KR102625616B1 - Assembling method of sunroof assembly made of different materials - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이종 소재로 이루어지는 선루프의 조립방법에 관한 것으로, 하형부에 차량의 지붕에 장착되는 제1가공소재를 배치하고, 제1가공소재의 상측에 제1가공소재와 겹쳐지게 제2가공소재를 배치하는 소재 배치 단계, 제2가공소재의 상부에 배치되는 상형부의 내부에 리벳부를 인입하는 리벳부 인입 단계, 리벳부를 상형부의 내부에서 승강하는 프레스부로 가압하는 리벳부 가압 단계, 리벳부가 프레스부에 의해 가압되어, 겹쳐진 제1가공소재와 제2가공소재에 삽입 장착되는 리벳부 고정 단계 및 리벳부와 제1가공소재를 용접하는 용접 단계를 포함하고, 리벳부는, 프레스부에 의해 가압되고, 평탄한 상면부를 가지는 머리부 및 머리부에서 하측으로 연장되고, 제2가공소재를 관통하여 제1가공소재의 내부에 삽입, 장착되는 다리부를 포함하며, 하형부는, 제1가공소재가 안착되는 하형본체부 및 하형본체부의 상면부 중 리벳부에 대응되는 위치에 함몰되게 형성되고, 바닥면이 평탄한 형상을 가지는 평탄홈부를 포함하고, 제1가공소재는, 제1가공소재본체부 및 리벳부 고정 단계에서 제1가공소재본체부의 일부가 리벳부의 다리부에 하향 가압되어 형성되고, 내부에 리벳부의 다리부가 삽입된 상태로 평탄홈부에 삽입되어 하향 돌출된 형상을 가지되, 하부가 평탄홈부의 바닥면과 접하여 평탄한 형상을 가지는 돌출평탄부를 포함하며, 용접 단계는, 평면 형태의 단부를 가지는 제1용접팁을 리벳부의 머리부에 면접촉시키고, 평면 형태를 가지는 제2용접팁을 제1가공소재의 돌출평탄부에 면접촉시키는 단계 및 제1용접팁과 제2용접팁을 통해 리벳부와 제1가공소재에 전류를 인가하여 돌출평탄부의 내부에 삽입된 리벳부의 다리부와 제1가공소재간의 용접부를 형성하며 접합하는 단계를 포함하고, 제1가공소재와 제2가공소재 중 일측은 선루프에 설정 강도와 경도를 형성가능한 스틸 재질을 포함하여 이루어지고, 타측은 스틸 재질보다 가벼운 경금속 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of assembling a sunroof made of different materials, in which a first processing material to be mounted on the roof of a vehicle is placed on the lower part, and a second processing material is applied to the upper side of the first processing material so that it overlaps the first processing material. A material placement step of arranging the material, a rivet part insertion step of inserting the rivet part into the inside of the upper shape part disposed on the upper part of the second processing material, a rivet part pressing step of pressing the rivet part with a press part that raises and lowers inside the upper part, and the rivet part is pressed. It includes a fixing step of fixing the rivet part that is pressed by the unit and inserted into the overlapping first and second processed materials, and a welding step of welding the rivet part and the first process material, wherein the rivet part is pressed by the press unit. , a head portion having a flat upper surface and a leg portion that extends downward from the head portion and is inserted and mounted inside the first processing material through the second processing material, and the lower mold portion is a lower mold on which the first processing material is seated. It includes a flat groove portion that is formed to be recessed in a position corresponding to the rivet portion among the upper surfaces of the main body portion and the lower mold body portion and has a flat bottom surface, and the first processing material is fixed to the first processing material body portion and the rivet portion. In the step, a part of the first processed material body is formed by pressing downward on the leg portion of the rivet portion, and is inserted into the flat groove with the leg portion of the rivet portion inserted inside, so that it has a shape that protrudes downward, and the lower part is the bottom of the flat groove. It includes a protruding flat portion having a flat shape in contact with the surface, and in the welding step, a first welding tip having a flat end is brought into surface contact with the head of the rivet portion, and a second welding tip having a flat shape is applied to the first processing material. A step of surface contacting the protruding flat portion of the protruding flat portion and applying a current to the rivet portion and the first processing material through the first welding tip and the second welding tip to create a contact between the leg portion of the rivet portion inserted into the protruding flat portion and the first processing material. It includes the step of forming and joining a weld zone, wherein one side of the first processing material and the second processing material includes a steel material capable of forming a set strength and hardness in the sunroof, and the other side includes a light metal material lighter than the steel material. It is characterized by including.
Description
본 발명은 이종 소재로 이루어지는 선루프의 조립방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선루프에 스틸 가공소재와 알루미늄 가공소재의 이종 가공소재를 일체로 결합시키는 경량 선루프 조립방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of assembling a sunroof made of different materials, and more specifically, to a method of assembling a lightweight sunroof in which dissimilar materials such as steel processing material and aluminum processing material are integrated into the sunroof.
최근 자동차 차체의 구성은 연비 향상을 위해 경량재료의 적용이 증가하고 있다. 이러한 경량재료의 증가에 따라서 서로 다른 이종가공소재, 예를 들어 알루미늄 가공소재와 스틸 가공소재 등의 조합이 많아지고 있지만, 이러한 조합의 강종에 용접을 적용하면, 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)으로 인한 품질문제가 발생한다. Recently, the use of lightweight materials has been increasing in the construction of automobile bodies to improve fuel efficiency. With the increase in lightweight materials, the combination of different types of processing materials, such as aluminum processing materials and steel processing materials, is increasing. However, when welding is applied to steel types of such combinations, the quality is reduced due to galvanic corrosion. A problem arises.
이에 업계에서는 레이저 브레이징 방식(Laser Brazing), 구조용 접착제를 이용한 본딩 방식이나 셀프 피어싱 리벳(SPR, Self Piercing Rivet)과 같은 체결부품을 이용한 기계적인 접합 방식의 매우 제한적인 접합 방식으로서 이종가공소재를 접합하고 있다.Accordingly, the industry uses very limited joining methods such as laser brazing, bonding using structural adhesives, or mechanical joining using fasteners such as self-piercing rivets (SPR, Self Piercing Rivet) to join dissimilar processed materials. I'm doing it.
