KR101915555B1 - Apparatus for joining a hardware to a light metal part - Google Patents

Apparatus for joining a hardware to a light metal part Download PDF

Info

Publication number
KR101915555B1
KR101915555B1 KR1020170039688A KR20170039688A KR101915555B1 KR 101915555 B1 KR101915555 B1 KR 101915555B1 KR 1020170039688 A KR1020170039688 A KR 1020170039688A KR 20170039688 A KR20170039688 A KR 20170039688A KR 101915555 B1 KR101915555 B1 KR 101915555B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hardware
head
guide pin
protrusion
lower support
Prior art date
Application number
KR1020170039688A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180110339A (en
Inventor
엄원익
Original Assignee
주식회사 엠에스 오토텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엠에스 오토텍 filed Critical 주식회사 엠에스 오토텍
Priority to KR1020170039688A priority Critical patent/KR101915555B1/en
Publication of KR20180110339A publication Critical patent/KR20180110339A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101915555B1 publication Critical patent/KR101915555B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • B23K20/1255—Tools therefor, e.g. characterised by the shape of the probe
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/129—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
    • B23K20/2333—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer one layer being aluminium, magnesium or beryllium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/15—Magnesium or alloys thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

상부 서포트(20)에 의해 하드웨어(30) 회전 시 하드웨어(30)의 바디(32) 선단(37)이 하부 서포트(10)에 마련된 원형홈(12)에 의해 안내되어 하드웨어(30)의 회전중심이 일정하게 유지될 수 있도록 구성된 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치가 소개된다. 하부 서포트(10)의 상단면에 가이드핀(11)이 돌출되고 가이드핀의 둘레에 원형홈(12)이 형성된다.The tip end 37 of the body 32 of the hardware 30 is guided by the circular groove 12 provided in the lower support 10 when the hardware 30 is rotated by the upper support 20, A hardware bonding apparatus for a lightweight metal component is disclosed. A guide pin 11 protrudes from the upper surface of the lower support 10 and a circular groove 12 is formed around the guide pin.

Description

경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치{APPARATUS FOR JOINING A HARDWARE TO A LIGHT METAL PART}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a hardware bonding apparatus for a lightweight metal part,

본 발명은 경량 금속, 특히 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금과 같은 경량 금속으로 이루어진 부품에 하드웨어를 접합하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 산업통상자원부와 한국산업기술평가관리원이 지원하는 산업기술혁신사업의 연구결과이다.The present invention relates to a device for joining hardware to a component made of a light metal, in particular a light metal such as a magnesium alloy or an aluminum alloy. The present invention is a research result of industrial technology innovation projects supported by the Ministry of Industry, Trade & Industry and the Korea Industrial Technology Evaluation & Management Service.

차량 제조업계에서의 최대 화두 중 하나는 경량화이다. 적어도 기존과 동등 강도 및 안정성을 보장하면서도 경량화를 달성할 수 있어야 한다.One of the biggest issues in the vehicle manufacturing industry is light weight. At least, it should be possible to achieve weight reduction while ensuring equal strength and stability with existing ones.

경량화 달성을 위해 초고강도강의 적용이 확대되고 있다. 각종 리인포스의 생략이 가능하여 경량화에 도움이 된다. 그러나 기본적으로 스틸을 사용하므로 경량화의 범위에는 한계가 존재한다.Application of ultrahigh strength steels is expanding to achieve lighter weight. Various reinforcements can be omitted, which helps to reduce weight. However, since steel is used basically, there is a limit in the range of weight reduction.

스틸 이외에 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금과 같은 경량 금속의 적용을 통한 경량화 시도 또한 활발하다. 마그네슘은 가장 가벼운 금속으로 스틸 대비 60%의 경량화가 가능하며 리사이클링도 가능하기에, 경량화 대응 소재로서 많은 가능성이 있다.In addition to steel, attempts to reduce weight through the application of lightweight metals such as aluminum alloys or magnesium alloys are also active. Magnesium is the lightest metal, which can be lightened by 60% compared to steel and can be recycled.

