JPH09236105A - 複合金属板および金属板の接合方法とその接合装置 - Google Patents
複合金属板および金属板の接合方法とその接合装置Info
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- JPH09236105A JPH09236105A JP4481796A JP4481796A JPH09236105A JP H09236105 A JPH09236105 A JP H09236105A JP 4481796 A JP4481796 A JP 4481796A JP 4481796 A JP4481796 A JP 4481796A JP H09236105 A JPH09236105 A JP H09236105A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、複合金属板および金属板の接合方
法とその接合装置に関し、接合される金属板の接合強度
を向上し、接合の信頼性を従来よりも大幅に向上するこ
とができる複合金属板および金属板の接合方法とその接
合装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも２枚の金属板３１Ａ，３１Ｂ
を接合部において接合してなる複合金属板において、前
記金属板３１Ａ，３１Ｂを前記接合部の位置において突
出させ、この突出部３３の端面の外周に環状凸部３３ｂ
を形成すると共に、中央に中央凸部３３ｃを形成してな
る。
法とその接合装置に関し、接合される金属板の接合強度
を向上し、接合の信頼性を従来よりも大幅に向上するこ
とができる複合金属板および金属板の接合方法とその接
合装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも２枚の金属板３１Ａ，３１Ｂ
を接合部において接合してなる複合金属板において、前
記金属板３１Ａ，３１Ｂを前記接合部の位置において突
出させ、この突出部３３の端面の外周に環状凸部３３ｂ
を形成すると共に、中央に中央凸部３３ｃを形成してな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合金属板および
金属板の接合方法とその接合装置に関する。
金属板の接合方法とその接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のフレーム，補強板等の金
属板を接合する接合方法として、金属板を塑性変形させ
ることにより造形接合する接合方法が用いられている。
図７は、この種の接合方法により金属板を接合する接合
装置を示すもので、先端面に凸部１１が形成されるポン
チ１３が配置されている。
属板を接合する接合方法として、金属板を塑性変形させ
ることにより造形接合する接合方法が用いられている。
図７は、この種の接合方法により金属板を接合する接合
装置を示すもので、先端面に凸部１１が形成されるポン
チ１３が配置されている。
【０００３】このポンチ１３の下方には、先端面にポン
チ１３の凸部１１が挿入される凹部１５が形成され、凹
部１５の底面の外周に環状凹部１７が形成されるダイス
１９が対向配置されている。ポンチ１３は、図示しない
移動手段によりダイス１９側に移動可能とされる。そし
て、図７（ａ）に示すように、ポンチ１３とダイス１９
との間に接合すべき金属板２１の接合部が配置され、図
７（ｂ）に示すように、移動手段によりポンチ１３がダ
イス１９側に移動され、ポンチ１３の凸部１１により金
属板２１の接合部がダイス１９の凹部１５の内側に沿っ
て突出され、突出部２３が形成される。
チ１３の凸部１１が挿入される凹部１５が形成され、凹
部１５の底面の外周に環状凹部１７が形成されるダイス
１９が対向配置されている。ポンチ１３は、図示しない
移動手段によりダイス１９側に移動可能とされる。そし
て、図７（ａ）に示すように、ポンチ１３とダイス１９
との間に接合すべき金属板２１の接合部が配置され、図
７（ｂ）に示すように、移動手段によりポンチ１３がダ
イス１９側に移動され、ポンチ１３の凸部１１により金
属板２１の接合部がダイス１９の凹部１５の内側に沿っ
て突出され、突出部２３が形成される。
【０００４】さらに、ポンチ１３の移動を続けると、図
７（ｃ）に示すように、金属板２１の突出部２３がダイ
ス１９の環状凹部１７に充満され、突出部２３の端面２
３ａの外周に環状凸部２３ｂが形成され、金属板２１が
塑性流動により造形接合される。そして、図８に示すよ
うに、端面２３ａの外周に環状凸部２３ｂを有する突出
部２３が金属板２１の接合部の位置に形成され、ポンチ
１３側の金属板２１Ａに形成されるポンチ側インタロッ
ク部２１ａと、ダイス１９側の金属板２１Ｂに形成され
るダイス側インタロック部２１ｂにより接合される複合
金属板が形成される。
７（ｃ）に示すように、金属板２１の突出部２３がダイ
ス１９の環状凹部１７に充満され、突出部２３の端面２
３ａの外周に環状凸部２３ｂが形成され、金属板２１が
塑性流動により造形接合される。そして、図８に示すよ
