JPH07178584A - 重ね継手溶接方法 - Google Patents

重ね継手溶接方法

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JPH07178584A
JPH07178584A JP5325671A JP32567193A JPH07178584A JP H07178584 A JPH07178584 A JP H07178584A JP 5325671 A JP5325671 A JP 5325671A JP 32567193 A JP32567193 A JP 32567193A JP H07178584 A JPH07178584 A JP H07178584A
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welding
welded
flange portion
flange
lap joint
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Nobuyoshi Hayashi
信芳 林
Kenji Sugawara
健二 菅原
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 重ね継手溶接において、簡便に密着度の高い
溶接を行う。 【構成】 上部部材１のフランジ部１１にプレス加工に
より凸部３を設ける。プレス加工によりフランジ部の平
面度が向上し、また、凸部３を設けたことよりフランジ
部の剛性が向上する。次に前記フランジ部１１と下部部
材２のフランジ部２１とを重ね合わせてクランプを数カ
所する。平面度向上効果と剛性向上効果とのため、クラ
ンプだけでフランジ部間は重ね継手溶接可能なまでに隙
間を小さくすることができる。その後、フランジ部１１
と２１との接合部にレーザービームを照射し溶接を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、重ね合わせた鋼板を、
レーザ等により溶接する重ね継手溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶接部材同士の重ね継手溶接では、溶接
部材同士の隙間が大きいと溶接の溶け込み不良や溶接部
材の陥没が発生する。このような溶接欠陥が生じないよ
うにするためには、溶接部材同士の重ね合わせ面の隙間
をできるだけ小さくする必要がある。しかし、深絞り加
工を行って、そのフランジ部同士を溶接する製品では、
深絞り加工の際にフランジ部にしわが生じるため平面度
がよくない。そのため、図３に示すように、深絞りで成
形された溶接部材１、２のそれぞれのフランジ部１１と
２１とを重ね合わせた際にしわの影響によるフランジ部
の隙間１０を生じ、フランジ部をクランプしたとしても
隙間は完全には無くならず、このまま溶接すると溶接欠
陥を発生するおそれがある。また、深絞り加工等の曲げ
やそのほかの成形において、加工後、工具が加工材料を
離れた時に弾性回復により元の状態に戻ろうとする現象
であるスプリングバックにより、図４に示すようにフラ
ンジ部１１、２１が深絞り製品の溶接部材１、２に対し
矢印で示すような折れ曲がる方向に動くため、フランジ
部１１、２１を重ね合わせた際にフランジ部１１、２１
の内周部（Ｉ）同士は接触しているがフランジ部１１、
２１の外周縁部（Ｏ）同士は離れてしまい、結果として
フランジ間に隙間が生じ、このままでフランジ部の溶接
を行うと溶接欠陥を発生するおそれがある。
【０００３】スプリングバックによるフランジ部同士の
隙間を無くすためには、フランジ部周縁部にクランプを
用い、フランジ部同士を挟み込む方法が考えられる。し
かしながら、図５に示すようにクランプ６ａと６ｂとに
よりクランプした箇所、いいかえるとクランプ点付近の
フランジ部同士は、重ね継手溶接可能なまでに密着して
いるが、フランジ部は薄板でできており、剛性が低いた
めに湾曲しやすいので、クランプ点とクランプ点との間
（クランプ間７）のフランジ部は前記クランプ点付近の
フランジ部に追従して隙間１０が小さくならず、フラン
ジ部全体の形はクランプ点６ａ、６ｂ付近で密着してク
ランプ間７で開いているような撓んだ形となり、クラン
プ間７のフランジ部同士は重ね継手溶接可能なまでに隙
間１０が小さくならないことがある。よって、この方法
でフランジ部のすべての箇所同士を重ね継手溶接可能な
までに接近しようとするには、多くの点でクランプする
必要があり、そのため溶接作業が複雑になったり、クラ
ンプでフランジ部を挟み込む作業時間が増大したりして
効率的ではない。
【０００４】このため、特開昭６３−１０８９７９号公
報では、図６、図７に示すように、溶接部材のフランジ
部１１、２１を圧接させながら移動する加圧ローラ８
