JP4321072B2 - Laminated plate material for hydraulic forming - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧成形用の素材として用いられる重ね合わせ板材に関し、特に複数の金属板を重ね合わせた上でその周縁部に溶接が施されているとともに内部に液圧を導入して中空状の構造体を膨出成形する際に素材として用いられる重ね合わせ板材の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
いわゆるハイドロフォームと称される液圧成形法(液圧バルジ成形法)にあっては、複数の金属板を重ね合わせた上でその周縁部に連続溶接を施してなる重ね合わせ板材の内部に液圧を導入して膨出させることにより中空状の構造体を成形することを基本とするものであるが、重ね合わせ板材単体の状態で特に溶接部について気密性の試験(リークテスト)が行われる。なお、液圧成形法および重ね合わせ板材の基本技術は例えば特許文献1〜3に記載されている。
【0003】
そして、重ね合わせ板材の気密性試験は、気体を封入した重ね合わせ板材を水没させて気泡の発生の有無をもって気密性の適否を判定する方法のほか、大気中において重ね合わせ板材の内部に気体を封入してその漏れ発生の有無をもって気密性の適否を判定する方法が主流を占めている。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−85944号公報
【0005】
【特許文献2】
特開平11−347643号公報
【0006】
【特許文献3】
特開2002−96116号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
溶接後の重ね合わせ板材は、金属板同士が密着していて両者の間にほとんど隙間が確保されていない状態にあることから、気密性の試験に際して気体封入圧を付与したとしても実際の溶接部に圧力が作用してその部分での漏れを検知するまでに時間がかかり、生産性の向上が望めない。
【0008】
また、重ね合わせ板材を構成している金属板同士の間には微細金属粉を含んだ油脂すなわち油泥狭雑物が介在していることから、例えば溶接部に溶け込み不良やアンダーカット等の溶接不良があって本来であれば圧力の付与により漏れが発生すべところ、上記の油泥狭雑物が内側から溶接不良部に詰まってしまって漏れを検知できないことがあり、試験結果の信頼性の面で必ずしも十分ではない。
【0009】
本発明は以上のような課題に着目してなされたものであり、とりわけ重ね合わせ板材単体の状態での気密性試験に際し、上記の油泥狭雑物等に影響されることなく溶接部での気密性の適否を正確に判定できるようにした構造を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、複数の金属板を重ね合わせた上でその周縁部に溶接が施されているとともに内部に液圧を導入して中空状の構造体を膨出成形する際に素材として用いられる重ね合わせ板材であって、複数の金属板同士の間に微小厚みの空隙を確保するべく、それら複数の金属板同士の間であって且つ膨出成形時に膨出することになる部位に予めスペーサとして線状、シールテープ状、粒状、ゲル状のうちのいずれかのものを介装して固定したことを特徴とする。
【0011】
スペーサは望ましくは弾性体製のものとする。
【0012】
したがって、請求項1に記載の発明では、重ね合わせ板材を構成している金属板同士の間にスペーサの厚みに相当する微小な空隙(隙間)が確保されていることから、気密性試験に際して気体封入圧を作用させると油泥狭雑物等に影響されることなくその圧力は直ちに溶接部に作用する。そして、万が一溶接部に溶け込み不良やアンダーカット等の溶接不良があると気密性不良として直ちに漏れが発生することになる。
【0013】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、重ね合わせ板材を構成している金属板同士の間に予めスペーサを介装して微小な空隙を確保するようにしたため、重ね合わせ板材単体での気密性試験に際して気体を封入した場合に油泥狭雑物等に影響されることなくその圧力が瞬時に溶接部に作用し、気密性試験を正確に且つ確実に行える効果がある。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1,2は本発明の好ましい実施の形態を示す図である。
【0015】
図1の(A)に示すように、所定のブランクサイズに切断した二枚を金属板2a,2bを重ね合わせて重ね合わせ板材1を製造するにあたり、双方の金属板2a,2b同士の間にスペーサとして例えば閉ループ状で且つ自己弾性力を有した極細のチューブ3を介在させ、同図(B)に示すようにそのチューブ3を金属板2a,2b同士の間に圧締保持したままでそれらの金属板2a,2bを治具4にて加圧拘束し、上記金属板2a,2bの周縁部にレーザ溶接等にて連続溶接を施して重ね合わせ板材1とする。なお、図1の(B)の5は溶接トーチを、6は溶接部たる溶接ビード部をそれぞれに示す。これにより、同図(C)に示すように、スペーサとしてのチューブ3は完全に押し潰されて金属板2a,2b同士の間に所定の空隙7を確保することになる。
【0016】
