JPH0343925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、断面形状が例えば凸状あるいは凹
状をなす異形断面条、すなわち長手方向に沿つて
延在する厚肉部と薄肉部とを有する異形断面条の
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の製造方法としては、切削加工に
よる方法、圧延加工による方法、あるいはＶ型ダ
イスおよび平ロールによる断続製造方法が知られ
ている。

切削加工による方法は、厚肉部と同厚になされ
た断面長方形の素材の一部を削り落として薄肉部
を形成することにより、異形断面条を製造するも
のである。

また、圧延加工による方法には、２つの方法が
ある。１つの方法は、製造すべき異形断面条と相
似の断面形状を有する素材を予め押出成形等によ
つて製造しておき、この素材を外周に環状の凸部
を有するロールと円柱状のロールによつて圧延し
て製造するものである。

他の１つの方法は、外周に形成された環状の凸
部の幅が互いに異なる複数のロールと、各ロール
と対をなす複数の円柱状のロールとによつて断面
長方形状の素材を順次圧延し、素材の薄肉部とな
るべき部分の幅を漸次広げることにより、異形断
面条を製造するものである。

さらに、断面製造法は、平板部およびこの平板
部の上面にその一端側から他端側へ向かうにした
がつて漸次幅広となるＶ字状の凸部を有するＶ型
ダイスと、円柱状をなす平ロールとの間に断面長
方形状をなす素材をＶ字状の凸部の幅が狭い側か
ら数十回に亘つて繰返し通過させ、これによつて
薄肉部を形成することにより、異形断面条を製造
するものである（特公昭53−7302号公報参照）。

また、特開昭54−120269号公報に示されている
ように、素材の長手方向にロールで細溝を形成
し、この細溝を境に一方の平面をほぼ三角状に平
板の押圧板を用いて減算加工を施すことも行われ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の名製造方法においては、それぞれ次
のような問題点があつた。

すなわち、切削加工による製造方法において
は、素材の一部を削り落とすようにしているた
め、材料損失が大きく、歩留まりが悪化するとい
う問題があつた。

また、圧延加工による２つの製造方法である
が、前者の製造方法においては、厚肉部と薄肉部
との板厚減少率を同一にしないと、それらの間に
伸びの差による歪が発生し、この歪に起因する内
部応力により、製造された異形断面条に割れまた
はしわ等が発生する。そこで、素材を製造するに
際しては、厚肉部となるべき部分と薄肉部となる
べき部分とを、それらの厚さの差が所定の値にな
るように正確に形成する必要がある。

ところが、そのような素材を製造するには多大
な困難が伴い、したがつて現実的な製造方法とは
いい難かつた。また、後者の製造方法において
は、非常に局部的な加工の繰返しによつてはじめ
て加工による板厚差を伸びの差にしないというこ
とが可能であるから、圧延ロールを多数対必要と
し、このため工具費が嵩むという問題があつた。

さらに、断続製造法においては、ロールを素材
に対して数十回に亘つて前進、後退させる必要が
ある。ここで、ロール後退時には、加工が一切行
われていないから、後退に要する時間がロスタイ
ムになつている。このため、異形断面条の製造速
度が遅いという問題があつた。

そして、三角状の押圧板を用いて減算加工を施
す場合には素材の長手方向において加工幅が異な
るから、減算加工を行う際の工具（または素材）
の送りピツチを小さくしても加工の前方両側に未
加工の領域が残つてしまい、これを最終的に残さ
ないようにするため、送りピツチを細かくしなけ
ればならない。

したがつて、加工速度が必然的に小さくなり、
能率が悪い。また、工具の前方（三角形の頂点に
近い部分）で極めて幅の狭い押し込みを受けた部
分は、その後に工具の幅広部分で押圧されること
になるので材料は複雑な３次元的変形を受け、内
部や表層に亀裂など欠陥をもち易い。さらに工具
の前端の摩耗が激しいなどの問題点がある。