그러나 레이저 브레이징 방식의 경우에는 이종가공소재 간 반응층의 형성으로 인해 접합강도가 약하다는 단점이 있다. 또한, 구조용 접착제를 이용한 본딩 방식은 접착제의 경화 시간이 길어 공정 관리 면에서 불리하고, 재료비가 증가하며, 접합 강도가 약하다는 단점이 있다. 그리고 셀프 피어싱 리벳과 같은 체결부품을 이용한 기계적인 접합 방식은 갈비닉 부식(전위차 부식)으로 인한 품질문제가 발생할 수 있고, 하드웨어 비용이 증가하며, 가공소재의 강도에 따라 제한이 있는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.However, the laser brazing method has the disadvantage of weak bonding strength due to the formation of a reaction layer between dissimilar processing materials. In addition, the bonding method using a structural adhesive has the disadvantages of being disadvantageous in terms of process management due to the long curing time of the adhesive, increasing material costs, and weak bonding strength. Additionally, mechanical joining methods using fasteners such as self-piercing rivets can cause quality problems due to galvanic corrosion (potential corrosion), increase hardware costs, and have limitations depending on the strength of the processing material. Therefore, there is a need to improve this.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1864034호(2018.05.28 등록, 발명의 명칭: 선루프 조립체)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1864034 (registered on May 28, 2018, title of invention: sunroof assembly).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 선루프에 스틸 가공소재와 알루미늄 가공소재의 이종 가공소재를 일체로 결합시키는 이종 소재로 이루어지는 선루프의 조립방법을 제공하는 것이다. The present invention was created to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a method of assembling a sunroof made of different materials by integrating different materials such as steel processing material and aluminum processing material into a sunroof. It is done.
본 발명의 일 실시예에 따른 이종 소재로 이루어지는 선루프의 조립방법은, 하형부에 차량의 지붕에 장착되는 제1가공소재를 배치하고, 상기 제1가공소재의 상측에 상기 제1가공소재와 겹쳐지게 제2가공소재를 배치하는 소재 배치 단계; 상기 제2가공소재의 상부에 배치되는 상형부의 내부에 리벳부를 인입하는 리벳부 인입 단계; 상기 리벳부를 상기 상형부의 내부에서 승강하는 프레스부로 가압하는 리벳부 가압 단계; 상기 리벳부가 상기 프레스부에 의해 가압되어, 겹쳐진 상기 제1가공소재와 상기 제2가공소재에 삽입 장착되는 리벳부 고정 단계; 및 상기 리벳부와 상기 제1가공소재를 용접하는 용접 단계;를 포함하고, 상기 리벳부는, 상기 프레스부에 의해 가압되고, 평탄한 상면부를 가지는 머리부; 및 상기 머리부에서 하측으로 연장되고, 상기 제2가공소재를 관통하여 상기 제1가공소재의 내부에 삽입, 장착되는 다리부;를 포함하며, 상기 하형부는, 상기 제1가공소재가 안착되는 하형본체부; 및 상기 하형본체부의 상면부 중 상기 리벳부에 대응되는 위치에 함몰되게 형성되고, 바닥면이 평탄한 형상을 가지는 평탄홈부;를 포함하고, 상기 제1가공소재는, 제1가공소재본체부; 및 상기 리벳부 고정 단계에서 상기 제1가공소재본체부의 일부가 상기 리벳부의 다리부에 하향 가압되어 형성되고, 내부에 상기 리벳부의 다리부가 삽입된 상태로 상기 평탄홈부에 삽입되어 하향 돌출된 형상을 가지되, 하부가 상기 평탄홈부의 바닥면과 접하여 평탄한 형상을 가지는 돌출평탄부;를 포함하며, 상기 용접 단계는, 평면 형태의 단부를 가지는 제1용접팁을 상기 리벳부의 머리부에 면접촉시키고, 평면 형태를 가지는 제2용접팁을 상기 제1가공소재의 돌출평탄부에 면접촉시키는 단계; 및 상기 제1용접팁과 상기 제2용접팁을 통해 상기 리벳부와 상기 제1가공소재에 전류를 인가하여 상기 돌출평탄부의 내부에 삽입된 상기 리벳부의 다리부와 상기 제1가공소재간의 용접부를 형성하며 접합하는 단계;를 포함하고, 상기 제1가공소재와 상기 제2가공소재 중 일측은 선루프에 설정 강도와 경도를 형성가능한 스틸 재질을 포함하여 이루어지고, 타측은 스틸 재질보다 가벼운 경금속 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the method of assembling a sunroof made of different materials according to an embodiment of the present invention, a first processing material to be mounted on the roof of a vehicle is disposed on the lower part, and the first processing material is placed on the upper side of the first processing material. A material placement step of arranging the second processing material to overlap; A rivet unit insertion step of inserting the rivet unit into the upper shape part disposed on the second processing material; A rivet pressing step of pressing the rivet unit with a press unit that moves up and down inside the upper die; A rivet unit fixing step in which the rivet unit is pressed by the press unit and inserted into the overlapping first and second processed materials; and a welding step of welding the rivet portion and the first processing material, wherein the rivet portion includes: a head portion that is pressed by the press portion and has a flat upper surface portion; and a leg portion extending downward from the head, penetrating the second processing material and being inserted and mounted into the interior of the first processing material, wherein the lower mold portion is a lower mold on which the first processing material is seated. main body; and a flat groove portion that is formed to be recessed in a position corresponding to the rivet portion of the upper surface portion of the lower mold body portion and has a flat bottom surface, wherein the first processing material includes: a first processing material body portion; And in the step of fixing the rivet portion, a portion of the first workpiece body portion is formed by pressing downward against the leg portion of the rivet portion, and is inserted into the flat groove portion with the leg portion of the rivet portion inserted therein to form a downwardly protruding shape. and a protruding flat portion, the lower portion of which is in contact with the bottom surface of the flat groove and has a flat shape. The welding step includes placing a first welding tip having a flat end in surface contact with the head of the rivet portion. , bringing a second welding tip having a planar shape into surface contact with the protruding flat portion of the first processing material; and applying a current to the rivet portion and the first processing material through the first welding tip and the second welding tip to form a weld between the leg portion of the rivet portion inserted into the protruding flat portion and the first processing material. forming and joining; including, wherein one side of the first processing material and the second processing material includes a steel material capable of forming a set strength and hardness in the sunroof, and the other side includes a light metal material lighter than the steel material. It is characterized by comprising:
상기 리벳부는, 상기 다리부의 단부 내측에서 상기 머리부 측을 향해 상향 경사지게 형성되는 경사부;를 더 포함하고, 상기 다리부는 상기 머리부에 복수개가 상기 머리부의 원주방향을 따라 연장 형성될 수 있다.The rivet portion may further include an inclined portion formed to be inclined upwardly from an inside end of the leg portion toward the head portion, and a plurality of the leg portions may be formed on the head portion extending along a circumferential direction of the head portion.
상기 리벳부와 상기 제1가공소재는 저항 엘리먼트 용접에 의해 접합될 수 있다.The rivet portion and the first processing material may be joined by resistance element welding.
본 발명에 따르면, 이종 재질로 형성되는 제1가공소재와 제2가공소재가 리벳부에 의해 견고하게 결합 상태를 유지할 수 있다. According to the present invention, the first processing material and the second processing material formed of different materials can be firmly joined by the rivet portion.
