壓入接合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓入接合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在制造使用在汽車(chē)等上的金屬制零部件時(shí)，通常是通過(guò)電弧(arc)焊等將部件相接合。例如在金屬板(Plate)上接合軸體時(shí)，是向設(shè)置在金屬板上的孔中嵌入軸體，再通過(guò)電弧焊使用填充金屬來(lái)對(duì)與軸體的嵌合部位進(jìn)行整個(gè)一周或部分的焊接。另外，也可以采用通過(guò)電阻焊法，如點(diǎn)焊法、凸焊法來(lái)接合的方法，或是通過(guò)鉚接加工來(lái)將部件相接合的方法。
[0003]但是，在電弧焊等接合方法中，存在無(wú)法避免由于電弧焊等的焊接熱而產(chǎn)生的熱變形等，導(dǎo)致板及軸體等母材產(chǎn)生熱劣化、以及精度因尺寸變化而受到影響這樣的問(wèn)題。在這種情況下，就出現(xiàn)了需要在焊接后加入后加工來(lái)提高產(chǎn)品的精度、以及需要去除焊接部分所不需要的填充金屬等，導(dǎo)致在焊接后的精加工上需要大量的時(shí)間和費(fèi)用這樣的問(wèn)題。
[0004]另外，電阻焊法中搭頭焊接法是主導(dǎo)，都是通過(guò)在接合部形成被稱(chēng)為熔核(nugget)的熔融織構(gòu)來(lái)進(jìn)行接合。在這個(gè)搭頭焊接法中，存在為了強(qiáng)化焊接而只能增加熔核的數(shù)量從而無(wú)法避免接合母材的熱劣化、影響尺寸精度這樣的問(wèn)題。另外，雖然熔融焊接的接合強(qiáng)度高，但對(duì)母材的熱影響的范圍較大，因而存在因熱劣化以及對(duì)尺寸精度影響較大而需要進(jìn)行后加工等從而導(dǎo)致費(fèi)用高的問(wèn)題。
[0005]于是，申請(qǐng)人等開(kāi)發(fā)出了一種將軸體向板體的孔部以預(yù)定的壓力按壓的同時(shí)向板體與軸體之間通入電流，從而使得在板體和軸體的接合部產(chǎn)生電阻熱，并將軸體壓入到板體的孔部中，以此將板體的孔部和軸體固相擴(kuò)散接合的壓入接合方法，并已將這一方法實(shí)用化(例如參考專(zhuān)利文獻(xiàn)一、二)。
[0006]圖15是顯示用于說(shuō)明以往的壓入接合方法的圖，如圖15所示，以往的壓入接合方法是通過(guò)將在與板體(金屬板)901的孔部902之間設(shè)定有預(yù)定的過(guò)盈配合壓入量(pressfit interference)的軸體903向板體(金屬板)901的孔部902以預(yù)定的壓力按壓的同時(shí)向板體與軸體之間通入電流，從而使得在板體901和軸體903的接合部產(chǎn)生電阻熱，并將軸體903壓入到板體901的孔部902中，以此將板體901的孔部902和軸體903固相擴(kuò)散接合。另外，圖15中，符號(hào)904表不下側(cè)電極，符號(hào)905表不上側(cè)電極。
[0007]以往的壓入接合方法是一種加工精度高、強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)效果好的板體和軸體的壓入接合方法。
[0008]如上所述，以往的壓入接合方法雖然是一種加工精度高、強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)效果好的板體和軸體的壓入接合方法，但是隨著以往的壓入接合方法的普及，現(xiàn)已開(kāi)始需要一種與以往相比具有更高的同軸度及接合強(qiáng)度的產(chǎn)品(例如驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)部件等的接合部需要被均勻地通入強(qiáng)電流的產(chǎn)品)。
[0009]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)一日本特開(kāi)2001 - 353628號(hào)公報(bào)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)二國(guó)際公開(kāi)wo2006/109650的說(shuō)明書(shū)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]因此，本發(fā)明是鑒于這樣的情況而發(fā)明的，目的在于提供一種能夠制造與以往相比具有更高的同軸度及接合強(qiáng)度的產(chǎn)品(例如驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)部件等的接合部需要被均勻地通入強(qiáng)電流的產(chǎn)品)的壓入接合裝置。
