JP2000197969A - 一体化成形用ブランクおよびその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合前部品の精度が要求されず、安価な部品
の固定装置および安価でかつ非直線溶接線も処理可能な
溶接個所の位置決め装置で、成形後の部品の強度特性、
耐食性が優れ、自動車用外装部品への適用が可能な一体
成形用ブランクおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 ２枚以上の金属板を重ね、重なった部分
の輪郭線近傍を線溶接で結合し、さらに該線溶接部の該
輪郭線上の対向する部分にも線溶接する。すみ肉溶接で
線溶接するとなおよい。外側の少なくとも１面に線溶接
起因の溶融部がないとさらによい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主に自動車のボディ
やシャシー用のプレス部品製造に利用される一体化成形
用ブランク（テーラードブランク）技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプレスおよびプレス品の組立技術
は、一枚の金属板を所定の形状に切断し（この切断した
金属板はブランクと呼ばれる）、その後、プレス成形
し、プレス品を溶接・接着等で組み立てて構造物とする
方式であった。

【０００３】これに対し、１９６０年代初期から、プレ
ス成形する前にいくつかの金属板（ブランク）を突き合
わせ、レーザ溶接やマッシュシーム溶接によって１枚の
ブランクとし、その後プレスする技術が普及してきた。
この技術は、テーラーメイドの溶接ブランクということ
で、「テーラードブランク」と呼ばれている。

【０００４】このテーラードブランク技術では以下に述
べる多くのメリットがある。 (a) 従来、スクラップとして処理されていた小型の鋼板
を溶接によりつなぎ合わせて大型のブランクとして用い
ることができ、材料の有効利用が可能になる。

【０００５】(b) 従来はプレス部品の強度不足を補うた
めに、部分的に補強部材を接合していたが、テーラード
ブランクを用いればあらかじめ強度が必要な場所に高強
度材またはより厚い材料を用いて強度が確保でき、補強
部材のコストを削減できる。

【０００６】(c) 高価な材料（高張力鋼板、表面処理鋼
板）の使用量が抑えられ、材料費を削減できる。また、
車体の軽量化にもつながる。

【０００７】(d) 自動車の衝突時に最適な車体変形が得
られるよう、所定の強度部材を配置することができ、衝
突安全性に優れた部品や車体の設計が可能になる。

【０００８】図１は実用化されている突合わせ溶接によ
るテーラードブランクの溶接方式を示す模式図であり同
図(a) はレーザ溶接、同図(b) はマッシュシーム溶接の
場合である。同図において、符号１は金属板Ａ、２は金
属板Ｂ、４は溶接部である。通常、金属板Ａが基本とな
る金属板、金属板Ｂが補強材などの付加的金属板であ
る。溶接方式にはこの他電子ビーム溶接、アーク溶接、
高周波加熱溶接もある。

【０００９】同図(a) のレーザ溶接法は２枚の金属板を
突きあわせ、炭酸ガスレーザやＮｄ−ＹＡＧレーザビー
ムで溶融溶接する方法である。

【００１０】同図(b) のマッシュシーム溶接は金属板端
部同士を２ｍｍ程度重ねて、回転円盤電極で加圧しなが
ら通電加熱し、重ね部をつぶしながら接合する方法であ
る。なお、マッシュシーム溶接では板端部をわずかに重
ねるものの、金属板の大部分は重なっておらず、本発明
でいう重ねられた金属板を線溶接したブランクではな
い。すなわち、同図の例は重ね溶接ではなく、突きあわ
せ溶接として分類される。

【００１１】突きあわせ溶接によるテーラードブランク
には多くの長所がある反面、以下の問題点もある。

【００１２】(a) レーザ溶接による突き合わせ溶接で
は、接合される板の端部の切断精度およびレーザビーム
の位置決め精度が要求される。この精度が十分でない
と、不良品が多く発生する。そのため、切断装置、溶接
時の位置決め装置には高価な装置を用いる必要がある。

【００１３】一方、マッシュシーム溶接はレーザ溶接ほ
ど厳しい端面精度が要求されないが、電極により１トン
程度の加圧力を負荷するため、重ね代がずれやすく、強
力なクランプ力を有するクランプ機構が必要になる。こ
のためレーザ溶接ほどではないが、高価な装置が必要で
ある。

