KR102128760B1 - Steel element fastening device for adhering different kinds materials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 예는 이종소재의 접합 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스틸소재와 비철소재의 이종소재를 스폿 용접으로 접합하기 위한 스틸 엘리먼트로서의 클립을 비철소재의 금속판재에 체결하는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a bonding system of dissimilar materials, and more specifically, dissimilar materials bonding to fasten a clip as a steel element for bonding a dissimilar material of a steel material and a non-ferrous material to a non-ferrous material metal plate. It relates to a steel element fastening device.
자동차 산업에서는 환경 문제에 따른 연비의 향상을 위해 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 및 플라스틱 복합소재 등의 사용을 통하여 차체의 경량화를 도모하고 있다.In the automotive industry, the use of aluminum alloys, magnesium alloys, and plastic composite materials to improve fuel efficiency due to environmental problems has been attempted to reduce the weight of the vehicle body.
예를 들어, 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금 등과 같은 비철 금속소재의 경량소재 만을 차체에 적용할 경우는 자동차 안정도 평가를 만족하기 위해 많은 설계 및 제조비용이 든다. 그러나, 고 장력 강판 등과 같은 스틸 소재에 상기한 경량소재를 적용하는 경우는 차체의 경량화 및 자동차 안정도 평가 만족과 함께 제조비용을 줄일 수 있다.For example, when only a lightweight material made of a non-ferrous metal material such as aluminum alloy or magnesium alloy is applied to a vehicle body, it takes a lot of design and manufacturing cost to satisfy the automobile stability evaluation. However, when the above-described lightweight material is applied to a steel material such as a high-tensile steel sheet, it is possible to reduce the manufacturing cost while reducing the weight of the vehicle body and satisfying the evaluation of vehicle stability.
이와 같은 서로 다른 소재의 조합이 많아지고 있지만, 이러한 조합의 이종소재 접합에 용접을 적용하면, 각바닉 부식으로 인한 품질문제가 발생한다. 이에 최근에는 갈바닉 부식의 문제점을 개선하기 위한 이종소재의 접합방법으로서 저항 요소 용접(REW: Resistance Element Welding) 방식이 적용되고 있다.Although there are many combinations of these different materials, when welding is applied to the bonding of different materials of these combinations, a quality problem arises due to each vanic corrosion. Accordingly, in recent years, a resistance element welding (REW) method has been applied as a method of joining dissimilar materials to improve the problem of galvanic corrosion.
종래 기술에 따른 REW 장치는 비철소재의 금속판재에 접합 홀(프리 홀 이라고도 함)을 피어싱 가공하고, 그 접합 홀에 리벳과 같은 스틸 엘리먼트를 가 체결한 상태에서, 접합 홀을 관통한 스틸 엘리먼트의 용접부와 스틸소재의 금속판재를 겹쳐 놓고, 그 스틸 엘리먼트와 스틸소재의 금속판재를 스폿 용접으로 접합하고 있다.REW device according to the prior art is a non-ferrous metal plate material pierced through a joining hole (also referred to as a free hole) and a steel element such as a rivet is fastened to the joining hole, and the steel element penetrating the joining hole The welding portion and the metal plate material of the steel material are overlapped, and the steel element and the metal plate material of the steel material are joined by spot welding.
그런데, 종래 기술에서는 스틸 엘리먼트를 가 체결한 비철소재의 금속판재를 용접 공정으로 이동할 때, 스틸 엘리먼트의 이탈이 발생할 수 있다. 또한, 종래 기술에서는 스틸 엘리먼트의 전극(스폿 용접 전극) 가압부의 면적이 제한적이므로, 스폿 용접기의 스폿 티칭 오차, 스틸 엘리먼트의 위치 산포 등에 의한 스틸 엘리먼트와 스틸소재의 금속판재 간 스폿 용접 불량 및 오 조립을 야기할 수 있다.However, in the prior art, when the metal plate material of the non-ferrous material to which the steel element is fastened is moved to the welding process, separation of the steel element may occur. In addition, in the prior art, the area of the electrode element (spot welding electrode) pressing portion of the steel element is limited. Can cause
더 나아가, 종래 기술에서는 스틸 엘리먼트의 용접부에 대해 스틸소재의 금속판재를 겹쳐지게 하는 방향성의 제약(일 방향: 스틸 엘리먼트의 체결 방향)이 따르므로, 비철소재의 금속판재에 대한 스틸소재 금속판재의 위치 변경 시, 스틸 엘리먼트의 체결 방향을 변경해야 하는 번거로움이 있다.Furthermore, in the prior art, there is a directional restriction (one direction: fastening direction of the steel element) that overlaps the metal plate of the steel material with respect to the welded portion of the steel element, so that the metal plate of the steel material to the metal plate of the non-ferrous material is followed. When changing the position, there is a hassle of changing the fastening direction of the steel element.
상기와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The items described in the background section are written to improve the understanding of the background of the invention, and may include matters other than the prior art already known to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.
본 발명의 실시 예들은 소성 변형되면서 비철소재의 금속판재에 고정되고, 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 수 있는 스틸 엘리먼트로서의 클립을 비철소재의 금속판재에 간단한 구성으로 체결할 수 있도록 한 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치를 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention are fixed to a non-ferrous metal plate while being plastically deformed, and a heterogeneous material that allows a clip as a steel element to be spot welded to a non-ferrous metal plate with a simple configuration. It is intended to provide a fastening device for joining steel elements.
본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치는, 비철소재와 스틸소재의 이종 금속판재를 접합하기 위한 스틸 엘리먼트로서의클립을 비철소재 금속판재의 접합부에 체결하는 것으로서, 클램퍼에 의해 고정된 상기 비철소재의 금속판재에 대하여 전후진 이동 가능하게 설치되는 무빙 다이와, 상기 무빙 다이의 상하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 클린칭 툴을 포함하며, 상기 클린칭 툴은 상기 클립을 지지하면서 상기 무빙 다이의 전진 이동으로 상기 비철소재 금속판재의 접합부가 상기 무빙 다이의 이동 방향에 반대되는 방향으로 상기 클립을 가압하고, 그 가압력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 회전하면서 상기 클립을 소성 변형시키며 상기 접합부에 체결할 수 있다.The steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention is to fasten a clip as a steel element for joining a non-ferrous material and a dissimilar metal plate of a steel material to a joint portion of a non-ferrous metal plate, fixed by a clamper And a pair of clinching tools rotatably installed at upper and lower portions of the moving die, and a moving die installed to be movable back and forth with respect to the non-ferrous metal sheet, wherein the clinching tool supports the clip. While the advancing movement of the moving die presses the clip in a direction opposite to the moving direction of the moving die by joining the non-ferrous metal sheet, and plastically deforms the clip while rotating in a direction close to each other by the pressing force. It can be fastened to the joint.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 무빙 다이는 작동 실린더를 포함하는 액추에이터에 의해 상기 클램퍼에 대응하여 전후 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining different materials according to an embodiment of the present invention, the moving die may be installed to be movable in the front-rear direction corresponding to the clamper by an actuator including an operating cylinder.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 클린칭 툴은 한 쌍으로서 상기 무빙 다이의 상하부에 각각 회전 가능하게 설치되며, 상기 클립의 상하부를 가압하며 상기 클립을 소성 변형시킬 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the clinching tool is rotatably installed on the upper and lower portions of the moving die as a pair, and presses the upper and lower portions of the clip. The clip can be plastically deformed.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 클립은 상기 접합부의 상면을 지지하는 제1 지지 면을 형성하고, 상기 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 제1 용접 면을 상기 제1 지지 면의 반대 면에 형성하는 제1 바이트부와, 상기 제1 지지 면에 일체로 돌출 형성되며, 상기 접합부의 상면에 압입되는 제1 압입부와, 상기 접합부의 하면을 지지하는 제2 지지 면을 형성하고, 상기 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 제2 용접 면을 상기 제2 지지 면의 반대 면에 형성하는 제2 바이트부와, 상기 제2 지지 면에 일체로 돌출 형성되며, 상기 접합부의 하면에 압입되는 제2 압입부와, 상기 제1 및 제2 바이트부를 일체로 연결하며, 상기 클린칭 툴을 통하여 상기 제1 및 제2 바이트부에 인가되는 가압력에 의해 밴딩 가능하게 구비되는 밴딩부를 포함할 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the clip forms a first support surface for supporting an upper surface of the joint, and a metal plate material of the steel material is used for spot welding. 1 A first bite portion forming a welding surface on the opposite side of the first supporting surface, a first pressing portion formed integrally protruding from the first supporting surface, and pressed into an upper surface of the bonding portion, and a lower surface of the bonding portion A second bite portion forming a second support surface for supporting, and forming a second welding surface to be spot-welded with the metal plate material of the steel material, and a second bite portion integral with the second support surface. It is formed to protrude, and the second press-fitting portion pressed into the lower surface of the joint, the first and second bite portions are integrally connected to the pressing force applied to the first and second bite portions through the clinching tool. It may include a banding portion provided to be bendable by.