KR102605914B1 - Joining method of panel - Google Patents
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Abstract
판재의 접합방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 판재의 접합방법은 제1, 제2 판재를 상호 접합하기 위한 판재의 접합방법에 있어서, 상기 제1, 제2 판재 사이에 접착필름을 개재한 상태로, 피어싱 금형의 하형 상에 로딩하는 소재준비단계, 상기 피어싱 금형의 작동으로 상기 접착필름에 의해 가 접합된 상기 제1, 제2 판재 상에 복수개의 관통홀을 형성하는 피어싱단계, 상기 관통홀이 형성된 제1, 제2 판재를 성형 금형의 하형 상에 로딩한 상태로, 각 상기 관통홀에 접합리벳을 삽입하는 리벳삽입단계, 및 상기 성형 금형을 작동하여 상기 제1, 제2 판재를 일정형상으로 성형함과 동시에, 상기 접합리벳의 양단을 압착하여 상기 제1, 제2 판재의 관통홀의 상단 둘레 및 하단 둘레와 함께 상기 관통홀 내부면을 압착하면서 접합되는 리벳접합단계를 포함한다. A method of joining plates is disclosed. A method of joining plates according to an embodiment of the present invention is for joining first and second plates to each other, wherein an adhesive film is interposed between the first and second plates, and a piercing mold is formed. A material preparation step of loading on the lower mold, a piercing step of forming a plurality of through holes on the first and second plates temporarily bonded by the adhesive film by operation of the piercing mold, and the first plate in which the through holes are formed. , a rivet insertion step of inserting a joint rivet into each of the through holes with the second plate loaded on the lower mold of the mold, and operating the mold to mold the first and second plates into a certain shape. At the same time, it includes a rivet joining step in which both ends of the joining rivets are pressed together and the inner surfaces of the through holes of the first and second plates are pressed together with the upper and lower circumferences of the through holes.
Description
본 발명은 판재의 접합방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물성이 다른 2장 이상의 판재를 성형함과 동시에, 상호 접합할 수 있는 판재의 접합방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of joining plates, and more specifically, to a method of joining plates that can form two or more plates with different physical properties and join them to each other at the same time.
최근에는 자동차 연비향상과 환경오염 저감에 대한 요구가 증가하여 차체 부품 적용에 있어 경량화와 고강성의 목적으로 기존에 사용하던 스틸 대신, 알루미늄 합금, 플라스틱 및 복합 소재가 널리 적용되고 있는 추세이다.Recently, as the demand for improving vehicle fuel efficiency and reducing environmental pollution has increased, aluminum alloys, plastics, and composite materials are being widely used instead of steel that was previously used for the purpose of lightening and high rigidity in the application of car body parts.
경량 소재 및 서로 다른 두 소재의 경우, 전기 및 열 전도도가 높고, 용접 전극 오염이 심하여 기존의 스폿용점(저항용접) 방식으로는 그 접합이 어렵기 때문에, 셀프 피어싱 리벳팅 방식이나 클린칭 방식과 같은 기계적인 접합 방식이 사용된다. In the case of lightweight materials and two different materials, the electrical and thermal conductivity is high and the welding electrode is severely contaminated, so it is difficult to join them using the existing spot welding (resistance welding) method. Therefore, self-piercing riveting or clinching methods are used. The same mechanical joining method is used.
그러나 상기한 기계적인 접합 방식은 생산 원가가 높고, 공정이 어려우며, 용접 접합에 비하여 그 접합 품질이 다소 떨어진다. However, the mechanical joining method described above has high production costs, difficult processing, and the joining quality is somewhat inferior to that of welded joining.
또한, 차체가 스틸과 경량 소재가 서로 혼용될 경우, 기계적인 접합 이외에는 적절한 방식이 없어 차체의 전체적인 면적 중, 일부분에 국한되어 있는 이종소재 접합 부위 때문에, 생산 라인을 따로 구성해야 하는 등, 생산 효율성 측면에서 문제가 발생한다. In addition, when the car body is made of steel and lightweight materials mixed together, there is no appropriate method other than mechanical joining, so the production line must be set up separately due to the joining area of dissimilar materials being limited to a portion of the overall area of the car body, resulting in production efficiency. Problems arise from the side.