〔発明の目的〕

この発明は、上記問題点を解決するためになさ
れたもので、素材の材料損失がほとんどなく、
素材の製造が安価で、かつ工具費が安価であ
り、製造速度の向上を図ることができ、しかも
欠陥の少ない製品を得ることができる異形断面
条の製造方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

ここでまず、この発明に至る経過について述べ
ると、薄肉部の形成方法として従来の方法とは全
く異なるプレス加工による方法を採用することに
した。プレス加工によれば、素材を削り落とす必
要がなく、しかも素材としてその板厚が完成品の
厚肉部と同厚で、かつ断面形状が長方形であるも
のを用いればよく、素材の製造を安価になし得る
からである。

ところが、プレス加工においては、プレス部分
の板厚の減少分がそのプレス部分から全方向に向
かつて膨出する。このため、素材の薄肉部となる
べき部分を単にプレス加工した場合には、非加工
部分である厚肉部と加工部である薄肉部との間に
長さの差が生じ、この長さの差に起因する内部応
力よつて薄肉部にしわや割れが発生するおそれが
ある。

この点について鋭意研究した結果、プレス工具
としてプレス面が長方形をなすものを用い、しか
もプレス面の長さＬと幅Ｗの比Ｌ／Ｗを一定値以
上にすれば、プレス部分の板厚減少分による伸び
の大部分がプレス面の幅方向に現出し、長さ方向
にはほとんど現出することがないことが判明し
た。

このことから、素材の薄肉部となるべき部分
を、素材の長手方向における加工幅と幅方向にお
ける加工幅との比を一定以上としてプレス加工す
れば、薄肉部となるべき部分が素材の幅方向に主
に伸び、長手方向にほとんど伸びることがないか
ら、厚肉部と薄肉部との間に長さの差が生じるこ
とがなく、したがつて上記の割れやしわを防止す
ることができるという知見を得るに至つたもので
ある。

特に、厚肉部となるべき部分を、薄肉部となる
べき部分を成形するための工具と固定物との間に
挾み込むようにすれば、薄肉部の厚さ減少分は厚
肉部と逆側にのみ伸び、前記厚肉部の工具側の側
面における形状精度が高められることも判つた。

なお、素材の長手方向における加工幅Ｌと幅方
向における加工幅Ｗとの比Ｌ／Ｗとしては、３以
上、好ましくは５以上とする。

この発明は、上記の知見に基づいてなされたも
ので、第１の製造方法は、長手方向に沿つて延在
する厚肉部および薄肉部を有する異形断面条の製
造方法であつて、厚肉部の一側面のみを素材の幅
方向に対して固定された固定部材に当接させ位置
規制したた状態で、長方形の平坦なプレス面を有
する工具によつて、長方形の長手方向を素材の長
手方向と一致させつつ、素材の薄肉部となるべき
部分を、素材の長手方向における加工幅が幅方向
における加工幅の３倍以上になるようにプレス加
工し、このプレス加工を前記固定部材の側から素
材の幅方向の他方側へ向けて、加工面が連続する
ように繰り返し行つた後、さらにこの一連のプレ
ス加工を素材の長手方向に沿つて加工面が連続す
るように繰返して行うことにより薄肉部を形成す
ることを特徴としている。

また、本発明の第２の方法は、幅方向両側にそ
れぞれ長手方向に延びる厚肉部を有し、これら厚
肉部の間に薄肉部が形成された異形断面条の製造
方法であつて、厚肉部の一側面を素材の幅方向に
対して固定された固定部材に当接させ位置規制し
た状態で、長方形の平坦なプレス面を有する工具
によつて、長方形の長手方向を素材の長手方向と
一致させつつ、素材の薄肉部となるべき部分を、
素材の長手方向における加工幅が幅方向における
加工幅の３倍以上になるようにプレス加工し、こ
のプレス加工を前記部材の側から素材の幅方向他
方側へ向けて加工面が連続するように繰り返し行
い、その過程で、前記他方側の末端位置でのプレ
ス加工を行うに際しては、前記固定部材を外して
素材の他側面を素材の幅方向に固定された固定部
材に新たに当接させたうえ、前記末端位置のプレ
ス加工を行ない、さらに上記一連のプレス加工を
素材の長手方向に沿つて加工面が連続するように
繰返して行うことにより薄肉部を形成することを
特徴とする。