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치는, 비철소재와 스틸소재의 이종 금속판재를 접합하기 위한 스틸 엘리먼트로서, 제1 바이트부, 제1 압입부, 제2 바이트부, 제2 압입부, 그리고 밴딩부를 포함하며, 상기 밴딩부를 사이에 두고 상기 제1 및 제2 바이트부가 서로 멀어지는 방향으로 벌어진 C 형상의 클립을 비철소재 금속판재의 접합부에 체결하는 것으로서, 지그 프레임과, 상기 지그 프레임의 상면에 설치되며 상기 비철소재의 금속판재를 클램핑 하는 클램퍼와, 상기 클램퍼에 대응하여 상기 지그 프레임의 상면에 액추에이터를 통해 전후진 이동 가능하게 설치되는 무빙 다이와, 상기 무빙 다이의 상하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 클린칭 툴을 포함하며, 상기 클린칭 툴은 상기 무빙 다이에 상하 방향으로 설정된 간격을 두고 각각 회전 가능하게 설치되며, 상기 클립을 지지하면서 상기 액추에이터에 의한 상기 무빙 다이의 전진 이동으로 상기 클램퍼에 고정된 상기 비철소재 금속판재의 접합부가 상기 무빙 다이의 이동 방향에 반대되는 방향으로 상기 클립을 가압하고 그 가압력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 회전하면서 상기 클립의 제1 및 제2 바이트부에 가압력을 인가하여 상기 클립을 소성 변형시키며 상기 접합부에 체결할 수 있다.In addition, the steel element fastening device for joining dissimilar materials according to an embodiment of the present invention is a steel element for joining dissimilar metal plates of a non-ferrous material and a steel material. , A second press-fitting portion, and a bending portion, the fastening C-shaped clip in a direction away from each other with the banding portion interposed between the first and second bite portions are fastened to the joint portion of the non-ferrous metal plate material, the jig frame and , A moving die installed on the upper surface of the jig frame and clamping the metal plate of the non-ferrous material, and a moving die installed to be movable back and forth through an actuator on the upper surface of the jig frame corresponding to the clamper, and the upper and lower parts of the moving die Each includes a pair of clinching tools rotatably installed, and the clinching tools are rotatably installed at intervals set in the vertical direction on the moving die, and supported by the actuator while supporting the clip. The advancing movement of the moving die pushes the clip in a direction opposite to the moving direction of the moving die and the joint of the non-ferrous metal plate fixed to the clamper rotates in a direction close to each other by the pressing force, thereby removing the clip. The clip can be plastically deformed by applying a pressing force to the 1st and 2nd bite portions and fastened to the joint.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 클립은 상기 클린칭 툴을 통하여 상기 제1 및 제2 바이트부에 인가되는 가압력에 의해 상기 밴딩부가 밴딩되고, 상기 제1 및 제2 압입부가 상기 비철소재 금속판재의 접합부에 압입되면서 상기 접합부에 ⊂ 형상으로 고정될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the clip is bent by the pressing portion applied to the first and second bite portions through the clinching tool, The first and second press-fitting portions may be fixed to the joint portion in a ⊂ shape while being press-fitted to the joint portion of the non-ferrous metal sheet.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 지그 프레임의 상면에는 전후 방향을 따라 가이드 레일이 설치될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, a guide rail may be installed along an anteroposterior direction on an upper surface of the jig frame.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 가이드 레일에는 이동 블록이 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining different materials according to an embodiment of the present invention, a movable block may be slidably coupled to the guide rail.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 이동 블록에는 상기 무빙 다이가 고정될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention, the moving die may be fixed to the moving block.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 무빙 다이는 전방 측이 개방된 사각 함체 형태로 구비되며, 상기 액추에이터와 연결될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the moving die is provided in the form of a square enclosure with an open front side, and may be connected to the actuator.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 액추에이터는 상기 무빙 다이와 연결되는 작동 로드를 가진 작동 실린더를 포함할 수 있다.Further, in the steel element fastening device for joining different materials according to an embodiment of the present invention, the actuator may include an operation cylinder having an operation rod connected to the moving die.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 한 쌍의 클린칭 툴은 상기 무빙 다이에 상하 방향으로 대칭되게 배치되고, 상기 무빙 다이에 힌지 핀을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 스프링을 통하여 상기 무빙 다이와 연결될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining different materials according to an embodiment of the present invention, the pair of clinching tools are symmetrically arranged in the vertical direction on the moving die, and rotated through a hinge pin on the moving die It is installed as possible, and can be connected to the moving die through a spring.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 한 쌍의 클린칭 툴은 상기 밴딩부를 각각 지지하는 지지 단과, 상기 제1 및 제2 바이트부를 각각 가압하기 위한 가압 단을 포함할 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the pair of clinching tools are configured to press the first and second bite portions, respectively, with a support end supporting the bending portion, respectively. It may include a pressure stage.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 클린칭 툴은 상기 힌지 핀이 결합되는 힌지 점을 사이에 두고 일측에 구비되는 제1 부분과, 다른 일측에서 상기 제1 부분과 라운드지게 연결되는 제2 부분을 포함할 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the clinching tool is provided with a first part provided on one side with a hinge point to which the hinge pin is coupled, and on the other side. And a second portion roundly connected to the first portion.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 지지 단은 상기 제1 부분에 형성될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention, the support end may be formed on the first portion.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 가압 단은 상기 제2 부분에 형성될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention, the pressing end may be formed in the second portion.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 제1 바이트부는 상기 접합부의 상면을 지지하는 제1 지지 면을 형성하고, 상기 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 제1 용접 면을 상기 제1 지지 면의 반대 면에 형성할 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the first bite portion forms a first support surface supporting an upper surface of the joint, and a metal plate and spot welding of the steel material A first welding surface to be formed may be formed on a surface opposite to the first supporting surface.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 제2 바이트부는 상기 접합부의 하면을 지지하는 제2 지지 면을 형성하고, 상기 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 제2 용접 면을 상기 제2 지지 면의 반대 면에 형성할 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the second bite portion forms a second support surface supporting a lower surface of the joint, and a metal plate and spot welding of the steel material A second welding surface to be formed may be formed on the opposite surface of the second supporting surface.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 제1 압입부는 상기 제1 지지 면에 일체로 돌출 형성되며, 상기 접합부의 상면에 압입되되, 상기 접합부의 길이 방향을 따라 상기 제1 지지 면의 중앙에 돌출 형성되며, 상기 제1 압입부의 압입 단에는 상기 접합부에 압입되면서 인터 록 되는 제1 걸림 돌기가 형성될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the first press-fitting portion is integrally formed to protrude on the first support surface, and is pressed into the upper surface of the joint portion, but the length of the joint portion A first locking protrusion that is interlocked while being press-fitted into the joining portion may be formed at a press-fit end of the first press-fit portion along the direction and protrude from the center of the first support surface.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 있어서, 상기 제2 압입부는 상기 제2 지지 면에 일체로 돌출 형성되며, 상기 접합부의 하면에 압입되되, 상기 접합부의 길이 방향을 따라 상기 제2 지지 면의 끝단에 돌출 형성되며, 상기 제2 압입부의 압입 단에는 상기 접합부에 압입되면서 인터 록 되는 제2 걸림 돌기가 형성될 수 있다.In addition, in the steel element fastening device for joining heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention, the second press-fitting portion is integrally formed to protrude on the second support surface, and is pressed into the lower surface of the joint portion, but the length of the joint portion A second locking protrusion that is interlocked while being press-fitted into the joining portion may be formed at the press-fit end of the second press-fitting portion along the direction and protruded from the end of the second support surface.
