JP3979575B2 - Self-piercing rivet pressure judgment method - Google Patents
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- Insertion Pins And Rivets (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の板材をセルフピアッシングリベットにより相互にカシメ付ける際の加圧力の過不足を判定するセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数の板材を重ねてカシメ付ける方法として、ダイとポンチとを有する締結装置により被締結板材にセルフピアッシングリベットを打ち込む方法が知られている(特表平8−505087号公報参照)。この方法によれば、図9に示すように、被締結板材としてのアッパパネルUPを貫通したセルフピアッシングリベットSPRの脚部Lの先端がロアパネルLPの内側に留まって径方向に拡がり、ロアパネルLPの裏面側にはボタン状の膨出部Bが形成される。このように、セルフピアッシングリベットSPRによるカシメ付け構造では、ロアパネルLPの裏面側に孔が開かないため、良好な外観およびシール性が得られる。
【0003】
このようなセルフピアッシングリベットSPRによるカシメ付け方法においては、前記締結装置のポンチによるセルフピアッシングリベットSPRの頭部Hへの加圧力に過不足があると、セルフピアッシングリベットSPRの脚部Lの径方向への拡がり量が増減し、その結果、アッパパネルUPとロアパネルLPとのカシメ力にバラツキが生じる。また、ロアパネルLPに付着したプレス用のオイルがダイの受圧面であるキャビティ凹部D2内に運び込まれて溜まると、アッパパネルUPとロアパネルLPの材質や板厚の組み合せによっては、両者を適正にカシメ付けることができない場合もある。
【0004】
そこで、アッパパネルUPとロアパネルLPとのカシメ力を一定化するため、従来においては、セルフピアッシングリベットSPRの打ち込み状態を観察してセルフピアッシングリベットSPRへの加圧力の過不足を判定していた。すなわち、セルフピアッシングリベットSPRの頭部HがアッパパネルUPの表面から浮き上がっているか否かを観察し、ロアパネルLPの裏面に形成されるボタン状の膨出部Bの径および高さを比較観察してセルフピアッシングリベットSPRへの加圧力の過不足を判定していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のボタン状の膨出部Bは、角が丸いために径および高さを特定するのが難しく、膨出部Bの径および高さの観察結果には観察者によるバラツキが見られる。従って、セルフピアッシングリベットSPRの打ち込み状態の観察結果によりその加圧力の過不足を判定する方法には、客観性に欠け、信頼性が低いという問題がある。
【0006】
もっとも、セルフピアッシングリベットSPRによるカシメ付け部分を抜き取り検査により切断してそのカット面を観察すれば、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力の過不足をより客観的に判定することができるが、この場合には、切断作業などの手間が大幅に掛かると共に、全てのカシメ付け箇所を検査することはできないという問題がある。
【0007】
そこで、本発明は、全てのカシメ付け部分においてセルフピアッシングリベットの加圧力の過不足を客観的に、かつ簡単に判定することができるセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための手段として、第1の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法は、ダイとポンチとの間で被締結板材にセルフピアッシングリベットを打ち込んで前記被締結板材を相互にカシメ付けるに当たり、前記ダイの受圧面に予め形成しておいた複数の凹形状の刻印が前記被締結板材に転写される度合に応じてセルフピアッシングリベットの加圧力の大小を判定することを特徴とするセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法であって、前記各刻印は、前記各刻印の開口部の丸み、開口幅および深さを各々変えることにより前記各刻印の転写のされ方に違いが生じるように形成したことを特徴とする。
【0009】
第1の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法では、被締結板材への刻印の転写度合が観察者により目視観察される。そして、刻印の転写度合が大きいほどセルフピアッシングリベットの加圧力が大きく、刻印の転写度合が小さいほどセルフピアッシングリベットの加圧力が小さいものと客観的に判定される。
【0010】
第2の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法は、第1の発明に係る加圧力判定方法であって、前記ダイには、その受圧面のキャビティ凹部に溜まるオイルの逃げ孔または逃げ溝を形成しておき、この逃げ孔または逃げ溝の端部を前記受圧面に開口させて前記刻印を構成したことを特徴とする。
【0011】
第2の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法では、オイルの逃げ孔または逃げ溝の端部の開口による刻印の被締結板材への転写度合が大きいほどセルフピアッシングリベットの加圧力が大きく、刻印の転写度合が小さいほどセルフピアッシングリベットの加圧力が小さいものと客観的に判定される。
【0012】
第3の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法は、前記ダイのリング状受圧面に形成された溝により前記刻印を構成したことを特徴とする。
【0013】
