【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の薄板フープ材を複数の加工ステージによってロール成形、順送成形等しながらワークに所要の加工を施して長尺状の金属瓦に成形する金属瓦の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プレス技術の進歩に伴い屋根瓦の軽量化、量産化等を目的として従来の粘土瓦に代わり金属製瓦が多用されている。図１５はその従来例であって（特許文献１参照）、成形体１０００の前後方向には平坦部１１００から***して形成された半円筒形ストレート部１２００と、成形体１０００の各ストレート部１２００の後部の左右方向には半円状のフック部１３００を備えた尾根状の***部１４００と、該***部１４００の後部に張出した後張出部１５００及び開口部１６００と、またストレート部１２００の前部には下段へ延設され、各ストレート部１２００の延長線上に***して形成された半円状の開口部１７００を有する前張出部１８００とを備えて構成された金属瓦１０００である。また同様な形状をしたものとして、成形材の端面を折り返し等して切断小口の腐蝕防止を図った従来例もある（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−６７３９９号公報（第８頁、図４）
【特許文献２】
特開２００２−３３７１０２号公報（第３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこれらの従来例の金属瓦は、その具体的特長的な形状に着目して創案された「物」の発明であって、これらの「物」の発明がいかなる製造方法によって製造されるかについては技術が開示されていない。特にかかる金属瓦の形状は全体的な曲面形状であって複雑な異形絞り加工を含むため、プレス加工によるいわゆる押さえどころが定まらず安定した形状成形を行うことに困難が伴う。また、金属瓦の製造方法を推測するための金属瓦成形装置の最新技術として特開２００１−２２５１３２号公報に開示された技術があるが、この発明における金属瓦の形状は上述した特許文献１又は特許文献２に開示された金属瓦の形状に比較し、極めて単純なものである。従って、かかる金属瓦成形装置から特許文献１（又は特許文献２）記載の金属瓦の製造方法を容易に知得ないし推知することはいわゆる当業者であっても困難である。
【０００５】
本発明は、かかる実状に鑑みて創案されたものであって、プレス加工時のいわゆる押さえどころを有し、特許文献１又は特許文献２記載の金属瓦より機能等に優れた新規な金属瓦について、絞り等に伴う成形上の諸トラブル発生を軽減させ、製品としての品質の安定と向上を図るとともに量産化に資する金属瓦の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明に係る金属瓦の製造方法は、請求項１に記載のとおり、フープ材を成形し、フープ材の長手方向に直交して凹溝を中間に有する面部から***して成形された半円状の***部と、各***部の後部側の長手方向に尾根状に突成し、かつ面部の延長線上にあって面部の略領域幅内に１又は２以上の凹条を有する膨突部と、更に膨突部の後部側に張出し開口部を有する後部延出部と、***部の前部側の長手方向に下方を臨ませた段差部と、更に段差部の前部側に各***部の延長線上に***した半円状の開口部を有する前部延出部とを備えてなる金属瓦の製造方法であって、素材供給装置から連続的に供給されるフープ材をロール成形装置によって膨突部と段差部の基本形状をロール成形したワークを、フープ材の送出方向に少なくとも３又は５以上の奇数の分割型からなる上下型ブロックであって、これらのブロックは金属瓦の面部及びその前後側を成形する面部成形ブロックと金属瓦の***部及びその前後側を成形する***部成形ブロックとから構成され、３ブロック構成では両端ブロックを面部成形ブロック、中央ブロックを***部成形ブロックの配列とし、５以上のブロック構成では両端ブロックを面部成形ブロックとしてその間を***部成形ブロックと面部成形ブロックを交互に配列し、かつプレス上昇時では上型側及び下型側とも***部成形ブロック、面部成形ブロックブロック間には付勢手段の付勢力によって所定かつ均等のクリアランスを有するプレス成形装置において、プレス下降時に各面部成形ブロックが先に凹溝を成形してクランプしながら下降するとともに両端の面部成形ブロックが中央のブロック方向に次第に変位し、上記ブロック間のクリアランスが均等に狭まることによってプレス下死点において面部成形ブロック間のワーク面を加圧面に可及的に順応させることによって面部とその前後側及び***部とその前後側が成形完了して所定ピッチの金属瓦の形状に順次成形され、所定長に成形された時点で切断装置によって切断されて長尺状の金属瓦とすることを特徴とする。
【０００７】