ここで、金属板2a,2b同士の間には例えば厚みが5μm以上の空隙(隙間)7を確保する必要があり、スペーサとしてのチューブ3はたとえ押し潰されたとしても必要寸法の空隙7を確保できるように予めその径等を選定するものとする。また、チューブ3は後述する気密性試験に際して試験用ガス等が封入されたとしても移動しないことが重要であり、接着剤等を併用することにより溶接すべき部位と比較的近い位置に固定して、予め定位置固定式のものとしておく。
【0017】
重ね合わせ板材1単独(単体)での気密性試験に際しては、図1の(C)および図2に示すように、一方の金属板2bに予め形成されている開口部8に気密性試験のためのガス注入口9を当てがった上で、金属板2a,2b同士の間に形成されている空隙7に所定の試験用ガスを封入して内圧を高める。この時、金属板2a,2b同士の間には予め空隙7が確保されているために、ガス圧を付与すればそのガス圧は瞬時に末端の溶接部たる溶接ビード部6にまで及ぶことになる。そして、例えば溶け込み不良あるいはアンダーカット等の溶接不良のために溶接ビード部6に微細な貫通孔10がある場合には、チューブ3が定位置固定式のものであるが故にそのチューブ3がその貫通孔10を閉塞してしまうことがなく、貫通孔10からのガス漏れをもって直ちに気密性不良と判定されることになる。
【0018】
このように本実施の形態によれば、重ね合わせ板材1を構成している金属板2a,2b同士の間に予め微小な空隙7を確保しておくことにより、従来のようにその金属板2a,2b同士の間に介在している油泥狭雑物等の影響を受けることなく、気密性試験を正確に行えることになる。
【0019】
図3は本発明の第2の実施の形態を示し、同図(A),(B)に示すように、重ね合わせ板材11を構成することになる金属板12a,12b同士の間にスペーサとして細径の絹撚糸13を介装したもので、接着剤を併用することにより溶接すべき位置すなわち溶接ビード部6に近い位置に予め固定される。これにより、重ね合わせ板材11単体の状態では金属板12a,12b同士の間にその絹撚糸13の太さに応じた微小な空隙7、望ましくは厚みが5μm以上の空隙7が確保される。
【0020】
したがって、同図(B)に示すように気密性試験に際して重ね合わせ板材1の内部に所定の試験用ガスを封入したときには、上記の絹撚糸13が先の実施の形態のチューブ3と同等の機能を発揮することになる。
【0021】
その一方、上記重ね合わせ板材11を素材として用いて同図(C)に示すように液圧成形法により中空状の構造物Wを成形した場合には、スペーサとしての絹撚糸13は溶接ビード部6の近傍にそのまま位置してはいても、成形法上もしくは製品機能の上で何ら悪影響を及ぼすことはない。
【0022】
図4は本発明の第3の実施の形態を示し、同図(A),(B)に示すように重ね合わせ板材21を構成することになる金属板22a,22b同士の間にスペーサとして所定厚みの和紙テープ23を貼着,介装したもので、溶接すべき位置すなわち溶接ビード部6に比較的近い位置に接着剤等にて予め固定される。したがって、重ね合わせ板材21単体の状態では金属板22a,22b同士の間にその和紙テープ23の厚みに応じた微小な空隙7、望ましくは厚みが5μm以上の空隙7が確保される。
【0023】
したがって、同図(B)に示すように気密性試験に際して重ね合わせ板材21の内部に所定の試験用ガスを封入したときには、上記の和紙テープ23が第1の実施の形態のチューブ3と同等の機能を発揮することになる。
【0024】
その一方、上記重ね合わせ板材21を素材として用いて同図(C)に示すように液圧成形法により中空状の構造物Wを成形した場合には、スペーサとしての和紙テープ23は溶接ビード部6の近傍にそのまま位置してはいても、成形法上もしくは製品機能の上で何ら悪影響を及ぼすことはない。
【0025】
ここで、スペーサとしては上記の各実施の形態で例示したものに限定されるものではなく、要は重ね合わせ板材1,11,21単体の状態で金属板2a,2b同士、12a,12b同士あるいは22a,22b同士に間に所定の空隙7を確保することができればよく、必要に応じて例えば粒状あるいはゲル状のものを用いることも可能である。
【0026】
また、先に述べたように重ね合わせ板材1,11,21単体での状態で金属板2a,2b同士、12a,12b同士あるいは22a,22b同士の間に介在しているスペーサとしてのチューブ3や絹撚糸13あるいは和紙テープ23は、所定形状の中空状の構造物Wとして成形された段階でその機能を失うことから、重ね合わせ板材1,11,21単体での気密性試験後に洗浄、溶接、塗装等の後処理もしくは後加工が施される際、あるいは中空状の構造物Wに成形された後に同等の後処理もしくは後加工が施される際、もしくは製品として実際に使用される際に、確実に消滅してしまう水溶性等の消失性を有していることが望ましい。そのようにすれば、上記のように中空状の構造物Wとして成形された段階でその機能を失うことになるスペーサとしてのチューブ3や絹撚糸13あるいは和紙テープ23をその都度除去する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態として重ね合わせ板材の製造手順および気密性試験の手順を示す図で、(A)は金属板同士の間にスペーサとしてのチューブを介装した状態での断面図、(B)は金属板同士の溶接時の断面図、(C)は同図(A),(B)にて製造された重ね合わせ板材の気密性試験時の断面説明図。
