FR2878175A1 - METHOD AND DEVICE FOR ELECTRICAL WELDING BY POINTS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR ELECTRICAL WELDING BY POINTS Download PDFInfo
- Publication number
- FR2878175A1 FR2878175A1 FR0452687A FR0452687A FR2878175A1 FR 2878175 A1 FR2878175 A1 FR 2878175A1 FR 0452687 A FR0452687 A FR 0452687A FR 0452687 A FR0452687 A FR 0452687A FR 2878175 A1 FR2878175 A1 FR 2878175A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- elements
- contact
- zone
- pressure
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 4
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
- B23K11/314—Spot welding guns, e.g. mounted on robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
- B23K11/11—Spot welding
- B23K11/115—Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/36—Auxiliary equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/006—Vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de soudure électrique par points, améliorant les capacités de dissipation de l'énergie vibratoire des structures assemblées par points de soudure.Selon l'invention, on crée une zone de contact permanent (35, 50) des éléments à souder entre eux, à proximité immédiate du point de soudure, ainsi qu'un champ de pressions de contact dans ladite zone.L'invention s'applique tout particulièreiment à l'industrie automobile.The present invention relates to a method and an electric spot welding device, improving the dissipation capacities of the vibratory energy of the structures assembled by weld points. According to the invention, a permanent contact zone is created (35, 50). elements to be welded together, in the immediate vicinity of the weld point, and a field of contact pressures in said zone.The invention applies particularly to the automotive industry.
Description
Procédé et dispositif de soudure électrique par pointsMethod and device for electric spot welding
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de soudure électrique par points, améliorant les capacités de dissipation de l'énergie 5 vibratoire des structures assemblées par points de soudure. The present invention relates to a method and an electrical spot welding device, improving the dissipation capabilities of the vibratory energy of welded spot welded structures.
De nombreux objets comprennent des tôles assemblées par points de soudure électrique. C'est notamment le cas des véhicules automobiles dont les carrosseries sont composées de tôles assemblées les unes aux autres. Les constructeurs de véhicules sont constamment à la recherche de solutions pour augmenter le confort des conducteurs et des passagers. C'est particulièrement le cas du confort acoustique et du confort vibratoire. Le moteur et les autres organes mécaniques, les trains roulants par exemple, génèrent des vibrations qui se propagent dans la carrosserie et qui sont susceptibles de faire vibrer des tôles, notamment aux endroits de leur assemblage. Les bruits ainsi provoqués sont audibles dans l'habitacle, ce qui détériore la qualité du confort acoustique. Il est en effet irritant d'entendre des bruits, désignés souvent par "bruits de carrosserie", dont il est difficile d'en identifier la source et donc d'y remédier. Les vibrations peuvent également se propager dans le volant ce qui est gênant pour le conducteur. Many objects include sheets joined by electric soldering spots. This is particularly the case of motor vehicles whose bodies are composed of sheets assembled to each other. Vehicle manufacturers are constantly looking for solutions to increase the comfort of drivers and passengers. This is particularly the case of acoustic comfort and vibratory comfort. The engine and other mechanical devices, such as running gear, generate vibrations that propagate in the body and are likely to vibrate sheets, especially at the places of their assembly. The noises thus caused are audible in the passenger compartment, which deteriorates the quality of the acoustic comfort. It is indeed irritating to hear noises, often referred to as "body noises", whose source is difficult to identify and therefore to remedy. The vibrations can also spread in the steering wheel which is annoying for the driver.
La solution généralement adoptée par les constructeurs automobiles pour supprimer les vibrations consiste à rigidifier les caisses. Cependant cette solution s'accompagne d'un accroissement inévitable du poids des véhicules, ce qui augmente la consommation de carburant, l'émission de particules et de gaz polluants et le coût de fabrication des véhicules. The solution generally adopted by car manufacturers to eliminate vibrations is to stiffen the crates. However, this solution is accompanied by an inevitable increase in the weight of the vehicles, which increases the fuel consumption, the emission of particles and gaseous pollutants and the cost of manufacturing the vehicles.
Des traitements surfaciques des panneaux d'habitacle peuvent également être effectués afin de limiter les vibrations de flexion de ces panneaux. Pour cela, on utilise des plaques insonorisantes, appelées "plaques IFF" (pour "Insonorisant Feuille Fusible"). Ces plaques sont généralement constituées d'une couche de matériau amortissant, cette couche pouvant éventuellement être surmontée d'une plaque de contrainte. Surface treatments of the cockpit panels can also be carried out in order to limit the bending vibrations of these panels. For this, we use soundproofing plates, called "IFF plates" (for "soundproofing foil fuse"). These plates generally consist of a layer of damping material, this layer possibly being surmounted by a stress plate.
Cette solution a également pour inconvénient d'augmenter le poids des véhicules. This solution also has the disadvantage of increasing the weight of the vehicles.