従って、このように構成された金属瓦の製造方法においては、各ブロックにおける成形による成形材の位置ズレや局部的な皺、クラックの発生等を可及的に回避することができる。
【０００８】
また、このように構成された金属瓦の製造方法においては、前記プレス成形装置と前記切断装置の間にリストライクパンチとリストライクダイとからなるリストライク装置を設け、前記リストライク装置によって成形された所定ピッチのワークの所要の部位を加圧整形するようにすることが好ましい。
【０００９】
従って、このように構成された金属瓦の製造方法においては、ピッチ間（隣接する***部の頂部間）に生じた微小の成形ズレやいわゆる流れぐせを簡単に整形することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。図１は本発明を実施するための加工ラインを示す概略正面図である。まず加工ラインを概括的に説明すると図示左側の素材供給装置７００と、図示右側の所定長に切断された長尺状の金属瓦１ｄのストック部８００の間に、次の各装置が設置されている。すなわち、ワークとなるフープ材１を繰出す素材供給装置７００、繰出されるフープ材１を一次成形加工（金属瓦１ｄの膨突部６と段差部３の基本形状を成形）してワーク１ａとするロール成形装置６００、一次成形加工されたワーク１ａを規制ローラ５００、５１０間に誘導し、所定の金属瓦の形状に所定ピッチを１単位として成形しワーク１ｂとするプレス成形装置１０Ａ、プレス成形されたワーク１ｂの形状を整形してワーク１ｃとするリストライク装置１０Ｂ、所定長に達したワーク１ｃを自動的に切断しワーク１ｄとして完成品とする切断装置１０Ｃとからなる。
【００１１】
次に、加工ラインにおける各装置についてワーク１の送り方向に従って説明する。素材供給装置７００は、フープ材（ワーク）１を巻回状からシート状に繰出す装置であり、ロール成形装置６００は複数段の上下ロールコマの駆動により送り出し方向にフープ材１を所定形状にロール成形する装置であって、これら両装置には本発明特有の機構を付加したものではなく、一般汎用的な装置であるため、詳細説明は省略する。
【００１２】
図２及び図３はプレス成形装置１０Ａ、リストライク装置１０Ｂ及びワーク切断装置１０Ｃから構成されるダイセット方式の順送金型装置１０の概要図である、
【００１３】
プレス成形装置１０Ａは３種類の分割型（固定パンチ５０と固定ダイ９０、スライドパンチ４０とスライドダイ８０及び浮動パンチ３０とドライバー７０）からなり計５つの奇数の上下型ブロックを主要部とし、これらの上下型ブロックによってロール成形装置６００によって成形されたワーク１ａを所定の金属瓦の形状に成形する。そこでこれらの上下型ブロックの配置構成を説明する。図４に示されるプレス成形装置１０Ａの上死点における正面図において、中央線Ｐ−Ｐを基準として中央に金属瓦の面部及びその前後側を成形する固定パンチ５０とダイプレート側に付設したシリンダー（ガスクッション）Ｃ１によって昇降制御される固定ダイ９０とからなる第１面部形成ブロックが据付けられる。そして第１面部形成ブロックの両側には金属瓦の***部とその前後側の成形を行うための、水平レール１７に案内されて左右水平移動可能なスライドパンチ４０とダイプレート１４側に付設されたシリンダー（ガスクッション）Ｃ２によって昇降制御され、かつ水平レール１８に案内されて左右水平移動可能なスライドダイ８０とからなる***部成形ブロックが配置されている。さらにこれらの***部成形ブロックの外方（図の左右方向）には、金属瓦の面部及びその前後側を成形するための、水平支持レール１７に案内されて左右水平移動可能な浮動パンチ３０とダイプレート１４側に付設されたシリンダー（ガスクッション）Ｃ３によって昇降制御される逆片台形状のドライバー７０とからなる第２面部形成ブロックが配置されている。そして更にこれらの第２面部形成ブロックの外側には、上型側には固定基準板２０が、下型側にはドライバー７０の逆傾斜面に対応する傾斜面を有し片台形状の固定カムガイド６０とからなる規制ブロックが配置されている。従って、これらのブロックの配列状態をワーク１ａの送り方向に見ると、規制ブロック、第２面部成形ブロック、***部成形ブロック、第１面部成形ブロック、***部成形ブロック、第２面部成形ブロック及び規制ブロックとなり、全体として中央線Ｐ−Ｐを基準として左右対称形となっている。本実施例ではこのような配置によって金属瓦の波形形状を２ピッチ単位で同時成形することができるが、もとよりこのような配列に限定されるものではなく、例えば５以上の奇数の分割型ブロックで構成する場合には第１面部成形ブロックを中央に配置するとともに左右方向に***部成形ブロック、面部成形ブロックを交互に配置し、両端に面部成形ブロックを配置するようにしてもよい。また、３つの分割型ブロックで構成する場合は中央に***部成形ブロックを配置する。なお、このように奇数の分割型ブロックで構成するようにしたのは、両端の分割型ブロックを面部成形ブロックにすれば後記するように、面部成形ブロックが凹溝を最初に成形し、かつ中央方向に変位下降するので下死点で面部成形ブロック間のワーク面を加圧面に可及的に順応させることによって面部とその前後側及び***部とその前後側が無理なく成形完了して所定ピッチの金属瓦の形状に順次成形することができるという作用効果があるからである。