[0014][I]本發(fā)明是一種壓入接合裝置，通過(guò)將在具有與所述第一構(gòu)件的所述孔部之間設(shè)定有預(yù)定的過(guò)盈配合壓入量的軸體部分的第二構(gòu)件的所述軸體部分向具有孔部的第一構(gòu)件的所述孔部以預(yù)定的壓力按壓的同時(shí)向所述第一構(gòu)件與所述第二構(gòu)件之間通入電流，使得在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件的接合部產(chǎn)生電阻熱，將所述第二構(gòu)件的所述軸體部分壓入到所述第一構(gòu)件的所述孔部中，以此將所述第一構(gòu)件的所述孔部和第二構(gòu)件的所述軸體部分固相擴(kuò)散接合，其特征在于:所述壓入接合裝置具有:箱體；電源裝置；按壓裝置；被固定在所述箱體上，與所述電源裝置的一個(gè)電極相連接的下部壓板；上部壓板，與所述電源裝置的另一個(gè)電極相連接，通過(guò)所述按壓裝置可朝向所述下部壓板被壓下；模組結(jié)構(gòu)體，具有被固定在所述下部壓板上的軸托板、被豎直設(shè)置在該軸托板上的復(fù)數(shù)根滑動(dòng)軸、以及被該復(fù)數(shù)根滑動(dòng)軸固定且在中央部開(kāi)孔的軸固定板；輔助壓板結(jié)構(gòu)體，具有被所述復(fù)數(shù)根滑動(dòng)軸分別軸支撐的復(fù)數(shù)個(gè)軸承機(jī)構(gòu)、以及被固定在所述軸承機(jī)構(gòu)上并被安裝為介由該軸承機(jī)構(gòu)能夠相對(duì)于多根滑動(dòng)軸上下自由活動(dòng)的輔助壓板，該輔助壓板結(jié)構(gòu)體介由上部壓板以及配設(shè)在該上部壓板和輔助壓板之間的間隔塊，通過(guò)所述按壓裝置可朝向所述下部壓板被壓下；彈性機(jī)構(gòu)，用于將被所述按壓裝置壓下的所述輔助壓板結(jié)構(gòu)的高度位置恢復(fù)到原點(diǎn)；第一彈簧夾頭型電極，被安裝在所述軸托板上，包含三條以上的間隙；以及第二彈簧夾頭型電極，被安裝在所述輔助壓板上，包含三條以上的間隙。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的壓入接合裝置，由于具有兩個(gè)彈簧夾頭型電極(第一彈簧夾頭型電極和第二彈簧夾頭型電極)作為用于將電流(焊接電流)流入第一部件與第二部件之間的電極，因此電流能夠在第一部件和第二部件的接合部的整個(gè)一周均一地流動(dòng)，使得第一部件和第二部件的同軸度及接合強(qiáng)度提高。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明的壓入接合裝置，由于使用了上述的模組結(jié)構(gòu)體和輔助壓板結(jié)構(gòu)體來(lái)保持兩個(gè)電極(第一彈簧夾頭型電極和第二彈簧夾頭型電極)，因此剛性提高了，不會(huì)如以往的c型框架箱體那樣出現(xiàn)開(kāi)口現(xiàn)象(通過(guò)按壓裝置進(jìn)行壓入動(dòng)作時(shí)，由于其反作用使得c型框架箱體(參照后述的圖14(c))，從而具有了較高的跳動(dòng)精度。另外，即便由于電源裝置的變壓器(transformer)產(chǎn)生的強(qiáng)大的磁場(chǎng)(參照后述的圖14(d))而在該變壓器側(cè)存在將第一部件和第二部件吸引的強(qiáng)大的力量，但是因?yàn)槿缟鲜瞿菢幽＝M結(jié)構(gòu)體和輔助壓板構(gòu)造體的剛性提高了，所以還是能夠?qū)⒈话惭b在模組結(jié)構(gòu)體和輔助壓板結(jié)構(gòu)體上的兩個(gè)電極所保持的第一部件和第二部件的同軸度維持在較高的水平上。
