JP2005088077A - Joined structure for metal plate and joining apparatus - Google Patents
Joined structure for metal plate and joining apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005088077A JP2005088077A JP2003329241A JP2003329241A JP2005088077A JP 2005088077 A JP2005088077 A JP 2005088077A JP 2003329241 A JP2003329241 A JP 2003329241A JP 2003329241 A JP2003329241 A JP 2003329241A JP 2005088077 A JP2005088077 A JP 2005088077A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joining
- rivet
- die
- driving
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/02—Riveting procedures
- B21J15/025—Setting self-piercing rivets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
- B21D22/04—Stamping using rigid devices or tools for dimpling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、打込みリベットによる板材接合における接合強度を大幅に向上させ得る接合構造及び接合装置に関するものである。 The present invention relates to a bonding structure and a bonding apparatus that can greatly improve the bonding strength in plate material bonding by driving rivets.
従来、打込みリベットによる板材接合における接合強度を向上させるための技術としては、例えば、リベット中空軸部の先端部の広がりを不均一とする技術が開示されている(特許文献1参照)。
この特許文献1の開示技術によれば、接合部における板材の回転に対する抵抗力を高めることができるという効果が得られる。
Conventionally, as a technique for improving the bonding strength in plate material bonding by driving rivets, for example, a technique for making the front end portion of the rivet hollow shaft portion non-uniform (see Patent Document 1) is disclosed.
According to the technique disclosed in
また、他の打込みリベットによる板材接合に関する技術として、第1の部材と第2の部材を接合するに際して、溶接による第1の部材と第2の部材の変形を、セルフピアスリベット接合による第1部材と第2部材の変形と相殺させる技術が開示されている(特許文献2参照)。
この特許文献2の開示技術によれば、板材の変形量を抑制できて、高精度に接合された構造体を提供できるという効果が得られる。
Further, as a technique related to plate material joining by other driving rivets, when joining the first member and the second member, the deformation of the first member and the second member by welding is performed by using the first member by self-piercing rivet joining. And a technique for canceling the deformation of the second member is disclosed (see Patent Document 2).
According to the technique disclosed in
しかしながら、上記した従来技術には、以下に述べるような問題点が存在していた。
特許文献1の開示技術によれば、被接合部材の回転に対する抵抗力をある程度高めることはできるが、振動や大きな荷重が作用する構造体や比較的重量のある構造体を構成する板材同士を該リベットを使用して接合した場合、剥がれ強度は充分に得られたとしても、板材同士の回転やズレに対する接合強度や信頼性は十分とはいえなかった。そのため、このような場合には複数本のリベットを使用しなければならず、リベットに要する費用が高くなり、更に接合に要するサイクルタイムも長くなって、結果として接合作業のコストアップを招いていた。
However, the above-described prior art has the following problems.
According to the disclosed technique of
一方、特許文献2の開示技術によれば、溶接接合とセルフピアスリベット接合を併用することで接合強度を高めることはできるが、2種類の接合を行う必要があるため、接合に要するサイクルタイムが長くなると同時に接合に要する費用が高くついていた。更に、被接合部材にメッキや塗装等の表面処理が施されている場合には、溶接後に該溶接箇所を補修する作業を必要としていた。また、被接合部材が樹脂と金属等の組み合わせからなる場合には、溶接接合が困難であるなど、被接合部材に対して制約があった。
On the other hand, according to the technology disclosed in
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、振動や大きな荷重が作用する構造体や比較的重量のある構造体を構成する板材同士においても、簡便且つ低コストな方法によって、板材同士の回転やズレに対する強度等の接合強度を大きく向上させることができ、更に接合による板材の歪み等の変形を少なく抑えることが可能な板材の接合構造及び接合装置を提供せんとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is simple and low-cost even between plate members constituting a structure subjected to vibration or a large load or a structure having a relatively heavy weight. By the method, it is possible to greatly improve the bonding strength such as the strength against rotation and displacement between the plate materials, and further provide a plate material bonding structure and a bonding apparatus capable of suppressing deformation such as distortion of the plate material due to bonding. To do.