第3の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法では、被締結板材への下限値刻印、適正値刻印および上限値刻印の転写度合が観察者により目視観察される。そして、被締結板材に転写された刻印が下限値刻印のみである場合には、セルフピアッシングリベットの加圧力が下限値と適正値との間にあると判定され、前記刻印が下限値刻印および適正値刻印である場合には、前記加圧力が適正値と上限値との間にあると判定される。一方、前記刻印が下限値刻印、適正値刻印および上限値刻印である場合には、前記加圧力が上限値を超えていると判定され、何れの刻印も転写されていない場合には、前記加圧力が下限値に満たないと判定される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法の実施の形態を説明する。参照する図面において、図1は本発明のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用する締結装置の斜視図、図2は図1に示したセルフピアッシングリベットによりカシメ付けられたアッパパネルおよびロアパネルの断面図、図3は本発明の第1実施形態に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用するダイの斜視図である。
【0015】
第1実施形態のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法は、図1に示す締結装置1のダイDとポンチPとの間で被締結板材として重ねられたアッパパネルUPおよびロアパネルLPに対し、図2に示すようにセルフピアッシングリベットSPRを打ち込んで両者をカシメ付けるに当たり、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力の大小を判定する方法である。
【0016】
前記ダイDは、図3に拡大して示すように、大径部の下部に小径部が連続した段付きの短円柱状に形成されており、大径部の上端面には、図2に示したロアパネルLPの裏面に当接するリング状受圧面D1が形成されている。また、リング状受圧面D1の内側には、図2に示したセルフピアッシングリベットSPRの打ち込みに応じてロアパネルLPおよびアッパパネルUPが塑性流動により流入するキャビティ凹部D2が形成されている。そして、このキャビティ凹部D2の中央部には、図2に示したセルフピアッシングリベットSPRの脚部Lの先端部を径方向に押し広げるための隆起部D3がなだらかな山形に形成されている。
【0017】
ここで、前記ダイDの上端面のリング状受圧面D1には、図2に示したポンチPとの間で加圧されるロアパネルLPの裏面に転写可能な刻印が形成されている。この刻印は、図2に示したポンチPによるセルフピアッシングリベットSPRの頭部Hへの加圧力の大小に対応して、例えば、適正加圧力範囲の下限値以上の加圧力、中間の適正値以上の加圧力、上限値以上の加圧力でそれぞれロアパネルLPに転写される下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3が形成されている。
【0018】
前記下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3は、凸形状でもよいが、図示の例では凹形状に形成されている。具体的には、下限値刻印S1は三角形の凹部△に、適正値刻印S2は円形の凹部○に、上限値刻印S3は四角形の凹部□にそれぞれ形成されている。
【0019】
ところで、前記凹形状の刻印は、開口部の角部の丸みが小さく、開口幅が大きく、深さが浅いほど底面形状がロアパネルLPに転写され易く、反対に開口部の角部の丸みが大きく、開口幅が小さく、深さが深いほど底面形状がロアパネルLPに転写され難い傾向がある。そこで、図4の(a)に示すように、前記三角形の凹部△からなる下限値刻印S1は、図4の(b)に示す円形の凹部○からなる適正値刻印S2に比較して、開口部の角部の丸みを小さく、開口幅を大きく、深さを浅くして形成されている。また、図4の(c)に示すように、前記四角形の凹部□からなる上限値刻印S3は、図4の(b)に示す円形の凹部○からなる適正値刻印S2に比較して、開口部の角部の丸みを大きく、開口幅を小さく、深さを深くして形成されている。
【0020】
次に、前記のようなダイDの下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3を使用してセルフピアッシングリベットSPRの加圧力を判定する方法を説明する。
【0021】
まず、図1に示す締結装置1のポンチPをダイD側へ押動してセルフピアッシングリベットSPRをアッパパネルUP側からロアパネルLP側へ打ち込むと、図2に示すように、セルフピアッシングリベットSPRの脚部LがアッパパネルUPからロアパネルLPへと喰い込み、セルフピアッシングリベットSPRに押圧されたロアパネルLPの一部がアッパパネルUPの一部と共に塑性流動してダイDのキャビティ凹部D2内に流入する。そして、キャビティ凹部D2の中央部に形成された隆起部D3がロアパネルLPの一部をセルフピアッシングリベットSPRの脚部Lの内側に押し込むことにより、前記脚部Lの先端部が径方向に押し広げられる。その結果、セルフピアッシングリベットSPRの脚部Lの先端部はロアパネルLPを貫通することなくその内側に留まる。
【0022】
このような締結装置1による作業工程において、アッパパネルUPおよびロアパネルLPがダイDとポンチPとの間に挟み込まれて上下に加圧されることにより、ダイDのリング状受圧面D1に形成された下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3がロアパネルLPの裏面に押圧される。そこで、第1実施形態のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法では、ロアパネルLPの裏面に対する下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3の転写度合を目視観察する。
【0023】