うに、端面２３ａの外周に環状凸部２３ｂを有する突出
部２３が金属板２１の接合部の位置に形成され、ポンチ
１３側の金属板２１Ａに形成されるポンチ側インタロッ
ク部２１ａと、ダイス１９側の金属板２１Ｂに形成され
るダイス側インタロック部２１ｂにより接合される複合
金属板が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た金属板の接合方法では、図８に示したように、金属板
２１の２点鎖線で仕切られた、突出部２３の端面２３ａ
において、ダイス１９側の金属板２１Ｂの体積Ｖ１がポ
ンチ１３側の金属板２１Ａの体積Ｖ２よりも大きくなる
ため、ポンチ１３側の金属板２１Ａの板厚ｔ１がダイス
１９側の金属板２１Ｂの板厚ｔ２に比べて極端に薄くな
り、複合金属板の接合強度が著しく低下し、接合の信頼
性を損なうという問題があった。
た金属板の接合方法では、図８に示したように、金属板
２１の２点鎖線で仕切られた、突出部２３の端面２３ａ
において、ダイス１９側の金属板２１Ｂの体積Ｖ１がポ
ンチ１３側の金属板２１Ａの体積Ｖ２よりも大きくなる
ため、ポンチ１３側の金属板２１Ａの板厚ｔ１がダイス
１９側の金属板２１Ｂの板厚ｔ２に比べて極端に薄くな
り、複合金属板の接合強度が著しく低下し、接合の信頼
性を損なうという問題があった。
【０００６】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、接合される金属板の接合強度を向
上し、接合の信頼性を従来よりも大幅に向上することが
できる複合金属板および金属板の接合方法とその接合装
置を提供することを目的とする。
めになされたもので、接合される金属板の接合強度を向
上し、接合の信頼性を従来よりも大幅に向上することが
できる複合金属板および金属板の接合方法とその接合装
置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の複合金属
板は、少なくとも２枚の金属板を接合部において接合し
てなる複合金属板において、前記金属板を前記接合部の
位置において突出させ、この突出部の端面の外周に環状
凸部を形成すると共に、中央に中央凸部を形成してなる
ことを特徴とする。
板は、少なくとも２枚の金属板を接合部において接合し
てなる複合金属板において、前記金属板を前記接合部の
位置において突出させ、この突出部の端面の外周に環状
凸部を形成すると共に、中央に中央凸部を形成してなる
ことを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の複合金属板は、請求項１記
載の複合金属板において、前記金属板は、表面にろう材
層が形成されるアルミニウムのクラッド材からなること
を特徴とする。請求項３記載の金属板の接合方法は、先
端に凸部が形成されるポンチと、先端に前記ポンチの前
記凸部が挿入される凹部が形成され、前記凹部の底面の
外周に環状凹部が形成されるダイスとの間に、接合すべ
き金属板の接合部を配置する配置工程と、前記ポンチと
前記ダイスとを対向する方向に相対移動し、前記金属板
の前記接合部を前記ポンチの前記凸部により前記ダイス
の前記凹部の内面に沿って突出させ突出部を形成する絞
り工程と、前記ポンチと前記ダイスとをさらに相対移動
し、前記金属板の前記突出部を前記ダイスの前記環状凹
部および前記凹部の底面の中央に形成される中央凹部に
充満させ、前記金属板を造形接合する接合工程と、前記
ポンチと前記ダイスとを対向する方向と反対方向に相対
移動する退避工程とを有することを特徴とする。
載の複合金属板において、前記金属板は、表面にろう材
層が形成されるアルミニウムのクラッド材からなること
を特徴とする。請求項３記載の金属板の接合方法は、先
端に凸部が形成されるポンチと、先端に前記ポンチの前
記凸部が挿入される凹部が形成され、前記凹部の底面の
外周に環状凹部が形成されるダイスとの間に、接合すべ
き金属板の接合部を配置する配置工程と、前記ポンチと
前記ダイスとを対向する方向に相対移動し、前記金属板
の前記接合部を前記ポンチの前記凸部により前記ダイス
の前記凹部の内面に沿って突出させ突出部を形成する絞
り工程と、前記ポンチと前記ダイスとをさらに相対移動
し、前記金属板の前記突出部を前記ダイスの前記環状凹
部および前記凹部の底面の中央に形成される中央凹部に
充満させ、前記金属板を造形接合する接合工程と、前記
ポンチと前記ダイスとを対向する方向と反対方向に相対
移動する退避工程とを有することを特徴とする。
【０００９】請求項４記載の金属板の接合装置は、先端
に凸部が形成されるポンチと、先端に前記ポンチの前記
凸部が挿入される凹部が形成され、前記凹部の底面の外
周に環状凹部が形成されるダイスとを備えた金属板の接
合装置において、前記ダイスの前記凹部の底面の中央に
中央凹部を形成してなることを特徴とする。請求項５記
載の金属板の接合装置は、請求項４記載の金属板の接合
装置において、前記ポンチの前記凸部と前記ダイスの前
記凹部は、横断面円形形状をしていることを特徴とす
る。
に凸部が形成されるポンチと、先端に前記ポンチの前記
