(57)【要約】  厚板（３１）と薄板（３３）とを突合せ溶接したワークピース（Ｗ）の溶接部（３５）は、ワークピース（Ｗ）の一方の面を裏当て部材（１３）で裏当てし、ワークピース（Ｗ）の他方の面の側に押圧部材（１１）を配置し、押圧部材（１１）に、厚板（３１）に対向する第１の部分（１１１）と、薄板（３３）に対向する第２の部分（１１３）と、溶接部（３５）に対向し第１の部分（１１１）と第２の部分（１１３）とを連結する第３の部分（１１５）と、を設け、第３の部分（１１５）の第１の部分（１１１）側の部位で厚板（３１）と溶接部（３５）との境界部を押圧し、第３の部分（１１５）と第２の部分（１１３）との境界部で溶接部（３５）の薄板（３３）側の部位を押圧する、ことによって、整形される。
2012114962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚板（３１）と薄板（３３）とを突合せ溶接したワークピース（Ｗ）の溶接部（３５）を整形する整形方法であって、
前記ワークピース（Ｗ）の一方の面を裏当て部材（１３）で裏当てし、
前記ワークピース（Ｗ）の他方の面の側に押圧部材（１１，２１）を配置し、
前記押圧部材（１１，２１）に、前記厚板（３１）に対向する第１の部分（１１１，２１１）と、前記薄板（３３）に対向する第２の部分（１１３，２１３）と、前記溶接部（３５）に対向し前記第１の部分（１１１，２１１）と前記第２の部分（１１３，２１３）とを連結する第３の部分（１１５，２１５）と、を設け、
前記第３の部分（１１５，２１５）の前記第１の部分（１１１，２１１）側の部位で前記厚板（３１）と前記溶接部（３５）との境界部を押圧し、前記第３の部分（１１５，２１５）と前記第２の部分（１１３，２１３）との境界部で前記溶接部（３５）の前記薄板（３３）側の部位を押圧し、前記溶接部（３５）を整形する、
整形方法。
【請求項２】
前記押圧部材は、押圧ローラ（１１）であり、
前記押圧ローラ（１１）は、前記第１の部分としての小径部（１１１）と、前記第２の部分としての大径部（１１３）と、前記小径部（１１１）から前記大径部（１１３）に向かって漸次拡径して前記溶接部に対向する前記第３の部分としてのテーパ部（１１５）と、を備え、
前記ワークピース（Ｗ）の前記他方の面上で前記押圧ローラ（１１）を前記溶接部（３５）に沿って転動させることで、前記溶接部（３５）を整形する、
請求項１に記載の整形方法。
【請求項３】
前記押圧部材は、押圧プレート（２１）であり、
前記押圧プレート（２１）は、前記第１の部分としての第１の面（２１１）と、前記第２の部分としての第２の面（２１３）と、前記第３の部分としての第３の面（２１５）と、を備え、
前記押圧プレート（２１）を前記ワークピース（Ｗ）側に移動させることで、前記溶接部（３５）を整形する、
請求項１に記載の整形方法。
【請求項４】
厚板（３１）と薄板（３３）とを突合せ溶接し、
請求項１〜３のいずれか１項の整形方法によって、前記厚板（３１）と前記薄板（３３）との間の溶接部（３５）を整形する、
テーラードブランク材の製造方法。
【請求項５】
厚板（３１）と薄板（３３）とを突合せ溶接してワークピース（Ｗ）を作成し、
前記ワークピース（Ｗ）の一方の面を裏当て部材（１３）で裏当てし、
前記ワークピース（Ｗ）の他方の面の側に押圧部材（１１，２１）を配置し、
前記押圧部材（１１，２１）に、前記厚板（３１）に対向する第１の部分（１１１，２１１）と、前記薄板（３３）に対向する第２の部分（１１３，２１３）と、前記厚板（３１）と前記薄板（３３）との間の溶接部（３５）に対向し前記第１の部分（１１１，２１１）と前記第２の部分（１１３，２１３）とを連結する第３の部分（１１５，２１５）と、を設け、
前記第３の部分（１１５，２１５）の前記第１の部分（１１１，２１１）側の部位で前記厚板（３１）と前記溶接部（３５）との境界部を押圧し、前記第３の部分（１１５，２１５）と前記第２の部分（１１３，２１３）との境界部で前記溶接部（３５）の前記薄板（３３）側の部位を押圧し、前記溶接部（３５）を整形する、
テーラードブランク材の製造方法。
【請求項６】
