JPH11189174A - 板金部品 - Google Patents

板金部品

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JPH11189174A
JPH11189174A JP9367157A JP36715797A JPH11189174A JP H11189174 A JPH11189174 A JP H11189174A JP 9367157 A JP9367157 A JP 9367157A JP 36715797 A JP36715797 A JP 36715797A JP H11189174 A JPH11189174 A JP H11189174A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は外観検査のみで精度よく溶接部の品
質確認を行なう事の出来るサイドフレーム１０等の板金
部品を提供する事。 【解決手段】 本発明は２枚の金属板１、２の一端を突
き合せ溶接又は層状に重ね合わせ溶接をして一体の金属
板とし、該一体の金属板をプレス成形により目的形状に
形成する板金部品に適用するもので、前記２つの金属板
の少なくとも溶接部位３にかかる部位に、溶接ラインと
直交する方向の伸びが他の溶接部位３より部分的に高く
なる膨出部位４を設け、前記膨出部位４の表面に、割れ
等が生じているか否かを目視検査する事で、容易に溶接
品質を確認することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の金属板の一
端を突き合せ溶接又は層状に重ね合わせ溶接をして一体
の金属板とし、該一体の金属板をプレス成形により目的
形状に形成する板金部品係り、特に例えば自動車におけ
るフレームやクロスメンバのように溶接不良が安全性に
重要な問題を発生させる板金部品の溶接品質を容易に確
認し得る板金部品構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車のサイドフレームにおい
ては、正面衝突時における変形により衝撃を吸収しやす
くする為に、板厚が薄く設定され低強度となっている前
フレーム用金属板と、該前フレーム用金属板に比較して
板厚が厚く設定され高強度となっている後フレーム用金
属板とをレーザ溶接等による突き合せ溶接又はマッシュ
シーム溶接等により層状に重ね合わせ溶接をして一体の
金属板とし、該一体の金属板をプレス成形により目的の
サイドフレーム形状に形成している。
【０００３】ここでマッシュシーム溶接は図３に示すよ
うに、加圧と給電が１対の円板電極２１、２２によって
なされ、その重ね合わせ部が前記円板電極幅より小に設
定し、重ね合わせ部全体が溶接されるものをいい、より
具体的には前記一対の金属板からなる被溶接材１、２を
重ね合わせておき、該重ね合わせ部を一対の円板電極２
１、２２で加圧し、溶接変圧器２３等より得られる溶接
電流を前記一の円板電極２１に印加しながら円板電極の
回転に合わせて被溶接材１，２を連続的に加熱溶融して
前記重ね合わせ部を溶接するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて前記のようなサイ
ドフレームは、サスペンション、エンジン、トランスミ
ッション等の重要保安部品や特別保証部品が取り付けら
れているために、該フレームの溶接不良は車両の重大不
具合となる可能性が大きい。この為、前記サイドフレー
ムのマッシュシーム溶接部の溶接品質は全数チェックが
望ましく、この為プレス加工後若しくは完成車の段階で
の検査が検討されている。
【０００５】しかしながら精度よい検査を行なうために
は、外観検査のみでは不十分で溶接部を切断しマクロ試
験で拡大しないと判定できず、かかる方法では全数チェ
ックは不可能である。更に完成車の段階では塗装され、
且つ他の部品も装着されており目視による外観検査では
全く品質確認が出来ない。
【０００６】本発明はかかる課題に鑑み、外観検査のみ
で精度よく溶接部の品質確認を行なう事の出来るサイド
フレーム等の板金部品を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は２枚の金属板