【００１４】(b) 溶接部が非直線となるような部品を接
合するとプレス部品の設計自由度が広がりテーラードブ
ランクの利点を最大限に引き出すことができる。しか
し、マッシュシーム溶接では回転円盤電極を用いるため
非直線溶接が極めて困難または不可能である。また、レ
ーザ溶接では非直線溶接が可能ではあるが、前記(a) に
述べた開先精度管理が直線溶接の場合より格段に難しく
なり、技術的、コスト的な問題から実用化は難しい。

【００１５】(c) プレス後の部品に溶接線が存在するた
めに、見栄えが悪く、自動車ボディの外板部品には適用
できない。また、溶接部は耐食性が劣り、高耐食性が要
求される部品には適用が難しい。耐食性が要求される部
位に適用する場合は、厚く塗装を施したり、塗装後シー
ラーで保護するなどの対策を講じる必要がある。

【００１６】上記の問題を解決すべく、２枚の鋼板を重
ね、その重なった面で多数スポット溶接した後にプレス
成形する技術が文献（ The Patchwork Techniqu For Pr
operMaterial Placement on Panels : Industrial Appl
ication on The New Peugeot 206.IBEC'98 Paper No.98
2402 ）に開示されている。

【００１７】図２は文献に開示された多数のスポット溶
接による一体成形用ブランクの溶接部の概要を示す模式
図である。同図において図１と同一部品は同一符号で表
す。同図に示すように、同文献に開示された方法は、重
ね合わせ部に多数のスポット溶接を行う方式である。こ
の方法は従来のレーザ溶接やマッシュシーム溶接による
突き合わせ方式のテーラードブランクに比べ、精度の高
い開先管理が不要で、位置決めクランプが簡単であり、
安価なスポット溶接法で製造されるため、低コストでテ
ーラードブランクが製造可能である。また、突合わせ部
端面が非直線の場合でも製造可能である点も長所であ
る。

【００１８】しかし、同文献に開始された技術はスポッ
ト溶接による点接合が基本であり、プレス成形時に溶接
部に大きな負荷がかかり、溶接部近傍でしわ、割れなど
の不良が発生しやすい。また、点接合であるためにプレ
ス後の部材の機械的性質（静的強度、疲労強度、剛性）
などが十分でない。さらに、２枚の鋼板の端部を重ねる
溶接方法であるために、鋼板のすきまに塗料がまわりこ
みにくく、すきま内でも腐食が生じやすいため耐食性が
劣るという問題がある。

【００１９】さらに、上記(c) の外観品質の問題はこの
方法によっても解決できない。すなわち、スポット溶接
であるため、両面とも打点による圧痕が形成され、外板
には適用できない。また、塗装後においても圧痕部表面
から腐食が発生する恐れも高い。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は目的は従来の
テーラードブランクが持つ長所を損なうことなく、下記
の要求を満たすブランクおよびその製造方法を提供する
ことにある。

【００２１】(a) 接合前部品の精度が要求されず、成形
時に簡単なクランプで製造できる。 (b) 接合前部品の端部が非直線でも製造できる。 (c) 成形後の部品の強度特性、耐食性が優れている。 (d) 外板への適用が可能な、表面品質を有する。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を実現するた
めに、発明者は鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得
た。

【００２３】(a) 金属板同士を結合するのに点溶接は強
度的に不十分で、成形性も低い。また耐食性がよくな
い。

【００２４】図３はスポット溶接と線溶接の比較を説明
する模式図であり同図(a) はスポット溶接試片の側面
図、同図(b) は線溶接の試片の側面図、同図(c) は線溶
接でのプレス割れの模式図である。同図において図１〜
２と同一部品は同一符号で表す。試片の材料には０．８
ｍｍと１．２ｍｍの冷延鋼板（ＳＰＣＣ）を用い、同図
(a) および(b) に示すように、部分重ね方式でスポット
溶接（ナゲット径：約４ｍｍ）およびレーザ溶接して試
片を作成した。これらのブランクを直径５０ｍｍの球頭
ポンチを用いて、張り出し試験により成形性を調査し
た。その結果、レーザ溶接による線溶接材は同図(c) に
示すように、０．８ｍｍの母材内で破断したのに対し、
スポット溶接による点溶接材は溶接部で破断した（図示
せず）。また、限界張り出し高さは、レーザ溶接材では
約３５ｍｍ、スポット溶接材では１０ｍｍであり、線溶
接の方が成形性に優れることがわかった。

