JP6645390B2 - Manufacturing method of dissimilar material joining member - Google Patents
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Description
本発明は、異材を接合することで形成される異材接合部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a dissimilar material joining member formed by joining dissimilar materials.
従来、このような分野の技術として、特開2015−042417号公報がある。この公報に記載された異材接合部材の製造方法では、第1部材と第2部材との素材が異なり、第1部材と第2部材とを、異材接合用のリベットを用いて接合する。 Conventionally, as a technique in such a field, there is JP-A-2015-042417. In the method of manufacturing a dissimilar material joining member described in this publication, the materials of the first member and the second member are different, and the first member and the second member are joined using rivets for dissimilar material joining.
より具体的には、リベットは、先端がスポット溶接される軸部と、軸部の先端の他端に設けられた板状の頭部とを備えている。頭部における軸部側に向く接合面は、該接合面の外縁から基端部までの位置に向けて所定間隔をあけて設けられた平坦部と、平坦部から該基端部までの間に設けられた環状溝とから形成されている。 More specifically, the rivet includes a shaft portion to which a tip is spot-welded, and a plate-shaped head provided at the other end of the tip of the shaft portion. The joining surface facing the shaft portion side of the head is a flat portion provided at a predetermined interval from the outer edge of the joining surface to a position from the base end, and between the flat portion and the base end. And an annular groove provided.
このリベットを用いて異材接合を行う際には、リベットの頭部が第1部材(上板)に接し、軸部の先端が第1部材から突出するまで軸部を挿入させた状態で、平坦部によって第1部材を押さえつつ、環状溝に第1部材を塑性流動させて第1部材にリベットをかしめ固定する工程と、リベットがかしめ固定された第1部材を第2部材(下板)に重ね合わせた状態で、第2部材とリベットとをスポット溶接する工程をと、を行う。 When performing dissimilar material joining using the rivet, the rivet head is in contact with the first member (upper plate), and the shaft is inserted until the tip of the shaft is protruded from the first member. A step of caulking and fixing the rivet to the first member by plastically flowing the first member in the annular groove while pressing the first member by the portion, and attaching the first member with the rivet caulked and fixed to the second member (lower plate) Performing a step of spot-welding the second member and the rivet in the superposed state.
しかしながら、前述した異材接合部材の製造方法では、スポット溶接の工程において環状溝が変形することによりリベットが傾き、溶融した第1部材が環状溝から漏れ出してバリを形成する原因になる場合がある。したがって本発明は、リベットの変形を防止することにより、品質を改善した異材接合部材の製造方法を提供するものである。 However, in the method for manufacturing a dissimilar material joining member described above, the rivet may be tilted due to deformation of the annular groove in the spot welding process, and the molten first member may leak from the annular groove to cause a burr. . Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a dissimilar material joining member with improved quality by preventing deformation of a rivet.
本発明にかかる異材接合部材の製造方法は、リベットを用いて2以上の部材を接合する異材接合部材の製造方法であって、前記リベットは、頭部と、一端部が前記頭部の接合面に接合する軸部と、前記接合面の外縁及び内縁のそれぞれから間隔を開けて設けられた環状溝と、前記接合面の外縁から前記環状溝までの間に設けられた第1平坦部と、前記接合面の内縁から前記環状溝までの間に設けられた第2平坦部と、を有し、スポット溶接工程前のかしめ工程において、前記リベットを、前記頭部が第1部材に接し、軸部の先端が第1部材から突出するまで軸部を第1部材に挿入させた状態で、前記頭部の前記第1平坦部及び前記第2平坦部の両方によって第1部材を押さえつつ、前記環状溝に前記第1部材を塑性流動させて、前記第1部材に前記リベットをかしめ固定する。
これにより、第1平坦部と第2平坦部の両方によって第1部材を支え、リベットの傾きや変形を抑えることができる。
A method for manufacturing a dissimilar material joining member according to the present invention is a method for manufacturing a dissimilar material joining member for joining two or more members using a rivet, wherein the rivet has a head and a joining surface of one end portion of the head. A shaft portion to be joined to the outer surface, an annular groove provided at an interval from each of an outer edge and an inner edge of the joining surface, and a first flat portion provided between the outer edge of the joining surface and the annular groove, A second flat portion provided between the inner edge of the joining surface and the annular groove, and in a caulking step before a spot welding step, the head is brought into contact with the first member with the head in contact with the first member; In a state where the shaft portion is inserted into the first member until the tip of the portion protrudes from the first member, while pressing the first member by both the first flat portion and the second flat portion of the head, Causing the first member to plastically flow in an annular groove; The rivet fixed by caulking.
Thereby, the first member is supported by both the first flat portion and the second flat portion, and the inclination and deformation of the rivet can be suppressed.
これにより、異材接合部材の品質を改善することができる。 Thereby, the quality of the dissimilar material joining member can be improved.
