振动焊接的装置、方法、模具以及振动焊接模制件的制作方法_3

文档序号:9657066阅读:来源:国知局
置44B。第一加压装置44A分别连结到上分割模具42U2、42U5,并且第二加压装置44B分别连结到上分割模具42U1、42U3、42U4、42U6 (为了方便起见,图1中,第二加压装置44B图示为仅连结到上分割模具42U4)。第一加压装置44A电连接到附图中未示出的控制器,并且构造成在控制器的控制下驱动。形成的构造使得当在上模具42U和下模具42L处于闭合模具状态的情况下驱动第一加压装置44A和第二加压装置44B时,上分割模具42U1至42U6将压力施加到下分割模具42L1至42L6。更具体地,作为实例,将由第一加压装置44A施压的压力设定为0.5MPa,并且将由第二加压装置44B施加的压力设定为0.3MPa。S卩,将施加到与保险杠加强部10的弯曲部12相对应的部分的压力设定为高于施加到保险杠加强部10的其他位置的压力。
[0049]振动装置46分别连结到各个上分割模具42U1至42U6,并且电连接到控制器。每个上分割模具42U1至42U6都构造成当在控制器的控制之下驱动振动装置46时在前后方向上彼此独立地振动。在本示例性实施例中,振动装置46设置有与各个上分割模具42U1至42U6相同的振动条件(焊接条件)用于上分割模具42U1至42U6。更具体地,作为实例,振动宽度设定为4mm,振动频率为100Hz,并且振动施加时间(振动焊接时间)设定为60s。
[0050]位置调整装置48分别连结到各个上分割模具42U1至42U6和各个下分割模具42L1至42L6,并且电连接到控制器。当在控制器的控制下驱动位置调整装置48时,上分割模具42U1至42U6和下分割模具42L1至42L6在上下方向和前后方向上彼此独立地移位,并且能够分别调整上分割模具42U1至42U6和下分割模具42L1至42L6的位置。
[0051]如图6、图7A和图7B所示,当前侧保险杠加强部20和后侧保险杠加强部30使用振动焊接装置40振动焊接时,附着体50设置在前侧保险杠加强部20的第一凸缘部20A、20B与上模具42U(上分割模具42U1至42U6)之间、以及后侧保险杠加强部30的第二凸缘部30A、30B与下模具42L(下分割模具42L1至42L6)之间。
[0052]如果第一凸缘部20A(20B)与第二凸缘部30A(30B)之间的摩擦力用F1表示,附着体50与第一凸缘部20A(20B)和第二凸缘部30A(30B)之间的附着力用F2表示,并且附着体50与上模具42U和下模具42L之间的附着力用F3表示,然后,本示例性实施例的附着体50的附着力F2、F3和摩擦力F1符合以下不等式⑴和(2)。
[0053]摩擦力Fl〈附着力F2 (附着力F3 (1)
[0054]摩擦力Fl〈附着力F3 (附着力F2 (2)
[0055]即,附着体50的附着力F2和附着力F3均高于摩擦力F1。不特别限制附着力F2和附着力F3的数值,只要它们都高于摩擦力F1即可。
[0056]接着将进行关于本示例性实施例的操作和优势效果的说明,同时还说明了前侧保险杠加强部20与后侧保险杠加强部30的振动焊接的步骤。
[0057]首先,前侧保险杠加强部20配合到上模具42U。当这样做之后,上分割模具42U1至42U6利用位置调整装置48而在上下方向和前后方向上移位(使得能够移动),并且上分割模具42U1至42U6的位置匹配到成型的前侧保险杠加强部20的工件形状(位置调整工序)。后侧保险杠加强部30配合到下模具42L。与以上相似,当这样做时,下分割模具42L1至42L6利用位置调整装置48而在上下方向和前后方向上移位(使得能够移动),并且下分割模具42L1至42L6的位置匹配到成型的后侧保险杠加强部30的工件形状(位置调整工序)。
[0058]然后上模具42U向下移位,并且上模具42U抵着下模具42L而闭合。前侧保险杠加强部20和后侧保险杠加强部30从而配置成在上下方向上彼此相对。更具体地,前侧保险杠加强部20的第一凸缘部20A与后侧保险杠加强部30的第二凸缘部30A在上下方向上互相重叠,并且前侧保险杠加强部20的第一凸缘部20B与后侧保险杠加强部30的第二凸缘部30B在上下方向上互相重叠(模具闭合工序)(参见图6)。