【００２５】また、線溶接はスポット溶接のような金属
板の波打ちがないため、金属板間の隙間が小さく、水な
どの侵入が防止できるので耐食性が高い。とくにすみ肉
溶接を行えば、金属板間の隙間がなくなり、耐食性は一
層向上する。

【００２６】(b) シーム溶接の溶接線は直線状の制限が
あるが、レーザ溶接を用いれば、曲線化が可能であり、
部品板接合の自由度が大きくなる。

【００２７】(c) ２枚以上の金属板を突き合わせるので
はなく、面で重ね合わせ、その重なった部分の輪郭線近
傍を溶接して金属板を結合するようにすれば、溶接前部
品の打抜き加工の精度および溶接の位置決め精度はあま
り高くなくてもよい。クランプ時の保持力もあまり大き
くしなくてよい。

【００２８】線溶接は重なった部分の輪郭線の全周（外
周）にわたって連続的に線溶接するのがよい。溶接強度
が確保できるからであるが、部分的、断続的であっても
よい。しかし、輪郭線上近傍を部分的、断続的に線溶接
した場合、対角線上に相当する位置（輪郭線上の対向す
る部分）でも線溶接しておかないと、成形時または使用
時に２枚の金属板のせん断ずれが大きくなる。

【００２９】輪郭線が非直線の場合はシーム溶接ができ
ないが、短い直線部分のみをシーム溶接し、さらに金属
板が重なった部分の輪郭線上の対向部分もシーム溶接す
ることによって、強度を維持しつつ、安価なシーム溶接
を使うことができる。

【００３０】(d) 外観を形成する金属板の内側に１枚の
補強部材を重ねると、外観を形成する金属板を一体物と
して成形できる。これは、突合わせ溶接したブランクに
比較して、外観性に優れる。とくに、線溶接の溶融痕が
外側に出ないようにすると一層優れた外観が得られる。

【００３１】本発明は上記の知見に基づいて完成したも
ので、その要旨は以下の(1) から(4) にある。

【００３２】(1) 重ねられた２枚以上の金属板が、重な
った部分の輪郭線近傍で線溶接によって結合され、該輪
郭線上の該線溶接部に対向する部分の近傍で少なくとも
１個所線溶接によって結合されていることを特徴とする
一体化成形用ブランク。

【００３３】(2) 線溶接がすみ肉溶接であることを特徴
とする前記(1) 項に記載の一体化成形用ブランク。

【００３４】(3) 重ねられた金属板の外側面の少なくと
も１面に線溶接起因の溶融部がないことを特徴とする前
記(1) または(2) 項に記載の一体化成形用ブランク。

【００３５】(4) ポンチおよびダイを用いて行うプレス
成形において、前記(3) 項に記載の一体化成形用ブラン
クを、線溶接起因の溶融部のない面をダイ側にして成形
することを特徴とするブランクの一体化成形方法。

【００３６】ここで、本発明にいう２枚の金属板が「重
なっている」状態とは、図１(b) のマッシュシーム溶接
のように溶接線近傍のみで２枚の金属板が線状に重なっ
ている状態ではなく、金属板同士が被成形面の一部また
は全部の範囲にわたって面状に重なっており、重なった
部分が２次元的に広がった輪郭線を形成し、プレス成形
時にはこれらの金属板が重なりあった状態のまま一体で
成形されるものであることを意味する。また、「該線溶
接部に対向する該輪郭線上の部分」とは、輪郭線が正多
角形・長方形などの単純な形状の場合は対角線上の部分
である。一般図形では、図７の説明で後述するように、
ある溶接線部分に対して、成形中および／または成形部
品の使用中に、重なった金属板間に作用するせん断応力
が対応し、互いに逆方向で双方がバランスする関係にあ
る部分をいう。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の一体成形用ブランクは２
枚以上の金属板が重ねられ、重なった部分の輪郭線近傍
で線溶接によって接合され、該輪郭線上の該線溶接部分
が対向する部分も線溶接によって接合されている。