이를 위해 자동차 업계에서는 차체를 조립하는 통상적인 방법인 스폿용접을 대체할 수 있는 접합방법에 대한 고찰이 이루어지고 있다. To this end, the automobile industry is considering joining methods that can replace spot welding, a common method of assembling car bodies.
이러한 고찰에 따른 접합방법으로, 셀프 피어싱 리벳(self-piercing rivet)을 이용한 셀프 피어싱 리벳 접합방법이 적용되는 추세이다. As a joining method according to these considerations, the self-piercing rivet joining method using a self-piercing rivet is increasingly being applied.
상기 셀프 피어싱 리벳 접합방법은 강판 등의 접합 대상물에 리벳 접합용 홀을 가공하고, 상기 홀에 리벳을 삽입한 후, 헤드를 형성하여 접합 대상물을 접합하는 기존의 리벳팅 방식과 달리, 홀을 선행하여 가공하지 않고, 유압 또는 공압으로 리벳을 접합 대상물에 압입하여 상부를 소성 변형시킴으로써, 접합 대상물을 접합하는 방식이다. The self-piercing rivet joining method is different from the existing riveting method in which a hole for rivet joining is machined in a joining object such as a steel plate, a rivet is inserted into the hole, and then a head is formed to join the joining object. Unlike the existing riveting method, the hole is first formed. This is a method of joining objects to be joined by press-fitting rivets into the objects to be joined using hydraulic or pneumatic pressure and plastically deforming the upper part without processing them.
이러한 셀프 피어싱 리벳을 사용하여 2장 이상의 동종 또는 이종소재간 접합이 가능하다. Using these self-piercing rivets, it is possible to join two or more pieces of the same or different materials.
상기와 같은 셀프 피어싱 리벳 접합방법은 펀치의 가압력만으로 접합이 이루어짐으로써, 종래의 스폿용접에 비하여 작업환경을 개선하는 효과가 있다. The self-piercing rivet joining method described above has the effect of improving the working environment compared to conventional spot welding because joining is achieved only by the pressing force of the punch.
그리고 상기 셀프 피어싱 리벳 접합방법은 특히, 스폿용접이 용이하지 않은 알루미늄 차체와 같은 부품을 기구적으로 접합하기 위해 사용될 수 있다. In particular, the self-piercing rivet joining method can be used to mechanically join parts such as aluminum car bodies that are not easy to spot weld.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 셀프 피어싱 리벳 접합방법은 접합하고자 하는 소재가 유기재료 또는 복합재료, 예를 들어, GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics, 유리섬유강화플라스틱), 또는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics, 탄소섬유강화플라스틱)일 경우, 피어싱이 되는 시점에서 소재가 부스러지는 현상이 발생한다. However, in the conventional self-piercing rivet joining method as described above, the material to be joined is an organic material or a composite material, for example, GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastics), or CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics). In the case of fiber-reinforced plastic (fiber-reinforced plastic), the material crumbles at the point of piercing.
또한, 상기한 바와 같은 소재를 이용하여 셀프 피어싱 리벳을 접합할 경우, 상기 셀프 피어싱 리벳의 섕크의 휨정도가 저하되고, 소재의 상부에 배화현상이 일어나는 문제점도 있다. In addition, when joining a self-piercing rivet using the above-described material, there is a problem in that the degree of bending of the shank of the self-piercing rivet is reduced and a phenomenon of doubling occurs on the upper part of the material.
이와 같이, 경량화를 위한 복합소재를 포함하는 이종소재의 접합 방법에 관한 연구개발이 필요하다. As such, research and development on methods for joining dissimilar materials, including composite materials, for weight reduction is necessary.
이 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 matters described in this background art section have been written to improve understanding of the background of the invention, and may include matters that are not prior art already known to those skilled in the art in the field to which this technology belongs.
본 발명의 실시 예는 물성이 다른 2종의 판재를 접합함과 동시에, 제품으로 성형할 수 있는 판재의 접합방법을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention seeks to provide a method of joining two types of plates with different physical properties and forming them into a product at the same time.