경량 부품은 타부품과의 조립이 문제된다. 차량 부품들의 접합에 대표적으로 이용되는 스폿 용접이나 프로젝션 용접은 마그네슘 합금에는 적용하기 어렵다. 레이저 용접이 고려될 수 있으나, 차량 부품에 요구되는 접합 강도를 얻기에는 미흡하다.Lightweight parts are difficult to assemble with other parts. Spot welding or projection welding, which is typically used for joining vehicle components, is difficult to apply to magnesium alloys. Laser welding can be considered, but it is not enough to obtain the bonding strength required for vehicle parts.

경량 금속이나 이종금속 간의 접합에 마찰교반용접(FSW)이나 마찰교반점용접(FSSW)의 이용이 가능하다. 하지만 마찰교반용접은 맞대기 용접에만 이용될 수 있고, 겹침 용접이 가능한 마찰교반점용접은 구석진 부위에 적용하기 어려워 범용성이 떨어진다는 문제점이 있다.It is possible to use friction stir welding (FSW) or friction stir welding (FSSW) for joining between light metal and dissimilar metals. However, friction stir welding can be used only for butt welding, and friction stir welding capable of overlap welding is difficult to apply to the corner part, which is a problem in that the general purpose is poor.

경량 금속이나 이종금속 간의 접합에 리벳 등의 기계적인 접합이 가능하다. 예로서 팝업 너트가 이용될 수 있는데, 낮은 접합강도가 문제 된다. 너트가 접합된 부품을 타부품과 조립하기 위해 너트에 볼트를 체결할 경우, 너트가 헛도는 문제가 발생한다.Mechanical joints such as rivets can be applied to joints between light metals and dissimilar metals. As an example, pop-up nuts can be used, but low bond strength is a problem. When the bolt is fastened to the nut to assemble the part with the nut to other parts, there is a problem of the nut being loose.

경량 금속 부품과 스틸 부품 간의 접합에 셀프 피어싱 리벳(SPR)이 주로 사용된다. 하지만 다이캐스팅용 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금과 같이 성형성이 좋지 못한 소재에 SPR을 적용하는 경우, 접합 후 접합면에서 크랙이 발생하는 문제가 있다.Self-piercing rivets (SPR) are mainly used for joining between lightweight metal parts and steel parts. However, when SPR is applied to a material having poor moldability such as a magnesium alloy or an aluminum alloy for die casting, there is a problem that cracks are generated at the joint surface after bonding.

이상 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 반듯이 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description is only for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention, and is not to be construed as an admission that the present invention is well known to those skilled in the art.

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결할 수 있는 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hardware bonding apparatus for a lightweight metal part capable of solving the above problems of the prior art.

본 발명은 경량 금속 부품을 타부품과 조립할 수 있도록 경량 금속 부품에 미리 하드웨어를 접합하기 위한 장치를 제공하고자 한다. 타부품은 경량 부품이거나 스틸 부품일 수 있다.The present invention seeks to provide an apparatus for pre-bonding hardware to a lightweight metal part so that the lightweight metal part can be assembled with other parts. Other parts may be lightweight parts or steel parts.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 반드시 위에 언급된 사항에 국한되지 않으며, 미처 언급되지 않은 또 다른 과제들은 이하 기재되는 사항에 의해서도 이해될 수 있을 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not necessarily limited to those described above, and other tasks not mentioned in the present invention may be understood by the following.

위 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치는 축회전 및 상하이동 가능한 상부 서포트; 상단면에 가이드핀이 돌출되고 가이드핀의 둘레에 원형홈이 형성된 하부 서포트; 하면 가장자리에 둘레를 따라 돌기가 형성된 헤드와, 돌기에 의해 규정되는 헤드의 하면 영역 내에서 헤드로부터 연장된 바디를 구비하는 하드웨어;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hardware joining apparatus for a lightweight metal part, comprising: an upper support capable of rotating and vertically moving; A lower support protruding from the upper surface of the guide pin and having a circular groove formed around the guide pin; And a hardware body having a protrusion formed along the perimeter edge and a body extending from the head in a bottom area of the head defined by the protrusion.

