JP2024087449A - 位置決め構造,ワークの製造方法,及び溶接方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、薄板用凸部成形金型KD1について図1A及び図1Bを参照して説明する。図1Aは、第1実施形態に係る位置決め用凸部WcAを成形する薄板用凸部成形金型KD1の構成例を示す模式的断面図である。図1Bは、図1Aの部分拡大図である。
次に、厚板用凸部成形金型KD2について図2A及び図2Bを参照して説明する。図2Aは、本実施形態の一態様に係る位置決め用凸部WcBを成形する厚板用凸部成形金型KD2の構成例を示す模式的断面図である。図2Bは、図2Aの部分拡大図である。図2A及び図2Bを参照して、厚板用凸部成形金型KD2の構成例について説明する。
次に、突き合わせ溶接する二つのワークのうちの、一方のワークである第1ワークW1に対し、板厚に応じて薄板用凸部成形金型KD1及び厚板用凸部成形金型KD2のいずれかを選択して位置決め用凸部Wcを成形する方法について説明する。説明は図3A~図4Dを参照する。
第1実施形態は、第1ワークW1の外形(輪郭)を標準抜き型で打ち抜く方法である。まず、図3Aに示されるように、母材Bmにレイアウトされた第1ワークW1の輪郭に沿って、標準抜き型によって複数の矩形の開口部BHを形成する。第1ワークW1の四隅は微小の接続部であるミクロジョイントJmを形成して、第1ワークW1と残材となる部分とを連結しておく。また、位置決め用凸部WcA,WcBを形成する部位(2箇所)は、開口部BHを形成せずミクロジョイントJmより幅の広いワイヤジョイントJwとして、第1ワークW1と残材となる部分とを連結しておく。
第1ワークW1は、上述の標準抜き型で打ち抜く方法(第1実施形態)に限定されず、以下に説明するようにレーザビームで切断する方法(第2実施形態)によって母材Bmから切り出してもよい。
以上説明したように、位置決め用凸部Wcの成形方法の一態様によれば、第1の工程において、第1ワークW1の輪郭を、四隅に母材Bmと接続する接続部であるミクロジョイントJmを形成するように切り出す。従って、母材Bmから第1ワークW1を切り出す作業途中で第1ワークW1は母材Bmと連結した状態で維持される。そのため、第1ワークW1の輪郭における所定の位置に、位置決め用凸部Wcを、母材Bmを把持した状態で成形できる。これにより、位置決め用凸部Wcを、高精度の形状及び寸法で安定して得ることができる。
位置決め用凸部Wcと位置決め用凹部Wdとの凹凸係合で位置決めする第1ワークW1と第2ワークW2との位置決め精度は、位置決め用凸部Wcと位置決め用凹部Wdとの係合状態での隙間が少ないほど向上する。従って、位置決め用凹部Wdの形状及び寸法は、位置決め用凸部Wcと凹凸が逆転した同形状及び同寸法であることが望ましい。
パンチ本体部31A2はパンチケース31A1に対し不図示の駆動部によって昇降する。パンチ本体部31A2は、下面に成形部31APを有する。成形部31APは、図5A~図5Cに示された成形部32Pに対し、窪み部32Hも含め同形状とされており、パンチ側に形成されていることから、上下方向反転した向きとなっている。
一方、ダイ32Aの上面32Aaは平坦面となっている。
(第1の成形方法)
次に、第2ワークW2に対する位置決め用凹部Wdの成形方法例を、図7A~図8Cを参照して説明する。
図7Aは、第1の工程を示す。第1の工程では、母材Bmに対し凹部成形金型KD3による刻印加工を行って、一直線上に離隔した所定の位置及び数で位置決め用凹部Wdを形成する。位置決め用凹部Wdは、突起部Wpが左側(図7Aの紙面上方側)となるように形成するものとする。第1の工程での加工は刻印加工であるため、位置決め用凹部Wdに隣接した部位に厚さ方向に膨れた膨れ部B(一点鎖線)が生じる。
図8A~図8Cは、本実施形態の一態様に係る位置決め用凸部が係合する凹部を成形する第2の成形方法を示す模式図である(第1の工程~第3の工程)。第1の成形方法とは、第1の工程と第2の工程が異なる。よって、相違点についてのみ説明する。
上述の位置決め用凸部Wcと位置決め用凹部Wdとの凹凸係合によって第1ワークW1と第2ワークW2とを位置決めする位置決め構造GKを、第2ワークW2に第1ワークW1を直交突き当てした状態を示す図9A~図10Bを参照して説明する。
上述の位置決め用凹部Wdを利用して、その位置決め用凹部Wdに凹凸係合する凸部を有する第1ワークW1を、第2ワークW2に対し重ね合わせて位置決めすることができる。この重ね合わせの位置決め構造を位置決め構造GK2と称し、図11A~図11Cを参照して説明する。