【図2】図1の(C)の要部拡大断面図。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す図で、(A)は重ね合わせ板材の平面説明図、(B)は同図(A)の重ね合わせ板材の気密性試験時の要部拡大断面図、(C)は液圧成形したときの要部拡大断面図。
【図4】本発明の第3の実施の形態を示す図で、(A)は重ね合わせ板材の平面説明図、(B)は同図(A)の重ね合わせ板材の気密性試験時の要部拡大断面図、(C)は液圧成形したときの要部拡大断面図。
【符号の説明】
1…重ね合わせ板材
2a,2b…金属板
3…チューブ(スペーサ)
6…溶接ビード部(溶接部)
7…空隙
11…重ね合わせ板材
12a,12b…金属板
13…絹撚糸(スペーサ)
21…重ね合わせ板材
22a,22b…金属板
23…和紙テープ(スペーサ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminated plate material used as a material for hydraulic forming, and in particular, a plurality of metal plates are overlapped and welded to the peripheral portion thereof, and a hollow shape is introduced by introducing hydraulic pressure therein. The present invention relates to an improvement of a laminated plate material used as a raw material when bulging and forming a structure of the above.
[0002]
[Prior art]
In the so-called hydroforming method (hydraulic bulge forming method), a plurality of metal plates are overlapped and then continuously welded to the periphery thereof to form a liquid inside the overlapped plate material. The basic structure is to form a hollow structure by introducing pressure and causing it to swell. However, an airtight test (leak test) is performed particularly on the welded portion in the state of a single laminated plate. . In addition, the basic techniques of the hydraulic forming method and the laminated plate material are described in
[0003]
In addition to the method of determining the suitability of airtightness based on the presence or absence of bubbles by submerging the overlapped plate material in which the gas is sealed, the overlapped plate material has a gas tightness test in the atmosphere. The mainstream is a method of determining the suitability of airtightness based on the presence or absence of leakage.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-85944
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-347643
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-96116
[Problems to be solved by the invention]
Since the laminated plate material after welding is in a state where the metal plates are in close contact with each other and almost no gap is secured between them, even if a gas sealing pressure is applied in the airtightness test, It takes time to detect a leak at that portion due to the pressure acting on it, and improvement in productivity cannot be expected.
