JPS62148038A - Joining device for metallic sheet - Google Patents
Joining device for metallic sheetInfo
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- JPS62148038A JPS62148038A JP29098585A JP29098585A JPS62148038A JP S62148038 A JPS62148038 A JP S62148038A JP 29098585 A JP29098585 A JP 29098585A JP 29098585 A JP29098585 A JP 29098585A JP S62148038 A JPS62148038 A JP S62148038A
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- punch
- die hole
- pressure receiving
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
主業上皇且■光立
本発明は金属薄板の接合装置に関するものであり、更に
詳しくは2枚以上の金属薄板の積層体をすえ込み加工に
よって一体構造に接合するための構造の簡易性に優れた
すえ込み加工装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a joining device for thin metal plates, and more specifically, for joining a laminate of two or more thin metal plates into an integral structure by swaging. The present invention relates to a swaging processing device that has an excellent simple structure.
従来互伎血
積層された2枚以上の金属薄板の接合手段としてリベッ
ト締めやボルト・ナツトによる締着、あるいは溶接や接
着等の方法が採用されている。しかしながら、リベット
締めやボルト・ナツトによる締着では金属薄板にリベッ
トやボルトの挿通孔を穿設しなければならないため、接
合部分の機械的強度が低下し、また溶接や接着では材質
上の制約や特殊な設備を必要とする等の問題があった。Conventionally, methods such as riveting, fastening with bolts and nuts, welding, and gluing have been adopted as means for joining two or more thin metal plates stacked one on top of the other. However, when tightening with rivets or bolts and nuts, holes must be drilled into the thin metal plate for the rivets or bolts, which reduces the mechanical strength of the joint, and when welding or gluing, there are limitations due to the material. There were problems such as the need for special equipment.
これに対し、例えば特公昭42−14680号公報およ
び特公昭41−5589号公報には、2枚の金属薄板の
接合に際し、各金属薄板にキャップ状突起部を形成し、
これらの突起部を互いに嵌め合わせ、嵌め合わされた側
突起部の自由端部を半径方向に拡開させることによって
漏れ防止性に優れた結合構造を形成することが記載され
ている。この方法では、金Ha坂にキャンプ状の突起部
を形成する工程と、該突起部同士を嵌め合わせた上で側
突起部の自由端部を半径方向に拡開させる工程とを別個
に設けなければならず、設備コストおよび稼働コストが
高騰すると言う問題が発生ずる。On the other hand, for example, in Japanese Patent Publication No. 42-14680 and Japanese Patent Publication No. 41-5589, a cap-like protrusion is formed on each thin metal plate when joining two thin metal plates,
It is described that these protrusions are fitted into each other and the free ends of the fitted side protrusions are expanded in the radial direction to form a coupling structure with excellent leak-proof properties. In this method, the process of forming a camp-shaped protrusion on the golden slope and the process of fitting the protrusions together and expanding the free ends of the side protrusions in the radial direction must be performed separately. In addition, the problem arises that equipment costs and operating costs rise.
上記の如き在来技術に認められた問題点の解決手段とし
て、例えば、特開昭56−114536号公報には、ポ
ンチと、該ポンチの侵入方向に向かって漸次拡径するダ
イス孔を備えたダイスと、該ダイスの軸心部に嵌装され
た状態で前記ポンチに対し受圧部材として機能する可動
型のすえ込み台とからなる板材の接合装置が提案されて
いる。As a solution to the problems recognized in the conventional technology as described above, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 114536/1983 discloses a method that includes a punch and a die hole whose diameter gradually increases in the direction of entry of the punch. A plate joining device has been proposed that includes a die and a movable swaging table that is fitted onto the axis of the die and functions as a pressure-receiving member for the punch.
