JPS6313638A - 断面異形条の成形用金型 - 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−１−の刊用分野］ この発明は、断面異形条を成形するための金型に関ずろ
。

［従来の技術］ ここでまず、この出願に係る金型が成形すべき断面異形
条について述べると、それは例えば第１３図に示すよう
な、中央部が薄肉部ａとされ、両端部が厚肉部すとされ
た断面異形条Ａである。

従来、上記のような断面異形条Ａを成形加工する場合に
は、第１４図に示すように、断面長方形の索材Ｗを金型
１と圧延ロールＲとによって成形している。

金型１は、平板状をなす金型本体１１の上面中央部に一
定の幅をもって先端側から後端側へ向って延びる突条１
２が形成されたものであり、突条１２は、先端側から後
端側へ向かうにしたがって高さが漸次高くなる先端側の
傾斜部＋２ａと、傾斜部１２ａの後端縁と同一の高さを
もってその傾斜部１２ａから後端側へ向って延びる平坦
部Ｉ２１）とから構成され、傾斜部１２ａおよび平坦部
１２１）の側面は、断面異形条Ａの厚内部ｌ）の互いに
対向４−る側面と同一の傾斜角である９０°に形成され
ている。一方、圧延ロールＲは、円柱状をなすものであ
って、その軸線を素＋Ａ’　Ｗの長手方向に向ニー」て
回転自在に配置さイ１ている。

そして、索材Ｗを成形加二ｒ、　＋、て第１３図に示す
断面異形条Ａを得るには、圧延ロールＲを素＋］Ｗの幅
方向（第１４図の矢印Ａ、１３方向）に移動して、金型
１とｔｌＬ働して素＋Ａ’　Ｗを成形加工ずろものであ
る。なお、索材Ｗは、圧延ロールＲか素＋Ａ’　Ｗを離
イ１てから再度圧延を開始するもでの間に、金型１の先
端側から後端側へ向って所定量（通常、傾斜部２ａの長
さ１の１／４程度）送られる。

ところで、−１−記のようにして成形加工を行った場合
に（」、傾斜部１２ａににって素材Ｗの中央部か漸次凹
まされて薄肉部Ｗａが形成されるのであるか、素材Ｗの
中央部は、傾斜部＋２ａによって（１１に凹まされるの
みならず、その凹まされる分だｉ−１索＋Ａ’　Ｗの幅
方向に延ばされろ。ごの結果、得られるもの（」、第１
５図に示すように、１７肉部Ｗ　＋）の薄肉部Ｗａ側の
側面が所望ずろ角度（この場合、直角）よりち小さな傾
斜ｆｆｊになってしよい、またその側面（Ｊ送り回数の
分だ（Ｊの段をａする階段状のものとなって１．よう。

このため、第１５図においてハツチングで示す部分を、
成形加工後切削加工等によって落とすだめの後加工が必
要になるという問題がある。

このような後加工を必要としない金型として、第１６図
および第１７図に示すものが考えられろ。

この金型２は、傾斜部１２ａの幅を先端側から後端側へ
向かうにしたがって漸次広くしたものである。

このような金型２によれば、索材Ｗの中央部が漸次厚さ
を減じられながら、薄肉部となる部分の幅が漸次増大せ
しめられ、最終的には平坦部１２ａと同様な形状に仕上
げられる。１．たがって、側壁を所望の傾斜角に成形す
ることができ、しかも後加工を必要としない。

＝３＝ 「発明か解決しようとする問題点］ しかしながら、」−記金型２においては、素材の送り吊
を小さくしな（ｊればならず、生産性の点に難があった
。すなわち、金型２を用いて成形する場合において、素
材の送り指を大きくした場合には、傾斜部１２ａの先端
側で形成される溝（傾斜部１２ａによって凹まされる部
分）の幅より、素材を送った後にその溝に対応する傾斜
部１２ａ部分の幅の方が広くなる。したかって、溝内に
傾斜部１２ａか入ることができず、このため溝と傾斜部
との間に極く僅かなずれが生じろことがある。一旦４−
れか発生４−ろと、そのずれの分だ（Ｊ溝の側壁近傍部
分が傾斜部１２ａの側縁によって削り落とさＡ］ろこと
になる。そ１．て、その切屑によって溝の側面かこすら
れてそこにスリ傷が発生したり、あるいは切屑が溝の底
面に押（７込まれて押し込み偏重たはかぶさり傷が発生
するという問題を招来ずろ３．このような問題を回避す
るには、索＋４の送りｉ、ｌをル常に小さくオイ１ばよ
いのであるが、送り量を小さく４′ろと＋ｉｉｉ述した
ように生産性が悪化して＝４− しまう。