一方、第1ワークW1には、位置決め用凹部Wdに係合する位置決め用凸部WcCが形成されている。位置決め用凸部WcCは、第1ワークW1の右縁部から厚さ方向(下方向)に突出し前後方向(紙面表裏方向)に長く形成されている。
第1態様は、第1ワークW1が第2ワークW2に対し左右両端の2箇所で凹凸係合するので、左右方向はもとより、上下方向を軸とする回動を良好に規制するので、重ね合わせの位置決めが安定する。また、2箇所の凹凸係合のうち、一方を、突起部Wpを有する位置決め用凹部Wdとしているので、第1ワークW1の左右方向の位置を、治具を用いることなく高精度に決められる。
厚板のワークWbにおける位置決め構造GK、又は薄板のワークWaにおける位置決め構造GKで可能な突き合わせ溶接態様例について、図11A及び図11Bを参照して説明する。図11Aは、本実施形態の一態様に係る位置決め構造GKが対応可能な片引きでの溶接態様を示す模式的側面図である。図11Bは、本実施形態の一態様に係る位置決め構造GKが対応可能な半引きでの溶接態様を示す模式的側面図である。
12 ダイ
13 カウンタ
13a 上面
21 パンチ
22 ダイ
22a 上面
31,31A パンチ
31A1 パンチケース
31A2 パンチ本体部
31a 平坦面部
32,32A ダイ
32Aa 上面
32H 窪み部
32P,31AP 成形部
32T 先端部
Bm,BmA,BmB 母材
BH,BH2,BH3 開口部
C 面取り部
CL3,CL3A 軸線
GK 位置決め構造
H 孔部
Jm ミクロジョイント(接続部)
Jw ワイヤジョイント
KDa,KDb,KDc1,KDc2,KDc3,KDd 抜き形状
KD1 薄板用凸部成形金型
KD2 厚板用凸部成形金型
KD3,KD3A 凹部成形金型
Mm 突出部
Pw 位置
Rm 突出部(凸部成形素材残存部)
S31,S32 斜面
Sd3,Sd4 凹部斜面
t 板厚
W,Wa,Wb ワーク
Wa1,Wb2 下孔
Wc,WcA,WcB,WcC 位置決め用凸部
Wcs 端部
Wct 高さ
Wd,WdC 位置決め用凹部
Wp 突起部
Wp1 周面
WS 溶接部
W1 第1ワーク
W1a 端面
W1b 下面
W1d 折り曲げ部
W2 第2ワーク
W2b 上面(表面)
X 底面
XC 傾斜面
δ 移動量
θc 面取り角
θp 角度
θw 突起角
θ1 傾斜角
Claims (4)
- 板金の第1ワークの端面から突出して形成された位置決め用凸部と、
第2ワークの表面に、前記位置決め用凸部が埋没して係合するように形成された位置決め用凹部と、を備え、
前記位置決め用凹部に前記位置決め用凸部を係合させることで、前記第1ワークは、その端面が前記第2ワークの表面に当接して前記第2ワークに対し直交する姿勢で位置決めされる位置決め構造。 - 第2ワークに形成した位置決め用凹部に、第1ワークの位置決め用凸部を凹凸係合させて、前記第2ワークに対し直交姿勢で位置決めするワークの製造方法であって、
前記位置決め用凸部を、
板金の前記第1ワークの端面の全面から突出する突出部を形成し、
前記第1ワークの厚さ方向に移動するパンチが前記突出部と干渉する位置で前記厚さ方向に移動して、前記突出部を前記端面の一部から突出するよう塑性変形して形成するワークの製造方法。 - 前記パンチの先端縁部に面取り部を形成し、
前記位置決め用凸部を、
前記パンチの先端面が当接するダイ側部材の上面と前記面取り部との隙間に前記突出部を塑性流動させて、前記面取り部に対応した傾斜面と前記上面に対応した底面とを有する先細り形状に成形する請求項2記載のワークの製造方法。 - 板金の第1ワークにおいて、端面の全面から突出する突出部を形成し、
前記第1ワークの厚さ方向に移動するパンチを前記突出部と干渉する位置で前記厚さ方向に移動して、前記突出部を前記端面の一部から突出するよう塑性変形して位置決め用凸部を形成し、
前記第1ワークの前記端面を突き当てる第2ワークの表面に、前記第1ワークを突き当てる所定位置から前記位置決め用凸部の高さ分ずらした位置に、前記位置決め用凸部が埋没して係合する位置決め用凹部を形成し、
前記位置決め用凸部を前記位置決め用凹部に係合させて前記第1ワークを前記第2ワークの前記所定位置に位置決めして突き合わせ、突き合わせた部分を溶接して前記第1ワークと前記第2ワークとを接合する溶接方法。
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