JP3656687B2 - Resistance welding method for hollow frame - Google Patents

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JP3656687B2 JP04370897A JP4370897A JP3656687B2 JP 3656687 B2 JP3656687 B2 JP 3656687B2 JP 04370897 A JP04370897 A JP 04370897A JP 4370897 A JP4370897 A JP 4370897A JP 3656687 B2 JP3656687 B2 JP 3656687B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金製の中空フレームと板材とを抵抗スポット溶接等の抵抗溶接により溶接する中空フレームの抵抗溶接方法に関し、特に、加圧力を高めることができる中空フレームの抵抗溶接方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
構造材として使用されるアルミニウム又はアルミニウム合金製中空フレームと板材とは抵抗スポット溶接により溶接される。この中空フレームと板材とを抵抗スポット溶接により接合する際に、接合強度を高めるためには、高加圧力にて溶接する必要がある。しかし、この抵抗スポット溶接においては、中空フレームの溶接しようとする面に板材を当て、その外側から1対の電極で板材を中空フレームの表面に押圧する必要があり、このため加圧力が高いと、その加圧力により中空フレームの表面が撓み、中空フレームが鼓形に変形する。このため、中空フレームを抵抗スポット溶接する際に、加圧力を高めることができなかった。
【0003】
そこで、従来、低加圧力の下で中空フレームを溶接するために、中空フレームと板材との間に、テルミット反応が生じるように調整された組成を有するインサート材を介在させて抵抗溶接する技術が提案されている(特開平8−132252号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、インサート材を中空フレームの表面に塗布する作業と、塗布したインサート材を熱により硬化させるための設備及びその管理とが必要である。このため、このインサート材を使用する従来の抵抗溶接方法は処理コストが高いという欠点がある。
【0005】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、高加圧力を付加することを可能として、インサート材を使用することなく接合強度を高めることができる中空フレームの抵抗溶接方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る中空フレームの抵抗溶接方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金製中空フレームの外表面にアルミニウム又はアルミニウム合金製板材を当て、1対の電極により前記板材を前記中空フレームに押圧しつつ通電して両者を抵抗溶接する中空フレームの抵抗溶接方法において、前記中空フレームの内部には厚さが抵抗溶接による溶融径と実質的に同一であり前記電極により押圧される部分間を連絡する中間壁が形成されており、前記板材を挟んでその外側に、前記電極により押圧される面とそれに直交する面とを覆う断面L字形をなし、その端部に相互に重ねられる部分を有する1対のダミー部材を配置し、この1対のダミー部材を前記板材及び前記中空フレームと共に溶接することを特徴とする。
【0008】
前記ダミー部材は前記電極により溶接すべき部分の外面に予め凹部が形成されており、この凹部が前記中間壁に整合するように前記ダミー部材を前記中空フレームに対して位置決めしてもよい。また、前記中間壁の表面と前記中空フレーム内面とは、1mm以上の曲率半径の丸みを有して交差していることが好ましい。
【0011】
本発明においては、中空フレームの内部に、電極により加圧される部分間を連絡するように、厚さが抵抗溶接による溶融径と実質的に同一である中間壁が設けられている。これにより、電極により板材を中空フレームに押圧しても、中空フレームが変形することがなくなるため、接合強度上最適な押圧力を印加して抵抗スポット溶接することができる。従って、本願発明においては、インサート材が不要である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施例を示す斜視図である。中空フレーム1は横断面が日形をなし、中空内部に、フレームの上壁中央と下壁中央とを連絡する中間壁2が形成されている。この中間壁2の厚さは、溶接時の溶融ナゲット径と実質的に等しい。そして、このフレーム内部の上壁及び下壁と中間壁2との隅部3は、1mm以上の曲率半径で湾曲する丸みを有している。このような形状の中空フレーム1はアルミニウム又はアルミニウム合金の押出成形により形成されている。また、中間壁2の厚さは溶接時の溶融ナゲットの大きさと実質的に同一の寸法を有する。
【0013】