즉, 본 발명의 실시 예는 알루미늄 합금소재로 이루어진 제1 판재와 복합소재로 이루어진 제2 판재 사이에 접착필름을 개재하여 가 접합한 상태로, 상기 제1, 제2 판재 상에 형성된 복수개의 관통홀 각각에 삽입된 접합리벳을 통해 성형 금형 상에서 압착 접합되면서 제품으로 성형이 이루어지는 판재의 접합방법을 제공하고자 한다. That is, in an embodiment of the present invention, a first plate made of an aluminum alloy material and a second plate made of a composite material are temporarily joined through an adhesive film, and a plurality of penetrations are formed on the first and second plates. The aim is to provide a method of joining sheets that are formed into products by pressing and joining them on a forming mold through joining rivets inserted into each hole.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 제1, 제2 판재를 상호 접합하기 위한 판재의 접합방법에 있어서, 상기 제1, 제2 판재 사이에 접착필름을 개재한 상태로, 피어싱 금형의 하형 상에 로딩하는 소재준비단계, 상기 피어싱 금형의 작동으로 상기 접착필름에 의해 가 접합된 상기 제1, 제2 판재 상에 복수개의 관통홀을 형성하는 피어싱단계, 상기 관통홀이 형성된 제1, 제2 판재를 성형 금형의 하형 상에 로딩한 상태로, 각 상기 관통홀에 접합리벳을 삽입하는 리벳삽입단계, 및 상기 성형 금형을 작동하여 상기 제1, 제2 판재를 일정형상으로 성형함과 동시에, 상기 접합리벳의 양단을 압착하여 상기 제1, 제2 판재의 관통홀의 상단 둘레 및 하단 둘레와 함께 상기 관통홀 내부면을 압착하면서 접합되는 리벳접합단계를 포함하는 판재의 접합방법을 제공할 수 있다. In one or more embodiments of the present invention, in a method of joining first and second plates to each other, an adhesive film is interposed between the first and second plates, and the lower shape of the piercing mold is A material preparation step of loading, a piercing step of forming a plurality of through holes on the first and second plates temporarily bonded by the adhesive film by operation of the piercing mold, and the first and second plates in which the through holes are formed. A rivet insertion step of inserting a joining rivet into each of the through holes while loading a plate onto the lower mold of the forming mold, and operating the forming mold to mold the first and second plates into a certain shape, A method of joining sheets including a rivet joining step in which both ends of the joining rivets are joined by pressing the inner surfaces of the through holes along with the upper and lower circumferences of the through holes of the first and second sheet materials can be provided. .
또한, 상기 제1 판재는 알루미늄 합금소재로 이루어지고, 상기 제2 판재는 복합소재로 이루어질 수 있다. Additionally, the first plate may be made of an aluminum alloy material, and the second plate may be made of a composite material.
또한, 상기 피어싱단계는 상기 피어싱 금형을 150~200?의 온도로 가열하면서 진행될 수 있다. Additionally, the piercing step may be performed while heating the piercing mold to a temperature of 150 to 200°C.
또한, 상기 리벳삽입단계에서, 상기 접합리벳은 양단부가 둥근 반구 모양의 확장부로 이루어지고, 상기 확장부 사이가 톱니 모양의 체결부로 이루어질 수 있다. Additionally, in the rivet insertion step, the joint rivet may be made of a hemispherical extension with round ends, and a sawtooth fastening part between the extensions.
또한, 상기 리벳접합단계에서, 상기 접합리벳은 상기 확장부가 상기 확장부의 외경보다 크게 형성되는 상기 성형 금형의 확장홈에 채워지면서 상기 제1, 제2 판재의 관통홀의 상단 둘레 및 하단 둘레에 각각 지지되고, 상기 체결부가 상기 제1, 제2 판재, 및 접착필름 사이사이에 침투되어 스며들도록 외측을 향하여 압착되어 접합될 수 있다. In addition, in the rivet joining step, the joining rivet is supported on the upper and lower circumferences of the through holes of the first and second plates, respectively, while filling the expansion groove of the molding mold in which the expanded portion is formed to be larger than the outer diameter of the expanded portion. In addition, the fastening portion may be pressed outward and joined so as to penetrate and permeate between the first and second plates and the adhesive film.
