JPH0734937B2

JPH0734937B2 - 冷間ロール成形装置

Info

Publication number: JPH0734937B2
Application number: JP3061588A
Authority: JP
Inventors: 明夫赤堀; 健一元木; 典師高野; 正徳富田; 英吉鍛冶
Original assignee: 日鐵建材工業株式会社
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPH01205821A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、材料の送り駆動のみを行う複数の送りユニ
ットと、送りユニットの間に配置された、材料の折り曲
げ成形を行う無駆動の成形ユニットとでリップ溝形鋼等
の軽量形鋼の成形を行う冷間ロール成形装置に関する。

［従来の技術］一般的な冷間ロール成形機は、動力により駆動される複
数段の水平ロールスタンドをタンデムに配列した構成で
あり、同一の水平ロールスタンドで材料（帯鋼）の送り
駆動と材料の折り曲げ成形とをともに行うものである。
すなわち、前記水平ロールスタンドに組み込まれた上下
の水平な成形ロールは、成形すべき所定のロール孔型を
形成しており、連結された駆動軸により回転駆動され
て、材料の送り駆動と折り曲げ成形とをともに行う。

上記の一般的なロール成形方法に対して、材料の送り駆
動と材料の折り曲げ成形とを分離し、材料の送り駆動
は、上下の水平な円筒状の駆動ロールを持つ送り駆動専
用ロールスタンド、すなわち、送りユニットにより行
い、材料の成形は、各送りユニットの間に配置された、
ローラダイスとして機能する複数の遊転ロールを持つ成
形ユニットで行う方法が従来より知られている。前記成
形ユニットは、成形材の水平な底辺部の両側のコーナー
部（屈曲部）近傍の外面に接触するローラと、側辺部の
外面に接触するローラと、コーナー部の内側に接触する
ローラとの３つの遊転のローラの組みを、材料幅方向に
それぞれ移動調節可能な左右の可動支持板にそれぞれ取
り付けた構造であり、ローラダイスとして機能する遊転
の各ローラの間隙を材料が通過する際に、所定の折り曲
げ成形が行われる（特開昭55-106630号公報、あるい
は、特公昭52-17517号公報参照）。

上記のローラダイス成形法は、ロール径が大型化する
ことが避けられ装置全体が小型化される、１式の成形
ユニットで類似断面形状について多種の製品外形サイズ
の形成が可能である、成形ユニットは無駆動であり、
多種の製品外形サイズに対応可能であることと相まっ
て、製品外形サイズの変更に伴う組み替え作業が容易で
あり、組み替え時間が大幅に短縮される、ローラ径が
小さく済み材料との間のスリップが少なくなるので成形
力が減少する、等の種々の長所を備えている。

［発明が解決しようとする課題］上記のごとくローラダイス成形方法は種々の長所を備え
ているが、その中で特に多種の製品外形サイズに対応で
きるという長所をさらに発揮させるためには、同サイズ
の製品で板厚のみ変更する場合の対応（板厚変更作業）
がさらに簡単に行えることが要求される。しかしなが
ら、この種の従来のローラダイス方式においては、板厚
変更に対する特別の考慮は施されていないのが実情であ
り、各遊転のローラを支持するローラホルダを、このロ
ーラホルダを取り付けるべき可動支持板上で単に位置移
動可能にボルト締めする等の構造である。ところが、板
厚変更は微小寸法の調整であり、正確に行うことが容易
でないとともに、板厚設定が適切でない場合には正規の
形状寸法の成形製品が得られない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ローラダイ
ス成形方式において、板厚調整を容易に、かつ、正確
に、そして、短時間で行うことができる冷間ロール成形
装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明では上記課題を解決するために、成形ユニット
を、底辺部のコーナー部近傍外面に接触する遊転の受け
ローラと、側辺部の外面に接触する遊転の側辺成形用ロ
ーラと、コーナー部の内側アール部に接触する遊転の突
き当てローラとを、材料幅方向に移動調節可能な左右の
可動支持板にそれぞれローラホルダを介して組みとして
取り付けて一体的に移動調整可能に構成するとともに、前記突き当てローラを支持するローラホルダを、前記可
動支持板に、材料進行方向と直交する支点ピンを中心と
してコーナーアール部板厚方向に回転可能に取り付け
た。