さらに、本発明の第３の方法は、上記第１の方
法のように薄肉部を形成した後、プレス加工部分
と非プレス加工部分とをそれらの厚さ減少率が同
一になるようにして引抜き加工または圧延加工す
ることを特徴としている。

なお、上記における加工幅とは、工具と素材が
接触する部分の幅をいうもので、長方形の工具の
全面が素材と接触するときには、それぞれ工具の
縦横の幅が素材の長手方向および幅方向の加工幅
に相当する。しかし、素材のプレス加工を施すべ
き幅が工具の幅より狭いときなどには、前記プレ
ス加工を施すべき幅が幅方向の加工幅となる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について第１図を参
照して説明する。この図に示す実施例は、断面凹
形状の異形断面条を製造する場合のものである。

ここでまず、この実施例において用いられる素
材１および工具２について説明すると、素材１は
断面長方形状をなすもので、その厚さＴは完成品
である異形断面条の厚肉部と同厚になされてい
る。

一方、工具２はプレス面２ａが長方形状になさ
れており、プレス面２ａの長辺と短辺との長さの
比が３以上に設定されている。なお、工具幅Ｗと
は、素材１の板厚Ｔの２倍以上に設定することが
望ましい。

素材１を工具２によつてプレス成形して異形断
面条の薄肉部１ｂを形成するには、まず、素材１
の一方の側面を固定物３に当接させ位置規制す
る。

そして、工具２のプレス面２ａの長手方向を素
材１の長手方向と合致させるとともに、固定物３
と工具２との間隔を、厚肉部となるべき部分（以
下、厚肉部という）１ａの幅と等しく設定して、
工具２を配置する。

次に、工具２によつて素材１の薄肉部となるべ
き部分（以下、薄肉部という）１ｂの固定物３側
の部分をプレス加工する。このとき、厚肉部１ａ
の側面は固定物３によつて拘束されているから、
プレス加工による素材１の伸びは、固定物３とは
反対側の素材側縁に向かつて生じる。したがつ
て、固定物３側の厚肉部１ａの、工具２と接する
側壁は、工具２に対応した形状として、即ちこの
例では、切り立つた垂直面として形成される。

次に、第１図ｃに示すように、工具２を固定物
３とは反対側へ移動させ、薄肉部１ｂの未加工部
分をプレス加工する。なお、工具２の移動量につ
いては、移動前後において加工面の一部がオーバ
ーラツプする程度とするのが望ましい。

この図の例では、幅方向に合計２回のプレス加
工を繰り返すことにより、薄肉部１ｂの幅方向の
１加工サイクルが完了するので、幅方向の末端位
置を加工する２回目のプレス加工の際には、固定
物３と工具１との当接を一旦解除したうえ、素材
１の反対側の側面に別の固定物を新たに当接させ
位置規制したうえ、前記末端位置のプレス加工を
行なう。薄肉部１ｂの幅が広く、前記１加工サイ
クルが３回以上のプレスによりなる場合には、そ
の幅方向末端位置において同様の操作を行う。

すると、末端位置のプレス加工による素材１の
伸びは、固定物３とは反対側の素材側縁に向かつ
て生じるため、固定物３側の厚肉部１ａの、工具
２と接する側壁は、工具２に対応した形状とし
て、即ちこの例では、切り立つた垂直面として形
成され、結果的に双方の厚肉部１ａの薄肉部１ｂ
側の側壁の形状精度がいずれも高められる。

次に、このようにして素材１の長手方向一部の
プレス加工が幅方向に完了したら、素材１をその
長手方向に相対移動させ、既加工部分に続く未加
工部分を上記と同様のサイクルでプレス加工す
る。この場合の素材１の移動量についても、工具
２の一部がオーバーラツプする程度のものとす
る。

