JPH05285567A - 通電かしめ方法 - Google Patents

通電かしめ方法

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JPH05285567A
JPH05285567A JP4090792A JP9079292A JPH05285567A JP H05285567 A JPH05285567 A JP H05285567A JP 4090792 A JP4090792 A JP 4090792A JP 9079292 A JP9079292 A JP 9079292A JP H05285567 A JPH05285567 A JP H05285567A
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    • B21J15/02Riveting procedures
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Abstract

(57)【要約】 【目的】かしめピンを有するマグネシウム又はその合金
製の被加工物をかしめるのに好適な通電かしめ方法を提
供することを目的とする。 【構成】かしめピンを有するマグネシウム又はその合金
製の被加工物を、相対向する2つの電極間に保持し、こ
の2つの電極間に電流を流し、加圧することにより、前
記被加工物を所定の形状にかしめる通電かしめ方法であ
って、前記相対向する2つの電極のうち少なくとも、前
記被加工物のかしめピンに接触する側の電極を、熱拡散
率が小さく、かつ、マグネシウムとの合金化を起こし難
い材料、例えばタングステンで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通電かしめ方法に関
し、特に、かしめピンを有するマグネシウム又はその合
金製の被加工物をかしめるのに好適な通電かしめ方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車の構成部材であるシリン
ダヘッドカバーやバッフルプレートには、従来、軽量な
アルミニウム合金が用いられており、両部材の接合に
は、一方の部材に設けたかしめピンを、他方の部材に設
けたかしめピン用孔に遊嵌し、両部材を重合した状態
で、これを相対向する2つの電極間に保持し、この2つ
の電極間に交流電力を供給すると共に、これらに加圧力
を与えてかしめる、いわゆる通電かしめ方法が多く用い
られている。そのような状況の中で、自動車の軽量化の
一環として、近時、前記のアルミニウム合金部材に代え
て、より比重の小さいマグネシウム又はその合金部材を
使用することの可能性について、研究・開発が行われよ
うとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】自動車の構成部材の例
では、シリンダヘッドカバーをマグネシウム合金製とす
ることが可能である。しかし、アルミニウム合金部材の
場合と異なり、このマグネシウム合金製のシリンダヘッ
ドカバーとバッフルプレートを通電かしめ方法により接
合することは、技術的に難しく、従来は実現の可能性が
ないものと考えられていた。この理由は、マグネシウム
合金がアルミニウム合金に比較して塑性加工が難しく、
通常のかしめ方法では所定の形状にかしめることができ
ないためである。ところが、本発明者らによる鋭意検討
の結果によれば、電極を特定の材料とし、かつ、溶接条
件(溶接電流、溶接時間、加圧力)を適正に選定すれ
ば、マグネシウム又はその合金製の部材でも良好なかし
めが得られることが判明し、本発明に到達したものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するための手段を、かしめピンを有するマグネシ
ウム又はその合金製の被加工物を、相対向する2つの電
極間に保持し、この2つの電極間に電流を流し、加圧す
ることにより、前記被加工物を所定の形状にかしめる通
電かしめ方法であって、前記相対向する2つの電極のう
ち少なくとも、前記被加工物のかしめピンに接触する側
の電極を、熱拡散率が小さく、かつ、マグネシウムとの
合金化を起こし難い材料で構成したことを特徴とする通
電かしめ方法として構成した。また、さらに具体的手段
として、上記の通電かしめ方法において、 (a)熱拡散率
が小さく、かつ、マグネシウムとの合金化を起こし難い
材料が、タングステンであること、 (b)被加工物のかし
めピンを、別の被加工物のかしめピン用孔に遊嵌し、両
被加工物を重合した状態で、相対向する2つの電極間に