Une autre solution consiste à intégrer des dispositifs de dissipation de l'énergie vibratoire à des endroits judicieusement choisis des organes mécaniques et de la carrosserie afin d'obtenir un amortissement efficace des vibrations. Ces dispositifs, appelés batteurs acoustiques, sont constitués d'une masse entourée d'un matériau viscoélastique à fort pouvoir dissipatif. La masse est mise en mouvement par les vibrations à absorber et le mouvement de la masse est amorti par le matériau viscoélastique. Les batteurs absorbent les vibrations dans des plages de fréquences et de températures relativement étroites qui dépendent de leurs caractéristiques. En dehors de ces plages de fréquences et de températures, les vibrations ne sont pas ou sont très peu absorbées. De plus, des batteurs ne peuvent pas toujours être placés aux endroits souhaités, faute de place. Enfin, l'ajout de batteurs augmente le poids des véhicules, entraînant les inconvénients déjà mentionnés lorsque l'on augmente la rigidité de la caisse. Another solution consists in integrating vibratory energy dissipation devices at judiciously selected locations of the mechanical members and the bodywork so as to obtain an effective damping of the vibrations. These devices, called acoustic drummers, consist of a mass surrounded by a viscoelastic material with high dissipative power. The mass is set in motion by the vibrations to be absorbed and the movement of the mass is dampened by the viscoelastic material. Drummers absorb vibrations in relatively narrow frequency and temperature ranges that depend on their characteristics. Outside these frequency and temperature ranges, the vibrations are not or are not absorbed very much. In addition, drummers can not always be placed in the desired places, for lack of space. Finally, the addition of drummers increases the weight of vehicles, causing the disadvantages already mentioned when increasing the stiffness of the body.
La présente invention propose un procédé et un dispositif de soudure électrique par points d'éléments entre eux, des tôles par exemple, favorisant le contact et le frottement des éléments soudés entre eux, ce qui a pour effet d'augmenter les capacités naturelles de dissipation de l'énergie vibratoire des structures assemblées par points de soudure électrique. Dans le cas particulier d'une caisse de véhicule automobile, selon l'invention on favorise les contacts et les frottements des tôles assemblées par soudure électrique ce qui augmente les capacités naturelles de dissipation des vibrations de la caisse. The present invention proposes a method and a device for electrical welding by points of elements between them, for example sheets, promoting the contact and the friction of the elements welded together, which has the effect of increasing the natural dissipation capacities. vibratory energy of structures assembled by electric welding spots. In the particular case of a motor vehicle body, according to the invention is promoted contacts and friction of the assembled sheets by electric welding which increases the natural capacity for dissipation of vibration of the body.
De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de soudure électrique d'éléments entre eux selon lequel on réalise au moins un point de soudure en faisant passer un courant électrique entre deux électrodes encadrant lesdits éléments à souder et venant en contact avec lesdits éléments, ledit procédé étant caractérisé par la création d'une zone de contact permanent desdits éléments entre eux à proximité immédiate dudit point de soudure. La zone de contact entoure de préférence, mais non nécessairement, le point de soudure. More specifically, the invention relates to a method of electrically welding elements between them in which at least one weld point is produced by passing an electric current between two electrodes flanking said elements to be welded and coming into contact with said elements. said method being characterized by creating a zone of permanent contact of said elements with each other in the immediate vicinity of said welding point. The contact zone preferably, but not necessarily, surrounds the weld spot.
Selon un mode de réalisation, une pression est appliquée sur ladite zone créant ainsi un champ de pressions cle contact dans ladite zone. Cette pression peut être appliquée pendant ou après le refroidissement de la soudure. According to one embodiment, a pressure is applied on said zone thus creating a contact pressure field in said zone. This pressure can be applied during or after the cooling of the weld.
La valeur de la pression est de préférence choisie, pour une surface de zone de contact déterminée, de façon à rendre sensiblement maximale la dissipation d'énergie vibratoire par la zone de contact. The value of the pressure is preferably chosen, for a given contact zone surface, so as to make the dissipation of vibratory energy by the contact zone substantially maximal.