【００１４】
そこで次にこのような配置に係る分割型ブロックの上型が上死点にあるときの上及び下型の状態について説明する。図４はかかる状態におけるプレス成形装置１０Ａの正面図である。同図に示されるようにすべての上型の刃先はワーク１ａのパスラインＰＬより上方にあり、すべての下型の刃先はワーク１ａのパスラインＰＬより下方にある。中央の第１面部成形ブロックの固定パンチ５０は、上プレート１３に固定されている。一方、固定ダイ９０はシリンダー（ガスクッション）Ｃ１の加圧によって所定高さまで上昇している。固定パンチ５０と固定ダイ９０間の凹溝成形雄雌の歯先は中央線Ｐ−Ｐを基準に対向している。***部成形ブロックのスライドパンチ４０は水平レール１７に支持されると共に、両側面に押板４８とその底部の弾機４９とで構成される付勢手段Ｓ１が付設されており、押板４８が側面から一定寸法水平方向に突出するようになっている。そのためスライドパンチ４０と固定パンチ５０の間には一定寸法のクリアランスがある。一方スライドダイ８０はシリンダー（ガスクッション）Ｃ２の加圧によって所定高さまで上昇している。またスライドパンチ４０と同様にスライドダイ８０も水平レール１８に支持されると共に、両側面に押板８８とその底部の弾機８９とで構成される付勢手段Ｓ２が付設されており、押板８８が側面から一定寸法水平方向に突出するようになっている。そのためスライドダイ８０と固定ダイ９０の間にはクリアランスがある。スライドダイ８０と固定ダイ９０の***部成形雄雌の歯先は鉛直方向に対向する。両端部の第２面部成形ブロックにおける浮動パンチ３０は、付勢手段Ｓ１の付勢力によってスライドパンチ４０との間にクリアランスを設けつつ固定基準板３０に当接している。浮動パンチ３０もまた水平レール１７に支持される。一方、ドライバー７０は、付勢手段Ｓ２の付勢力によってスライドダイ８０との間にクリアランスを設けつつシリンダー（ガスクッション）Ｃ３の加圧によって外側傾斜面が固定カムガイド６０の傾斜面を摺接して所定高さまで上昇している。この状態で浮動パンチ３０とドライバー７０の凹溝成形雄雌の刃先は鉛直方向に対向している。また、規制ブロックはパンチホルダー１２、ダイプレート１４に取付けられる。付勢手段Ｓ１、Ｓ２は同一仕様の同一付勢力を有するものであるので、上記の各クリアランスはすべて均等同一に設定される。
【００１５】
本実施例で各ブロックの下型を昇降制御させる付設のシリンダーＣ１乃至Ｃ３にガスクッションを使用したのは、プレス加圧を一般的に使用されるバネ装置よりも強力なものすることによって、複雑かつ凹凸段差の大きい本発明の実施成果となる金属瓦の成形をより確実に行うためである。これに類するものであればよく、またバネ装置でもよいことはもとよりである。
【００１６】
ここで上記クリアランスは、ワーク１ａがプレス成形装置１０Ａの上死点から下死点に至る動作過程で２ピッチ単位の所定の金属瓦の波形形状に歪みやクラック等生じることなく、第１面部成形ブロック及び第２面部成形ブロックが金属瓦の凹溝（図６の４ｃ）を成形しつつクランプして下降し、***部成形ブロックによって無理なく***部等が成形されていくような最適条件をなすように予め設定された間隔である。もとより条件にはフープ材１の素材の板厚（本実施例では０．５ミリメートル内外）等も考慮される。
【００１７】
次にプレス成形装置１０Ａの上死点から下死点に至る各ブロックの動作について説明する。上型の下動によってパスラインＰＬ上のワーク１ａに対して第１及び第２面部成形ブロックがまず凹溝４ｃを成形してクランプしながら下降する。もとより各下型は各シリンダー（ガスクッション）の加圧力に抗して下動する。この下降動作とともに両端のドライバー７０が固定カムガイド６０の傾斜面に摺接しながら中央の第１面部成形ブロック方向に次第に変位する。浮動パンチ３０は成形された凹溝４ｃをドライバー７０に追随してクランプしながら下降し、さらに付勢手段Ｓ２の付勢力に抗して中央の第１面部成形ブロック方向に水平移動する。これらに連動して付勢手段Ｓ２（Ｓ１）の付勢力に抗して***部成形ブロックが第１面部成形ブロック方向に水平移動する。各ブロック間のクリアランスが均等に狭まることによってプレス下死点において面部成形ブロック間のワーク１ａが送出方向に過大な引張応力等を受けることなく面部とその前後側及び***部とその前後側が成形されて所定ピッチの金属瓦の形状に順次成形される。
【００１８】