１、２の一端を突き合せ溶接又は層状に重ね合わせ溶接
をして一体の金属板とし、該一体の金属板をプレス成形
により目的形状に形成する板金部品に適用するものであ
る。従って本発明が適用される板金部品は、二枚の金属
板１、２（図１参照）を溶接後プレス成形を行なうもの
であれば、自動車用サイドフレーム１０その他の自動車
用部品に限定されるものではない。又、溶接手段は２枚
の金属板１、２の一端を突き合せ溶接又は層状に重ね合
わせ溶接するものであれば、マッシュシーム溶接やレー
ザ溶接のみに限定されず、他の溶接手段も含む。
【０００８】そして本発明は、前記２つの金属板１、２
の少なくとも溶接部位３にかかる部位に、溶接ラインと
交差する方向、より具体的には溶接ラインと直交する方
向の伸びが他の溶接部位３より部分的に高くなる膨出部
位４を設けたことを特徴とする。この場合前記膨出部位
４の形成は、プレス加工と同時に行なってもよく、又プ
レス加工後の整形工程等で行なってもよい。
【０００９】そして前記膨出部位４は、溶接強度以下の
伸びで、例えば半球状、Ｕ字状、多角錐状等の形状に金
属板１、２表面より膨出させた膨出部位４であるのが好
ましい。そして前記膨出部位４は、前記溶接部位３周囲
を押えた状態で、膨出部上側が逃げ部１４若しくは自由
空間下で、膨出部位４底側より押圧する押し型（例えば
下プレス型）のみの塑性変形により形成されるのがよ
い。
【００１０】かかる発明によれば、前記膨出部位４が、
材料の張り出し成形性評価試験に実用的に用いるエリク
セン試験と同様な効果を得る事が出来、前記膨出部位４
の表面に、割れ等が生じているか否かを目視若しくは拡
大鏡等で視認する事で、容易に溶接品質を確認すること
が出来る。エリクセン試験法は「ＪＩＳ Ｚ２２４７
及び ＩＳＯ Ｒ１４９ １９６０Modified Cupping Te
st」等に規定されているプレス成形等の一枚の板材の張
り出し成形性試験に用いられており、これを溶接の品質
確認に用いるのが本発明の知見である。
【００１１】エリクセン試験について更に詳細に説明す
れば、該試験は金属板の成形性を調べる実用的な試験方
法として広く用いられており、試験材は厚さ０．１〜２
ｍｍの範囲の一枚の板材で、９０×９０ｍｍの試験板の
周りを押え板で押え固定する。この固定は剛的固定では
なく板厚に応じて小さい隙間を設けておく。そして直径
２０ｍｍの球状ポンチで押込んで張り出し加工を行な
う。押込みが進み、前記試験板にクラックや割れが生じ
たときのポンチ押込み深さをエリクセン値とし、成形性
の評価を行なうものである。
【００１２】本発明は前記エリクセン試験を逆転発想的
に利用したものである。即ち前記公知のエリクセン試験
は試験板にクラックや割れが生じるまでのポンチ押込み
深さを求めるものであるが、本発明は逆に前記膨出部位
４の高さＨ（高伸び部伸張量）を、品質保証できる正常
な溶接ではクラックや割れが生ぜずに、品質保証できな
い非正常な溶接（溶接不良）の場合にクラックや割れが
生じるように設定する。 これにより前記膨出部位４の
表面に、割れ等が生じているか否かを目視若しくは拡大
鏡等で視認する事で、容易に溶接品質を確認することが
出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。以下本発明の実施形態たるサイドフレ
ーム１０の加工手順を図１及び図２に基づいて詳細に説
明する。
【００１４】図２は前記サイドフレーム１０の加工手順
を示す。例えば前フレーム用鋼板１として板厚１．４ｍ
ｍの鋼板を、又後フレーム用鋼板２として板厚２．３ｍ
ｍの鋼板を用いる。そして前記後フレーム用鋼板２は前
もって所定の形状に切断された後、ａ．に示すように前
記鋼板１、２の側端同士を層状に重ね合わせて該重ね合
わせ部を一対の円板電極２１、２２で加圧しながら溶接
電流を前記一の円板電極２１に印加しながら円板電極２
１、２２の回転に合わせて連続的に加熱溶融して前記重
ね合わせ部のシーム溶接する。
【００１５】該シーム溶接により厚さの異なる鋼板１、
２同士が一体化され、溶接部が形成される。次にｂ．に
示すように該一体の鋼板１、２を、成形凹部を有するプ