請求項1に係る発明は、複数枚の板材が打込みリベットにより接合されてなるとともに、該打込みリベットによる接合部の周囲近傍には、表裏いずれか一方の面が陥没し他方の面が膨出する凹凸部が前記複数枚の板材の塑性変形により形成されてなることを特徴とする板材の接合構造に関する。
請求項2に係る発明は、前記凹凸部が、前記板材をパンチによりダイスの表面に形成された凹部に押し込むことにより形成されてなることを特徴とする請求項1記載の板材の接合構造に関する。
請求項3に係る発明は、前記凹凸部が複数箇所に形成されてなることを特徴とする請求項1又は2記載の板材の接合構造に関する。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of plate members are joined by a driving rivet, and either one of the front and back surfaces is recessed and the other surface bulges in the vicinity of the periphery of the joining portion by the driving rivet. The present invention relates to a joining structure of plate members, characterized in that uneven portions are formed by plastic deformation of the plurality of plate members.
The invention according to
The invention according to
請求項4に係る発明は、複数枚の板材を打込みリベットにより接合する接合装置であって、打込みリベットの頭部を加圧するステムと、該ステムと対向して設けられ前記リベットの軸端部を拡径させるダイを備えるとともに、前記打込みリベットによる接合部の周囲近傍において前記複数枚の板材を塑性変形させて表裏いずれか一方の面が陥没し他方の面が膨出する凹凸部を形成するためのパンチ及びダイスを更に具備してなることを特徴とする接合装置に関する。
請求項5に係る発明は、前記打ち込みリベット及びパンチによる前記板材の変形が終了するまでの間に、該板材の一方又は他方の面を前記ダイ及びダイスに密接させて該板材間の隙間をなくすためのワーク押えを具備してなることを特徴とする請求項4記載の接合装置に関する。
請求項6に係る発明は、前記打込みリベットによる接合と凹凸部の形成とを同時に行わしめることを特徴とする請求項4又は5記載の接合装置に関する。
The invention according to
The invention according to
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、振動や大きな荷重が作用する構造体や比較的重量のある構造体を構成する板材同士においても、板材同士の回転やズレに対する強度等の接合強度が高い板材の接合構造となる。しかも、アルミニウム材と鉄材、樹脂材と鉄材、アルミニウム材と樹脂材等の溶接が困難な或いは不可能な板材同士の組み合わせでも接合が可能であり、高い接合強度が得られる。
請求項2に係る発明によれば、パンチとダイを用いる方法によって、板材同士の回転やズレに対する強度等の接合強度が大きい板材の接合構造を簡便且つ低コストに得ることができる。
請求項3に係る発明によれば、複数箇所に形成された凹凸部によって、板材同士の回転やズレに対する強度等の接合強度がより一層向上した板材の接合構造となる。
According to the first aspect of the present invention, a plate material having a high bonding strength such as a strength against rotation and displacement between the plate members constituting a structure subjected to vibration or a large load or a relatively heavy structure. This is a joint structure. Moreover, it is possible to join even a combination of plate materials that are difficult or impossible to weld, such as an aluminum material and an iron material, a resin material and an iron material, or an aluminum material and a resin material, and a high joint strength is obtained.
According to the invention which concerns on
According to the invention which concerns on
請求項4に係る発明によれば、振動や大きな荷重が作用する構造体や比較的重量のある構造体を構成する板材同士においても、板材同士の回転やズレに対する強度等の接合強度が高い板材の接合構造を得ることができる。しかも、板材の材質の制約を受けることがなく、高い接合強度を有する板材の接合構造が得られる。
請求項5に係る発明によれば、接合による板材の歪み等の変形を少なく抑えることが可能となる。
請求項6に係る発明によれば、打込みリベットの打込みと凹凸部の形成を同時に行わせることで、余分な接合時間を必要とせず、サイクルタイムを増加させることなく、効率良く高い接合強度を有する板材の接合構造を得ることが可能となる。
According to the invention according to
According to the invention which concerns on
According to the invention of
以下、本発明に係る板材の接合構造及び接合装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明に係る板材の接合構造を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
図示例の接合構造は、2枚の板材(2)(3)が打込みリベット(1)により接合されるとともに、該打込みリベット(1)による接合部の周囲近傍に、表面が陥没し裏面が膨出する凹凸部(4)が形成されてなるものである。尚、本明細書においては、打込みリベット(1)が打込まれる側、即ち打込みリベットの頭部が位置する側を表面と称し、反対側、即ち打込みリベットの軸部が位置する側を裏面と称する。
尚、図示例では、接合される板材の枚数を2枚とした例を示しているが、本発明は3枚以上の板材を接合する場合にも適用することが可能である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a plate material bonding structure and a bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are views showing a joining structure of plate members according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
In the joining structure of the illustrated example, two plate members (2) and (3) are joined by a driving rivet (1), and the front surface is depressed and the back surface is swollen near the periphery of the joining portion by the driving rivet (1). The protruding uneven portion (4) is formed. In this specification, the side on which the driving rivet (1) is driven, that is, the side on which the head of the driving rivet is located is referred to as the front surface, and the opposite side, that is, the side on which the shaft portion of the driving rivet is positioned is referred to as the back surface. Called.