■がi′′シよ゛と る口
上記特開昭56−114536号公報に記載された金属
薄板の接合装置は、リベット締めやボルト締め、あるい
は溶接等の接合手段に代わる生産性の高い接合手段を提
供するものではあるが、反面幾つかの実用上の問題点を
内在せしめている、即ち、接合すべき金属薄板の厚みと
材質、殊に塑性変形能に応じてダイス孔の拡径部の寸法
と形状を変化させなければならず、また、ダイス孔の寸
法に変更があった場合には可動型すえ込み台の移動スト
ロークも調節しなければならない。このような理由によ
り、接合装置の全体構造が著しく複雑化し、生産性の同
上に関しても予期した効果を発揮することができない。The metal thin plate joining apparatus described in the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-114536 is a highly productive joining method that replaces joining methods such as riveting, bolting, or welding. However, on the other hand, there are some practical problems inherent in the method. The dimensions and shape of the die hole must be changed, and the travel stroke of the movable swaging table must also be adjusted if the dimensions of the die hole are changed. For these reasons, the overall structure of the bonding device becomes extremely complicated, and the expected effects in terms of productivity cannot be achieved.
本発明の主要な目的は、在来の金属薄板接合装置に認め
られた上記の如き問題点を解決することのできる新規な
構造的特徴を備えた金属薄板の接合装置を提供すること
にある。A main object of the present invention is to provide a metal sheet joining apparatus having novel structural features that can solve the above-mentioned problems found in conventional metal sheet joining apparatuses.
+1 占 1′ るための
斯かる目的に鑑みて本発明は、宙ね合わせた2枚以上の
金属薄板(la) (lb)−・にダイス孔(2)内
への押込み力を作用させるポンチ(3)と、該ポンチと
共働して前記ダイス孔(2)内へ押込まれた金属薄板(
la) (lb)−にすえ込み変形を生起させるダイ
ス本体(4)と、該ダイス本体と一体構造を為し、前記
ダイス孔(2)の下端に一定の高さの静止受圧面(5)
を形成する軸状受圧部材(6)とからなり、複数個の可
動ダイス片(4a) (4b)・−をコイルスプリン
グ(7)によって一体構造に締着することによって構成
された前記ダイス本体(4)には、その下端部に設けら
れたヒンジピン(9)を揺動中心として上開きのダイス
孔拡径機構を設けられている金属薄板の接合装置を要旨
とするものである。+1 In view of the above-mentioned purpose, the present invention provides a punch that applies a pushing force into the die hole (2) on two or more thin metal plates (la) (lb) -- which are suspended together. (3), and a thin metal plate (
la) A die body (4) that causes swaging deformation in (lb)-, and a stationary pressure receiving surface (5) that is integrally structured with the die body and has a constant height at the lower end of the die hole (2).
The die body (6) is constructed by fastening a plurality of movable die pieces (4a), (4b), etc. into an integral structure with a coil spring (7). The gist of item 4) is a thin metal plate welding device that is provided with a die hole diameter expanding mechanism that opens upward with a hinge pin (9) provided at its lower end as a pivot center.
止朋
2枚以上の金属薄板(la) (lb)は重ね合わさ
れた状態でポンチ(3)によって加圧され、ダイス本体
(4)の上端部に形成されたダイス孔(2)内へ押込ま
れる。ダイス孔(2)内へ押込まれた金属薄板(la)
(lb)の突出部(8)下面は、ポンチ(3)の下
降ストロークの終期に、軸状受圧部材(6)の上端に形
成された静止受圧面(5)に押し付けられて静止する。Two or more thin metal plates (LA) (LB) are pressed together with a punch (3) and pushed into the die hole (2) formed at the upper end of the die body (4). It will be done. Thin metal plate (la) pushed into the die hole (2)
At the end of the downward stroke of the punch (3), the lower surface of the protruding portion (8) of (lb) is pressed against the stationary pressure receiving surface (5) formed at the upper end of the shaft-shaped pressure receiving member (6) and comes to rest.
この状態で前記突出部はポンチ(3)の付加的な下降ス
トロークによって積層厚みを減少させ乍らコイルスプリ
ング(7)の締付力に抗してダイス孔(2)の半径方向
に膨出する。この結果、金属薄板(la) (lb)
の突出部(8)は一体構造を為してすえ込まれ、金属i
坂(la> (lb)同士が強固に接合される。In this state, the protruding portion expands in the radial direction of the die hole (2) against the tightening force of the coil spring (7) while reducing the laminated thickness by the additional downward stroke of the punch (3). . As a result, the metal sheet (la) (lb)
The protruding part (8) is swaged into an integral structure, and the metal i
The slopes (la> (lb) are firmly joined together.