［作用］上記構成において、突き当てローラを支持するローラホ
ルダを、材料進行方向と直交する支点ピンを中心として
回転調整すると、突き当てローラのコーナーアール部板
厚方向の位置が調整される。すなわち、突き当てローラ
と受けローラと側辺成形用ローラとで折り曲げ成形すべ
き材料の板厚に合わせるための板厚調整が行われる。

また、可動支持板を幅方向に左右に移動調節して３つの
ローラを一体的に幅方向に移動調節することができ、こ
れにより製品外形サイズ変更に対応させることができ
る。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図〜第12図を参照して説
明する。

第１図は本発明一実施例の冷間ロール成形装置の全体側
面図で、１は成形機ベースである。成形機ベース１上
に、被成形材料２（以下単に材料と呼び、成形前の平た
んな板の段階、成形が進んだ段階のいずれをも同じ符号
２で示す）の幅方向位置を規定するガイドスタンド３、
および、P₁〜P₆で示す例えば６段の駆動専用の水平ロー
ルスタンド４が設置され、各駆動専用ロールスタンド４
の間にR₁〜R₁₀で示す無駆動の成形ユニット５が設けら
れている。また、最終段の駆動専用ロールスタンドP₆の
出側には、スプリングバックを防止するためのR₁₁で示
すオーバーベンドユニット６、および、R₁₂で示す曲げ
戻しユニット７が設けられている。なお、この実施例は
図示のようにリップ溝形鋼を成形する場合を示す。

前記ガイドスタンド３は第２図に正面図で示すように左
右のガイドロール3aにより材料２の両側縁を案内する。
前記駆動専用ロールスタンド４は、P₁,P₂の２段（すな
わちフランジ部折り曲げ開始前）について示す第３図、
および、P₃〜P₆の４段（すなわちフランジ部折り曲げ開
始後）について示す第４図のように、材料２の平たん部
を水平な上下の送り駆動ロール4a,4bで挟んで送り駆動
を行うもので、図示のように、単に送り駆動のみで成形
には関与しない。

前記成形ユニット５について詳細に説明する。この成形
ユニット５は、R₁〜R₄について示す第５図、R₅〜R₇につ
いて示す第６図、R₈〜R₁₀について示す第７図のよう
に、隣接する２つの成形ユニット５の共通ベースとなる
第１面板８を備えている。この第１面板８は、その前後
の駆動専用ロールスタンド４に固定された上下の枠体９
に垂直に設けられ、その面は成形材進行方向（第１図で
矢印（イ）方向）と直交する。また、この第１面板８に
は材料が通過するための材料通過穴があけられている。
前記各第１面板８には案内ガイド10により案内されて材
料幅方向（例えば第５図で左右方向）にそれぞれ移動可
能な左右１対の第２面板（可動支持板）11が設けられて
いる。この第２面板11には、材料を通過させるための材
料通過穴11aが明けられている。また、図示は省略する
が、この第２面板11を左右に移動させるための駆動機構
が設けられている。また、第１図に示されるように、こ
の第２面板11は各第１面板８の両側に設けられている。
すなわち、各第１面板８の両側にそれぞれ成形ユニット
５を備えている。