본 발명의 실시 예들은 무빙 다이의 이동에 따른 클립과 비철소재 금속판재의 간섭으로 인해 회전하는 클린칭 툴을 통하여 그 클린칭 툴에 동력을 제공하지 않고서도 스틸소재의 클립을 비철소재 금속판재의 접합부에 체결할 수 있으므로, 스틸 엘리먼트로서의 클립을 비철소재 금속판재에 체결하는 장치의 구성을 단순화 할 수 있고, 이로 인해 전체 설비의 초기 투자비를 절감할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a clip of a steel material is made of a non-ferrous metal sheet without providing power to the clinching tool through a rotating clinching tool due to interference between the clip and the non-ferrous metal sheet due to the movement of the moving die. Since it can be fastened to the joint, it is possible to simplify the configuration of a device for fastening a clip as a steel element to a non-ferrous metal sheet, thereby reducing the initial investment cost of the entire facility.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 비철소재의 금속판재에 고정된 스틸 엘리먼트로서의 클립을 통하여 스틸소재의 금속판재를 스폿 용접함에 따라, 이종소재 접합 구조체의 오 조립을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 이종소재 접합 구조체의 용접 품질 및 접합 양산성을 향상시킬 수 있다.Furthermore, in an embodiment of the present invention, as the metal plate of the steel material is spot-welded through a clip as a steel element fixed to the metal plate of the non-ferrous material, mis-assembly of the dissimilar material bonding structure can be minimized as well as dissimilar. It is possible to improve the welding quality and mass productivity of the material joint structure.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtained or predicted by embodiments of the present invention are disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to embodiments of the present invention will be disclosed within a detailed description to be described later.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합 구조체를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합 구조체를 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합용 클립을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합용 클립을 도시한 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치를 도시한 측면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 적용되는 무빙 다이와 클린칭 툴을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 적용되는 무빙 다이와 클린칭 툴을 도시한 단면 구성이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치의 작동, 이를 이용한 이종소재 접합용 클립의 체결 과정 및 이종소재 접합 방법을 설명하기 위한 도면이다.Since these drawings are for reference to explain exemplary embodiments of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be limited to the accompanying drawings.
1 is a perspective view showing a heterogeneous material bonding structure applied to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional configuration diagram showing a heterogeneous material bonding structure applied to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a clip for bonding different materials applied to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional configuration diagram showing a clip for bonding different materials applied to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a side configuration diagram showing a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a moving die and a clinching tool applied to a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional configuration showing a moving die and a clinching tool applied to a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention.
9 to 12 are views for explaining the operation of a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention, a fastening process of a clip for bonding different materials using the same, and a bonding method for different materials.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the following detailed description, the names of the components are divided into first and second, so that the components are classified in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.In addition, terms such as "...unit", "...means", "...unit", and "...absent" described in the specification refer to a unit of comprehensive configuration that performs at least one function or operation. it means.
도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합 구조체를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합 구조체를 도시한 단면 구성도이다.1 is a perspective view showing a heterogeneous material bonding structure applied to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram showing a heterogeneous material bonding structure applied to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예는 서로 다른 소재의 금속판재를 기계적인 접합 방식 및 스폿 용접 방식으로 접합한 차체 부품을 제조하는 공정에 적용될 수 있다.1 and 2, an embodiment of the present invention can be applied to a process of manufacturing a body part in which metal plate materials of different materials are joined by a mechanical bonding method and a spot welding method.
예를 들면, 본 발명의 실시 예는 스틸 엘리먼트로서의 이종소재 접합용 클립(100)을 이용하여 서로 다른 금속소재의 금속판재를 접합한 이종소재 접합 구조체(200)의 차체 부품을 제조하는 차체 부품 조립 공정에 적용될 수 있다.For example, an embodiment of the present invention assembles body parts to manufacture body parts of a heterogeneous
상기에서 이종소재 접합 구조체(200)는 차체의 경량화를 도모하기 위해 이종소재의 금속판재(1, 2)가 일체로 접합된 접합체로서, 예를 들면 차체 패널과 같은 차체 조립용 부품으로 구성될 수 있다.In the above, the heterogeneous
이러한 이종소재의 접합 구조체(200)는 상기한 바와 같이 차체용 패널에 적용되는 것으로 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 차체 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물에 적용될 수도 있다.The
더 나아가, 본 발명의 보호범위가 차체 조립용 부품의 이종소재 접합체를 제조하는 공정에 반드시 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구조물에 채용되는 이종소재의 접합체를 제조하는 공정이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.Furthermore, the protection scope of the present invention should not be understood as being limited to the process of manufacturing a dissimilar material assembly of parts for body assembly, and if the process of manufacturing a dissimilar material assembly employed in structures of various types and uses The technical idea of the present invention can be applied.
여기서, 이종소재의 금속판재(1, 2)는 예를 들어, 알루미늄 판재 및 마그네슘 판재 등과 같은 비철소재의 금속판재(1)와, 스틸 강판, 스테인레스 스틸 강판, 고장력 강판 및 초고장력 강판 등과 같은 스틸소재의 금속판재(2)를 포함할 수 있다. 그러나, 이하에서는 비철소재의 금속판재(1)로서 알루미늄 판재를 예로 들어 설명한다.Here, the
상기에서 비철소재의 금속판재(1)는 스틸 엘리먼트로서의 이종소재 접합용 클립(100)을 통해 스틸소재의 금속판재(2)와 스폿 용접으로 접합될 수 있는 가장자리부(이하에서는 "접합부(1a)" 라고 한다)를 형성하고 있다.In the above, the
상기한 접합부(1a)는 이를 제외한 비철소재 금속판재(1)의 나머지 부분보다 얇은 두께로서 그 나머지 부분의 단면 중앙에서 가장자리 외측으로 돌출된 부분을 의미한다.The above-mentioned joining portion 1a is a thickness thinner than the rest of the
이하에서는 도면을 기준으로 비철소재의 금속판재(1) 위에 스틸소재의 금속판재(2)를 겹쳐 놓은 상태로 이종소재 접합용 클립(100)을 통해 비철소재의 금속판재(1)와 스틸소재의 금속판재(2)를 일체로 접합하여 이종소재의 접합체를 제조하는 예를 설명하기로 한다. 이에, 하기에서는 도면을 기준으로 할 때 상측을 향하는 부분을 상부, 상단, 상면 및 상단부로 정의하며, 하측을 향하는 부분을 하부, 하단, 하면 및 하단부로 정의하기로 한다.Hereinafter, the
그러나, 상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 비철소재 금속판재(1)와 스틸소재 금속판재(2)의 기준 위치, 이종소재 접합용 클립(100)의 기준 위치 및 접합장치의 접합 방향 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 방향이 본 실시 예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.However, the definitions of the above directions are relative meanings, the reference position of the
더 나아가, 하기에서의 "단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.Furthermore, the "stage (one side/one side or the other side/one side)" in the following may be defined as either end, and a certain part (the one side/one side or the other side/one side) including the end ).
한편, 본 발명의 실시 예에 적용되는 스틸 엘리먼트로서의 이종소재 접합용 클립(100)은 이종소재의 금속판재(1, 2)를 접합하기 위한 하드웨어로서, 스틸소재로 이루어진다. 여기서, 상기 이종소재 접합용 클립(100)은 이종소재의 금속판재(1, 2)를 접합하기 전의 단품으로서, 하기에서와 같은 구성 요소들을 통하여 C 형상으로 구비된다.On the other hand, the
도 3은 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합용 클립을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합용 클립을 도시한 단면 구성도이다.3 is a perspective view showing a clip for bonding different materials applied to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a clip for bonding different materials applied to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합용 클립(100)은 제1 바이트부(10), 제1 압입부(30), 제2 바이트부(50), 제2 압입부(70), 그리고 밴딩부(90)를 포함하고 있다.1 to 4, the