In the illustrated example, the number of plate members to be joined is two, but the present invention can also be applied to the case of joining three or more plate members.
打込みリベット(1)は、皿状の頭部と中空円筒状の軸部とからなる公知の構造のものであり、その軸部先端は最下層の板材(3)を貫通することなく、該最下層の板材(3)内において拡径されている。
また、頭部から軸部への移行部にはアールが形成されており、打ち込まれて締結された状態にて、図示の如く、頭部表面が最上層の板材(2)の表面と略面一となっている。
The driving rivet (1) has a known structure consisting of a dish-shaped head and a hollow cylindrical shaft, and the tip of the shaft does not penetrate through the lowermost plate (3). The diameter is expanded in the lower plate (3).
Further, a rounded portion is formed at the transition portion from the head portion to the shaft portion, and the head surface is substantially flush with the surface of the uppermost plate member (2) as shown in the figure when driven and fastened. It is one.
凹凸部(4)は、平面視及び裏面視において円形であって、2枚の板材(2)(3)が一体的に塑性変形を受けることにより形成されている。具体的には、板材(2)(3)をパンチによりダイスの表面に形成された凹部に押し込むことにより形成される。
尚、本発明において凹凸部(4)の数は特に限定されず、少なくとも打込みリベット(1)による接合部の周囲近傍の1箇所に設ければよいが、高い接合強度を得るためには、複数箇所に設けることが好ましい。また、複数箇所に設ける場合には、図示例の如く、打込みリベット(1)を中心とした点対称の位置に設けると、安定した接合強度が得られるためより好ましい。
The concavo-convex portion (4) is circular in a plan view and a back view, and is formed by integrally plastic deformation of the two plate members (2) (3). Specifically, it is formed by pushing the plate materials (2) and (3) into the recesses formed on the surface of the die by punching.
In the present invention, the number of the concavo-convex portions (4) is not particularly limited, and may be provided at least at one place near the periphery of the joint portion by the driving rivet (1). It is preferable to provide at a location. In addition, when provided at a plurality of locations, as shown in the illustrated example, it is more preferable to provide at a point-symmetrical position with the driving rivet (1) as the center because stable bonding strength can be obtained.
図2は本発明に係る板材の接合構造の別の例を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
この例の接合構造は、2枚の板材(2)(3)が打込みリベット(1)により接合されるとともに、該打込みリベット(1)による接合部の周囲近傍に、裏面が陥没し表面が膨出する凹凸部(4)が形成されている。
この接合構造は、凹部と凸部が図1に示す構造とは逆になっており、この点で図1に示す接合構造とは異なっているが、その他の点については図1にて説明したのと同様の構造を有している。
このように、打込みリベット(1)の打込み方向と、凹凸部(4)の変形方向(陥没方向)とを逆にすることによって、接合時における板材(2)(3)の歪みの発生を防ぐことが可能となるという効果が得られる。
2A and 2B are views showing another example of the joining structure of plate members according to the present invention, in which FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
In the joining structure of this example, two plate members (2) and (3) are joined by the driving rivet (1), and the back surface is depressed near the periphery of the joining portion by the driving rivet (1) and the surface is expanded. A protruding and recessed portion (4) is formed.
In this bonding structure, the concave portion and the convex portion are opposite to the structure shown in FIG. 1, and this point is different from the bonding structure shown in FIG. 1, but the other points are explained in FIG. It has the same structure as.
In this way, by causing the driving direction of the driving rivet (1) and the deformation direction (depression direction) of the concavo-convex portion (4) to be reversed, the occurrence of distortion of the plate materials (2) and (3) at the time of joining is prevented. The effect that it becomes possible is acquired.
図3は本発明に係る接合構造が適用されたワークの一例を示す外観斜視図であり、(a)は全体図、(b)は部分拡大図である。
図示例のワークは、4本のチャンネル鋼材を四角形状に組み合わせて、その端部同士を本発明に係る接合構造(図1に示す構造)によって接合したものであり、1つの角部が上下2箇所において接合されている。
図示例のワークの角部では、上部の接合箇所においては、打込みリベット(1)が上から下へと打ち込まれ、該打込みリベット(1)による接合箇所の周囲近傍2箇所において、上面が陥没し下面が膨出する凹凸部(4)が形成されている。また、下部の接合箇所においては、打込みリベット(1)が下から上へと打ち込まれ、該打込みリベット(1)による接合箇所の周囲近傍2箇所において、下面が陥没し上面が膨出する凹凸部(4)が形成されている。
FIG. 3 is an external perspective view showing an example of a workpiece to which the joining structure according to the present invention is applied. FIG. 3A is an overall view, and FIG. 3B is a partially enlarged view.