厚板（３１）と薄板（３３）とを突合せ溶接したワークピース（Ｗ）の溶接部（３５）を整形する、整形装置であって、
前記ワークピース（Ｗ）の一方の面を裏当てする裏当て部材（１３）と、
前記ワークピース（Ｗ）の他方の面を押圧する押圧ローラ（１１）と、
前記押圧ローラ（１１）を駆動させるワークピース押圧整形部と、
を備え、
前記押圧ローラ（１１）は、前記厚板（３１）に対向する小径部（１１１）と、前記薄板（３３）に対向する大径部（１１３）と、前記小径部（１１１）から前記大径部（１１３）に向かって漸次拡径して前記溶接部（３５）に対向するテーパ部（１１５）と、を備え、
前記押圧整形部は、前記テーパ部（１１５）の前記小径部（１１１）側の部位が前記厚板（３１）と前記溶接部（３５）との境界部を押圧するとともに、前記テーパ部（１１５）と前記大径部（１１３）との境界部が前記溶接部（３５）の前記薄板（３３）側の部位を押圧するように、前記ワークピース（Ｗ）の他方の面上で前記押圧ローラ（１１）を前記溶接部（３５）に沿って転動させるように構成されている、
整形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突合せ溶接部の整形方法、突合せ溶接部の整形装置、および、テーラードブランク材の製造方法に関する。詳しくは、厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースの溶接部を整形する整形方法及び整形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車部品の軽量化を図るために、テーラードブランク材が用いられている。このテーラードブランク材は、板厚や材質が異なる板材同士を接合した後、プレス成形することで形成される。板材の接合は、例えば、レーザ等の熱源を利用した突合せ溶接により行われている。【０００３】
通常、突合せ溶接では、板材同士を突合せした後、その突合せ部の裏面を裏当て部材で裏当てした状態で、突合せ部の表面にレーザ等を照射する。これにより、板材同士が溶接によって接合されたワークピースが得られる。【０００４】
ところが、上記のようにして突合せ溶接を行った場合、板材の熱膨張や熱収縮や蒸発等によって、溶接部の裏面側に局所的な落ち込み溝や凹み（以下、「ヒケ（ｄｅｎｔ）」という）が生じることがある。また、板材の熱膨張や熱収縮や位置決め誤差等によって、溶接部を境として裏面側に段差（以下、「ミスマッチ」という）が生じることがある。【０００５】
上記のようなヒケやミスマッチが生じたワークピースに対して、直接、プレス成形を行った場合には、また、外観が低下する。そこで、例えば、板材同士を突合せ溶接したワークピースの表面において、押圧ローラを溶接部に沿って転動させることで、溶接部を押圧して整形する技術が開示されている（特許文献１参照）。【０００６】
しかしながら、板厚が異なる厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースに対して特許文献１の技術を適用した場合には、厚板と薄板との段差間に形成された溶接部を押圧ローラで押圧するのが困難であり、ヒケやミスマッチを十分に矯正できない、という問題があった。具体的には、溶接部を直接、円筒状の押圧ローラで押圧した場合には、溶接部と母材との間を十分に加圧できず、薄板側のミスマッチを十分に矯正できなかった。また、テーパ状の押圧ローラで押圧した場合には、押圧ローラの角が板材に点当りして折れや歪みが生じ、また、溶接部と母材との間を十分に加圧できず、ヒケやミスマッチを十分に矯正できなかった。【０００７】
また、溶接部のみを押圧ローラで押圧しようとすると、その押圧量の制御が困難であった。押圧量が過多となった場合には、溶接部と板材との間に、圧痕による形状不具合や急激な硬度（強度）勾配が生じ、成形性低下の要因となっていた。特に、剛性が比較的低い薄板を押圧ローラで過度に押圧した場合には、折れや圧痕が生じるおそれがあった。【０００８】
厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースの裏面（段差が無い面）を製品の外面とした場合、裏面側において優れた外観が要求される。従って、厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースの裏面の溶接部近傍に生じたヒケやミスマッチを矯正できる整形技術の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】日本国特開昭５８−７０９７８号公報
【発明の概要】
【００１０】
本発明の実施形態は、圧痕、折れ、歪み等の不具合の発生を抑制しつつ、厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースの溶接部に発生したヒケやミスマッチを矯正できる整形方法及び整形装置に関する。更に、この整形方法を利用したテーラードブランク材の製造方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る整形装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】整形前のワークピースを溶接方向に垂直な方向に切断した断面図である。
【図３】上記実施形態に係る整形装置の押圧ローラを説明するための図である。
【図４】上記実施形態に係る整形装置による整形方法を説明するための図である。
【図５】整形後のワークピースを溶接方向に垂直な方向に切断した断面図である。
【図６】整形前のワークピースの表面形状測定結果を示す図である。
【図７】整形後のワークピースの表面形状測定結果を示す図である。
【図８】上記実施形態の変形例に係る整形装置による整形方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、実施形態やその変形例は発明の例示であって、発明を限定するものではなく、実施形態や変形例に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る整形装置１の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る整形装置１は、厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースＷの溶接部を整形する。
整形装置１は、押圧部材としての押圧ローラ１１と、裏当て部材としての裏当てプレート１３と、押圧整形部としての駆動装置及びこれを制御する制御装置（いずれも図示せず）と、を備える。
【００１４】
ワークピースＷは、板厚の異なる厚板３１と薄板３３とを突合せ溶接して形成されたテーラードブランク材である。
【００１５】
ワークピースＷは、具体的には次のようにして得られる。
先ず、厚板３１の突合せ端面と、薄板３３の突合せ端面とを突合せし、所定のクランプ装置で固定する。次いで、その突合せ部の裏面を後述の裏当てプレート１３で裏当てした状態で、突合せ部の表面にレーザを照射する。これにより、厚板３１と薄板３３が突合せ溶接されたワークピースＷが得られる。
【００１６】
図２は、整形前のワークピースＷの間を、溶接方向に垂直な方向に切断した断面図である。図２に示すように、厚板３１と薄板３３は、溶接部を構成する溶接ビード３５が形成されている。溶接ビード３５の表面は、厚板３１の表面端部から薄板３３の表面端部に向かって下方に傾斜して形成されている。
【００１７】
図２に示すように、溶接ビード３５と厚板３１の境界部の裏面側と、溶接ビード３５と薄板３３の境界部の裏面側には、ヒケＨが生じている。このヒケＨは、特に、溶接の際に用いるレーザの出力が高く、溶接速度（レーザ移動速度）が速い場合に、板材の熱膨張や熱収縮や蒸発によって生じる。
【００１８】
また、溶接ビード３５を境として、厚板３１の裏面と薄板３３の裏面との間に、ミスマッチＭが生じている。このミスマッチＭは、厚板３１及び薄板３３の突合せ端面のカット精度や突合せ精度の低さ、クランプ圧不足、治具精度不足、熱収縮等に起因する板材の位置決め誤差等によって生じる。
【００１９】