여기서, 상기 이종소재 접합용 클립(100)은 이종소재의 금속판재(1, 2)를 접합하기 전의 단품으로서, 이하에서 더욱 설명될 밴딩부(90)를 사이에 두고 제1 및 제2 바이트부(10, 50)가 서로 멀어지는 방향으로 벌어진 C 형상으로 구비될 수 있다.Here, the
상기 제1 바이트부(10)는 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 일면(도면에서의 상면)을 지지하는 제1 지지 면(11)(도면에서의 하면)을 형성하며, 스틸소재 금속판재(2)와 스폿 용접될 제1 용접 면(13)(도면에서의 상면)을 제1 지지 면(11)의 반대 면에 형성하고 있다.The
이러한 제1 바이트부(10)는 예를 들어 사각 블록 형태로 구비될 수 있다. 더 나아가, 상기 제1 바이트부(10)는 정사각형의 블록 형태로 구비될 수 있다. 이에 상기 제1 지지 면(11)은 사각 평면으로서 접합부(1a)의 일면을 지지하며, 제1 용접 면(13)은 스틸소재 금속판재(2)와 스폿 용접될 수 있는 보다 넓은 면적의 사각 평면을 형성하고 있다.The
상기 제1 바이트부(10)가 본 발명의 실시 예에서는 사각 블록 형태로 구비되는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 그 외의 다각 형상, 원형 및 타원형 등과 같은 다양한 형상으로 구비될 수도 있다.The
상기 제1 압입부(30)는 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 일면에 압입되는 것으로서, 제1 바이트부(10)의 제1 지지 면(11)에 일체로 돌출 형성된다. 상기 제1 압입부(30)는 제1 지지 면(11)의 중앙에 접합부(1a)의 길이 방향을 따라 돌출 형성된다.The first press-fitting
이러한 제1 압입부(30)는 제1 지지 면(11)에 일체로 연결되는 제1 압입 섕크(31)와, 제1 압입 섕크(31)의 단부에 일체로 형성되는 압입 단으로서의 제1 걸림 돌기(33)를 포함한다.The first press-fitting
여기서, 상기 제1 걸림 돌기(33)는 제1 압입 섕크(31) 단부의 양측 가장자리에 후크 형태로 돌출 형성된다. 이러한 제1 걸림 돌기(33)는 제1 압입 섕크(31)를 통해 접합부(1a)에 압입되면서 인터 록 될 수 있다.Here, the
상기 제2 바이트부(50)는 제1 바이트부(10)와 동일한 형상으로 구비된다. 상기 제2 바이트부(50)는 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 타면(도면에서의 하면)을 지지하는 제2 지지 면(51)(도면에서의 상면)을 형성하며, 스틸소재의 금속판재(2)와 스폿 용접될 제2 용접 면(53)(도면에서의 하면)을 제2 지지 면(51)의 반대 면에 형성하고 있다.The
이러한 제2 바이트부(50)는 예를 들어 사각 블록 형태로 구비될 수 있다. 이에 상기 제2 지지 면(51)은 사각 평면으로서 접합부(1a)의 타면을 지지하며, 제2 용접 면(53)은 스틸소재 금속판재(2)와 스폿 용접될 수 있는 보다 넓은 면적의 사각 평면을 형성하고 있다.The
상기 제2 바이트부(50)가 본 발명의 실시 예에서는 사각 블록 형태로 구비되는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 그 외의 다각 형상, 원형 및 타원형 등 다양한 형상으로 구비될 수도 있다.The
상기 제2 압입부(70)는 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 타면에 압입되는 것으로서, 제2 바이트부(50)의 제2 지지 면(51)에 일체로 돌출 형성된다. 상기 제2 압입부(70)는 제2 지지 면(51)의 끝단(밴딩부의 반대쪽 단부)에 접합부(1a)의 길이 방향을 따라 돌출 형성된다.The second press-fitting
상기한 제2 압입부(70)는 제2 지지 면(51)에 일체로 연결되는 제2 압입 섕크(71)와, 제2 압입 섕크(71)의 단부에 일체로 형성되는 압입 단으로서의 제2 걸림 돌기(73)를 포함한다.The second press-in
여기서, 상기 제2 걸림 돌기(73)는 제2 압입 섕크(71) 단부의 내측 가장자리에 돌출 형성되는 바, 예를 들면 제2 압입 섕크(71)의 단부에서 내측으로 절곡된 후크 형태로 돌출 형성된다. 이러한 제2 걸림 돌기(73)는 제2 압입 섕크(71)를 통해 접합부(1a)에 압입되면서 인터 록 될 수 있다.Here, the
더 나아가, 상기에서와 같은 제1 바이트부(10)에서의 제1 압입부(30) 및 제2 바이트부(50)에서의 제2 압입부(70)는 표면에 코팅된 알루미늄 혹은 아연소재의 도금층(81)을 포함하고 있다.Furthermore, the first press-in
이와 같이 상기 제1 및 제2 압입부(30, 70)의 표면에 도금층(81)으로서의 알루미늄 도금(ALMAC) 또는 아연도금(ZnNi)을 코팅한 이유는 서로 다른 소재 즉, 스틸소재인 제1 및 제2 압입부(30, 70)와 비철소재 금속판재(1)의 압입 결합에 따른 갈바닉 부식을 방지하기 위함이다.As such, the reason for coating aluminum plating (ALMAC) or zinc plating (ZnNi) as the
상기 밴딩부(90)는 제1 및 제2 바이트부(10, 50)를 일체로 연결하는 것으로서, 그 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 인가되는 가압력에 의해 밴딩 가능하게 구비된다.The bending
상기 밴딩부(90)는 제1 및 제2 바이트부(10, 50)를 일체로 연결하는 바, 이에 본 발명의 실시 예에 적용되는 이종소재 접합용 클립(100)은 이종소재의 금속판재(1, 2)를 접합하기 전의 단품으로서, 그 밴딩부(90)를 통하여 제1 및 제2 바이트부(10, 50)가 서로 멀어지는 방향으로 벌어진 C 형상으로 구비될 수 있다.The banding
이와 같은 상기 밴딩부(90)는 제1 및 제2 바이트부(10, 50) 사이에 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)를 두고 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 인가되는 가압력에 의해 이들 제1 및 제2 바이트부(10, 50)가 서로 가까워지는 방향으로 밴딩될 수 있다.The banding
따라서, 상기와 같이 구성되는 이종소재 접합용 클립(100)은 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 인가되는 가압력에 의해 밴딩부(90)가 밴딩되고, 제1 및 제2 압입부(30, 70)가 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)에 압입되면서 그 접합부(1a)에 ⊂의 형상으로 고정될 수 있다.Therefore, in the
여기서, 상기 제1 및 제2 바이트부(10, 50)는 밴딩부(90)를 사이에 두고 서로 멀어지는 방향으로 벌어진 형상에서, 인가되는 가압력에 의해 밴딩부(90)가 밴딩될 때, 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 측으로 선회하면서 제1 및 제2 압입부(30, 70)를 통해 접합부(1a)에 고정될 수 있다.Here, the first and
이하에서는 상기와 같이 구성되는 스틸 엘리먼트로서의 이종소재 접합용 클립(100)을 이용하여 비철소재의 금속판재(1)와 스틸소재의 금속판재(2)를 접합하기 위한 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치(300)를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a steel element fastening device for joining heterogeneous materials for joining a
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치를 도시한 측면 구성도이다.5 is a perspective view showing a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view showing a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치(300)는 스틸 엘리먼트로서의 이종소재 접합용 클립(100)을 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)에 간단한 구성으로 체결할 수 있는 구조로 이루어진다.5 and 6, the steel
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치(300)는 기본적으로, 지그 프레임(210), 클램퍼(230), 무빙 다이(250), 그리고 한 쌍의 클린칭 툴(270)을 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.To this end, the steel
본 발명의 실시 예에서, 상기 지그 프레임(210)은 이하에서 설명될 각각의 구성요소들을 지지하는 것으로서, 작업장의 바닥에 배치되며, 하나의 프레임 또는 둘 이상으로 구획된 프레임으로 구성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
그리고, 상기 지그 프레임(210)에는 이하에서 설명될 각종 구성요소들을 지지하기 위한 플레이트, 하우징, 케이스, 칼라, 로드, 블록 등과 같은 각종 부속요소들을 포함할 수 있다.Further, the
하지만, 상기한 각종 부속요소들은 이하에서 설명될 구성 요소들을 지그 프레임(210)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 지그 프레임(210)으로 통칭한다.However, since the above-described various accessory elements are for installing the components to be described below in the
더 나아가, 이하에서 설명될 구성 요소들은 지그 프레임(210)에 기준 방향으로서의 전후 방향(도 6에서의 좌우 방향)을 따라 설치되는 예를 설명하는데, 반드시 이에 한정되지 않고, 지그 프레임(210)의 기준 위치 등에 따라 그 기준 방향이 달라질 수 있다.Further, the components to be described below will be described as an example that is installed along the front-rear direction (left-right direction in FIG. 6) as a reference direction to the
본 발명의 실시 예에서, 상기 클램퍼(230)는 지그 프레임(210) 상에 비철소재의 금속판재(1)를 클램핑(고정)하기 위한 것으로서, 지그 프레임(210)의 상면에 설치된다.In an embodiment of the present invention, the
상기 클램퍼(230)는 적어도 하나 이상으로 구비되는 바, 지그 프레임(210) 상면의 로케이팅부(231)에 정렬된 비철소재의 금속판재(1)를 클램핑 할 수 있다. 여기서, 상기 로케이팅부(231)는 비철소재의 금속판재(1)를 설정된 위치에 정렬하기 위한 로케이팅 플레이트, 정렬 로드, 정렬 핀 등과 같은 공지 기술의 정렬수단을 포함할 수 있다.The
이러한 클램퍼(230)는 로케이팅부(231)에 힌지 결합된 클램핑 실린더(233)의 전후진 작동에 의해 회전하며 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)를 제외한 나머지 부분을 클램핑 할 수 있는 클램핑 블록(235)을 포함하고 있다. 상기 클램핑 블록(235)은 로케이팅부(231) 및 클램핑 실린더(233)의 작동 로드 선단에 힌지 결합될 수 있다. The
본 발명의 실시 예에서, 상기 무빙 다이(250)는 클램퍼(230)에 의해 클램핑 된 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)에 대응하여 지그 프레임(210)의 상면에 전후 방향을 따라 전후진 이동 가능하게 설치된다.In an embodiment of the present invention, the moving die 250 corresponds to the front and rear directions along the front and rear directions of the
여기서, 상기 무빙 다이(250)는 액추에이터(251)에 의해 지그 프레임(210)의 상면에서 전후 방향으로 전후진 이동 가능하게 설치되는 바, 상기 액추에이터(251)는 지그 프레임(210)의 상면에 전후 방향을 따라 고정되게 설치되는 작동 실린더(253)를 포함할 수 있다.Here, the moving die 250 is installed to be movable back and forth in the front-rear direction from the top surface of the
이 경우, 상기 작동 실린더(253)는 공압 또는 유압에 의해 전후 방향을 따라 전후진 작동하는 작동 로드(254)를 포함하고 있는데, 그 작동 로드(254)는 무빙 다이(250)와 연결된다.In this case, the
더 나아가, 상기 지그 프레임(210)의 상면에는 작동 실린더(253)를 통하여 무빙 다이(250)를 전후 방향으로 전후진 이동시키기 위한 가이드 레일(255) 및 이동 블록(257)이 설치된다.Furthermore, a
상기 가이드 레일(255)은 한 쌍으로 구비되며, 지그 프레임(210)의 상면에 전후 방향을 따라 배치된다. 상기 이동 블록(257)은 가이드 레일(255)에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 그 이동 블록(257)에는 무빙 다이(250)가 고정되게 설치된다.The guide rails 255 are provided in a pair, and are disposed along the front-rear direction on the top surface of the
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 적용되는 무빙 다이와 클린칭 툴을 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치에 적용되는 무빙 다이와 클린칭 툴을 도시한 단면 구성이다.7 is a perspective view showing a moving die and a clinching tool applied to a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention It is a cross-sectional configuration showing a moving die and a clinching tool applied to it.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 무빙 다이(250)는 전방 측이 개방되고 후방 측이 폐쇄된 하우징 형태로 구비된다. 예를 들면, 상기 무빙 다이(250)는 사각 함체 형태로 구비될 수 있다.5 to 8, the moving die 250 according to an embodiment of the present invention is provided in a housing shape in which the front side is opened and the rear side is closed. For example, the moving die 250 may be provided in the form of a square enclosure.
