JP7376332B2 - How to join dissimilar metal parts - Google Patents
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Description
本発明は、機械的接合による異種金属部材の接合方法に関する。 The present invention relates to a method for joining dissimilar metal members by mechanical joining.
従来から、異種金属同士を接合した中空構造を有するシャフトとしては、特許文献1に示すものがある。この異種金属接合シャフトは、機械的接合により接合されるものであって、中空構造を有する第1シャフトの内部に第2シャフトを圧入することにより両部材を接合する。
Conventionally, as a shaft having a hollow structure in which dissimilar metals are joined together, there is one shown in
しかしながら、上記接合方法は、第1シャフトの内周面と第2シャフトの外周面が、軸方向で重複部分を有する構造となるため、シャフトの肉厚が薄いもの同士は接合できない問題を有していた。 However, the above joining method has a structure in which the inner circumferential surface of the first shaft and the outer circumferential surface of the second shaft overlap in the axial direction, so there is a problem that thin shafts cannot be joined together. was.
本発明は、上記問題に鑑みて創成されたものであり、異種金属部材の機械的接合において接合強度に優れた異種金属部材の接合方法を提供することを目的とする。 The present invention was created in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for joining dissimilar metal members with excellent joint strength in mechanically joining dissimilar metal members.
上記課題は、第1金属部材と第2金属部材とを接合する異種金属部材の接合方法において、第1金属部材は端面に凸部を有し、両部材の端面同士を突き合わせた状態で外周を拘束するように金型で保持するとともに、第1金属部材の凸部の外周面と金型の内周面との間には間隙を設け、この状態で両部材を圧縮する方向に加圧することにより、当該間隙には第2金属部材の端面が塑性変形により充填され、さらに加圧して第1金属部材の凸部の上端外周を外方へ扁平させることにより、当該第1金属部材の凸部と第2金属部材の端面とを係合させて両部材を接合する異種金属部材の接合方法によって解決できる。 The problem described above is that in a method for joining dissimilar metal members, in which a first metal member and a second metal member are joined, the first metal member has a convex portion on its end surface, and the outer periphery is While holding the first metal member in a mold so as to restrain it, a gap is provided between the outer peripheral surface of the convex portion of the first metal member and the inner peripheral surface of the mold, and in this state, pressure is applied in a direction to compress both members. As a result, the gap is filled with the end face of the second metal member through plastic deformation, and by further applying pressure to flatten the upper end outer periphery of the convex portion of the first metal member outward, the convex portion of the first metal member is This problem can be solved by a method of joining dissimilar metal members in which both members are joined by engaging the end face of the second metal member.
なお、第1金属部材は、中空構造の棒状部品であることが望ましい。 Note that the first metal member is preferably a rod-shaped component having a hollow structure.
本発明によれば、第1金属部材および第2金属部材が接合部に圧入代をとれない構造であっても、両部材を機械的接合により強固に接合することができる。 According to the present invention, even if the first metal member and the second metal member have a structure in which there is no press-fitting margin in the joint portion, both members can be firmly joined by mechanical joining.
