JPS62166026A - ロ−ル成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロール成形法により、断面形状がほぼ定曲率
の曲げ成形部分、および該部分の両側方に隣接したそれ
ぞれ前記曲率と異なる曲率の曲げ成形部分または直線状
の部分、を有する形状に曲げ成形する方法に関する。

〔従来の技術〕

ロール成形法により製造される形材等は、直線もしくは
ほぼ直線状の部分と、適当な曲率半径で円弧状に曲げ成
形された曲げ成形部分とを組合わせた断面形状のものが
多い。したがって、これらは、被成形材断面を展開した
場合、その幅方向について１曲率半径が階段またはステ
ップ状に変化している。

従来、形材等の円弧状曲げ成形部分の曲げ成形方法とし
て、次の方法がそれぞれ単独にまたは組合わされて採用
されてきた４ （１）定曲率半径で、曲げ弧長を順次幅方向の両側また
はいずれか一方側へ拡大して、所定の曲率半径、弧長、
曲げ角度の曲げ成形部分を得る。

（２）製品で曲げ成形部分となる弧長全域を、大きい曲
率半径から製品の曲率半径へと曲率半径を順次小さくし
て所定の曲げ成形部分を得る。

しかし、これらの曲げ成形方法では、大曲率半径である
、曲率半径と板厚の比Ｒ／ｌが大きい、曲げ角度が大き
い等の条件が組合わされた場合、曲げ成形部分の形状、
精度が不十分となる場合があった。

例えば、曲げ成形部分のうち、その両側部分の曲げ成形
量が不足し、中央部が前記曲げ成形量の不足を補うごと
く、過剰に曲げ成形され易い、等である。そして、この
場合、該曲げ成形部分が製品で他の部品等と接触、係合
する等の場合はもちろん、該曲げ成形部分の両側方に隣
接する部分の関係位置に誤差を生じ、使用に際して支障
を生ずることがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、ほぼ定０曲率の曲げ成形部分、および該部分
の両側方に隣接したそれぞれ前記曲率と異なる曲率の曲
げ成形部分または直線状の部分、を有する形状の製品に
ついて、曲げ成形部分の形状、精度を向上するロール成
形方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、ほぼ定曲率の曲げ成形部分、および該部分の
両側方に隣接したそれぞれ前記曲率と異なる曲率の曲げ
成形部分または直線状の部分、を有する断面形状に曲げ
成形するに際し、前記ほぼ定曲率の曲げ成形部分のうち
、その両側の部分が該部分を除く部分に対して先行して
曲げ成形されることを特徴とするロール成形方法である
。

〔作用〕

本発明者らは、従来のロール成形法で１曲げ成形部分の
成形形状が不正となる原因について、実験、検討した。

次にその結果得られた知見の一部を述べる。

前述のように、形材等は直線状の部分と種々の曲率半径
の曲げ成形部分からなっており、被成形材の展開幅方向
位置に関して、曲率半径が階段またはステップ状に変化
する形状となっている。

一方、通常のロール成形法において、被成形材の断面は
、ロール入口部で上下のロールの一方または双方の穴型
に先ず接触した後、この位置から送り運動しつつロール
穴型で曲げ成形作用を受け。

上下ロール軸を含む平面（以下この平面内のロール穴型
部をロール直下と記す）に達し、その成形段での変形を
終る。そして、この変形中の被成形材の横断面は、材料
力学でいう梁と考えることができる。

一般に梁の曲げモーメント線図は、数学でいう連続、つ
まり曲げモーメント値が梁の長さ方向のある点で飛躍し
て変化することはない。

したがって、連続である曲げモーメントによって、前記
のように曲率半径が階段またはステップ状に変形化する
断面形状、つまり曲率半径が被成形材の幅方向について
不連続である形状に正しく曲げ成形することはできず、
特に曲率半径が変化する点の近傍の形状が不正となる。

次に、被成形材が曲げ成形されるとき、その成形部分が
その表裏のいずれの面も拘束されることなく、曲げ作用
を受けることによる形状不正の発生原因を述べる。

第３図ならびに第４図は、従来のロール成形法の一例を
示す図で、ハツト形鋼について、それぞれフラワー図な
らびにこのフラワーのＮｏ、４段の成形ロールと被成形
材の状態を示すものである。