ここで、ワークピースＷでは、その裏面が製品の外面とされる。このため、ワークピースＷの裏面側を優れた外観とすべく、プレス成形前に当該裏面を平滑な面に整形しておく必要がある。そこで、本実施形態に係る整形装置１は、ワークピースＷの裏面に生じたヒケＨやミスマッチＭを矯正し、当該裏面を平滑な面に整形するものである。
【００２０】
図１に戻って、押圧ローラ１１は、小径部１１１と、大径部１１３と、テーパ部１１５と、を備える段差ローラである。押圧ローラ１１は、後述の駆動装置によって、水平移動するとともに、所定の位置で上昇または下降する。ワークピースＷの表面を押圧した状態で水平移動させることで、押圧ローラ１１は回転軸Ｘで回転し、ワークピースＷの表面上を転動する。
【００２１】
小径部１１１は、後述の大径部１１３よりも径が小さい円筒形状であり、厚板３１に対向して配置されている。
大径部１１３は、上述の小径部１１１よりも径が大きい円筒形状であり、薄板３３に対向して配置されている。
テーパ部１１５は、小径部１１１から大径部１１３に向かって漸次拡径し、溶接ビード３５に対向して配置されている。
【００２２】
図３は、押圧ローラ１１を説明するための図であり、具体的には、小径部１１１が厚板３１に当接し、小径部１１１とテーパ部１１５の境界部が厚板３１と溶接ビード３５の境界部に当接する位置に配置したときの押圧ローラ１１を示す図である。
【００２３】
また、図３に示すように、押圧ローラ１１の小径部１１１の外周面と、大径部１１３の外周面との間の段差ＲＨは、厚板３１の表面と薄板３３の表面との間の段差ＷＨよりも小さく設定されている。これにより、押圧ローラ１１でワークピースＷの表面を押圧したときに、大径部１１３が薄板３３に当接するよりも先に、小径部１１１が厚板３１に当接し、大径部１１３が薄板３３を過度に押圧することがない。
【００２４】
また、図３に示すように、押圧ローラ１１のテーパ部１１５の傾斜角度は、厚板３１側における溶接ビード３５の表面の傾斜角度よりも小さく設定されている。これにより、テーパ部１１５の小径部１１１側で、厚板３１と溶接ビード３５との境界部を押圧することが可能となっている。ただし、傾斜角度はこれに限らず、テーパ部１１５の小径部１１１側で、厚板３１と溶接ビード３５との境界部を押圧できればよい。
【００２５】
図１に戻って、裏当てプレート１３は、ワークピースＷの裏面側に配置され、ワークピースＷの裏面を裏当てする。ワークピースＷが載置される裏当てプレート１３の表面は、平滑な水平面となっている。
なお、ワークピースＷは、突合せ溶接時と同様に、その裏面が裏当てプレート１３で裏当てされた状態で、図示しないクランプ装置により固定されている。
【００２６】
図示しない駆動装置は、押圧ローラ１１を、水平方向に所定の速度で移動させるとともに、所定の位置で上昇または下降させる。
図示しない制御装置は、上記の駆動装置を制御する。
【００２７】
以上のような構成を備える整形装置１は、以下のように動作する。
先ず、厚板３１と薄板３３とを突合せ溶接したワークピースＷの裏面を裏当てプレート１３に置いて固定した後、当該ワークピースＷに形成された溶接ビード３５の基端に、押圧ローラ１１を移動させる。このとき、押圧ローラ１１の回転軸Ｘが溶接方向に直交する向きで、押圧ローラ１１を配置する。また、押圧ローラ１１を下降させたときに、テーパ部１１５の小径部１１１側が厚板３１と溶接ビード３５との境界部に当接するとともに、テーパ部１１５と大径部１１３との境界部が溶接ビード３５の薄板３３側に当接する位置に、押圧ローラ１１を配置する。
【００２８】
次いで、押圧ローラ１１を下降させ、所定のローラ荷重でワークピースＷの表面を押圧する。ローラ荷重は、溶接ビード３５の強度よりも十分に高い荷重に設定する。これにより、厚板３１と溶接ビード３５との境界部が、テーパ部１１５の小径部１１１側で押圧されるとともに、溶接ビード３５の薄板３３側が、テーパ部１１５と大径部１１３との境界部で押圧される。また、図４に示すように、押圧された厚板３１と溶接ビード３５との境界部が押し潰されて、小径部１１１が厚板３１に当接する。押圧ローラ１１の下降は、小径部１１１が厚板３１に当接したときに停止するように設定する。このとき、小径部１１１の外周面と大径部１１３の外周面との間の段差ＲＨは、厚板３１の表面と薄板３３の表面との間の段差ＷＨよりも小さく設定されていることから、薄板３３は大径部１１３で押圧されることはない。