또한, 상기 복합소재는 FRP(Fiber Reinforced Plastic), CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic), 및 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 중, 적어도 하나를 포함할 수 있다. Additionally, the composite material may include at least one of FRP (Fiber Reinforced Plastic), CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic), and GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic).
본 발명의 실시 예는 물성이 다른 2종의 판재를 접합함과 동시에, 제품으로 성형할 수 있어 공정수를 줄이는 효과가 있다. The embodiment of the present invention has the effect of reducing the number of processes by joining two types of plates with different physical properties and molding them into a product at the same time.
또한, 본 발명의 실시 예는 알루미늄 합금소재로 이루어진 제1 판재와 복합소재로 이루어진 제2 판재 사이에 접착필름을 개재하여 가 접합한 상태로, 상기 제1, 제2 판재 상에 형성된 복수개의 관통홀 각각에 삽입된 접합리벳을 통해 성형 금형 상에서 압착 접합되는 것으로, 간단한 공정으로 체결력이 향상되는 효과가 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, a first plate made of an aluminum alloy material and a second plate made of a composite material are temporarily joined through an adhesive film, and a plurality of penetrations formed on the first and second plates are used. It is pressed and joined on a mold through a joining rivet inserted into each hole, which has the effect of improving the fastening force through a simple process.
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 that can be obtained or expected due to embodiments of the present invention will be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects expected according to embodiments of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법에 적용되는 접합리벳의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법으로 접합된 접합리벳의 접합상태를 나타낸 도면이다. 1 is a process diagram showing a method of joining plates according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a joint rivet applied to the method of joining plates according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the joint state of joint rivets joined by the method of joining plates according to an embodiment of the present invention.
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, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may 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 도면부호를 적용하여 설명한다. In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are used to describe identical or similar components throughout the specification.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다. In addition, in the description below, the names of the components are divided into first, second, etc. to distinguish them because the names of the components are the same, and the order is not necessarily limited.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법을 나타낸 공정도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법에 적용되는 접합리벳의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법으로 접합된 접합리벳의 접합상태를 나타낸 도면이다. Figure 1 is a process diagram showing a method of joining plates according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of a joint rivet applied to a method of joining plates according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is an embodiment of the present invention. This is a drawing showing the joint state of joint rivets joined by the plate joint method according to .
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법에 적용되는 제1 판재는 알루미늄 합금소재로 이루어지고, 제2 판재는 복합소재로 이루어지는 것을 예로 들어 설명한다. First, it will be described as an example that the first plate applied to the method of joining plates according to an embodiment of the present invention is made of an aluminum alloy material, and the second plate is made of a composite material.
이때, 상기 복합소재는 열경화성 프리프레그(Prepreg)일 수 있다. At this time, the composite material may be a thermosetting prepreg.
상기 프리프레그는 플라스틱재료 중 하나이며, 섬유강화 복합재료용의 중간기재로, 강화섬유에 메트릭스 수지를 예비 함침하여 반경화 상태로 성형한 재료이다. The prepreg is one of the plastic materials and is an intermediate substrate for fiber-reinforced composite materials. It is a material obtained by pre-impregnating reinforcing fibers with matrix resin and molding them in a semi-hardened state.
상기한 프리프레그의 복합소재로 형성된 복합제품은 타제품에 비해 강도, 강성도, 내식성, 피로수명, 내마모성, 내충격성, 경량화 등의 다양한 특성을 개선할 수 있다. Composite products formed from the composite materials of the above prepreg can improve various properties such as strength, rigidity, corrosion resistance, fatigue life, wear resistance, impact resistance, and weight reduction compared to other products.
예를 들어, 상기 복합소재는 FRP(Fiber Reinforced Plastic), CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic), 및 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 중, 적어도 하나를 포함할 수 있다. For example, the composite material may include at least one of FRP (Fiber Reinforced Plastic), CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic), and GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic).