［発明の目的］ この発明は、−に記の問題を解決するためになされたし
ので、断面異形条の薄肉側の側壁の傾斜角を所望の角度
に成形ずろことができ、また後加工を必要としないのは
勿論のこと、薄肉部側の側壁近傍部分が削り落とされる
のを防止することができ、したがって切屑に起因する各
種の傷の発生を未然に防止することができ、しかも生産
性の向」二を図ることができる金型を提供することを目
的とする。

１問題点を解決するだめの手段］ この発明は、」二記問題点を解決するために、傾斜部の
−に面の側縁稜を突条の延びる方向と平行に形成すると
ともに、傾斜部の側面をほぼ一定の傾斜角をもって形成
し、平坦部の先端部の上面の側縁稜を先端側から後端側
へ向かうにしたがって外側へ漸次突出するように形成す
るとともに、平坦部の先端部の側面を先端側から後端側
へ向かうにしたがってその傾斜角が漸次増大オろように
形成し、さらに平坦部の後端部の」−面の側縁稜を突条
の延ひろ方向と平行に形成するとともに、平坦部の後端
部の側面を所定の一定傾斜角をもって形成したしのであ
る。

［実施例］ 以ｌζ、ごの発明の一実施例について第１図ないし第４
図を参照して説明する。なお、第１図はこの発明に係る
金型の平面図、第２図は第１図の■−ＴＩ線矢視断面図
である。

これらの図に示す金型３は、面述した断面異形条Ａを成
形４−ろためのものであって、平板状をな４−金型本体
３１の上面の中央部には、その先端から後端に向って延
びる突条３２が形成されている。

この突条３２は、先端側の傾斜部３３と、後端側の平坦
部３４とから構成されている。

傾斜部３３は、その上面３３ａが断面異形条Ａの薄肉部
ａの幅より狭くなっている。しかも、一定の幅■７をも
って形成されおり、この結果上面３３ａの２つの側縁稜
はいずれも突条３２が延びる方向と平行になっている。

なお、」二面３３ａの幅Ｉ７については、薄肉部ａの幅
をＭ１薄肉部ａの肉厚をＴ１厚肉部ｌ）と薄肉部ａとの
厚さの差をｒ−１としたとき、 Ｌ＜Ｍ−２ＩＩ−（ＩＩ２／’ｒ’） 程度に設定するのが望ましい。

また、金型本体３１の」二面から」二面３３ａまでの高
さは、先端側から後端側へ向かうにしたがって漸次高く
なっている。一方、傾斜部３３の下端の幅は、先端側か
ら後端側へ向かうにしたがって漸次増大せしめられてい
る。この傾斜部３３の下端の幅の増大割合は、高さの増
大割合と等しいか、若干小さく設定されおり、傾斜部３
３の側面３３ｂはほぼ一定の角度をもって傾斜４−るよ
うになっている。なお、傾斜部３３の長さ１．は、素材
の一回当たりの送り量の１〜３倍程度に設定されている
。

一方、平坦部３４は、全体が傾斜部３３の後端縁と同一
高さになされており、先端部３５と後端部３６とから構
成されている。

先端部３５は、断面台形状をなしており、その上面３５
ａの幅は先端側から後端側へ向かうにしたかって漸次増
大せしめられている。したがって、−１−面３５ａの２
つの側縁稜はいずれも先端側から後端側へ向かうにした
がって外側へ突出するようになっている。また、先端部
３５の下端の幅も」−１１１ｉ　３５　ａと同様に、先
端側から後端側へ向かうに１、たがって漸次増大せしめ
られている。しかし、下端の幅の増大割合は、」−面３
５ａの増大割合より小さく設定されており、先端部３５
の後端縁において、下端の幅が−に面３５ａの幅と等し
くなるように設定されている。したがって、先端部３５
の側面３５ｂは、その傾斜角αが後端側へ向かうにした
がって漸次増大し、先端部３５の後端縁では成形すべき
断面異形条Ａの厚内部すの側面の傾斜角と同一であろ９
０°になっている。