The workpiece in the illustrated example is a combination of four channel steel materials in a quadrilateral shape, and ends thereof are joined by the joining structure according to the present invention (structure shown in FIG. 1). It is joined at a point.
In the corner portion of the workpiece in the illustrated example, the driving rivet (1) is driven from the top to the bottom at the upper joining portion, and the upper surface is depressed at two locations around the joining portion by the driving rivet (1). A concavo-convex portion (4) whose lower surface bulges is formed. Further, at the lower joint location, the driving rivet (1) is driven from the bottom to the top, and at the two locations around the joint location by the driving rivet (1), the concave and convex portions have the lower surface depressed and the upper surface bulged. (4) is formed.
図3に示すような構造のワークでは、打込みリベット(1)による接合のみでは、組み合わされた各チャンネル鋼材が相互に回転し易く、角部を直角とする四角形が得られ難いが、図示例の如く本発明に係る接合構造を利用することによって、部材同士の回転が阻止されるので、角部を直角として強固に接合された四角形のワークを確実に得ることが可能となる。 In the work having the structure as shown in FIG. 3, the combined channel steel materials are easy to rotate with each other only by joining with the driving rivet (1), and it is difficult to obtain a quadrangle whose corners are perpendicular to each other. As described above, by utilizing the joining structure according to the present invention, the rotation of the members is prevented, so that it is possible to surely obtain a quadrangular work that is firmly joined with the corners at right angles.
図4は図1に示した接合構造を得るために用いられる本発明に係る接合装置を示す図である。
本発明に係る接合装置は、複数枚の板材を打込みリベットにより接合する接合装置であって、打込みリベットの頭部を加圧するステム(5)と、該ステム(5)と対向して設けられ前記リベットの軸端部を拡径させるダイ(6)と、ステム(5)の先端位置まで打込みリベットを供給するためのリベット供給装置(13)を備えており、この点は従来公知のリベット接合装置と同様である。
FIG. 4 is a view showing a bonding apparatus according to the present invention used for obtaining the bonding structure shown in FIG.
The joining device according to the present invention is a joining device for joining a plurality of plate materials by a driving rivet, and is provided so as to face the stem (5) for pressurizing the head of the driving rivet and the stem (5). A die (6) for expanding the diameter of the shaft end of the rivet and a rivet supply device (13) for driving the rivet to the tip position of the stem (5) to supply the rivet are provided. It is the same.
本発明に係る接合装置は、上記各構成に加えて、打込みリベットによる接合部の周囲近傍において、複数枚の板材を塑性変形させて表面が陥没し裏面が膨出する凹凸部を形成するためのパンチ(7)及びダイス(8)を更に具備していることを特徴とするものであり、図5は本発明に係る接合装置のステム及びパンチ近傍の拡大図、図5は本発明に係る接合装置のダイ及びダイス近傍の拡大図である。 In addition to the above-described components, the joining apparatus according to the present invention is for forming a concavo-convex portion in which the surface is depressed and the back surface bulges by plastically deforming a plurality of plate members in the vicinity of the periphery of the joint portion by driving rivets. A punch (7) and a die (8) are further provided. FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the stem and the punch of the joining apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a joint according to the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of a die of the apparatus and a vicinity of the die.
パンチ(7)は、ステム(5)の周囲に設けられた円筒状のワーク押え(9)の先端(下端)に取り付けられている。ワーク押え(9)の先端は平面状であって、その中心孔からステム(5)の先端に保持されたリベットが出没する。
また、パンチ(7)はワーク押え(9)の中心孔の周囲近傍位置においてワーク押え先端の平面から突出しており、該突出部の先端は面取り加工が施されて、先端に向けて漸次縮径する円錐台形状を有している。このような面取り加工が施されていることによって、接合される板材が完全にせん断されるのが防がれるとともに、凹凸部の形成後に板材とパンチが分離し易くなる。
尚、図示例では、パンチ(7)は、ワーク押え(9)の中心孔を挟んで対向する位置2箇所に設けられているが、ワーク押え(9)の中心孔に対して点対称な位置に3箇所以上設けても良い。
The punch (7) is attached to the tip (lower end) of a cylindrical workpiece presser (9) provided around the stem (5). The tip of the work retainer (9) has a flat shape, and a rivet held at the tip of the stem (5) protrudes and emerges from the center hole.