この中空フレーム1の上壁の外面及び下壁の外面には、夫々アルミニウム又はアルミニウム合金板材4がその端部が中空フレーム1の上壁及び下壁から突出しないように重ねられる。
【0014】
そして、これらの板材4を中空フレーム1との間で挟むようにして、断面L字形のダミー部材5、7が板材4の外側に配置される。このダミー部材5,7はアルミニウム又はアルミニウム合金のプレス材、圧延材又は押出材等である。そして、ダミー部材5,7は夫々中空フレーム1の上面及び下面から90°屈曲して側面まで覆っており、特に、上方に配置されたダミー部材5の側面延長部の先端部6は更に屈曲してダミー部材7の側面延長部の先端部8に重ねられるようになっている。ダミー部材5,7の夫々上面及び下面(即ち、外面)には、それらが中空フレーム1の上壁、下壁及び側壁に重ねられて配置されたときに、中間壁2に整合することになる位置に、この中間壁2に沿って線状に延びる凹部9,10が形成されている。
【0015】
次に、このような形状の中間フレーム1と板材4,5とをダミー部材5,7を使用して抵抗スポット溶接する本実施例方法について説明する。先ず、板材4を中空フレーム1の上下両面に重ね、更に、板材4の上にダミー部材5,7をその先端部6が先端部8に嵌合するように重ねる。
【0016】
次いで、上部電極11及び下部電極12をダミー部材5,7の凹部9,10における所定の溶接箇所に押しつけ、電極11,12をダミー部材5,7,板材4及び中空フレーム1に所定の加圧力で押圧する。そして、この加圧状態で、電極11,12間に所定のパルス電流を所定のサイクルで印加し、ダミー部材5,7を含めて、板材4及び中空フレーム1を抵抗スポット溶接する。この場合に、本実施例においては、電極11,12が加圧される中空フレーム1の部分に中間壁2が設けられているので、電極11,12により接合強度上最適な高い加圧力を中空フレーム1に印加しても、この中空フレーム1の上壁及び下壁が撓み、変形する虞はない。このように、十分に高い加圧力を印加した状態で抵抗スポット溶接するので、極めて高い接合強度を得ることができる。
【0017】
また、中間壁2の厚さは、抵抗スポット溶接のナゲット径と実質的に同一であるので、所望の接合品質を容易に得ることができる。スポット溶接の構造設計はナゲット径と溶接点数とにより実施される。このため、本実施例のように、ナゲット径が中間壁2の大きさによって限定されれば、所望の強度に応じて溶接点数のみを決定すればよい。従って、所望の接合強度に応じて溶接設計を容易に実施することができる。即ち、図2は、この溶融ナゲット径と中間壁の厚さとの関係を示す模式図である。但し、説明の簡単のために、ダミー部材5,7は図示を省略している。電極11の先端部13が板材4を中空フレーム1の上壁に押圧し、電極間に通電することにより、板材4と中間フレーム1との接触部が抵抗発熱して溶融し、溶融ナゲット14が形成される。この場合に、電極先端部13と板材4との密着領域の径d1と、中間壁2の厚さd3とにより電流の通路が決まり、この電流通路内で板材4と中間フレーム1との密着部が発熱し、溶融する。そこで、電極先端部13がd1≧d3となるような曲率又は接触平面を有する電極11を使用すると、ナゲット径d2はd2=d3となり、ナゲット径は中間壁2の厚さと等しくなる。従って、電極先端部の曲率又は接触平面が上述のようにd1≧d3となる条件にしておけば、溶接条件としては、多少過電流気味の条件を選定しておくことにより、溶接電流の大きさ等を厳密に調整して溶接毎のナゲット径の大きさをコントロールする必要なく、容易にねらいとおりの溶接品質を確保することができる。
【0018】
また、本実施例においては、隅部3の丸みの曲率半径は1mm以上である。このように、隅部3に丸みを設け、その曲率半径を1mm以上とすることにより、電極11,12の位置が中間壁2に対してずれた場合の不都合を回避することができる。即ち、図3に示すように、中間フレーム1の内面と中間壁2とがなす隅部に丸みがない場合は、電極先端部13の中心が中間壁2の中心位置から若干ずれたとき、電流の通路も中間壁2の中心位置からずれ、中間壁2の中心方向に対して傾斜したものとなる。このため、発熱部も中間壁2の中心方向から外れたものとなる。一方、電極11の押圧により生じる板材4と中空フレーム1との間の密着部は中間壁2の中心線上の位置に近いものであり、このため、発熱部と密着部とがずれを生じ、密着度が低い部位で大きな発熱が生じる。そうすると、爆飛が生じ、部材に穴が開く虞がある。しかし、本実施例のように、中間フレームの内面と中間壁2の表面とが所定の曲率半径の丸みを有して交差するようにしておくと、電極位置が若干ずれても、このような発熱部と密着部との間にずれが生じることが防止され、爆飛の危険性も解消される。
【0019】
更に、本実施例においては、ダミー部材5,7を中空フレーム1に対して位置決めして配置すると、その外面に形成された凹部9,10が中間壁2に整合する位置に位置する。このため、電極11,12の押圧位置をこの凹部9,10を目安として決めることにより、電極11,12を極めて容易に且つ高精度で中間壁2と整合するように位置決めすることができる。特に、本実施例のように、板材4の外方にダミー部材5,7が配置されている場合は、中間壁2の位置を認識することが難しい。このため、ダミー部材5,7の外面に目印用の凹部9,10を形成しておくことは極めて有効である。