凸部が挿入される凹部が形成され、前記凹部の底面の外
周に環状凹部が形成されるダイスとを備えた金属板の接
合装置において、前記ダイスの前記凹部の底面の中央に
中央凹部を形成してなることを特徴とする。請求項５記
載の金属板の接合装置は、請求項４記載の金属板の接合
装置において、前記ポンチの前記凸部と前記ダイスの前
記凹部は、横断面円形形状をしていることを特徴とす
る。
【００１０】請求項６記載の金属板の接合装置は、請求
項４または請求項５記載の金属板の接合装置において、
前記ポンチの前記凸部の先端面は、凸状の球面形状をし
ていることを特徴とする。
項４または請求項５記載の金属板の接合装置において、
前記ポンチの前記凸部の先端面は、凸状の球面形状をし
ていることを特徴とする。
【００１１】（作用）請求項１記載の複合金属板では、
金属板の接合部に、突出する突出部が形成され、この突
出部の端面に、外周に沿って環状凸部と中央に中央凸部
とが形成される。
金属板の接合部に、突出する突出部が形成され、この突
出部の端面に、外周に沿って環状凸部と中央に中央凸部
とが形成される。
【００１２】請求項２記載の複合金属板では、表面にろ
う材層が形成されるアルミニウムのクラッド材の接合部
に、突出する突出部が形成され、この突出部の端面に、
外周に沿って環状凸部と中央に中央凸部とが形成され
る。請求項３記載の金属板の接合方法では、ポンチとダ
イスとを対向する方向に相対移動し、金属板の接合部を
ダイスの凹部の内面に沿って突出させ突出部を形成した
後、さらにポンチとダイスとを相対移動すると、突出部
がダイスの環状凹部および中央凹部に充満し、突出部の
端面の外周に環状凸部が形成されると共に、中央に中央
凸部が形成され、塑性流動により金属板が造形接合され
た複合金属板が形成され、そして、ポンチとダイスとを
退避した状態で、複合金属板が取り出される。
う材層が形成されるアルミニウムのクラッド材の接合部
に、突出する突出部が形成され、この突出部の端面に、
外周に沿って環状凸部と中央に中央凸部とが形成され
る。請求項３記載の金属板の接合方法では、ポンチとダ
イスとを対向する方向に相対移動し、金属板の接合部を
ダイスの凹部の内面に沿って突出させ突出部を形成した
後、さらにポンチとダイスとを相対移動すると、突出部
がダイスの環状凹部および中央凹部に充満し、突出部の
端面の外周に環状凸部が形成されると共に、中央に中央
凸部が形成され、塑性流動により金属板が造形接合され
た複合金属板が形成され、そして、ポンチとダイスとを
退避した状態で、複合金属板が取り出される。
【００１３】請求項４記載の金属板の接合装置では、ポ
ンチとダイスとの間に、接合すべき金属板の接合部が配
置される。そして、ポンチとダイスとを対向する方向に
相対移動し、金属板の接合部をポンチの凸部によりダイ
スの凹部の内面に沿って突出させ突出部が形成される。
この状態からポンチとダイスとをさらに相対移動する
と、金属板の突出部がダイスの環状凹部および凹部の底
面の中央に形成される中央凹部に充満し、突出部の端面
の外周に環状凸部が形成されると共に、中央に中央凸部
が形成され、塑性流動により金属板が造形接合された複
合金属板が形成される。
ンチとダイスとの間に、接合すべき金属板の接合部が配
置される。そして、ポンチとダイスとを対向する方向に
相対移動し、金属板の接合部をポンチの凸部によりダイ
スの凹部の内面に沿って突出させ突出部が形成される。
この状態からポンチとダイスとをさらに相対移動する
と、金属板の突出部がダイスの環状凹部および凹部の底
面の中央に形成される中央凹部に充満し、突出部の端面
の外周に環状凸部が形成されると共に、中央に中央凸部
が形成され、塑性流動により金属板が造形接合された複
合金属板が形成される。
【００１４】請求項５記載の金属板の接合装置では、金
属板の接合部がポンチの横断面円形形状の凸部によりダ
イスの横断面円形形状の凹部の内面に沿って突出され、
円筒状の突出部が形成される。請求項６記載の金属板の
接合装置では、金属板の接合部が、ポンチの先端が凸状
の球面形状である凸部により、ダイスの凹部の内面に沿
って緩やかに突出される。
属板の接合部がポンチの横断面円形形状の凸部によりダ
イスの横断面円形形状の凹部の内面に沿って突出され、
円筒状の突出部が形成される。請求項６記載の金属板の
接合装置では、金属板の接合部が、ポンチの先端が凸状
の球面形状である凸部により、ダイスの凹部の内面に沿
って緩やかに突出される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。図１は、本発明の複合金属
板の一実施形態（請求項１に対応）を示しており、図に
おいて符号３１Ａ，３１Ｂは、２枚の金属板を示してい
る。この実施形態では、これ等の金属板３１Ａ，３１Ｂ
は、アルミニウムからなり板厚が１．２ｍｍとされてい
る。
実施形態について説明する。図１は、本発明の複合金属
板の一実施形態（請求項１に対応）を示しており、図に
おいて符号３１Ａ，３１Ｂは、２枚の金属板を示してい
る。この実施形態では、これ等の金属板３１Ａ，３１Ｂ