そして、上記のプレス加工を繰り返すことによ
つて異形断面条を製造する。

しかして、上記の実施例においては、素材１を
切削加工することなく、プレス加工するようにし
ているから、材料損失がほとんど生じることがな
い。また、素材として長方形状のものを用いてい
るため、素材を容易に製造することができる。さ
らに、基本的に必要な工具数は１対だけであるか
ら、工具費を安価に抑えることができる。しか
も、素材を加工のための送り方向と逆方向へ送る
必要がないから、製造速度を向上させることがで
きる。

また、この方法においては、素材１の一方の側
面を固定物３に当接させた状態で薄肉部１ｂの固
定物３側をプレス加工したのち、素材１の他側面
を固定物３に当接させ、薄肉部１ｂの他方側をプ
レス加工するようにしているため、前述のように
双方の厚肉部１ａの薄肉部１ｂ側の側壁の形状精
度が高められる。

これに対し、例えば、素材１の両側部を位置規
制せずにプレス加工すると、素材１がその両側部
へ向かつて伸びるため、第１図Ｂにおいて符号Ａ
で示すように不完全プレス加工部が工具２の両側
に現出し、厚肉部１ａの加工面を工具２に対応し
た所要の形状とすることができない。また、素材
１の両側面とも固定物に当接して上記１連のプレ
スを行うと、薄肉部１ｂの幅が広い場合には、幅
方向への伸びにより異形断面条に反りが生じた
り、長手方向に素材が延びて曲がりを生じたりす
る結果となる。

なお、上記の実施例においては、幅方向に２度
のプレスを繰り返したが、本発明では幅方向に３
度以上のプレスを繰り返す構成としてもよい。

また、幅方向のプレスを素材１の側縁に達する
まで行い、素材１の一側縁に達する薄肉部を形成
して、素材１の片側にのみ厚肉部１ａを形成する
構成としてもよい。

また、上記の例では、プレス加工の状態で異形
断面条の製造を完了するようにしているが、プレ
ス加工後、厚肉部および薄肉部を同時に圧延加工
してもよい。この場合、厚肉部と薄肉部との板厚
減少率を同率にすべきことは勿論である。

プレス加工後、上記のような圧延加工を施す
と、プレス加工時に工具の輪郭線を表わす微小な
すじが薄肉部に現れるが、これを押しつぶして異
形断面条の表面をより滑らかなものとすることが
できる。

なお、この圧延加工に代えて引き抜き加工を行
つてもよく、そうした場合にも同様な効果が得ら
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る第１の製
造方法によれば、長方形の平坦なプレス面を有す
る工具によつて、素材の薄肉部となるべき部分
を、素材の長手方向における加工幅が幅方向にお
ける加工幅の３倍以上になるようにして幅方向に
プレス加工を繰り返し、さらに、この一連のプレ
ス加工を素材の長手方向に沿つて繰返して行うも
のであるから、薄肉部の加工幅が広い場合にも、
素材の材料損失がほとんどなく、素材の製造
が容易であり、工具費が安価で、異形断面条
の製造速度の向上を図ることができ、欠陥の無
い製品を得ることができる等の効果が得られる。

また、この方法では、上記のようなプレス加工
より薄肉部となるべき部分が素材の幅方向に主に
伸び、長手方向に伸びることが少ないから、厚肉
部と薄肉部との間に長手方向における伸び率の差
が生じにくく、素材の曲がりや割れ、しわを防止
することができることができるうえ、上記プレス
の際には素材の片側の側面のみを固定部材に当接
させ位置規制するようにしているから、薄肉部が
幅方向に延びるにも拘らず、厚肉部の薄肉部の側
面を、工具形状に正確に対応する断面形状に形成
することができるという効果も得られる。