【0020】
本実施例においては、本来溶接すべき中空フレーム1及び板材4の他に、ダミー部材5,7も共に溶接接合している。このため、ダミー部材4がない場合に比して、電極11,12から溶接部に与えるべき電流を低減することができる。中空フレーム1及び板材4はアルミニウム又はアルミニウム合金製であるが、このアルミニウム又はアルミニウム合金は熱伝導率が高く、熱が離散しやすいため、中空フレーム1と板材4との間で所要の発熱量を得るためには、鋼材を抵抗スポット溶接する場合の約3倍の電流値が必要である。しかし、本実施例の場合は、板材4をダミー部材5及び7と中空フレーム1とで挟む3層構造を有しているので、この板材4はダミー部材5,7及び中空フレーム1の双方と接触面を有し、ダミー部材5,7がない場合の2倍の接触面積を有している。このため、各板材4について、その表裏両面で発熱が生じるため、板材4を高効率で加熱し、溶融させることができる。従って、投入すべき電流を低減することができる。
【0021】
また、このダミー部材5,7はその先端部6,8が相互に重ねられる形状を有しているので、このダミー部材5とダミー部材7との間隙から水等が内部に侵入することを防止することができる。そして、下方のダミー部材7の先端部と、上方のダミー部材5との間に若干の隙間15を有している。このため、電極11,12によりダミー部材5,7を押圧した場合に、中空フレーム1が若干撓んでもその変形を隙間15で吸収することができる。このように、ダミー部材5,7をコ字形の一体物ではなく、L字形の分割形とすることにより、電極押圧時にもダミー部材5.7はその溶接部が平行の状態を維持することができ、溶接作業性を劣化させることが防止される。
【0022】
このようにして、本実施例によれば、中空フレームを変形させることなく、また、インサート材を使用することなく、アルミニウム又はアルミニウム合金製の中空フレームと板材とを高効率で抵抗溶接することができる。
【0023】
なお、本発明は上記実施例に限定されないことは勿論である。例えば、中間壁は少なくとも溶接部とその対向する部分とを連絡するように設ければよく、この溶接部以外に別の中間壁を設けることも可能である。例えば、中空フレームは上記実施例のように、日形の断面形状に限らず、田形等種々の断面形状にすることが可能である。また、上記実施例のように中空フレームの二面に板材を溶接することなく、板材は中空フレームの一面にのみ溶接することとしてもよい。
【0024】
【実施例】
以下、本発明方法により実際に抵抗スポット溶接試験した結果について、本発明の範囲に入る実施例と本発明の範囲から外れる比較例とを比較して説明する。下記表1は各実施例及び比較例の溶接条件並びに破断形態及び評価結果を示す。
【0025】
【表1】

Figure 0003656687
【0026】
中間フレームはA6063−T5アルミニウム合金の押出材であり、板材はA5180−O材である。中間フレームの厚さは3mmであり、その横断面は1辺長が60mmの正方角筒である。電極はクロム銅製であり、直径が16mmであり、先端部の曲率半径は80mmである。
【0027】
実施例1は、図4に示すように、中間フレーム21に1枚の板材22を抵抗スポット溶接したものである。実施例2は、図5に示すように、実施例1と加圧力及び溶接電流が異なる。実施例3は、図6に示すように、板材22の外側にダミー部材を模して別の板材23を配置し、3層重ねで抵抗スポット溶接したものである。実施例4は、図7に示すように、この3層重ねの抵抗スポット溶接を、中空フレームの上面及び下面の2面で同時に行った場合のものである。
【0028】
これに対し、比較例1は、中間壁を有しない点を除いて図5と同じ条件で抵抗スポット溶接した場合のものである。また、比較例2は、インサート材を使用したこと以外は、比較例1と同一の条件で抵抗スポット溶接した場合のものである。
【0029】
その結果、表1に示すように、破断試験において、実施例1乃至4及び比較例2はいずれも母材で破断し、溶接部では破断しなかった。従って、溶接強度はいずれも優れたものであった。しかし、実施例1乃至4はインサート材を使用しなかったが、比較例2はインサート材を使用したものであり、前述の如く、インサート材を使用する場合の欠点を有するものである。そして、インサート材を使用しないがその他の条件は比較例2と同様である比較例1は、溶接部の強度が低く、破断試験において溶接部で破断した。このため、実施例1乃至4の評価は○となっているのに対し、比較例1,2の評価は×となっている。
【0030】
また、実施例1,2は溶接電流が高いのに対し、実施例3,4は3層重ねで抵抗スポット溶接しているので、実施例1,2に比して溶接電流を低減することができた。
【0031】