또한 본 발명에 따르면 제1가공소재가 알루미늄 재질로 형성되어 제품의 무게를 감소시키면서, 제2가공소재가 스틸 재질로 형성되어 설정 강도를 확보할 수 있다. In addition, according to the present invention, the first processing material is made of aluminum to reduce the weight of the product, and the second processing material is made of steel to secure the set strength.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 프레스 장치에 제1가공소재와 제2가공소재가 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 사시단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립체에서 리벳부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립체에서 리벳부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 프레스 장치에 제1가공소재와 제2가공소재가 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재에 리벳부가 가압되는 것을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재에 리벳부가 삽입 장착되는 것을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재에 리벳부가 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재에 리벳부가 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 사시단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재가 겹쳐진 상태에서 제1용접팁과 제2용접팁이 접촉되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에서 제1용접팁과 제2용접팁이 제1가공소재와 제2가공소재를 용접하는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 보강패널부와 루프부가 리벳부에 의해 접합되는 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 12는 도 11의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 13은 도 11의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 14는 도 11의 "C"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립방법을 개략적으로 나타내는 플로우 차트이다. Figure 1 is a perspective cross-sectional view schematically showing a state in which a first processing material and a second processing material are disposed in a press device in one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view schematically showing a rivet portion in a lightweight sunroof assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view schematically showing a rivet portion in a lightweight sunroof assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a first processing material and a second processing material are disposed in a press device in one embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view schematically showing the rivet portion being pressed into the first processing material and the second processing material in one embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the rivet portion being inserted and mounted into the first processing material and the second processing material in one embodiment of the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the rivet portion is mounted on the first processing material and the second processing material in one embodiment of the present invention.
Figure 8 is a perspective cross-sectional view schematically showing a state in which the rivet portion is mounted on the first processing material and the second processing material in one embodiment of the present invention.
Figure 9 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a first welding tip and a second welding tip are in contact with each other in a state in which the first processing material and the second processing material overlap in another embodiment of the present invention.
Figure 10 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a first welding tip and a second welding tip weld a first processing material and a second processing material in another embodiment of the present invention.
Figure 11 is a plan view schematically showing a state in which a reinforcement panel portion and a loop portion are joined by a rivet portion in one embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a partial enlarged view schematically showing “A” in FIG. 11.
FIG. 13 is a partial enlarged view schematically showing “B” in FIG. 11.
FIG. 14 is a partial enlarged view schematically showing “C” in FIG. 11.
Figure 15 is a flow chart schematically showing a lightweight sunroof assembly method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 경량 선루프 조립체 및 경량 선루트 조립방법의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, an embodiment of a lightweight sunroof assembly and a lightweight sunroof assembly method according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines or sizes of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 프레스 장치에 제1가공소재와 제2가공소재가 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 사시단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립체에서 리벳부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립체에서 리벳부를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 프레스 장치에 제1가공소재와 제2가공소재가 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재에 리벳부가 가압되는 것을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재에 리벳부가 삽입 장착되는 것을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재에 리벳부가 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재에 리벳부가 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 사시단면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 제1가공소재와 제2가공소재가 겹쳐진 상태에서 제1용접팁과 제2용접팁이 접촉되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에서 제1용접팁과 제2용접팁이 제1가공소재와 제2가공소재를 용접하는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에서 보강패널부와 루프부가 리벳부에 의해 접합되는 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 12는 도 11의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이고, 도 13은 도 11의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이고, 도 14는 도 11의 "C"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립방법을 개략적으로 나타내는 플로우 차트이다. Figure 1 is a perspective cross-sectional view schematically showing the state in which the first processing material and the second processing material are arranged in the press device in an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a lightweight sunroof assembly according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a perspective view schematically showing the rivet part, Figure 3 is a cross-sectional view schematically showing the rivet part in a lightweight sunroof assembly according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a first processing material and a first processing material in a press device in an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view schematically showing the state in which the second processing material is disposed, and Figure 5 is a cross-sectional view schematically showing the rivet portion being pressed into the first processing material and the second processing material in an embodiment of the present invention, and Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the state in which the second processing material is placed. It is a cross-sectional view schematically showing the rivet portion being inserted and mounted into the first processing material and the second processing material in one embodiment of the invention, and Figure 7 is a cross-sectional view showing the rivet portion being inserted into the first processing material and the second processing material in one embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view schematically showing the mounted state, Figure 8 is a perspective cross-sectional view schematically showing the state in which the rivet portion is mounted on the first processing material and the second processing material in one embodiment of the present invention, and Figure 9 is another embodiment of the present invention. In an embodiment, a cross-sectional view schematically shows the state in which the first welding tip and the second welding tip are in contact with each other in a state in which the first processing material and the second processing material overlap, and Figure 10 is a cross-sectional view schematically showing the state in which the first welding tip and the second welding tip are in contact in another embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view schematically showing the state in which the tip and the second welding tip weld the first processing material and the second processing material, and Figure 11 shows the reinforcement panel portion and the loop portion being joined by the rivet portion in one embodiment of the present invention. It is a plan view schematically showing the state, FIG. 12 is a partial enlarged view schematically showing “A” in FIG. 11, FIG. 13 is a partial enlarged view schematically showing “B” in FIG. 11, and FIG. 14 is a partial enlarged view schematically showing “A” in FIG. 11. It is a partial enlarged view schematically showing “C”, and Figure 15 is a flow chart schematically showing a lightweight sunroof assembly method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립체 제작을 프레스장치는 하형부(100), 상형부(200), 프레스부(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a press apparatus for manufacturing a lightweight sunroof assembly according to an embodiment of the present invention includes a lower die 100, an upper die 200, and a press unit 300.
하형부(100)는 일면(도 1 기준 상측면)에 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)가 배치될 수 있는 공간을 제공한다. 하형부(100)에 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)는 겹치게 배치된다. The lower mold 100 provides a space in which the first processing material 10 and the second processing material 20 can be placed on one side (upper side in Figure 1). The first processing material 10 and the second processing material 20 are arranged to overlap in the lower mold 100.
상형부(200)는 하형부(100)의 상측에 배치되는 것으로, 하형부(100)에 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)가 배치될 수 있도록 상하로 승강 가능하게 배치된다. 상형부(200)의 내부 공간에 리벳부(30)가 삽입 수용된다. The upper mold 200 is disposed on the upper side of the lower mold 100 and is disposed to be raised and lowered so that the first processing material 10 and the second processing material 20 can be placed in the lower mold 100. do. The rivet portion 30 is inserted and accommodated in the inner space of the upper mold portion 200.
프레스부(300)는 상형부(200)의 내부에서 승강하게 형성된다. 프레스부(300)는 상하로 승강되면서 상형부(200) 내부에 수용된 리벳부(30)를 가압하여, 리벳부(30)가 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)를 일체로 결합시킨다. The press unit 300 is formed to be raised and lowered inside the upper die 200. The press unit 300 presses the rivet unit 30 accommodated inside the upper die 200 while being lifted up and down, so that the rivet unit 30 unites the first processing material 10 and the second processing material 20. Combine it with
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립체는 제1가공소재(10), 제2가공소재(20), 리벳부(30)를 포함한다.1 to 8, a lightweight sunroof assembly according to an embodiment of the present invention includes a first processing material 10, a second processing material 20, and a rivet portion 30.