しかム、」二記の構成の下において先端部３５にお（Ｊ
ろ、に面３５ａの幅、下端の幅および側面３５　ｂの傾
斜角αは素材の送り爪に関連１．て決定されている。オ
なイつち、先端部３５の任會の箇所にお（）ろ下端の幅
をＷｌ、側面３５１）の傾斜角をα１とし、そこから素
（Ａの１回当たりの送り量の分たけ後方へ向かった箇所
における」二面３５ａの幅をＷ２、側面３５［〕の傾斜
角をα２としたとき、Ｗ　Ｉ＝　Ｗ　２ （９０°−α＋）＝２ＵＯ°−α、） となるように決定されている。このＷ　＋　＝　Ｗ　ｔ
の関係は、先端部３５の」二面３５ａと傾斜部３３の下
端の幅との間にも適用されている。

なお、先端部３５の長さ１２は、素材の１回当たりの送
り量の４〜６倍程度に設定されている。

また、後端部３６であるが、これは先端部３５の後端縁
と同一断面形状とされている。したがって、その上面３
６ａの２つの側縁稜はいずれも突条３２と平行（傾斜部
３３の側縁稜とも平行）になっており、側面３６１〕は
傾斜角が異形条Ａの薄肉部ａと厚内部ｌ）との間の壁面
の傾斜角と同一になっている。なお、後端部３６の長さ
Ｉ３は素材の１回当たりの送り量以」−の長さに設定さ
れている。

しかｊ２て、−１−記構成の金型３を用いて断面Ｗ形条
を成形４′ろ場合には、第３図に示４−ように、？ｊＬ
来の金型を用いろ場合と同様、金べり３と圧延Ｏ−ルＩ
Ｎとによって素材を圧延加工するとともに、金型３と圧
延ロールＲとが非加工状態にあるときに素＋４を送る。

そして、これら圧延加工と素材Ｗの送りとを繰り返すこ
とによって断面異形条を成形する。

ここで、第４図に示すように、素材Ｗは傾斜部３３によ
って薄肉部となるべき部分Ｗａの中央部が凹まされて、
そこに溝Ｇが成形加工される（第４図（Ｂ）参照）。こ
の溝Ｇは、傾斜部３３に対応して断面台形状をなしてお
り、その深さも漸次深くなり、最は厚肉部すと薄肉部ａ
との間の肉厚差Ｉ］と等しくなっている。次に、素材Ｗ
か１ピッチ送られ、平坦部３４の先端部３５によって溝
Ｇの両側部が成形加工される（第４図（Ｄ）、（Ｅ）参
照）。

このとき、Ｗｌ−Ｗ、の関係になっているから、上面３
５ａか溝Ｇの下端開放部に嵌まり込む。したがって、溝
Ｇと平坦部３４とがずれることがなく、ずれに伴う各種
の傷の発生を防止することができろ。そして、’ｔｌｌ
ｔＧに平坦部３４の先端部３５が押し込まれて溝Ｇの両
側面が成形加工されるのである。

ここで、（９０°−α、）−２（９０”　−α２）の関
係にあるので、溝Ｇの両側面は１ピソヂ送られる毎に徐
々に所望の傾斜ｆｉｒである９０°に修正されろ。そし
て、平坦部３４の後端部３６によって満Ｇの両側面が仕
１−げ成形されｆ第４図（Ｆ）参照）、完成品である断
面異形条Ａか成形される。したがって、後加圧の必要が
全くない。しかち、平坦部３４の幅を徐々に広げている
から、平坦部の幅を断面異形条の薄肉部の幅と同一の一
定幅とした場合に比して素材の送り量を多くすることが
でき、これによって生産性の向−１−を図ることができ
ろ。

次に、第５図〜第９図に示すこの発明の他の実施例につ
いて説明する。

これらの図に示す金型４は、第１０図に示す断面異形条
Ｂを成形加工するためのものであり、断面異形条Ｂは薄
肉部ａが中央部のみならず両側部にも損する点、および
各厚肉部１）の内側の側面に７５°の傾斜角が付与され
ている点において前述した断面異形条Ａと異なっている
。以下、その上−１１＝ うな断面異形条Ｂを成形加工するための金型４について
説明する。なお、金型４において金型３と同様な部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。

まず、断面異形条Ｂの中央部の薄肉部ａを成形するため
の突条３２であるが、厚内部ｌ）の側面の傾斜角が７５
°になっているに対応して、その側面を加工する部分で
ある平坦部３４の後端部３６の側面３６ｂの傾斜角が７
５°に設定されている。

なお、突条３２の下端部には幅の狭い垂直面部３２ａが
形成されているが、この垂直面部３２ａについては形成
しなくともよい。突条３２のその他の構成は、前述した
実施例と同様である。