実見■
第1図Aは本発明に係る金属薄板の接合装置の一部分を
断面にした正面図であり、第1図Bはその平面図である
。第2図乃至第5図は本発明装置の作動状態の説明図で
ある。Actual View 2 FIG. 1A is a partially sectional front view of a thin metal plate joining apparatus according to the present invention, and FIG. 1B is a plan view thereof. 2 to 5 are explanatory views of the operating state of the device of the present invention.
これらの図面に見られるように、本発明装置は、直径d
=2 (tt +t2 )(+/−20%)を有するポ
ンチ(3)と、1)=a + 0.8 (tt+t2)
なるダイス孔直径(但し、tlおよびt2は接合すべき
金属薄板の厚み)を有する複数個の可動ダイス片(4a
) (4b)−・−からなるダイス本体(4)と、前
記ダイス孔(2)の下端に静止受圧面(5)を形成する
軸状受圧部材(6)とによって構成されている。ポンチ
(3)は、金属薄板(la) (lb)間の接合強度
を調整可能とするため、ストロークの調整可能な図示し
ないラム装置に接合されている。前記可動ダイス片(4
a) (4b)−をコイルスプリング(7)によって
締着してなる前記ダイス本体(4)の下端部は、ヒンジ
ピン(9)を揺動中心として上方に開くダイス孔拡径機
構が形成されている。該ダイス本体(4)を構成する個
々の可動ダイス片(4a) (4b)の下端部には、
ダイス孔(2)の拡径に際し、可動ダイス片(4a)
(4b)−・同士が干渉しないように切欠き(10)
が設けられている。以下、第2図乃至第5図に基づき本
発明装置の作動状態を説明する。先ず第2図に示すよう
に、接合される2枚の金属薄板、例えば冷間圧延鋼板(
la) (lb)は、重・ね合わせ状態でポンチ(3
)によって加圧され、ダイス本体(4)の上端面に押付
けられる。この押込み動作の初期に於いては、可動ダイ
ス片(4a)(4b)−−−・は拡径方向に変位せず、
従ってダイス孔(2)の直径りも変化しない、ポンチ(
3)の押込みストロークが更に増大すると、金属薄板(
la) (lb)の受圧部位はポンチ(3)の加圧方
向に膨出し、第3図に見られるように有底円筒状の突出
部(8)を形成しながら前記ダイス本体(4)の上端部
に形成されたダイス孔(2)内へ押込まれる。この後、
前記有底円筒状の突出部(8)の下面は、第4図に見ら
れるようにポンチ(3)の下降ストロークの終期に、軸
状受圧部材(6)の上端に形成された静止受圧面(5)
に押し付けられて静止する。この状態で突出部(8)は
、ポンチ(3)の付加的な下降によって積層厚み(1,
+12)をt3迄減少させ乍ら、コイルスプリング(7
)の締付力に抗してダイス孔(2)の半径方向に膨出す
る。この結果、金属薄板(la) (lb)の突出部
(8)が一体構造を為してすえ込まれ、2枚の金属薄板
(la) (lb)は強固に接合される。As can be seen in these figures, the device according to the invention has a diameter d
Punch (3) with = 2 (tt + t2 ) (+/-20%) and 1) = a + 0.8 (tt + t2)
A plurality of movable die pieces (4a
) (4b) It is constituted by a die main body (4) consisting of --, and a shaft-shaped pressure receiving member (6) forming a stationary pressure receiving surface (5) at the lower end of the die hole (2). The punch (3) is connected to a ram device (not shown) whose stroke can be adjusted in order to adjust the bonding strength between the thin metal plates (la) and (lb). The movable die piece (4
a) The lower end of the die body (4), which is formed by tightening (4b)- with a coil spring (7), is formed with a die hole diameter expanding mechanism that opens upward about the hinge pin (9). There is. At the lower end of each movable die piece (4a) (4b) constituting the die body (4),
When expanding the diameter of the die hole (2), the movable die piece (4a)
(4b) - Notch (10) so that they do not interfere with each other
is provided. Hereinafter, the operating state of the device of the present invention will be explained based on FIGS. 2 to 5. First, as shown in Fig. 2, two thin metal plates, such as cold rolled steel plates (
la) (lb) is a punch (3
) and is pressed against the upper end surface of the die body (4). At the beginning of this pushing operation, the movable die pieces (4a) (4b)---- are not displaced in the radial expansion direction,