상기 하드웨어는 헤드와 바디를 관통하여 나사산을 갖는 체결홀이 형성된다. 이 체결홀은 타부품과의 조립 시 볼트 등의 대응 하드웨어를 끼우기 위한 요소이다.The hardware is formed with a fastening hole having a thread through the head and the body. This fastening hole is an element for fitting corresponding hardware such as a bolt when assembling with other parts.

상기 하드웨어의 돌기는 마찰용접을 위한 것이다. 하드웨어는 접합대상과의 마찰열에 의해 돌기가 용융되도록 상부 서포트에 의해 가압 회전된다.The protrusion of the hardware is for friction welding. The hardware is pressed and rotated by the upper support so that the projection is melted by the heat of friction with the object to be joined.

본 발명에 따른 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치는, 상기 하드웨어를 하부 서포트 위에 로딩 시 하드웨어의 체결홀에 가이드핀이 끼워져 하드웨어의 위치가 규제될 수 있도록 구성될 수 있다.The hardware joining apparatus for a lightweight metal part according to the present invention may be configured such that when the hardware is loaded on a lower support, a guide pin is inserted into a fastening hole of the hardware to restrict the position of the hardware.

또한 본 발명에 따른 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장지는. 상기 상부 서포트에 의해 하드웨어 회전 시 하드웨어의 바디 선단이 원형홈에 적어도 부분적으로 끼워져 혹은 원형홈에 의해 안내되어 하드웨어의 회전중심이 일정하게 유지될 수 있도록 구성될 수 있다.The hardware joint for light metal parts according to the present invention comprises: The upper support can be configured such that the tip of the body of the hardware at the time of hardware rotation is at least partly fitted into the circular groove or guided by the circular groove so that the center of rotation of the hardware can be kept constant.

본 발명에 의하면, 상기 하드웨어의 바디는 선단 측에서 헤드 측으로 직경이 점차 커지는 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 형상을 갖는 하드웨어는 하부 서포트 위에 안착된 접합 대상이, 돌기의 마찰용접을 위한 하드웨어의 회전과정에 정위치를 유지할 수 있도록 한다.According to the present invention, the body of the hardware can be formed in such a shape that the diameter gradually increases from the tip side to the head side. The hardware having this shape allows the object to be seated on the lower support to remain in place during the rotation of the hardware for frictional welding of the projection.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치에 의하면, 하드웨어가 회전중심을 유지하면서 회전할 수 있고 하드웨어에 의해 용접대상의 위치가 규제되어, 하드웨어의 마찰용접이 실질적으로 가능하며 용접 품질이 우수하다.According to the hardware joining apparatus for light metal parts according to the present invention as described above, the hardware can be rotated while maintaining the center of rotation, and the position of the welding object is regulated by hardware so that friction welding of hardware is substantially possible, The quality is excellent.

본 발명에 따르면 용접대상에 하드웨어가 마찰용접되므로 경량 금속 부품에 적용 가능하며, 미리 너트형의 하드웨어를 경량 금속 부품에 결합하고 이후 타부품과 볼팅 조립될 수 있으므로 조립 시 정밀도에 대한 부담이 적고 다소 구석진 부위에 대한 조립이 가능하며 생산성이 우수하다.According to the present invention, since the hardware is frictionally welded to the object to be welded, it can be applied to a lightweight metal part. Since the nut type hardware can be combined with a lightweight metal part and then bolted with other parts, It is possible to assemble to corner area and is excellent in productivity.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치의 개략도로서, 도 1a는 하드웨어를 하부 서포트에 로딩하기 전, 도 1b는 마찰용접 상태를 보인 도면,
도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 장치의 개략적인 단면도,
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 하부 서포트의 개략도,
도 3b는 도 3a에 도시된 하부 서포트의 개략적인 단면도,
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 하드웨어의 개략도,
도 4b는 도 4a에 도시된 하드웨어의 개략적인 단면도이다.1A and 1B are schematic views of a hardware bonding apparatus for light metal parts according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a view showing a friction welding state before loading hardware into a lower support, FIG.
Figures 2a and 2b are schematic cross-sectional views of the device shown in Figures 1a and 1b,
Figure 3a is a schematic view of a bottom support according to an embodiment of the present invention,
Figure 3b is a schematic cross-sectional view of the lower support shown in Figure 3a,
4A is a schematic diagram of hardware in accordance with an embodiment of the present invention,
Figure 4b is a schematic cross-sectional view of the hardware shown in Figure 4a.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 도면들에서 동일한 구성요소 또는 부품들은 설명의 편의를 위해 가능한 한 동일한 참조부호로 표시된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components or parts are denoted by the same reference numerals as much as possible for convenience of description.

