JPH04147776A - 金属板のスポット溶接法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は金属板のスポット溶接法に関し、より詳しくは
鉄道車両、自動車、船舶内装、鋼製家具等に施す金属板
のスポット溶接法に関する。

［従来技術と課題］ 従来、金属板と金属板ワークとのスポット溶接は金属板
に予めスケールで位置決めケガキをしておき、その箇所
に必要に応じて溶接前加工を施し、ついで電極で加圧し
、通電する事により行なっていた。

この場合、特に位置決め作業が面倒な作業であり、製作
図面通りの位置決め作業を素早く行なうためには相当の
熟練者でなければ困難であった。

事実、従来一般には、図面に従ってスケールで計測して
ワークの溶接位置を割出し、ハンドバイス等の固定具で
２枚の金属板を固定した後、直接スポット溶接を行なっ
ていたが、この作業自体意外に時間がかかり、かつ誤差
も多いという問題点があった。また必要に応じて、丸穴
開口部と円錐状突起（プロジェクション）との組合せと
する溶接前加工を施した後スポット溶接を行なう場合も
あったが、ナゲツト５が環状になる事を避けられずＡｌ
板の場合には特に溶接強度が乏しいという問題点があっ
た（第６図参照）。

また最近、中小板金加工工場の作業者確保が容易でなく
、この作業についても省力が強く望まれていた。

そこで本発明者はＮＣターレットパンチ等を用いて溶接
位置決めする事により、上記問題点を解決し得る事に気
付き本発明を完成するに至った。

し発明の目的」 本発明の目的は金属板と金属板ワークとを強固にスポッ
ト溶接する事である。

本発明の他の目的は金属板に金属板ワークを溶接する際
の溶接位置決めを自動化し、面倒な位置決め作業を省略
する事である。

［発明の構成］ 本発明により、 金属板のスポット溶接法において、予め溶接予定部に夫
々高さＤ１、ｈ２、外径Ｄ１、Ｄ２の突起をパンチ加工
によって与えて１対の凹凸を形成し該１対の凹凸を嵌合
した後、電極で加圧通電する事を特徴とするスポット溶
接法 及び 前記金属板スポット溶接法であって、 溶接予定部の位置（ｘ、　ｙ）　、及び凹凸ストローク
（Ｚ）の希望数値を予めＮＣターレットパンチ制御装置
にインプットしておき、自動的に溶接前加工を行わせる
もの が提供される。

以下に 実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

［実施例］ 第１図、第２図、第３図、第４図及び第５図は夫々本発
明実施例の電極加圧剪断面図、位置決め嵌合後の正面図
、第２図のｍ−ｍ″断面図。嵌合前の大小突起断面図、
及び溶接後のナゲツト拡大図である。

第６図は従来例の溶接断面図である。

最初第４図の如く夫々板厚１１．１２の金属板１．２に
、外径形Ｄ１、Ｄ、、内径ｄ、、ｄ２かっ高さＤ１、ｈ
２の突起ＩＡ、２Ａをターレットパンチで形成する。厚
板については、ｔ、＞ｔ２ｔ、＝ｉ、、１１＜１２のす
べての場合について本発明の適用が可能である。

ここに突起ＩＡ、２Ａを形成し、凹凸嵌合し、溶接する
各工程は第１表にまとめる通りである。

第１表において、先ずオペレーターが制作図面から溶接
予定部の座標（ｘ、　ｙ）を読み取り、両金属板の板厚
に応じた凹凸ストローク（Ｚ）を経第 表 験的（空動ストローク＋Δｈ））に定める（第１工程）
。ＮＣターレットパンチにおいて、ブランクをネスチン
グ（Ｎｅｓｔｉｎｇ）して取る場合、定尺材の左下隅部
を０原点と定め、まずワークの外周切断をプログラムす
る。この時、定尺材とワークとをミクロジヨイントで結
んでおき、外周切断を終えた後に凹凸出し突起形成を行
なう様プログラムする。

金属板（大きい方のブランク）と金属板ワーク（小さい
方のブランク）に凹凸出しを施す場合、一般に金属板ワ
ークの方に大きい凹凸出しを施し、金属板の方に小さい
凹凸出しを施す。

すなわち一般にｈ１≧ｈ２．Ｄ、＞Ｄ２．ｄ□＞ｄ２で
ある。これは、スポット溶接時に小さい金属板ワークが
上部に位置していた方が、作業性が良い為である。ブラ
ンク切出の際、外周切断を行なう場合は、ターレットパ
ンチの各パンチのストロークは、フルストロークで行な
っても良いが、突起形成部のパンチストロークは油圧制
御によりフルストロークとせず０．１〜０．３０ｍｍに
制限する必要がある。その理由は凹凸出しの高さ（ｈｌ
ｌ　　ｈ２）、すなわちポンチの実効ストロークが経験
的厚板に拘らず、０．１〜０．３０が適当であったから
である。