ここで、ロアパネルLPの裏面に転写された刻印が下限値刻印S1のみである場合、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力が下限値と適正値との間にあると判定する。この判定に際しては、下限値刻印S1の三角形の底面形状が良好に転写されているか否かをポイントに判定するとよい。また、転写された刻印が下限値刻印S1および適正値刻印S2である場合、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力が適正値と上限値との間にあると判定する。一方、転写された刻印が下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3である場合、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力が上限値を超えていると判定する。また、下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3の何れも転写されない場合、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力が下限値に満たないものと判定する。
【0024】
このように、第1実施形態のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法では、ロアパネルLPの裏面に対する下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3の転写の有無によりセルフピアッシングリベットSPRの加圧力を判定するため、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力の過不足を客観的に、かつ簡単に判定することができる。また、下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3の転写の有無を目視観察するだけで判定できるため、全てのカシメ付け部分においてセルフピアッシングリベットSPRの加圧力の過不足を判定することができる。
【0025】
なお、第1実施形態のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用するダイDの下限値刻印S1、適正値刻印S2および上限値刻印S3は、適宜の形状に変更することができる。例えば図5に示すように、開口幅および深さが異なる3種類の溝をリング状受圧面D1に形成して刻印としてもよい。この場合、開口幅が最も広く、深さが最も浅い溝を下限値刻印S4とし、開口幅が最も狭く、深さが最も深い溝を上限値刻印S6とし、開口幅および深さが中位の溝を適正値刻印S5とする。
【0026】
このような下限値刻印S4、適正値刻印S5および上限値刻印S6を使用する場合においても、ロアパネルLPの裏面に対する下限値刻印S4、適正値刻印S5および上限値刻印S6の転写の有無を目視観察することにより、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力の過不足を客観的に、かつ簡単に判定することができる。なお、前記下限値刻印S4、適正値刻印S5および上限値刻印S6を構成する各溝は、図1に示すロアパネルLPに付着したプレス用のオイルが図5に示すキャビティ凹部D2内に運び込まれて溜まった場合、その逃げ溝としても機能する。
【0027】
続いて、第2実施形態のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法を説明する。このこの第2実施形態のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法においては、図6に示すようなダイDを使用する。このダイDの受圧面であるキャビティ凹部D2には、図2に示したロアパネルLPに付着したプレス用のオイルがキャビティ凹部D2に溜まった場合、そのオイルをキャビティ凹部D2の内部から逃がすための例えば3本の逃げ溝G1,G2,G3を形成し、その上端部をリング状受圧面D1の内周部に開口させて刻印を構成する。
【0028】
前記3本の逃げ溝G1,G2,G3は、開口幅および深さが異なる3種類とし、開口幅および深さが最も大きい逃げ溝G1の上端開口部を下限値刻印S7とし、開口幅および深さが最も小さい逃げ溝G3の上端開口部を上限値刻印S9とし、開口幅および深さが中位の逃げ溝G2の上端開口部を適正値刻印S8として構成する。
【0029】
このようなダイDに形成された下限値刻印S7、適正値刻印S8および上限値刻印S9を使用する第2実施形態のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法においても、ロアパネルLPの裏面に対する下限値刻印S7、適正値刻印S8および上限値刻印S9の転写の有無を目視観察することにより、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力の過不足を客観的に、かつ簡単に判定することができる。加えて、ロアパネルLPに付着してキャビティ凹部D2内に運び込まれたプレス用のオイルは、図2に示すようにロアパネルLPの一部がキャビティ凹部D2内に塑性流動して流入する際に、逃げ溝G1,G2,G3を介してその上端開口部から押し出されるため、セルフピアッシングリベットSPRの打ち込みに応じてロアパネルLPをキャビティ凹部D2内に確実に塑性流動させ、アッパパネルUPおよびロアパネルLPを確実にカシメ付けることができる。
【0030】
なお、第2実施形態のセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用するダイDの下限値刻印S7、適正値刻印S8および上限値刻印S9に代え、例えば図7に示すように、ダイDに形成したオイルの逃げ孔H1,H2の上端部をキャビティ凹部D2の底面に開口させて刻印を構成してもよい。この場合、開口径の大きい逃げ孔H1の上端開口部を下限値刻印S10とし、開口径の小さい逃げ孔H2の上端開口部を上限値刻印S11とする。
【0031】
