JPS63295019A - 複列成形ロ−ル - 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、広幅の金属帯板を複列でロール成形する成形
ロールに関するものである。

〔従来の技術〕

広幅の金属帯板を同一ライン内でスリットするとともに
、二側で冷間ロール成形する方法は、成形能率を向上す
る点で有効な方法である。しかし。

この方法は一般に成形時、ねじれ、そり等が発生して、
安定した成形をすることが困難であった。

従来の二側成形ロールは、単列成形ロールと同一形状の
成形ロールを二側にしてロール軸に組み込むものであっ
た。したがって、無負荷の状態で上下ロールで構成され
るクリアランスは一定となるが、成形（負荷）時には、
ロール軸のたわみにより軸受側のクリアランスが狭くな
る一方で中央側に広くなりすぎるため、被成形材が局部
的に強圧下される。このため成形が不安定となり、ねじ
れ、そりが発生するので安定した成形技術の確率が望ま
れていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図に従来の複列成形ロールの断面を示す。

第５図において、１は上ロール軸、２は下ロール軸、３
−１．３−２は被成形材、４−１〜４−５は上ロール軸
に組み込まれた上成形ロール片またはスペーサ、５−１
〜５−９は下ロール軸に組み込まれた下成形ロール片ま
たはスペーサで、各々冷間ロール成形機で駆動される。

上下のロールで構成される軸に平行なりリアランス６−
１〜６−４と、ロール斜面のクリアランス７−１〜７−
４の間に帯板を噛み込ませ、所望の成形を行なうが、成
形しない時、すなわち無負荷の状態でのクリアランスは
６−１と６−２．６−３と６−４．７−１と７−２．７
−３と７−４は各々同一である。したがって、成形中、
すなわち負荷中のクリアランスの大小の関係はロール軸
のたわみにより６−１＜６−２．６−３＞６−４．７−
１＜７−２．７−３＞７−４となる。

この状態で成形を行なうと被成形材は局部的に強く圧下
されるので伸びを起し、ねじれ、そり等が発生し、安定
した成形ができなかった。

本発明の目的は上記の問題点を解決し、被成形材がねじ
れ、そり等を発生せず、安定して真直な成形ができる成
形ロールを提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、被成形材を曲げ成形するのに必要な成形荷重
を実験式で求め、成形ロールの中心に集中荷重が作用す
るものとし、またロール軸を支承する軸受を支点として
ロール軸の断面二次モーメントによりロール軸のロール
分割位置でのたわみ角を算出して、成形ロールの変位を
求めるものである。

そして、負荷の状態で局部圧延のない、すなわち無負荷
の状態でロールクリアランスを１反軸受側すなわちロー
ル幅中央部よりも軸受側を大きく、被成形材の板厚より
も大きくしたことを特徴とする成形ロールである。

また理論的には、負荷時のロールクリアランスは、反軸
受側すなわち両軸受間の中央部から軸受側にかけて徐々
に大きくなるので、理想的なロールクリアランスは、こ
れにしたがって無負荷時徐々に変化させておくのが望ま
しいが、このようなりリアランスはロール加工が非常に
煩雑となる。

このため、クリアランスのうち反軸受側やロール中央部
分は一定とし、軸受に近い部分を板厚よりも大きくする
とより望ましい。

本発明において、上述のようにクリアランスを部分的に
大きくしたことにより局部圧延がなくなるので、ねじれ
、そり等のない真直な成形材が得られる。

〔実施例〕

本発明を軽みぞ形鋼を二側で成形する実施例により詳細
に説明する。

第１図にインボードタイプの成形機に本発明の複列成形
ロールを組み込んだ状態の断面を示す。

第１図において、上ロール軸１、下ロール軸２は各々成
形機の駆動装置により回転を伝達され、キー１０−１．
１０−２を経て、成形ロール群ヲ回転する。

成形機の基準面側よりＡ列、Ｂ列とし、上下ロール軸に
成形ロール等土、−巨一を装着する。Ａ列成形ロールは
上ロール片４−５．４−４ならびに下ロール片５−９．
５−８．５−７．５−６で構成され、８列成形ロールは
上ロール片４−３．４−２．４−１、ならびに下ロール
片５−５．５−４゜５−３．５−２．５−１で構成され
、締付金具８．９で所望の位置に固着されている。

Ａ列上ロール片４−４と下ロール片５−７ならびにＢ列
上ロール片４−２と下ロール片５−３．５−４の各々の
クリアランスは、従来技術と同様に被成形材の板厚とほ
ぼ同一とした。しかし、Ａ列上ロール片４−４と下ロー
ル片５−８およびＢ列上ロール片４−２と下ロール片５
−２の各々のクリアランスは本発明に基づき、被成形材
の板厚よりもクリアランスを大きくとる。

第１図、第２図において、Ａ列およびＢ列の上ロール片
４−４．４−２と下ロール片５−７．５−６．５−４．
５−３で構成されるクリアランス６−１．６−２．６−
３．６−４．７−２．７−３は被成形材の板厚ｔとほぼ
同一とする。また、上ロール片４−４．４−２と下ロー
ル片５−８゜５−２で構成される斜面クリアランス７−
１．７−４は下ロール片５−８，５−２の斜面との平行
線を上ロールのコーナーＲに接して設けたとき。