이러한 제1 판재와 제2 판재는 알루미늄 합금 소재와 복합소재로 이루어지는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 같은 물성적 성질을 가진 소재면 적용이 가능하다. Although the first and second plates are described as examples of being made of an aluminum alloy material and a composite material, they are not necessarily limited to this, and any material with the same physical properties can be applied.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법은 소재준비단계(S1), 피어싱단계(S2), 리벳삽입단계(S3), 및 리벳접합단계(S4)를 포함한다. Referring to Figure 1, the method of joining plates according to an embodiment of the present invention includes a material preparation step (S1), a piercing step (S2), a rivet insertion step (S3), and a rivet joining step (S4).
상기 소재준비단계(S1)에서는 상기 제1 판재(1)와 제2 판재(2) 사이에 접착필름(3)을 개재하여 가 접합한다. In the material preparation step (S1), the first plate (1) and the second plate (2) are temporarily bonded through an adhesive film (3).
그리고 상기 소재준비단계(S1)에서는 상기 접착필름(3)이 개재되어 가 접합된 제1 판재(1)와 제2 판재(2)를 피어싱 금형의 하형(23) 상에 로딩한다. And in the material preparation step (S1), the
다음으로 상기 피어싱단계(S2)에서는 상기 피어싱 금형의 하형(23) 상에 로딩된 제1 판재(1)와 제2 판재(2)에 대하여 피어싱 금형의 상형(20)을 작동하여 복수개의 관통(H)을 형성한다. Next, in the piercing step (S2), the
여기서 상기 피어싱 금형의 하형(23)에는 관통홈(25)이 형성되고, 상기 피어싱 금형의 상형(20)에는 관통돌기(21)가 형성된다. Here, a through groove 25 is formed in the
즉, 상기 피어싱단계(S2)에서는 상기 피어싱 금형의 상형(20)과 하형(23)이 합형되어 상기 관통홈(25)에 관통돌기(21)가 대응되면서 상기 제1 판재(1)와 제2 판재(2)에 관통홀(H)이 형성된다. That is, in the piercing step (S2), the
상기 피어싱단계(S2)는 2개의 관통홀(H)이 형성되는 것을 예로 들어 도시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 상기 관통홀(H)의 개수는 변경할 수 있다. The piercing step (S2) is shown as an example in which two through holes (H) are formed, but it is not necessarily limited to this, and the number of through holes (H) can be changed as needed.
또한, 상기 피어싱단계(S2)에서는 상기 피어싱 금형(20, 23)을 150~200?의 온도로 가열한다. Additionally, in the piercing step (S2), the
바람직하게는 상기 피어싱 금형(20, 23)의 온도는 180℃일 수 있다. Preferably, the temperature of the
즉, 피어싱단계(S2)는 상기 제1 판재(1), 제2 판재(2), 및 접착필름(3)에 열을 가하면서 상기 관통홀(H)을 형성하는 단계이다. That is, the piercing step (S2) is a step of forming the through hole (H) while applying heat to the first plate (1), the second plate (2), and the adhesive film (3).
다음으로 상기 리벳삽입단계(S3)에서는 상기 관통홀(H)이 형성된 제1 판재(1)와 제2 판재(2)를 성형 금형의 하형(31) 상에 로딩한다. Next, in the rivet insertion step (S3), the first plate (1) and the second plate (2) on which the through hole (H) is formed are loaded onto the lower mold (31) of the mold.
상기 리벳삽입단계(S3)에서는 상기 제1 판재(1)와 제2 판재(2) 상의 각 관통홀(H)에 접합리벳(10)을 삽입한다. In the rivet insertion step (S3), a joining rivet (10) is inserted into each through hole (H) on the first plate (1) and the second plate (2).