このような下限値刻印S10および上限値刻印S11を使用する場合においても、ロアパネルLPの裏面に対する下限値刻印S10および上限値刻印S11の転写の有無を目視観察することにより、セルフピアッシングリベットSPRの加圧力の過不足を客観的に、かつ簡単に判定することができる。
【0032】
なお、図1に示した締結装置1において、アッパパネルUPおよびロアパネルLPの板厚に応じて使用するダイDとセルフピアッシングリベットSPRとの組み合わせを明確にするため、ダイDのリング状受圧面D1に形成する刻印に対応した刻印をセルフピアッシングリベットSPRの頭部Hに設けておくことができる。図8はその一例を示し、図8の(a)に示すように、キャビティ凹部D2の浅いダイDのリング状受圧面D1にはセルフピアッシングリベットSPRの加圧力を判定するための四角形の刻印が形成され、このダイDに対応した脚部Lの短いセルフピアッシングリベットSPRの頭部Hにも四角形の刻印が形成されている。また、図8の(b)に示すように、キャビティ凹部D2の深いダイDのリング状受圧面D1にはセルフピアッシングリベットSPRの加圧力を判定するための円形の刻印が形成され、このダイDに対応した脚部Lの長いセルフピアッシングリベットSPRの頭部Hにも円形の刻印が形成されている。
【0033】
なお、前記のセルフピアッシングリベットSPRの頭部Hには、その脚部Lの長短を刻印の個数で示すように複数の刻印を形成してもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、第1の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法では、被締結板材への刻印の転写度合が観察者により目視観察される。そして、刻印の転写度合が大きいほどセルフピアッシングリベットの加圧力が大きく、刻印の転写度合が小さいほどセルフピアッシングリベットの加圧力が小さいものと判定される。従って、この加圧力判定方法によれば、全てのカシメ付け部分においてセルフピアッシングリベットの加圧力の過不足を客観的に、かつ簡単に判定することができる。
【0035】
第2の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法では、オイルの逃げ孔または逃げ溝の端部の開口による刻印の被締結板材への転写度合が大きいほどセルフピアッシングリベットの加圧力が大きく、刻印の転写度合が小さいほどセルフピアッシングリベットの加圧力が小さいものと客観的に判定される。従って、この加圧力判定方法によれば、全てのカシメ付け部分においてセルフピアッシングリベットの加圧力の過不足を客観的に、かつ簡単に判定することができる。加えて、この加圧力判定方法に使用するダイにはオイルの逃げ孔または逃げ溝が形成されているため、セルフピアッシングリベットの打ち込みに応じて被締結板材をキャビティ凹部内に確実に塑性流動させ、被締結板材を確実にカシメ付けることができる。
【0036】
第3の発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法では、被締結板材への下限値刻印、適正値刻印および上限値刻印の転写度合が観察者により目視観察される。そして、被締結板材に転写された刻印が下限値刻印のみである場合には、セルフピアッシングリベットの加圧力が下限値と適正値との間にあると判定され、前記刻印が下限値刻印および適正値刻印である場合には、前記加圧力が適正値と上限値との間にあると判定される。一方、前記刻印が下限値刻印、適正値刻印および上限値刻印である場合には、前記加圧力が上限値を超えていると判定され、何れの刻印も転写されていない場合には、前記加圧力が下限値に満たないと判定される。従って、この加圧力判定方法によれば、セルフピアッシングリベットの加圧力の過不足を一層明確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用する締結装置の斜視図である。
【図2】図1に示したセルフピアッシングリベットによりカシメ付けられたアッパパネルおよびロアパネルの断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用するダイの斜視図である。
【図4】図3に示した下限値刻印、適正値刻印および上限値刻印の開口部の角部の丸み、開口幅、深さを相互に比較して示す断面図である。
【図5】第1実施形態に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用する刻印の変形例を示すダイの斜視図である。
【図6】第2実施形態に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用するダイの斜視図である。
【図7】第2実施形態に係るセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法に使用する刻印の変形例を示すダイの断面図である。
【図8】図1に示したダイとセルフピアッシングリベットとの組み合わせを明確にするために形成される刻印を示すダイおよびセルフピアッシングリベットの斜視図である。
【図9】セルフピアッシングリベットによるカシメ付け構造を示すアッパパネルおよびロアパネルの断面図である。
【符号の説明】
1 :締結装置
D :ダイ
D1:リング状受圧面
D2:キャビティ凹部
D3:隆起部
S1,S4,S7,S10:下限値刻印
S2,S5,S8:適正値刻印
S3,S6,S9,S11:上限値刻印
G1,G2,G3:逃げ溝
H1,H2:逃げ孔
P :ポンチ
SPR:セルフピアッシングリベット
H:頭部
L:脚部
UP:アッパパネル
LP:ロアパネル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-piercing rivet pressure determination method for determining an excess or deficiency of pressure when a plurality of plate members are caulked to each other by self-piercing rivets.