제1가공소재(10)는 하형부(100)에 배치되고, 차량의 지붕에 장착된다. 제2가공소재(20)는 제1가공소재(10)의 상측에 겹쳐지게 배치된다. 본 발명에서 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)는 각각 차량의 지붕에 장착되는 선루프의 형상으로 이룬다. The first processing material 10 is disposed on the lower mold 100 and mounted on the roof of the vehicle. The second processing material 20 is disposed to overlap on the upper side of the first processing material 10. In the present invention, the first processing material 10 and the second processing material 20 each have the shape of a sunroof mounted on the roof of a vehicle.
리벳부(30)는 하형부(100)의 상부에 배치된 상형부(200)에서 승강하는 프레스부(300)에 의해 가압된다. 프레스부(300)는 상형부(200)의 내부에서 승강되면서 리벳부(30)를 가압한다. 리벳부(30)는 프레스부(300)의 가압에 의해 겹쳐진 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)에 삽입 장착된다. 리벳부(30)의 결합에 의해 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)는 일체를 이루게 된다. The rivet portion 30 is pressed by the press portion 300 that moves up and down in the upper die portion 200 disposed above the lower die portion 100. The press unit 300 presses the rivet unit 30 while being raised and lowered inside the upper die unit 200. The rivet unit 30 is inserted and mounted into the overlapping first and second processed materials 10 and 20 by pressure from the press unit 300. By combining the rivet portion 30, the first processing material 10 and the second processing material 20 are integrated.
본 발명에서 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)는 동종 또는 이종 재질로 이루어진다. 즉 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)는 둘다 동종 재질은 알루미늄으로 이루어지거너, 동종 재질은 스틸재질로 이루어진다. 또는 제1가공소재(10)는 스틸 재질을 포함하여 이루어지고, 제2가공소재(20)는 알루미늄 재질을 포함하여 이종 재질로 이루어진다. 리벳부(30)는 스틸 재질을 포함하여 이루어진다. 제1가공소재(10)는 마그네슘 등 다른 경금속 재질로 형성될 수 있다. In the present invention, the first processing material 10 and the second processing material 20 are made of the same or different materials. That is, the first processing material 10 and the second processing material 20 are both made of aluminum or steel. Alternatively, the first processing material 10 is made of a steel material, and the second processing material 20 is made of a different material including aluminum. The rivet portion 30 is made of steel material. The first processing material 10 may be formed of another light metal material such as magnesium.
본 발명에서 선루프를 형성하는 제1가공소재(10)가 스틸 재질을 포함하여 이루어져, 선루프에 설정 강도와 경도를 제공하여 차량의 안정성을 유지할 수 있다. 또한 선루프를 형성하는 제2가공소재(20)가 알루미늄 등의 경금속 재질을 포함하여 이루어져, 선루프가 경량을 이루게 하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.In the present invention, the first processed material 10 forming the sunroof is made of a steel material, so that the stability of the vehicle can be maintained by providing the set strength and hardness to the sunroof. In addition, the second processing material 20 forming the sunroof is made of a light metal material such as aluminum, so that the sunroof can be made lightweight and the fuel efficiency of the vehicle can be improved.
본 발명에서 리벳부(30)는 머리부(31), 다리부(33), 경사부(35)를 포함한다. 머리부(31)는 프레스부(300)에 의해 가압되는 것으로, 원형으로 형성된다. In the present invention, the rivet portion 30 includes a head portion 31, a leg portion 33, and an inclined portion 35. The head portion 31 is pressed by the press portion 300 and is formed in a circular shape.
다리부(33)는 머리부(31)에서 하측(도 2 기준)으로 연장되고, 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)에 삽입된다. 다리부(33)는 머리부(31)에서 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20) 측으로 연장 형성된다. 다리부(33)는 프레스부(300)의 가압에 의해 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)에 삽입된다. The leg portion 33 extends from the head portion 31 to the lower side (based on FIG. 2) and is inserted into the first processing material 10 and the second processing material 20. The leg portion 33 extends from the head portion 31 toward the first processing material 10 and the second processing material 20. The leg portion 33 is inserted into the first processing material 10 and the second processing material 20 by applying pressure from the press unit 300.
다리부(33)는 머리부(31)에 복수개가 머리부(31)의 원주방향을 따라 연장 형성된다. 다리부(33)는 머리부(31)에서 균등 간격으로 머리부(31)의 원주방향을 따라 형성된다. A plurality of leg portions 33 are formed on the head portion 31 extending along the circumferential direction of the head portion 31 . The leg portions 33 are formed along the circumferential direction of the head portion 31 at equal intervals.
경사부(35)는 다리부(33)의 단부(도 3 기준 하단부) 내측에서 머리부(31) 측을 향해 상향 경사지게 형성된다. 경사부(35)가 다리부(33)의 단부 내측에서 머리부(31) 측을 향해 상향 경사지게 형성되어, 제2가공소재(20)와의 접촉 시 다리부(33)를 외측으로 벌어지게 가이드한다. The inclined portion 35 is formed to be inclined upward toward the head portion 31 from the inside of the end portion (lower portion in FIG. 3 ) of the leg portion 33. The inclined portion 35 is formed to be inclined upward from the inside of the end of the leg portion 33 toward the head portion 31, and guides the leg portion 33 to spread outward when in contact with the second processing material 20. .
다리부(33)는 겹쳐진 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)에 삽입 시, 경사부(35)에 의해 외측으로 벌려지면서 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)에 장착된다. 다리부(33)가 외측으로 벌려지면서 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)에 삽입되는 접촉면적이 증가되어, 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)를 일체로 이루게 지지한다. When the leg portion 33 is inserted into the overlapping first processing material 10 and the second processing material 20, the leg portion 33 is spread outward by the inclined portion 35 and forms the first processing material 10 and the second processing material ( 20) is installed. As the leg portion 33 spreads outward, the contact area inserted into the first processing material 10 and the second processing material 20 increases, thereby connecting the first processing material 10 and the second processing material 20. We support unity.
다리부(33)는 제2가공소재(20)를 관통하고, 제1가공소재(10)의 내부에 장착된다. 이때 제2가공소재(20)는 제1가공소재(10)보다 연성 및 전성이 큰 재질로 이루어져, 제2가공소재(20)가 다리부(33)의 삽입 시 변형된다. 즉 제2가공소재(20)는 알루미늄 재질을 포함하여 이루어지고, 제1가공소재(10)는 스틸 재질을 포함하여 이루어진다. The leg portion 33 penetrates the second processing material 20 and is mounted inside the first processing material 10. At this time, the second processing material 20 is made of a material with greater ductility and malleability than the first processing material 10, and the second processing material 20 is deformed when the leg portion 33 is inserted. That is, the second processing material 20 is made of an aluminum material, and the first processing material 10 is made of a steel material.