이때, 상기 성형 금형의 상형(30)과 하형(31)에는 각각 성형면(33)이 형성되고, 상기 성형면(33) 상에 각각 확장홈(35)이 형성된다. At this time, a
상기 확장홈(35)은 상기 접합리벳(10)의 외경보다 큰 직경을 가지도록 형성된다. The
상기 리벳삽입단계(S3)는 상기 접합리벳(10)이 삽입된 관통홀(H)이 상기 성형 금형의 상형(30) 및 하형(31) 상에 형성된 확장홈(35)에 대응되도록 상기 제1 판재(1), 제2 판재(2)를 로딩하는 것이 바람직하다. The rivet insertion step (S3) is performed so that the through hole (H) into which the bonding rivet (10) is inserted corresponds to the expansion groove (35) formed on the upper mold (30) and lower mold (31) of the mold. It is preferable to load the
이때, 상기 접합리벳(10)은, 도 2를 참조하면, 확장부(11)와 체결부(13)를 포함한다.At this time, referring to FIG. 2, the
좀더 상세하게 상기 접합리벳(10)은 양단부가 둥근 반구 모양의 확장부(11)로 이루어진다. In more detail, the
또한, 상기 접합리벳(10)은 양단부의 상기 확장부(11) 사이가 톱니 모양의 체결부(13)로 이루어진다. In addition, the
또한, 상기 체결부(13)는 톱니가 일정간격을 두고 복수개 형성된다. Additionally, the
이러한 체결부(13)는 압착 시, 상기 제1 판재(1)와 제2 판재(2)와의 접합력을 향상시키기 위함이다. These
이때, 상기 체결부(13)는 톱니 모양이 전체적으로 동일한 직경의 형상으로 형성될 수 있고, 직경이 서로 다른 톱니 모양으로 형성될 수도 있다. At this time, the
또한, 상기 체결부(13)는, 예를 들어, 나사 모양으로 형성될 수도 있다. Additionally, the
다음으로 상기 리벳접합단계(S4))에서는 상기 성형 금형의 상형(30)과 하형(31)을 작동하여 상기 성형면(33)을 통하여 상기 제1 판재(1)와 제2 판재(2)를 일정형상으로 성형한다. Next, in the rivet joining step (S4), the
상기 리벳접합단계(S4)에서는 상기 접합리벳(10)의 양단을 압착하여 상기 제1 판재(1)와 재2 판재(2)의 관통홀(H)의 상단 둘레 및 하단 둘레와 함께 상기 관통홀(H) 내부면을 압착하면서 접합된다. In the rivet joining step (S4), both ends of the joining
도 3을 참조하여 상기 접합리벳의 접합상태를 좀더 상세히 설명하면, 상기 리벳접합단계(S4)에서는 상기 접합리벳(1)의 상기 확장부(11)가 상기 확장홈(35)에 채워지면서 상기 제1 판재(1)와 제2 판재(2)의 관통홀(H)의 상단 둘레 및 하단 둘레에 각각 지지되도록 성형된다. If the joint state of the joint rivet is described in more detail with reference to FIG. 3, in the rivet joint step (S4), the
더불어, 상기 접합리벳(10)은 상기 체결부(13)가 상기 관통홀(H) 내부면을 압착하면서 접합된다. In addition, the joining
즉, 상기 접합리벳(10)은 알루미늄 합금소재로 이루어진 제1 판재(1)에 대응하는 체결부(13)가 외측으로 밀려나면서 알루미늄 합금소재를 파고들면서 접합되고, 상기 제2 판재(2)에 대응하는 체결부(13)는 상기 제2 판재(2) 사이사이에 침투되어 수지가 스며들면서 경화되어 접합된다. That is, the
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법은 물성이 다른 2종의 판재를 접합함과 동시에, 제품으로 성형할 수 있어 공정수를 줄이는 효과가 있다. Therefore, the method of joining plates according to an embodiment of the present invention has the effect of reducing the number of processes by joining two types of plates with different physical properties and forming them into a product at the same time.
즉, 상기 판재의 접합방법은 성형 금형(30, 31)의 가압력으로 상기 성형면(33)을 통해 제품으로 성형함과 동시에, 상기 접합리벳(10)에 의해 제1 판재(1)와 제2 판재(2)를 접합할 수 있다. That is, the method of joining the plates is to form a product through the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 판재의 접합방법은 알루미늄 합금소재로 이루어진 제1 판재(1)와 복합소재로 이루어진 제2 판재(2) 사이에 접착필름(3)을 개재하여 가 접합한 상태로, 상기 제1 판재(1)와 제2 판재(2) 상에 형성된 복수개의 관통홀(H) 각각에 삽입된 접합리벳(10)을 통해 성형 금형(30, 31) 상에서 성형 및 압착 접합되는 것으로, 체결력이 더욱 향상될 수 있다. In addition, the method of joining plates according to an embodiment of the present invention involves temporarily joining a first plate (1) made of an aluminum alloy material and a second plate (2) made of a composite material through an adhesive film (3). In this way, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be modified and changed.