第３図のＮｏ、４は、完成製品の断面形状を示すもので
あり、中央部にやや大きい曲率半径ｒ４の曲げ成形部分
ａがあり、該成形部分の両側方に隣接して直線状部分す
、ｂがあり、さらに小曲率半径の脚曲げ成形部分ｃ、ｃ
および直線状の耳部分ｄ、ｄがそれぞれ連接された断面
形状である。そして、第３図のフラワーは、中央の曲げ
成形部分ａを前記（２）の成形法、脚曲げ成形部分Ｑ、
Ｑを前記（１）の成形法でそれぞれ曲げ成形するもので
ある。

第４図のＡならびにＢ１およびＢ２は、例として第３図
のＮ　ｏ　、　４成形でのロールと被成形材のそれぞれ
側面図ならびにＡ図のＹｌ−Ｙｌ’　およびＹ２−Ｙ２
’の断面矢視図である。第３図のＮｏ。

３の断面形状しこ成形された被成形材の任意の横断面は
、Ｂ１に示すように、先ずその曲げ成形部分ａと直線状
部分す、ｂとの境界部を曲げの外側から、Ｎ　ｏ　、　
４上ロール７の溝状穴型面９．９と外径面とを円弧で結
んだコーナ一部１３．１３と接触する、その後、被成形
材の該断面はＢ２に示すように、その末広がり状に傾斜
した直線状部分ｂ、ｂを、前記ロール７のコーナ一部１
３．１３で下方にしごくごとく圧縮され、その中央の曲
げ成形部分ａに順方向の曲げ成形作用を与えられる。し
かし、この曲げ成形部分ａは、表裏ともロール穴型には
接触しておらず、したがって該断面は、前記圧縮による
最大曲げモーメント作用部である頂点部ａ′を優先的に
曲げ変形する。

このため、前記のように曲げ成形部分のうち、中央部分
が過剰に曲げ変形した形状となる。

上記のように、被成形材がその曲げ変形部の表裏のいず
れの面もロール穴型で保持されることなく曲げ変形する
状態は、第４図Ａかられかるように、ロール入口部で必
ず発生するものである。

被成形材の上記の形状不良は、被成形材がロール直下で
表裏両面から挾持圧縮され、その断面形状を正しい形状
に拘束されることにより、幾分か修正、改善されるが、
Ｒ／ｌが大きい場合は、特にスプリングバックのため、
この修正量は少ない。

本発明は、形状が不正となり易い曲率が変化する点の近
傍を、他の部分に先行して曲げ成形するものである。こ
の先行曲げ成形は、成形の初期であり、断面形状が素材
に近く、未だロールの圧下方向の高さが低い、したがっ
て第４図Ａからもわかるように、ロール穴型の深さが浅
く、被成形材の横断面が、ロール穴型に接触を開始する
位置からロール直下までの距離が小さい段階で行なわれ
る。このため１曲げ変形過程の被成形材の断面は、ロー
ル直下で表裏から拘束され、比較的正しい断面形状に保
持されている被成形材の部分の影響を受けて正しい形状
になり易い。

〔実施例〕

次に実施例により、本発明を詳述する。第１図は、本発
明を第２図と同一の製品断面形状である変形ハツト形鋼
（耳部分が左右で異なる）の中央の曲げ成形部分に適用
した例のフラワー図である。

帯板ＳからＮｏ、ｌ〜Ｎ００４の順に曲げ成形する。

今便宜上、被成形材の幅方向の一方にＰ１〜Ｐ９の符号
を付け、その片側のみについて曲げ成形の状況を説明す
る。Ｎ０１４において、縁面〜Ｐ１は耳部分で直線状部
分、Ｐ１〜Ｐ４は脚曲げ成形部分、Ｐ４〜Ｐ５は直線部
分、Ｂ５から中央の曲げ成形部分の頂点Ｐ９までが中央
曲げ成形部分である。

Ｎ　ｏ　、　１パスは、素材Ｓから中央曲げ成形部分Ｐ
５〜Ｐ９のうち、幅方向の両側の部分Ｐ５と２６間のみ
をｒｌなる内曲げ半径でα１の角度範囲を曲げ成形して
いる。したがって、中央の曲げ成形部分Ｐ５〜Ｐ９のう
ち、両側の部分Ｐ５〜Ｐ６はＰ６〜Ｐ９に対して先行し
て曲げ成形されている。

本実施例では、製品が左右非対称であるため、被成形材
が蛇行し易いので、このＮ　ｏ　、　ｌパスは、蛇行の
抑制および蛇行による製品外観上の価値低下を抑制する
ため、曲げ成形量を少なく（ｒｌを大きく、α１を小さ
く、曲げ成形部分の合計幅寸法を小さく）シている。