도 1a 내지 도 2b를 참조하여 실시예에 따른 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치를 살펴본다.A hardware bonding apparatus for light metal parts according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 2B.

도 1a 내지 도 2b에서 보듯이, 접합장치는 동축 상에 서로 마주하게 배치된 상하부 서포트(20,10)와 하드웨어(30)를 포함한다.As shown in Figs. 1A and 2B, the bonding apparatus includes upper and lower supports 20 and 10 and hardware 30, which are arranged to face each other on a coaxial axis.

상부 서포트(20)는 승강 가능하며, 마찰용접 시 하드웨어(30)를 가압하고 이를 회전시킬 수 있도록 구성된다. 상부 서포트(20)와 이를 구동하기 위한 장치 본체부 사이에는 가압력의 측정을 위한 로드셀이 설치될 수 있다. 장치 본체부의 구성은 통상적인 공지기술에 의할 수 있다The upper support 20 is elevatable and is configured to press and rotate the hardware 30 during friction welding. A load cell for measuring the pressing force may be installed between the upper support 20 and the apparatus main body for driving the upper support 20. [ The configuration of the apparatus main body portion may be based on a conventional known technique

상부 서포트(20)의 하단면에는 돌부(21)가 마련된다. 이 돌부(21)는 상부 서포트(20)의 회전력을 하드웨어(30)에 손실없이 긴밀하게 전달하기 위한 것으로, 하드웨어(30)에 마련된 홈부(35)에 끼울 수 있도록 서로 대응하는 형상으로 형성된다. 예로서 육각기둥 형상일 수 있다.A protruding portion 21 is provided on the lower end surface of the upper support 20. The protrusions 21 are formed in a shape corresponding to each other so as to be able to be inserted into the grooves 35 provided in the hardware 30 to transmit the rotational force of the upper support 20 to the hardware 30 without loss. For example, a hexagonal columnar shape.

하부 서포트(10)는 회전하거나 승강 운동할 필요는 없다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 하부 서포트(10)의 상단면(13) 중앙에 가이드핀(11)이 돌출되며 가이드핀(11)의 근부 혹은 기부(基部) 둘레에 원형홈(12)이 형성된다. 가이드핀(11)은 접합대상(1)과 하드웨어(30)의 위치 규제를 위한 것이다.The lower support 10 need not rotate or move up and down. 3A and 3B, a guide pin 11 protrudes from the center of the upper surface 13 of the lower support 10 and a circular groove 12 is formed around the root or base of the guide pin 11 . The guide pin 11 is for regulating the position of the object 1 to be bonded and the hardware 30. [

도 4a 및 도 4b에는 실시예에 따른 너트형 하드웨어(30)가 도시되어 있다. 하드웨어(30)는 헤드(31)와, 헤드(31)로부터 연장된 바디(32)를 구비한다. 나사산(36)을 갖는 체결홀(33)이 헤드(31)와 바디(32)를 관통하여 형성된다.4A and 4B show a nut-like hardware 30 according to an embodiment. The hardware 30 has a head 31 and a body 32 extending from the head 31. A fastening hole 33 having a thread 36 is formed through the head 31 and the body 32.

