镀锌钢板制部件用的激光搭接焊方法，包括：由镀锌钢板加压成型两部件(10，20)，两部件包括在其相对表面将焊接到一起的细长接合区域(11，21)，沿两部件接合区域的至少一方(11)的纵向以预定间隔在该接合区域形成多个突起(1)；将两部件保持在接合区域彼此重叠的状态，使得在接合区域之间形成与突起高度对应的间隙(g)；将激光(2a)照射到两部件的重叠接合区域的一表面，使得重叠接合区域被激光能量熔化焊接(2)，伴随熔化产生的锌气体经由间隙(g)排出。加压成型包括通过沿与加压方向(P)相同的方向凸出的冲头(3)加工多个突起(1)，多个突起包括位于接合区域相对于加压方向的倾斜部分(11d，11e)的脊状突起(1a)，各脊状突起(1a)与接合区域的倾斜部分相对于加压方向的等高线(水平线)平行延伸。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
考虑到耐腐蚀性，汽车的车身的很多部分中使用镀锌板。由镀锌板制成的用于形成车身部件的板被加压成型为三维形状并且在所述三维形状的外周部分处被焊接在一起， 由此形成以强度上具有优势的中空截面为基础的车身结构。通常，这些车身板主要借助于点焊而被整合。然而，现在引入激光焊接作为允许以更高速度进行处理的可选技术。已知的是，由于汽化锌(vaporized zinc)可能吹走熔化金属或作为气泡留在熔化金属中，所以当将镀锌板彼此紧密地重叠并且使用激光将镀锌板彼此焊接时，汽化锌可能导致诸如气孔等焊接缺陷。为了避免该问题，JP2571976B和JP10-216974A公开了如下技术在任一镀锌板上形成突起，以形成在镀锌板彼此重叠的状态下用于排出锌蒸汽的间隙。由于汽车的车身板通过加压成型而形成，所以在加压成型处理之后，通过利用配置在加压模内部的冲头使受压部件经受压印处理(embossing process)而在所述受压部件上形成突起。然而，当在原本设计为适用于点焊的部件上进行激光焊接时，所述部件并非设计为允许配置激光焊接所必需的突起。结果，存在由于有限的空间和接合表面上出现倾斜而不能布置突起的问题。还存在因为增加的突起而需要改变焊接位置的另一问题。如果焊接位置被改变，则车身结构的强度性能和耐冲击性能被改变。由此，车身结构将需要再次经历性能确定试验。而且，新设计的部件不能直接利用以点焊为前提积累的设计数据。所述问题已经成为引入激光焊接的相当大的障碍。而且，加压成型通常是单向加工，并且压印处理也沿与加压方向相同的方向执行。 然而，汽车用的受压部件被形成为具有许多倾斜表面和弯曲表面的三维形状。因此，如果例如如图5的(A)所示在这些表面中的任一个表面上执行与加压方向P方向相同的压印处理 (63)，则该处理不与被处理面71平行。由此加工出的突起61在偏离冲头63的中央部63a的位置处具有实际的顶点61a。 因此，顶点61a的凸出量(g')与偏差61e成比例地增大，并且如图5的(B)所示，在相配部件81搭接在突起61上的状态下不能形成适当的间隙(形成了比设计间隙g大的间隙 g')。另外，当该突起61被夹紧在夹具64和65之间时，夹紧力不均勻地施加到相配部件 81并且由于保持条件变得不稳定难以在接合表面之间维持均勻间隙。由此，不能获得良好的焊接质量。
技术实现思路
鉴于上述状况完成了本专利技术。本专利技术的目的是提供一种激光搭接焊方法，甚至当该方法应用于可以具有倾斜表面和弯曲表面的三维形状的受压部件的接合表面时仍能稳定地形成排出锌蒸汽用的均勻间隙，并且该方法能够获得良好的焊接质量。为了解决上述问题，一种包括如下步骤由镀锌钢板加压成型两个部件，使得所述两个部件包括在所述两个部件的相对表面将要焊接到一起的细长的接合区域，并且沿所述两个部件的所述接合区域中的至少一个接合区域的纵向以预定间隔在该接合区域上形成多个突起；将所述两个部件保持在所述接合区域彼此重叠的状态，使得在所述接合区域之间形成与所述突起的高度对应的间隙；以及将激光照射到所述两个部件的重叠的所述接合区域的一个表面上，使得重叠的所述接合区域被所述激光的能量熔化和焊接，并且伴随熔化产生的锌气体经由所述间隙被排出，其中，所述加压成型的步骤包括通过在与加压方向相同的方向上凸出的冲头加工所述多个突起，并且所述多个突起包括脊状突起，各所述脊状突起位于所述接合区域的相对于所述加压方向倾斜的倾斜部分并且各所述脊状突起与所述接合区域的所述倾斜部分的相对于所述加压方向的等高线平行地延伸。