ＮＯ１２パスは、中央曲げ成形部分Ｐ５〜Ｐ９のうち、
両側の部分の曲げ半径ｒ２を製品の曲げ半径ｒ４に一致
させ、かつその幅もＢ５からＢ６を越えてＢ７までと広
＜Ｌ、Ｐ７〜Ｐ９である他の部分を曲率半径ｔ２で曲げ
成形するとともに、Ｐ１〜Ｐ４の脚曲げ成形部分のうち
、Ｐ３〜Ｐ４の部分を曲げ成形している。腋部の成形方
法は、前記の従来の（１）の方法である。以下Ｐ１〜Ｐ
４の脚部成形については説明を略す。このＮｏ、２パス
でもｒ２（ｔ２であり、両側部分は中央部分に先行して
曲げ成形されることになる。

次にＮ００３パスは、中央の曲げ成形部分Ｐ５〜Ｐ８を
ｒ３＝ｒ４とするとともに、他の部分Ｐ８〜Ｐ９をｔ２
より小さいｔ３なる半径としている。

したがって、このパスでも両側部分を先行して曲げ成形
している。

Ｎ０１４パスは、中央曲げ成形部分ａの全域をｒ４なる
曲げ半径で曲げ成形している。

本実施例は、中央曲げ成形部分Ｐ５〜Ｐ９のうち、両側
の部分であるため、正しい形状に成形することが困難な
部分を同一曲率半径で複数回通過させるので、腋部の形
状がより正確化される。

次に第２図は、本発明をシャッターのエレメントについ
て適用した場合を示し、Ａ図は完成品の断面形状、Ｂ図
はその幅方向の曲率分布状況および０図は成形途上のあ
る段での断面形状をそれぞれ示している。各図において
、被成形材はその幅方向にイルカの符号を付してその幅
方向位置の対応関係が示されている。０図の成形段では
、口、ホ、へ、ト、りおよびワの区域に本発明の成形法
が、ならびに区域ハおよびルには前記従来の（１）の成
形法がそれぞれ採用されている。なお、区域ハおよびヲ
はこの次の成形段で本発明が採用された。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明は、従来の成形方法の形状
不良となる原因、つまり連続的に変化する曲げモーメン
トによって、曲率が階段またはステップ状に変化する形
状に曲げ成形することの困難性、および被成形材が曲げ
成形形状の規範となるべきロール穴型に直接的に接触す
ることなく曲げ成形されることを確認し、これに基づい
てなされたものである。そして、本発明は、この形状不
良となり易い部分を、被成形材が表裏から拘束されるた
め、断面形状が正しく保持されるロール直下に近い部分
で、この正しい断面形状の影響を受けつつ１曲げ変形さ
せることにより、より正しい断面形状に曲げ成形できる
ことを実験の結果確認して完成されたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の実施例を、それぞれ変
形ハツト形鋼およびシャッターのエレメントに適用した
例を示す図、ならびに第３図および第４図は、それぞれ
従来の成形方法のフラワーおよび被成形材がロール穴形
で拘束されることなく曲げ変形されるため、形状不正が
生ずることを説明する図である。 ａ：中央曲げ成形部分、ｂ＝直線状部分、Ｃ：脚曲げ成
形部分、ｄ：耳部分、９．９：溝状穴型、１３．１３：
コーナ一部分、１０．１１：空隙部卒　／　図 第３図 ａＣり ：Ａ　　　　　　　　　裔 鵞 ｂ−Ｑ　てダ　陵　緊 ｌｑ　　　Ｎ　可 手続補正帯（自発） １．事件の表示 昭和６１年　特許願　第５８０７号 ２、発　明　の　名　称　　ロール成形方法事件との関
係　　特許出願人 住　　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目１番２号
名　　称　　　　（ＳＯａ）　　　日立金属株式会社明
細書の図面。 ５、補正の内容 （１）第１図を添付の第１図と差し換える。 卒　ｌ　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　タンデムに配列された多数のロールスタンド内に金
   属帯材を走行通過させ、その幅方向に曲げ成形するロー
   ル成形方法において、被成形材を、ほぼ定曲率の曲げ成
   形部分および該部分の両側方に隣接したそれぞれ前記曲
   率と異なる曲率の曲げ成形部分または直線状の部分、を
   有する断面形状に曲げ成形するに際し、前記ほぼ定曲率
   の曲げ成形部分のうち、その両側の部分が該部分を除く
   部分に対して先行して曲げ成形されることを特徴とする
   ロール成形方法。