[發明專利]點接合裝置、點接合方法及接頭結構

有效

• 申請號: 201780025929.1
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN109070264B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 大橋良司;村松良崇;三宅將弘;福田拓也
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K11/11;B23K28/02
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

一種使多個板材相互重疊并進行點接合的點接合裝置；具備：使所述多個板材的重疊部和工具進行相對位移的位移驅動器；使所述工具旋轉的旋轉驅動器；以及將所述工具以旋轉的狀態壓入所述重疊部并進行摩擦攪拌點接合的形式對所述位移驅動器及旋轉驅動器進行控制的控制器；所述控制器以如下形式控制所述位移驅動器：在所述重疊部上的利用電阻點焊來焊接的多個電阻點焊部之間的區域內形成至少一個摩擦攪拌點接合部。

技術領域

本發明涉及使多個板材重疊并進行點接合的點接合裝置、點接合方法及接頭結構。

背景技術

在汽車、航空器、鐵道車輛等的裝配工序中，會使多個板材相互重疊、通過電阻點焊接合并制作接頭結構。為了提高接頭結構的剛性，考慮將電阻點焊部的接合間距（pitch）變短，將焊接點數增加。但是，在進行電阻點焊時，若各電阻點焊部的間隔較短，則來自焊接電極的焊接電流的一部分向旁邊的電阻點焊部分流而產生無效電流。若該無效電流增加，則流向待點焊接的部分的焊接電流減少，會無法得到所希望的接合強度。因此，在專利文獻1中，在一對板材上，以將連接一對電阻點焊部的區域的至少一部分進行隔斷的形式形成縫隙，以此謀求無效電流的減低。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1：日本特許第5605405號公報。

發明內容

發明要解決的問題：

但是，在專利文獻1的情況下，即便電阻點焊部的接合強度良好，也存在縫隙附近的板材強度下降，接頭結構的剛性變低這樣的問題。又，除專利文獻1的方法以外，也可以考慮到無效電流而將焊接電流設定為較高。但是，若焊接電流增加，則有時溶融現象變急劇，因焊接電極的加壓而產生材料的飛散，從而接合強度、外觀品質下降。又，由于無效電流的產生程度取決于電阻點焊部的直徑、重疊的板材間的接觸狀態（板材間的間隙（gap）），所以縮短接合間距則接合強度會發生不均勻。

因此，本發明的目的在于抑制電阻點焊時的無效電流，并得到較高的接頭強度和穩定的品質。

解決問題的手段：

根據本發明一形態的點接合裝置，是使多個板材相互重疊并進行點接合的點接合裝置；具備：使所述多個板材的重疊部和工具進行相對位移的位移驅動器；使所述工具旋轉的旋轉驅動器；以及以將所述工具以旋轉的狀態壓入所述重疊部并進行摩擦攪拌點接合的形式對所述位移驅動器及所述旋轉驅動器進行控制的控制器；所述控制器以如下形式控制所述位移驅動器：在所述重疊部上的利用電阻點焊來焊接的多個電阻點焊部之間的區域內形成至少一個摩擦攪拌點接合部。

根據前述結構，在多個電阻點焊部之間的區域內形成摩擦攪拌點接合部，由此，盡管電阻點焊部間的距離變長，但能在整體上使點接合處（電阻點焊處及摩擦攪拌點接合處）的接合間距變短。即，使電阻點焊部間的距離變長而抑制無效電流，以此能防止接合強度及外觀品質的下降和接合強度的不均勻，且在整體上使點接合處的接合間距變短，以此能得到較高的接頭強度。

也可以是，所述控制器將所述摩擦攪拌點接合部與所述電阻點焊部之間的接合間距設定為如下所述的接合間距：在所述一對板材上成對形成摩擦攪拌點接合部及電阻點焊部時的拉伸剪切強度高于在所述一對板材上成對形成電阻點焊部時的拉伸剪切強度。

根據前述結構，能適當地兼顧電阻點焊時的無效電流帶來的接合強度下降的防止和接合間距的縮短帶來的接合強度的改善。

也可以是，所述板材為鋼材；當將所述摩擦攪拌點接合部與所述電阻點焊部之間的接合間距作為Y，將所述一對板材各自的板厚作為X時，所述控制器在所述一對板材為低碳鋼的情況下，以滿足Y≦－1.4X²+18.6X+0.6的形式設定所述接合間距，在所述一對板材為中碳鋼或低合金鋼的情況下，以滿足Y≦－1.9X²+25.5X+2.1的形式設定所述接合間距。