KR100535039B1

KR100535039B1 - Welding method for mounting bolt of fuel tank of automobile

Info

Publication number: KR100535039B1
Application number: KR10-1999-0053318A
Authority: KR
Inventors: 박현수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-11-27
Filing date: 1999-11-27
Publication date: 2005-12-07
Also published as: KR20010048589A

Abstract

본 발명은 자동차 연료탱크용 체결볼트의 용접방법에 관한 것으로, 볼트상에 반원형상의 돌기부를 형성하여 연료탱크의 브라켓 상에 융착고정하는 과정과, 고정암과 가동암 사이에 볼트가 끼워진 브라켓을 놓고 500∼600㎏f/㎠의 가압력으로 35∼45초간 가압하는 과정과, 이렇게 가압이 이루어지는 동안에 14000∼17000A의 전류를 4∼8초 동안 통전시켜 5∼15초 동안 유지하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 함으로써, 적절한 크기의 비드(bead)가 형성되게 하여 용접후 취약부분을 현저하게 줄일 수 있는 자동차 연료탱크용 체결볼트의 용접방법을 제공하는데 있다.The present invention relates to a welding method for fastening bolts for fuel tanks for automobiles, comprising: forming a semi-circular protrusion on a bolt to fusion-fix the bracket on a fuel tank; and placing a bracket with a bolt between the fixed arm and the movable arm. Pressurizing at a pressure of 500 to 600 kgf / cm 2 for 35 to 45 seconds, and energizing 14000 to 17000 A for 4 to 8 seconds to maintain 5 to 15 seconds during pressurization. The present invention provides a welding method for a fastening bolt for a fuel tank for a vehicle in which beads of an appropriate size are formed to significantly reduce a weak part after welding.

Description

Welding method for mounting bolt of fuel tank of automobile}

본 발명은 자동차 연료탱크용 체결볼트의 용접방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체결볼트의 돌기부를 반원 형태로 제작하여 최적의 조건에서 용접이 이루어지게 함으로써, 적절한 크기의 비드(bead)가 형성되게 하여 용접후 취약부분을 현저하게 줄일 수 있는 자동차 연료탱크용 체결볼트의 용접방법에 관한 것이다.The present invention relates to a welding method for fastening bolts for automobile fuel tanks, and more particularly, by making the protrusions of the fastening bolts in a semicircular shape to perform welding under optimum conditions, such that beads of an appropriate size are formed. The present invention relates to a welding method for fastening bolts for automobile fuel tanks, which can significantly reduce a weak spot after welding.

일반적으로 자동차용 연료탱크는 차체에 장착을 용이하게 하기 위해 체결볼트를 브라켓 상에 미리 용접하고 나서 차체에 볼트체결을 통해 장착하는 것이 일반적이다.In general, the fuel tank for automobiles is generally welded to the bracket in advance by mounting the bolts to the vehicle body after welding the fastening bolt on the bracket in order to facilitate mounting on the vehicle body.

이때, 상기 체결볼트는 브라켓 상에 용접에 의해 융착고정시키게 되는데, 얇은 금속재인 브라켓에 융착효과를 높이기 의해 프로젝션 용접(projection welding) 방법을 많이 채용하고 있다.At this time, the fastening bolt is fixed by welding on the bracket by welding, by increasing the welding effect on a thin metal bracket is adopted a projection welding (projection welding) method.

상기 프로젝션 용접은, 첨부도면 도 1에서 도시한 바와 같이 일종의 저항 용접방법으로, 융착시키고자 하는 모재 또는 연료탱크(10)중에서 어느 하나에 소정의 간격을 두고 돌기부(11)를 형성하고, 이 돌기부(11)가 다른 모재에 접촉시킨 상태에서 상하 전극(20,30) 사이에 두고 용접을 하게 된다.The projection welding is a kind of resistance welding method as shown in FIG. 1, and forms protrusions 11 at predetermined intervals in any one of the base material or fuel tank 10 to be fused. In the state in which (11) is in contact with the other base material, welding is performed between the upper and lower electrodes 20 and 30.

이때, 상기 상하 전극(20,30)의 상부와 하부에는 각각 가동암(21)과 고정암(31)을 구비하여, 전극에 전압을 인가하기 전에 일정 압력을 가하면서 전원을 공급하여 그 저항열을 이용하여 모재를 융착시키게 된다.At this time, the upper and lower electrodes 20 and 30 are provided with a movable arm 21 and a fixed arm 31, respectively, and supplying power while applying a predetermined pressure before applying a voltage to the electrode, the resistance heat It is to fuse the base material using.

이러한 프로젝션 용접 방법은 서로 융착시키고자 하는 2개의 모재중에서 어느 한쪽에만 돌기부가 형성되어 있기 때문에 가압하면서 전원을 인가하더라도 저항이 발생하는 부분이 돌기부(11)를 중심으로 특정 부분에 한정적으로 나타나게 된다.In the projection welding method, since the protrusions are formed on only one of the two base materials to be fused to each other, a portion in which resistance occurs even when the power is applied while being pressurized appears in a specific portion around the protrusions 11.