なお、６６５０．１５ｍｍとした理由は、Δｈが０．１
５ｍｍを超えると、金属板と金属板ワークの嵌合状態が
、不完全になり、頂部に空隙を生じる傾向があるからで
ある。一般にΔｈは、０が望ましい。

△Ｄについては０．１０ｍｍに満たない場合嵌合が困難
であり、０．３０ｍｍを超えると、図面上の位置決め公
差を外れる場合が生じるからである。

Δｄについては０．１５〜０．２５ｍｍの範囲外では、
凹凸の嵌合密着性が悪くなるからである。

なお突起の頂部と底部との間にテーパを付ける事も出来
るが、その場合は特別のパンチを作る必要があるので実
用的でない。

ついでこのデータをフロッピーディスク（Ｆ　Ｄ）、穿
孔テープ、磁気テープ、磁気ディスク、光磁気ディスク
等の記憶媒体に記憶する（第３工程）。

次にこの記憶データをＮＣターレットパンチの制御装置
にインプットし、ＮＣターレットパンチはその指令どお
りに金属板の切断及び突起形成を行なう。

そしてスポット溶接機に両金属板を運び両凹凸を嵌合し
、その部分を電極１０．２０で挟持、加圧し、通電する
。加圧及び通電条件は２枚の金属板を重合した場合と同
様の条件でよい。

因みに本実施例の条件は次の通りである。

（１）金属板素材　Ａ３００５Ｐ−ＨＩ３（２）ｔ＋　
　：１．００ｍｍ ｔ２　：１．６０口 （３）Ｄ、：　３．４５諷φ Ｄ２　　：３，２５０φ （４）ｄ＋　　：３．３０ｍｍφ ｄ２　：３．ｉｏ闘φ （５）ｈ、：０．２０肛 ｈ２　：Ｑ、２０ｍｍ （６）電極加圧圧力 電極径　　１０ｍｍφ 全圧力　　２５０ｋｇｆ （７）溶接電流＋１８０００Ａ （８）通電時間　５サイクル（１／１２ｓｅｃ）本発明
法によって行なったスポット溶接部断面は第５図のとお
りナゲツト径が大きく溶接部が極めて健全であり、強度
が大きい。

［発明の効果］ 本発明を実施する事により前記目的のすべてが達成され
る。

すなわち面倒な位置決め作業を省略しながら、金属板ワ
ークを金属板の正確な位置に強固にスポット溶接する事
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図及び第５図は夫々本発
明実施例の電極加圧剪断面図、位置決め嵌合後の正面図
、第２図のｍ−ｍ’断面図及び溶接後のナゲツト拡大図
である。 第６図は従来例の溶接部断面図である。 １　　　　　　金属板ワーク、 ２　　　　　　金属板、 ＩＡ。 ２Ａ 突起 （凹凸部） ナゲツ ト、 １０゜ 電極。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属板のスポット溶接法において、予め溶接予定
   部に夫々高さｈ＿１、ｈ＿２、外径Ｄ＿１、Ｄ＿２の突
   起をパンチ加工によって与えて１対の凹凸を形成し、該
   １対の凹凸を嵌合した後、電極で加圧通電する事を特徴
   とする金属板のスポット溶接法。
2. （２）｜ｈ＿１−ｈ＿２｜＝△ｈ、 ｜Ｄ＿１−Ｄ＿２｜＝△Ｄ とするとき、 △ｈ≦０．１５ｍｍ △Ｄ＝０．１０〜０．３０ｍｍ である特許請求の範囲第１項に記載のスポット溶接法。
3. （３）両突起の裏側内径を夫々ｄ＿１、ｄ＿２とし、｜
   ｄ＿１−ｄ＿２｜＝△ｄとするとき、 △ｄ＝０．１５〜０．２５ｍｍである 特許請求の範囲第１項乃至第２項の内いずれか１項に記
   載のスポット溶接法。
4. （４）溶接予定部の位置（Ｘ、Ｙ）及び凹凸ストローク
   （Ｚ）の希望数値を予めＮＣターレットパンチ制御装置
   にインプットしておき、自動的に溶接前加工を行なわせ
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項の内いずれか１項に
   記載のスポット溶接法。
5. （５）金属板がＡｌ乃至Ａｌ合金板である特許請求の範
   囲第１項乃至第４項の内いずれか１項に記載のスポット
   溶接法