JPH03504356A - 冷間圧接方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 冷間圧接方法及びその装置 この発明は冷間圧接方法とその装置に関する。この発明は被接続部材を対向位置 させ、この部材を夫々把握と開放をする第１と第２のクランプ手段を設け、該被 接続部材の対向部に圧接力を負荷しついでこれを緩める繰返し動作で冷間圧接を する方法において、アップセットした接続部のフラッシュ部を実質的にその部材 の横断面積を定常に保持して前記第１のクランプ手段と第２のクランプ手段が前 記被接続部材の接続部に圧接圧力を与えて接続することを特徴とする冷間圧接方 法を開示するものである。

さらにこの発明は複数のガイドロッドにより相互に離隔支持さレカつ”Ｚ　−７ ，フレームに固設される一対のサイドプレートをもつ生フレームと、ガイドロッ ドに往復動可能に取付けられかつそれぞれが液圧駆動されるピストンとシリンダ の組をその軸心を前記ガイドセット軸心に直交して有し、かつ一対の半割りダイ は、クランプボディに接続して設けられ、半割ダイの−は他の半割りダイに往復 動して保合と離脱をし、ガイドロッドに平行する孔を挿通ずる複数のタイロッド はクランプボディの−を作動方向に液圧駆動で動かし他のクランプボディと係合 させまた相互に離縁させる手段をもつ一対のクランプボディ、とを有する冷間圧 接装置を開示するものである。

図面の簡単な説明 この発明を以下一部輪部を示す図面を含む下記図面により説明する。

第１図は駆動液圧用管系を除いた冷間圧接装置の側面図、第２図は第１図の矢印 ■で示す方向より見た正面図、第３図は第１図の■−■断面の拡大正面図、第４ 図は第１図のｒＶ−ＬＶ断面の拡大正面図、第５図は第１図のＶ−■断面の拡大 正面図、第６図は第２図のＶＩ−Ｖｌ断面で一対のダイを除いた正面図、第７図 は一対のダイと第１．第２の加工物の正面図、第８図は第７図の■−’＋’ｌ［ 矢視の一対のダイの正面図、第９図は第２図のＩＸ−ＩＸ断面の拡大正面図であ る。

冷間圧接装置Ｃ以下単に圧接装置と称す）は主フレーム２を有し、一対のクラン プボディ４と６が取付けられている。ベースフレーム１２に固定された一対のサ イドプレート８，１０で主フレーム２を形成し、このサイドプレートは３本のガ イドロフト１４，１６１８で支柱保持されている。クランプボディ４，６は往復 動可能にガイドロッド１４，１６．１８に取付けされかつクランプボディ４，６ を挿通する。

第３図に示すように、ガイドロッド１４．１６はクランプざディ４．６とサイド プレー）８．１０につきバックストップとしてのスペーサ２０と、クランプボデ ィとガイドロッド１４．１６間にはブツシュ２２を有している。クランプボディ の対向面側には単一のスペーサ２４を受は入れる凹み孔が設けられている。

第４図に示すように使用者の便宜のためガイドロッド１８に関連して、バックス トップとしての役をするスペーサ２４の軸方向の長さを調節してクランプボディ の作動量を調節する。ガイドロッド１８の端部のねじ部１２２．１２４と螺合す るナラ）　１２０はスプリングワッシャ組１２６を介しサイドブレー）８．１０ に対向接触する。サイドプレートとクランプボディ間には部材１２８．１３０が 調節ノブ１３２と共働するように設けられる。また部材１２８はガイドロッド１ ８にピン止めされ、軸方向につき内側の部材１３０はクランプボディの凹み孔に プレスフィツト（圧入接続）されている。「こぶ」付き調節／ブ１３２はガイド ロッド１８の端部でねじ部１２４の外側延長部１３４に取付けされ、その規定範 囲の回動できるようになっている。この調節ノブ１３２の回動でガイドロッド１ ８の夫々の端部の外側の部材１２８．内側の部材１３０と接触する面は第４図に 示す如く斜面なのでその回転でスペーサの実効長さを変えることができる。これ により関連するクランプボディ４，６の往復作動時の外側への動き量を規制する ことができる。「とぶ」付き調節ノブに図示しない固定手段付きの角度目盛を設 けておき、装置作動中の調節ノブの緩みを生じないように図示しない緩み防止手 段を設けておく。