要するにプレス成形装置１０Ａの上死点から下死点に至る各ブロックの動作では、各面部成形ブロックがワーク１ａに凹溝４ｃを成形し、しっかりクランプをしながら下降動作をするので、この凹溝４ｃ成形がワーク１ａの送り方向の確実な位置決めとなり、送り方向の成形加工上の位置ズレ等の発生を可及的に軽減することができる。また、凹溝４ｃ成形と同時に各面部成形ブロックにある後部側の雄雌型である凹条（図６の６ｃ乃至６ｅ）成形型によって凹条６ｃ、６ｄ、６ｅが成形されるから、すでにワーク１ａで形成された金属瓦１ｄの膨突部６と段差部３の基本形状と相俟ってワーク１ａの幅方向の押さえどころとなり、ワーク１ａの幅方向の材料のブレ等による加工誤差の発生を可及的に低減することができる。つまり凹溝４ｃ成形と凹条６ｃ、６ｄ、６ｅ成形がプレス成形装置１０Ａにおけるプレスの押さえどころとなり、これらの凹溝４ｃの溝の深さや幅、凹条６ｃ、６ｄ、６ｅの条数やピッチを金型設計段階で最適なものとすれば、所定ピッチのワーク１ａ全体の曲成プレス加工が歪み、クラック等の発生を最小限にし、所望の金属瓦の形状に成形することができる。
【００１９】
プレス成形装置１０Ａは更に、図５に示されるように下死点から上昇動作に移行する過程で、特殊な動作を行う。各ブロックの上型が上昇し、下型もこれに追随して上昇してしまうと、***部成形ブロックで成形された***部４ａ等の形状が第２面部成形ブロックの凹溝をクランプしながら傾斜上昇することによって展張変形されてしまう恐れがある。そこで図５に示されるように、かかる変形の影響が出ない一定の上昇ポイントまで不図示のカム手段によってスライドダイ８０を鉛直に上昇させ（白矢印方向）、該上昇ポイントに至った時点でドライバー７０及び固定ダイ９０を上昇作動（黒矢印方向）させ、この動作に追随させてスライドダイ８０が外方向（黒矢印方向）に水平移動させるようになっている。
【００２０】
プレス成形装置１０Ａによって成形されたワーク１ｂは、不図示のリフトアップ手段によって次工程に順送される。
【００２１】
次にリストライク装置１０Ｂについて説明する。図２に示されるように、リストライク装置１０Ｂは、２ピッチずつ順送されたワーク１ｂのピッチに対応するように所定ピッチの２対のパンチ、ダイとからなる上型１００、下型１１０の上下型で構成される。この上下型の雌雄の歯先形状は成形されたワーク１ｂの主として***部の形状に合致させたものである。そして上型１００の上下方向の調整を不図示のカム機構によって行い、下死点でワーク１ｂをリストライクする。この場合、素材のスリット加工によって、ワークの送り方向にいわゆる曲がりくせが生じている場合があり、このいわゆる曲がりくせによってプレス成形装置１０Ａにおける加工時にワークのピッチ間に若干の誤差が生じることがあるため、ワーク１ｂに対し適宜局部的な重点加圧を施す。また、ある部位は強く、ある部位は弱く加圧調整するもともある。
【００２２】
なお、リストライク装置１０Ｂは本発明において不可欠な装置ではなく、例えば、ワーク１ａのピッチが小さく設定されたような場合には省略してもよい。
【００２３】
次にワーク切断装置１０Ｃは、図２に示されるように、ワーク１ｂの走行距離を不図示の計数器のパルスカウンターによってカウントし、所定長さである所定パルス回数をカウントしたときに、カム２００の水平動作を介して切断パンチ２１０が下降し、ダイホルダー３００に装備したワーク切断ダイ３１０との間でワーク１ｂを切断する。切断されたワーク１ｃは長尺状の金属瓦の製品としてストック部８００に収納される。
【００２４】
以上のように構成された装置等からなる加工ラインによって製造される本発明に係る所望の金属瓦の製造方法について以下説明する。その前提として所望の金属瓦とは、図６乃至図９に図示されるような特定形状の金属瓦１ｄである。金属瓦１ｄはフープ材の長手方向に直交して凹溝４ｃを中間に有する面部４ｂから***して成形された半円状の***部４ａと、各***部４ａの後部側の長手方向に尾根状に突成し、かつ面部４ｂの延長線上にあって面部４ｂの略領域幅内に１又は２以上の凹条６ｃ、６ｄ、６ｅを有する膨突部６（６ａ、６ｂ）と、更に膨突部６（６ａ、６ｂ）の後部側に張出した後部延出部７と、***部４ａの前部側の長手方向に下方を臨ませた段差部３と、更に段差部３の前部側に各***部４ａの延長線上に***した半円状の開口部２ａを有する前部延出部２とを備えた形状のものである。各***部４ａの頂部間が１ピッチである。
【００２５】
しかして素材供給装置７００から連続して送出される所定幅にスリットされたフープ材１は、次工程のロール成形装置６００の上下ロール間にワークとして送り出される。このロール成形装置６００において、ワークは金属瓦の長手方向（ワークの送出方向）の膨突部６（６ａ、６ｂ）と段差部３の基本形状が成形されワーク１ａとなる。もとよりこのロール成形ではワーク１ａが断面的に長手方向に均一に凹凸成形されるものであって、この段の成形で膨突部６（６ａ、６ｂ）と段差部３が尾根状の起伏に富んだ凹凸状をなすことはない。