は、アルミニウムからなり板厚が１．２ｍｍとされてい
る。
【００１６】金属板３１Ａ，３１Ｂの接合部には、突出
する断面円環状の突出部３３が形成されている。この突
出部３３の端面３３ａには、外周に沿って断面半円形状
のリング状の環状凸部３３ｂが形成されている。さら
に、突出部３３の端面３３ａの中央部には、凸状の球面
形状の中央凸部３３ｃが形成されている。
する断面円環状の突出部３３が形成されている。この突
出部３３の端面３３ａには、外周に沿って断面半円形状
のリング状の環状凸部３３ｂが形成されている。さら
に、突出部３３の端面３３ａの中央部には、凸状の球面
形状の中央凸部３３ｃが形成されている。
【００１７】この実施形態では、２点鎖線で仕切られた
中央凸部３３ｃの体積Ｖ３は、１．７３７ｍｍ3とされ
ている。この体積Ｖ３の値は、図８に示した従来の複合
金属板の突出部２３の端面２３ａにおけるダイス側金属
板２１Ｂの体積Ｖ１から、ポンチ側金属板２１Ａの体積
Ｖ２を減じて求めた値と概ね同一の値である。
中央凸部３３ｃの体積Ｖ３は、１．７３７ｍｍ3とされ
ている。この体積Ｖ３の値は、図８に示した従来の複合
金属板の突出部２３の端面２３ａにおけるダイス側金属
板２１Ｂの体積Ｖ１から、ポンチ側金属板２１Ａの体積
Ｖ２を減じて求めた値と概ね同一の値である。
【００１８】突出部３３の側面には、ポンチ側金属板３
１Ａとダイス側金属板３１Ｂとの当接面に沿って塑性流
動により環状のインタロック部３１ａ，３１ｂが形成さ
れている。そして、金属板３１Ａ，３１Ｂは、これ等の
インタロック部３１ａ，３１ｂにより造形接合されてい
る。
１Ａとダイス側金属板３１Ｂとの当接面に沿って塑性流
動により環状のインタロック部３１ａ，３１ｂが形成さ
れている。そして、金属板３１Ａ，３１Ｂは、これ等の
インタロック部３１ａ，３１ｂにより造形接合されてい
る。
【００１９】図２は、上述した複合金属板を製造するた
めの金属板の接合装置の一実施形態（請求項４ないし請
求項６に対応）を示しており、図において符号４１は、
円柱状の鋼材からなるポンチを示している。
めの金属板の接合装置の一実施形態（請求項４ないし請
求項６に対応）を示しており、図において符号４１は、
円柱状の鋼材からなるポンチを示している。
【００２０】このポンチ４１の先端面には、先端に向け
て徐々に狭まる円錐台状の凸部４１ａが一体形成されて
いる。凸部４１ａの先端面は、凸状の球面形状に形成さ
れている。この実施形態では、ポンチ４１の凸部４１ａ
の直径は、５．８ｍｍとされている。
て徐々に狭まる円錐台状の凸部４１ａが一体形成されて
いる。凸部４１ａの先端面は、凸状の球面形状に形成さ
れている。この実施形態では、ポンチ４１の凸部４１ａ
の直径は、５．８ｍｍとされている。
【００２１】ポンチ４１は、図示しない油圧装置等によ
り駆動される移動手段により、後述するダイス４３側に
移動可能とされている。ポンチ４１の下方には、円柱状
の鋼材からなるダイス４３が配置されている。このダイ
ス４３の先端面には、ポンチ４１の凸部４１ａに対応し
た位置に、先端に向けて徐々に広がる円錐台状の凹部４
３ａが一体形成されている。
り駆動される移動手段により、後述するダイス４３側に
移動可能とされている。ポンチ４１の下方には、円柱状
の鋼材からなるダイス４３が配置されている。このダイ
ス４３の先端面には、ポンチ４１の凸部４１ａに対応し
た位置に、先端に向けて徐々に広がる円錐台状の凹部４
３ａが一体形成されている。
【００２２】この実施形態では、ダイス４３の凹部４３
ａの直径は、８ｍｍとされている。凹部４３ａの底面に
は、外周に沿って断面半円形状のリング状の環状凹部４
３ｂが形成されている。さらに、凹部４３ａの底面の中
央には、凹状の球面形状の中央凹部４３ｃが形成されて
いる。
ａの直径は、８ｍｍとされている。凹部４３ａの底面に
は、外周に沿って断面半円形状のリング状の環状凹部４
３ｂが形成されている。さらに、凹部４３ａの底面の中
央には、凹状の球面形状の中央凹部４３ｃが形成されて
いる。
【００２３】上述した金属板の接合装置を用いて、上述
した複合金属板が以下述べるようにして製造される（請
求項３に対応）。先ず、図２に示したように、ポンチ４
１とダイス４３との間に接合すべき金属板３１Ａ，３１
Ｂの接合部が位置するように配置される。次に、図３に
示すように、移動手段によりポンチ４１がダイス４３側
に移動され、ポンチ４１の凸部４１ａにより金属板３１
Ａ，３１Ｂの接合部がダイス４３の凹部４３ａの内側に
沿って突出され、突出部３３が形成される。
した複合金属板が以下述べるようにして製造される（請
求項３に対応）。先ず、図２に示したように、ポンチ４
１とダイス４３との間に接合すべき金属板３１Ａ，３１
Ｂの接合部が位置するように配置される。次に、図３に
示すように、移動手段によりポンチ４１がダイス４３側
に移動され、ポンチ４１の凸部４１ａにより金属板３１
Ａ，３１Ｂの接合部がダイス４３の凹部４３ａの内側に
沿って突出され、突出部３３が形成される。
【００２４】さらに、図４に示すように、ポンチ４１の
移動を続けると、金属板３１Ａ，３１Ｂの突出部３３が