Selon un mode de réalisation, la pression est choisie entre 0,01 Mpa et 1 Mpa et est appliquée pendant un espace de temps compris entre 10 à 300 ms. De façon générale, la zone de contact a sensiblement la forme d'un anneau de diamètre intérieur supérieur à 4 mm et de diamètre extérieur inférieur à 25 mm L'invention concerne également un dispositif de soudure électrique par point d'éléments entre eux, pour la mise en oeuvre du procédé défini précédemment. Le dispositif comporte de façon classique deux électrodes de soudage se faisant face et entre lesquelles peuvent être positionnés les éléments à souder, des moyens de déplacement des électrodes pour les amener en contact des éléments à souder à l'endroit où le point de soudure doit être réalisé puis pour les écarter desdits éléments, et une source de courant électrique pour alimenter les électrodes. Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour appliquer une pression au voisinage du point de soudure de façon à créer une zone de contact permanent. According to one embodiment, the pressure is chosen between 0.01 MPa and 1 MPa and is applied for a period of time of between 10 to 300 ms. In general, the contact zone has substantially the shape of a ring with an inside diameter greater than 4 mm and an outside diameter of less than 25 mm. The invention also relates to a device for electric welding by means of a point between them, for the implementation of the method defined above. The device conventionally comprises two welding electrodes facing each other and between which can be positioned the elements to be welded, means for moving the electrodes to bring them into contact with the elements to be welded at the point where the welding point must be realized then to separate them from said elements, and a source of electric current to supply the electrodes. The device is characterized in that it comprises means for applying a pressure in the vicinity of the weld point so as to create a permanent contact zone.
Selon un mode de réalisation, les moyens pour appliquer une pression de contact comportent au moins un piston mobile entre une position ouverte et une position de serrage pour laquelle les éléments à souder sont pressés l'un contre l'autre entre ledit piston et un support fixe, créant ainsi la zone de contact. De préférence, le piston entoure l'une desdites électrodes. According to one embodiment, the means for applying a contact pressure comprise at least one movable piston between an open position and a clamping position for which the elements to be welded are pressed against each other between said piston and a support fixed, thus creating the contact zone. Preferably, the piston surrounds one of said electrodes.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens pour appliquer une pression de contact comportent deux pistons se faisant face, chacun d'eux étant à proximité immédiate de l'une des électrodes et mobile entre une position ouverte et une position de serrage pour laquelle les pistons pressent les éléments l'un contre l'autre de façon à créer la zone de contact. De préférence, les pistons ont chacun une forme sensiblement annulaire, chacun d'eux entourant l'une des électrodes. According to another embodiment, the means for applying a contact pressure comprise two pistons facing each other, each of them being in the immediate vicinity of one of the electrodes and movable between an open position and a clamping position for which the pistons press the elements against each other so as to create the contact zone. Preferably, the pistons each have a substantially annular shape, each of them surrounding one of the electrodes.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés et sur lesquels: - la figure 1 montre un exemple de structure à souder; - la figure 2 illustre le procédé de soudure par points selon l'art antérieur; - la figure 3 est une coupe d'un point de soudure électrique sur laquelle est indiquée la zone d'application des pressions de contact; - la figure 4 est une vue de dessus d'un point de soudure électrique avec une zone de contact selon l'invention; - la figure 5 est une coupe schématique d'un dispositif de soudure 20 électrique par points permettant la création d'une zone de contact; - les figures 6 et 7 illustrent respectivement un premier et un deuxième mode de réalisation du procédé de création d'une zone de contact et d'application d'une pression de contact. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following description of several embodiments of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings and in which: FIG. 1 shows an example of structure to be welded; FIG. 2 illustrates the spot welding method according to the prior art; - Figure 3 is a section of an electric welding point on which is indicated the area of application of the contact pressures; - Figure 4 is a top view of an electric welding point with a contact zone according to the invention; FIG. 5 is a diagrammatic section of an electric spot welding device 20 enabling the creation of a contact zone; - Figures 6 and 7 respectively illustrate a first and a second embodiment of the method of creating a contact area and application of a contact pressure.
La figure 1 montre un exemple d'application de l'invention où il s'agit de souder par points deux éléments, lesquels sont des tôles 10 et 12. Chaque tôle est pliée pour former un bord 14, appelé "bord tornbé", les points de soudure 16 étant réalisés entre les bords tombés. Cette structure est typique de l'assemblage de tôles dans l'industrie automobile. II existe cependant des assemblages par soudure électrique par points de plus de deux éléments entre eux (trois ou quatre par exemple). L'invention n'est donc pas limitée à un assemblage de deux éléments uniquement. FIG. 1 shows an exemplary application of the invention where it is a matter of spot welding two elements, which are sheets 10 and 12. Each sheet is folded to form an edge 14, called a "tornbed edge". welding points 16 being made between the fallen edges. This structure is typical of sheet metal assembly in the automotive industry. However, there are assemblies by electrical welding by points of more than two elements between them (three or four for example). The invention is therefore not limited to an assembly of two elements only.