【００３８】溶接がスポット溶接のような点溶接である
と、成形時に溶接点に荷重が集中し、割れが生じやすく
なるからである。また、成形できても部材の強度ばらつ
きが大きく信頼性が低下する。点溶接でも打点数が多く
なると一点あたりの負荷荷重が小さくなり、上記のよう
な問題は改善されるが、打点数が増えることは施工上非
効率的である。

【００３９】図４は本発明に係るブランクの溶接部付近
の状態を示す模式図で同図(a) はレーザ溶接またはアー
ク溶接によるすみ肉重ね溶接の場合、同図(b) はレーザ
溶接またはアーク溶接による代つき重ね溶接の場合、同
図(c) はシーム溶接による代つき重ね溶接の場合であ
る。同図において図１〜３と同一部品は同一符号で表
す。また、本発明の詳細説明では図４(b) および(c) の
ように、金属板の重なった部分の輪郭線の内側を溶接す
る場合を「代つき」溶接という。

【００４０】同図(a) のようなすみ肉重ね溶接の場合は
切断・打抜きの精度を高くし、溶接位置決めの精度を高
くする必要があるが、クランプ装置は簡単な装置でもよ
く、耐食性向上の長所（後述）がある。

【００４１】一方、同図(b) または(c) のように代つき
溶接として、同図に示す幅Ｗが３〜１０ｍｍの範囲で許
容すれば、切断・打抜きの精度も溶接位置決め精度もさ
ほど高くする必要がなく、クランプ装置も簡単な装置で
製造可能である。

【００４２】図５は本発明に係るブランクの材料の金属
板を重ねる方法を示す模式図であり同図(a) は完全重ね
方式、同図(b) は部分重ね方式、同図(c) は端面揃え重
ね方式の場合である。同図において図１〜４と同一部品
は同一符号で表す。

【００４３】本発明の重ね方式は同図(a) 〜(c) のいず
れでも良い。同図(a) に示す完全重ね方式ではいずれか
の金属板が完全に他の金属板に接している。自動車部品
の部分補強を目的としたものではこの方式が最も一般的
である。

【００４４】同図(b) の部分重ね方式では、重なり部分
の面幅５は２次元としての広がりを有し、金属板Ａ１と
金属板Ｂ２とが同時に成形される。重なり部分の面幅５
は部分的に狭い部分があってもよいが、全ての部分で狭
い（例えば５ｍｍ未満）と、実質的に突き合わせ溶接と
なり、本発明の範囲外である。同図(b) の２枚の金属板
の部分重ね方式はプレス成形部品になったとき、いずれ
かの重ね線が外側に出てくるので外装用の部品には好適
ではない。

【００４５】同図(c) の端面揃え重ね方式は溶接前部品
の切断・打抜き精度および端面を揃える位置決め精度お
よび溶接の狙い精度が要求されるので本発明の長所が若
干失われる。

【００４６】図６は３枚の金属板が重ね合わされている
各種の状態を示す模式図で、同図(a) は完全重ね、同図
(b) は部分重ね、同図(c) は端面揃え重ねの場合であ
る。同図において図１〜５と同一部品は同一符号で表
す。符号３は金属板Ｃであり、図５の２枚重ねの金属板
の構成に、さらに補強するための付加材に相当する。

【００４７】同図に示すように本発明においては金属板
が３枚もしくはそれ以上が接合されていてもよい。ま
た、本発明のブランクには、完全重ね、部分重ねおよび
端面揃え重ねが混在してもよい。

【００４８】本発明の一体成形用ブランクは、金属板の
重なった部分の輪郭線近傍で線溶接されており、この線
溶接部に対向する該輪郭線上の部分の近傍で少なくとも
１個所が線溶接によって結合されている。

【００４９】輪郭線上の対向する線溶接の位置とは、そ
の位置で溶接されていると、ブランクの成形中、および
／または同部品の使用中に付加される金属板間のせん断
応力がバランスするような溶接位置同士をいう。

【００５０】図７は本発明の一体化成形ブランクにおけ
る線溶接位置を例示した模式図であり、同図(a-1) はコ
の字成形前の一体化成形用ブランク、同図(a-2) はこれ
を成形したもの、同図(b-1) は張り出し成形前の一体化
成形用ブランク、同図(b-2)はこれを成形したもの、同
図(c-1) は補強板となる金属板Ｂの形状がＣ字型となっ
た押し出し成形前の一体化成形用ブランク、同図(c-2)
はこれを成形したものである。同図において図１と同一
部品は同一符号で表す。同図を用いて、本発明の輪郭線
上で互いに対向する関係にある溶接線について説明す
る。

