上型工具９および下型工具１０の接合
ブランク材Ｗにおける溶接ビード部Ｐをプレス加工する
加工面９ａ，１０ａは平面形状を成し、図１（ｂ）に示
すように、上型工具９の幅ｗ１および下型工具１０の幅
ｗ２は溶接ビード部Ｐの幅ｔに対してｗ１≧１０ｔ，ｗ
２≧１０ｔになるように設けあり、これは接合ブランク
材Ｗがコイニングしないように成されたものである。ま
た、前記上型工具９および下型工具１０の加工面９ａ，
１０ａが平面形状であるのは、仮に上型工具９および下
型工具１０の加工面９ａ，１０ａが平面形状以外の形状
（例えば、上型工具が凹状で下型工具が凸状）である場
合、接合ブランク材Ｗの溶接ビード部Ｐをプレス加工し
た場合に前記接合ブランク材Ｗが変形して局部的に板厚
が薄くなってしまったり、加工硬化が生じて前記接合ブ
ランク材Ｗの成形性が低下することとなる。 【００１９】次に、前記プレス装置１を使った接合ブラ
ンク材Ｗの仕上げ方法について説明する。 【００２０】まず、ボルスタ２上の下型８に固定した下
型工具１０の加工面１０ａ上に接合ブランク材Ｗの溶接
ビード部Ｐを合わせて前記下型８のブランク材載置部８
ａ，８ａ上に接合ブランク材Ｗを載置し、昇降自在なス
ライド体４をボルスタ２に設けたガイドポスト３，３に
係合しながら降下させることにより、スライド体４の上
型ホルダ５ならびに上型６も降下して、この上型６に設
けた支持体１１，１１が前記ブランク材載置部８ａ，８
ａ上に載置した接合ブランク材Ｗを押し挟んで支持する
ことで接合ブランク材Ｗを固定すると共に、上型６の上
型工具９と下型８の下型工具１０とが接合ブランク材Ｗ
の溶接ビード部Ｐを圧潰して仕上げることとなる。この
際、当該接合部ランク材の仕上げ方法では、接合ブラン
ク材Ｗを成形加工する時の伸びフランジ変形に伴う延性
部の基端から伸びフランジ変形域にある溶接ビード部Ｐ
の３０％〜４０％の範囲を未圧潰範囲とする。 【００２１】図２および図３は前記プレス装置１を用い
て仕上げられた接合ブランク材Ｗの成形加工時の伸びフ
ランジ変形に対する成形性を伸びフランジ性試験である
穴広げ試験により調べたものである。 【００２２】一般に穴広げ試験は、円形の素板にあらか
じめ穴をあけておき、ポンチを押し込むことによりその
穴を広げ、穴周縁にくびれや亀裂がはいるときの穴の直
径を求めるというものである。 【００２３】図２（ａ）では、穴広げ試験における接合
ブランク材Ｗの試験前の状態を示し、２つの半円形のブ
ランク材をレーザ溶接により接合した接合ブランク材Ｗ
の直径を１１０ｍｍとし、前記接合ブランク材Ｗにおけ
る中心の穴Ｄ₀ の穴径ｄ₀ ＝１４ｍｍとしている。ま
た、前記穴Ｄ₀ の周縁から接合ブランク材Ｗの外周縁ま
での溶接ビード部Ｐの長さｆ₀ ＝４８ｍｍは、接合ブラ
ンク材Ｗの外周縁からプレス装置１によって溶接ビード
部Ｐを圧潰した長さｆ₁ と、穴Ｄ₀ の周縁から溶接ビー
ド部Ｐを未圧潰とする長さｆ₂ に分れている。また、図
２（ｂ）では、穴広げ試験における接合ブランク材Ｗの
試験後の状態を示し、試験後の穴Ｄ₁ の穴径ｄ₁ を示し
ている。 【００２４】この場合、前記接合ブランク材Ｗにあらか
じめあけられた穴径ｄ₀ ＝１４ｍｍの穴Ｄ₀ に図示しな
いプレス機械のポンチを押し込むことにより前記穴Ｄ₀
を広げ、穴周縁にくびれや亀裂がはいるときの穴Ｄ₁ の
穴径ｄ₁ を求めることになる。そして、前記穴Ｄ₁ の穴
径ｄ₁ が大きいほど成形加工時の伸びフランジ変形に対
する成形性が良いこととなる。 【００２５】図３は、前記伸びフランジ試験である穴広