また、金型本体３１の後半部には、断面異形条１３の両
側部に存する薄肉部ａを成形するだめの加工部４Ｉが、
突条３２から厚肉部すの幅と等しい距離だけ離れ、かっ
突条３２に沿って形成されている。この加工部４１は、
前加工部４２と仕上げ加工部４３とから構成されている
。

重加工部４２は、断面台形状をなすものであっ＝１２− て、０　、　Ｉ　ｍｍ〜０　、５　ｍｍ程度の一定幅を
もって形成されノこ上面４２ａと、突条３２側の垂直に
形成された側面４２ｔ）と、所定の角度βをもって傾斜
せしめられた他方側の側面４２ｃとを備えている。

また、前加工部４２は先端側から後端側へ向かうにした
がってその高さが漸次高くなるように形成されており、
その先端においては上面４２ａが突条３２の垂直面部３
２ａよりも下側に位置している。したがって、前加工部
４２の先端では成形加工することがなく、先端より若干
後方の部分から成形加工を行うようになっている。一方
、前加工部４２の後端においては、上面４２ａが突条３
２の後端部３６の」二面と同一高さになっている。した
がって、成形加工時にはこの後端において被加］−物に
厚肉部すと薄肉部ａとの間の肉厚差１１と等しい深さの
溝を形成することになり、しかも後端において側面４２
ｃが素材Ｗの下側の側縁稜に接するように、前記傾斜角
βが設定されている（第１２図（Ｃ）参照）。

一方、仕上げ加工部４３は、」二面４３ａ１側面４３ｂ
および側面４３ｃを備えている。上面４３ａは、前加工
部４２の」−面４２ａの後端と同一高さになっている。

また、側面４３ｂは側面４２ｂの延長−１−に形成され
ているが、側面４３ｃは先端側から後端側へ向かうにし
たがって突条３２から離間４−ろ方向へ向って形成され
ている。これに伴って、上面４３ａは、先端側から後端
側へ向かうにしたがってその幅が漸次広くなっている。

次に、上記構成の金型４を用いて断面異形条Ｂを成形す
るのに好適な装置について説明する。

第１１図に示す成形装置は、素材Ｗの中央部から側部に
向って圧延するようにした点に特徴があり、そのような
圧延を行うために、金型４が載置される載置台Ｋをシー
ソーのように揺動自在としている。すなわち、載置台に
はその下部中央を軸、■によって回動自在に支持されて
おり、載置面である上面中央部には、金型４がその中央
部の突条３２を軸、■の真」二に位置させて載置されて
いる。

また、載置台にの両測部下方には、載置台Ｉ（の回動を
阻止するためのストッパーＳ１、Ｓ２がそれぞれ配設さ
れている。これらのストッパーＳ１、Ｓ。

は圧延ロールＲの移動に対応して動くようになっている
。すなわち、圧延ロールＲは軸、■と平行に配置され、
軸、■と直交する方向に移動するのであるか、圧延ロー
ルＲがストッパーＳＩ側から８２側へ向って移動する際
には、ストッパーＳ１は金型４からその側方に離間して
おり、ストッパーＳ２は金型４の側部下方に位置してい
る。一方、圧延ロールＲがストッパーＳ２側からＳＩ側
へ向って移動する際には、ストッパーＳＩは金型４の側
部下方に位置しており、ストッパーＳ２は金型４から側
方に離間している。

しかして、圧延ロールＲがストッパーＳＩ側から載置台
にの中央部（素材Ｗの中央部）まで移動する間は、載置
台Ｋが圧延ロールＲから逃げる方向に回動し、したがっ
てその間は圧延加工が行なわれない。しかし、圧延ロー
ルＲか素材の中央部に達すると、素材Ｗが圧延ロールＲ
と載置台にとの間に挾まれることになり、圧延加工が開
始される。

そして、圧延ロールＲが素材の中央部からストッバー　
８２側へ向って移動する際には、ストッパーＳ２が載置
台にの回動を阻止するので、この間においても圧延加工
が行なわれる。一方、圧延ロールＲがストッパーＳ２側
から８１側へ向って移動する際には、逆に素材Ｗの中央
部からストッパーＳ１側までの間の部分が圧延加工され
る。なお、圧延ロールＲが１往復すると、素材Ｗが１ピ
ツチ送られる。