그러나, 프로젝션 용접을 이용한 연료탱크의 체결볼트를 융착하는 경우 돌기부가 사각뿔 형상으로 제작하여 융착하기 때문에 저항열이 특정 부위에 집중되는 현상이 발생하게 되고, 볼트를 용접 부위에서 공기구멍(pore) 및 미세한 크랙 발생이 많이 존재하게 되어 응력집중으로 인해 용접부위가 약화되어 파손될 우려가 발생하게 되었다.However, when welding the fastening bolts of the fuel tank using projection welding, the projections are formed by welding the square pyramid shape, so that heat of resistance is concentrated at a specific site. Since a lot of fine cracks are present, there is a concern that the welded portion is weakened and damaged due to stress concentration.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 볼트상에 반원형상의 돌기부를 형성하여 연료탱크의 브라켓 상에 융착고정하는 과정과, 고정암과 가동암 사이에 볼트가 끼워진 브라켓을 놓고 500∼600㎏f/㎠의 가압력으로 35∼45초간 가압하는 과정과, 이렇게 가압이 이루어지는 동안에 14000∼17000A의 전류를 4∼8초 동안 통전시켜 5∼15초 동안 유지하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 체결볼트의 용접방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다. The present invention has been made in view of this point, and the process of forming a semi-circular projection on the bolt to fusion and fix on the bracket of the fuel tank, and the bracket between the fixed arm and the movable arm to put the bracket 500 ~ 600kg An automobile fuel tank comprising a step of pressurizing for 35 to 45 seconds with a pressing force of f / cm 2, and a process of energizing 14000 to 17000 A for 4 to 8 seconds and maintaining for 5 to 15 seconds while pressurizing is performed. The purpose is to provide a welding method for fastening bolts.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 2는 본 발명에 따른 연료탱크용 체결볼트의 용접방법을 나타내는 정면도 및 그 측단면도이다.2 is a front view and a side sectional view showing a welding method of a fastening bolt for a fuel tank according to the present invention.

본 발명은 프로젝션 용접방법을 이용하여 볼트를 연료탱크(10)의 브라켓 상에 융착하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 브라켓과 맞닿는 볼트의 머리 안쪽면에 원형상의 돌기부(11)를 형성하고, 이 원형의 돌기부(11)가 브라켓 상에서 적절한 비드부가 형성되게 하여서 용접부위의 취약한 부분이 발생되는 정도를 현저하게 줄일 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a method for welding the bolt on the bracket of the fuel tank 10 by using a projection welding method, the circular protrusion 11 is formed on the inner surface of the head of the bolt in contact with the bracket, the circular Protruding portion 11 of the to ensure that the appropriate bead portion is formed on the bracket to significantly reduce the degree of generation of the vulnerable portion of the weld.

여기서, 상기 프로젝션 용접은 서로 마주보는 양면에 각각 상부전극(20)과 하부전극(30)이 구비된 가동암(21)과 고정암(31) 사이에 브라켓 상에 돌기부(11)가 밀착되도록 볼트를 끼운 연료탱크(10)를 설치하고, 상기 가동암(21)을 이용하여 소정의 가압력을 주면서 일정 전압을 가하여 융착고정시켜 주게 되는데, 본 발명의 바람직한 구현예에서는 이때의 볼트 재질에 맞는 최적의 용접조건으로 융착이 이루어지도록 한 것이다.Here, the projection welding is bolted so that the projection 11 is in close contact on the bracket between the movable arm 21 and the fixed arm 31 having the upper electrode 20 and the lower electrode 30 on both sides facing each other, respectively. Install the fuel tank 10, and the fusion is fixed by applying a predetermined voltage while applying a predetermined pressing force using the movable arm 21, in the preferred embodiment of the present invention is optimal for the bolt material at this time Fusion is made by welding conditions.

이를 실현하기 위해, 본원발명에서는 상기 고정암(31) 상부에서 가동암을 약 500∼600Kgf/㎠의 가압력으로 35∼45초간 가압하는 과정을 통해 볼트의 돌기부(11)가 브라켓 상에 작업이 끝날 때까지 밀착된 상태를 유지하게 된다.In order to realize this, in the present invention, the projection 11 of the bolt is finished on the bracket by pressing the movable arm for 35 to 45 seconds at a pressing force of about 500 to 600 Kgf / cm 2 on the fixed arm 31. Until it remains in close contact.

이와 같이 상기 브라켓과 볼트가 일정시간 가압이 지속되는 동안에 가동암(21)과 고정암(31)의 마주보는 양측면에 각각 장착된 상부전극(20)과 하부전극(30)에 전원을 공급해 주게 되는데, 이때의 전원의 전류는 14000∼17000A로 약 4∼8초간 지속하여 브라켓과 접촉된 돌기부(11)에 저항열을 발생시켜 접합이 이루어지도록 유도하게 된다.As such, the bracket and the bolt are supplied with power to the upper electrode 20 and the lower electrode 30 respectively mounted on opposite sides of the movable arm 21 and the fixed arm 31 while the pressurization is continued for a predetermined time. At this time, the current of the power supply is 14000 to 17000A and lasts for about 4 to 8 seconds to generate resistance heat to the protrusion 11 in contact with the bracket to induce the junction to be made.