前記第２面板11には、成形材２の底辺部（R₁〜R₄では後
にフランジ部2dとなる部分、R₅〜R₁₀ではウエブ部2a）
のコーナー部2b近傍下面に接触する遊転の円筒状の受け
ローラ12と、側辺部（R₁〜R₄ではリップ部2c、R₅〜R₁₀
ではフランジ部2d）の外面に接触する遊転の円筒状の側
辺成形用ローラ13と、コーナー部2bの内側アール部に接
触する遊転の鋭角状の突き当てローラ14とをそれぞれロ
ーラホルダ15,16,17を介して組みとして取り付けてい
る。前記受けローラ12の軸18は底辺部2aと平行、つま
り、水平である。前記側辺成形用ローラ13の軸19は、側
辺部（R₁〜R₄ではリップ部2c、R₅〜R₁₀ではフランジ部2
d）と平行である。前記突き当てローラ14の軸20は、第
８図（イ）にも拡大して示すように、コーナー部2bの角
度θの２等分線方向と直角である。したがって、突き当
てローラ14は、コーナー部の角度θの２等分線を含む面
内で回転する。突き当てローラ14の鋭角の外周先端縁の
アール（曲率半径）は、板厚ｔに対して1tアール〜3tア
ール程度とするとよい。

R₁〜R₄、あるいは、R₅〜R₇の成形ユニット５における突
き当てローラ14の支持構造を第８図（イ），（ロ）に示
す。突き当てローラ14を回転自在に支持する前記ローラ
ホルダ17は、第８図（ロ）のごとく側方から見て略Ｌ字
形をなし、その一端部が第２面板11にボルト21で固定し
たローラホルダ受け22の下端部に前記突き当てローラ14
の軸20と平行な支点ピン23で回転可能に連結され、か
つ、上側の他端部が板厚調整ライナ24を介在させてボル
ト25でローラホルダ受け22のブラケット部22aに固定さ
れている。こうして、ローラホルダ17は、支点ピン23を
中心としてコーナーアール部板厚方向（すなわちコーナ
ー部角度θの２等分線方向：但し必ずしも厳格に２等分
線方向であることを必要としない）に回転可能に第２面
板11に取り付けられている。板厚調整用ライナ24は、第
９図（イ），（ロ）に示すように、ボルト25を通すため
の一方に開口した溝24aを持つ。

第12図（イ），（ロ）は、フランジ部2dの曲げ成形が進
行してコーナー部がブラインドとなるR₈〜R₁₀の成形ユ
ニット５における突き当てローラ14の支持構造を示す。
この突き当てローラ14を支持するローラホルダ27は、第
12図（イ）の正面図に示すように、軸20で突き当てロー
ラ14を支持している下部のみコーナー部2bの角度θの２
等分線方向に傾斜しており、上部は垂直である。そし
て、このローラホルダ27は、第２面板11に直接溶接固定
したブラケット28に支点ピン29で回転可能に連結すると
ともに、上部は第２面板11に板厚調整用ライナ30を介在
させてボルト31で直接固定している。この構造により、
成形材２のリップ部2cに干渉することなく、ブラインド
となるコーナー部2bの内側に適切に接触するようにして
いる。

次に動作について説明する。

第１図において、材料２は図示せぬ材料供給装置から連
続的に送り出され、ガイドスタンド３で幅方向位置を規
制されて、駆動専用ロールスタンド４に送り込まれ、以
下成形ユニット５、駆動専用ロールスタンド４と順次通
過して、所定の成形が行われる。駆動専用ロールスタン
ド４は、第３図、または、第４図に示すように、上下の
フラットな送り駆動ロール4a,4bにより材料の平たん部
を挟んで単に送り駆動のみを行う。この送り駆動専用ロ
ールスタンド４の送り駆動により、材料がR₁〜R₁₀の各
成形ユニット５を通過し、受けローラ12と側辺成形用ロ
ーラ13と突き当てローラ14との３つのローラの左右の組
みがローラダイスとして機能して、材料が順次折り曲げ
成形されていく。この成形においては、突き当てローラ
14がコーナーアール部に狭い領域で接触するので、３つ
のローラ12,13,14による曲げ成形が小さな成形力で行わ
れ、かつ、シャープな折り曲げ成形が可能である。この
実施例においては、R₁〜R₄の成形ユニット５では、リッ
プ部分2cの成形を行い、R₅〜R₁₀の成形ユニット５では
フランジ部2dの成形を行い、その中で特にR₈〜R₁₀の成
形ユニット５は、コーナー部2bがブラインドとなった後
の成形である。続いて、詳細図示は省略するが、スプリ
ングバックを防止するために、第７図に示す成形ユニッ
トとほぼ同様な構造で支持された受けローラ、側辺用ロ
ーラ、突き当てローラの３つのローラを用いたオーバー
ベンドユニット６（R₁₁）でフランジ部2dのオーバーベ
ンドを行い、次いで、曲げ戻しユニット７（R₁₂）で曲
げ戻しを行い、リップ溝形鋼の最終断面形状を得る。