[0059]在该状态下,驱动第一加压装置44A和第二加压装置44B,并且上分割模具42U1至42U6向下将压力施加到前侧保险杠加强部20的第一凸缘部20A、20B上(加压工序)。压力从而在上下方向上作用在第一凸缘部20A和第二凸缘部30A上,并且压力在上下方向上作用在第一凸缘部20B和第二凸缘部30B上。在该加压工序中,彼此独立地分别驱动上分割模具42U1至42U6,并且将压力施加到前侧保险杠加强部20和后侧保险杠加强部30。当这样做时,来自上分割模具42U2、42U5的压力大于来自上分割模具42U1、42U3、42U4、42U6的压力。更具体地,作为实例,来自上分割模具42U2、42U5的压力是0.5MPa,并且来自上分割模具 42U1、42U3、42U4、42U6 的压力是 0.3MPa。
[0060]振动装置46然后使上分割模具42U1至42U6振动。更具体地,同时驱动上分割模具42U1至42U6,并且在前后方向上(图2中的箭头E方向和箭头F方向)振动上分割模具42U1至42U6。如图6所示,从而在第一凸缘部20A与第二凸缘部30A互相重叠的位置处产生摩擦力,两者重叠的位置熔化,并且形成焊接部29A。相似地,如图7B所示,焊接部29B形成为第一凸缘部20B与第二凸缘部30B互相重叠的位置处。自从振动装置46开始振动过去60秒之后,振动装置46同步地使上分割模具42U1至42U6停止振动。后侧保险杠加强部30和前侧保险杠加强部20从而沿着保险杠加强部10的长度方向而连续地焊接(结合),并且保险杠加强部10形成为振动焊接模制件。然后通过将保险杠加强部10从振动焊接模具42移除而制造保险杠加强部10。
[0061]如上所述,在本示例性实施例的振动焊接装置40中,振动焊接模具42的上模具42U由多个上分割模具42U1至42U6构成,并且振动焊接模具42的下模具42L由多个下分割模具42L1至42L6构成。从而即使当前侧保险杠加强部20 (后侧保险杠加强部30)包括前侧弯曲部22 (后侧弯曲部32)时,用于沿着前侧保险杠加强部20和后侧保险杠加强部30的长度方向的各个位置的适当压力也能够从每个上分割模具42U1至42U6施加到前侧保险杠加强部20和后侧保险杠加强部30。从而能够优选地沿着保险杠加强部10的长度方向进行前侧保险杠加强部20和后侧保险杠加强部30的连续焊接。
[0062]更具体地,以下是关于这点的说明。在本示例性实施例中,作为成型对象,前侧弯曲部22形成到前侧保险杠加强部20,并且后侧弯曲部32形成到后侧保险杠加强部30。前侧保险杠加强部20的前侧保险杠加强部中央部24和前侧保险杠加强部侧部26大致直线状延伸,并且后侧保险杠加强部30的后侧保险杠加强部中央部34和后侧保险杠加强部侧部36也大致直线状延伸。因此,在前侧弯曲部22和后侧弯曲部32的位置处成型精度(尺寸精度)通常趋于比前侧保险杠加强部20和后侧保险杠加强部30的工件状态的其他位置处低。
[0063]从而当前侧保险杠加强部20配合到上模具42U,并且后侧保险杠加强部30配合到下模具42L时,存在前侧弯曲部22和后侧弯曲部32主要利用上模具42U和下模具42L而接触的可能性。从而,如果上模具42U被构造为单件模具而不分割,则低的压力将施加到除了前侧弯曲部22和后侧弯曲部32之外的部分(即,前侧保险杠加强部中央部24和后侧保险杠加强部中央部34、以及前侧保险杠加强部侧部26和后侧保险杠加强部侧部36)。结果,会存在保险杠加强部10的保险杠加强部中央部14和保险杠加强部侧部16的焊接会不充分的可能性。此外,如果为了增加施加到与保险杠加强部10的保险杠加强部中央部14和保险杠加强部侧部16相对应的部分的压力,而将高的压力施加到上模具42U,加压装置44可能需要施加额外的压力。
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