ａ、８ｂを用いて、溶接部材のフランジ部１１、２１に
ある深絞り加工によって生じたしわを押さえつけて、ま
た、スプリングバックによる隙間を押さえつけて、フラ
ンジ部１１、２１を互いに密着させ、加圧ローラ８ａ、
８ｂとともに、溶接装置９が移動し該溶接装置９の先端
よりレーザービーム９０を溶接部材のフランジ部に照射
して溶接する技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−１０８９７９号公報に記載の技術は、加圧ローラ
装置と溶接装置を共に移動する必要があるため、設備全
体が複雑になっていた。
【０００６】そこで、本発明では、上記の問題に着目し
て、あらかじめ溶接部材の溶接面の特性を変えて、溶接
部材を重ね合わせた際には容易に密着度を確保できるよ
うにしておき、その後、この溶接部材の密着度を確保す
る工程とは分離して、溶接する工程を行うことにより、
簡易な設備で密着度の高い溶接をすることを課題とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために本発明における重ね継手溶接方法は、溶接部
材の溶接部の少なくとも被溶接部材と重ね合わせる面を
平坦にする工程と、該溶接部材の溶接部と該被溶接部材
の溶接部とを重ね合わせた密着部を溶接する工程とを備
えることを特徴とする。また、溶接部材の溶接面の剛性
を向上する工程と、該溶接部材の溶接部と被溶接部材の
溶接部とを重ね合わせ、重ね合わせ部同士を押圧して密
着部を溶接する工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
【作用】溶接部材の溶接面の、被溶接部材と少なくとも
重ね合わせる側を平坦にする工程を設けているので、溶
接平面の平面度が向上して、被溶接部材と重ね合わせた
とき隙間が小さくなるために、溶接部材と被溶接部材と
の密着度が確保でき、その後の溶接工程で欠陥なく溶接
が行われる。この場合、少なくとも被溶接部材の重ね合
わせる面が平坦にされていれば、密着度が確保できる。
【０００９】また、溶接部材の溶接部の剛性を向上する
工程を設け、それによって剛性が向上した溶接部同士を
押圧して溶接するので、溶接部材と被溶接部材との溶接
面が有る箇所で力を受けて接触すれば、力を直接受けて
いない箇所も撓むことなく、追従して動き接触できるた
め、溶接部材と被溶接部材との密着度が確保でき、その
後の溶接工程で欠陥なく溶接が行われる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例について、図１に基づいて以
下に説明する。深絞り加工を行い成形された溶接部材で
ある上部部材１、１’と被溶接部材である下部部材２、
２’とは、その周縁部にフランジ部１１、１１’と２
１、２１’とが形成され、図１（ａ）および図１（ｂ）
に示すようにフランジ部１１、１１’と２１、２１’と
を重ね合わせ、その重ね合わせで密着している部位（例
えば矢印部）をレーザー溶接して製品が形成される。
【００１１】上記を更に詳しく説明する。深絞り加工を
行った上部部材１を図２で示す様にポンチ４とダイス５
との間に入れて、ポンチ面４’とダイス面５’により、
プレス成形で上部部材１のフランジ部１１に凸部３を設
ける。その後、図１（ａ）に示すように上部部材１のフ
ランジ部１１と下部部材２のフランジ部２１とを重ね合
わせ、フランジ部１１と２１との周縁部に数カ所クラン
プをして、上部部材の凸部３と下部部材のフランジ部２
１を密着させ、上下部材１と２とを互いに固定する。次
にフランジ部１１と２１との重ね合わせ部である凸部３
にレーザービームを照射し溶接を行う。また、凸部を設
ける部位は、図１（ｂ）の様にフランジ外縁部でもよ
い。
【００１２】上記のような構成で行った溶接方法におい
て、深絞り加工によりフランジ部に生じていたしわは、
プレス成形で凸部３を設ける際に潰れて無くなる。その
ため、溶接平面は平坦になり従来に比べて平面度が上が
るために、しわによって生ずるフランジ部１１と２１と
の隙間を小さくできる。また、フランジ部１１と２１と
の周縁部に数カ所クランプをして、上部部材１と下部部
材２とを固定するとともに、スプリングバックにより生
じたフランジ部同士の隙間を無くそうとするとき、本実
施例ではフランジ部に凸部を設けることにより、フラン
ジ部自身の剛性が向上したため、クランプするとクラン
プ点に加わる力はクランプ間にも均等に加わる。そのた
め、従来のようにフランジ部は撓むこと無く、クランプ
点付近のフランジ部が重ね継手溶接可能なまでに接近す
れば、クランプ間７のフランジ部も追従して動き、重ね
継手溶接可能なまでに接近するようになる。このため、
クランプを少数取りつけるだけでフランジ部全体は重ね
継手溶接可能なまでに接近するため、溶接準備作業が簡