根据该方法，相对于加压方向的等高线甚至当接合区域向加压方向倾斜时也相对于加压方向保持平坦。因此，能够通过使用具有相对于加压方向平坦的脊线的冲头来加工平行于等高线延伸的脊状突起。而且，能够与接合区域的曲率或倾角无关地使脊状突起设置有沿着脊线的距离接合区域的恒定高度，使得甚至在受压部件的接合区域具有三维形状的情况下，也能够稳定地形成排出锌蒸汽用的均勻间隙。由此，能够获得良好的焊接质量。所述接合区域的相对于所述加压方向倾斜的倾斜部分在所述加压成型的步骤中形成为与正交于所述加压方向的基准轴线的方向平行的可展曲面，并且各所述脊状突起均形成为沿所述基准轴线的方向延伸的脊状突起。甚至在通过施加许多倾斜表面和弯曲表面而将受压部件形成为三维形状的情况下，只要通过使平钢板经受变形加工来制造受压部件，基于与正交于加压方向的基准轴线平行的可展曲面将受压部件形成为三维形状在成形性方面就是有利的。通过为部件的接合区域设置沿基准轴线延伸的脊状突起，能够稳定地形成具有高尺寸精度的间隙。而且，用于加工脊状突起的各冲头的脊线方向被设定为与基准轴线方向平行。因此，还有一个优点在于简化了机器构造。各接合区域在所述加压成型的步骤中在与所述加压方向和所述基准轴线方向均交叉的方向上延伸，并且各所述脊状突起均形成为沿与所述接合区域的纵向正交的所述基准轴线的方向延伸的脊状突起。通过如上所述地布局脊状突起，能够朝向接合区域的侧端即沿排出锌蒸汽的方向在接合区域之间稳定地形成均勻间隙，并且在不导致诸如气孔等焊接缺陷的情况下进行良好的激光焊接。而且，脊状突起在接合区域的纵向上需要的面积小。由此，能够在不影响经受激光照射的区域的布局的情况下形成突起。各所述突起位于单个点之间，各所述单个点均等同于当点焊所述两个部件时的各个焊点，并且所述照射激光的步骤包括离散的单个激光扫描，各所述单个激光扫描沿着包围所述单个点的曲线扫描或以获得等同于所述单个点的焊熔面积的方式扫描。如前所述，脊状突起在接合区域的纵向上需要的面积小。因此，能够在不影响等同于点焊用焊点的单个点的布局的情况下形成突起。由此，通过使单个点经受上述的单个激光扫描可以获得与点焊两个部件的情况等同的接合强度。以此方式，可以利用假定为点焊时积累的现有设计数据。这对于将激光焊接引入为代替点焊的可选技术来说是有利的。因为该技术中要求最小的激光扫描，所以较低的能耗是另一优点。同时，激光焊接不导致诸如点焊中所看到流向焊点的无效分路电流等问题。因此，还可以通过对单个点之间的空间增加激光扫描而局部地增强接合强度。当两个部件是形成汽车的车身的板并且至少一个接合区域是沿着相应的一个板的外周设置的凸缘时，特别优选地进行根据本专利技术的激光搭接焊方法。如上所述，根据本专利技术的镀锌板部件用的激光搭接焊方法，能够在包括很多倾斜区域和弯曲区域的三维形状的受压部件的接合区域之间稳定地形成用于排出锌蒸汽的均勻间隙，由此能够获得良好的焊接质量。而且，能够在要求最少焊接条件的情况下进行激光搭接焊，同时维持与通过点焊获得的性能和质量相同的性能和质量。因此，能够以低成本将激光搭接焊引入为代替点焊的可选技术。附图说明图1的(A)是示出彼此接合之前的要经受根据本专利技术的激光搭接焊的镀锌板部件的立体图，图1的(B)是彼此接合之后的镀锌板部件的沿着图1的(A)中的线A-A截取的截面图。图2的㈧是沿着图2的(B)中的线B-B截取的截面图，图2的(B)是示出要经受根据本专利技术的激光搭接焊的镀锌板部件的前视图，图2的(C)和图2的(D)是单个激光焊接的放大图。图3的(A)是示出处于水平布置状态的要经受根据本专利技术的激光搭接焊的镀锌板部件的立体图，图3的(B)是其中的突本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥昌裕，萩原宰，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：
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