ダイス４３の環状凹部４３ｂに充満され、突出部３３の
端面３３ａの外周に環状凸部３３ｂが形成される。これ
により、突出部３３の側面の外周が塑性流動し、金属板
３１Ａ，３１Ｂが造形接合される。
移動を続けると、金属板３１Ａ，３１Ｂの突出部３３が
ダイス４３の環状凹部４３ｂに充満され、突出部３３の
端面３３ａの外周に環状凸部３３ｂが形成される。これ
により、突出部３３の側面の外周が塑性流動し、金属板
３１Ａ，３１Ｂが造形接合される。
【００２５】これと同時に、突出部３３がダイス４３の
中央凹部４３ｃに充満され、突出部３３の端面３３ａの
中央に中央凸部３３ｃが形成される。これにより、ダイ
ス側金属板３１Ｂの突出部３３の端面３３ａの肉が、中
央凹部４３ｃに塑性流入し、ポンチ側金属板３１Ａとダ
イス側金属板３１Ｂの板厚がほぼ同一に形成される。
中央凹部４３ｃに充満され、突出部３３の端面３３ａの
中央に中央凸部３３ｃが形成される。これにより、ダイ
ス側金属板３１Ｂの突出部３３の端面３３ａの肉が、中
央凹部４３ｃに塑性流入し、ポンチ側金属板３１Ａとダ
イス側金属板３１Ｂの板厚がほぼ同一に形成される。
【００２６】そして、最後に、図５に示すように、ポン
チ４１をダイス４３から退避させ、金属板３１Ａ，３１
Ｂを取り出して接合作業が終了する。以上のように構成
された複合金属板では、金属板３１Ａ，３１Ｂの接合部
に形成される突出部３３により、金属板３１Ａ，３１Ｂ
を強固に接合することができる。
チ４１をダイス４３から退避させ、金属板３１Ａ，３１
Ｂを取り出して接合作業が終了する。以上のように構成
された複合金属板では、金属板３１Ａ，３１Ｂの接合部
に形成される突出部３３により、金属板３１Ａ，３１Ｂ
を強固に接合することができる。
【００２７】また、上述した金属板の接合方法では、金
属板３１Ａ，３１Ｂの突出部３３の端面３３ａの外周に
環状凸部３３ｂを形成すると共に、中央に中央凸部３３
ｃを形成し、ダイス側金属板３１Ｂを中央凸部３３ｃに
塑性流動するようにしたので、ダイス側金属板３１Ｂの
板厚を容易に調節することができ、ポンチ側金属板３１
Ａとダイス側金属板３１Ｂの板厚を確実に均一なものに
することができ、接合される金属板３１Ａ，３１Ｂの接
合強度を向上し、接合の信頼性を従来よりも大幅に向上
することができる。
属板３１Ａ，３１Ｂの突出部３３の端面３３ａの外周に
環状凸部３３ｂを形成すると共に、中央に中央凸部３３
ｃを形成し、ダイス側金属板３１Ｂを中央凸部３３ｃに
塑性流動するようにしたので、ダイス側金属板３１Ｂの
板厚を容易に調節することができ、ポンチ側金属板３１
Ａとダイス側金属板３１Ｂの板厚を確実に均一なものに
することができ、接合される金属板３１Ａ，３１Ｂの接
合強度を向上し、接合の信頼性を従来よりも大幅に向上
することができる。
【００２８】すなわち、次表は、この様にして形成され
た複合金属板と図８に示した従来の複合金属板の断面形
状を拡大投影機により測定した測定結果を示すものであ
る。
た複合金属板と図８に示した従来の複合金属板の断面形
状を拡大投影機により測定した測定結果を示すものであ
る。
【表１】 表において、インタロック深さは、ポンチ１３，４１側
のインタロック部２１ａ，３１ａとダイス１９，４３側
のインタロック部２１ｂ，３１ｂの接合深さを示してい
る。
のインタロック部２１ａ，３１ａとダイス１９，４３側
のインタロック部２１ｂ，３１ｂの接合深さを示してい
る。
【００２９】この表から、本発明の複合金属板では、従
来の複合金属板に比較して、突出部３３の底部における
ポンチ側金属板３１Ａの板厚ｔ３とダイス側金属板３１
Ｂの板厚ｔ４とが、概ね同一の板厚で形成されているこ
とが分かる。さらに、上述した金属板の接合装置では、
ダイス４３の凹部４３ａの底面の中央に中央凹部４３ｃ
を形成し、この中央凹部４３ｃに金属板３１Ａ，３１Ｂ
の突出部３３を充満させ、突出部３３の中央に中央凸部
３３ｃを形成するようにしたので、簡易な構造で容易，
確実に中央凸部３３ｃを形成することができる。
来の複合金属板に比較して、突出部３３の底部における
ポンチ側金属板３１Ａの板厚ｔ３とダイス側金属板３１
Ｂの板厚ｔ４とが、概ね同一の板厚で形成されているこ
とが分かる。さらに、上述した金属板の接合装置では、
ダイス４３の凹部４３ａの底面の中央に中央凹部４３ｃ
を形成し、この中央凹部４３ｃに金属板３１Ａ，３１Ｂ
の突出部３３を充満させ、突出部３３の中央に中央凸部
３３ｃを形成するようにしたので、簡易な構造で容易，
確実に中央凸部３３ｃを形成することができる。
【００３０】また、上述した金属板の接合装置では、横
断面円形形状のポンチ４１の凸部４１ａとダイス４３の
凹部４３ａにより円筒状の突出部３３を形成するように
したので、突出部３３の肉厚を均一に形成することがで
き、接合強度を確実に向上することができる。さらに、
上述した金属板の接合装置では、先端が凸状の球面形状
のポンチ４１により金属板３１Ａ，３１Ｂの接合部をダ
イス４３の凹部４３ａの内面に沿って緩やかに突出する
ようにしたので、接合部の塑性流動を容易に行うことが