The punch (7) protrudes from the plane of the workpiece presser tip at a position near the periphery of the center hole of the workpiece presser (9), and the tip of the projection is chamfered to gradually reduce the diameter toward the tip. It has a truncated cone shape. By performing such chamfering processing, the plate material to be joined is prevented from being completely sheared, and the plate material and the punch are easily separated after the formation of the uneven portion.
In the illustrated example, the punch (7) is provided at two positions facing each other across the center hole of the work retainer (9), but the position is symmetrical with respect to the center hole of the work retainer (9). Three or more locations may be provided.
ワーク押え(9)は、上面が開放されるとともに、大径部(91)と小径部(92)とからなる二段階の外径を有しており、大径部(91)が上部に、小径部(92)が下部にそれぞれ位置するように配置されている。そして、大径部(91)の内径は大きく、小径部(92)の内径は小さく形成されており、小径部(92)の内径はステム(5)の外径と略等しい径とされ、大径部(91)の内径はステム(5)の外径の3〜4倍程度の大きさとされている。 The work retainer (9) has an open upper surface and a two-stage outer diameter composed of a large diameter portion (91) and a small diameter portion (92). The large diameter portion (91) is at the top, The small diameter portions (92) are arranged so as to be located at the lower portions, respectively. The large diameter portion (91) has a large inner diameter and the small diameter portion (92) has a small inner diameter. The small diameter portion (92) has an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the stem (5). The inner diameter of the diameter portion (91) is about 3 to 4 times the outer diameter of the stem (5).
ステム(5)の上方部はステムホルダ(10)によってその外周面を固定保持されており、ワーク押え(9)は該ステムホルダ(10)の下方に一体に設けられた保持部材(11)により保持されている。
保持部材(11)は円筒状の部材であって、その内部にワーク押え(9)を収容するとともに、その下端部に内方に延出形成された内延部(11a)によって、ワーク押え(9)の大径部(91)と小径部(92)へと移行する段部下面を保持している。
The upper part of the stem (5) has its outer peripheral surface fixed and held by a stem holder (10), and the work holder (9) is held by a holding member (11) integrally provided below the stem holder (10). ing.
The holding member (11) is a cylindrical member, and accommodates the work presser (9) in the inside thereof, and the work presser (11a) is formed by an inwardly extending portion (11a) formed inwardly at a lower end portion thereof. 9) holding the lower surface of the stepped portion transitioning to the large diameter portion (91) and the small diameter portion (92).
保持部材(11)の上端部から内延部(11a)上面までの長さは、ワーク押え(9)の大径部(91)の長さよりも長く形成されている。そして、ワーク押え(9)の大径部(91)内にはスプリング(12)が配設され、このスプリング(12)内をステム(5)が上下方向に貫通している。
スプリング(12)は、その上端部がステムホルダ(10)の下面に当接し、下端部がワーク押え(9)の内径が大径部から小径部へと移行する段部上面に当接し、これによってワーク押え(9)を常時下方(ステム先端方向)へと付勢している。
ワーク押え(9)はスプリング(12)によって下方へと付勢されているが、保持部材(11)の内延部(11a)によって段部下面が保持されているので、一定距離以上下降することはない。また、スプリング(12)の付勢力に抗する力が加わったときには、スプリング(12)の縮みに伴ってワーク押え(9)は上昇するが、その上端部がステムホルダ(10)の下面に当接した時点で上昇は停止するようになっている。
The length from the upper end portion of the holding member (11) to the upper surface of the inward extension portion (11a) is formed longer than the length of the large diameter portion (91) of the work holder (9). A spring (12) is disposed in the large diameter portion (91) of the work holder (9), and the stem (5) penetrates the spring (12) in the vertical direction.
The upper end of the spring (12) comes into contact with the lower surface of the stem holder (10), and the lower end comes into contact with the upper surface of the step portion where the inner diameter of the work holder (9) shifts from the large diameter portion to the small diameter portion. The work clamp (9) is always urged downward (toward the stem tip).
The work clamp (9) is biased downward by the spring (12), but the lower surface of the stepped portion is held by the inwardly extending portion (11a) of the holding member (11), so that the work presser (9) is lowered by a certain distance or more. There is no. Also, when a force against the urging force of the spring (12) is applied, the work clamp (9) rises as the spring (12) contracts, but its upper end abuts against the lower surface of the stem holder (10). At that point, the climb stops.