げ試験によって得られたデータを示したもので、接合ブ
ランク材Ｗの溶接ビード部Ｐを仕上げない場合の穴Ｄ
_１ の穴径ｄ_１ と、前記接合ブランク材Ｗの溶接ビー
ド部Ｐをプレス加工により圧潰して仕上げる際に穴Ｄ
_０ の周縁から長さｆ_２ を未圧潰とした場合の穴Ｄ_１
の穴径ｄ_１ を比較したものであり、未圧潰とする長さ
ｆ_２ ＝０ｍｍの場合（すなわち、溶接ビード部Ｐの全
部を圧潰して仕上げた長さｆ_１ ＝４８ｍｍの場合）の
穴径ｄ_１ は溶接ビード部Ｐを仕上げない場合の穴径ｄ
_１ より小径であることを示している。また、未圧潰と
する長さｆ_２ ＝１５ｍｍ〜２０ｍｍの場合の穴径ｄ
_１ は、溶接ビード部Ｐを仕上げない場合の穴径ｄ_１
とほぼ同径であることを示している。従って、未圧潰と
する長さｆ_２ ＝０ｍｍの場合は、溶接ビード部Ｐを仕
上げない場合と比べて成形加工時の伸びフランジ変形に
対する成形性が悪いこととなり、未圧潰とする長さｆ
_２ ＝１５ｍｍ〜２０ｍｍの場合、すなわち伸びフラン
ジ変形に伴う延性部の基端である穴Ｄ_０ の周縁から、
接合ブランク材Ｗの外周縁までの伸びフランジ変形域に
ある溶接ビード部Ｐの長さｆ_０ ＝４８ｍｍの約３０％
〜４０％の範囲を未圧潰範囲とした場合は、溶接ビード
部Ｐを仕上げない場合と同等の成形加工時の伸びフラン
ジ変形に対する成形性が得られることとなる。 【００２６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる接合ブランク材の仕上げ方法では、接合ブラン
ク材の溶接ビート部をプレス加工によって圧潰させて仕
上げることにより、前記溶接ビード部の仕上げの程度を
容易に制御することができると共に、時間や人手がかか
らなくなって作業効率を向上することができ、生産性を
向上させることが可能になり、また、接合ブランク材を
成形加工する時の伸びフランジ変形に伴う延性部の基端
から伸びフランジ変形域にある溶接ビード部の３０％〜
４０％の範囲を未圧潰範囲とすることにより、成形加工
の伸びフランジ変形に対して接合ブランク材の成形性は
低下することなく、前記接合ブランク材の品質を維持し
ながら作業効率や生産性を向上させることが可能である
という極めて優れた効果がもたらされる。 【００２７】 【００２８】

【図面の簡単な説明】 【図１】（ａ）本発明に係わる接合ブランク材の仕上げ
方法における一実施例の説明図である。 （ｂ）（ａ）図の要部拡大図である。 【図２】（ａ）本発明に係わる接合ブランク材の仕上げ
方法によって仕上げられた接合ブランク材の平面説明図
である。 （ｂ）（ａ）図の接合ブランク材における穴広げ試験後
の断面説明図である。 【図３】溶接ビード部の未圧潰の長さと穴の穴径の相関
関係を示したグラフである。 【図４】従来における接合ブランク材の仕上げ方法の説
明図である。 【符号の説明】 １…プレス装置 ６…上型 ８…下型 ９…上型工具 １０…下型工具 Ｗ…接合ブランク材 Ｐ…溶接ビード部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 レーザ溶接によって接合された接合ブラ
   ンク材を成形加工するに際し、接合ブランク材の溶接ビ
   ート部をプレス加工することによって圧潰させて仕上げ
   るものとし、このとき、接合ブランク材を成形加工する
   時の伸びフランジ変形に伴う延性部の基端から伸びフラ
   ンジ変形域にある溶接ビード部の３０％〜４０％の範囲
   を未圧潰範囲とすることを特徴とする接合ブランク材の
   仕上げ方法。