でき、金属板３１Ａ，３１Ｂを確実に造形接合すること
ができる。
断面円形形状のポンチ４１の凸部４１ａとダイス４３の
凹部４３ａにより円筒状の突出部３３を形成するように
したので、突出部３３の肉厚を均一に形成することがで
き、接合強度を確実に向上することができる。さらに、
上述した金属板の接合装置では、先端が凸状の球面形状
のポンチ４１により金属板３１Ａ，３１Ｂの接合部をダ
イス４３の凹部４３ａの内面に沿って緩やかに突出する
ようにしたので、接合部の塑性流動を容易に行うことが
でき、金属板３１Ａ，３１Ｂを確実に造形接合すること
ができる。
【００３１】なお、上述した実施形態では、アルミニウ
ムからなる金属板３１Ａ，３１Ｂを用いた例について説
明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はなく、表面にろう材層が形成されるアルミニウムのク
ラッド材を用いても良く、また、亜鉛メッキ等の表面処
理が施された鉄板を用いても良い。図６は、熱交換器の
タンク５１とヘッダプレート５３との接合に本発明を適
用した例を示すもので、表面にろう材層が形成されるア
ルミニウムのクラッド材（請求項２に対応）からなるタ
ンク５１の袴部５１ａとヘッダプレート５３とが、上述
した金属板の接合方法により接合されている。
ムからなる金属板３１Ａ，３１Ｂを用いた例について説
明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はなく、表面にろう材層が形成されるアルミニウムのク
ラッド材を用いても良く、また、亜鉛メッキ等の表面処
理が施された鉄板を用いても良い。図６は、熱交換器の
タンク５１とヘッダプレート５３との接合に本発明を適
用した例を示すもので、表面にろう材層が形成されるア
ルミニウムのクラッド材（請求項２に対応）からなるタ
ンク５１の袴部５１ａとヘッダプレート５３とが、上述
した金属板の接合方法により接合されている。
【００３２】また、上述した実施形態では、ポンチ４１
の凸部４１ａの直径を５．８ｍｍ，ダイス４３の凹部４
３ａの直径を８ｍｍ，突出部３３の中央凸部３３ｃの体
積Ｖ３を１．７３７ｍｍ3に形成した例について説明し
たが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、接合する金属板の板厚，材質に応じて変化させるこ
とが望ましい。
の凸部４１ａの直径を５．８ｍｍ，ダイス４３の凹部４
３ａの直径を８ｍｍ，突出部３３の中央凸部３３ｃの体
積Ｖ３を１．７３７ｍｍ3に形成した例について説明し
たが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、接合する金属板の板厚，材質に応じて変化させるこ
とが望ましい。
【００３３】さらに、上述した実施形態では、２枚の金
属板３１Ａ，３１Ｂを接合した例について説明したが、
本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、ポ
ンチの凸部，ダイスの凹部，ダイスの中央凹部の形状を
調整することにより、３枚以上の金属板を接合すること
もできる。また、上述した実施形態では、アルミニウム
からなる金属板３１Ａ，３１Ｂを接合した例について説
明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はなく、アルミニウム合金からなる金属板を接合するこ
ともできる。
属板３１Ａ，３１Ｂを接合した例について説明したが、
本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、ポ
ンチの凸部，ダイスの凹部，ダイスの中央凹部の形状を
調整することにより、３枚以上の金属板を接合すること
もできる。また、上述した実施形態では、アルミニウム
からなる金属板３１Ａ，３１Ｂを接合した例について説
明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はなく、アルミニウム合金からなる金属板を接合するこ
ともできる。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の複合
金属板では、金属板の接合部に形成される突出部によ
り、金属板を強固に接合することができる。請求項２記
載の複合金属板では、表面にろう材層が形成されるアル
ミニウムのクラッド材の接合部に形成される突出部によ
り、クラッド材を強固に接合することができる。
金属板では、金属板の接合部に形成される突出部によ
り、金属板を強固に接合することができる。請求項２記
載の複合金属板では、表面にろう材層が形成されるアル
ミニウムのクラッド材の接合部に形成される突出部によ
り、クラッド材を強固に接合することができる。
【００３５】請求項３記載の金属板の接合方法では、金
属板の突出部の端面の外周に環状凸部を形成すると共
に、中央に中央凸部を形成し、ダイス側の金属板を中央
凸部に塑性流動するようにしたので、ダイス側の金属板
の板厚を容易に調節することができ、また、ダイス側と
ポンチ側の金属板の板厚を確実に均一なものにすること