【００５１】図７(a-1) において、溶接線Ｘ〜Ｚは金属
板Ｂ２の輪郭線のやや内側にある。溶接線Ｘと溶接線Ｙ
とは輪郭線上で対向した位置にある。すなわち、同図(a
-2)のように成形するとき、溶接線ＸとＹとは金属板間
で溶接線方向のせん断応力を受けるが、互いにバランス
する。使用状態では例えば、梁構造として同図(a-2)の
上方から荷重を受ける負荷を受けるとき、溶接線ＸとＹ
とは同図左右方向に互いに逆方向のせん断応力を受ける
ため、両溶接線は対向した位置関係にある。しかし、同
図(a-1) の溶接線Ｚは対向する位置に溶接線はない。本
発明の一体化成形用ブランクでは、対向する位置で少な
くとも１個所線溶接によって結合されていることを要件
としているので、同図(a-1) の一体化成形用ブランクも
本発明範囲に属する。しかし、仮にＹとＺの溶接線のみ
であれば、本発明の要件を満たさない。

【００５２】図７(b-1) の場合、すみ肉溶接された溶接
線ＸとＹとが対向し、溶接線ＲとＳとが対向している。
同図(b-2) のように張り出し成形をするには、円盤状の
補強材の金属板Ｂ２の中心を対象軸にした溶接線を設け
るのが望ましいからであるからである。

【００５３】図７(c-1) では溶接線Ｘに対して、溶接線
ＹおよびＺとが対向している。また、溶接線Ｒに対して
は、溶接線Ｓも溶接線Ｔも対向しているといえる。すな
わち、対向する溶接線とは、必ずしも本数が１：１で対
応するものではなく、成形時および／または使用時に互
いに逆方向のせん断応力が負荷されバランスする部分が
１：複数の対向関係もありうる。対向する溶接線同士の
溶接線長さが等しくなくてもよいが、溶接線長さの差ま
たは比は±２０％以内で等しくするのが好ましい。

【００５４】本発明の一体化成形用ブランクでは、線溶
接の位置は金属板の輪郭線近傍とする。すみ肉溶接は輪
郭線上で溶接する。重ねレーザ溶接、重ねシーム溶接な
どで、溶接幅代をとる場合、輪郭線の近傍とは通常内側
１０ｍｍ以内の部分である。

【００５５】溶接線の長さは長いほど好ましい。最小長
さは接合部の形状、プレス時の変形様式により異なるの
で一概に決めることはできないが、発明者らが行った試
験では、溶接長さが輪郭線の長さの５０％以上あれば、
溶接部での破断が起きていない。このことから、溶接線
の長さは重なった部分の輪郭線の長さの５０％以上の長
さを確保するのが好ましい。また、完全重ね方式では重
ねた金属板の周囲長さの５０％以上の長さとするのが好
ましい。

【００５６】線溶接は一つの連続した溶接線でもよく、
また、断続した溶接線でもよい。つまり、全溶接長が１
００ｍｍとは１本の１００ｍｍの溶接線でも、１０ｍｍ
の溶接線が１０本ある場合でも良い。ただし、溶接線が
断続していると、非溶接部分への塗料の回り込みが悪
く、水が浸入した場合には重ね面内部から腐食が広がる
恐れがあるので連続した溶接線の方が好ましい。

【００５７】本発明では対向する位置同士に溶接線があ
れば、そのほかに点溶接、線溶接があっても差し支えな
い。輪郭線の中の中央部で補強のため線溶接または点溶
接を付加的に行ってもよい。

【００５８】本発明のブランクを製造する際の溶接法は
線溶接であればどのような方法でもよく、抵抗溶接、溶
融溶接いづれの溶接法でもよい。抵抗溶接としては円盤
電極を用いた重ねシーム溶接があげられる。溶融溶接と
しては、ＭＡＧ溶接や炭酸ガス溶接のようなガスシール
ドメタルアーク溶接。ＴＩＧ溶接プラズマアーク溶接の
ようなガスシールド溶接。また、レーザビーム溶接や電
子ビーム溶接があげられる。