【００２６】
ワーク１ａは、順送金型装置１０の前段に設けた規制ローラ５００、５１０間に先端が誘導されながら上死点にあるプレス成形装置１０Ａの上下型の間（ワークのパスラインＰＬ）に送出される。ワーク１ａの先端が所定位置に達したときにワーク１ａの走行は一旦停止し、プレス成形装置１０Ａの上型が下降し、第１面部成形ブロック及び第２面部成形ブロックがワーク１ａを加圧して凹溝４ｃを成形、クランプしながら更に降下する。このときドライバー７０の傾斜面が固定カムガイド６０の傾斜面に摺接しながら、かつシリンダーＣ３の付勢力に抗するようにして中央線Ｐ−Ｐの方向に傾斜下降移動する。プレス成形装置１０Ａの下死点において所望の金属瓦の形状が２ピッチ分だけ形成されるように成形される。成形されたワーク１ｂは、リフトアップされて次工程に移送される。
【００２７】
ワーク１ｂは、次工程のリストライク装置１０Ｂによって整形される。整形されたワーク１ｃは次工程に移送される。
【００２８】
ワーク１ｃは、次工程のワーク切断装置１０ｃによって送り方向に所定の寸法に切断されて製品としてのワーク１ｄとなる。
【００２９】
ワーク１ａから順次各工程で加工されるその断面形状は図１１乃至図１４に示されるとおりである。上述した一次成形加工（膨突部と段差部の基本形状をロール成形すること）とは、図１１に示されるワーク１ａの段差部３及び５乃至７で形成される膨突部である。
【００３０】
ワーク１ｄは、ストック部８００に収納される。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る金属瓦の製造装置によれば、各ブロックにおける成形による成形材の位置ズレや局部的な皺、クラックの発生等を可及的に回避することができる。またピッチ間（隣接する***部の頂部間）に生じた微小の成形ズレやいわゆる流れぐせを整形（又は修正）することもできる。従って品質の安定、向上を図るとともに量産化に資する金属瓦の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための加工ラインを示す概略正面図である。
【図２】順送金型装置の正面図である。
【図３】順送金型装置のＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】プレス成形装置のプレス上死点における正面図である。
【図５】プレス成形装置の下死点からプレス上昇する過程の下型の動作図である。
【図６】金属瓦の部分平面図である。
【図７】金属瓦の側面図である。
【図８】金属瓦の前部側から見た正面図である。
【図９】金属瓦の後部側から見た正面図である。
【図１０】金属瓦の斜視図である。
【図１１】図２におけるＹ１−Ｙ１矢視図である。
【図１２】図２におけるＹ２−Ｙ２矢視図である。
【図１３】図２におけるＹ３−Ｙ３矢視図である。
【図１４】図２におけるＹ４−Ｙ４矢視図である。
【図１５】金属瓦の従来例である。
【符号の説明】
１ フープ材
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ ワーク
２ 前部延出部
３ 段差部
４ａ***部
４ｂ面部
４ｃ凹溝
６ 膨突部
１０ 順送金型装置
１０Ａ プレス成形装置
１０Ｂ リストライク装置
１０Ｃ 切断装置
１７ 水平レール
１８ 水平レール
２０ 固定基準板
３０ 浮動パンチ
４０ スライドパンチ
５０ 固定パンチ
６０ 固定カムガイド
７０ ドライバー
８０ スライドダイ
９０ 固定ダイ
１００ 上型（リストライク装置）
１１０ 下型（リストライク装置）
２００ カム
２１０ 切断パンチ
３００ ワークホルダー
３１０ 切断ダイ
５００、５１０ 規制ローラ
６００ ロール成形装置
７００ 素材供給装置
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ シリンダー（ガスクッション）
Ｓ１、Ｓ２ 付勢手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a metal roof tile that forms a long metal roof tile by performing required processing on a work while performing roll forming, progressive forming, and the like on a metal thin plate hoop material by a plurality of processing stages.
[0002]
[Prior art]