第５図において、一対のタイロッド２６（第１図参照）は液圧駆動溶接ピストン シリンダの組２８を保持し、このタイロッドはガイドロッド軸１４に平行してク ランプボディ４と６を同軸心にする孔を挿通する。タイロッド２６の各端部はね じ切ちされ、また保持ナラ）　３０．３２が夫々取付けされかつクランプボディ ６ｆ７）外側１１１ｆｉ３４と接触する。冷間圧接用ピストンシリンダ組２８に ついてはクランプボディ４の外側面３８とスペーサ４０を介して接触する。クラ ンプボディ４．６の対向する内側面については凹杉切り込み孔としての凹所があ シこれに戻シシリンダ４６内にはその内部を仕切りしタイロッド２６の挿通する 孔のある内部７ランジ４８が設けられ圧縮型戻りスプリング５２．５４はその内 部７ランジ４８とクラン１ボデイ４．８の凹所面の間に設は圧設動作後のクラン プボディ４と６のむ面は水平面に対し４５の傾斜をする。クランプボディ４，６ は一対のクランプジヨウ５６，５８を受は入れる空所をもち、その中心は−の面 内にあるようにスロット加工されこれに収容されるクランプジヨウは上半分の半 割りダイ６０と下半分の半割シダイ６２を夫々収容している。クランプジヨウは クランプボディ４，６の外側面３８．３４に揃えて第２図に示すスラストプレー ト６４．６６に当接させ夫々のクランプボディ４．６内に位置させる。半割シの ダイ６０．６２は一対のダイビン６８によシフランプボディ４６内に保持されて いる夫々のクランプジヨウ内に保持される。必要あるときこのダイビンを抜けば 半割シダイを開放できる。

もれ、その軸上にピストンとシリンダの組７４．７６を並列して位置させる。ピ ストンロンドア０は図示しないソケットへラドキャップスクリューでクランプジ ョ−５６を保持しかつ夫々のピストンロンドア０にはスロット８０が設けられタ イロッド２６が挿通しピストンロッドの往復動作を可能としている。

クランプピストンとシリンダの組７４．７６は上部スラストブロック８４の保持 部材（図示せず）により所定位置に取付けされる。

“Ｖｓｅ　　”斜面溝８６はクラン１ボデイの傾斜面に設けられ、拡大ベース９ ０をもつスロットは作業対象物のワイヤ又はロッド用グイ６０゜＃（第７図、第 ８図）の溝９２と同心に伸びている。

クランプジヨウ５８とベース側半割シダイ６２は”　Ｙｅｓ　”溝面の−（第６ 図の下側ブロック）に伸びているクランプボディの孔９４内を挿通するダイビン ６８で保持される。上部クランプジヨウ５６と半割シダイ６０はピストンロッド ７０によシフランプボディ４，６に夫々保持され往復動作（第６図で左上と右下 の斜め方向上下動作）を可能としている？クラン１ボデイには“Ｖｅｅ　″溝ノ リセス（凹み）９６が設けられ、クランプジヨウ５６内に半割シダイ６０がダイ ビン６８で取り付けされクランプジヨウの往復動作を可能としている。

上側半割シダイ６０．下側半割シダイ６２は被接、絞部材の冷間圧接部に面する ダイの端面よシ展出するノーズ部１００を夫々が有し、冷間圧接に際して生じた フラッシュ（盛上り部）を除去する「かなとこ」（アンビル）端部を形成してい る。

−組のダイにつき−の半割シダイは他の半割シダイより輪方向に突出して第７図 に示すように端面食い違いに形成し作業能率を向上させるようにしている。半割 シダイの溝９２は図示の円形断面をもつワイヤまたはロッド１０２，１０４の握 み（クランプ）を良好にし作業効率を向上させるようにしている。半割シダイの 溝のエツジ１０６については軸方向につき５斜面で所謂工具における二番をとっ ている。半割シダイの図示上下方向についての対向面１０８については０．１ｍ ｍだけ機械加工で除き接続しようとするワイヤ又はロッドの把握を良くして作業 効率を高めている。

図示しない他の手段とし、ダイ組みの半割りダイは全部同じ形状長さにし突出す るノーズのエツジをｌ−旋形にしてもよい。またその傾斜を１０にしてもよい。

このように端部にヘリカル（螺旋）な傾斜を与えることはウェルディングフラッ シュ（盛り土シ）の除去に周方向の剪断力を生じ上側のジョーが７ラツシユ除去 する力と下側ジョーのフラッシュ除去の力が互に影響し減殺し合い作業効率を向 上させるとと＼なる。

圧接用ピスト／とシリンダの組２８、クランプ用ピストンシリンダーの組７４． ７６には高圧ポンプ、管路、弁を含む管路が接続される。（図示せず）これらの 弁は前記シリンダ、ピストンの組２８、７４．７６に圧力液を制御して供給し二 つのジョ一部材の溝９２に平行する動きとこれに直交する方向の動を半割シダイ に与え被接続部材の把握と把握解除の動きをさせる。