上記成形機において、類似断面形状における製品外形サ
イズの変更、例えば、同じリップ溝形鋼でウエブ部、フ
ランジ部、リップ部の寸法が異なる製品に変更する場合
には、各段の成形ユニット５において第２面板11を左右
に移動調節して、受けローラ12、側辺成形用ローラ13、
突き当てローラ14の組みを左右それぞれ第２面板11とと
もに一体的に移動調節して、その成形段における折り曲
げ位置に持ってくる。このように、第２面板11の移動調
節のみで、類似断面形状で製品外形サイズの異なる多品
種の成形を行うことが可能となるから、品種に対応して
用意すべき成形用部品のセット数は少なく済み、かつ、
サイズ変更時の組み替えが著しく簡単となり、組み替え
時間が大幅に短縮される。

製品外形サイズが同じで単に板厚が異なる場合には、各
成形段の成形ユニット５における成形材２の外面の位置
は共通で内面位置が板厚の増減に応じて変化する。した
がって、この場合には、受けローラ12および側辺成形用
ローラ13の位置は変化させず、突き当てローラ14のみを
板厚に応じて調節する。この板厚調節は、突き当てロー
ラ14を支持するローラホルダ17の板厚調整ライナ24を材
料板厚に対応した所定のものと交換して行う。この交換
は、ねじ25を緩めて板厚調整ライナ24を抜き、新たな板
厚調整ライナ24を差し込み、ねじ25を締め付け固定して
行う。この板厚調整ライナ24の交換により、ローラホル
ダ17の支持ピン23を中心とする回転角度が調節されて、
突き当てローラ14がコーナー部2bの２等分線方向に変位
し、所定の板厚に対応する隙間をつくる。この場合、突
き当てローラ14の移動方向がコーナー部の角度θの２等
分線方向であるから、上下方向の板厚変化（ウエブ部2a
での板厚変化）に対応できるのみでなく、左右方向の板
厚変化（フランジ部2dでの板厚変化）にも適切に対応す
ることができるものとなっている。なお、板厚調整ライ
ナ24は、基準厚みの板厚調整ライナでは第８図（イ），
（ロ）に示すように両面が平行面であるが、これより厚
いまたは薄いものでは、ローラホルダ17がピン23を中心
に回転するものであることから、第10図（イ），
（ロ）、第11図（イ），（ロ）に示すように、全面密着
させるために板厚調整用ライナ24の両面にテーパを付け
る。第10図（イ），（ロ）は、第８図（イ），（ロ）の
場合より板厚を厚くした時の状態を示す。

なお、板厚調整の機構については、上述のものに限ら
ず、ライナを用いずスクリュウで位置決めするもの、あ
るいは、このスクリュウをモータで回転駆動して自動調
整を行うもの等とすることもできる。要するに、ローラ
ホルダ17が支点ピン23を中心として回転可能であり、所
定の回転角度で位置決め固定できるものであればよい。

なお、駆動専用ロールスタンド４と成形ユニット５との
配列は、実施例では前後の駆動専用ロールスタンド４の
間に成形ユニットが２段ずつ配置されているが、これに
限らず、例えば１段ずつ交互に配列するもの、あるい
は、駆動専用ロールスタンド間の成形ユニットの数を適
宜変化させたもの等でもよく、要するに、材料を成形ユ
ニットに通板させて折り曲げ成形できる程度の送り駆動
力が得られるものであればよい。