ダイス(8)は、リベットの軸端部を拡径させるべくステム(5)と対向して設けられたダイ(6)と一体に設けられている。
即ち、図5に示す如く、リベットの軸端部を拡径させるためのダイ(6)の凹部と、複数枚の板材を塑性変形させて表面が陥没し裏面が膨出する凹凸部を形成するためのダイス(8)の凹部が、1つのブロックに共に設けられている。但し、別体に形成してから接合させてもよい。
ダイス(8)の凹部は、パンチ(7)と上下に対向する位置であって且つダイ(6)の凹部を挟んで左右に対向する位置に2箇所設けられている。尚、ダイス(8)の凹部の位置及び数は、パンチ(7)の位置及び数と一致するように設定すればよく、特に図示例に限定されるものではない。
また、ダイス(8)の凹部の入口には面取り加工が施されており、これによって、接合される板材が完全にせん断されるのが防がれるとともに、凹凸部の形成後において板材とパンチが分離し易くなる。
The die (8) is provided integrally with a die (6) provided to face the stem (5) so as to increase the diameter of the shaft end of the rivet.
That is, as shown in FIG. 5, the concave portion of the die (6) for expanding the diameter of the shaft end portion of the rivet and the uneven portion where the surface is depressed and the back surface bulges are formed by plastic deformation of a plurality of plate materials. A recess for the die (8) is provided in one block together. However, they may be joined after being formed separately.
The concave portion of the die (8) is provided at two positions in the position facing the punch (7) in the vertical direction and in the position facing the left and right across the concave portion of the die (6). The position and number of the concave portions of the die (8) may be set so as to coincide with the position and number of the punch (7), and are not particularly limited to the illustrated example.
In addition, the chamfering process is applied to the entrance of the concave portion of the die (8), thereby preventing the plate material to be joined from being completely sheared and preventing the plate material and the punch from being formed after the formation of the concavo-convex portion. It becomes easy to separate.
以下、本発明に係る接合装置による接合方法について、図面を参照しつつ説明する。
先ず、リベット供給装置(13)から打込みリベット(1)をエアーにより圧送するとともに、ステム(5)の先端に吸引力を発生させて打込みリベット(1)をステム先端に吸着させる(図5参照)。
次いで、板材(2)(3)をダイ(6)及びダイス(8)上に設置した状態にて、ステムホルダ(10)を前進(下降)させることによって、ステム(5)及びワーク押え(9)(パンチ(7)を含む)を板材(2)(3)に向けて前進させる。この前進駆動は、公知のリベット接合装置に用いられているような駆動機構、例えばサーボモータの回転力をネジで変換させることにより行われる。
ステム(5)及びワーク押え(9)(パンチ(7)を含む)が前進すると、先ずパンチ(7)と板材(2)が当接する(図7参照)が、パンチ(7)には、スプリング(12)の付勢力しか作用しないので、この段階では板材に凹凸部は形成されない。
Hereinafter, a bonding method using the bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the driving rivet (1) is pressure-fed by air from the rivet supply device (13), and a suction force is generated at the tip of the stem (5) to adsorb the driving rivet (1) to the tip of the stem (see FIG. 5). .
Next, the stem (5) and the work holder (9) are moved forward (down) by moving the stem holder (10) in a state where the plate members (2) and (3) are installed on the die (6) and the die (8). (Including the punch (7)) is advanced toward the plate (2) (3). This forward drive is performed by converting the rotational force of a drive mechanism, such as a servo motor used in a known rivet joining apparatus, with a screw.
When the stem (5) and the work clamp (9) (including the punch (7)) move forward, the punch (7) and the plate (2) first come into contact with each other (see FIG. 7). Since only the urging force (12) acts, at this stage, no irregularities are formed on the plate material.
次いで、ステムホルダ(10)と共にステム(5)を更に前進させると、この前進駆動力によってスプリング(12)が縮んで、ステム(5)の先端に保持された打込みリベット(1)の先端が板材(2)の表面に当接し、板材を穿孔し始める(図8参照)。この段階でも、パンチ(7)にはスプリング(12)の付勢力しか作用しないので、板材に凹凸部は形成されない。
そして、更にステムホルダ(10)と共にステム(5)を更に前進させると、スプリング(12)は更に縮み、打込みリベット(1)が板材を所定深さ(例えば2〜3mm)穿孔した時点で、ステムホルダ(10)の下面がワーク押え(9)の上面に当接する(図9参照)。
Next, when the stem (5) is further advanced together with the stem holder (10), the spring (12) is contracted by this forward driving force, and the tip of the driving rivet (1) held at the tip of the stem (5) is replaced with a plate material ( 2) Abuts on the surface of (2) and starts drilling the plate material (see FIG. 8). Even at this stage, since only the urging force of the spring (12) acts on the punch (7), the uneven portion is not formed on the plate material.