[0017]另外，根據(jù)本發(fā)明的壓入接合裝置，由于使用了上述的模組結(jié)構(gòu)體和輔助壓板結(jié)構(gòu)體來(lái)保持兩個(gè)彈簧夾頭型電極(第一彈簧夾頭型電極和第二彈簧夾頭型電極)，所以能夠使得各工件以工件(第一部件和第二部件)的外徑基準(zhǔn)被各個(gè)彈簧夾頭型電極把持在較高的軸精度上，這樣就容易提高第一部件和第二部件的同軸度(第一部件的孔部和第二部件的軸體部分的同軸度)。
[0018]因此，本發(fā)明的壓入接合裝置是一種能夠制造與以往相比具有更高的同軸度及接合強(qiáng)度的產(chǎn)品(例如驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)部件等的接合部需要被均勻地通入強(qiáng)電流的產(chǎn)品)的壓入接合裝置。
[0019][2]在本發(fā)明的壓入接合裝置中，所述第一彈簧夾頭型電極和所述第二彈簧夾頭型電極都具有外圍部，該外圍部包括外徑向根部方逐漸增大的外圍錐形部，所述壓入接合裝置還具有:第一環(huán)構(gòu)件，具有內(nèi)周部，該內(nèi)周部包括與所述第一彈簧夾頭型電極的外圍錐形部相對(duì)應(yīng)的內(nèi)周錐形部，通過(guò)使得所述第一環(huán)構(gòu)件向所述第一彈簧夾頭型電極的根部方向移動(dòng)來(lái)將所述第一彈簧夾頭型電極從外圍側(cè)緊扣從而讓所述第一彈簧夾頭型電極將所述第一構(gòu)件把持；以及第二環(huán)構(gòu)件，具有內(nèi)周部，該內(nèi)周部包括與所述第二彈簧夾頭型電極的外圍錐形部相對(duì)應(yīng)的內(nèi)周錐形部，通過(guò)使得所述第二環(huán)構(gòu)件向所述第二彈簧夾頭型電極的根部方向移動(dòng)來(lái)將所述第二彈簧夾頭型電極從外圍側(cè)緊扣從而讓所述第二彈簧夾頭型電極將所述第二構(gòu)件把持。
[0020]通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，就能夠?qū)⒐ぜ怨ぜ?第一部件和第二部件)的外徑基準(zhǔn)均一且容易地緊扣。
[0021][3]在本發(fā)明的壓入接合裝置中，第一環(huán)構(gòu)件被安裝在第一環(huán)構(gòu)件保持金屬工件上可以沿著上下方向自由移動(dòng)，該第一環(huán)構(gòu)件保持金屬工件被安裝在所述軸托板上，第二環(huán)構(gòu)件被安裝在第二環(huán)構(gòu)件保持金屬工件上可以沿著上下方向自由移動(dòng)，該第二環(huán)構(gòu)件保持金屬工件被安裝在所述輔助壓板上。
[0022]通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒐ぜ?第一部件和第二部件)以外徑標(biāo)準(zhǔn)均一且迅速地緊扣。尤其是，通過(guò)將第一環(huán)構(gòu)件保持金屬工件及第二環(huán)構(gòu)件保持金屬工件與空氣氣缸機(jī)構(gòu)結(jié)合，與螺絲緊固的情況相比，能夠大幅縮短實(shí)施壓入接合工序整體的時(shí)間。
[0023][4]在本發(fā)明的壓入接合裝置中，在所述第一彈簧夾頭型電極中，外圍錐形部的相對(duì)于該第一彈簧夾頭型電極的軸的角度在1°?70°的范圍內(nèi)，在所述第二彈簧夾頭型電極中，外圍錐形部的相對(duì)于該第二彈簧夾頭型電極的軸的角度在1°?70°的范圍內(nèi)。
[0024]通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，在使各個(gè)環(huán)構(gòu)件(第一環(huán)構(gòu)件和第二環(huán)構(gòu)件)向各個(gè)彈簧夾頭型電極(第一彈簧夾頭型電極和第二彈簧夾頭型電極)的根部方向移動(dòng)(滑動(dòng))時(shí)，能夠高效地將該移動(dòng)(滑動(dòng))動(dòng)作轉(zhuǎn)換為緊扣工件的動(dòng)作。從這樣的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，上述角度在2°?45°的范圍內(nèi)較好，比3°?20°的范圍內(nèi)的事更佳。
[0025][5]在本發(fā)明的壓入接合裝置中，所述第一環(huán)構(gòu)件和所述第二環(huán)構(gòu)件都由比所述第一彈簧夾頭型電極和所述第二彈簧夾頭型電極更硬的金屬材料構(gòu)成。
[002