【００５９】本発明のブランクで重ねシーム溶接のよう
な抵抗溶接でも良好な表面品質を得ることは可能である
が、材料両面に電極が接触するため、電極による痕跡が
残る場合がある。

【００６０】良好な表面を得るには、溶融溶接法では、
入熱面の反対側（下側）の金属板の下面（裏面）が溶融
しない条件（非貫通条件）で溶接するのが好ましい。溶
融溶接で裏面が溶融しない条件で溶接すると、裏面側は
熱影響によるテンパーカラーと称する変色が若干生じる
が、塗装後は溶接の痕跡が全く表れない。

【００６１】この下面側を成形部品の外側にすれば、自
動車外板部品にも適用可能である。一般的に、外板の外
装面は金型のダイ側になるので、本発明での成形方法
は、金型のダイ側をブランクの裏面とするのがよい。

【００６２】溶け込みの大きさは特に限定しないが、健
全な継手強度が得られ、かつ裏面の溶融を避けるため
に、裏面側（下板）の板厚の２５〜７５％程度の溶け込
み深さをねらうのが好ましいと考えられる。

【００６３】このような溶接条件は例えば、冷延鋼板の
レーザ溶接では、２枚の鋼板厚さが０．４〜６．０ｍｍ
（好ましくは０．６〜３．０ｍｍ）、炭酸ガスレーザ出
力１〜１０ｋＷ、焦点径０．０１〜１ｍｍ溶接速度１〜
１０ｍ／ｍｉｎとすれば、下側鋼板の板厚の２５〜７５
％程度が溶け込み、下面には溶融部がない状態が得られ
る。

【００６４】本発明のブランクの長所を最大にするには
すみ肉重ね溶接を用いるのが望ましい。図４(b) または
(c) に示す代付き重ね溶接のように溶接代があると、エ
ッジ部でプレス成形の金型を痛める危険がある。また、
エッジ部は塗膜が乗りにくく、耐食性が劣る。さらに、
金属板間のすきまに塗料が回り込みにくく、すきま部の
耐食性も劣るためである。さらに、溶接代は部材の強度
に対する貢献が小さく、重量増加の悪影響もある。

【００６５】これに対して、すみ肉重ね溶接とは、図３
(a) に示すように重ねた金属板の端部を溶接する方法で
ある。すみ肉溶接では金属板の端面が溶融し、これと接
する他の金属板も溶融して接合されるものである。すみ
肉溶接の溶接部の盛り上がりは、通常元の金属板の厚さ
以下であるため、プレス成形時、金型に疵を付けにくい
ので好ましい。あるいは、ＭＡＧ溶接やＴＩＧ溶接の場
合は溶接金属が金属板の輪郭線に沿って供給され双方の
金属板が接合される。溶接条件によっては供給された金
属が金属板の厚さ以上に盛り上がり、金型を傷つけた
り、成形品に圧痕をもたらしたりするので要注意であ
る。すみ肉重ね溶接においても裏面が溶融しない条件で
溶接することが望ましい。

【００６６】

【実施例】（実施例１）炭酸ガスレーザ溶接を用いた従
来法の突き合わせ溶接によるブランクと、本発明の重ね
溶接によるブランクを多数に試作し、その不良率を調べ
た。

【００６７】図８は本実施例１の試験片の形状を示す概
要図で、同図(a) は平面図、同図(b) 従来例の場合の側
面図、同図(b) は本発明例の場合の側面図である。同図
において図１〜６と同一部品は同一符号で表す。同図
(a) に示すように従来例の試験片は０．８ｍｍと１．６
ｍｍの冷延鋼板を突き合わせ溶接した。切断面はシャー
リングマシンにて切断した面である。

【００６８】一方、同図(b) に示すように本発明例の重
ね溶接によるブランクは０．８ｍｍの冷延鋼板上に０．
８ｍｍの冷延鋼板を重ね、その重ね部をすみ肉溶接し
た。溶接条件はいずれも出力３ｋＷ、溶接速度は５ｍ／
ｍｉｎである。