Therefore, the diameter of the die hole (2) does not change, and the punch (
When the pushing stroke of 3) increases further, the thin metal plate (
la) The pressure-receiving part (lb) bulges in the direction of pressure applied by the punch (3), forming a bottomed cylindrical protrusion (8) as shown in FIG. It is pushed into the die hole (2) formed in the upper end. After this,
The lower surface of the bottomed cylindrical protrusion (8) forms a stationary pressure receiving surface formed at the upper end of the shaft-shaped pressure receiving member (6) at the end of the downward stroke of the punch (3), as shown in FIG. (5)
It is pressed to a standstill. In this state, the protrusion (8) is further lowered by the punch (3) to increase the lamination thickness (1,
+12) to t3, while coil spring (7
) against the clamping force of the die hole (2). As a result, the protruding portions (8) of the metal thin plates (la) (lb) are swaged into an integral structure, and the two metal thin plates (la) (lb) are firmly joined.
上記接合動作の終期に於いては、ダイス本体(4)を構
成している個々の可動ダイス片(4a)(4b)−−−
−は、第4図に見られるように突出部(8)の半径方向
に沿う膨出に伴って、前記ヒンジピン(9)を揺動中心
として上開き状態で半径方向に開き突出部(8)の圧潰
を助長する。この後、第5図に示すようにポンチ(3)
を原位置に復帰させ、接合された上記金属薄板(la)
(lb)の突出部(8)を、拡径したダイス孔(2
)内から抜き出すことによって2枚の金属薄板(la)
(lb)の接合動作が終了する。At the final stage of the joining operation, the individual movable die pieces (4a) (4b) constituting the die body (4)---
- As seen in FIG. 4, as the protrusion (8) bulges in the radial direction, the protrusion (8) opens radially in an upwardly opened state with the hinge pin (9) as a pivot center. promotes crushing. After this, punch (3) as shown in Figure 5.
returned to its original position, and the above-mentioned thin metal plate (la) was joined.
The protrusion (8) of (lb) is expanded in diameter from the die hole (2).
) by pulling out two thin metal plates (la)
The joining operation of (lb) is completed.
突出部(8)が抜は出した後のダイス本体(4)は、コ
イルスプリング(7)の弾性復元力によって前記ヒンジ
ピン(9)を揺動中心として縮径して原形状に復元し、
次の接合動作に対する準備状態に入る。After the protrusion (8) has been extracted, the die body (4) returns to its original shape by reducing its diameter around the hinge pin (9) by the elastic restoring force of the coil spring (7), and
Enters the preparation state for the next joining operation.
〕ユ■四来
以上の説明から理解されるように、本発明装置を使用す
ることによって、これ迄リベット締めやボルト締め、あ
るいは溶着や接着以外に適当な接合手段が見出されてお
らなかった金属薄板をすえ込み成形によって一体構造に
接合することができる。本発明によれば、金属薄板にリ
ベット孔やボルト孔等を穿設する必要がないから、接合
部分の機械的強度が大幅に向上する。[Y] Four As can be understood from the above explanation, by using the device of the present invention, no suitable joining method other than riveting, bolting, welding, or adhesion has been found until now. Sheet metal sheets can be joined into a monolithic structure by swaging. According to the present invention, since there is no need to drill rivet holes, bolt holes, etc. in the thin metal plates, the mechanical strength of the joint portion is significantly improved.