第９図に、側板の内側に位置する補助り之ン７ｆｆｉ　（把握）１１０を示す。

負荷用スプリング１１１．側板８，１０に取シ付けされたレバー１１２が設けら れている。レバーの鼻部は巾は広く凹みは浅く、供給されるワイヤ又はロッド１ ０２をアンビル１１４に把握することに適当なように形成されている。その取付 位置は供給されるワイヤ又はロッドの径に応じて定められ、またアノビル１１８ は関連する側板に側板のスロット１１６を通シ伸びる制止ボルト１１５で保持さ れ、サイドプレートに保持されるクランププレート１１７に沿い滑動できるよう にしである。ノツチは半割シダイの溝に心合せしてきめられ、関連するダイに対 応して関連する第１又は第２のワイヤ又はロッド１０２．１０４の供給の軸方向 動きを制御している。

く作用〉 次にこの装置の運転を方法の発明とするもので、その作用につき以下に述べる。

冷間圧接によるワイヤ又はロッド１０２．１０４の端部を突き合せ接続するに際 しては、半割りダイ６０，６２は被接続材料の横断面に近似する断面！１１９２ のあるクランプジョー５６．５８がダイビン６８で第６図に示すようにクランプ ざディに取付けされている。ついで被接続材はクランプボディを挿通するかｒＶ ａｅＪｌのスロット８８を通して作業開始前の所定位置に置かれる。補助り２ン ビング１１０゜半割シダイ６０，６２は全開放位置で、被接続材とは係合してな い位置にある。即ち半割クダイは完全引込み位置にある。

ついでクランプ４，６に対応する２対の半割シダイは半閉鎖位置とする。第１の ワイヤを第１の対の半割シダイ内を軸方向に動かし、その端部を第１と第２の半 割りダイ間の中間位置に置く。

ついで第１の半割クダイで第１のワイヤ又はロッドを咀定する。

ついで第２のワイヤ又はロッドをその端部と第１のワイヤまたはロッドの端部に 接触して位置させる。シリンダ、ピストンの組２８、７４．７６の液圧は最高液 圧の約１１５にしておく。第２の半割シダイのクランプは第１の一対の半割シダ イかクランプ位置で最高圧をピストンシリンダ組に掛けるまで材料１０４はダイ 内で滑シ動きのできるようにしておく。これはノーズ部分１００を互に約０、５ ｍｍ離れた所定位置まで進める効果をもつ。ついで部分的溶接になった材料はフ ラッシュ材を圧接部から剪断で取り除くため第２の７一ズ部分を変位させてその フラッシュを除去する。

次にピストン、シリンダの組２８の圧力液をタンクに戻し入れすると戻しスプリ ングシリンダ４６内のスプリング５２．５４の作用により第１の一対の半割りダ イは半開位置に移る。

半割りダイの対が半開位置に戻るので、補助クランプ手段のプランジャ組１１０ は部分溶接された被接続部材を握むこと−なシ、半割りダイの引込みのとき被接 続部材を動かさない作用をする。

軸方向最外側引込み位置で半割りダイの対はクランプ位置に動き一方補助クラン １手段は開となる。つぎに７一ズ端面が相互間の最小間隔位置にくるまで圧接圧 力が被接続部材に再度加えられ更にアップセットを生ずる。

フラッシュ部除去の一連動作はＩｌ、Ｄかえされるが、交互の繰り返しくサイク ル）において、第２の半割りダイの対がクランプ位置にあるときは、第１の半割 りダイは把握の滑りができるようにして、フラッシュ材は先の動きから反対とな る位置で除去され、接続ゾーンは二つのノーズ部材１００間に保持されること＼ なる。

最終的に被接続部材１０２，１０４の圧接接続が完了すると、フラッシュ材は片 方の半割りダイか被接続部材とクランプしているとき他の半割りダイは滑シ得る ようにするサイクルの先行のサイクー分間に５〜１０回の間の頻度での往復動作 サイクルの繰返しで作業は完了する。この圧接は通常４〜５の往復圧接動作で完 了する。フラッシュは圧接完了毎に除去されるので圧接部に材料が檀重な如して 接続部の断面積を変化させることはない。また圧接の加圧は圧接部の断面積が増 加することはないので圧接完了まで駆動動力の増大変更することはない。

圧接作業完了に際してはクランプ用シリンダピスト７組７２゜７４に圧力液体の 供給がないので半割りダイは夫々全開位置に戻ること−なる。

電気式タイマーからの信号を利用しンレノイド動作で圧力液体系の制御がされ、 クラ／１ジミウを接続するクランプボディや位置感知センサ（近接スイッチ等ン が使用される。

〈発明の効果〉 この発明の実施の効果について述べる。

）約１０ｍｍ径までの銅線又は銅棒で冷間圧接が良好にされた。また７　、ＩＩ ／　ミニューム線については約１９ｍｍ径まで冷間圧接接続ができた。

銅アルミ合金についても冷間圧接が可能である。またそれより更に接続が難しい 材料については圧接作業直前にクランプ本体等の装置を電気等を利用する手段で 加熱しておくことが必要である。