헤드(31)의 상면에는 상부 서포트(20)의 돌부(21)가 끼워지는 육각의 홈부(35)가 마련되며, 하면 가장자리에는 둘레를 따라 접합대상(1)과의 마찰용접을 위한 돌기(34)가 형성된다.The upper surface of the head 31 is provided with a hexagonal groove 35 in which the projections 21 of the upper support 20 are fitted and projections 34 for friction welding with the object 1 Is formed.

돌기(34)는 헤드(31) 측에서 돌기(34)의 선단을 향하는 방향으로 볼 때 외측에서 내측으로 깍여진 형상으로 형성된다. 이러한 형상은 마찰 용접 초기에 돌기(34)의 용융물이 내측에서부터 형성되어 접합대상(1)과 보다 균일하고 강고하게 융착될 수 있도록 한다.The protrusions 34 are formed in a shape cut from the outside toward the inside when viewed in the direction toward the tip of the protrusion 34 from the head 31 side. This shape enables the melts of the projections 34 to be formed from the inside at the initial stage of the friction welding so as to be more uniformly and firmly fused with the object 1 to be bonded.

바디(32)는 돌기(34)에 의해 규정되는 헤드(31)의 하면 영역 내에서 헤드(31)로부터 연장된다. 다르게 표현하자면, 헤드(31)는 바디(32)보다 직경 혹은 크기가 크다. 돌기(34)는 바디(32)의 외측에 바디(32)로부터 이격 배치된다.The body 32 extends from the head 31 in the lower area of the head 31 defined by the protrusion 34. In other words, the head 31 is larger in diameter or size than the body 32. The protrusion 34 is disposed apart from the body 32 on the outside of the body 32.

바디(32)는 선단(37) 측에서 헤드(31) 측으로 직경이 점차 커지는 형태의 둥근 외면을 갖도록 형성되며, 그 선단(37)은 하부 서포트(10)의 원형홈(12)에 부분적으로 끼워지거나 혹은 원형홈(12)에 의해 안내될 수 있는 형상과 크기로 형성된다. 이와 같은 구조는 접합대상(1)과 하드웨어(30)가 정위치에 자리잡고, 마찰용접 과정에 하드웨어(30)가 회전중심을 일정하게 유지할 수 있도록 하고 접합대상(1)의 위치가 틀어지지 않을 수 있도록 한다.The body 32 is formed so as to have a rounded outer surface having a gradually increasing diameter toward the head 31 side from the tip 37 side and a tip 37 thereof is partially inserted into the circular groove 12 of the lower support 10 Or can be guided by the circular groove (12). In such a structure, the welding object 1 and the hardware 30 are positioned in a fixed position, the hardware 30 can keep the center of rotation constant during the friction welding process, and the position of the object 1 to be bonded .

도 1a 내지 도 2b를 참조하여 실시예에 따른 접합장치를 이용한 하드웨어 접합방법을 살펴본다.A hardware joining method using a joining apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 2B.

도 1a 및 도 2a에서 보듯이, 마찰용접을 위해 먼저 접합대상(1)이 하부 서포트(10) 위에 로딩된다. 접합대상(1)에 미리 마련된 홀에 가이드핀(11)이 끼워지며, 접합대상(1)이 로딩된 상태에서 가이드핀(11)의 상단은 접합대상(1) 위로 노출된다.As shown in Figs. 1A and 2A, the object to be bonded 1 is first loaded on the lower support 10 for friction welding. A guide pin 11 is inserted into a hole provided in advance in the object 1 to be bonded and the upper end of the guide pin 11 is exposed on the object 1 in a state in which the object 1 is loaded.