When the stem (5) is further advanced together with the stem holder (10), the spring (12) is further contracted, and when the driving rivet (1) perforates the plate material to a predetermined depth (for example, 2 to 3 mm), the stem holder ( The lower surface of 10) contacts the upper surface of the work clamp (9) (see FIG. 9).
ステムホルダ(10)の下面がワーク押え(9)の上面に当接すると、ステムホルダ(10)及びステム(5)の前進駆動力が直接ワーク押え(9)へと伝わるようになる。この状態で、更にステムホルダ(10)及びステム(5)を前進させることによって、打込みリベット(1)がダイ(6)との間でかしめられると同時にパンチ(7)とダイス(8)との間で板材(2)(3)は塑性変形され、打込みリベット(1)による板材の接合と、該打込みリベットの接合箇所近傍において表面が陥没し裏面が膨出する凹凸部(4)の形成が同時に完了する(図10参照)。
このように、打込みリベットの打込みと凹凸部の形成が同時に行われることで、余分な接合時間を必要とせず、サイクルタイムを短くすることができる。
そして、この打込みリベット(1)及びパンチ(7)による板材(2)(3)の変形が終了する際においては、ワーク押え(9)が板材(2)の表面を押圧した状態となっているため、板材(3)の裏面がダイ(6)及びダイス(8)に密接されて、板材(2)(3)間に隙間が生じることが防がれると同時に板材(2)(3)の歪みも防がれる。
When the lower surface of the stem holder (10) contacts the upper surface of the work holder (9), the forward drive force of the stem holder (10) and the stem (5) is directly transmitted to the work holder (9). In this state, by further advancing the stem holder (10) and the stem (5), the driving rivet (1) is caulked between the die (6) and at the same time between the punch (7) and the die (8). Thus, the plate materials (2) and (3) are plastically deformed, and the joining of the plate materials by the driving rivet (1) and the formation of the concavo-convex portion (4) whose surface is depressed and the back surface bulges in the vicinity of the joining portion of the driving rivet are simultaneously performed. Complete (see FIG. 10).
In this way, by driving the driving rivet and forming the concave and convex portions at the same time, no extra joining time is required and the cycle time can be shortened.
When the deformation of the plate materials (2) and (3) by the driving rivet (1) and the punch (7) is completed, the work presser (9) is in a state of pressing the surface of the plate material (2). Therefore, the back surface of the plate material (3) is brought into close contact with the die (6) and the die (8) to prevent a gap between the plate materials (2) and (3), and at the same time, the plate materials (2) and (3). Distortion is also prevented.
上記した接合装置において、パンチ(7)とダイス(8)の位置を入れ替えると、図2に示す接合構造を得ることができる。すなわち、ダイス(8)をワーク押え(9)と一体に設け、パンチ(7)をダイ(6)と一体に設けると、打込みリベット(1)の打込み方向と、凹凸部(4)の変形方向(陥没方向)とが逆になった接合構造を得ることが可能となり、この場合には、接合時における板材(2)(3)の歪みの発生をより確実に防ぐことが可能となる。 When the positions of the punch (7) and the die (8) are exchanged in the above-described joining apparatus, the joining structure shown in FIG. 2 can be obtained. That is, when the die (8) is provided integrally with the work presser (9) and the punch (7) is provided integrally with the die (6), the driving direction of the driving rivet (1) and the deformation direction of the concavo-convex portion (4) are provided. It becomes possible to obtain a joining structure in which (the depression direction) is reversed. In this case, it is possible to more reliably prevent the occurrence of distortion of the plate materials (2) and (3) during joining.