またこの冷間圧接は円形断面の材料に限定するものでなく、その場合その断面形 状に応じた半割りダイを使用する必要がある。

圧接ごとにフラッシュ部が自動的に除かれるので圧接動作を連続して行なうこと が゛でき作業効率の向上、製品の品質を著しく向上させるものである。

ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、２ Ｒ宮ｏ　ｏ− ＦＩＧ、９ 国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．被接続部材を対向位置させ、この部材を夫々把握と開放をする第１と第２の クランプ手段を設け、該被接続部材の対向部に圧接力を負荷しついでこれを緩め る繰返し動作で冷間圧接をする方法において、アップセットした接続部のフラッ シユ部の除去を実質的にその部材の横断面積を定常に保持して前記第１のクラン プ手段と第２のクランプ手段が前記被接続部材の接続部に圧接圧力を与えて接続 することを特徴とする冷間圧接方法。
2. ２．前記第１と第２のクランプ手段の装置端面を軸心方向に交互に動かしアップ セット後続部のフラッシュ部を除去する請求項１記載の冷間圧接方法。
3. ３．第１のクランプ手段と第２のクランプ手段が被接続部材のアップセット部の フラッシュ部を除去するのに、第１と第２のクランプ手段の対向する端面の軸方 向の動きによる剪断力によりすべく、第１と第２のクランプ手段を交互にかつ継 続する圧接力を被接続部材に加えまたは緩めることによりする請求項１記載の冷 間圧接方法。
4. ４．前記剪断力が被接続部材の周方向の分力を有するものである請求項３記載の 冷間圧接方法。
5. ５．冷間圧接をする装置において、ベースフレーム（１２）に固設されるサイド ブレート（８，１０）にガイドロッド（１４，１６，１８）をブレース取付けし 、液圧駆動のピストンシリンダの組（７４，７６）を有する一対のクランプボデ イ（４，６）はそのボデイを挿通するガイドロッド（１４，１６，１８）に沿い 往復動作ができガイドロッド（１４，１６，１８）に直交し往復動できる一対の 半割りダイ（６０，６２）か夫々クランプボデイ（４，６）内に設けられ、クラ ンプボデイ（４，６）を挿通しガイドロッド（１４，１６，１８）に平行してク ランプボデイ（４，６）の一を他のクランプボデイから離脱を容易にする液圧駆 動ピストンシリンダ組（２８）付きのタイロッド（２８）で一の半割りダイ（６ ２）をクランプボデイ（４，６）に夫々固定し、他の半割りダイ（６０）は係合 離脱できるように構成した冷間圧接装置。
6. ６．弾性手段（５２，５４）がクランプボデイ（４，６）の相対離脱を容易にす るように設けられている請求項５記載の冷間圧接装置。
7. ７．液圧駆動補助クランプ手段は、半割りダイ（６０，６２）の軸心と同心にし てサイドアレート（８，１０）に取付けされているアンピルと共動するグリシビ ングフェイス（１１６）を設けた請求項５または６記載の冷間圧接装置。
8. ８．アクセススロット（８６，８８，９０）で形成される“Ｖｅｅ”溝はその対 称中心面をベースプレート（１２）平面に対し約４５傾斜して設け、また半割り ダイ（６０）に接続するピストンシリンダの組（７４，７６）の夫々の軸心は前 記中心面に直交して設ける請求項５，６，７のいずれかに記載の冷間圧接装置。
9. ９．被接続部材を把握する半割りダイ（６０，６２）はそれぞれノーズ部（１０ ０）をクランプボデイ（４，６）の対向面面に有し被接続部材（１０２，１０４ ）の圧接により生じた盛り上りたるフラッシユを該ノーズ部のアンビルエッジと 被接続部材との軸心方向相対動きにより剪断除去をするように形成した請求項５ ないし８のいずれかに記載の冷間圧接装置。
10. １０．半割りダイ（６０，６２）はそのアンビルエッジを相互に半割りダイ軸心 方向につき食い違いにして位置する請求項９記載の冷間圧接装置。
11. １１．アンビルエッジの周面は半割りダイ軸心に直交する面に対し傾斜させた請 求項９記載の冷間圧接装置。
12. １２．アンビルエッジの端部は半割りダイ軸心をその軸心として形成されている 請求項１１記載の冷間圧接装置。
13. １３．一対の半割りダイ（６０，６２）のノーズ部（１００）は同一形状に形成 されている請求項１１または１２記載の冷間圧接装置。
14. １４．スペーサ部材（１２８，１３０）がガイドロッド（１８）に挿通されて、 サイドブレート（８，１０）とクランプボデイ（４，６）と間に位置し、クラン プボデイ（４，６）のサイドプレート側への動き範囲を調整する手段を設けた請 求項５ないし１３のいずれかに記載の冷間圧接装置。