도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 경량 선루프 조립체는 차량의 지붕에 장착되는 제1가공소재(10a)와, 제1가공소재(10a)에 겹쳐지게 배치되는 제2가공소재(20a)와, 제2가공소재(20a)에 삽입되고, 제1가공소재(10a)와 접하는 리벳부(30a)를 포함하고, 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)는 저항 엘리먼트 용접(REW, Resistance Element Welding)에 의해 접합된다. 하기에서 설명하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경량 선루프 조립체는 별도로 언급하지 않은 사항에 대해서는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립체의 설명으로 대신한다. 9 and 10, a lightweight sunroof assembly according to another embodiment of the present invention includes a first processing material (10a) mounted on the roof of a vehicle, and a first processing material (10a) disposed to overlap the first processing material (10a). It includes a second processing material (20a) and a rivet portion (30a) inserted into the second processing material (20a) and in contact with the first processing material (10a), and the rivet portion (30a) and the first processing material (10a). are joined by resistance element welding (REW). Matters not separately mentioned in the lightweight sunroof assembly according to another embodiment of the present invention described below will be replaced with the description of the lightweight sunroof assembly according to an embodiment of the present invention described above.
제1가공소재(10a)는 제2가공소재(20a)와 이종 재질로 형성되고, 리벳부(30a)와 동일 재질로 형성된다. 제1가공소재(10a)는 리벳부(30a)와 용접된다. 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)는 저항 엘리먼트 용접(REW, Resistance Element Welding)에 의해 용접 접합된다. 제1가공소재(10a)와 제2가공소재(20a)를 마주보게 하고, 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)에 전류를 인가하여 리벳부(30a)가 삽입 고정된 제2가공소재(20a)와 제1가공소재(10a)를 용접하여 접합시킨다.The first processing material 10a is made of a different material from the second processing material 20a, and is made of the same material as the rivet portion 30a. The first processing material 10a is welded to the rivet portion 30a. The rivet portion 30a and the first processing material 10a are welded and joined by resistance element welding (REW). The first processing material (10a) and the second processing material (20a) are placed face to face, and current is applied to the rivet portion (30a) and the first processing material (10a) to perform second processing in which the rivet portion (30a) is inserted and fixed. The material 20a and the first processing material 10a are joined by welding.
즉, 제1가공소재(10a)와 제2가공소재(20a)를 겹친다. 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)에 제1용접팁(410)과 제2용접팁(420)을 각각 접촉시킨 후 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)에 전류를 인가하면, 리벳부(30)와 제1가공소재(10a)의 접촉 부위가 저항열과 가압력에 의해 용접부(W)가 형성되어 접합된다. 또한, 제1가공소재(10a)와 제2가공소재(20a)는 접착층에 의해 접착되거나 접착층 없이 용접부(W)만으로 접합될 수 있다. That is, the first processing material 10a and the second processing material 20a overlap. After bringing the first welding tip 410 and the second welding tip 420 into contact with the rivet portion 30a and the first processing material 10a, respectively, current is applied to the rivet portion 30a and the first processing material 10a. When applied, the contact area between the rivet portion 30 and the first processing material 10a is joined by forming a welding portion W by resistance heat and pressing force. Additionally, the first processing material 10a and the second processing material 20a may be bonded by an adhesive layer or may be joined only through the welding portion W without an adhesive layer.
제1용접팁(410)의 단부(도 9 기준 하단부)는 리벳부(30a)의 머리부(31a)에 면접촉되도록 평면 형태로 형성되고, 제2용접팁(420)의 단부(도 9 기준 상단부)는 제1가공소재(10a)의 표면에 면접촉되도록 평면 형태로 형성된다. 따라서, 제1용접팁(410)과 제2용접팁(420)이 리벳부(30a)의 머리부(31a)와 제1가공소재(10a)에서 미끄러지거나 용접축이 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)의 접합면적이 감소되는 것을 방지할 수 있으므로, 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)의 접합력을 상대적으로 증가시킬 수 있다. The end of the first welding tip 410 (lower end as of FIG. 9) is formed in a flat shape so as to make surface contact with the head part 31a of the rivet portion 30a, and the end of the second welding tip 420 (as shown in FIG. 9) The upper part) is formed in a flat shape so as to make surface contact with the surface of the first processing material 10a. Accordingly, the first welding tip 410 and the second welding tip 420 can be prevented from slipping or the welding axis from being misaligned on the head portion 31a of the rivet portion 30a and the first processing material 10a. Furthermore, since the joint area between the rivet portion 30a and the first processing material 10a can be prevented from being reduced, the bonding force between the rivet portion 30a and the first processing material 10a can be relatively increased.
제1가공소재(10a)가 리벳부(30a)와 용접되므로, 제1가공소재(10a)와 제2가공소재(20a)가 이종 재질로 형성되더라도 리벳부(30a)를 매개로 접합될 수 있다.Since the first processing material 10a is welded to the rivet portion 30a, the first processing material 10a and the second processing material 20a can be joined via the rivet portion 30a even if they are formed of different materials. .
리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)는 동일 재질로 형성된다. 따라서, 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)가 서로 용융되면서 접합되므로, 접합력이 향상될 수 있다.The rivet portion 30a and the first processing material 10a are made of the same material. Accordingly, since the rivet portion 30a and the first processing material 10a are melted and bonded to each other, bonding strength can be improved.
제1가공소재(10a)와 리벳부(30a)는 스틸 재질로 형성되고, 제2가공소재(20a)는 스틸 재질로 형성된다. 제1가공소재(10a)와 리벳부(30a)가 스틸 재질로 형성되고, 제2가공소재(20a)가 알루미늄 재질로 형성되어 제1용접팁(410)과 제2용접팁(420)에 의해 용접되므로, 제1가공소재(10a)와 제2가공소재(20a)가 리벳부(30a)에 의해 이종 재질로 형성되더라도 서로 접합될 수 있다. 또한, 제1가공소재(10a)가 스틸 재질로 형성되므로, 설정 강도를 확보할 수 있고, 제2가공소재(20a)가 알루미늄 재질로 형성되어 제품의 무게를 감소시킬 수 있다.The first processing material 10a and the rivet portion 30a are made of steel, and the second processing material 20a is made of steel. The first processing material 10a and the rivet portion 30a are made of steel, and the second processing material 20a is made of aluminum and are formed by the first welding tip 410 and the second welding tip 420. Since welding, the first processing material 10a and the second processing material 20a can be joined to each other even if they are formed of different materials by the rivet portion 30a. In addition, since the first processing material 10a is made of steel, the set strength can be secured, and the second processing material 20a is made of aluminum, so the weight of the product can be reduced.