板材として、材質:SPCC、厚さ:1.6mmの板材(2)と、材質:SPCC、厚さ:1.6mmの板材(3)を用い、打込みリベット(1)として、材質:炭素鋼、軸径:φ5mm、全長:6.2mmの皿頭のものを使用した。
また、パンチ(7)として、軸径φ4.5mm、突出長さ:3.5mmのものを用い、ダイス(8)として、凹部径(孔径):φ5mm、深さ:4.7mmのものを用いた。
上記2枚の板材(2)(3)を、上記寸法を有する図4乃至図6に示す構成からなる接合装置を用いて、上記説明した図7乃至図10に示した方法にて接合したところ、打込みリベット(1)が板材を2.7mm穿孔した時点でステムホルダ(10)がワーク押え(9)に当接し、最終的に図1に示す接合構造を得ることができた。
As the plate material, a material: SPCC, a plate material (2) having a thickness of 1.6 mm, and a material: SPCC, a plate material (3) having a thickness of 1.6 mm, and as the driving rivet (1), the material: carbon steel, A dish head having a shaft diameter of φ5 mm and a total length of 6.2 mm was used.
Further, the punch (7) having a shaft diameter of φ4.5 mm and the protruding length: 3.5 mm is used, and the die (8) having a recess diameter (hole diameter): φ5 mm and a depth: 4.7 mm is used. It was.
The two plate members (2) and (3) are joined by the method shown in FIGS. 7 to 10 described above using the joining apparatus having the above-described dimensions and the construction shown in FIGS. When the driving rivet (1) perforates the plate material by 2.7 mm, the stem holder (10) comes into contact with the work presser (9), and finally the joining structure shown in FIG. 1 can be obtained.
本発明は、複数枚の板材を打込みリベットにて接合する自動車、機械、建築等の幅広い産業分野にて利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a wide range of industrial fields such as automobiles, machines, and architectures in which a plurality of plate materials are driven and joined with rivets.
1 打込みリベット
2 板材(上側)
3 板材(下側)
4 凹凸部
5 ステム
6 ダイ
7 パンチ
8 ダイス
9 ワーク押え
1 Driving
3 Plate material (lower side)
4 Concavity and
Claims (6)
The joining apparatus according to claim 4 or 5, wherein the joining by the driving rivet and the formation of the uneven portion are simultaneously performed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003329241A JP2005088077A (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Joined structure for metal plate and joining apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003329241A JP2005088077A (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Joined structure for metal plate and joining apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005088077A true JP2005088077A (en) | 2005-04-07 |
Family
ID=34458540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003329241A Pending JP2005088077A (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Joined structure for metal plate and joining apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005088077A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1773106A2 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-11 | Samsung SDI Co., Ltd. | Chassis boss assembly and display apparatus including the same |
-
2003
- 2003-09-22 JP JP2003329241A patent/JP2005088077A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1773106A2 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-11 | Samsung SDI Co., Ltd. | Chassis boss assembly and display apparatus including the same |
EP1773106A3 (en) * | 2005-10-05 | 2009-08-12 | Samsung SDI Co., Ltd. | Chassis boss assembly and display apparatus including the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4886277B2 (en) | Material joining method | |
JP4385533B2 (en) | Manufacturing method of heat plate | |
JP4516469B2 (en) | Laminate bonding method | |
JP5165385B2 (en) | Clinch / brooch connector | |
US11203086B2 (en) | Laser welding method and laser welding device | |
JP2014226698A (en) | Rivet joint structure and method of manufacturing the same | |
JP2008030100A (en) | Joint structure of different kinds of metals, and method for joining dissimilar metals | |
WO2005018866A1 (en) | Method for friction stir welding, jig therefor member with friction stir-welded portion, and tool for friction stir welding | |
JP2008155806A (en) | Joining method for metal component and its joining structure | |
US7030333B2 (en) | Method of joining plates with weld fastened studs | |
JP4516410B2 (en) | Laminate joining method | |
JP2007283317A (en) | Member joining method | |
JP2019166564A (en) | Joining device and method for manufacturing joint | |
JP2005088077A (en) | Joined structure for metal plate and joining apparatus | |
JP5837041B2 (en) | Method for welding flat components | |
JP2005066627A (en) | Friction stir joining method, tool therefor, and member with friction-stir-joined portion | |
JP2002066767A (en) | Hollow structural angle for friction stirring joining | |
JP2004230412A (en) | Joint structure of hollow extrusion profile material | |
JP6756215B2 (en) | Joining method | |
KR20160080364A (en) | Self piercing rivet, and method for joining using the same | |
JP2003269510A (en) | Bellows-like deformable part and manufacturing method therefor | |
JP2019166562A (en) | Method for manufacturing joint | |
JP3121114U (en) | Steel with fixed nuts | |
JP4253528B2 (en) | Aluminum member connection method | |
JP4542795B2 (en) | Friction stir welding method and its jig |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060727 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090218 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090622 |