【００２９】
次いで、上記のように押圧ローラ１１でワークピースＷの表面を押圧した状態で、押圧ローラ１１を、溶接ビード３５に沿って移動させる。このとき、押圧ローラ１１は、回転軸Ｘで回転し、溶接ビード３５に沿ってワークピースＷの表面上を転動する。これにより、押圧ローラ１１の移動範囲において、厚板３１と溶接ビード３５との境界部と、溶接ビード３５の薄板３３側とが、押圧ローラ１１によって押圧される。
これによって、整形されたワークピース（Ｗ）すなわちテーラードブランク材が製造される。
【００３０】
以上のようにして、押圧ローラ１１を溶接ビード３５の先端まで移動させた後、押圧ローラ１１を上昇させる。これにより、押圧ローラ１１によるワークピースＷの表面の押圧が解除される。
【００３１】
なお、溶接の際に生じたヒケが大きい場合や、板材の強度が高い場合には、押圧ローラ１１による押圧の前に、リメルト処理を行うことが好ましい。リメルト処理は、溶接ビード３５の裏面側から、レーザを照射することで行われる。リメルト処理を行うことにより、溶接ビード３５が溶融してヒケが低減し、より低いローラ荷重でその裏面をより平滑化できる。
【００３２】
以上のように動作する整形装置１によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態に係る整形装置１では、厚板３１と薄板３３を突合せ溶接したワークピースＷの裏面を裏当てプレート１３で裏当てした状態で、厚板３１に対向する小径部１１１と、薄板３３に対向する大径部１１３と、小径部１１１から大径部１１３に向かって漸次拡径して溶接ビード３５に対向するテーパ部１１５と、を備える押圧ローラ１１を、溶接ビード３５に沿ってワークピースＷの表面上で転動させる。このとき、テーパ部１１５の小径部１１１側で厚板３１と溶接ビード３５との境界部を押圧することで、かかる境界部が裏当てプレート１３に押し付けられる結果、溶接の際に厚板３１と溶接ビード３５との境界部の裏面側に生じたヒケを矯正できる。同時に、テーパ部１１５と大径部１１３との境界部で溶接ビード３５の薄板３３側を押圧することで、かかる溶接ビード３５の薄板３３側が裏当てプレート１３に押し付けられる結果、溶接の際に薄板３３と溶接ビード３５との境界部の裏面側に生じたヒケを矯正できる。また、これらの押圧により、薄板３３の浮き上がりが押さえ込まれる結果、ミスマッチを矯正できる。従って、本実施形態によれば、図５に示すように、厚板３１と薄板３３を突合せ溶接したワークピースＷの裏面に生じたヒケやミスマッチを矯正でき、当該裏面を平滑化できる。
さらには、テーパ部１１５の小径部１１１側で厚板３１と溶接ビード３５との境界部を押圧すると、かかる境界部が押し潰されて、小径部１１１が厚板３１に当接することにより、押圧方向における押圧ローラ１１の位置決めが容易となる（図４参照）。従って、溶接ビード３５や薄板３３を過度に押圧してしまうのを回避でき、圧痕、折れ、歪み等の不具合の発生を抑制できる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
【００３４】
例えば上記実施形態では、押圧部材として押圧ローラ１１を用いたが、これに限定されない。図８に示す実施形態の変形例のように、押圧部材として押圧ローラ１１の代わりに、厚板３１に対向する略水平な第１の面２１１と、第１の面２１１よりもワークピースＷ側で薄板３３に対向する略水平な第２の面２１３と、これら第１の面２１１と第２の面２１３とを傾斜連結して溶接ビード３５に対向する第３の面２１５と、を備える押圧プレート２１を用いてもよい。
この場合には、第３の面２１５の第１の面２１１側で厚板３１と溶接ビード３５との境界部近傍を押圧するとともに、第３の面２１５と第２の面２１３との境界部近傍で溶接ビード３５の薄板３３側を押圧するように、押圧部材を移動させる。これにより、上記実施形態と同様の効果が奏される。
【００３５】