여기서, 상기 무빙 다이(250)의 전방 측은 클램퍼(230)에 클램핑 된 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 측을 향해 개방된다. 그리고 상기 무빙 다이(250)의 후방 측은 위에서 언급한 바 있는 작동 실린더(253)의 작동 로드(254) 선단과 연결된다.Here, the front side of the moving die 250 is opened toward the joining portion 1a side of the
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 클린칭 툴(270)은 상술한 바와 같은 클립(100)을 지지하면서 무빙 다이(250)의 전진 이동으로 클립(100)을 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)가 무빙 다이(250)의 이동 방향에 반대되는 방향으로 클림(100)을 가압하고 그 가압력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 회전하면서 클립(100)을 소성 변형(밴딩)시키며, 접합부(1a)에 체결할 수 있는 구조로 이루어진다.5 to 8, in the embodiment of the present invention, the clinching
상기 클린칭 툴(270)은 한 쌍으로서 무빙 다이(250)에 설치되는 바, 그 무빙 다이(250)의 상하부에 각각 회전 가능하게 설치될 수 있다. 상기 한 쌍의 클린칭 툴(270)은 클립(100)의 상하부인 제1 및 제2 바이트부(10, 50)를 가압하며 밴딩부(90)를 소성 변형(밴딩)시킴으로써, 제1 및 제2 바이트부(10, 50)의 제1 및 제2 압입부(30, 70)를 접합부(1a)에 압입하며, 클립(100)을 접합부(1a)에 체결할 수 있다.The clinching
이와 같은 한 쌍의 클린칭 툴(270)은 무빙 다이(250)에 상하 방향으로 설정된 간격을 두고 배치되며, 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 회전 가능하게 설치된다.The pair of clinching
즉, 상기 한 쌍의 클린칭 툴(270)은 클립(100)을 지지하면서 액추에이터(251)에 의한 무빙 다이(250)의 전진 이동으로 클램퍼(230)에 고정된 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)가 무빙 다이(250)의 이동 방향에 반대되는 방향으로 클립(100)의 밴딩부(90)를 가압하고, 그 가압력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 회전하면서 클립(100)의 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 가압력을 인가할 수 있다.That is, while the pair of clinching
구체적으로, 본 발명의 실시 예에 의한 한 쌍의 클린칭 툴(270)은 무빙 다이(250)의 전방 측을 통한 내측에서 상하 방향으로 상호 대칭되게 배치되며, 그 무빙 다이(250)에 힌지 핀(271)을 통하여 상하 방향을 따라 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 회전 가능하게 설치된다.Specifically, the pair of clinching
그리고, 상기 한 쌍의 클린칭 툴(270)은 스프링(273)을 통하여 무빙 다이(250)와 연결된다. 상기 스프링(273)은 한 쌍의 클린칭 툴(270)이 서로 가까워지는 방향으로 회전할 때 인장되면서 그 클린칭 툴(270)에 탄성 복원력을 제공할 수 있다. 또한, 상기 스프링(273)은 액추에이터(251)에 의해 무빙 다이(250)가 후진할 때 수축되면서 탄성 복원력에 의해 한 쌍의 클린칭 툴(270)을 원래의 위치로 복원시킬 수 있다.In addition, the pair of clinching
더 나아가, 상기 한 쌍의 클린칭 툴(270)은 클립(100)의 밴딩부(90)를 각각 지지하는 지지 단(275)과, 클립(100)의 제1 및 제2 바이트부(10, 50)를 각각 가압하기 위한 가압 단(277)을 형성하고 있다.Furthermore, the pair of clinching
즉, 상기 무빙 다이(250)에서 상부 측에 위치하는 클린칭 툴(270)은 지지 단(275)을 통해 밴딩부(90)의 상부 측을 지지하며, 가압 단(277)을 통해 제1 바이트부(10)의 제1 용접 면(13)을 가압할 수 있다.That is, the clinching
그리고, 상기 무빙 다이(250)에서 하부 측에 위치하는 클린칭 툴(270)은 지지 단(275)을 통해 밴딩부(90)의 하부 측을 지지하며, 가압 단(277)을 통해 제2 바이트부(50)의 제2 용접 면(53)을 가압할 수 있다.In addition, the clinching
여기서, 상기 지지 단(275)은 밴딩부(90)의 상단 및 하단을 지지하는 지지 턱으로 구비되며, 가압 단(277)은 제1 및 제2 바이트부(10, 50)의 제1 및 제2 용접 면(13, 53)을 가압하는 가압 돌기로 구비된다. 이러한 지지 단(275) 및 가압 단(277)은 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 길이 방향을 따라 클린칭 툴(270)의 내측 면에 형성된다.Here, the
더 나아가, 상기에서와 같은 클린칭 툴(270)은 힌지 핀(271)이 결합되는 힌지 점을 사이에 두고 일측에 구비되는 제1 부분(281)과, 다른 일측에서 제1 부분(281)과 라운드지게 일체로 연결되는 제2 부분(282)으로 이루어진다.Furthermore, the clinching
즉, 상기 무빙 다이(250)에서 상부 측에 위치하는 클린칭 툴(270)은 제1 부분(281)에서 무빙 다이(250)의 전방 상부를 향해 제2 부분(282)이 라운드지게 연결된 형태로 구비된다. 그리고 상기 무빙 다이(250)에서 하부 측에 위치하는 클린칭 툴(270)은 제1 부분(281)에서 무빙 다이(250)의 전방 하부를 향해 제2 부분(282)이 라운드지게 연결된 형태로 구비된다.That is, the clinching
여기서, 상기 지지 단(275)은 클린칭 툴(270)의 제1 부분(281)에 각각 형성되며, 가압 단(277)은 클린칭 툴(270)의 제2 부분(282)에 각각 형성된다.Here, the
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치(300)의 작동, 이를 이용한 이종소재 접합용 클립(100)의 체결 과정 및 비철소재의 금속판재(1)와 스틸소재의 금속판재(2)를 접합하는 이종소재 접합 방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the steel
도 9 내지 도 12은 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치의 작동, 이를 이용한 이종소재 접합용 클립의 체결 과정 및 이종소재 접합 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 to 12 are views for explaining the operation of the steel element fastening device for bonding different materials according to an embodiment of the present invention, a fastening process of a clip for bonding different materials using the same, and a method for bonding different materials.