以上のように、本発明の実施例1乃至4の場合は、いずれも良好な作業性で良好な溶接品質の溶接部を得ることができた。これに対し、比較例1,2の場合は、溶接品質が低いか、又は溶接作業性が悪いものであった。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中空フレームの内部に中間壁を設けたので、中空フレームに板材を抵抗溶接する場合に、加圧力を十分高いものとしても、中空フレームに変形が生じることがなく、接合強度が高い溶接部を得ることができる。しかも、本発明によれば、インサート材を使用する必要がないので、その溶接作業性も優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図2】同じくその中間壁の厚さを説明する図である。
【図3】同じくその隅部の丸みがない場合の不都合を説明する図である。
【図4】本発明の実施例1の溶接方法を説明する図である。
【図5】本発明の実施例2の溶接方法を説明する図である。
【図6】本発明の実施例3の溶接方法を説明する図である。
【図7】本発明の実施例4の溶接方法を説明する図である。
【符号の説明】
1:中空フレーム
2:中間壁
3:隅部
4:板材
5,7:ダミー部材
6,8:先端部
9,10:凹部
11,12:電極
13:電極先端部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resistance welding method for a hollow frame in which a hollow frame made of aluminum or an aluminum alloy and a plate material are welded by resistance welding such as resistance spot welding, and more particularly to a resistance welding method for a hollow frame capable of increasing the applied pressure.
[0002]
[Prior art]
The aluminum or aluminum alloy hollow frame used as the structural material and the plate material are welded by resistance spot welding. When the hollow frame and the plate material are joined by resistance spot welding, it is necessary to weld with a high pressure to increase the joining strength. However, in this resistance spot welding, it is necessary to apply a plate material to the surface to be welded of the hollow frame and press the plate material against the surface of the hollow frame with a pair of electrodes from the outside. The surface of the hollow frame is bent by the applied pressure, and the hollow frame is deformed into a drum shape. For this reason, the pressurizing force could not be increased when resistance spot welding the hollow frame.
[0003]
Therefore, conventionally, in order to weld the hollow frame under a low pressure, there is a technique of resistance welding by interposing an insert material having a composition adjusted so that a thermite reaction occurs between the hollow frame and the plate material. It has been proposed (JP-A-8-132252).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the said prior art, the operation | work which apply | coats insert material to the surface of a hollow frame, the installation for hardening the applied insert material with heat, and its management are required. For this reason, the conventional resistance welding method using this insert material has the fault that processing cost is high.