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に示すように、異材接合装置1は、上板11と、下板12と、上板11及び下板12を接合するリベット13と、リベット13を加圧しつつ通電させる加圧通電部14と、を備える。
Embodiment 1
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the dissimilar material joining apparatus 1 includes an
上板11(第1部材)は、異材接合を行う材料のうちの一方であり、例えばアルミ板が用いられる。上板11の厚さは、後述するリベット13を差し入れたときに貫通する程度の厚さである。
The upper plate 11 (first member) is one of materials for joining dissimilar materials, and for example, an aluminum plate is used. The thickness of the
下板12は、異材接合を行う材料のうちの他方であり、例えば鉄板が用いられる。例えば下板12には、上板11と同程度の厚さのものが用いられる。なお、下板12は、上板11とは厚さが全く異なるものであっても良い。
The
図2に示すように、リベット13は、頭部21と、頭部21の面から突出するように配置された軸部22と、頭部21の端部近傍に形成された突出部(第1平坦部)23と、軸部22の外周上に形成されている第2平坦部24と、突出部23と第2平坦部24の間において、軸部22が接合されている面上に形成された環状溝25と、を備える。典型的には、リベット13は鉄製材料である。
As shown in FIG. 2, the
頭部21の径は、軸部22に比べて径が大きく形成されている。例えば頭部21は、丸頭、平頭、皿頭などの形状である。なお、頭部21の形状は、これらの形状に限られない。ここで、頭部21に軸部22が接合されている面を接合面21aとする。頭部21の一部は、リベット13の軸部22が上板11の上方から挿入された場合に、上板11の上面側において接触された状態となることで、リベット13を固定する。なお、接合面21aの外縁とは、頭部21の外周の縁部である。なお、頭部21の直径は8mm程度である。
The diameter of the
軸部22の一端部は、円形状の頭部21の接合面21aの略中央部に連結されている。また軸部22は、本体部22aと、本体部22aの先に設けられた先端部22bを有する。ここで、本体部22aは例えば円柱状であり、先端部22bは例えば円錐状である。軸部22は、先端部22b側が上板11側の上方側から挿入される。例えば軸部22は、本体部22aの高さが約1.2mmであり、直径が4mm程度である。また先端部22bの高さは約0.2〜0.5mmであり、径が0〜4mmの円錐である。なお、接合面21aの内縁とは、軸部22の本体部22aの外周が接合面21aと接合している縁部である。なお、本体部22aは円柱状に限られず、例えば、先端部22bの近傍の箇所の径が、先端部22bから遠い箇所の径より小さく形成されている先細りの形状であっても良く、逆に、先端部22bから遠い箇所の径に比べて、先端部22bの近傍の箇所の径が大きくなるように形成されていても良い。また、先端部22bは円錐状に限られず、例えば先端が平坦な台形状や、R形状であっても良い。
One end of the
突出部23は、頭部21の接合面21aの外延部において、軸部22と同方向に突出して設けられている。なお突出部23は、軸部22に対して所定の間隔だけ離れた状態で、環状に設けられている。言い換えると、突出部23は、頭部21の接合面21aの外縁から環状溝25までの間に設けられている。突出部23の先端には、接合面21aと平行に設けられた平坦面23aを有する。例えば、突出部23は接合面21aの外縁において、径方向の厚さが約0.5mmで形成されている。
The protruding
第2平坦部24は、軸部22の外周に沿って、頭部21の接合面21aから軸部22と同方向に突出するように設けられている。言い換えると、第2平坦部24は、頭部21の接合面21aの内縁から環状溝25までの間に設けられている。ここで第2平坦部24の先端には、接合面21aと平行に設けられた平坦面24aを有する。なお、突出部23の先端に設けられた平坦面23aと、第2の平坦部24の先端に設けられた平坦面24aはほぼ同じ高さとなるように形成されている。また、第2の平坦部24の径は軸部22の直径+1mm以上である。言い換えると、第2平坦部24における平坦面24aの径方向の厚さは、0.5mm以上となるように形成されている。
The second
環状溝25は、頭部21の接合面21a上において、外縁及び内縁のそれぞれから間隔をあけた位置に設けられた環状の溝であり、より具体的には、突出部23と第2の平坦部24の間に形成されている。すなわち環状溝25は、接合面21aを底部とし、突出部23と第2の平坦部24を壁部として形成された溝である。例えば環状溝25は、内周径が約5mm、外周径が約7mm、高さが約0.5mmとなるように形成されている。環状溝25には、溶融された上板11が流れ込む。また、環状溝25には塑性変形された上板11が入り込む。
The
加圧通電部14は、上板11と下板12を挟み込むように配置された上側チップ14a及び下側チップ14bを有する。上側チップ14aは、上板11の上方に配置されており、リベット13の頭部21に上方から当接する。下側チップ14bは、下板12の下方に配置されているとともに、上側チップ14aに対して、上板11と下板12を挟んだ状態で対向するように配置される。
The pressurizing
次に、図3を参照して異材接合の手順について説明する。 Next, a procedure for joining dissimilar materials will be described with reference to FIG.