De façon classique, illustrée sur la figure 2, le procédé de soudure selon l'art antérieur, utilise deux électrodes 20 et 22 se faisant face et situées de part et d'autre des deux tôles 24 et 26 que l'on veut souder. Le procédé de soudure peut se décomposer en quatre phases. Les deux électrodes sont tout d'abord rapprochées l'une vers l'autre de façon à venir presser fermement les tôles 24 et 26 (figure 2a). C'est l'étape d'accostage. Un courant électrique circule ensuite dans les électrodes (figure 2b), permettant ainsi d'atteindre la température de fusion du métal au niveau de la zone de contact des éléments à assembler. C'est l'étape de soudage proprement dite. Après l'arrêt du passage du courant électrique, la zone fondue se refroidit entraînant l'assemblage des deux éléments (figure 2c) par la création d'un point de soudure 28. C'est l'étape du forgeage. La dernière étape (figure 2d) consiste à éloigner les électrodes l'une de l'autre, arrêtant ainsi la pression des électrodes sur les éléments. Conventionally, illustrated in Figure 2, the welding process according to the prior art, uses two electrodes 20 and 22 facing each other and located on either side of the two sheets 24 and 26 that are to be welded. The welding process can be broken down into four phases. The two electrodes are first moved towards each other so as to firmly press the plates 24 and 26 (Figure 2a). This is the docking stage. An electric current then flows through the electrodes (FIG. 2b), thus making it possible to reach the melting temperature of the metal at the level of the contact zone of the elements to be assembled. This is the actual welding step. After stopping the flow of electric current, the melted zone cools causing the assembly of the two elements (Figure 2c) by the creation of a weld point 28. This is the forging step. The last step (Figure 2d) is to move the electrodes away from each other, thus stopping the pressure of the electrodes on the elements.
La figure 3 montre en coupe un point de soudure électrique assemblant deux éléments 30 et 31. Ce point de soudure est constitué d'une zone 32 formée par le métal fondu et d'une zone 33, située autour de la zone 32, constituée par la partie des éléments 30 et 31 affectée par l'élévation de température pendant l'opération de soudage. Une pression de contact résiduelle subsiste dans la zone 34 située à la jonction des éléments soudés et 31 et autour de la zone de métal fondu 32. La valeur de cette pression de contact résiduelle dépend du procédé de soudure et notamment de la phase d'accostage illustrée sur la figure 2a. FIG. 3 shows in section an electric welding point assembling two elements 30 and 31. This soldering point consists of a zone 32 formed by the molten metal and of a zone 33, located around the zone 32, constituted by the part of the elements 30 and 31 affected by the temperature rise during the welding operation. Residual contact pressure remains in the zone 34 situated at the junction of the welded elements and 31 and around the molten metal zone 32. The value of this residual contact pressure depends on the welding process and in particular on the docking phase illustrated in Figure 2a.
Selon la présente invention, une nouvelle zone de contact permanent 35 est créée entre les éléments à souder, en appliquant une pression sur une surface de contact S (dans cette nouvelle zone créée, les éléments 30 et 31 viennent en contact). Cette pression donne naissance à un champ de pressions de contact dans la zone de contact, entre les éléments 30 et 31. According to the present invention, a new permanent contact zone 35 is created between the elements to be welded, by applying a pressure on a contact surface S (in this new zone created, the elements 30 and 31 come into contact). This pressure gives rise to a field of contact pressures in the contact zone, between the elements 30 and 31.
Ainsi la dissipation de l'énergie vibratoire par frottement des éléments soudés augmente, pouvant même aller jusqu'à absorber intégralement les vibrations se propageant dans les éléments soudés. De préférence, cette zone de contact 35 entoure la zone de pression résiduelle 34. Thus the dissipation of vibratory energy by friction of the welded elements increases, and can even fully absorb vibrations propagating in the welded elements. Preferably, this contact zone 35 surrounds the residual pressure zone 34.
Comme illustré sur la figure 4, qui représente vu de dessus le point de soudure de la figure 3, la zone de métal fondu 32 a généralement une forme sensiblement circulaire. La zone de pression résiduelle 34 prend alors la forme d'un anneau entourant la zone 32 et la zone de contact permanent 35 est de préférence créée autour de la zone 34 et de forme annulaire. De façon générale, la zone de contact permanent est créée à proximité immédiate du point de soudure et n'entoure pas obligatoirement la zone de pression résiduelle 34 et n'a pas nécessairement la forme d'un anneau. Cette forme est cependant avantageuse. As illustrated in FIG. 4, which represents a view from above of the weld point of FIG. 3, the zone of molten metal 32 generally has a substantially circular shape. The residual pressure zone 34 then takes the form of a ring surrounding the zone 32 and the permanent contact zone 35 is preferably created around the zone 34 and of annular shape. In general, the permanent contact zone is created in the immediate vicinity of the weld point and does not necessarily surround the residual pressure zone 34 and does not necessarily have the shape of a ring. This form is however advantageous.
