JPH0756090Y2 - 深曲げ・曲げ戻し装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、リップ付き溝形鋼を成形する際に、最終断
面形状またはこれに近い形状まで成形した後、成形材の
フランジ部の深曲げ・曲げ戻しを行う深曲げ・曲げ戻し
装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、リップ付溝形鋼の冷間ロール成形において、
切断口変形（成形材を切断した時に残留応力のために切
断口のフランジ部が広がったり狭まったりする変形）を
防止するために、最終断面形状あるいはこれに近い断面
形状に成形された段階で、成形材のフランジ部を深曲げ
・曲げ戻しすることが有効であることが知られている。

また、この深曲げ・曲げ戻し成形における曲げ戻しを、
後述する第６図（ト）のように成形材10のフランジ部10
a内面のリップ部10b側コーナー部近傍に接触する曲げ戻
しローラで行うことによりさらに切断口変形を少なくす
る成形方法を本願出願人が提案している（特願平1-2383
03号参照）。

ところで、冷間ロール成形では上下の反り、横曲がり、
ねじれ等が生じ易いので、これらの長手方向の形状不良
を矯正する必要があるが、従来は、上下左右の４つの円
筒状ローラであるいは単なる穴型で構成したタークスヘ
ッドを最終成形スタンドの下流に配置し、最終断面形状
となった成形材の上下左右を拘束するこのタークスヘッ
ドを上下左右または回転方向に移動させて、反り、横曲
がり、ねじれの矯正を行っている。

［考案が解決しようとする課題］ 一般的には上述のタークスヘッドは成形材の反り、横曲
がり、ねじれの矯正に有効であるが、リップ付き溝形鋼
の成形に際して上述の曲げ・曲げ戻し成形法を採用した
場合には、反りの矯正が必ずしも十分でなくなる。特
に、フランジ部内面のリップ部側コーナー部近傍に集中
的に曲げ戻し力を作用させて曲げ戻しを行った場合、第
７図に示すように、成形材10のリップ部10bやフランジ
部10aのリップ部側コーナー部近傍に引っ張り応力が加
わって伸びが生じるので、その結果下反りが発生する。
すなわち、残留応力の除去により切断口変形の少ない製
品は得られたが、長手方向の形状不良が発生するという
結果となる。

また、フランジ部に深曲げ作用を与えると、成形中の断
面が第８図のように深曲げローラによる曲げモーメント
Ｍで成形材のウエブ面10cが下に膨れた状態となり、こ
れが完全に復元せずに永久変形として一部残り、製品品
質を損なうという問題もある。

上述の下反りあるいはウエブの膨れは、曲げ戻し力をフ
ランジ部のリップ部側コーナー部近傍に集中して作用さ
せる場合に特に大きく発生するが、曲げ戻し力をフラン
ジ部内面に広く作用させる場合にも、深曲げ・曲げ戻し
成形法を採用しない場合と比べると、やはり大きく発生
する。

本考案は、上記従来の欠点を解消するためになされたも
ので、リップ付き溝形鋼を深曲げ・曲げ戻し成形法によ
り成形する際に下反りやウエブ面の膨れなどの品質不良
の生じない深曲げ・曲げ戻し装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決する本考案は、リップ付き溝形鋼を成形
する際に、最終断面形状またはこれに近い形状まで成形
した後、成形材のフランジ部の深曲げ・曲げ戻しを行う
深曲げ・曲げ戻し装置であって、 成形材のフランジ部の左右の外面に接触してフランジ部
の深曲げを行う深曲げローラと、フランジ部の左右の内
面に接触して、前記深曲げされたフランジ部の曲げ戻し
を行う曲げ戻しローラと、前記深曲げローラと同位置に
おいて成形材を支える入側サポートローラと、前記曲げ
戻しローラの下流側の所定位置において同じく成形材を
支える出側サポートローラと、前記曲げ戻しローラと前
記出側サポートローラとの間に配置され、前記２つのサ
ポートローラを支点として成形材を押し下げる押し下げ
ローラとを備えたことを特徴とする。

請求項２は、前記押し下げローラを成形材のウエブ部の
内面に接触させて成形材の押し下げを行うものである。

［作用］ 上記構成において、入側サポートローラと出側サポート
ローラとの間の成形材は、深曲げローラと曲げ戻しロー
ラとにより深曲げ・曲げ戻し作用を受けて残留応力を除
去されると同時に、深曲げローラと同位置の入側サポー
トローラと下流側の出側サポートローラとで支えられた
状態で曲げ戻し後の位置の押し下げローラにより下方に
押し下げられて、上反りの力を加えられ、これにより、
深曲げ・曲げ戻し作用に伴って発生する下反りを防止す
る。

また、深曲げローラの直下の入側サポートローラは、深
曲げの際にその深曲げ作用でウエブ部が下側に膨れるの
を防止する。また、成形材のウエブ部が入側サポートロ
ーラで支えられていることで、深曲げローラによる深曲
げ作用が材料に効果的に働く。