また、本発明の第２の方法においては、前記第
１の製造方法の効果に加え、素材の一方の側面の
みを固定部材に当接させ位置規制した状態で薄肉
部を固定物側から順次プレス加工したのち、その
末端位置では、素材の他側面を固定物に当接さ
せ、薄肉部の他方側をプレス加工するようにして
いるため、素材の両側に一対の厚肉部を形成する
場合に、これら一対の厚肉部の、薄肉部側の各側
壁の形状精度がいずれも高められる利点を有す
る。

さらに、本発明の第３の方法によれば、第１の
方法に係るプレス加工後、厚肉部となるべき部分
と薄肉部となるべき部分との板厚減少率を同時に
保つた状態で圧延加工または引抜き加工するよう
にしているから、第１の方法の効果に加えて、表
面にすじ等のない滑らかな表面を有する異形断面
条を製造することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃはそれぞれ、この発明の一実施例
の各工程を説明するための正面図である。 １……素材、１ａ……厚肉部となるべき部分
（厚肉部）、１ｂ……薄肉部となるべき部分（薄肉
部）、２……工具、２ａ……プレス面、３……固
定物（固定部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向に沿つて延在する厚肉部および薄肉
   部を有する異形断面条の製造方法であつて、厚肉
   部の一側面のみを素材の幅方向に対して固定され
   た固定部材に当接させ位置規制した状態で、長方
   形の平坦なプレス面を有する工具によつて、長方
   形の長手方向を素材の長手方向と一致させつつ、
   素材の薄肉部となるべき部分を、素材の長手方向
   における加工幅が幅方向における加工幅の３倍以
   上になるようにプレス加工し、このプレス加工を
   前記固定部材の側から素材の幅方向の他方側へ向
   けて、加工面が連続するように繰り返し行つた
   後、さらにこの一連のプレス加工を素材の長手方
   向に沿つて加工面が連続するように繰返して行う
   ことにより薄肉部を形成することを特徴とする異
   形断面条の製造方法。 ２ 幅方向両側にそれぞれ長手方向に延びる厚肉
   部を有し、これら厚肉部の間に薄肉部が形成され
   た異形断面条の製造方法であつて、厚肉部の一側
   面のみを素材の幅方向に対して固定された固定部
   材に当接させ位置規制した状態で、長方形の平坦
   なプレス面を有する工具によつて、長方形の長手
   方向を素材の長手方向と一致させつつ、素材の薄
   肉部となるべき部分を、素材の長手方向における
   加工幅が幅方向における加工幅の３倍以上になる
   ようにプレス加工し、このプレス加工を前記部材
   の側から素材の幅方向他方側へ向けて加工面が連
   続するように繰り返し行い、その過程で、前記他
   方側の末端位置でのプレス加工を行うに際して
   は、前記固定部材を外して素材の他側面のみを素
   材の幅方向に固定された固定部材に新たに当接さ
   せ位置規制したうえ、前記末端位置のプレス加工
   を行ない、さらに上記一連のプレス加工を素材の
   長手方向に沿つて加工面が連続するように繰返し
   て行うことにより薄肉部を形成することを特徴と
   する異形断面条の製造方法。 ３ 長手方向に沿つて延在する厚肉部および薄肉
   部を有する異形断面条の製造方法であつて、厚肉
   部の一側面のみを素材の幅方向に対して固定され
   た固定部材に当接させた状態で、長方形の平坦な
   プレス面を有する工具によつて、長方形の長手方
   向を素材の長手方向と一致させつつ、素材の薄肉
   部となるべき部分を、素材の長手方向における加
   工幅が幅方向における加工幅の３倍以上になるよ
   うにプレス加工し、このプレス加工を前記固定部
   材の側から素材の幅方向の他方側へ向けて加工面
   が連続するように繰り返し行つた後、さらにこの
   一連のプレス加工を素材の長手方向に沿つて加工
   面が連続するように繰返して行うことにより薄肉
   部を形成した後、プレス加工部分と非プレス加工
   部分とをそれぞれの厚さ減少率が同一になるよう
   にして引抜き加工または圧延加工することを特徴
   とする異形断面条の製造方法。