[0002]
[Prior art]
As a method of caulking a plurality of plate materials, there is known a method of driving a self-piercing rivet into a plate material to be fastened by a fastening device having a die and a punch (see Japanese Patent Publication No. 8-505087). According to this method, as shown in FIG. 9, the tip of the leg portion L of the self-piercing rivet SPR that penetrates the upper panel UP as the plate to be fastened stays inside the lower panel LP and expands in the radial direction, and the back surface of the lower panel LP On the side, a button-like bulge B is formed. As described above, in the caulking structure using the self-piercing rivet SPR, a hole is not opened on the back surface side of the lower panel LP, so that a good appearance and sealing performance can be obtained.
[0003]
In such a caulking method using the self-piercing rivet SPR, if the pressure applied to the head H of the self-piercing rivet SPR by the punch of the fastening device is excessive or insufficient, the radial direction of the leg portion L of the self-piercing rivet SPR As a result, the caulking force between the upper panel UP and the lower panel LP varies. Also, if the pressing oil that adheres to the lower panel LP is carried and collected in the cavity recess D2 that is the pressure receiving surface of the die, depending on the combination of the material and thickness of the upper panel UP and lower panel LP, they can be caulked properly. Sometimes you can't.
[0004]
Therefore, in order to make the caulking force between the upper panel UP and the lower panel LP constant, conventionally, it is determined whether the self-piercing rivet SPR is excessive or insufficient by observing the driving state of the self-piercing rivet SPR. That is, observe whether the head H of the self-piercing rivet SPR is lifted from the surface of the upper panel UP, and compare and observe the diameter and height of the button-like bulge B formed on the back surface of the lower panel LP. It was determined whether the pressure on the self-piercing rivet SPR was excessive or insufficient.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is difficult to specify the diameter and the height of the button-like bulging portion B because the corners are round, and the observation result of the diameter and the height of the bulging portion B shows a variation by the observer. . Therefore, the method for determining the excess or deficiency of the applied pressure based on the observation result of the driving state of the self-piercing rivet SPR has a problem that the objectivity is lacking and the reliability is low.
[0006]
However, if the caulking portion by the self-piercing rivet SPR is extracted and cut by inspection and the cut surface is observed, it is possible to more objectively determine whether the pressure of the self-piercing rivet SPR is excessive or insufficient. However, there is a problem that it takes a lot of time and labor for cutting, and it is impossible to inspect all the caulking points.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a self-piercing rivet pressure determination method that can objectively and easily determine whether the pressure of a self-piercing rivet is excessive or insufficient in all caulking portions. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-described problem, the self-piercing rivet pressure determination method according to the first aspect of the present invention is the method in which a self-piercing rivet is driven between a die and a punch to the plate material to be fastened and the plate material to be fastened is mutually connected. When caulking to a pressure receiving surface of the die, a plurality of concave markings formed in advance are determined on the basis of the degree of transfer of the self-piercing rivet to the fastening plate material according to the degree of transfer. The self-piercing rivet pressure determining method is as follows: each of the markings has a difference in how the markings are transferred by changing the roundness, opening width and depth of the opening of each marking. It was formed as described above.
[0009]
In the self-piercing rivet pressure determination method according to the first aspect of the present invention, the observer visually observes the transfer degree of the marking on the fastening plate material. Then, it is objectively determined that the pressure applied to the self-piercing rivet increases as the transfer degree of the marking increases, and the pressure applied to the self-piercing rivet decreases as the transfer degree of the stamp decreases.
[0010]
The pressure deciding method of the self-piercing rivet according to the second invention is the pressure judging method according to the first invention, wherein the die has an oil relief hole or a relief groove accumulated in a cavity recess of its pressure receiving surface. Is formed, and an end of the escape hole or escape groove is opened on the pressure receiving surface to form the marking.
[0011]
In the self-piercing rivet pressure determination method according to the second aspect of the invention, the greater the degree of transfer to the plate material to be fastened by the opening of the oil escape hole or the end of the escape groove, the greater the pressure applied to the self-piercing rivet, It is objectively determined that the pressure applied to the self-piercing rivet is smaller as the transfer degree of the stamp is smaller.
[0012]
A self-piercing rivet pressure determination method according to a third aspect of the present invention is characterized in that the marking is formed by a groove formed on a ring-shaped pressure receiving surface of the die.