1: 제1 판재
2: 제2 판재
3: 접착필름
10: 접합리벳
11: 확장부
13: 체결부
H: 관통홀
20: 피어싱 금형의 상형
21: 관통돌기
23: 피어싱 금형의 하형
25: 관통홈
30: 성형 금형의 상형
31: 성형 금형의 하형
33: 성형면
35: 확장홈1: First plate
2: Second plate
3: Adhesive film
10: Joint rivet
11: extension part
13: fastening part
H: Through hole
20: Top view of piercing mold
21: Penetrating protrusion
23: Lower mold of piercing mold
25: Through groove
30: Upper shape of the forming mold
31: Lower mold of forming mold
33: Molded surface
35: Expansion groove
Claims (6)
상기 제1, 제2 판재 사이에 접착필름을 개재한 상태로, 피어싱 금형의 하형 상에 로딩하는 소재준비단계;
상기 피어싱 금형을 150~200℃의 온도로 가열하여 상기 접착필름에 의해 가 접합된 상기 제1, 제2 판재 상에 상기 피어싱 금형의 작동으로 복수개의 관통홀을 형성하는 피어싱단계;
상기 관통홀이 형성된 제1, 제2 판재를 성형 금형의 하형 상에 로딩한 상태로, 양단부가 둥근 반구 모양의 확장부로 이루어지고 상기 확장부 사이가 톱니 모양의 체결부로 이루어지는 접합리벳을 상기 관통홀에 삽입하는 리벳삽입단계; 및
상기 성형 금형을 작동하여 상기 제1, 제2 판재를 일정형상으로 성형함과 동시에, 상기 접합리벳의 양단을 압착하여 상기 확장부가 상기 확장부의 외경보다 크게 형성되는 상기 성형 금형의 확장홈에 채워지면서 상기 제1, 제2 판재의 관통홀의 상단 둘레 및 하단 둘레를 각각 지지하고, 상기 체결부가 상기 제1, 제2 판재, 및 접착필름 사이사이에 침투되어 스며들도록 외측을 향하여 압착되어 상기 제1, 제2 판재의 관통홀의 상단 둘레 및 하단 둘레와 함께 상기 관통홀 내부면을 압착하면서 접합하는 리벳접합단계;
를 포함하는 판재의 접합방법. In the sheet joining method for joining a first sheet made of an aluminum alloy material and a second sheet made of a composite material,
A material preparation step of loading the lower mold of the piercing mold with an adhesive film interposed between the first and second plates;
A piercing step of heating the piercing mold to a temperature of 150 to 200° C. and forming a plurality of through holes by operating the piercing mold on the first and second plates temporarily bonded by the adhesive film;
The first and second plates on which the through holes are formed are loaded on the lower mold of the mold, and a joint rivet consisting of a hemispherical extension with round ends at both ends and a sawtooth fastening part between the extensions is inserted into the through hole. A rivet insertion step inserted into; and
By operating the forming mold, the first and second plates are formed into a predetermined shape, and at the same time, both ends of the joining rivet are compressed so that the expanded portion is filled in the expansion groove of the molding mold that is formed to be larger than the outer diameter of the expanded portion. The upper and lower circumferences of the through holes of the first and second plates are supported, respectively, and the fastening portion is pressed outward so as to penetrate and penetrate between the first and second plates and the adhesive film, thereby pressing the first and second plates to the outside. A rivet joining step of pressing and joining the inner surface of the through hole with the upper and lower circumferences of the through hole of the second plate;
A method of joining plates including.
상기 복합소재는
FRP(Fiber Reinforced Plastic), CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic), 및 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 중, 적어도 하나를 포함하는 판재의 접합방법. According to paragraph 1,
The composite material is
A method of joining plates including at least one of FRP (Fiber Reinforced Plastic), CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic), and GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic).
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