접합대상(1) 로딩 후 하드웨어(30)가 로딩된다. 도 2b에서 보듯이, 하드웨어(30)의 체결홀(33)에 가이드핀(11)이 끼워지며 하드웨어(30)의 바디(32) 선단(37)은 원형홈(12)에 놓여진다. 바디(32)의 상부는 접합대상(1)에 미리 형성된 홀의 크기에 대응하는 크기로 형성되어 바디(32)에 의해 접합대상(1)의 위치가 규제 된다. 돌기(34)는 접합대상(1) 위에 놓인다.The hardware 30 is loaded after loading the object 1 to be joined. The guide pin 11 is inserted into the fastening hole 33 of the hardware 30 and the tip end 37 of the body 32 of the hardware 30 is placed in the circular groove 12 as shown in FIG. The upper part of the body 32 is formed to have a size corresponding to the size of the hole formed in the object 1 in advance and the position of the object 1 is regulated by the body 32. The projections 34 are placed on the object 1 to be bonded.

가이드핀(11)은 하드웨어(30)의 신속하고 원활한 로딩을 위해 체결홀(33)보다 직경이 작을 수밖에 없다. 이 경우 하드웨어(30)나 접합대상(1)의 위치 규제가 긴밀하지 않아, 하드웨어(30) 회전 시, 가압힘과 회전력에 의해 접합대상(1)이 수평방향으로 밀려나고 위치가 변경되어 용접 품질에 악영향을 미치게 된다. 실시예에 의하면 이와 같은 문제는 발생하지 않는다.The guide pin 11 must be smaller in diameter than the fastening hole 33 for quick and smooth loading of the hardware 30. In this case, the positions of the hardware 30 and the object 1 to be bonded are not tight, and when the hardware 30 is rotated, the object 1 is pushed in the horizontal direction by the pressing force and the rotational force, . According to the embodiment, such a problem does not occur.

하드웨어(30) 로딩 후에는 상부 서포트(20)가 하강하여 하드웨어(30)를 홀딩, 즉 상부 서포트(20)의 돌부(21)를 하드웨어(30)의 홈부(35)에 끼워진다. 이후 상부 서포트(20)에 가압력과 회전력이 제공되며 이에 의해 하드웨어(30)가 접합대상(1)에 마찰용접된다. 하부 서포트(10)의 상단면(13)은 플랫하며 용접과정 중 용접부위를 견고하게 지지한다.After the hardware 30 is loaded, the upper support 20 is lowered to hold the hardware 30, that is, to engage the projections 21 of the upper support 20 in the groove 35 of the hardware 30. [ Thereafter, a pressing force and a rotational force are applied to the upper support 20, whereby the hardware 30 is frictionally welded to the object 1 to be joined. The upper surface 13 of the lower support 10 is flat and firmly supports the welded portion during the welding process.

마찰용접이 완료되면 접합대상접합대상(1) 이후 공정에서 타부품과 볼팅 조립된다.When the friction welding is completed, the parts to be joined are bolted to the other parts in the subsequent steps.

이상 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 또는 변형될 수 있다는 것이 이해될 필요가 있다.While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention as set forth in the following claims.

10: 하부 서포트 11: 가이드핀
12: 원형홈 20: 상부 서포트
21: 돌부 30: 하드웨어
31: 헤드 32: 바디
34: 돌기 35: 홈부10: Lower support 11: Guide pin
12: Circular groove 20: Upper support
21: protrusion 30: hardware
31: head 32: body
34: projection 35:

Claims (2)