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, and provides a resistance welding method for a hollow frame that can apply a high pressure and can increase the joining strength without using an insert material. For the purpose.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the resistance welding method for a hollow frame according to the present invention, an aluminum or aluminum alloy plate is applied to the outer surface of an aluminum or aluminum alloy hollow frame, and the plate is pressed against the hollow frame by a pair of electrodes and energized. In the resistance welding method of a hollow frame in which both are resistance welded, an intermediate wall is formed inside the hollow frame, the thickness of which is substantially the same as the melt diameter by resistance welding and connecting between the parts pressed by the electrodes. A pair of dummy members having an L-shaped cross section covering a surface pressed by the electrode and a surface orthogonal thereto on the outer side of the plate material and having portions overlapping each other at the end portions And the pair of dummy members are welded together with the plate member and the hollow frame .
[0008]
The dummy member may have a recess formed in advance on the outer surface of the portion to be welded by the electrode, and the dummy member may be positioned with respect to the hollow frame so that the recess aligns with the intermediate wall. Moreover, it is preferable that the surface of the intermediate wall and the inner surface of the hollow frame intersect each other with a radius of curvature of 1 mm or more.
[0011]
In the present invention, an intermediate wall whose thickness is substantially the same as the melt diameter by resistance welding is provided inside the hollow frame so as to communicate between the parts pressed by the electrodes. Thus, even by pressing the plate material in the hollow frame through the electrodes, since there is no the hollow frame is deformed, it can be resistance spot welding by applying the bonding strength on the optimum pressing force. Therefore, no insert material is required in the present invention.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. The hollow frame 1 has a rectangular cross section, and an intermediate wall 2 that connects the center of the upper wall and the center of the lower wall of the frame is formed inside the hollow. The thickness of the intermediate wall 2 is substantially equal to the melt nugget diameter at the time of welding. The corner 3 between the upper and lower walls of the frame and the intermediate wall 2 is rounded with a curvature radius of 1 mm or more. The hollow frame 1 having such a shape is formed by extrusion molding of aluminum or an aluminum alloy. The thickness of the intermediate wall 2 has substantially the same size as the size of the molten nugget at the time of welding.
[0013]
On the outer surface of the upper wall and the lower wall of the hollow frame 1, an aluminum or aluminum alloy plate 4 is overlaid so that the end portions thereof do not protrude from the upper wall and the lower wall of the hollow frame 1.
[0014]
Then, dummy members 5 and 7 having an L-shaped cross section are disposed outside the plate member 4 so as to sandwich these plate members 4 between the hollow frame 1. The dummy members 5 and 7 are aluminum or aluminum alloy press material, rolled material, extruded material, or the like. The dummy members 5 and 7 are bent 90 ° from the upper surface and the lower surface of the hollow frame 1 to cover the side surfaces. In particular, the front end portion 6 of the side surface extension portion of the dummy member 5 disposed above is further bent. The dummy member 7 is adapted to be superposed on the tip 8 of the side surface extension. The upper and lower surfaces (ie, outer surfaces) of the dummy members 5 and 7 are aligned with the intermediate wall 2 when they are placed on the upper wall, the lower wall, and the side wall of the hollow frame 1. In the position, recesses 9 and 10 extending linearly along the intermediate wall 2 are formed.
[0015]
Next, a description will be given of a method of the present embodiment in which the intermediate frame 1 having such a shape and the plate members 4 and 5 are resistance spot welded using the dummy members 5 and 7. First, the plate material 4 is stacked on both the upper and lower surfaces of the hollow frame 1, and the dummy members 5 and 7 are further stacked on the plate material 4 so that the front end portion 6 of the dummy members 5 and 7 are fitted.