また、請求項２のように、押し下げローラを成形材のウ
エブ部の内面に接触させた場合には、押し下げローラ
は、曲げ戻しローラによる曲げ戻しに伴って発生するウ
エブ部の内面側への膨れを矯正する。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を第１図〜第６図を参照して説
明する。

第１図は本考案一実施例の深曲げ・曲げ戻し装置11の断
面図、第２図は同平面図である。

本考案の深曲げ・曲げ戻し装置11は例えば第６図に示す
ごときリップ付き溝形鋼の成形プロセスの中で用いられ
る。すなわち、帯鋼より第６図（イ），（ロ），
（ハ），（ニ）の成形プロセスを経て同図（ホ）のごと
く成形ロール14で一旦最終断面形状に成形された成形材
10は、フランジ部10aを同図（ヘ）のごとく前記深曲げ
・曲げ戻し装置11の深曲げローラ12で例えば角度αだけ
深曲げされ、次いで同図（ト）のごとく、フランジ部の
リップ部側コーナー部近傍に上端外周部が当たる下向き
截頭円錐状の曲げ戻しローラ13で例えば角度βだけ曲げ
戻しされ、次いで板材の弾性復元力で同図（チ）のごと
く最終断面形状となって下流に送り出され、切断機で切
断される。前記第６図（ヘ），（ト）の深曲げ・曲げ戻
し成形により成形材の残留応力が低減され、切断した時
にフランジ部10aが開いたりあるいは閉じたりする切断
口変形が防止される。

深曲げ・曲げ戻し装置11の詳細について説明すると、第
１図、第２図において、符号15は深曲げ・曲げ戻し装置
11の機枠で、最終断面形状の孔型の成形ロール14側から
順に前述の深曲げローラ12、曲げ戻しローラ13が設けら
れ、深曲げローラ12と同位置に成形材10の下面を受ける
入側サポートローラ16が設けられ、機枠15の下流側端部
に成形材10の下面を受ける出側サポートローラ17が設け
られ、前記曲げ戻しローラ13と出側サポートローラ17と
の間に成形材10を下方に押し下げる押し下げローラ18が
設けられている。図示例の押し下げローラ18は、成形材
10のウエブ部10cを押し下げている。

前記深曲げローラ12は、右ねじ部21aおよび左ねじ部21b
を持つ調整スクリュウ21に螺合しガイド23に沿って成形
材幅方向に移動可能な２つの可動ブロック22に垂直な軸
19および軸受け20を介して回転自在に支持され、製品サ
イズに応じて左右の間隔を調整可能にされている。

前記入側サポートローラ16は第３図にも示すように単な
る円筒状である。

前記曲げ戻し用縦ローラ13は、第４図にも示すように、
右ねじ部27aと左ねじ部27bとを持つ幅調整スウリュウ27
に螺合しガイド29に沿って成形材幅方向に移動可能な２
つの可動ブロック28に回転自在に支持され、製品サイズ
に応じて左右の間隔を調整可能にされている。図示例の
曲げ戻しローラ13は、左右の間隔を狭く取ることができ
るように、この曲げ戻しローラ13と一体に設けた垂直軸
25を可動ブロック28に設けた互いに相手側に突出して千
鳥状をなす２つの軸受け取り付け部30に軸受け32を介し
て回転可能に取り付けている。符号35は垂直軸25を上下
方向に固定するナットである。

前記押し下げローラ18は、第５図に示すように、成形材
のウエブ部の内面に接触するようにかつ左右に分割して
設けられ、この押し下げローラ18を回転自在に支持する
ホルダ40は、機枠15に固定した支持枠41に上下に摺動可
能に設けられるとともに、調整スクリュー42の回転によ
り上下に移動調整可能にされている。

前記出側サポートローラ17は、ホルダ43に回転可能に取
り付けられ、このホルダ44は機枠15の下流側端面に固定
したガイド部材44に上下に摺動可能に設けられ、かつ、
調整スクリュー45により上下に移動調整可能にされてい
る。

上記の深曲げ・曲げ戻し装置11において、成形ロール14
により一旦最終断面形状に成形された成形材は、深曲げ
ローラ12で深曲げされ、次いで、曲げ戻しローラ13で曲
げ戻される。これにより、成形材の残留応力が除去され
る。

そして、前記の深曲げ・曲げ戻し成形と同時に成形材の
下反り防止が図られる。すなわち、通常は調整スクリュ
ー42を回してホルダ40とともに押し下げローラ18の高さ
位置を調整して、また必要があれば調整スクリュー45を
回してホルダ43とともに出側サポートローラ17の高さ位
置も調整して、成形材10に対する押し下げ力を調整する
と、入側サポートローラ16と出側サポートローラ17との
間の成形材は、前記の深曲げ・曲げ戻し作用を受けると
同時に、押し下げローラ18により下方に押し下げられて
上反りの力を加えられ、これにより、深曲げ・曲げ戻し
作用に伴って発生する下反りが防止される。なお、成形
材の横曲がり、ねじれの矯正は、従来同様、４つの円筒
状ロールまたは単なる穴型で構成されるタークスヘッド
で行うとよい。