【００６９】本発明例および従来例の試験片をそれぞれ
１００個作成し、溶接部を外観観察して不良品数を調べ
た。

【００７０】図９は試験片のレーザ溶接結果の外観を示
す模式図であり、同図(a) は突合わせ溶接の未架橋不良
の場合、同図(b) は突合わせ溶接のアンダカット不良の
場合、同図(c) は突合わせ溶接の良品の場合、同図(d)
は重ね溶接の良品の場合である。同図(a) の未架橋およ
び同図(b) のアンダカットを不良として数えた。

【００７１】溶接試験の結果、従来例のブランクでは３
７％のアンダーカットおよび６％の未架橋が生じた。一
方、本発明例では不良の発生は皆無であった。

【００７２】（実施例２）非直線の溶接線をもつブラン
クの溶接試験を行った。図１０は円状の溶接線をもつ試
験片の形状を示す概要図であり、同図(a) は平面図、同
図(b) は従来例の突合わせ溶接の場合の側面図、同図
(c) は本発明例の重ね溶接の場合の側面図である。同図
において図１と同一部品は同一符号で表す。

【００７３】同図(a) に示すように、従来例の試験片は
０．８ｍｍおよび１．６ｍｍ厚の冷延鋼板をパンチによ
り円盤状の金属板Ｂ２を打ち抜き、開口部のある金属板
Ａ１はめ込んで溶接をした。

【００７４】本発明例の試験片は０．８ｍｍ厚の冷延鋼
板の金属板Ａ１と、０．８ｍｍ厚の円盤状の金属板Ｂ２
を重ね、すみ肉溶接した。従来例および本発明例とも、
材料を位置決めジグで位置をセットした後、ＮＣテーブ
ルを円形に動かして円溶接を行った。溶接条件は実施例
１と同様である。これらの試験片をそれぞれ１０個作成
した。

【００７５】溶接試験の結果、比較例では１０ヶともア
ンダカットが生じたのに対し、発明例では不良の発生は
皆無であった。

【００７６】（実施例３）次に、ブランクの耐食性を調
査した。図１１は耐食試験用の試験片の形状を示す概要
図であり、同図(a) は従来例のレーザ溶接による突き合
わせ溶接の場合の側面図、同図(b) は従来例のスポット
溶接による重ね溶接の場合の側面図、同図(c) は本発明
例のレーザ溶接による重ね溶接の場合の側面図であり、
同図(c-1) は代付き重ね溶接で溶融部が貫通している場
合の側面図、同図(c-2) はすみ肉重ね溶接で溶融部が貫
通している場合の側面図、同図(c-3) はすみ肉重ね溶接
で非貫通の場合の側面図を示す。これらの試験片には２
０μｍの電着塗装を施し、表面と裏面の塩水噴霧試験行
った。耐食性の評価はさび発生までの時間（日数）を指
標とした。試験結果を表１に示す。

【００７７】同表に示すように従来例の試験片Ｎｏ．１
（突合わせ溶接、図１１(a) に相当）では表面（溶接入
熱側）裏面とも溶接部に腐食が発生した。溶接部は酸化
物を完全には除去していないので、溶接起因による酸化
物のため塗料皮膜の付着性を低め、耐食性が劣化したも
のと思われる。試験片Ｎｏ．２（スポット溶接、：図１
１(b) ）の場合、重ね合わせの端面が短時間で腐食し、
重ねた鋼板間にも赤錆が発生した。隙間には塗料回り込
まず耐食性を劣化させたものと思われる。試験片Ｎｏ．
３は（代付きレーザ溶接貫通、図１１(c-1) ：）本発明
例ではあるが、表面は試験片Ｎｏ．２と同様、短時間で
腐食した。表面端部の条件はＮｏ．２と同等のためであ
る。試験片Ｎｏ．４はレーザすみ肉溶接貫通（図(c-2)
）であり、表面の耐食性はＮｏ．１〜３よりも良好で
ある。裏面の溶融部は熱影響を受けて酸化しており、耐
食性はＮｏ．３より若干優れるものの十分ではなかっ
た。試験片Ｎｏ．５はレーザすみ肉溶接非貫通（図(c-
3) ）であり、表面溶接部の耐食性はＮｏ．４と同等で
あるが、裏面は溶接による溶融部がないため、耐食性が
極めて良好であった。