[0016]
Next, the upper electrode 11 and the lower electrode 12 are pressed against predetermined welding locations in the concave portions 9 and 10 of the dummy members 5 and 7, and the electrodes 11 and 12 are pressed against the dummy members 5 and 7, the plate material 4 and the hollow frame 1 with predetermined pressure. Press. In this pressurized state, a predetermined pulse current is applied between the electrodes 11 and 12 in a predetermined cycle, and the plate member 4 and the hollow frame 1 including the dummy members 5 and 7 are resistance spot welded. In this case, in this embodiment, since the intermediate wall 2 is provided in the portion of the hollow frame 1 to which the electrodes 11 and 12 are pressurized, the electrodes 11 and 12 can provide a high applied pressure that is optimal in terms of bonding strength. Even if it is applied to the frame 1, there is no possibility that the upper wall and the lower wall of the hollow frame 1 bend and deform. Thus, since resistance spot welding is performed in a state where a sufficiently high pressure is applied, extremely high joint strength can be obtained.
[0017]
Moreover, since the thickness of the intermediate wall 2 is substantially the same as the nugget diameter of resistance spot welding, desired joining quality can be easily obtained. The structural design of spot welding is carried out according to the nugget diameter and the number of welding points. For this reason, if the nugget diameter is limited by the size of the intermediate wall 2 as in this embodiment, only the number of welding points may be determined according to the desired strength. Therefore, it is possible to easily carry out the welding design according to the desired joint strength. That is, FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the melt nugget diameter and the thickness of the intermediate wall. However, for simplicity of explanation, the dummy members 5 and 7 are not shown. The tip portion 13 of the electrode 11 presses the plate member 4 against the upper wall of the hollow frame 1 and energizes between the electrodes, whereby the contact portion between the plate member 4 and the intermediate frame 1 is heated by resistance and melted, and the molten nugget 14 is It is formed. In this case, a current path is determined by the diameter d 1 of the contact region between the electrode tip 13 and the plate member 4 and the thickness d 3 of the intermediate wall 2, and the plate member 4 and the intermediate frame 1 are separated in the current passage. The close contact part generates heat and melts. Therefore, when the electrode 11 having a curvature or contact plane such that the electrode tip portion 13 satisfies d 1 ≧ d 3 is used, the nugget diameter d 2 becomes d 2 = d 3 , and the nugget diameter is equal to the thickness of the intermediate wall 2. Become. Therefore, if the curvature of the electrode tip or the contact plane is in the condition of d 1 ≧ d 3 as described above, the welding current can be reduced by selecting a slightly overcurrent condition as the welding condition. There is no need to control the size of the nugget diameter for each welding by strictly adjusting the size and the like, and the desired welding quality can be easily ensured.
[0018]
In this embodiment, the radius of curvature of the corner 3 is 1 mm or more. Thus, by providing roundness at the corner 3 and setting the radius of curvature to 1 mm or more, it is possible to avoid inconvenience when the positions of the electrodes 11 and 12 are shifted with respect to the intermediate wall 2. That is, as shown in FIG. 3, when the corner formed by the inner surface of the intermediate frame 1 and the intermediate wall 2 is not rounded, when the center of the electrode tip 13 is slightly shifted from the center position of the intermediate wall 2, The passage is also deviated from the center position of the intermediate wall 2 and is inclined with respect to the center direction of the intermediate wall 2. For this reason, the heat generating part is also deviated from the central direction of the intermediate wall 2. On the other hand, the close contact portion between the plate member 4 and the hollow frame 1 generated by the pressing of the electrode 11 is close to the position on the center line of the intermediate wall 2. A large amount of heat is generated at a low-temperature site. If it does so, explosion may occur and a hole may open in a member. However, as in this embodiment, if the inner surface of the intermediate frame and the surface of the intermediate wall 2 intersect with each other with a predetermined radius of curvature, even if the electrode position slightly deviates, A shift between the heat generating portion and the close contact portion is prevented, and the risk of explosion is also eliminated.
[0019]
Further, in this embodiment, when the dummy members 5 and 7 are positioned and arranged with respect to the hollow frame 1, the concave portions 9 and 10 formed on the outer surface thereof are positioned at positions where they are aligned with the intermediate wall 2. For this reason, by determining the pressing positions of the electrodes 11 and 12 using the recesses 9 and 10 as a guide, the electrodes 11 and 12 can be positioned so as to be aligned with the intermediate wall 2 very easily and with high accuracy. In particular, when the dummy members 5 and 7 are arranged outside the plate member 4 as in the present embodiment, it is difficult to recognize the position of the intermediate wall 2. For this reason, it is extremely effective to form the concave portions 9 and 10 for marks on the outer surfaces of the dummy members 5 and 7.