따라서, 본 발명에 따른 이종 소재의 접합 구조체가 차체 등에 적용되는 경우, 전기차와 같은 차량의 무게를 감소시킬 수 있다. 차량의 무게를 감소시킬 수 있으므로, 차량의 가격상승을 억제하면서도 부품 경쟁력을 향상시킬 수 있다.Therefore, when the joint structure of different materials according to the present invention is applied to a car body, etc., the weight of a vehicle such as an electric car can be reduced. Since the weight of the vehicle can be reduced, the competitiveness of parts can be improved while suppressing the increase in the price of the vehicle.
본 발명에서 제2가공소재(20,20a)는 AL5052 또는 AL6063 중 어느 하나로 구성될 수 있고, 제1가공소재(10,10a)는 SPFC 980으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 이종 소재의 접합 구조체는 차체용 패널에 적용되는 것으로 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 차체 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물에 적용될 수 있다. In the present invention, the second processing materials (20, 20a) may be composed of either AL5052 or AL6063, and the first processing materials (10, 10a) may be composed of SPFC 980, but are not limited thereto. This joint structure of different materials is not limited to being applied to car body panels, but can be applied to various car body structures such as car body members and car body frames.
도 11 및 도 14를 참조하면, 본 발명에서 제1가공소재(10,10a)는 스틸 재질로 형성되는 차량의 루프부로 이루어지고, 제2가공소재(20,20a)는 스틸 또는 알루미늄 재질로 형성되는 보강패널부로 이루어지고, 제2가공소재(20,20a)로 이루어진 보강패널부의 일측 에지부에 복수의 리벳부(30,30a)를 관통 고정한다. 이때, 복수의 리벳부(30,30a)는 일렬로 배열되거나 일정한 구간에 불규칙적으로 배열될 수 있다. Referring to Figures 11 and 14, in the present invention, the first processing material (10, 10a) is made of a roof portion of a vehicle made of steel, and the second processing material (20, 20a) is made of steel or aluminum. It is composed of a reinforcing panel portion, and a plurality of rivet portions (30, 30a) are penetrated and fixed to one edge portion of the reinforcing panel portion made of the second processing material (20, 20a). At this time, the plurality of rivet parts 30 and 30a may be arranged in a row or arranged irregularly in a certain section.
동종 또는 이종 재질로 이루어진 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)는 리벳부(30)에 의해 셀프 피어싱 리벳 결합된다. The first processing material 10 and the second processing material 20 made of the same or different materials are self-pierced and riveted by the rivet unit 30.
제2가공소재(20,20a)로 이루어진 보강패널부의 일측 에지부에 제1가공소재(10,10a)로 이루어진 루프부를 겹치고, 제1용접팁(410)과 제2용접팁(420)을 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)의 루프부에 접촉시킨 후 전류를 통전한다. 따라서, 복수의 리벳부(30a)와 제1가공소재(10a)의 루프부의 접촉 부위가 저항열에 의해 용융되면서 접합된다. The loop portion made of the first processing material (10, 10a) is overlapped on one edge of the reinforcement panel section made of the second processing material (20, 20a), and the first welding tip 410 and the second welding tip 420 are riveted. After the part 30a is brought into contact with the loop part of the first processing material 10a, current is applied. Accordingly, the contact portions of the plurality of rivet portions 30a and the loop portion of the first processing material 10a are melted and joined by resistance heat.
제1가공소재(10,10a)의 루프부와 제2가공소재(20,20a)의 보강패널부가 복수의 리벳부(30,30a)에 의해 서로 접합되므로, 루프부와 보강패널부의 접합 강도를 증대시키면서도 차량의 무게를 감소시킬 수 있다.Since the loop portion of the first processing material (10, 10a) and the reinforcing panel portion of the second processing material (20, 20a) are joined to each other by the plurality of rivet portions (30, 30a), the joint strength of the loop portion and the reinforcing panel portion is increased. While increasing, the weight of the vehicle can be reduced.
도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 선루프 조립방법을 설명한다. 본 발명에 따른 경량 선루프 조립방법은 소재 배치 단계(S10), 리벳부 인입 단계(S20), 리벳부 가압 단계(S30)를 포함한다. A method of assembling a lightweight sunroof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 15. The lightweight sunroof assembly method according to the present invention includes a material placement step (S10), a rivet insertion step (S20), and a rivet pressurization step (S30).
하기에서 설명하는 경량 선루프 조립방법에서 각 구성 요소의 작동 등은 상술한 경량 선루프 조립체의 설명으로 갈음한다.In the lightweight sunroof assembly method described below, the operation of each component is replaced with the description of the lightweight sunroof assembly described above.
소재 배치 단계(S10)는 하형부(100)에 차량의 지붕에 장착되는 제1가공소재(10)를 배치하고, 제1가공소재(10)의 상측에 제1가공소재(10)와 겹쳐지게 제2가공소재(20)를 배치한다. In the material placement step (S10), the first processing material 10 mounted on the roof of the vehicle is placed on the lower mold 100 and overlaps the first processing material 10 on the upper side of the first processing material 10. The second processing material 20 is placed.
리벳부 인입 단계(S20)는 하형부(100)의 상부에 배치되는 상형부(200)에 리벳부(30)가 인입된다. In the rivet unit insertion step (S20), the rivet unit 30 is inserted into the upper die 200 disposed on the lower die 100.
리벳부 가압 단계(S30)는 리벳부(30)를 프레스부(300)로 가압한다. 리벳부 고정 단계(S40)는 리벳부(30)가 프레스부(300)에 의해 가압되어, 겹쳐진 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)에 삽입 장착된다.In the rivet pressing step (S30), the rivet unit 30 is pressed by the press unit 300. In the rivet fixing step (S40), the rivet unit 30 is pressed by the press unit 300 and inserted into the overlapping first and second processed materials 10 and 20.
리벳부(30)는 하형부(100)의 상부에 배치된 상형부(200)에서 승강하는 프레스부(300)에 의해 가압된다. 프레스부(300)는 상형부(200)의 내부에서 승강되면서 리벳부(30)를 가압한다. 리벳부(30)는 프레스부(300)의 가압에 의해 겹쳐진 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)에 삽입 장착된다. 리벳부(30)의 결합에 의해 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)는 일체를 이루게 된다.The rivet portion 30 is pressed by the press portion 300 that moves up and down in the upper die portion 200 disposed above the lower die portion 100. The press unit 300 presses the rivet unit 30 while being raised and lowered inside the upper die unit 200. The rivet unit 30 is inserted and mounted into the overlapping first and second processed materials 10 and 20 by pressure from the press unit 300. By combining the rivet portion 30, the first processing material 10 and the second processing material 20 are integrated.