また、上記実施形態では、裏当て部材として裏当てプレート１３を用いたが、これに限定されない。例えば、裏当てプレート１３の代わりに、フラットローラを用いてもよい。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【００３７】
上記実施形態に係る整形装置１を用い、以下に示す押圧条件に従って、ワークピースＷを押圧整形した。また、整形前後のワークピースＷについて、市販の輪郭形状測定器を用いて表面の輪郭形状の測定を実施した。測定結果を図６及び図７に示す。
［押圧条件］
ローラ荷重：２０ｋＮ
移動速度：１０ｍ／分
リメルト処理：有り【００３８】
図６は、整形前のワークピースの表面形状測定結果を示す図であり、図７は、整形後のワークピースの表面形状測定結果を示す図である。
図６に示すように、整形前のワークピースＷの裏面側には、ヒケやミスマッチが認められた。これに対して、図７に示すように、整形後のワークピースＷの裏面側には、ヒケやミスマッチは認められず、裏面が平滑化されていることが確認された。【００３９】
上記の実施形態および変形例によれば、厚板３１と薄板３３とを突合せ溶接したワークピースＷの溶接部３５を整形する整形方法は、ワークピースＷの一方の面を裏当て部材１３で裏当てするステップと、ワークピースＷの他方の面の側に押圧部材１１，２１を配置するステップと、押圧部材１１，２１に、厚板３１に対向する第１の部分１１１，２１１と、薄板３３に対向する第２の部分１１３，２１３と、溶接部３５に対向し第１の部分１１１，２１１と第２の部分１１３，２１３とを連結する第３の部分１１５，２１５と、を設けるステップと、第３の部分１１５，２１５の第１の部分１１１，２１１側の部位で厚板３１と溶接部３５との境界部を押圧し、第３の部分１１５，２１５と第２の部分１１３，２１３との境界部で溶接部３５の薄板３３側の部位を押圧し、溶接部３５を整形するステップと、を有してもよい。【００４０】
なお、押圧部材は、押圧ローラ１１でもよい。押圧ローラ１１は、第１の部分としての小径部１１１と、第２の部分としての大径部１１３と、小径部１１１から大径部１１３に向かって漸次拡径して溶接部に対向する第３の部分としてのテーパ部１１５と、を備えてもよい。上記の方法は、ワークピースＷの他方の面上で押圧ローラ１１を溶接部３５に沿って転動させることで、溶接部３５を整形するステップ、を有してもよい。【００４１】
上記の実施形態において、厚板３１と薄板３３とを突合せ溶接したワークピースＷの溶接部３５を整形する整形装置は、ワークピースＷの一方の面を裏当てする裏当て部材１３と、ワークピースＷの他方の面を押圧する押圧ローラ１１と、押圧ローラ１１を駆動させるワークピース押圧整形部と、を備えてもよい。押圧ローラ１１は、厚板３１に対向する小径部１１１と、薄板３３に対向する大径部１１３と、小径部１１１から大径部１１３に向かって漸次拡径して溶接部３５に対向するテーパ部１１５と、を備えてもよい。押圧整形部は、テーパ部１１５の小径部１１１側の部位が厚板３１と溶接部３５との境界部を押圧するとともに、テーパ部１１５と大径部１１３との境界部が溶接部３５の薄板３３側の部位を押圧するように、ワークピースＷの他方の面上で押圧ローラ１１を溶接部３５に沿って転動させるように構成されてもよい。【００４２】
また、上記の実施形態において、テーラードブランク材の製造方法は、厚板３１と薄板３３とを突合せ溶接してワークピースＷを作成するステップと、ワークピースＷの一方の面を裏当て部材１３で裏当てするステップと、ワークピースＷの他方の面の側に押圧部材１１，２１を配置するステップと、押圧部材１１，２１に、厚板３１に対向する第１の部分１１１，２１１と、薄板３３に対向する第２の部分１１３，２１３と、厚板３１と薄板３３との間の溶接部３５に対向し第１の部分１１１，２１１と第２の部分１１３，２１３とを連結する第３の部分１１５，２１５と、を設けるステップと、第３の部分１１５，２１５の第１の部分１１１，２１１側の部位で厚板３１と溶接部３５との境界部を押圧し、第３の部分１１５，２１５と第２の部分１１３，２１３との境界部で溶接部３５の薄板３３側の部位を押圧し、溶接部３５を整形するステップと、を有してもよい。【００４３】