이때, 이러한 작업 시간은 약 5∼15초간 이루어지게 되는데, 상기 돌기부(11)에서 저항열이 계속하여 발생되는 동안에도 계속적으로 가동암(20)에 의해 가압을 받기 때문에, 실제 상기 돌기부(11)는 브라켓과의 접촉 효율이 커지게 되어 적절한 형상으로 융착이 이루어지게 되는데, 작업이 완료되면 상기 돌기부(11)와 볼트의 머리는 완전히 하나로 융착되게 된다.At this time, the working time is made for about 5 to 15 seconds, since the projection is continuously pressurized by the movable arm 20 even while the heat of resistance is continuously generated in the protrusion 11, the protrusion 11 is actually used. The contact efficiency of the bracket is increased and fusion is made in an appropriate shape. When the work is completed, the protrusion 11 and the head of the bolt are completely fused to one.

이와 같이 본 발명에 따른 자동차 연료탱크용 체결볼트의 용접방법에 대하여 종래의 용접방법에 따라 용접된 볼트의 파손 정도를 비교하였으며, 그 결과는 다음 표 1에 나타낸 바와 같다.As described above, the degree of breakage of the bolt welded according to the conventional welding method was compared with respect to the welding method of the fastening bolt for the vehicle fuel tank according to the present invention, and the results are shown in Table 1 below.

표 1에서 보는 바와 같이 양품의 볼트(재질 SWRCH10A)에 용접조건을 변경한 실시예 4인 경우에서 처럼, 가압력(B) 600Kgf/㎠로 가압하면서 전류(A) 17000A에서 5초간 저항열을 발생시키는 작업조건에서 크랙이나 조직검사 그리고 토크 체결시의 늘어남이 없이 양호하게 융착되는 것을 보여주고 있다.As shown in Table 1, as in the case of Example 4 in which the welding condition is changed to a good quality bolt (material SWRCH10A), the resistive heat is generated at 17000A for 5 seconds while the pressure (B) is applied at 600 Kgf / cm 2. It shows good fusion without cracks, biopsy and increase in torque tightening under working conditions.

결국, 본 발명에서와 같이 작업조건을 변경하게 되면 기존과 같은 방법으로 융착시키는 경우에 비해 용접부의 결합이 없는 최적의 융착상태를 갖도록 하여 볼트체결부위의 용접강성, 내구성을 증대시켜 주는 장점을 가지게 되는 것이다.As a result, when the working conditions are changed as in the present invention, it has an advantage of increasing welding stiffness and durability of the bolted joint by having an optimal fusion state without joining of the welded portion, compared to the case of fusion by the same method as the conventional method. Will be.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 연료탱크의 브라켓 상에 밀착되는 볼트의 머리 안쪽에 원 형상의 돌기부(11)를 형성하고, 이 접합부에 용접조건을 변경하여 적절한 비드부가 형성되게 함으로써, 재료의 용접강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 용접결합을 없앨 수 있고, 또한 볼트의 체결강성에 대한 성능을 강화시켜 각 구성품이 진동에 의해 발생되는 소음을 저감시킬 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.As described above, the present invention forms a circular projection 11 inside the head of the bolt that is in close contact with the bracket of the fuel tank, and changes the welding conditions so that the appropriate bead is formed by welding the material. Not only can it increase the rigidity, but also eliminate the welding joint, and also enhance the performance of the fastening rigidity of the bolts to obtain the effect of reducing the noise generated by each component vibration.

도 1은 종래의 연료탱크용 체결볼트의 용접방법을 개략적으로 나타내는 정면도 및 그 측단면도,1 is a front view and a side cross-sectional view schematically showing a conventional welding method for a fastening bolt for a fuel tank;

도 2는 본 발명에 따른 연료탱크용 체결볼트의 용접방법을 나타내는 정면도 및 그 측단면도.Figure 2 is a front view and a side cross-sectional view showing a welding method of a fastening bolt for a fuel tank according to the present invention.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

10 : 연료탱크 11 : 돌기부10 fuel tank 11: protrusion

20 : 상부전극 21 : 가동암20: upper electrode 21: movable arm

30 : 하부전극 31 : 고정암30: lower electrode 31: fixed arm

Claims

Forming a semi-circular protrusion on the bolt made of S10C or SWRCH10K and fusion-fixing the bracket on the fuel tank;

Placing the bracket with the bolt between the fixed arm and the movable arm and pressurizing it for 35 to 45 seconds with a pressing force of 500 to 600 kgf / ㎠,

The welding method for a fastening bolt for a fuel tank for a vehicle, characterized in that the process of applying a current of 14000 ~ 17000A for 4 to 8 seconds during the pressurization is maintained for 5 to 15 seconds.

2. The method of claim 1, wherein the fixing arm is operated in a horizontal state.