Si l'on considère les bords tombés (figure 1), habituellement utilisés dans l'industrie automobile, ceux-ci ont une largeur de l'ordre de 15 mm et les points de soudure ont un diamètre d'environ 6 mm. Dans ces conditions, la surface S de la zone de contact permanent 35 que l'on peut créer pour provoquer des frottements entre les tôles est formée par une couronne de diamètre intérieur minimal d'environ 6 mm et de diamètre extérieur maximal d'environ 10 mm. Cependant, d'une part il existe des points de soudure électrique de diamètre voisin de 4 mm et dans ce cas le diamètre intérieur minimal de la couronne est de 4 mm et, d'autre part, des bords tombés de largeur supérieure à 15 mm sont parfois utilisés, le diamètre extérieur maximal de la couronne pouvant alors s'étendre jusqu'à 25 mm. If we consider the fallen edges (Figure 1), usually used in the automotive industry, they have a width of about 15 mm and solder points have a diameter of about 6 mm. Under these conditions, the surface S of the permanent contact zone 35 that can be created to cause friction between the sheets is formed by a ring having a minimum inside diameter of about 6 mm and a maximum outside diameter of about 10 mm. mm. However, on the one hand there are electrical welding points with a diameter of around 4 mm and in this case the minimum inner diameter of the ring is 4 mm and, on the other hand, dropped edges of width greater than 15 mm. are sometimes used, the maximum outer diameter of the crown can then extend up to 25 mm.
Pour une surface de contact S déterminée, la dissipation de l'énergie vibratoire par frottement est maximale pour une valeur déterminée de pression de contact entre tôles. Cette valeur maximale, et donc optimale, peut être déterminée par exemple expérimentalement pour une structure à souder déterminée. Avec la surface de la couronne de diamètre intérieur d'environ 6 mm et de diamètre extérieur d'environ 10 mm, la pression de la zone de contact permanent varie de 0,01 MPa à 1 MPa selon les caractéristiques des tôles à souder. For a determined contact surface S, the dissipation of the vibratory energy by friction is maximum for a determined value of contact pressure between sheets. This maximum value, and therefore optimal, can be determined, for example, experimentally for a given welding structure. With the surface of the ring of internal diameter of about 6 mm and outer diameter of about 10 mm, the pressure of the permanent contact area varies from 0.01 MPa to 1 MPa depending on the characteristics of the sheets to be welded.
La figure 5 représente schématiquement un dispositif permettant de créer, par application d'une pression, une zone de contact permanent 50, de forme annulaire, entre deux tôles 51 et 52 à souder électriquement l'une avec l'autre par un ou plusieurs points de soudure. Deux électrodes de soudage 53 et 54 sont fixées en regard l'une de l'autre dans des châssis ou enceintes respectivement 55 et 56. Des moyens non représentés permettent de déplacer les électrodes pour les amener en contact des éléments à souder, à l'endroit où le point de soudure doit être réalisé, puis pour les écarter desdits éléments. Une source de courant électrique (non représentée) alimente les électrodes pour réaliser la soudure. Situés autour des électrodes et en partie à l'intérieur des châssis 55 et 56, deux pistons mobiles 57 et 58, de forme annulaire, se font face. Les châssis et les pistons sont isolés électriquement des électrodes de soudage. Les pistons 57 et 58 peuvent coulisser dans les châssis respectivement 55 et 56, autour des électrodes 53 et 54, entre une position ouverte illustrée sur la figure 5, les pistons n'étant pas en contact avec les tôles à souder, et une position de serrage dans laquelle les pistons exercent une pression de contact sur les tôles, créant ainsi la zone de contact permanent 50 autour du point de soudure. Le mouvement des pistons peut par exemple être piloté par un système à vérins hydrauliques ou par un système pneumatique. Le système hydraulique ou pneumatique est avantageusement asservi à la pression appliquée sur les pistons mobiles lorsqu'ils sont en position de serrage. Cet asservissement est utilisé pour obtenir précisément le champ de pressions de contact souhaité dans la zone de contact permanent 50. Les pressions de contact résultantes dépendent de l'effort appliqué sur les pistons mobiles et de la rigidité des plaques à souder. FIG. 5 schematically represents a device making it possible to create, by applying a pressure, a permanent contact zone 50, of annular shape, between two sheets 51 and 52 to be electrically welded to one another by one or more points. Welding. Two welding electrodes 53 and 54 are fixed facing each other in frames or enclosures respectively 55 and 56. Unrepresented means are used to move the electrodes to bring them into contact with the elements to be welded, to the where the soldering point is to be made, and then to separate them from those elements. An electric power source (not shown) feeds the electrodes to perform the solder. Located around the electrodes and partly inside the frames 55 and 56, two movable pistons 57 and 58, of annular shape, face each other. Chassis and pistons are electrically isolated from welding electrodes. The pistons 57 and 58 can slide in the frames respectively 55 and 56, around the electrodes 53 and 54, between an open position illustrated in FIG. 5, the pistons not being in contact with the sheets to be welded, and a position of clamping in which the pistons exert a contact pressure on the sheets, thereby creating the permanent contact area 50 around the weld spot. The movement of the pistons can for example be controlled by a system with hydraulic cylinders or by a pneumatic system. The hydraulic or pneumatic system is advantageously controlled by the pressure applied to the mobile pistons when they are in the clamping position. This slaving is used to obtain precisely the desired contact pressure field in the permanent contact zone 50. The resulting contact pressures depend on the force applied to the moving pistons and the rigidity of the plates to be welded.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, l'un des pistons mobiles 57 ou 58 est remplacé par un support fixe sur lequel repose l'une des tôles 51 ou 52 placée en regard de cette partie fixe. La pression créant la zone de contact permanent est alors exercée par le piston restant 57 ou 58, les tôles étant maintenues pressées entre le piston et le support fixe. According to another embodiment not shown, one of the movable pistons 57 or 58 is replaced by a fixed support on which rests one of the plates 51 or 52 placed opposite this fixed part. The pressure creating the permanent contact zone is then exerted by the remaining piston 57 or 58, the sheets being held pressed between the piston and the fixed support.