In recent years, metal tiles have been widely used in place of conventional clay tiles for the purpose of weight reduction and mass production of roof tiles with the progress of press technology. FIG. 15 shows a conventional example (see Patent Literature 1), in which a semi-cylindrical straight portion 1200 formed so as to protrude from a flat portion 1100 in the front-rear direction of a molded body 1000 and each straight portion 1200 of the molded body 1000. A ridge-shaped protruding portion 1400 provided with a semicircular hook portion 1300 in the left-right direction of the rear portion, a rear protruding portion 1500 and an opening 1600 protruding to the rear portion of the protruding portion 1400, and a straight portion 1200 The metal roof tile 1000 is provided with a front overhang portion 1800 having a semicircular opening 1700 protruding from an extension of each straight portion 1200 and extending downward from the front portion. . In addition, there is also a conventional example in which the end of a molded material is folded back to prevent corrosion of a cut edge (see Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-67399 (page 8, FIG. 4)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-337102 (page 3, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, these conventional metal roof tiles are inventions of "products" created by paying attention to their specific characteristic shapes. No technology is disclosed. In particular, since the shape of such a metal roof tile is a whole curved surface shape and includes a complicated deformed drawing process, what is called a pressing portion by press working is not determined, and it is difficult to form a stable shape. Further, there is a technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-225132 as the latest technology of a metal roof forming apparatus for estimating a method of manufacturing a metal roof. It is extremely simple compared to the shape of the metal roof tile disclosed in Patent Document 2. Therefore, it is difficult even for a person skilled in the art to easily know or infer the method of manufacturing a metal roof described in Patent Document 1 (or Patent Document 2) from such a metal roof forming apparatus.