最初に、図3(a)に示すように、上板11の上部にリベット13を配置する。その後、上板11の一部を排除しつつ、排除した箇所にリベット13を挿入し、かしめを実行する。このとき、リベット13の軸部22は上板11を貫通し、軸部22の先端部22bは、上板11の下面より下方まで突出した状態となる。
First, as shown in FIG. 3A, the
図3(b)に示すように、上板11の下方から下板12を合わせる。このとき、下板12の上面にリベット13の軸部22の先端部22bが当接された状態になる。
As shown in FIG. 3B, the
次に、図3(c)に示すように、加圧通電部14は、上側チップ14aと下側チップ14bの間に上板11や下板12やリベット13を挟んだ状態とする。ここで、加圧通電部14は、上側チップ14aと下側チップ14b間を通電させながら、リベット13の頭部21に下方向の力を加える。ここで、リベット13の先端部22bは、下板12に対して加圧された状態で加熱されることにより、スポット溶接される。これにより、リベット13により上板11と下板12が接合された状態になる。なお、図3(c)において、加圧通電部14の上側チップ14aと下側チップ14bの間で通電している状態を、点線で示している
Next, as shown in FIG. 3 (c), the pressurizing
なおこのとき、軸部22の先端部22bではスポット溶接のために加熱され軟化されているため潰れてしまい、十分な反力を発生させることができない場合がある。ここで図4に示すように、第2の平坦部24が形成されていないリベットを用いると、加圧力に対する反力が離れた位置にあるため、リベットが変形しやすくなる。
At this time, the
一方、図5に示すように第2の平坦部24が形成されたリベット13を用いることで、突出部23と第2平坦部24が上板11の上面に当接し、これらの箇所で反力を発生させることで、リベット13を支えることができる。
On the other hand, by using the
これにより、第2平坦部24を有するリベット13を用いることで、上板11へのリベット13の過挿入や、リベット13の傾き及び変形を抑制することができる。したがって、上板11のリベット13の環状溝25に流れ込んだ金属が、リベット13の変形や傾きに起因して、上板11の上部等に漏れ出すことが抑制される。したがって、リベット13を用いて接合される異材接合部材の品質を改善することができる。
Thus, by using the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist.
例えば上記では、上板をアルミ材料、下板を鉄製材料、リベットを鉄製材料であるものとして説明したが、通電できる材料であり、下板とリベットがスポット溶接可能であり、加熱時に上板が下板よりも軟化するものであれば、これらの材質以外のものを用いてもよい。さらに、上板と下板の2枚合わせとして説明したが、さらに多数の板を接合させても良い。 For example, in the above description, the upper plate is described as being made of an aluminum material, the lower plate is made of an iron material, and the rivet is made of an iron material.However, it is a material that can conduct electricity, the lower plate and the rivet can be spot-welded, Materials other than these materials may be used as long as they are softer than the lower plate. Furthermore, although the description has been made as to the combination of the upper plate and the lower plate, a larger number of plates may be joined.
1 異材接合装置
11 上板
12 下板
13 リベット
14 加圧通電部
14a 上側チップ
14b 下側チップ
21 頭部
21a 接合面
22 軸部
22a 本体部
22b 先端部
23 突出部(第1平坦部)
23a 平坦面
24 第2平坦部
24a 平坦面
25 環状溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dissimilar-
23a
Claims (1)
前記リベットは、
頭部と、
一端部が前記頭部の接合面に接合する軸部と、
前記接合面の外縁及び内縁のそれぞれから間隔をあけて設けられた環状溝と、
前記接合面の外縁から前記環状溝までの間に設けられた第1平坦部と、
前記接合面の内縁から前記環状溝までの間であるとともに、前記軸部の外周面に接して設けられている第2平坦部と、を有し、
スポット溶接工程前のかしめ工程において、
前記リベットを、前記頭部が第1部材に接し、軸部の先端が第1部材から突出するまで軸部を第1部材に挿入させた状態で、前記頭部の前記第1平坦部及び前記第2平坦部の両方によって第1部材を押さえつつ、前記環状溝に前記第1部材を塑性流動させて、前記第1部材に前記リベットをかしめ固定する
異材接合部材の製造方法。 A method for manufacturing a dissimilar material joining member for joining two or more members using a rivet,
The rivet is
Head and
A shaft portion having one end joined to the joining surface of the head,
An annular groove provided at an interval from each of an outer edge and an inner edge of the joining surface,
A first flat portion provided between an outer edge of the joining surface and the annular groove;
A second flat portion provided between the inner edge of the joining surface to the annular groove and in contact with the outer peripheral surface of the shaft portion ;
In the caulking process before the spot welding process,
The rivet, the head is in contact with the first member, the shaft portion is inserted into the first member until the tip of the shaft portion protrudes from the first member, the first flat portion of the head and the A method for manufacturing a dissimilar material joining member, wherein the first member is plastically flown in the annular groove while the first member is pressed by both the second flat portions, and the rivet is caulked and fixed to the first member.
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