도 9를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 스틸소재의 금속판재(2)와 접합될 비철소재의 금속판재(1)를 제공하는데, 예를 들면 설정된 가장자리부에 접합부(1a)를 형성하고 있는 비철소재의 금속판재(1)를 제공한다.Referring to FIG. 9, first, in an embodiment of the present invention, a
그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 비철소재의 금속판재(1)를 클램퍼(230)를 통해 클램핑 하는데, 그 비철소재의 금속판재(1)를 로케이팅부(231)의 설정된 위치에 정렬한 상태에서, 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)를 후방 측에 두고 그의 전방 측을 클램퍼(230)를 통하여 클램핑 한다.Then, in the embodiment of the present invention, the
다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 스틸 엘리먼트로서 상술한 바와 같이 구성되는 스틸소재의 이종소재 접합용 클립(100)을 제공한다. 여기서, 상기 이종소재 접합용 클립(100)은 비철소재 금속판재(1) 및 스틸소재 금속판재(2)를 접합하기 전의 단품으로서, 밴딩부(90)를 통하여 제1 및 제2 바이트부(10, 50)가 서로 멀어지는 방향(상하 방향)으로 벌어진 C 형상으로 제공된다.Next, the embodiment of the present invention provides a
이어서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 클립(100)을 본 발명의 실시 예에 따른 체결장치(300)에 있어 한 쌍의 클린칭 툴(270) 사이에 셋팅한다. 본 발명의 실시 예에서는 무빙 다이(250)의 전방 측 개구를 통해 클립(100)을 한 쌍의 클린칭 툴(270) 사이에 셋팅한다.Subsequently, in the embodiment of the present invention, the
여기서, 상기 체결장치(300)의 무빙 다이(250)는 클램퍼(230)에 의해 클램핑 된 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)에 대응하여 액추에이터(251)의 후진 작동에 의해 이동 블록(257)을 통하여 가이드 레일(255)을 따라 후방 측으로 이동된 상태에 있다.Here, the moving die 250 of the
그리고, 상기 한 쌍의 클린칭 툴(270)은 스프링(273)을 통하여 서로 멀어지는 방향으로 회전된 상태에 있다. 이 경우, 상기 클립(100)의 밴딩부(90)는 클린칭 툴(270)의 지지 단(275)에 지지된다.In addition, the pair of clinching
이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 액추에이터(251)의 전진 작동으로 이동 블록(257)을 통하여 무빙 다이(250)를 가이드 레일(255)을 따라 전방 측으로 이동시킨다.In this state, in an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, the moving die 250 moves forward through the moving
즉, 본 발명의 실시 예에서는 상기 액추에이터(251)의 전진 작동으로 무빙 다이(250)를 클램퍼(230)에 클램핑 된 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 측으로 전진 이동시킨다.That is, in the exemplary embodiment of the present invention, the moving die 250 is moved forward to the joining portion 1a of the
그러면, 본 발명의 실시 예에서는 상기 무빙 다이(250)가 전방 측으로 이동됨에 따라, 금속판재(1)의 접합부(1a)가 무빙 다이(250)의 클린칭 툴(270)에 지지된 클립(100)의 밴딩부(90)를 그 무빙 다이(250)의 이동 방향에 반대되는 방향으로 가압한다.Then, in the embodiment of the present invention, as the moving die 250 is moved to the front side, the joining portion 1a of the
이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 도 11에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 클린칭 툴(270)이 힌지 핀(271)을 중심으로 서로 가까워지는 방향으로 회전하면서 클립(100)의 제1 및 제2 바이트부(10, 50)를 상하 측에서 가압하게 된다.Accordingly, in an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11, the pair of clinching
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 한 쌍의 클린칭 툴(270)을 통하여 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 인가되는 가압력에 의해 밴딩부(90)가 밴딩 되는데, 밴딩부(90)는 접합부(1a)의 가장자리 단을 지지하며 그 접합부(1a)를 사이에 두고 제1 및 제2 바이트부(10, 50)가 서로 가까워지는 방향으로 밴딩된다.Therefore, in an embodiment of the present invention, the bending
이 경우, 상기 밴딩부(90)는 클린칭 툴(270)의 지지 단(275)에 지지된 상태로, 가압 단(277)을 통해 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 작용하는 클린칭 툴(270)의 가압력에 의해 밴딩될 수 있다.In this case, the banding
이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서 상기 제1 바이트부(10)의 제1 지지 면(11)은 접합부(1a)의 일면을 지지하며, 제1 바이트부(10)의 제1 용접 면(13)은 비철소재 금속판재(1)의 일면(도면에서의 상면)과 동일 평면을 이룬다.In this process, in the embodiment of the present invention, the
이때, 상기 제1 바이트부(10)의 제1 압입부(30)는 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 일면에 압입되며 고정되는데, 제1 압입부(30)의 제1 걸림 돌기(33)는 제1 압입 섕크(31)를 통해 접합부(1a)에 압입되면서 인터 록 된다.At this time, the first press-fitting
또한, 본 발명의 실시 예에서 상기 제2 바이트부(50)의 제2 지지 면(51)은 접합부(1a)의 타면을 지지하며, 제2 바이트부(50)의 제2 용접 면(53)은 비철소재 금속판재(1)의 타면(도면에서의 하면)과 동일 평면을 이룬다.In addition, in the embodiment of the present invention, the
여기서, 상기 제2 바이트부(50)의 제2 압입부(70)는 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a) 타면에 압입되며 고정되는데, 제2 압입부(70)의 제2 걸림 돌기(73)는 제2 압입 섕크(71)를 통해 접합부(1a)에 압입되면서 인터 록 된다.Here, the second press-fitting
따라서, 상기 이종소재 접합용 클립(100)은 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 인가되는 클린칭 툴(270)의 가압력에 의해 밴딩부(90)가 밴딩되고, 제1 및 제2 압입부(30, 70)가 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)에 압입되면서 그 접합부(1a)에 ⊂의 형상으로 고정된다.Therefore, in the
이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 12에 도시된 바와 같이, 비철소재의 금속판재(1)와 접합될 스틸소재의 금속판재(2)를 제공하며, 클립(100)에 있어 제1 및 제2 바이트부(10, 50)의 제1 및 제2 용접 면(13, 53) 중 어느 하나에 스틸소재의 금속판재(2)를 겹쳐지게 셋팅한다. 예를 들면, 본 발명의 실시 예에서는 스틸소재의 금속판재(2)를 제1 바이트부(10)의 제1 용접 면(13)과 맞닿게 비철소재의 금속판재(1) 상에 셋팅한다.In this state, in an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12, a
그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 스폿 용접기(103)를 통해 스틸소재의 금속판재(2)와 클립(100)의 제1 바이트부(10)를 스폿 용접한다.Then, in the embodiment of the present invention, the
여기서, 상기 스폿 용접기(103)는 서로 겹쳐진 모재를 가압함과 동시에 전류를 통전시킴으로써 전기저항에 의한 용접열을 발생시켜 용접하는 전기 저항 용접 장치이다.Here, the
이러한 스폿 용접기(103)는 도면을 기준으로, 하측에서 클립(100)의 제2 바이트부(50)를 지지하는 고정 전극(105)과, 상측에서 스틸소재의 금속판재(2)를 가압하는 가동 전극(107)을 포함하고 있다.Based on the drawings, the
상기한 스폿 용접 과정에서는 고정 전극(105)을 통해 클립(100)의 제2 바이트부(50)를 지지하며, 가동 전극(107)을 통해 스틸소재의 금속판재(2)를 가압한 상태에서, 고정 전극(105)과 가동 전극(107)에 용접 전류를 인가한다.In the above-described spot welding process, the
그러면, 상기 스틸소재의 금속판재(2)와 클립(100)의 제1 바이트부(10)는 고정 전극(105) 및 가동 전극(107)에 의한 양 방향에서의 가압 및 통전 가열을 통해 용융 접합되며 스폿 용접부(110)를 형성한다.Then, the
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 스틸소재의 금속판재(2)와 제1 바이트부(10)의 제1 용접 면(13)이 상호 스폿 용접된 스폿 용접부(110)를 통하여 비철소재의 금속판재(1)와 스틸소재의 금속판재(2)를 일체로 접합하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 이종소재 접합 구조체(200)를 제조할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the metal plate material of the non-ferrous material (2) through the
이와 같이 제조된 본 발명의 실시 예에 따른 이종소재 접합 구조체(200)는 상기한 바와 같은 이종소재 접합용 클립(100)이 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)에 ⊂ 형상으로 고정되며, 그 클립(100)의 제1 및 제2 바이트부(10, 50) 중 어느 하나와 스틸소재의 금속판재(2)가 스폿 용접된 구조로 이루어진다.In the heterogeneous
지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에서는 C 타입의 이종소재 접합용 클립(100)을 간단한 구성의 체결장치(300)를 통해 소성 변형시키며 비철소재의 금속판재(1)에 고정하고, 그 클립(100)을 스틸소재의 엘리먼트로 활용하여 이종소재의 금속판재(1, 2)를 스폿 용접으로 접합할 수 있다.In the embodiment of the present invention as described so far, the C-type dissimilar
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 무빙 다이(250)의 이동에 따른 클립(100)과 비철소재 금속판재(1)의 간섭으로 인해 회전하는 클린칭 툴(270)을 통하여 그 클린칭 툴(270)에 동력을 제공하지 않고서도 스틸소재의 클립(100)을 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)에 체결할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the clinching
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 스틸 엘리먼트로서의 클립(100)을 비철소재 금속판재(1)에 체결하는 장치의 구성을 단순화 할 수 있으므로, 전체 설비의 초기 투자비를 절감할 수 있다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, since the configuration of the device for fastening the
또한, 본 발명의 실시 예에서는 비철소재의 금속판재(1)에 인터 록 된 클립(100)을 스틸소재의 금속판재(2)와 스폿 용접함에 따라, 인장전단 강도가 높은 고품질의 이종소재 접합 구조체(200)를 확보할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present invention, as the