単である。
【００１３】本実施例では上部部材１のフランジ部１１
に凸部３を設けているが、下部部材２のフランジ部２１
に凸部を設けても、また、上部部材１と下部部材２のフ
ランジ部１１と２１の両方に凸部を設けて、凸部同士を
密着させてもよく、あえて限定するものではない。
【００１４】フランジ部に凸部を設ける本実施例では、
深絞り加工を行った部材において、溶接面を平坦にする
作用と溶接部材の剛性を向上する作用との２つの作用か
ら得られる効果を合わせもつ。また、２つの作用を同時
に行わなくても、複数枚の鋼板を重ね継手溶接にて接合
する際に、しわのある鋼板には溶接面を平坦にする工程
を行い、また、スプリングバックを持つ鋼板には溶接部
材の剛性を向上する工程を行う、といった個々の作用で
も効果を有する。
【００１５】この発明は、上記実施例に限らず、溶接平
面を平坦にする方法として、上記の様なしわを潰す他
に、やすり、砥石、グラインダーなどの研磨部材または
ナイフ、スライサーなどの刃部材でしわを削る方法や、
または金属などでしわの間を埋める等の方法でも溶接平
面を平坦にできる。また、フランジ部の剛性を向上する
方法としては、上記の様な凸部を設ける方法の他に、フ
ランジ部とほぼ同じ大きさの鋼板をフランジ部に接着剤
で張りつける、フランジ部に溶融金属を肉盛りするなど
の、フランジ部に補助部材を取り付ける方法でも剛性を
向上することができる。
【００１６】上記ような方法で溶接部材の密着度が確保
できるので、次の溶接工程では溶接装置と溶接部材とを
相対移動するだけで溶接ができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明においては、あらかじめ溶接部材
の溶接部の被溶接部材と重ね合わせる面を平坦にするの
で、溶接部材同士の密着度を容易に確保でき、従って、
その後の溶接が簡易な設備でできる。また、あらかじめ
溶接部材の溶接部の剛性を高め、押圧することにより、
溶接部材同士の密着度を容易に確保でき、従って、その
後の溶接が簡易な設備でできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例のフランジ部同士を重ね合わせた
時の断面図で（ａ）はフランジ内部に凸部を設け、
（ｂ）はフランジ外縁部に凸部を設けたもの。
【図２】 実施例のフランジ部に凸部を設けるため
のプレス加工を示す断面図。
【図３】 深絞り加工製品のフランジ部に生じるし
わを示す斜視図。
【図４】 深絞り加工製品のフランジ部に生じるス
プリングバックを示すフランジ部の断面図。
【図５】 重ね合わせた被溶接部材のフランジ部に
クランプを設けたときのフランジ部の動きを示す斜視図
で、点線はクランプをする前のフランジ部、実線はクラ
ンプをした後のフランジ部。
【図６】 従来技術を示す斜視図。
【図７】 従来技術の溶接部の拡大断面図。
【符号の説明】
１ 、１’ ・・・ 深絞り加工で形成した上部部材
（溶接部材） １１、１１’ ・・・ 上部部材のフランジ部（溶接
部） ２ 、２’ ・・・ 深絞り加工で形成した下部部材
（被溶接部材） ２１、２１’ ・・・ 下部部材のフランジ部（溶接
部） ３ 、３’ ・・・ 上部部材のフランジ部に設けた
凸部 ４ ・・・ ポンチ ４’ ・・・ フランジ部に凸部を形成するポ
ンチ面 ５ ・・・ ダイス ５’ ・・・ フランジ部に凸部を形成するダ
イス面 ６ａ ・・・ 上部部材のフランジ部に取りつ
けられるクランプ ６ｂ ・・・ 下部部材のフランジ部に取りつ
けられるクランプ ７ ・・・ クランプ間 ８ａ、８ｂ ・・・ 加圧ローラ ９ ・・・ 溶接装置のノズル ９０ ・・・ レーザービーム １０ ・・・ フランジ間の隙間 Ｉ ・・・ フランジ部の内周部 Ｏ ・・・ フランジ部の外周縁部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 33/00 Ｚ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶接部材の溶接部の少なくとも被溶接部
    材と重ね合わせる面を平坦にする工程と、該溶接部材の
    溶接部と該被溶接部材の溶接部とを重ね合わせた密着部
    を溶接する工程とからなる重ね継手溶接方法。
  2. 【請求項２】 溶接部材の溶接部の剛性を向上させる工
    程と、該溶接部材の溶接部と被溶接部材の溶接部とを重
    ね合わせ、重ね合わせ部同士を押圧して密着部を溶接す
    る工程とからなる重ね継手溶接方法。
JP5325671A 1993-12-24 1993-12-24 重ね継手溶接方法 Pending JPH07178584A (ja)

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