また、深曲げローラ12の直下の入側サポートローラ16
は、深曲げの際にその深曲げ作用でウエブ部10cが下側
に膨れるのを防止する。このため、ウエブ部に下方に凸
の膨れが残るということはない。また、成形材のウエブ
部が入側サポートローラ16で支えられていることで、深
曲げローラ12による深曲げ作用が材料に効果的に働き、
残留応力の除去が確実に行われる。

また、押し下げローラ18は成形材10のウエブ部10cに直
接しているので、曲げ戻しローラ13による曲げ戻しに伴
って発生する可能性のあるウエブ部10cの内面側への膨
れ（上向きの膨れ）を防止する。なお、この押し下げロ
ーラ18は、図示例の場合よりさらに曲げ戻しローラ13側
に接近させてもよい（曲げ戻しローラのほとんど直後で
もよい）。

なお、実施例は成形材のフランジ部のリップ部側コーナ
ー部近傍に集中的に曲げ戻し力を作用させる曲げ戻しロ
ーラを用いたものであるが、フランジ部の内面の広い範
囲に接触する曲げ戻しローラを用いる場合にも適用可能
である。

また、実施例では押し下げローラで成形材のウエブ部内
面を押し下げているが、成形材の上面、すなわちリップ
部を押し下げるものでもよい。

また、実施例はリップ部が上になる上向き開放断面に成
形する場合のものであるが、逆にリップ部が下になる下
向き開放断面に成形する場合にも当然同様に適用でき
る。なお、この場合は、深曲げ・曲げ戻し成形により上
反りが発生するので、これを防止する入側出側の両サポ
ートロールおよび押し下げロールは上下が逆の関係とな
る。

［考案の効果］ 本考案は上記の通り構成されているので、次のような効
果を奏する。

深曲げ・曲げ戻し成形とほぼ同時の工程で成形材に反り
矯正の押し下げ力を加えるので、苛酷な応力が作用する
深曲げ・曲げ戻し成形に伴って発生する除去の容易でな
い反りを効果的に矯正することができる。

また、深曲げローラと同位置に設けた入側サポートロー
ラにより、深曲げの際にその深曲げ作用でウエブ部が下
側に膨れこれが復元されずに残る形状不良は防止され
る。

また、成形材のウエブ部が入側サポートローラで支えら
れていることで、深曲げローラによる深曲げ作用が材料
に効果的に働き、残留応力の除去がさらに確実になる。

また、押し下げローラを成形材のウエブ部の内面に接触
させた場合には、曲げ戻しローラによる曲げ戻しに伴っ
て発生するウエブ部の内面側への膨れを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の深曲げ・曲げ戻し装置の断面
図で第２図におけるＡ−Ａ線断面図、第２図は同平面
図、第３図は深曲げローラ部分の正面図、第４図は曲げ
戻しローラ部分の正面図、第５図は出側サポートローラ
部分の正面図、第６図（イ）〜（チ）はリップ付き溝形
鋼の深曲げ・曲げ戻し成形プロセスの説明図、第７図は
従来の深曲げ・曲げ戻し成形の際に生じる下反りについ
ての説明図、第８図は同ウエブ部の膨れについての説明
図である。 10……リップ付き溝形鋼、10a……フランジ部、10b……
リップ部、10c……ウエブ部、11……深曲げ・曲げ戻し
装置、12……深曲げローラ、13……曲げ戻しローラ、14
……成形ローラ、16……入側サポートローラ、17……出
側サポートローラ、18……押し下げローラ、40……ホル
ダ、42……調整スクリュー、43……ホルダ、45……調整
スクリュー。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】リップ付き溝形鋼を成形する際に、最終断
   面形状またはこれに近い形状まで成形した後、成形材の
   フランジ部の深曲げ・曲げ戻しを行う深曲げ・曲げ戻し
   装置であって、 成形材のフランジ部の左右の外面に接触してフランジ部
   の深曲げを行う深曲げローラと、 フランジ部の左右の内面に接触して、前記深曲げされた
   フランジ部の曲げ戻しを行う曲げ戻しローラと、 前記深曲げローラと同位置において成形材を支える入側
   サポートローラと、 前記曲げ戻しローラの下流側の所定位置において同じく
   成形材を支える出側サポートローラと、 前記曲げ戻しローラと前記出側サポートローラとの間に
   配置され、前記２つのサポートローラを支点として成形
   材を押し下げる押し下げローラとを備えたことを特徴と
   する深曲げ・曲げ戻し装置。
2. 【請求項２】前記押し下げローラは、成形材のウエブ部
   の内面に接触して成形材の押し下げを行うことを特徴と
   する請求項１記載の深曲げ・曲げ戻し装置。