도 5, 도 6을 참조하여, 보다 구체적으로 설명하면, 하형부(100)는 하형본체부(110)의 상부에 평탄홈부(120)가 형성된 구조를 가진다. 하형본체부(110)는 하형부(100)의 기본골조를 이루는 장치부로, 상부에 제1가공소재(10)가 안착된다. 평탄홈부(120)는 하형본체부(110)의 상면부 중 리벳부(30)에 대응되는 위치에 하측으로 함몰되게 형성되고, 바닥면이 평탄한 형상을 가진다.To be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6 , the lower mold portion 100 has a structure in which a flat groove portion 120 is formed on the upper portion of the lower mold body portion 110. The lower mold body portion 110 is a device portion that forms the basic frame of the lower mold portion 100, and the first processing material 10 is seated on the upper portion. The flat groove portion 120 is formed to be recessed downward at a position corresponding to the rivet portion 30 of the upper surface portion of the lower mold body portion 110, and has a flat bottom surface.
제1가공소재(10)는 리벳부 고정 단계(S40)를 거치면서 리벳부(30)의 다리부(33)에 의해 하향 가압되어, 리벳부(30)에 대응되는 일부가 하향 돌출된 형상을 가지게 된다. 본 발명의 설명에서는 제1가공소재(10)의 기본 골조 또는 본체를 이루는 부분을 제1가공소재본체부(11), 제1가공소재본체부(11) 중 하향 돌출되게 변형된 부분을 돌출평탄부(12)로 구분하여 명칭하기로 한다.The first processing material 10 is pressed downward by the leg portion 33 of the rivet portion 30 while going through the rivet portion fixing step (S40), so that a portion corresponding to the rivet portion 30 has a downwardly protruding shape. have it In the description of the present invention, the part forming the basic frame or main body of the first processing material 10 is called the first processing material body portion 11, and the deformed portion of the first processing material body portion 11 to protrude downward is protruding and flat. It will be divided into sub-parts (12) and named.
돌출평탄부(12)는 제1가공소재본체부(11)의 일부가 리벳부(30)의 다리부(33)에 의해 하향 가압되면서, 하측의 평탄홈부(120)에 삽입되어 형성된다. 이때, 돌출평탄부(12)의 하부는 평탄홈부(120)의 바닥면과 접하여 평탄한 형상을 가진다. 또한, 돌출평탄부(12)의 내부에는 리벳부(30)의 다리부(33)가 삽입된 상태가 된다.The protruding flat portion 12 is formed by inserting a portion of the first workpiece body portion 11 into the lower flat groove portion 120 while being pressed downward by the leg portion 33 of the rivet portion 30. At this time, the lower part of the protruding flat portion 12 is in contact with the bottom surface of the flat groove portion 120 and has a flat shape. Additionally, the leg portion 33 of the rivet portion 30 is inserted into the protruding flat portion 12.
리벳부 고정 단계(S40)가 완료된 상태에서 제1가공소재(10), 제2가공소재(20), 리벳부(30)는 도 7, 도 8에 도시된 바와 같이 상호 결합된 상태가 된다. 제1가공소재(10), 제2가공소재(20), 리벳부(30)가 결합된 결합체의 최상부에 위치되는 리벳부(30)의 머리부(31)는 평탄한 상면부 형상을 가지며, 그 결합체의 최하부에 위치되는 돌출평탄부(12)는 평탄한 저면부 형상을 가진다.When the rivet fixing step (S40) is completed, the first processing material 10, the second processing material 20, and the rivet portion 30 are coupled to each other as shown in FIGS. 7 and 8. The head portion 31 of the rivet portion 30 located at the top of the assembly in which the first processing material 10, the second processing material 20, and the rivet portion 30 are combined has a flat upper surface shape, The protruding flat portion 12 located at the bottom of the assembly has a flat bottom shape.
본 발명에 따른 경량 선루프 조립방법은 용접 단계(S50)를 더 포함한다. 본 발명에 따른 용접 단계(S50)는 동종 재질로 이루어진 리벳부(30)와 제1가공소재(10)를 용접한다. The lightweight sunroof assembly method according to the present invention further includes a welding step (S50). In the welding step (S50) according to the present invention, the rivet portion 30 and the first processing material 10 made of the same material are welded.
용접 단계(S50)에서 리벳부(30)와 제1가공소재(10)에 제1용접팁(410)과 제2용접팁(420)을 각각 접촉시킨 후 리벳부(30)와 제1가공소재(10)에 전류를 인가하면, 리벳부(30)와 제1가공소재(10)의 접촉 부위가 저항열과 가압력에 의해 용접부(W)가 형성되어 접합된다. 또한, 제1가공소재(10)와 제2가공소재(20)는 접착층에 의해 접착되거나 접착층 없이 용접부(W)만으로 접합될 수 있다. In the welding step (S50), the first welding tip 410 and the second welding tip 420 are brought into contact with the rivet portion 30 and the first processing material 10, respectively, and then the rivet portion 30 and the first processing material are When current is applied to (10), a welding portion (W) is formed and joined to the contact portion between the rivet portion 30 and the first processing material 10 by resistance heat and pressing force. In addition, the first processing material 10 and the second processing material 20 may be bonded by an adhesive layer or may be joined only through the welding portion W without an adhesive layer.
리벳부(30)와 제1가공소재(10)에 제1용접팁(410)과 제2용접팁(420)을 각각 접촉시킴에 있어서는, 평면 형태의 하단부를 가지는 제1용접팁(410)을 평탄한 상면부 형상을 가지는 리벳부(30)의 머리부(31)에 면접촉시키고, 평면 형태의 상면부를 가지는 제2용접팁(420)을 평탄한 저면부 형상을 가지는 제1가공소재(10)의 돌출평탄부(12)에 면접촉시킨다. 여기서, 제1용접팁(410), 제2용접팁(420)은 도 9, 도 10에 도시된 제1용접팁(410), 제2용접팁(420)을 적용할 수 있다.When contacting the first welding tip 410 and the second welding tip 420 with the rivet portion 30 and the first processing material 10, the first welding tip 410 having a lower end in a flat shape is used. The head part 31 of the rivet part 30 having a flat upper surface is brought into surface contact, and the second welding tip 420 having a flat upper surface is placed on the first workpiece 10 having a flat bottom shape. It is brought into surface contact with the protruding flat portion (12). Here, the first welding tip 410 and the second welding tip 420 shown in FIGS. 9 and 10 can be used.
리벳부(30)와 제1가공소재(10)에 전류를 인가하여 용접함에 있어서는, 제1용접팁(410)과 제2용접팁(420)을 통해 리벳부(30)의 머리부(31)와 제1가공소재(10)의 돌출평탄부(12)에 전류를 인가하여, 돌출평탄부(12)의 내부에 삽입된 리벳부(30)의 다리부(33)와 제1가공소재(10)간의 용접부(W)를 형성하며, 리벳부(30)와 제1가공소재(10)를 상호 접합한다.When welding the rivet portion 30 and the first processing material 10 by applying electric current, the head portion 31 of the rivet portion 30 is formed through the first welding tip 410 and the second welding tip 420. By applying a current to the protruding flat portion 12 of the first processing material 10, the leg portion 33 of the rivet portion 30 inserted into the interior of the protruding flat portion 12 and the first processing material 10 ) forms a welding portion (W) between the rivet portions (30) and the first processing material (10).