[0020]
In this embodiment, in addition to the hollow frame 1 and the plate material 4 that should be originally welded, the dummy members 5 and 7 are also welded together. For this reason, compared with the case where there is no dummy member 4, the electric current which should be given to a welding part from the electrodes 11 and 12 can be reduced. The hollow frame 1 and the plate material 4 are made of aluminum or an aluminum alloy. However, since this aluminum or aluminum alloy has high thermal conductivity and heat is easily dispersed, a required amount of heat generated between the hollow frame 1 and the plate material 4 can be obtained. In order to obtain it, a current value about three times that of resistance spot welding of a steel material is required. However, in the case of the present embodiment, since the plate material 4 has a three-layer structure sandwiching the dummy members 5 and 7 and the hollow frame 1, the plate material 4 is connected to both the dummy members 5 and 7 and the hollow frame 1. It has a contact surface and has a contact area twice that of the case where the dummy members 5 and 7 are not provided. For this reason, about each board | plate material 4, since heat_generation | fever arises in the front and back both surfaces, the board | plate material 4 can be heated and fuse | melted with high efficiency. Therefore, the current to be input can be reduced.
[0021]
Further, since the dummy members 5 and 7 have a shape in which the tip portions 6 and 8 are overlapped with each other, water or the like is prevented from entering through the gap between the dummy member 5 and the dummy member 7. can do. A slight gap 15 is provided between the tip of the lower dummy member 7 and the upper dummy member 5. For this reason, when the dummy members 5 and 7 are pressed by the electrodes 11 and 12, even if the hollow frame 1 is slightly bent, the deformation can be absorbed by the gap 15. Thus, by making the dummy members 5 and 7 not the U-shaped integral but the L-shaped divided shape, the dummy member 5.7 can maintain the welded portion in a parallel state even when the electrode is pressed. It is possible to prevent deterioration of welding workability.
[0022]
Thus, according to the present embodiment, the hollow frame made of aluminum or aluminum alloy and the plate material can be resistance-welded with high efficiency without deforming the hollow frame and without using the insert material. it can.
[0023]
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the intermediate wall may be provided so as to communicate at least the welded portion and the opposing portion, and another intermediate wall may be provided in addition to the welded portion. For example, the hollow frame can have various cross-sectional shapes such as a rice field, as well as a daily cross-sectional shape as in the above embodiment. Moreover, it is good also as welding a board | plate material only to one surface of a hollow frame, without welding a board | plate material to two surfaces of a hollow frame like the said Example.
[0024]
【Example】
Hereinafter, the results of an actual resistance spot welding test by the method of the present invention will be described by comparing an example that falls within the scope of the present invention and a comparative example that falls outside the scope of the present invention. Table 1 below shows the welding conditions, fracture modes, and evaluation results of the examples and comparative examples.
[0025]
[Table 1]
Figure 0003656687
[0026]
The intermediate frame is an extruded material of A6063-T5 aluminum alloy, and the plate material is an A5180-O material. The thickness of the intermediate frame is 3 mm, and the cross section thereof is a square cylinder having a side length of 60 mm. The electrode is made of chrome copper, has a diameter of 16 mm, and has a radius of curvature at the tip of 80 mm.
[0027]
In the first embodiment, as shown in FIG. 4, one plate material 22 is resistance spot welded to the intermediate frame 21. As shown in FIG. 5, Example 2 differs from Example 1 in the applied pressure and welding current. In Example 3, as shown in FIG. 6, another plate member 23 is arranged on the outside of the plate member 22 in the form of a dummy member, and resistance spot welding is performed in three layers. In Example 4, as shown in FIG. 7, this three-layer resistance spot welding is performed simultaneously on the two surfaces of the upper surface and the lower surface of the hollow frame.
[0028]
On the other hand, Comparative Example 1 is a case where resistance spot welding is performed under the same conditions as in FIG. 5 except that the intermediate wall is not provided. Moreover, the comparative example 2 is a thing at the time of carrying out resistance spot welding on the same conditions as the comparative example 1 except having used insert material.