また、成形ユニット５を支持する枠体９は、駆動専用ロ
ールスタンドに取り付けるものに限らず、例えば、R₁〜
R₁₀の全部の成形ユニットを一体の枠体に装着する構造
でもよいし、また、成形機ベース１に成形ユニットを個
別に設置する構造でもよい。

なお、本発明は、実施例のリップ溝形鋼に限らず、軽溝
形鋼、不等辺溝形鋼、軽Ｚ形鋼、リップＺ形鋼等、水平
な底辺部の両側に折曲された側辺部を持つ種々の軽量形
鋼の成形に適用可能である。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、成形ユニットを、
底辺部のコーナー部近傍外面に接触する遊転の受けロー
ラと、側辺部の外面に接触する遊転の側辺成形用ローラ
と、コーナー部の内側アール部に接触する遊転の突き当
てローラとを、幅方向に移動調節可能な可動支持板にそ
れぞれローラホルダを介して組として取り付けて一体的
に移動調節可能に構成するとともに、前記突き当てロー
ラを支持するローラホルダを、前記可動支持板に、材料
進行方向と直交する支点ピンを中心としてコーナーアー
ル部板厚方向に回転可能に取り付けたので、ローラホル
ダを支点ピンを中心に回転させるという簡単な操作で正
確な板厚調整が可能となり、板厚調節操作が著しく簡略
化され、調整時間が大幅に短縮された。これにより、１
式の成形ユニットで多品種に対応可能であるローラダイ
ス成形方式の長所がさらに増強された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の冷間ロール成形装置の全体
側面図、第２図はガイドスタンドの正面図、第３図はP₁
〜P₂の駆動専用ロールスタンドの正面図、第４図はP₃〜
P₆の駆動専用ロールスタンドの正面図、第５図はR₁〜R₄
の成形ユニットの斜視図、第６図はR₅〜R₇の成形ユニッ
トの斜視図、第７図はR₈〜R₁₀の成形ユニットの斜視
図、第８図（イ）は第５図中の突き当てローラの拡大正
面図、第８図（ロ）は同側面図、第９図（イ）は第８図
中の板厚調整ライナの平面図、第９図（ロ）は同側面
図、第10図（イ）は板厚変更時の突き当てローラの拡大
正面図、第10図（ロ）は同側面図、第11図（イ）は第10
図中の板厚調整ライナの平面図、第11図（ロ）は同側面
図、第12図（イ）は第７図の突き当てローラの拡大正面
図、第12図（ロ）は同側面図である。２……材料（成形材）、2a……ウエブ部（底辺部）、2b
……コーナー部、2d……フランジ部（側辺部）、４……
送り駆動専用ロールスタンド（送りユニット）、５……
成形ユニット、８……第１面板、11……第２面板（可動
支持板）、12……受けローラ、13……側辺成形用ロー
ラ、14……突き当てローラ、15,16,17,27……ローラホ
ルダ、23,29……支点ピン、24……板厚調整ライナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特公昭62−3688（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】材料の送り駆動のみを行う複数の送りユニ
ットと、送りユニットの間に配置された、材料の折り曲
げ成形を行うための無駆動の成形ユニットとで、水平な
底辺部の両側に折曲された側辺部を有する断面形状の軽
量形鋼を成形する冷間ロール成形装置において、前記成形ユニットは、底辺部のコーナー部近傍外面に接
触する遊転の受けローラと、側辺部の外面に接触する遊
転の側辺成形用ローラと、コーナー部の内側アール部に
接触する遊転の突き当てローラとを、材料幅方向に移動
調節可能な左右の可動支持板にそれぞれローラホルダを
介して組みとして取り付けて一体的に移動調整可能に構
成されるとともに、前記突き当てローラを支持するローラホルダは、前記可
動支持板に、材料進行方向と直交する支点ピンを中心と
してコーナーアール部板厚方向に回転可能に取り付けら
れたことを特徴とする冷間ロール成形装置。