[0013]
In the self-piercing rivet pressure determination method according to the third aspect of the present invention, the observer visually observes the degree of transfer of the lower limit value stamp, the appropriate value stamp, and the upper limit value stamp on the fastened plate material. Then, when the stamp transferred to the fastening plate material is only the lower limit value stamp, it is determined that the pressure of the self-piercing rivet is between the lower limit value and the appropriate value. If the value is stamped, it is determined that the pressure is between the appropriate value and the upper limit value. On the other hand, when the stamp is a lower limit stamp, an appropriate value stamp, and an upper limit stamp, it is determined that the applied pressure exceeds the upper limit value, and when any stamp is not transferred, It is determined that the pressure does not reach the lower limit value.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a self-piercing rivet pressure determination method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a perspective view of a fastening device used in the self-piercing rivet pressure determination method of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of an upper panel and a lower panel that are crimped by the self-piercing rivet shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of a die used in the method for determining the pressure of the self-piercing rivet according to the first embodiment of the present invention.
[0015]
The self-piercing rivet pressure determination method according to the first embodiment is shown in FIG. 2 for the upper panel UP and the lower panel LP that are stacked as the fastening plates between the die D and the punch P of the
[0016]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the die D is formed in a stepped short column shape in which a small-diameter portion is continuous with a lower portion of the large-diameter portion. A ring-shaped pressure receiving surface D <b> 1 that contacts the back surface of the illustrated lower panel LP is formed. A cavity recess D2 into which the lower panel LP and the upper panel UP flow in by plastic flow in response to the driving of the self-piercing rivet SPR shown in FIG. 2 is formed inside the ring-shaped pressure receiving surface D1. In the central portion of the cavity recess D2, a raised portion D3 is formed in a gentle chevron for expanding the distal end portion of the leg portion L of the self-piercing rivet SPR shown in FIG. 2 in the radial direction.
[0017]
Here, on the ring-shaped pressure receiving surface D1 at the upper end surface of the die D, a transferable stamp is formed on the back surface of the lower panel LP pressed between the punch P shown in FIG. This stamp corresponds to the magnitude of the pressure applied to the head H of the self-piercing rivet SPR by the punch P shown in FIG. 2, for example, a pressure greater than or equal to the lower limit value of the appropriate pressure range, or greater than the intermediate appropriate value. The lower limit value stamp S1, the appropriate value stamp S2, and the upper limit value stamp S3, which are respectively transferred to the lower panel LP with a pressing force of not less than the upper limit value, are formed.
[0018]
The lower limit value stamp S1, the appropriate value stamp S2, and the upper limit value stamp S3 may have a convex shape, but are formed in a concave shape in the illustrated example. Specifically, the lower limit value stamp S1 is formed in a triangular recess Δ, the appropriate value stamp S2 is formed in a circular recess ○, and the upper limit value stamp S3 is formed in a square recess □.
[0019]
By the way, in the concave-shaped engraving, as the corner of the opening is smaller, the opening width is larger, and the depth is shallower, the bottom shape is more easily transferred to the lower panel LP, and conversely, the corner of the opening is larger. As the opening width is smaller and the depth is deeper, the bottom shape tends to be difficult to be transferred to the lower panel LP. Therefore, as shown in FIG. 4 (a), the lower limit value marking S1 made of the triangular recess Δ is more open than the appropriate value marking S2 made of the circular recess ○ shown in FIG. 4 (b). It is formed by reducing the roundness of the corners of the part, increasing the opening width, and decreasing the depth. Further, as shown in FIG. 4C, the upper limit value marking S3 made of the square recess □ is larger than the appropriate value marking S2 made of the circular recess ○ shown in FIG. The corners are rounded, the opening width is small, and the depth is deep.
[0020]
Next, a method for determining the pressure of the self-piercing rivet SPR using the lower limit stamp S1, the appropriate value stamp S2, and the upper limit stamp S3 of the die D as described above will be described.
[0021]
First, when the punch P of the
[0022]
In the work process by the
[0023]
Here, when the stamp transferred on the back surface of the lower panel LP is only the lower limit stamp S1, it is determined that the pressure of the self-piercing rivet SPR is between the lower limit and the appropriate value. In this determination, it is preferable to determine whether or not the triangular bottom shape of the lower limit value marking S1 is well transferred. When the transferred stamps are the lower limit stamp S1 and the appropriate value stamp S2, it is determined that the pressure of the self-piercing rivet SPR is between the proper value and the upper limit. On the other hand, when the transferred stamps are the lower limit stamp S1, the appropriate stamp S2, and the upper limit stamp S3, it is determined that the pressure of the self-piercing rivet SPR exceeds the upper limit. Further, when none of the lower limit value stamp S1, the appropriate value stamp S2, and the upper limit stamp S3 is transferred, it is determined that the pressure applied to the self-piercing rivet SPR is less than the lower limit value.