La figure 6 illustre un mode de réalisation du procédé conforme à la présente invention, selon lequel une zone de contact permanent est créée par application d'une pression de contact: pendant la phase de forgeage (refroidissement du métal fondu entraînant Ile soudage des tôles) . Le procédé est illustré à l'aide du dispositif de la figure 5. Les phases d'accostage (figure 6a) et de soudage (figure 6b) sont identiques à celles du procédé de l'art antérieur illustré sur les figures 2a et 2b. L'application de la pression de contact est réalisée pendant la phase de forgeage illustrée sur la figure 6c. Les pistons mobiles 57 et 58 sont approchés des tôles à souder 50 et 51 jusqu'au contact. Le système hydraulique ou pneumatique applique alors une pression P sur la surface S des tôles entourant le point de soudure. Les tôles sont alors mises en contact, créant une zone de contact permanent 50 et générant un champ de pressions de contact à l'interface entre les deux tôles. Le temps d'application des pressions est d'environ 10 ms à 300 ms. Le cycle de soudage se termine par la remontée des électrodes 53 et 54 et des pistons mobiles 57 et 58 (figure 6d) puis ces derniers sont remontés à leur position initiale (figure 6e) pour un cycle suivant de création d'un point de soudure électrique. FIG. 6 illustrates an embodiment of the method according to the present invention, according to which a zone of permanent contact is created by application of a contact pressure: during the forging phase (cooling of the molten metal resulting in welding of the sheets) . The method is illustrated using the device of FIG. 5. The docking (FIG. 6a) and welding (FIG. 6b) phases are identical to those of the method of the prior art illustrated in FIGS. 2a and 2b. The application of the contact pressure is carried out during the forging phase illustrated in FIG. 6c. The movable pistons 57 and 58 are approached from the welding plates 50 and 51 to the contact. The hydraulic or pneumatic system then applies a pressure P on the surface S of the sheets surrounding the weld point. The sheets are then brought into contact, creating a permanent contact zone 50 and generating a field of contact pressures at the interface between the two sheets. The pressure application time is about 10 ms to 300 ms. The welding cycle ends with the raising of the electrodes 53 and 54 and the moving pistons 57 and 58 (FIG. 6d), then these latter are raised to their initial position (FIG. 6e) for a following cycle of creating a weld spot electric.
La figure 7 illustre un autre mode de réalisation du procédé conforme à la présente invention, selon lequel une zone de contact permanent est créée par application d'une pression de contact après la phase de forgeage. FIG. 7 illustrates another embodiment of the method according to the present invention, according to which a permanent contact zone is created by applying a contact pressure after the forging phase.
Les phases d'accostage (figure 7a), de soudage (figure 7b) et de forgeage (figure 7c) sont identiques à celles du procédé de soudage de l'art antérieur illustrées sur les figures 2a, 2b et 2c. Après le cycle de forgeage (figure 7c), les électrodes 53 et 54 sont remontées comme illustré sur les figures 7d à 7f. The docking (FIG. 7a), welding (FIG. 7b) and forging (FIG. 7c) phases are identical to those of the prior art welding process illustrated in FIGS. 2a, 2b and 2c. After the forging cycle (FIG. 7c), the electrodes 53 and 54 are raised as illustrated in FIGS. 7d to 7f.
L'application de la pression de contact est réalisée après la phase de forgeage. Les pistons mobiles 57 et 58 sont approchés des tôles à souder jusqu'au contact (figure 7d). Le système hydraulique ou pneumatique applique alors une pression P sur la zone des tôles entourant les électrodes. The application of the contact pressure is carried out after the forging phase. The moving pistons 57 and 58 are approached from the sheets to be welded to the contact (FIG. 7d). The hydraulic or pneumatic system then applies a pressure P on the area of the sheets surrounding the electrodes.