すなわち下ロールの斜面と上ロールのコーナーＲの接線
との最小クリアランスをｔｌとし、１＝１工の関係とし
ておく。

その詳細図を第２図に示す。

被成形材の成形反力はＡ列、Ｂ列の反力の和がロール軸
の中央の一点に集中したものと考えれば良く、したがっ
てロール軸のたわみはロール軸を支承しているベアリン
グ中心間で算出し各ロールの分割位置でのたわみ量から
ロールの変位を求め、ロールのクリアランスを大きくと
るものである。

被成形材の板厚をｔ、被成形材の降伏点または０．２％
耐力をσｙ、形状係数をαとすると、成形力Ｐは（１）
式なる実験式で与えられる。σｙはステンレス鋼等にみ
られる加工硬化を生じやすい材質の場合には、実際の降
伏点または０．２％耐力よりも１．２〜１．５倍程度大
きい値をとる。

Ｐ＝α・σｙ−ｔ２　　・・・（１） 当該パスの実質的曲げ 角部の数１のとき　　α＝３．０ α＝４．５ α＝６．０ α＝７．５ （１）式より成形荷重を求め、ロール軸を両端支持ばり
としてロール軸の各位置のたわみ角を求めて負荷状態で
のロールのクリアランスが被成形材の板厚とほぼ同一と
なるようにする。

軽みぞ形鋼のウェブ５０ｍｍ、フランジ２５ａ１１．板
厚２．３ｍ、被成形材の降伏点３０　ｋｇ　／　ｍ　”
としインボードタイプの成形機でロール軸径６５ＩＩＩ
１１、ロール軸のベアリング中心間距離５００ｍとする
と、（１）式より成形荷重Ｐ＝７１４ｋｇ（α＝４．５
）がＡ列、Ｂ列に、それぞれの集中荷重として作用する
ことになり、ロール軸の中央すなわち軸受中心から２５
０ｍの位置に合成された成形荷重（７１４Ｘ　２）　ｋ
ｇが作用するとみなす。

次にロール軸のたわみ角を求める。たわみ角ｉは（２）
式により求められる。

上述の諸条件、ロール軸受間距離、合成荷重、軸径等を
用い１合成荷重作用位置から７５１．すなわち下軸の軸
受側のロール分割位置でのたわみ角を計算して求めると
、その値は６．２Ｘ１０−’　ｒａｄとなる。

第２図は、上述のロール軸のたわみ角から口ｒルクリア
ランスを大きくしたものであって、下ロール角度Ｅは、
一般にはフラワー上から変更せず、上ロール角度りをロ
ール軸よりも６．２　Ｘ　１０−’　ｒａｄ　（０，０
３５５°＝２′０８′）大きくとるのである。

このようにして、ロール軸のたわみをロール孔型形状に
反影させることにより局部ひずみのない成形が可能とな
った。

第３図、第４図は第２図に対し他の応用例である。

第３図は上ロールの斜面角度りと下ロールの斜面角度Ｅ
は同一として斜面クリアランスＣは平行線となし、Ｃ＞
ｔとしたロールの組合わせである。

Ｃ＞ｔとするＣとｔの数値差は被加工材の寸法。

形状、材質によって、実験的、経験的な知見により変化
させる。

第４図は、上ロールの斜面角度りと下ロールの斜面角度
Ｅを同一として、上ロールの斜面の支点をコーナーＲと
の始点におき、下ロールの斜面と平行なりリアランスは
長さＨとしたものである。

そして、長さＨの終点から上部は斜面の角度ｉを設け、
ｉ　＞　Ｄとして上ロールの斜面は２段の角度とするも
のである。

Ｈ部分でのクリアランスは、被成形材の板厚とほぼ同一
とし、寸法Ｈの長さはＨ≦ｔＸＳとする。

上ロールの斜面のｉ＞Ｄの数値は成形品の品質精度、成
形条件により任意に設定するものである。

また１本実施例では被成形材の曲げ方法を上向きとして
説明したが、成形方向には制限がなく自由に適用できる
ものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明の複列成形ロールは、ロー
ル軸のたわみ角を算定して無負荷の状態でロール軸の軸
受側のクリアランスを大きくするので、被成形材の局部
圧延が防止され、ねじれ、そりのない安定した成形がで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複列成形ロールの図、第２図は本
発明の一実施例を示すクリアランスの詳細口、第３図、
第４図は本発明の他の実施例を示すクリアランスの詳細
図、第５図は従来の複列成形ロールの図である。 に上ロール軸 ２：下ロール軸 ３−１．３−２　：被成形材 ±：上ロール等 一塁一：下ロール等 ６−１．６−２．６−３．６−４　：軸に平行なりリア
ランス ７−１．７−２．７−３．７−４　：ロール斜面のクリ
アランス ８．９：締付金具 １０−１．１０−２：キー 第１ｒｌ！ｉ ＡりｑＢ　＞Ｊ Ｃ。 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金属帯板を複列で冷間ロール成形する複列成形ロー
   ルにおいて、上下ロールで構成されるロール孔型面のク
   リアランスを無負荷の状態でロール軸の反軸受側に比し
   軸受側を前記金属帯板の板厚よりも大きくしたことを特
   徴とする複列成形ロール。 ２　ロールクリアランスのうち反軸受側部分または、さ
   らにロール中央部分は一定のクリアランスを有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複列成形ロー
   ル。