[0024]
As described above, in the self-piercing rivet pressure determination method of the first embodiment, the pressure of the self-piercing rivet SPR is determined depending on whether or not the lower limit value stamp S1, the appropriate value stamp S2, and the upper limit stamp S3 are transferred to the back surface of the lower panel LP. Therefore, it is possible to objectively and easily determine whether the pressure of the self-piercing rivet SPR is excessive or insufficient. In addition, since the presence or absence of the transfer of the lower limit value stamp S1, the appropriate value stamp S2, and the upper limit value stamp S3 can be determined only by visual observation, it is determined whether the pressure applied to the self-piercing rivet SPR is excessive or insufficient at all caulking portions. Can do.
[0025]
Note that the lower limit value stamp S1, the appropriate value stamp S2, and the upper limit stamp S3 of the die D used in the self-piercing rivet pressure determination method of the first embodiment can be changed to appropriate shapes. For example, as shown in FIG. 5, three types of grooves having different opening widths and depths may be formed on the ring-shaped pressure receiving surface D1 for marking. In this case, the groove having the widest opening width and the shallowest depth is designated as the lower limit value stamp S4, and the groove having the narrowest opening width and the deepest depth is designated as the upper limit value stamp S6. The groove is designated as an appropriate value stamp S5.
[0026]
Even when such lower limit value stamp S4, appropriate value stamp S5 and upper limit value stamp S6 are used, the presence or absence of transfer of lower limit value stamp S4, appropriate value stamp S5 and upper limit value stamp S6 on the back surface of lower panel LP is visually observed. By doing so, it is possible to objectively and easily determine whether the pressure of the self-piercing rivet SPR is excessive or insufficient. Incidentally, in the grooves constituting the lower limit value stamp S4, the appropriate value stamp S5 and the upper limit value stamp S6, the pressing oil adhered to the lower panel LP shown in FIG. 1 is carried into the cavity recess D2 shown in FIG. If it accumulates, it also functions as a relief groove.
[0027]
Next, a method for determining the pressure applied to the self-piercing rivet according to the second embodiment will be described. In the self-piercing rivet pressure determination method of the second embodiment, a die D as shown in FIG. 6 is used. In the cavity recess D2 that is the pressure receiving surface of the die D, when oil for press adhering to the lower panel LP shown in FIG. 2 accumulates in the cavity recess D2, for example, the oil is released from the inside of the cavity recess D2. Three relief grooves G1, G2, and G3 are formed, and the upper end portions thereof are opened in the inner peripheral portion of the ring-shaped pressure receiving surface D1, thereby forming a stamp.
[0028]
The three escape grooves G1, G2, and G3 are of three types having different opening widths and depths, and the upper end opening of the escape groove G1 having the largest opening width and depth is designated as the lower limit value marking S7. The upper end opening of the clearance groove G3 having the smallest opening is defined as the upper limit value marking S9, and the upper end opening of the clearance groove G2 having the middle opening width and depth is defined as the appropriate value marking S8.
[0029]
In the self-piercing rivet pressure determination method of the second embodiment using the lower limit stamp S7, the appropriate value stamp S8, and the upper limit stamp S9 formed on the die D, the lower limit stamp on the back surface of the lower panel LP is used. By visually observing the presence or absence of transfer of S7, appropriate value stamp S8 and upper limit stamp S9, it is possible to objectively and easily determine whether the pressure of the self-piercing rivet SPR is excessive or insufficient. In addition, the pressing oil that is attached to the lower panel LP and carried into the cavity recess D2 escapes when a part of the lower panel LP flows into the cavity recess D2 by plastic flow as shown in FIG. Since it is pushed out from the upper end opening through the grooves G1, G2, G3, the lower panel LP is surely plastically flowed into the cavity recess D2 in response to the driving of the self-piercing rivet SPR, and the upper panel UP and the lower panel LP are securely caulked. Can be attached.
[0030]
In addition, instead of the lower limit value stamp S7, the appropriate value stamp S8, and the upper limit value stamp S9 of the die D used in the method for determining the pressure of the self-piercing rivet of the second embodiment, for example, as shown in FIG. The upper end portions of the oil escape holes H1 and H2 may be opened on the bottom surface of the cavity recess D2 to form the marking. In this case, the upper end opening of the escape hole H1 having a large opening diameter is set as a lower limit value stamp S10, and the upper end opening of the escape hole H2 having a small opening diameter is set as an upper limit value stamp S11.