以」二の圧延加工において、中央部の突条３２では前述
した金型３の突条３２と同様の圧延加工が行なわれる。

一方、加工部４１においては、第１２図（Ａ）〜（Ｂ）
に示すように、まず前加工部４２によって厚肉部すの外
側に溝Ｇが形成される（第１２図（Ｂ）参照）。この溝
Ｇは素材の送りに伴って漸次深くなり、前加工部４２の
後端において厚内部すと薄肉部ａとの間の肉厚差ｌ］と
等しい深さになされる（第１２図（Ｃ）参照）。次に、
仕−１−げ加圧部４３によってＮＧの幅が外側へ向って
漸次広げられ（第１２図（ｒ））参照）、厚肉部すの外
側部分全体が薄肉部ａになされるｆ第１２図（Ｅ）参照
）。

＝１６− なお、上記の説明から明らかなように、前加工部４２は
単にＮＧを形成するものであるから、平坦な」−面４２
ａについては必ずしも形成する必要がなく、前加工部４
２を断面三角形状にしてもよい。但し、上面４２ａを形
成したほうが前加工部４２の強度を向」ニさせることが
できるとともに、前加工部４２の高さ寸法の精度維持を
容易に行うことができる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明の金型によれば、傾斜部の
上面の側縁稜を突条の延びる方向と平行に形成するとと
もに、傾斜部の側面をほぼ一定の傾斜角をもって形成し
、平坦部の先端部の」二面の側縁稜を先端側から後端側
へ向かうにしたがって外側へ漸次突出するように形成す
るととしに、平坦部の先端部の側面を先端側から後端側
へ向かうにしたがってその傾斜角が漸次増大するように
形成し、さらに平坦部の後端部の」二面の側縁稜を突条
の延びる方向と平行に形成するとともに、平坦部の後端
部の側面を所定の一定傾斜角を６つて形成しているから
、断面異形条の薄肉側の側壁の傾斜角を所望の角度に成
形することができ、また後加工を必要としないのは勿論
のこと、薄肉部側の側壁近傍部分が削り落とされるのを
防止ずろことができ、したがって切屑に起因する各種の
傷の発生を未然に防止することができ、しかし生産性の
向−１−を図ることができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示し、第１
図はその平面図、第２図は第１図の■−■線矢視断面図
、第３図は第１図および第２図に示す金型３による加工
成形状況を示す斜視図、第４図（Ａ）〜（ｒ”）圧延加
工の進行状況を示す図、第５図〜第９図はこの発明の他
の実施例を示し、第５図はその平面図、第６図は高さ方
向を拡大して示す第５図の■矢視図、第７図は高さ方向
を拡大して示す第５図の■−■線に沿う断面図、第８図
は高さ方向を拡大して示す第５図の■矢視図、第９図は
高さ方向を拡大して示す第５図のＩＸ−ＩＸ線に沿う断
面図、第１０図は第５図〜第９図に示す金型４に示ず金
型４が成形ずへき断面異形条を示す正面図、第１１図は
第５図〜第９図に示す金型が装着された成形装置を示す
正面図、第１２図は金型４の加工部４１による圧延加工
の進行状況を示す図、第１３図は断面異形条の一例を示
す断面図、第１４図は従来の金型を示す斜視図、第１５
図は第１４図に示す金型で成形加工したものの一部省略
拡大正面図、第１６図および第１７図は従来の金型の他
の例を示し、第１６図はその平面図、第１７図は第１６
図のＸ■矢視図である。 ３．４・・・・・金型、３１・・・・金型本体、３２・
・・・・・突条、３３・・・・傾斜部、３３ａ・・・・
」−面、３３ｂ・・・側面、３４・・・・・平坦部、３
５・・・・・先端部、３５ａ・・・・・・−に面、３５
ｂ・・・・・側面、３６・・・・・後端部、３６ａ　　
・−１−面、３６１）・・・・・側面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金型本体の上面に、先端側から後端側へ向って上り勾配
   となる傾斜部およびこの傾斜部に連続して後端側へ向っ
   て延び、傾斜部の後端縁と同一高さになされた平坦部を
   備えた突条を形成してなり、前記傾斜部の上面の側縁稜
   を突条の延びる方向と平行に形成するとともに、傾斜部
   の側面をほぼ一定の傾斜角をもって形成し、前記平坦部
   の先端部の上面の側縁稜を先端側から後端側へ向かうに
   したがって外側へ漸次突出するように形成するとともに
   、平坦部の先端部の側面を先端側から後端側へ向かうに
   したがってその傾斜角が漸次増大するように形成し、さ
   らに前記平坦部の後端部の上面の側縁稜を突条の延びる
   方向と平行に形成するとともに、後端部の側面を所定の
   一定傾斜角をもって形成したことを特徴とする断面異形
   条の成形用金型。