ができるため、接合される金属板の接合強度を向上し、
接合の信頼性を従来よりも大幅に向上することができ
る。
属板の突出部の端面の外周に環状凸部を形成すると共
に、中央に中央凸部を形成し、ダイス側の金属板を中央
凸部に塑性流動するようにしたので、ダイス側の金属板
の板厚を容易に調節することができ、また、ダイス側と
ポンチ側の金属板の板厚を確実に均一なものにすること
ができるため、接合される金属板の接合強度を向上し、
接合の信頼性を従来よりも大幅に向上することができ
る。
【００３６】請求項４記載の金属板の接合装置では、ダ
イスの凹部の底面の中央に中央凹部を形成し、この中央
凹部に金属板の突出部を充満させ、突出部の中央に中央
凸部を形成するようにしたので、簡易な構造で容易，確
実に中央凸部を形成することができる。請求項５記載の
金属板の接合装置では、横断面円形形状のポンチの凸部
とダイスの凹部により円筒状の突出部を形成するように
したので、突出部の肉厚を均一に形成することができ、
接合強度を確実に向上することができる。
イスの凹部の底面の中央に中央凹部を形成し、この中央
凹部に金属板の突出部を充満させ、突出部の中央に中央
凸部を形成するようにしたので、簡易な構造で容易，確
実に中央凸部を形成することができる。請求項５記載の
金属板の接合装置では、横断面円形形状のポンチの凸部
とダイスの凹部により円筒状の突出部を形成するように
したので、突出部の肉厚を均一に形成することができ、
接合強度を確実に向上することができる。
【００３７】請求項６記載の金属板の接合装置では、先
端が凸状の球面形状のポンチにより金属板の接合部をダ
イスの凹部の内面に沿って緩やかに突出するようにした
ので、接合部の塑性流動を容易に行うことができ、金属
板を確実に造形接合することができる。
端が凸状の球面形状のポンチにより金属板の接合部をダ
イスの凹部の内面に沿って緩やかに突出するようにした
ので、接合部の塑性流動を容易に行うことができ、金属
板を確実に造形接合することができる。
【図１】本発明の複合金属板の一実施形態を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明の金属板の接合方法の一実施形態を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】図２に続く金属板の接合方法を示す説明図であ
る。
る。
【図４】図３に続く金属板の接合方法を示す説明図であ
る。
る。
【図５】図４に続く金属板の接合方法を示す説明図であ
る。
る。
【図６】本発明の複合金属板の他の実施形態を示す断面
図である。
図である。
【図７】従来の金属板の接合方法を示す説明図である。
【図８】従来の複合金属板を示す断面図である。
３１Ａ，３１Ｂ 金属板 ３３ 突出部 ３３ｂ 環状凸部 ３３ｃ 中央凸部 ４１ ポンチ ４１ａ 凸部 ４３ ダイス ４３ａ 凹部 ４３ｂ 環状凹部 ４３ｃ 中央凹部
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも２枚の金属板（３１Ａ，３１
Ｂ）を接合部において接合してなる複合金属板におい
て、 前記金属板（３１Ａ，３１Ｂ）を前記接合部の位置にお
いて突出させ、この突出部（３３）の端面の外周に環状
凸部（３３ｂ）を形成すると共に、中央に中央凸部（３
３ｂ）を形成してなることを特徴とする複合金属板。 - 【請求項２】 請求項１記載の複合金属板において、 前記金属板（３１Ａ，３１Ｂ）は、表面にろう材層が形
成されるアルミニウムのクラッド材からなることを特徴
とする複合金属板。 - 【請求項３】 先端に凸部（４１ａ）が形成されるポン
チ（４１）と、先端に前記ポンチ（４１）の前記凸部
（４１ａ）が挿入される凹部（４３ａ）が形成され、前
記凹部（４３ａ）の底面の外周に環状凹部（４３ｂ）が
形成されるダイス（４３）との間に、接合すべき金属板
（３１Ａ，３１Ｂ）の接合部を配置する配置工程と、 前記ポンチ（４１）と前記ダイス（４３）とを対向する
方向に相対移動し、前記金属板（３１Ａ，３１Ｂ）の前
記接合部を前記ポンチ（４１）の前記凸部（４１ａ）に
より前記ダイス（４３）の前記凹部（４３ａ）の内面に
沿って突出させ突出部（３３）を形成する絞り工程と、 前記ポンチ（４１）と前記ダイス（４３）とをさらに相
対移動し、前記金属板（３１Ａ，３１Ｂ）の前記突出部
（３３）を前記ダイス（４３）の前記環状凹部（４３
ｂ）および前記凹部（４３ａ）の底面の中央に形成され
る中央凹部（４３ｃ）に充満させ、前記金属板（３１
Ａ，３１Ｂ）を造形接合する接合工程と、 前記ポンチ（４１）と前記ダイス（４３）とを対向する
方向と反対方向に相対移動する退避工程と、 を有することを特徴とする金属板の接合方法。 - 【請求項４】 先端に凸部（４１ａ）が形成されるポン
チ（４１）と、先端に前記ポンチ（４１）の前記凸部
（４１ａ）が挿入される凹部（４３ａ）が形成され、前
記凹部（４３ａ）の底面の外周に環状凹部（４３ｂ）が
形成されるダイス（４３）とを備えた金属板の接合装置