電流を流し、加圧すること、 (c)相対向する2つの電極
間に交流電力を供給すること、 (d)通電電流密度が 100
〜 160A/mm2 であること、 (e)通電加圧力が13〜22Kg
f/mm2であること、 (f)被加工物のかしめピンに接触
する側と逆側の電極を、Cr−Cu合金電極としたこと、も
併せて提示するものである。
【0005】
【作用】上記の手段により、マグネシウム又はその合金
製の被加工物のかしめピンは、適度の塑性変形を起こ
し、良好なかしめ状態を与える。
【0006】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
図1の (a), (b)は、本発明の通電かしめ方法を説明す
るためのかしめ装置の断面構成図である。被加工物であ
る厚さ 6.0mmのマグネシウム合金製の部材1には、所定
の位置に、外径 6.9mmφ,高さ 5。5mmのかしめピン1a
が形成されている。この被加工物に接合されるべき別の
被加工物である同種材料による厚さ 1.0mmのプレート2
(異種材料でもよい)には、前記マグネシウム合金製の
部材1のかしめピン1aと対応する位置に、内径 7.9mm
φのかしめピン用孔2aを穿設してある。マグネシウム
合金製の部材1にプレート2を接合するに当り、図1の
(a)に示すように、前記かしめピン1aを前記かしめピ
ン用孔2aに遊嵌し、この状態で、マグネシウム合金製
の部材1におけるかしめピン1aの上部及びこれと対応
する下面の位置に、上部電極3及び下部電極4を配設す
る。
【0007】相対向する上下の電極3,4の内、少なく
ともマグネシウム合金製の部材1のかしめピン1aに接
触する側の上部電極3として、本実施例では、外径20.0
mmのタングステン材料からなる電極を使用した。これ
は、タングステン材料の融点及び硬度が非常に高く、熱
拡散が小さいことなどから、マグネシウムとの合金化が
起こり難いことによるもので、同様の性能を有する金属
であれば他の材料が用いられてもよい。上部電極3と相
対向する下部電極4としては、外径50.0mmのCr−Cu合金
材料(Cr含有率 1.0%)からなる電極を使用した。
【0008】相対向する上下の電極3,4間に、加圧力
をかけた状態で、交流電力を供給すると、かしめ部1a
は、プレート2のかしめピン用孔2aを塞ぐように、図
1の(b)に示す如く変形する。この交流電力の供給条件
を、加圧力 350〜 800Kgf、電流(50Hz) 3,000〜 8,0
00A、通電時間 0.2〜 1.6sec の範囲の各組合せで変化
させて、通電かしめを行ったときのかしめ部の変形状態
から、良好なかしめが得られる条件を判定した。
【0009】以下の表1及び表2に、その実験結果を示
す。なお、判定条件としては、かしめ加工前のかしめ部
1aの外径 6.9mmφ、高さ 5.5mmに対して、かしめ加工
後の変形させたかしめ部(頭部)1aの外径dが 9.8mm
φ以上、高さHが 3.0mm以下で、割れや潰れ過ぎが生じ
ていない試料を良好なものとして◎印で示し、また、変
形させたかしめ部(頭部)1aの外径dが 9.0mmφ以
上、高さHが 3.5mm以下で、潰れのやや不足する試料
は、実用上支障のないものとして○印で示した。さら
に、変形させたかしめ部(頭部)1aの外径dが 9.0mm
φに満たず、高さHが3.5mmを超え、やや難のある試料
には△印、同じく割れや潰れ過ぎが生じ使用に耐え得な
い試料には×印を付した。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】表1及び表2に示すように、電極にタング
ステン電極を用い、マグネシウム合金製のかしめ部1a
(外径 6.9mm)に対し、 500〜 800Kgfの加圧力、つま
り単位面積当りに換算して 13.4〜 21.4 Kgf/mm2
加圧力をかけ、 4,000〜 6,000Aの電流、つまり電流密
度 100〜 160A/mm2 の電流を 0.2〜 1.6sec 流したと
き、良好なかしめが得られることが判明した。この条件
を逸脱すると、かしめ部に割れが発生したり、潰れ過ぎ
たりして、接合が不可能になる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の通電かし
め方法によれば、相対向する2つの電極のうち少なくと
も、被加工物のかしめピンに接触する側の電極を、熱拡
散率が小さく、かつ、マグネシウムとの合金化を起こし
難い材料で構成すると共に、溶接条件を適性に選定した
ので、従来不可能とされていたマグネシウム又はその合
金製の被加工物のかしめ加工が可能となり、自動車の軽