그리고, 본 발명의 실시 예에서는 클린칭 툴(270)을 통해 클립(100)의 밴딩부(90)를 소성 변형시키며, 제1 및 제2 압입부(30, 70)를 비철소재 금속판재(1)의 접합부(1a)에 압입하고, 제1 및 제2 바이트부(10, 50)를 통해 클립(100)을 접합부(1a)에 ⊂의 형상으로 고정함에 따라, 비철소재 금속판재(1)의 공정 간 이동 중 클립(100)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the bending
나아가, 본 발명의 실시 예에서는 클립(100)을 비철소재의 금속판재(1)에 고정한 상태로, 클립(100)과 스틸소재의 금속판재(2)를 스폿 용접할 수 있으므로, 클립(100)과 스틸소재 금속판재(2)의 용접 정밀도를 향상시킬 수 있고, 클립(100)과 스틸소재 금속판재(2)의 오 조립을 방지할 수 있다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 실시 예에서는 클립(100)의 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 비교적 넓은 면적을 가진 제1 및 제2 용접 면(13, 53)을 형성함에 따라, 스폿 용접기(103)의 스폿 티칭 오차를 보상하면서 클립(100)과 스틸소재의 금속판재(2)를 스폿 용접할 수 있으므로, 이종소재 접합 구조체(200)의 용접 품질 및 양산성을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, as the first and second welding surfaces 13 and 53 having relatively large areas are formed in the first and
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 클립(100)의 제1 및 제2 바이트부(10, 50)에 양 방향으로의 제1 및 제2 용접 면(13, 53)을 형성함에 따라, 스틸소재 금속판재(2)의 위치에 관계 없이 클립(100)과 스틸소재의 금속판재(2)를 용이하게 스폿 용접할 수 있기 때문에, 스틸소재의 금속판재(2)에 대한 용접 자유도를 향상시킬 수 있다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, as the first and second welding surfaces 13 and 53 in both directions are formed on the first and
이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당 업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and a person who understands the technical spirit of the present invention is configured within the scope of the same technical spirit. Other embodiments can be easily proposed by adding, changing, deleting, adding elements, etc., but it will also be said to fall within the scope of the present invention.
1: 비철소재 금속판재 1a: 접합부
2: 스틸소재 금속판재 10: 제1 바이트부
11: 제1 지지 면 13: 제1 용접 면
30: 제1 압입부 31: 제1 압입 섕크
33: 제1 걸림 돌기 50: 제2 바이트부
51: 제2 지지 면 53: 제2 용접 면
70: 제2 압입부 71: 제2 압입 섕크
73: 제2 걸림 돌기 81: 도금층
90: 밴딩부 100: 이종소재 접합용 클립
103: 스폿 용접기 105: 고정 전극
107: 가동 전극 110: 스폿 용접부
200: 이종소재 접합 구조체
210: 지그 프레임 230: 클램퍼
231: 로케이팅부 233: 클램핑 실린더
235: 클램핑 블록 250: 무빙 다이
251: 액추에이터 253: 작동 실린더
254: 작동 로드 255: 가이드 레일
257: 이동 블록 270: 클린칭 툴
271: 힌지 핀 273: 스프링
275: 지지 단 277: 가압 단
281: 제1 부분 282: 제2 부분
300: 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치1: Non-ferrous metal sheet 1a: Joint
2: Steel material metal plate 10: 1st bite part
11: first support surface 13: first welding surface
30: 1st press-in part 31: 1st press-in shank
33: first jam projection 50: second byte portion
51: second support surface 53: second welding surface
70: second press-in portion 71: second press-in shank
73: second locking projection 81: plating layer
90: banding part 100: clip for bonding different materials
103: spot welding machine 105: fixed electrode
107: movable electrode 110: spot weld
200: heteromaterial bonding structure
210: jig frame 230: clamper
231: locating part 233: clamping cylinder
235: clamping block 250: moving die
251: actuator 253: operating cylinder
254: working rod 255: guide rail
257: moving block 270: clinching tool
271: hinge pin 273: spring
275: support stage 277: pressurized stage
281: first part 282: second part
300: Steel element fastening device for bonding different materials
Claims (16)
클램퍼에 의해 고정된 상기 비철소재의 금속판재에 대하여 전후진 이동 가능하게 설치되는 무빙 다이와, 상기 무빙 다이의 상하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 클린칭 툴을 포함하며,
상기 클린칭 툴은 상기 클립을 지지하면서 상기 무빙 다이의 전진 이동으로 상기 비철소재 금속판재의 접합부가 상기 무빙 다이의 이동 방향에 반대되는 방향으로 상기 클립을 가압하고, 그 가압력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 회전하면서 상기 클립을 소성 변형시키며 상기 접합부에 체결하는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.As a steel element fastening device for dissimilar materials to fasten a clip as a steel element for joining a non-ferrous material and a dissimilar metal plate material of a steel material,
It includes a moving die installed to be movable back and forth with respect to the metal plate of the non-ferrous material fixed by a clamper, and a pair of clinching tools rotatably installed at upper and lower portions of the moving die, respectively.
The clinching tool, while supporting the clip, presses the clip in a direction opposite to the moving direction of the moving die by joining the non-ferrous metal sheet by moving the moving die forward, and approaching each other by the pressing force. Steel element fastening device for bonding different materials to plastically deform the clip while rotating to fasten the joint.
상기 무빙 다이는,
작동 실린더를 포함하는 액추에이터에 의해 상기 클램퍼에 대응하여 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.According to claim 1,
The moving die,
A steel element fastening device for joining dissimilar materials, which is installed to be movable in the front-rear direction corresponding to the clamper by an actuator including an operating cylinder.
상기 클린칭 툴은,
한 쌍으로서 상기 무빙 다이의 상하부에 각각 회전 가능하게 설치되며, 상기 클립의 상하부를 가압하며 상기 클립을 소성 변형시키는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.According to claim 1,
The clinching tool,
A pair of steel element fastening devices for joining dissimilar materials that are rotatably installed on the upper and lower portions of the moving die as a pair, and pressurize the upper and lower portions of the clip to plastically deform the clip.
상기 클립은,
상기 접합부의 상면을 지지하는 제1 지지 면을 형성하고, 상기 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 제1 용접 면을 상기 제1 지지 면의 반대 면에 형성하는 제1 바이트부와,
상기 제1 지지 면에 일체로 돌출 형성되며, 상기 접합부의 상면에 압입되는 제1 압입부와,
상기 접합부의 하면을 지지하는 제2 지지 면을 형성하고, 상기 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 제2 용접 면을 상기 제2 지지 면의 반대 면에 형성하는 제2 바이트부와,
상기 제2 지지 면에 일체로 돌출 형성되며, 상기 접합부의 하면에 압입되는 제2 압입부와,
상기 제1 및 제2 바이트부를 일체로 연결하며, 상기 클린칭 툴을 통하여 상기 제1 및 제2 바이트부에 인가되는 가압력에 의해 밴딩 가능하게 구비되는 밴딩부
를 포함하는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.According to claim 1,
The clip,
A first bite portion forming a first supporting surface supporting the upper surface of the joint, and forming a first welding surface to be spot-welded with the metal plate material of the steel material on an opposite surface of the first supporting surface,
A first press-fitting portion formed integrally protruding from the first support surface and press-fitted onto an upper surface of the bonding portion;
A second bite portion forming a second supporting surface supporting a lower surface of the joining portion, and forming a second welding surface to be spot-welded with the metal plate material of the steel material on an opposite surface of the second supporting surface,
A second press-fitting portion which is integrally formed on the second support surface and press-fitted on a lower surface of the joint portion,
A bending part that is integrally connected to the first and second bite parts and is capable of bending by a pressing force applied to the first and second bite parts through the clinching tool.
Steel element fastening device for bonding different materials, including.