において、 前記ダイス（４３）の前記凹部（４３ａ）の底面の中央
に中央凹部（４３ｃ）を形成してなることを特徴とする
金属板の接合装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の金属板の接合装置におい
て、 前記ポンチ（４１）の前記凸部（４１ａ）と前記ダイス
（４３）の前記凹部（４３ａ）は、横断面円形形状をし
ていることを特徴とする金属板の接合装置。 - 【請求項６】 請求項４または請求項５記載の金属板の
接合装置において、 前記ポンチ（４１）の前記凸部（４１ａ）の先端面は、
凸状の球面形状をしていることを特徴とする金属板の接
合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04481796A JP3583541B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 複合金属板および金属板の接合方法とその接合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04481796A JP3583541B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 複合金属板および金属板の接合方法とその接合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236105A true JPH09236105A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3583541B2 JP3583541B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=12702001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04481796A Expired - Fee Related JP3583541B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 複合金属板および金属板の接合方法とその接合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3583541B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001321856A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-20 | Sekisui Chem Co Ltd | 構造部材接合方法及び接合装置 |
| CN103302192A (zh) * | 2012-03-07 | 2013-09-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | 铆接装置 |
| JP2018051627A (ja) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | トルンプ ヴェルクツォイクマシーネ ゲーエムベーハー＋シーオー．ケージー | 工作物の製造方法、および本方法を実施するための穴開け処理ツール |
| JP2020151721A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社三五 | 板状部材のメカニカルクリンチ装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5889547B2 (ja) * | 2011-05-18 | 2016-03-22 | 矢崎総業株式会社 | 金属接合体 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP04481796A patent/JP3583541B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2001321856A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-20 | Sekisui Chem Co Ltd | 構造部材接合方法及び接合装置 |
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| JP2018051627A (ja) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | トルンプ ヴェルクツォイクマシーネ ゲーエムベーハー＋シーオー．ケージー | 工作物の製造方法、および本方法を実施するための穴開け処理ツール |
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|---|---|
| JP3583541B2 (ja) | 2004-11-04 |
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