量化その他の分野において本発明が寄与するところきわ
めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a), (b)は、本発明の通電かしめ方法を説明
するためのかしめ装置の断面構成図である。
【符号の説明】
1 マグネシウム合金製の部材 1a かしめピン 2 プレート 2a かしめピン用孔 3 上部電極 4 下部電極 d 変形させたかしめ部(頭部)の外径 H 変形させたかしめ部(頭部)の高さ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車の構成部材であるシリン
ダヘッドカバーやバッフルプレートには、従来、軽量な
アルミニウム合金や鋼板等が用いられており、両部材の
接合には、一方の部材に設けたかしめピンを、他方の部
材に設けたかしめピン用孔に遊嵌し、両部材を重合した
状態で、これを相対向する2つの電極間に保持し、この
2つの電極間に交流電力を供給すると共に、これらに加
圧力を与えてかしめる、いわゆる通電かしめ方法が多く
用いられている。そのような状況の中で、自動車の軽量
化の一環として、近時、前記のアルミニウム合金部材に
代えて、より比重の小さいマグネシウム又はその合金部
材を使用することの可能性について、研究・開発が行わ
れようとしている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
図1の (a), (b)は、本発明の通電かしめ方法を説明す
るためのかしめ装置の断面構成図である。被加工物であ
る厚さ 6.0mmのマグネシウム合金製の部材1には、所定
の位置に、外径 6.9mmφ,高さ 5.5mmのかしめピン1a
が形成されている。この被加工物に接合されるべき別の
被加工物である同種材料による厚さ 1.0mmのプレート2
(異種材料でもよい)には、前記マグネシウム合金製の
部材1のかしめピン1aと対応する位置に、内径 7.9mm
φのかしめピン用孔2aを穿設してある。マグネシウム
合金製の部材1にプレート2を接合するに当り、図1の
(a)に示すように、前記かしめピン1aを前記かしめピ
ン用孔2aに遊嵌し、この状態で、マグネシウム合金製
の部材1におけるかしめピン1aの上部及びこれと対応
する下面の位置に、上部電極3及び下部電極4を配設す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 3/12 A 7913−3K

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 かしめピンを有するマグネシウム又はそ
    の合金製の被加工物を、相対向する2つの電極間に保持
    し、この2つの電極間に電流を流し、加圧することによ
    り、前記被加工物を所定の形状にかしめる通電かしめ方
    法であって、 前記相対向する2つの電極のうち少なくとも、前記被加
    工物のかしめピンに接触する側の電極を、熱拡散率が小
    さく、かつ、マグネシウムとの合金化を起こし難い材料
    で構成したことを特徴とする通電かしめ方法。
  2. 【請求項2】 熱拡散率が小さく、かつ、マグネシウム
    との合金化を起こし難い材料が、タングステンである、
    請求項1に記載の通電かしめ方法。
  3. 【請求項3】 被加工物のかしめピンを、別の被加工物
    のかしめピン用孔に遊嵌し、両被加工物を重合した状態
    で、相対向する2つの電極間に電流を流し、加圧する請
    求項1又は2に記載の通電かしめ方法。
  4. 【請求項4】 相対向する2つの電極間に交流電力を供
    給することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに
    記載の通電かしめ方法。
  5. 【請求項5】 通電電流密度が 100〜 160A/mm2 であ
    ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載
    の通電かしめ方法。
  6. 【請求項6】 通電加圧力が13〜22Kgf/mm2 であるこ
    とを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の通
    電かしめ方法。
  7. 【請求項7】 被加工物のかしめピンに接触する側と逆
    側の電極を、Cr−Cu合金電極としたことを特徴とする請
    求項1ないし6のいずれかに記載の通電かしめ方法。
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