Le temps d'application des pressions est comme précédemment d'environ 10 ms à 300 ms. Les tôles sont alors mises en contact, créant une zone de contact permanent 50 et générant ainsi un champ de pressions de contact à l'interface entre les deux tôles. Le cycle de soudage se termine par la remontée des électrodes 53 et 54 et des pistons mobiles 57 et 58 (figure 7e), puis ces derniers sont remontés à leur position initiale (figure 7f) pour un cycle suivant de création d'un point de souclure électrique. The application time of the pressures is as before about 10 ms to 300 ms. The sheets are then brought into contact, creating a permanent contact zone 50 and thus generating a field of contact pressures at the interface between the two sheets. The welding cycle ends with the raising of the electrodes 53 and 54 and the moving pistons 57 and 58 (FIG. 7e), then these latter are returned to their initial position (FIG. 7f) for a following cycle of creation of a point of electric weld.
L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits et des variantes d'exécution peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la zone de contact permanent peut être de forme quelconque, pour autant qu'elle absorbe efficacement les vibrations. Le dispositif de création d'une zone de contact permanent peut comporter des mécanismes différents d'un ou de deux pistons de forrne annulaire. Tout mécanisme approprié, à la portée de l'homme du métier, qui permet de créer une zone de contact permanent avec un champ de pressions de contact, peut être envisagé. De même, les modes de réalisation décrits concernent des tôles à souder entre elles: l'invention s'applique bien entendu à tous les éléments à souder entre eux par points de soudure électrique et pour lesquels l'absorption totale ou partielle d'énergie vibratoire est recherchée. Comme indiqué précédemment, le nombre des éléments à souder entre eux n'est pas limité à deux, mais peut être trois, quatre ou plus. The invention is not limited to the embodiments described and alternative embodiments can be made without departing from the scope of the invention. Thus, the permanent contact zone may be of any shape, as long as it absorbs the vibrations effectively. The device for creating a permanent contact zone can comprise mechanisms different from one or two annular form pistons. Any appropriate mechanism, within the reach of the skilled person, which allows to create a permanent contact area with a contact pressure field, can be envisaged. Similarly, the embodiments described relate to sheets to be welded together: the invention applies, of course, to all the elements to be welded together by electric welding spots and for which the total or partial absorption of vibratory energy is sought. As indicated above, the number of elements to be welded together is not limited to two, but can be three, four or more.
Claims (14)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0452687A FR2878175B1 (en) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | METHOD AND DEVICE FOR ELECTRICAL WELDING BY POINTS |
| EP05819335A EP1846190A1 (en) | 2004-11-19 | 2005-11-16 | Method and device for electric spot welding creating a permanent contact zone around the welding spot |
| PCT/FR2005/050958 WO2006054023A1 (en) | 2004-11-19 | 2005-11-16 | Method and device for electric spot welding creating a permanent contact zone around the welding spot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0452687A FR2878175B1 (en) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | METHOD AND DEVICE FOR ELECTRICAL WELDING BY POINTS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2878175A1 true FR2878175A1 (en) | 2006-05-26 |
| FR2878175B1 FR2878175B1 (en) | 2007-03-16 |
Family
ID=34950687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0452687A Expired - Fee Related FR2878175B1 (en) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | METHOD AND DEVICE FOR ELECTRICAL WELDING BY POINTS |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1846190A1 (en) |
| FR (1) | FR2878175B1 (en) |
| WO (1) | WO2006054023A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2908335A1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-05-16 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Electric spot welding for assembling elements of motor-vehicle body, comprises passing an electric current between electrodes framing the elements to weld and contact with them, and creating a permanent contact zone between the elements |
| CN103153519A (en) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | 本田技研工业株式会社 | Welding device |
| US20130153544A1 (en) * | 2010-09-06 | 2013-06-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Welding method and welding device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5758667B2 (en) * | 2011-03-24 | 2015-08-05 | 富士重工業株式会社 | Spot welding equipment |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1152236A (en) * | 1965-10-27 | 1969-05-14 | Middleton Welders Ltd | Improvements in Resistance Spot Welding Machines |
| US4046062A (en) * | 1968-12-20 | 1977-09-06 | General Motors Corporation | Method of forming through the partition cell connectors formed by an extrusion-fusion technique |
| JPS63137585A (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Structural body for metallic joint and its production |
| US4831228A (en) * | 1987-10-02 | 1989-05-16 | Ford Motor Company | Electrical resistance welding guns having workpiece clamping and independent electrode biasing |
| JPH07178563A (en) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Nippon Steel Corp | Joining method and joining structure by spot welding together with pressure welding |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1068021A (en) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for manufacturing bonded structural member excellent in collision characteristics |