지그 프레임과, 상기 지그 프레임의 상면에 설치되며 상기 비철소재의 금속판재를 클램핑 하는 클램퍼와, 상기 클램퍼에 대응하여 상기 지그 프레임의 상면에 액추에이터를 통해 전후진 이동 가능하게 설치되는 무빙 다이와, 상기 무빙 다이의 상하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 클린칭 툴을 포함하며,
상기 클린칭 툴은 상기 무빙 다이에 상하 방향으로 설정된 간격을 두고 각각 회전 가능하게 설치되며, 상기 클립을 지지하면서 상기 액추에이터에 의한 상기 무빙 다이의 전진 이동으로 상기 클램퍼에 고정된 상기 비철소재 금속판재의 접합부가 상기 무빙 다이의 이동 방향에 반대되는 방향으로 상기 클립을 가압하고 그 가압력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 회전하면서 상기 클립의 제1 및 제2 바이트부에 가압력을 인가하여 상기 클립을 소성 변형시키며 상기 접합부에 체결하는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.A steel element for bonding a non-ferrous material and a dissimilar metal plate material of a steel material, including a first bite portion, a first press-fitting portion, a second bite-part, a second press-fitting portion, and a bending portion, with the banding portion interposed therebetween A steel element fastening device for joining dissimilar materials to fasten a C-shaped clip that is opened in a direction away from each other to a joint portion of a non-ferrous metal plate material,
A jig frame, a clamper installed on an upper surface of the jig frame and clamping the metal plate of the non-ferrous material, a moving die installed to be movable back and forth through an actuator on an upper surface of the jig frame corresponding to the clamper, and the moving It includes a pair of clinching tools that are rotatably installed on the upper and lower parts of the die,
The clinching tool is rotatably installed at intervals set in the vertical direction on the moving die, and the non-ferrous metal sheet is fixed to the clamper by moving the moving die by the actuator while supporting the clip. While the joint presses the clip in a direction opposite to the moving direction of the moving die and rotates in a direction close to each other by the pressing force, the pressing force is applied to the first and second bites of the clip to plastically deform the clip. Steel element fastening device for bonding different materials fastened to the joint.
상기 클립은,
상기 클린칭 툴을 통하여 상기 제1 및 제2 바이트부에 인가되는 가압력에 의해 상기 밴딩부가 밴딩되고, 상기 제1 및 제2 압입부가 상기 비철소재 금속판재의 접합부에 압입되면서 상기 접합부에 ⊂ 형상으로 고정되는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 5,
The clip,
The bending portion is bent by the pressing force applied to the first and second bite portions through the clinching tool, and the first and second press-fit portions are press-fitted to the joint portions of the non-ferrous metal sheet, so as to form a shape in the joint portion. Steel element fastening device for bonding different materials to be fixed.
상기 지그 프레임의 상면에는 전후 방향을 따라 가이드 레일이 설치되고,
상기 가이드 레일에는 이동 블록이 슬라이딩 가능하게 결합되며,
상기 이동 블록에는 상기 무빙 다이가 고정되는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 5,
A guide rail is installed along the front-rear direction on the top surface of the jig frame,
A movable block is slidably coupled to the guide rail,
A steel element fastening device for joining dissimilar materials to which the moving die is fixed to the moving block.
상기 무빙 다이는,
전방 측이 개방된 사각 함체 형태로 구비되며, 상기 액추에이터와 연결되는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 5,
The moving die,
Steel element fastening device for dissimilar material bonding, which is provided in the form of a square enclosure with an open front side and is connected to the actuator.
상기 액추에이터는,
상기 무빙 다이와 연결되는 작동 로드를 가진 작동 실린더를 포함하는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 8,
The actuator,
Steel element fastening device for dissimilar material bonding comprising an operating cylinder having an operating rod connected to the moving die.
상기 한 쌍의 클린칭 툴은,
상기 무빙 다이에 상하 방향으로 대칭되게 배치되고, 상기 무빙 다이에 힌지 핀을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 스프링을 통하여 상기 무빙 다이와 연결되는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 5,
The pair of clinching tools,
A steel element fastening device for dissimilar material bonding, which is symmetrically arranged in the vertical direction on the moving die, is rotatably installed on the moving die through a hinge pin, and is connected to the moving die through a spring.
상기 한 쌍의 클린칭 툴은,
상기 밴딩부를 각각 지지하는 지지 단과,
상기 제1 및 제2 바이트부를 각각 가압하기 위한 가압 단
을 포함하는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 10,
The pair of clinching tools,
A support end supporting each of the bending portions,
Pressing stage for pressing the first and second bite portions, respectively
Steel element fastening device for bonding different materials, including.
상기 클린칭 툴은,
상기 힌지 핀이 결합되는 힌지 점을 사이에 두고 일측에 구비되는 제1 부분과,
다른 일측에서 상기 제1 부분과 라운드지게 연결되는 제2 부분
을 포함하는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 11,
The clinching tool,
A first portion provided on one side with a hinge point to which the hinge pin is coupled,
A second part that is connected to the first part roundly at the other side
Steel element fastening device for bonding different materials, including.
상기 지지 단은 상기 제1 부분에 형성되며,
상기 가압 단은 상기 제2 부분에 형성되는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 12,
The support end is formed in the first portion,
The pressing end is a steel element fastening device for bonding different materials formed in the second portion.
상기 제1 바이트부는 상기 접합부의 상면을 지지하는 제1 지지 면을 형성하고, 상기 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 제1 용접 면을 상기 제1 지지 면의 반대 면에 형성하며,
상기 제2 바이트부는 상기 접합부의 하면을 지지하는 제2 지지 면을 형성하고, 상기 스틸소재의 금속판재와 스폿 용접될 제2 용접 면을 상기 제2 지지 면의 반대 면에 형성하는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 5,
The first bite portion forms a first support surface supporting the upper surface of the joint, and forms a first welding surface to be spot-welded with the metal plate material of the steel material on an opposite surface of the first support surface,
The second bite portion for forming a second support surface for supporting the lower surface of the joint, and forming a second welding surface to be spot-welded with the metal plate material of the steel material on the opposite surface of the second support surface Steel element fastening device.
상기 제1 압입부는 상기 제1 지지 면에 일체로 돌출 형성되며, 상기 접합부의 상면에 압입되되, 상기 접합부의 길이 방향을 따라 상기 제1 지지 면의 중앙에 돌출 형성되며,
상기 제1 압입부의 압입 단에는 상기 접합부에 압입되면서 인터 록 되는 제1 걸림 돌기가 형성되는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 14,
The first press-fitting portion is integrally formed with the first support surface, and is press-fitted on the upper surface of the bonding portion, and protrudes at the center of the first support surface along the longitudinal direction of the bonding portion,
A steel element fastening device for joining dissimilar materials in which a first locking protrusion that is interlocked while being pressed into the bonding portion is formed at the pressing end of the first pressing portion.
상기 제2 압입부는 상기 제2 지지 면에 일체로 돌출 형성되며, 상기 접합부의 하면에 압입되되, 상기 접합부의 길이 방향을 따라 상기 제2 지지 면의 끝단에 돌출 형성되며,
상기 제2 압입부의 압입 단에는 상기 접합부에 압입되면서 인터 록 되는 제2 걸림 돌기가 형성되는 이종소재 접합용 스틸 엘리먼트 체결장치.The method of claim 15,
The second press-fitting portion is integrally formed with the second support surface, and is pressed into the lower surface of the bonding portion, and protrudes at the end of the second support surface along the longitudinal direction of the bonding portion,
A steel element fastening device for joining dissimilar materials in which a second locking protrusion that is interlocked while being pressed into the bonding portion is formed at the pressing end of the second pressing portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190010375A KR102128760B1 (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Steel element fastening device for adhering different kinds materials |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190010375A KR102128760B1 (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Steel element fastening device for adhering different kinds materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102128760B1 true KR102128760B1 (en) | 2020-07-01 |
Family
ID=71601688
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020190010375A KR102128760B1 (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Steel element fastening device for adhering different kinds materials |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102128760B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060080755A (en) * | 2005-01-06 | 2006-07-11 | 주식회사 성우하이텍 | Metallic patterns of a simultaneous forming press with clinching of multi-panel |
| JP2015066570A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 富士重工業株式会社 | Dissimilar material joint body and dissimilar material joint method |
| KR20180001042A (en) * | 2016-06-24 | 2018-01-04 | 주식회사 성우하이텍 | Clinching apparatus |
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2019
- 2019-01-28 KR KR1020190010375A patent/KR102128760B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20060080755A (en) * | 2005-01-06 | 2006-07-11 | 주식회사 성우하이텍 | Metallic patterns of a simultaneous forming press with clinching of multi-panel |
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| KR20180001042A (en) * | 2016-06-24 | 2018-01-04 | 주식회사 성우하이텍 | Clinching apparatus |
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