【００７８】

【表１】

【００７９】

【発明の効果】本発明によって安価なテーラードブラン
クが製造でき、また、切断線が非直線の材料にも適用可
能である。さらに、本発明を適用して得られた成形品は
耐食性・外観性にも優れ、自動車用外装材部品への適用
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】突合わせ溶接によるテーラードブランクの溶接
方式を示す模式図であり同図(a) はレーザ溶接、同図
(b) はマッシュシーム溶接の場合である。

【図２】スポット溶接による一体成形用ブランクの溶接
部の概要を示す模式図である。

【図３】スポット溶接と線溶接の比較を説明する模式図
であり同図(a) はスポット溶接試片の側面図、同図(b)
は線溶接の試片の側面図、同図(c) は線溶接でのプレス
割れの模式図である。

【図４】本発明に係るブランクの溶接部付近の状態を示
す模式図で同図(a) はレーザ溶接またはアーク溶接によ
るすみ肉重ね溶接の場合、同図(b) はレーザ溶接または
アーク溶接による代つき重ね溶接の場合、同図(c) はシ
ーム溶接による代つき重ね溶接の場合である。

【図５】本発明に係るブランクの材料の金属板を重ねる
方法を示す模式図であり同図(a) は完全重ね方式、同図
(b) は部分重ね方式、同図(c) は端面揃え重ね方式場合
である。

【図６】３枚の金属板が重ね合わされている各種の状態
を示す模式図で、同図(a) は完全重ね、同図(b) は部分
重ね、同図(c) は端面揃え重ねの場合である。

【図７】本発明の一体化成形ブランクにおける線溶接位
置を例示した模式図であり、同図(a-1) はコの字成形前
の一体化成形用ブランク、同図(a-2) はこれを成形した
もの、同図(b-1) は張り出し成形前の一体化成形用ブラ
ンク、同図(b-2) はこれを成形したもの、同図(c-1) は
補強板となる金属板Ｂの形状がＣ字型となった押し出し
成形前の一体化成形用ブランク、同図(c-2) はこれを成
形したものである。

【図８】試験片の形状を示す概要図で、同図(a) は平面
図、同図(b) 従来例の場合の側面図、同図(b) は本発明
例の場合の側面図である。

【図９】試験片のレーザ溶接結果の外観を示す模式図で
あり、同図(a) は突合わせ溶接の未架橋不良の場合、同
図(b) は突合わせ溶接のアンダカット不良の場合、同図
(c) は突合わせ溶接の良品の場合、同図(d) は重ね溶接
の良品の場合である。

【図１０】円状の溶接線をもつ試験片の形状を示す概要
図であり、同図(a) は平面図、同図(b) は従来例の突合
わせ溶接の場合側面図、同図(c) は本発明例の重ね溶接
の場合の側面図である。

【図１１】耐食試験用の試験片の形状を示す概要図であ
り、同図(a) は従来例のレーザ溶接による突き合わせ溶
接の場合の側面図、同図(b) は従来例のスポット溶接重
ね溶接の場合の側面図、同図(c) は本発明例のレーザ溶
接による重ね溶接の場合の側面図であり、同図(c-1) は
代付き重ね溶接で溶融部が貫通している場合の側面図、
同図(c-2) はすみ肉重ね溶接で溶融部が貫通している場
合の側面図、同図(c-3) はすみ肉重ね溶接で非貫通の場
合の側面図を示す。

【符号の説明】

１：金属板Ａ ２：金属板Ｂ ３：金属板Ｃ ４：溶接部 ５：重なり部分の面幅

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重ねられた２枚以上の金属板が、重なっ
   た部分の輪郭線の近傍で線溶接によって結合され、該輪
   郭線上の該線溶接部に対向する部分の近傍で少なくとも
   １個所線溶接によって結合されていることを特徴とする
   一体化成形用ブランク。
2. 【請求項２】 線溶接がすみ肉溶接であることを特徴と
   する請求項１に記載の一体化成形用ブランク。
3. 【請求項３】 重ねられた金属板の外側面の少なくとも
   １面に線溶接起因の溶融部がないことを特徴とする請求
   項１または２に記載の一体化成形用ブランク。
4. 【請求項４】 ポンチおよびダイを用いて行うプレス成
   形において、請求項３に記載の一体化成形用ブランク
   を、線溶接起因の溶融部のない面をダイ側にして成形す
   ることを特徴とするブランクの一体化成形方法。