また、ポンチを駆動するラム装置のストロークならびに
コイルスプリングのバネ定数を調整し突出部の底面の圧
潰厚みを変化させることによって2枚の金属薄板間の接
合強度を自由に調整することができるから、完全な一体
接合状態から金属薄板間に突出部を中心とする相互回転
を許容する比較的強やかな接合状態に至る広範囲な接合
条件を選択することができる。本発明装置は、また、そ
の全体構造が極めて簡易であるから、前記リベット孔や
ボルト孔の穿設を必要としない接合工程数の減少と相俟
って、生産性の向上に対しても在来装置の水準を大幅に
上進る効果を発揮することができる。In addition, by adjusting the stroke of the ram device that drives the punch and the spring constant of the coil spring and changing the crushing thickness of the bottom of the protrusion, it is possible to freely adjust the bonding strength between the two thin metal plates. A wide range of bonding conditions can be selected from a completely integrally bonded condition to a relatively strong bonded condition that allows mutual rotation between the thin metal plates about the protrusion. Furthermore, since the device of the present invention has an extremely simple overall structure, the number of joining processes that do not require the drilling of rivet holes or bolt holes is reduced, and this also contributes to improved productivity. It is possible to achieve an effect that is significantly higher than the level of conventional equipment.
第1図Aは本発明に係る金属薄板の接合装置の一部分を
断面にした正面図であり、第1図Bはその平面図である
。第2図乃至第5図は本発明装置の作動状態の説明図で
ある。
(la) (lb) −−−・金属薄板、(2)−一
−ダイス孔、 (3) −・ポンチ、(4)−・・ダ
イス本体、(5) −静止受圧面、(6’) −軸状受
圧部材、
(7) −コイルスプリング、
(8) −・突出部、 (9)・−ヒンジビン、(
10) −切欠き。FIG. 1A is a partially sectional front view of a metal sheet joining apparatus according to the present invention, and FIG. 1B is a plan view thereof. 2 to 5 are explanatory views of the operating state of the device of the present invention. (la) (lb) --- Thin metal plate, (2)--Dice hole, (3)--Punch, (4)--Die body, (5)-Static pressure receiving surface, (6') - Shaft-shaped pressure receiving member, (7) - Coil spring, (8) - Protrusion, (9) - Hinge bin, (
10) - Notch.
Claims (1)
の押込み力を作用させるポンチと、該ポンチと共働して
前記ダイス孔内に押込まれた金属薄板にすえ込み変形を
生起させるダイス本体と、該ダイス本体と一体構造を為
し前記ダイス孔の下端に一定の高さの静止受圧面を形成
する軸状受圧部材とからなり、複数個の可動ダイス片を
コイルスプリングによって締着することによって構成さ
れた前記ダイス本体には、その下端部に設けられたヒン
ジピンを揺動中心として上開きのダイス孔拡径機構を設
けられていることを特徴とする金属薄板の接合装置。(1) A punch that applies pushing force into the die hole on two or more stacked metal thin plates, and a punch that works together with the punch to cause swaging deformation in the metal thin plate pushed into the die hole. Consists of a die body and a shaft-shaped pressure receiving member that is integrally constructed with the die body and forms a stationary pressure receiving surface of a constant height at the lower end of the die hole, and a plurality of movable die pieces are fastened by coil springs. 2. A joining apparatus for joining thin metal sheets, wherein the die body is provided with a die hole diameter expanding mechanism that opens upward with a hinge pin provided at a lower end thereof as a pivot center.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29098585A JPS62148038A (en) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | Joining device for metallic sheet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29098585A JPS62148038A (en) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | Joining device for metallic sheet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62148038A true JPS62148038A (en) | 1987-07-02 |
Family
ID=17762968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29098585A Pending JPS62148038A (en) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | Joining device for metallic sheet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62148038A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62244533A (en) * | 1986-04-17 | 1987-10-24 | ビイ・テイ・エム コ−ポレ−シヨン | Coupler for metallic thin plate |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP29098585A patent/JPS62148038A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62244533A (en) * | 1986-04-17 | 1987-10-24 | ビイ・テイ・エム コ−ポレ−シヨン | Coupler for metallic thin plate |
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