본 발명에 따른 경량 선루프 조립방법에 의하여 이종 소재로 이루어지는 경량 선루프를 조립할 수 있다. A lightweight sunroof made of different materials can be assembled using the lightweight sunroof assembly method according to the present invention.
본 발명에 따르면, 이종 재질로 형성되는 제1가공소재와 제2가공소재가 리벳부에 의해 견고하게 접합 상태를 유지할 수 있다. According to the present invention, the first processing material and the second processing material formed of different materials can be firmly joined by the rivet portion.
또한 본 발명에 따르면 제1가공소재가 알루미늄 재질로 형성되어 제품의 무게를 감소시키면서, 제2가공소재가 스틸 재질로 형성되어 설정 강도를 확보할 수 있다. In addition, according to the present invention, the first processing material is made of aluminum to reduce the weight of the product, and the second processing material is made of steel to secure the set strength.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, but this is merely illustrative, and various modifications and other equivalent embodiments can be made by those skilled in the art. You will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.
10, 10a: 제1가공소재 20, 20a: 제2가공소재
30, 30a: 리벳부 100: 하형부
200: 상형부 300: 프레스부
410: 제1용접팁 420: 제2용접팁10, 10a: first processing material 20, 20a: second processing material
30, 30a: Rivet part 100: Lower part
200: upper part 300: press part
410: 1st welding tip 420: 2nd welding tip
Claims (3)
상기 제2가공소재의 상부에 배치되는 상형부의 내부에 리벳부를 인입하는 리벳부 인입 단계;
상기 리벳부를 상기 상형부의 내부에서 승강하는 프레스부로 가압하는 리벳부 가압 단계;
상기 리벳부가 상기 프레스부에 의해 가압되어, 겹쳐진 상기 제1가공소재와 상기 제2가공소재에 삽입 장착되는 리벳부 고정 단계; 및
상기 리벳부와 상기 제1가공소재를 용접하는 용접 단계;를 포함하고,
상기 리벳부는,
상기 프레스부에 의해 가압되고, 평탄한 상면부를 가지는 머리부; 및
상기 머리부에서 하측으로 연장되고, 상기 제2가공소재를 관통하여 상기 제1가공소재의 내부에 삽입, 장착되는 다리부;를 포함하며,
상기 하형부는,
상기 제1가공소재가 안착되는 하형본체부; 및
상기 하형본체부의 상면부 중 상기 리벳부에 대응되는 위치에 함몰되게 형성되고, 바닥면이 평탄한 형상을 가지는 평탄홈부;를 포함하고,
상기 제1가공소재는,
제1가공소재본체부; 및
상기 리벳부 고정 단계에서 상기 제1가공소재본체부의 일부가 상기 리벳부의 다리부에 하향 가압되어 형성되고, 내부에 상기 리벳부의 다리부가 삽입된 상태로 상기 평탄홈부에 삽입되어 하향 돌출된 형상을 가지되, 하부가 상기 평탄홈부의 바닥면과 접하여 평탄한 형상을 가지는 돌출평탄부;를 포함하며,
상기 용접 단계는,
평면 형태의 단부를 가지는 제1용접팁을 상기 리벳부의 머리부에 면접촉시키고, 평면 형태를 가지는 제2용접팁을 상기 제1가공소재의 돌출평탄부에 면접촉시키는 단계; 및
상기 제1용접팁과 상기 제2용접팁을 통해 상기 리벳부와 상기 제1가공소재에 전류를 인가하여 상기 돌출평탄부의 내부에 삽입된 상기 리벳부의 다리부와 상기 제1가공소재간의 용접부를 형성하며 접합하는 단계;를 포함하고,
상기 제1가공소재와 상기 제2가공소재 중 일측은 선루프에 설정 강도와 경도를 형성가능한 스틸 재질을 포함하여 이루어지고, 타측은 스틸 재질보다 가벼운 경금속 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종 소재로 이루어지는 선루프의 조립방법.
A material placement step of placing a first processing material to be mounted on the roof of a vehicle on the lower mold and placing a second processing material on an upper side of the first processing material to overlap the first processing material;
A rivet unit insertion step of inserting the rivet unit into the upper shape part disposed on the second processing material;
A rivet pressing step of pressing the rivet unit with a press unit that moves up and down inside the upper die;
A rivet unit fixing step in which the rivet unit is pressed by the press unit and inserted into the overlapping first and second processed materials; and
A welding step of welding the rivet portion and the first processing material,
The rivet part,
a head portion pressed by the press portion and having a flat upper surface; and
A leg portion extends downward from the head, penetrates the second processing material, and is inserted and mounted into the first processing material,
The lower part is,
a lower mold body portion on which the first processing material is seated; and
A flat groove portion is formed to be recessed in a position corresponding to the rivet portion of the upper surface portion of the lower mold body portion and has a flat bottom surface,
The first processed material is,
First processed material main body; and
In the step of fixing the rivet portion, a portion of the first workpiece body portion is formed by pressing downward against the leg portion of the rivet portion, and is inserted into the flat groove portion with the leg portion of the rivet portion inserted therein to have a downwardly protruding shape. It includes a protruding flat portion, the lower portion of which is in contact with the bottom surface of the flat groove and has a flat shape,
The welding step is,
Bringing a first welding tip having a flat end into surface contact with the head of the rivet portion, and bringing a second welding tip having a flat end into surface contact with a protruding flat portion of the first processing material; and
An electric current is applied to the rivet portion and the first processing material through the first welding tip and the second welding tip to form a welding portion between the leg portion of the rivet portion inserted into the inside of the protruding flat portion and the first processing material. It includes a joining step;
A heterogeneous material, characterized in that one side of the first processing material and the second processing material includes a steel material capable of forming a set strength and hardness in the sunroof, and the other side includes a light metal material lighter than the steel material. A method of assembling a sunroof consisting of.
상기 리벳부는,
상기 다리부의 단부 내측에서 상기 머리부 측을 향해 상향 경사지게 형성되는 경사부;를 더 포함하고,
상기 다리부는 상기 머리부에 복수개가 상기 머리부의 원주방향을 따라 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 이종 소재로 이루어지는 선루프의 조립방법.
According to paragraph 1,
The rivet part,
It further includes; an inclined portion formed to be inclined upwardly from an inner side of an end of the leg portion toward the head portion;
A method of assembling a sunroof made of different materials, wherein a plurality of the leg portions are formed on the head portion extending along a circumferential direction of the head portion.
상기 리벳부와 상기 제1가공소재는 저항 엘리먼트 용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 이종 소재로 이루어지는 선루프의 조립방법.
According to paragraph 1,
A method of assembling a sunroof made of different materials, characterized in that the rivet portion and the first processing material are joined by resistance element welding.
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Legal Events
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