축회전 및 상하 이동 가능한 상부 서포트;
상단면에 가이드핀이 돌출되고 가이드핀의 기부(基部) 둘레에 원형홈이 형성된 하부 서포트;
하면 가장자리에 둘레를 따라 돌기가 형성된 헤드와, 돌기에 의해 규정되는 헤드의 하면 영역 내에서 헤드로부터 연장된 바디를 구비하며, 나사산을 갖는 체결홀이 헤드와 바디를 관통하여 형성된 하드웨어;를 포함하며,
하드웨어를 하부 서포트 위에 로딩 시 하드웨어의 체결홀에 가이드핀이 끼워져 하드웨어의 위치가 규제될 수 있도록 구성되고,
상부 서포트에 의해 하드웨어 회전 시 하드웨어의 바디 선단이 하부 서포트의 원형홈에 의해 안내되어 하드웨어의 회전중심이 일정하게 유지될 수 있도록 구성되며,
하드웨어의 바디는 선단 측에서 헤드 측으로 직경이 점차 커지는 형태의 둥근 외면을 갖도록 형성되며,
하드웨어의 돌기는 헤드에서 돌기의 선단을 향하는 방향을 기준으로 외측에서 내측으로 깍여진 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 경량 금속 부품용 하드웨어 접합장치.An upper support capable of axial rotation and up and down movement;
A lower support protruding from the upper surface of the guide pin and having a circular groove formed around the base of the guide pin;
And a hardware body having a threaded coupling hole formed through the head and the body and having a body having a protrusion formed along a peripheral edge of the lower surface and a body extending from the head within a lower surface area of the head defined by the protrusion, ,
When the hardware is loaded on the lower support, the guide pin is inserted into the fastening hole of the hardware so that the position of the hardware can be regulated,
The tip of the body of the hardware is guided by the circular groove of the lower support when the hardware is rotated by the upper support so that the center of rotation of the hardware can be kept constant,
The body of the hardware is formed to have a round outer surface of a shape in which the diameter gradually increases from the tip side to the head side,
Wherein a protrusion of the hardware is formed in a shape cut from the outside toward the inside with reference to a direction from the head toward the tip of the protrusion. 삭제delete
KR1020170039688A 2017-03-29 2017-03-29 Apparatus for joining a hardware to a light metal part KR101915555B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170039688A KR101915555B1 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Apparatus for joining a hardware to a light metal part

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170039688A KR101915555B1 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Apparatus for joining a hardware to a light metal part

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180110339A KR20180110339A (en) 2018-10-10
KR101915555B1 true KR101915555B1 (en) 2018-11-08

Family

ID=63876146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170039688A KR101915555B1 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Apparatus for joining a hardware to a light metal part

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101915555B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100239147B1 (en) * 1990-10-19 2000-01-15 요시타카 아오야마 The projection welding apparatus and the same method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100239147B1 (en) * 1990-10-19 2000-01-15 요시타카 아오야마 The projection welding apparatus and the same method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180110339A (en) 2018-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4886277B2 (en) Material joining method
JP5261492B2 (en) Joining apparatus and joining method with a double shoulder for joining members by friction stirring
JP6022402B2 (en) Rivet joint structure and manufacturing method thereof
RU2644827C2 (en) Composite design of different materials and a method of manufacture of collective hull from different materials
EP1995015B1 (en) Method of joining materials
JP2021028087A (en) Welding method
JP2024019286A (en) Laser welding method
KR101915555B1 (en) Apparatus for joining a hardware to a light metal part
JP2019136748A (en) Resistance spot welding method
JP2007301578A (en) Method for joining materials
KR100501655B1 (en) Self Piercing Friction Rivet for Aluminum and Joining methond of Aluminum Sheets
US20200055151A1 (en) Method of manufacturing a welding stud
JP7301032B2 (en) Joining method
JP6591030B2 (en) Joint and automobile seat frame
JP4774251B2 (en) Friction stir welding method for backing jig and hollow workpiece
US11517973B2 (en) Welding element and welding method for connecting a weld element to a workpiece
JP2006305624A (en) Aluminum structure and its manufacturing method
US20090120913A1 (en) System for and Method of Producing Invisible Projection Welds
WO2023140016A1 (en) Resistance welding element and resistance welding method
US20230090931A1 (en) Different-material fastener and pressing tool of different-material fastening device used to press different-material fastener
JP2020001313A (en) Manufacturing method of joined body and joined body
KR102402939B1 (en) Method for manufacturing backing plate, and backing plate for friction stir welding
WO2023234174A1 (en) Method for manufacturing dissimilar material joined body
JP7027591B1 (en) Rivet and dissimilar material joining method
WO2015147041A1 (en) Friction welding joined body and joining method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right