-
2004
- 2004-11-19 FR FR0452687A patent/FR2878175B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-11-16 WO PCT/FR2005/050958 patent/WO2006054023A1/en not_active Ceased
- 2005-11-16 EP EP05819335A patent/EP1846190A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1152236A (en) * | 1965-10-27 | 1969-05-14 | Middleton Welders Ltd | Improvements in Resistance Spot Welding Machines |
| US4046062A (en) * | 1968-12-20 | 1977-09-06 | General Motors Corporation | Method of forming through the partition cell connectors formed by an extrusion-fusion technique |
| JPS63137585A (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Structural body for metallic joint and its production |
| US4831228A (en) * | 1987-10-02 | 1989-05-16 | Ford Motor Company | Electrical resistance welding guns having workpiece clamping and independent electrode biasing |
| JPH07178563A (en) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Nippon Steel Corp | Joining method and joining structure by spot welding together with pressure welding |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 386 (M - 754) 14 October 1988 (1988-10-14) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 10 30 November 1995 (1995-11-30) * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2908335A1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-05-16 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Electric spot welding for assembling elements of motor-vehicle body, comprises passing an electric current between electrodes framing the elements to weld and contact with them, and creating a permanent contact zone between the elements |
| US20130153544A1 (en) * | 2010-09-06 | 2013-06-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Welding method and welding device |
| US10065262B2 (en) * | 2010-09-06 | 2018-09-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Welding method and welding device |
| CN103153519A (en) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | 本田技研工业株式会社 | Welding device |
| US20130180961A1 (en) * | 2010-09-30 | 2013-07-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Welding device |
| EP2623247A4 (en) * | 2010-09-30 | 2015-01-14 | Honda Motor Co Ltd | WELDING DEVICE |
| US10646951B2 (en) | 2010-09-30 | 2020-05-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Welding device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006054023A1 (en) | 2006-05-26 |
| FR2878175B1 (en) | 2007-03-16 |
| EP1846190A1 (en) | 2007-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2938483A1 (en) | DEVICE FOR MOVING A RIGID ELEMENT, AND VEHICLE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE | |
| FR2878175A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ELECTRICAL WELDING BY POINTS | |
| FR2852570A1 (en) | SHOCK ABSORBING STOP FOR MOTOR VEHICLE | |
| EP0802869B1 (en) | Pneumatic brake servo and master cylinder assembly | |
| FR3032406A1 (en) | CENTRAL REAR BUMPER SUPPORT | |
| FR2929920A1 (en) | ARRANGEMENT FOR THE POSITIONING OF A PAVILION ON A CAISSE | |
| FR2976864A1 (en) | Anti-torque rod for connection between power train and cradle of vehicle i.e. car, has central arch designed to break under stress of hinge pin during frontal impact of vehicle for providing connection between powertrain and cradle | |
| FR2709083A1 (en) | Sheet blank of multilayer structure, with improved deep-drawability and weldability, and device for manufacturing this type of sheet blank | |
| EP3145795A1 (en) | Motor vehicle roof braze welded to the sides of the body shell | |
| FR2910383A1 (en) | SUSPENSION FASTENING WITH A CUP AND METHOD OF MANUFACTURING A SUSPENSION FASTENING. | |
| FR2908335A1 (en) | Electric spot welding for assembling elements of motor-vehicle body, comprises passing an electric current between electrodes framing the elements to weld and contact with them, and creating a permanent contact zone between the elements | |
| EP3455023B1 (en) | Method of joining very thick tubular parts by magnetic pulses | |
| FR3022603A1 (en) | ENERGY ABSORBER DEVICE AND CORRESPONDING VEHICLE | |
| EP2881303A1 (en) | Shock absorber for coupling railway wagons | |
| EP0053053B1 (en) | Sun visor, especially for vehicles | |
| EP1608536A2 (en) | Support for a part of the chassis of a motor vehicle | |
| FR2838376A1 (en) | Motor vehicle rear wheel suspension assembly comprises bracket with plate and flanges made at least partly from extruded metal or allow | |
| EP1018448A1 (en) | Device for the suspension of a propulsion unit to the vehicle body | |
| FR3070455B1 (en) | COVER FLANGE FOR CLUTCH MECHANISM, COVER OBTAINED FROM THE SAME, AND METHOD OF MANUFACTURING THE COVER | |
| EP3558761B1 (en) | Vehicle part intended to be welded to a bodywork element | |
| EP1750991B1 (en) | Method and device for making a motor vehicle cradle comprising at least a flared bushing for receiving a silent block, corresponding cradle and vehicle | |
| FR2933886A1 (en) | Device for carrying out fixing of vehicle body parts for hooking operation, comprises unit for moving first part to bring it with precision in fixing position with second part in supporting position referenced on fixed part | |
| FR2854606A1 (en) | Assembly procedure for thermoplastic component of vehicle lighting/ indicator lamps consists of forming rivet head on tip of peg inserted through hole | |
| FR3087861A1 (en) | PIECE OF STRUCTURE MITIGATING VIBRATION, AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A PIECE OF STRUCTURE | |
| FR2742718A1 (en) | Energy absorbing steering column for motor vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20110801 |