[0031]
Even when such lower limit stamp S10 and upper limit stamp S11 are used, the self-piercing rivet SPR can be added by visually observing whether or not the lower limit stamp S10 and the upper limit stamp S11 are transferred to the back surface of the lower panel LP. It is possible to objectively and easily determine whether the pressure is excessive or insufficient.
[0032]
In the
[0033]
A plurality of stamps may be formed on the head H of the self-piercing rivet SPR so as to indicate the length of the leg portion L by the number of stamps.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, in the self-piercing rivet pressure determination method according to the first aspect of the present invention, the degree of transfer of the marking on the fastening plate material is visually observed by an observer. Then, it is determined that the pressure applied to the self-piercing rivet increases as the transfer degree of the marking increases, and the pressure applied to the self-piercing rivet decreases as the transfer degree of the stamp decreases. Therefore, according to this pressure determination method, it is possible to objectively and easily determine whether the self-piercing rivet is excessive or insufficient in all the caulking portions.
[0035]
In the self-piercing rivet pressure determination method according to the second aspect of the invention, the greater the degree of transfer to the plate material to be fastened by the opening of the oil escape hole or the end of the escape groove, the greater the pressure applied to the self-piercing rivet, It is objectively determined that the pressure applied to the self-piercing rivet is smaller as the transfer degree of the stamp is smaller. Therefore, according to this pressure determination method, it is possible to objectively and easily determine whether the self-piercing rivet is excessive or insufficient in all the caulking portions. In addition, since the oil escape hole or escape groove is formed in the die used in this pressure determination method, the plate material to be fastened is surely plastically flowed into the cavity recess according to the driving of the self-piercing rivet, The fastened plate material can be securely crimped.
[0036]
In the self-piercing rivet pressure determination method according to the third aspect of the present invention, the observer visually observes the degree of transfer of the lower limit value stamp, the appropriate value stamp, and the upper limit value stamp on the fastened plate material. When the stamp transferred on the fastening plate material is only the lower limit value stamp, it is determined that the pressure of the self-piercing rivet is between the lower limit value and the appropriate value. If the value is stamped, it is determined that the pressure is between the appropriate value and the upper limit value. On the other hand, when the stamp is a lower limit stamp, an appropriate value stamp, and an upper limit stamp, it is determined that the applied pressure exceeds the upper limit value, and when any stamp is not transferred, It is determined that the pressure does not reach the lower limit value. Therefore, according to this pressure determination method, it is possible to more clearly determine whether the self-piercing rivet is excessive or insufficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a fastening device used in a method for determining pressure applied to a self-piercing rivet according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of an upper panel and a lower panel that are crimped by a self-piercing rivet shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a die used in the pressure determination method for a self-piercing rivet according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the comparison of the roundness, opening width, and depth of the corners of the opening of the lower limit marking, the appropriate value marking, and the upper limit marking shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view of a die showing a modified example of the marking used in the method for determining the pressure of the self-piercing rivet according to the first embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a die used in a method for determining a pressure applied to a self-piercing rivet according to a second embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a die showing a modification of the marking used in the method for determining the pressure applied to the self-piercing rivet according to the second embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of the die and self-piercing rivet showing the indicia formed to clarify the combination of the die and self-piercing rivet shown in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an upper panel and a lower panel showing a caulking structure using self-piercing rivets.
[Explanation of symbols]
1: Fastening device D: Die D1: Ring-shaped pressure receiving surface D2: Cavity recess D3: Raised portions S1, S4, S7, S10: Lower limit value stamps S2, S5, S8: Appropriate value stamps S3, S6, S9, S11: Upper limit Value stamp G1, G2, G3: Escape groove H1, H2: Escape hole P: Punch SPR: Self-piercing rivet H: Head L: Leg UP: Upper panel LP: Lower panel
Claims (3)
前記各刻印は、前記各刻印の開口部の丸み、開口幅および深さを各々変えることにより前記各刻印の転写のされ方に違いが生じるように形成したことを特徴とするセルフピアッシングリベットの加圧力判定方法。 When a self-piercing rivet is driven between a die and a punch to squeeze the fastening plate material, a plurality of concave marks formed in advance on the pressure receiving surface of the die are fastened. a pressure determination method of self-piercing rivets, characterized by determining the magnitude of the pressure force of the self-piercing rivet according to the degree to be transferred to the plate,
Each of the inscriptions is formed by changing the roundness, opening width, and depth of the opening of each inscription so that the transfer of each inscription is different. Pressure judgment method.
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