以下、本発明である異種金属部材の接合方法を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図1において、10は銅材料でなる第1金属部材、20は鉄材でなる第2金属部材である。これら第1金属部材10および第2金属部材20は、予め別個に成形され準備されるものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the method of joining dissimilar metal members according to the present invention will be described based on the drawings. In FIG. 1, 10 is a first metal member made of copper material, and 20 is a second metal member made of iron material. These
第1金属部材10は、一端に凸部11を有する棒状部品であり、その中心線上には貫通孔12が穿設されている。
The
第2金属部材20は、一端に袋穴21を有する棒状部品であり、この袋穴の内径は、前記第1金属部材10の貫通孔12の内径と同一寸法に設定されている。
The
これら第1金属部材10および第2金属部材20を接合する方法として、まずは、第1工程として、図1に示すように、第1金属部材10において凸部11を有する側の端面と、第2金属部材20において袋穴21を有する側の端面とを突き合わせた状態で、両部材10,20の外周を拘束するように金型1の挿入孔1a内に保持する。このとき、両部材10,20の外周面と金型1の挿入孔1aの内周面とは若干のクリアランスを設けるとともに、第1金属部材10の凸部11の外周面と金型1の挿入孔1aの内周面との間には当該クリアランスよりも大きな間隙が創出される。
As a method for joining these
また、第1金属部材10の貫通孔12および第2金属部材の袋穴12には、下方からノックアウトピン2が挿入されている。さらに、第1金属部材10の他端は、スリーブピン3によって支持されており、このスリーブピン3の内径は第1金属部材10の内径と同一寸法に設定されている。
Further, the
続いて、第2工程として、図2に示すように、金型1の上方から挿入孔1aにプレスピン4を挿入し、第2金属部材20の他端を加圧することにより、両部材10,20を軸方向に圧縮する。これにより、第1金属部材10の凸部11の外周面と金型1の挿入孔1aの内周面との間隙には第2金属部材20の一端が塑性変形により充填される。
Subsequently, as a second step, as shown in FIG. 2, by inserting the
第3工程として、図3に示すように、さらに加圧することにより、第1金属部材10の凸部11の上端外周を外方へ扁平させてアンダーカット部13を成形することにより、当該第1金属部材10と第2金属部材20とを軸方向へ係合させて両部材10,20を強固に接合する。
As a third step, as shown in FIG. 3, by further applying pressure, the upper end outer periphery of the
なお、第1金属部材10の貫通孔12の開口縁および第2金属部材20の袋穴21の開口縁には、それぞれ内面取り部12a,21aを設けることが好ましい。これら内面取り部12a,21aを設けることによって、第1金属部材10の凸部11の上端外周を外方へ扁平し易くなる。
Note that it is preferable to provide
最後に、ノックアウトピン2およびスリーブピン3を上方へ前進させることにより、第1金属部材10と第2金属部材20の接合体が金型1から排出される。
Finally, by advancing the
なお、図4に示すように、他の実施形態として、第2金属部材20の上部は金型1で保持せずに外周を開放した状態で、第2金属部材20の他端を加圧することにより、当該他端を外方へ扁平させて頭部200を成形することも可能である。
In addition, as shown in FIG. 4, as another embodiment, the upper part of the
なお、第1金属部材10および第2金属部材20は、中空構造でなく、中実構造であってもよい。これ以外にも、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
Note that the
1 金型
1a 挿入孔
2 ノックアウトピン
3 スリーブピン
4 プレスピン
10 第1金属部材
11 凸部
12 貫通孔
12a 内面取り部
13 アンダーカット部
20 第2金属部材
21 袋穴
21a 内面取り部
200 頭部
1
Claims (1)
第1金属部材は、中空構造の棒状部品であって、端面に凸部を有し、両部材の端面同士を突き合わせた状態で外周を拘束するように金型で保持するとともに、第1金属部材の凸部の外周面と金型との間には間隙を設け、
この状態で両部材を圧縮する方向に加圧することにより、当該間隙には第2金属部材の端面が塑性変形により充填され、
さらに加圧して第1金属部材の凸部の上端外周を外方へ扁平させることにより、当該第1金属部材の凸部と第2金属部材の端面とを係合させて両部材を接合すること、
を特徴とする異種金属部材の接合方法。 In a method for joining dissimilar metal members for joining a first metal member and a second metal member,
The first metal member is a rod-shaped part having a hollow structure, and has a convex portion on its end face, and is held in a mold so as to restrain the outer periphery with the end faces of both members abutted against each other. A gap is provided between the outer peripheral surface of the convex part and the mold,
By applying pressure in the direction of compressing both members in this state, the end face of the second metal member is filled into the gap by plastic deformation,
By further applying pressure to flatten the upper end outer periphery of the convex portion of the first metal member outward, the convex portion of the first metal member and the end surface of the second metal member are engaged with each other, thereby joining both members. ,
A method for joining dissimilar metal members, characterized by:
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