上記の方法および装置によれば、厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースの一方の面を裏当て部材で裏当てした状態で、厚板に対向する小径部と、薄板に対向する大径部と、小径部から大径部に向かって漸次拡径して溶接部に対向するテーパ部と、を備える押圧ローラを、溶接部に沿ってワークピースの他方の面上で転動させる。このとき、例えば一方の面をワークピースの裏面とし、他方の面をワークピースの表面とした場合には、テーパ部の小径部側で厚板と溶接部との境界部を押圧することで、かかる境界部が裏当て部材に押し付けられる結果、溶接の際に厚板と溶接部との境界部の裏面側に生じたヒケを矯正できる。同時に、テーパ部と大径部との境界部で溶接部の薄板側を押圧することで、かかる溶接部の薄板側が裏当て部材に押し付けられる結果、溶接の際に薄板と溶接部との境界部の裏面側に生じたヒケを矯正できる。また、これらの押圧により、薄板の浮き上がりが押さえ込まれる結果、ミスマッチを矯正できる。従って、厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースの一方の面、例えば裏面を平滑化できる。
さらには、テーパ部の小径部側で厚板と溶接部との境界部を押圧すると、かかる境界部が押し潰されて、小径部が厚板に当接することにより、押圧方向における押圧ローラの位置決めが容易となる。従って、溶接部や薄板を過度に押圧してしまうのを回避でき、圧痕、折れ、歪み等の不具合の発生を抑制できる。【００４４】
また、上記の装置および方法において、押圧部材は、押圧プレート２１であり、押圧プレート２１は、第１の部分としての第１の面２１１と、ワークピース第２の部分としての第２の面２１３と、第３の部分としての第３の面２１５と、を備え、押圧プレート２１をワークピースＷ側に移動させることで、溶接部３５を整形してもよい。【００４５】
この装置および方法によれば、厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースの一方の面を裏当て部材で裏当てした状態で、厚板に対向する略水平な第１の面と、第１の面よりもワークピース側で薄板に対向する略水平な第２の面と、これら第１の面と第２の面とを傾斜連結して溶接部に対向する第３の面と、を備える押圧部材を用いて、ワークピースの他方の面を押圧する。このとき、例えば一方の面をワークピースの裏面とし、他方の面をワークピースの表面とした場合には、第３の面の第１の面側で厚板と溶接部との境界部を押圧することで、かかる境界部が裏当て部材に押し付けられる結果、溶接の際に厚板と溶接部との境界部の裏面側に生じたヒケを矯正できる。同時に、第３の面と第２の面との境界部で溶接部の薄板側を押圧することで、かかる溶接部の薄板側が裏当て部材に押し付けられる結果、溶接の際に薄板と溶接部との境界部の裏面側に生じたヒケを矯正できる。また、これらの押圧により、薄板の浮き上がりが押さえ込まれる結果、ミスマッチを矯正できる。従って、第２の発明によれば、厚板と薄板を突合せ溶接したワークピースの一方の面、例えば裏面を平滑化できる。
さらには、第３の面の第１の面側で厚板と溶接部との境界部を押圧すると、かかる境界部が押し潰されて、第１の面が厚板に当接することにより、押圧方向における押圧部材の位置決めが容易となる。従って、溶接部や薄板を過度に押圧してしまうのを回避でき、圧痕、折れ、歪み等の不具合の発生を抑制できる。【００４６】
本発明の実施形態および変形例によれば、圧痕、折れ、歪み等の不具合の発生を抑制しつつ、厚板と薄板を突合せ溶接して形成されたワークピースの溶接部に発生したヒケやミスマッチを矯正できる整形方法及び整形装置が、提供できる。
【符号の説明】
【００４７】
１…整形装置
１１…押圧ローラ（押圧部材）
１３…裏当てプレート（裏当て部材）
２１…押圧プレート（押圧部材）
３１…厚板
３３…薄板
３５…溶接ビード（溶接部）
Ｗ…ワークピース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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