レス上型１１と成形凸部を有するプレス下型１２を用い
てプレス成形により目的形状のサイドフレーム１０を形
成する。そして該サイドフレーム１０はｃ．に示すよう
に所定のアッセンブリされ、車両の組立ラインを経て所
定の車が完成される。
【００１６】そして前記ｂ．のプレス工程に用いるプレ
ス下型１２は、前記２つの鋼板１、２の重ね合わせた少
なくとも溶接部位３にかかる部位に略半球状のポンチ突
起１３を、又前記プレス上型１１には、前記プレス下型
１２に設けたポンチ突起１３と対応する位置に、略円筒
凹部状の逃げ部１４が凹設されている。
【００１７】かかる構成によれば、前記プレス上型１１
とプレス下型１２を用いてプレス加工を行なう事によ
り、前記両プレス型１１，１２により溶接部位３周囲を
押えてた状態で、プレス上型１１の逃げ部１４により形
成される上側自由空間下で、膨出部位４底側より前記ポ
ンチ突起１３が溶接部位３下側を押圧し該突起による塑
性変形により略半球状の膨出部位４が形成される。
【００１８】図１は、かかる加工手順に基づいて形成さ
れたサイドフレーム１０で、２つの鋼板の少なくとも溶
接部位３にかかる部位に、略半球状の膨出部位４が形成
されている。そして前記膨出部位４は、Ａ−Ａ拡大図に
示すように、直径略２０ｍｍ前後のの半球状に形成さ
れ、その膨出部位４の高さＨ（高伸び部伸張量）を、品
質保証できる正常な溶接ではクラックや割れが生ぜず
に、品質保証できない非正常な溶接（溶接不良）の場合
にクラックや割れが生じるように設定する。
【００１９】かかる実施形態によれば、前記プレス加工
が終了した段階で、前記膨出部位４若しくはその周囲を
目視検査をする事により、亀裂や割れ等が生じていた場
合に直ちに溶接不良と判断でき、該サイドフレーム１０
をアッセンブリする前に、単品の加工終了段階での全数
チェックが可能となる。又、前記膨出部位４の亀裂や割
れは完成車段階でも外観目視検査でチェック出来るため
に、確実な品質保証が可能となる。
【００２０】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、外観
検査のみで精度よく溶接部の品質確認を行なう事の出来
る為に、重要保安部品や特別保証部品を取り付ける車両
フレーム部材等においても、外観検査のみで精度よい溶
接部の判定が可能であり、この結果全数チェックや生産
工程途中または完成車の段階での外観検査による品質確
認が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の加工手順に基づいて形成されたサイドフ
レームを示す斜視図とそのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の実施形態たるサイドフレームの加工手
順を示す。
【図３】マッシュシーム溶接方法の概略図である。
【符号の説明】
１、２ 金属板（鋼板） ４ 膨出部位 ３ 溶接部位 １０ サイドフレーム １１ プレス上型 １２ プレス下型 １３ ポンチ突起 １４ 逃げ部 １５ 重ね合わせ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 雅之 岡山県岡山市西大寺浜910番地 西大寺産 業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２枚の金属板の一端を互いに線状に溶接
    して一体の金属板とし、該金属板をプレス成形して形成
    される板金部品において、該板金部品の溶接部位に前記
    プレス成形時に変形して形成され該溶接部位の接合状態
    が検査可能な膨出部位を設けたことを特徴とする板金部
    品。
  2. 【請求項２】 前記溶接部位は突合せ溶接もしくは重ね
    合わせ溶接によって形成されることを特徴とする請求項
    １記載の板金部品。
  3. 【請求項３】 前記膨出部位は、プレス型により、該膨
    出部位の凹側から押圧する押し型により塑性変形して形
    成されることを特徴とする請求項１ないし請求項２記載
    の板金部品。
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