[0029]
As a result, as shown in Table 1, in the break test, Examples 1 to 4 and Comparative Example 2 all broke at the base material and did not break at the weld. Accordingly, the welding strength was excellent. However, although Examples 1 to 4 did not use an insert material, Comparative Example 2 uses an insert material, and has the disadvantages of using an insert material as described above. And although the insert material is not used, Comparative Example 1 in which other conditions are the same as those of Comparative Example 2 has a low strength of the welded portion, and fractured at the welded portion in the fracture test. For this reason, the evaluation of Examples 1 to 4 is ◯, whereas the evaluation of Comparative Examples 1 and 2 is ×.
[0030]
Moreover, since Examples 1 and 2 have a high welding current, Examples 3 and 4 are resistance spot welded in three layers, so that the welding current can be reduced compared to Examples 1 and 2. did it.
[0031]
As described above, in each of Examples 1 to 4 of the present invention, it was possible to obtain a weld portion having good workability and good weld quality. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the welding quality was low or the welding workability was poor.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the intermediate wall is provided inside the hollow frame, when the plate material is resistance-welded to the hollow frame, the hollow frame is deformed even if the applied pressure is sufficiently high. And a weld with high joint strength can be obtained. And according to this invention, since it is not necessary to use an insert material, the welding workability | operativity is also excellent.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the thickness of the intermediate wall.
FIG. 3 is a diagram for explaining inconvenience when the corner is not rounded.
FIG. 4 is a diagram illustrating a welding method according to Example 1 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a welding method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a welding method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a welding method according to Example 4 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: hollow frame 2: intermediate wall 3: corner 4: plate material 5, 7: dummy member 6, 8: tip 9, 10: recess 11, 12: electrode 13: electrode tip

Claims (3)

アルミニウム又はアルミニウム合金製中空フレームの外表面にアルミニウム又はアルミニウム合金製板材を当て、1対の電極により前記板材を前記中空フレームに押圧しつつ通電して両者を抵抗溶接する中空フレームの抵抗溶接方法において、前記中空フレームの内部には厚さが抵抗溶接による溶融径と実質的に同一であり前記電極により押圧される部分間を連絡する中間壁が形成されており、前記板材を挟んでその外側に、前記電極により押圧される面とそれに直交する面とを覆う断面L字形をなし、その端部に相互に重ねられる部分を有する1対のダミー部材を配置し、この1対のダミー部材を前記板材及び前記中空フレームと共に溶接することを特徴とする中空フレームの抵抗溶接方法。In a resistance welding method for a hollow frame in which an aluminum or aluminum alloy plate is applied to the outer surface of an aluminum or aluminum alloy hollow frame, and the plate is pressed against the hollow frame by a pair of electrodes, and both are resistance-welded. In the hollow frame, an intermediate wall having a thickness substantially the same as a melt diameter obtained by resistance welding and communicating between the parts pressed by the electrodes is formed , and the outer side of the plate member is interposed therebetween. A pair of dummy members having an L-shaped cross section covering a surface pressed by the electrode and a surface orthogonal to the surface and having portions overlapping each other are disposed on the end portions, and the pair of dummy members is A resistance welding method for a hollow frame, comprising welding together with a plate material and the hollow frame . 前記ダミー部材は前記電極により溶接すべき部分の外面に予め凹部が形成されており、この凹部が前記中間壁に整合するように前記ダミー部材を前記中空フレームに対して位置決めすることを特徴とする請求項に記載の中空フレームの抵抗溶接方法。The dummy member has a concave portion formed in advance on an outer surface of a portion to be welded by the electrode, and the dummy member is positioned with respect to the hollow frame so that the concave portion is aligned with the intermediate wall. The resistance welding method of the hollow frame of Claim 1 . 前記中間壁の表面と前記中空フレーム内面とは、1mm以上の曲率半径の丸みを有して交差していることを特徴とする請求項1又は2に記載の中空フレームの抵抗溶接方法。The resistance welding method for a hollow frame according to claim 1 or 2 , wherein the surface of the intermediate wall and the inner surface of the hollow frame intersect with each other with a radius of curvature of 1 mm or more.
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