[0008]
In addition, oil and fat containing fine metal powder, that is, oil mud constrictions, are present between the metal plates that make up the laminated plate material. In the original case, leakage should occur due to the application of pressure, but the above-mentioned oil mud constriction may be clogged from the inside into a poorly welded part, and leakage cannot be detected. Not always enough.
[0009]
The present invention has been made paying attention to the problems as described above, and in particular, in the airtightness test in the state of the laminated plate alone, the airtightness in the welded portion is not affected by the above-mentioned oil mud constriction. It is an object of the present invention to provide a structure that can accurately determine the suitability of sex.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, when a plurality of metal plates are overlapped and welded to the peripheral portion thereof, and a hydraulic pressure is introduced into the hollow structure to bulge and form the hollow structure. It is a laminated plate material used as a raw material, and in order to secure a minute thickness gap between a plurality of metal plates, it will swell between the plurality of metal plates and at the time of expansion molding It is characterized in that any one of a linear shape, a sealing tape shape, a granular shape, and a gel shape is interposed and fixed as a spacer in advance at the site.
[0011]
The spacer is preferably made of an elastic material.
[0012]
Therefore, in the invention described in
[0013]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since a minute gap is secured by interposing a spacer in advance between the metal plates constituting the overlapping plate material, the airtightness of the overlapping plate material alone. When gas is sealed during the test, the pressure acts instantaneously on the welded part without being affected by oil mud and the like, and the airtightness test can be performed accurately and reliably.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 are views showing a preferred embodiment of the present invention.
[0015]
As shown in FIG. 1A, when the laminated
[0016]
Here, it is necessary to secure a gap (gap) 7 having a thickness of, for example, 5 μm or more between the
[0017]
In the airtightness test with the single laminated plate 1 (single unit), as shown in FIG. 1C and FIG. 2, the
[0018]
As described above, according to the present embodiment, a
[0019]
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 3A and 3B, as a spacer between the
[0020]
Therefore, when a predetermined test gas is sealed in the
[0021]
On the other hand, when the hollow structure W is formed by the hydraulic forming method using the
[0022]
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 4A and 4B, a predetermined spacer is provided between the
[0023]
Therefore, as shown in FIG. 5B, when a predetermined test gas is sealed in the
[0024]
On the other hand, when the hollow structure W is formed by the hydraulic forming method using the
[0025]
Here, the spacer is not limited to those exemplified in each of the above-described embodiments. In short, the
[0026]
Further, as described above, the
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a manufacturing procedure of a laminated plate material and a procedure of an airtightness test as a preferred embodiment of the present invention, and (A) shows a state in which a tube as a spacer is interposed between metal plates. Sectional drawing, (B) is a sectional view at the time of welding of metal plates, (C) is a sectional explanatory view at the time of an airtightness test of the laminated plate material manufactured in the same drawings (A), (B).
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a second embodiment of the present invention, where FIG. 3A is an explanatory plan view of a laminated plate material, and FIG. 3B is a key point in an airtightness test of the laminated plate material of FIG. Part enlarged sectional view, (C) is a principal part enlarged sectional view when hydraulic forming.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a third embodiment of the present invention, where FIG. 4A is a plan explanatory view of a laminated plate material, and FIG. 4B is a key point in the airtightness test of the laminated plate material of FIG. Part enlarged sectional view, (C) is a principal part enlarged sectional view when hydraulic forming.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
6 ... weld bead (weld)
7 ...
21 ... Overlapping
Claims (2)
複数の金属板同士の間に微小厚みの空隙を確保するべく、それら複数の金属板同士の間であって且つ膨出成形時に膨出することになる部位に予めスペーサとして線状、シールテープ状、粒状、ゲル状のうちのいずれかのものを介装して固定したことを特徴とする液圧成形用の重ね合わせ板材。This is a laminated plate material that is used as a raw material when a plurality of metal plates are stacked and welded to the peripheral edge and fluid pressure is introduced into the hollow structure to form a hollow structure. And
In order to secure a minute thickness gap between the plurality of metal plates , a linear, seal tape shape as a spacer in advance between the plurality of metal plates and the portion that will bulge during bulging molding A laminated plate material for hydroforming, characterized in that it is fixed by interposing one of a granular material and a gel material.
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