[0005]
The present invention has been made in view of such a situation, and has a so-called pressing part at the time of press working, and relates to a novel metal roof tile which is more excellent in function and the like than the metal roof tile described in Patent Document 1 or Patent Document 2. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a metal roof tile which reduces the occurrence of various molding troubles due to drawing and the like, stabilizes and improves the quality as a product, and contributes to mass production.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the method for manufacturing a metal roof tile according to the present invention, as described in claim 1, a hoop material is formed, and a half of the hoop material is formed so as to protrude from a surface portion having a concave groove in the middle perpendicular to the longitudinal direction of the hoop material. A bulge having a circular ridge and one or more ridges protruding in the form of a ridge in the longitudinal direction on the rear side of each ridge and extending along an extension of the surface and substantially within the area width of the surface. Part, a rear extension part further having an overhanging opening on the rear side of the bulging part, a stepped part facing downward in the longitudinal direction on the front side of the raised part, and further a front part of the stepped part. A method for manufacturing a metal roof tile comprising a front extension having a semicircular opening protruding on an extension of the protuberance, wherein a hoop material continuously supplied from a material supply device is roll-formed. A roll-formed work with the basic shape of the bulging part and the step part by the device should be moved at least in the hoop material feeding direction. Or, upper and lower mold blocks composed of an odd number of five or more divided molds, and these blocks are a surface molding block for molding the surface of the metal tile and the front and rear sides thereof, and a raised portion for molding the metal tile and the front and rear sides thereof. In the three-block configuration, both end blocks are arranged in the form of surface forming blocks, the central block is arranged in the form of raised part forming blocks, and in the case of five or more blocks, both end blocks are formed in the form of surface forming blocks, and the raised part forming block and the surface part are arranged therebetween A press forming apparatus in which forming blocks are alternately arranged, and when the press is raised, both the upper mold side and the lower mold side have a predetermined and uniform clearance between the protruding part forming blocks and the face part forming block blocks by the urging force of the urging means. At the time of pressing down, when each surface forming block descends while clamping and clamping the groove first In particular, the surface forming blocks at both ends are gradually displaced in the central block direction, and the clearance between the blocks is evenly narrowed, so that the work surface between the surface forming blocks at the bottom dead center of the press conforms to the pressing surface as much as possible. Thereby, the surface portion and its front and rear sides and the raised portion and its front and rear sides are completed and sequentially formed into a shape of a metal tile having a predetermined pitch, and when the metal roof is formed into a predetermined length, it is cut by a cutting device to form a long metal roof. It is characterized by the following.
[0007]
Therefore, in the manufacturing method of the metal roof tile configured as described above, it is possible to avoid, as much as possible, a positional shift, a local wrinkle, a crack, and the like of the molding material due to the molding in each block.
[0008]
Further, in the method for manufacturing a metal roof tile configured as described above, a restriking device including a restriking punch and a restriking die is provided between the press forming device and the cutting device, and formed by the restriking device. It is preferable to press and shape a required portion of the work having the predetermined pitch.
[0009]
Therefore, in the manufacturing method of the metal roof tile configured as described above, it is possible to easily shape a minute forming deviation or a so-called running cloth generated between the pitches (between the tops of the adjacent raised portions).
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings based on examples. FIG. 1 is a schematic front view showing a processing line for carrying out the present invention. First, the processing line will be generally described. The following devices are installed between a material supply device 700 on the left side of the drawing and a stock portion 800 of a long metal roof tile 1d cut to a predetermined length on the right side of the drawing. I have. That is, the material supply device 700 for feeding out the hoop material 1 serving as a work, the primary forming process of the fed hoop material 1 (forming the basic shapes of the bulging portion 6 and the step portion 3 of the metal roof tile 1d) and forming the work 1a. Roll forming apparatus 600, a press forming apparatus 10A for guiding a primary formed work 1a between regulating rollers 500 and 510 to form a work 1b by forming a predetermined pitch into one unit in a predetermined metal roof tile shape, press forming. And a cutting device 10C that automatically cuts the work 1c that has reached a predetermined length and forms a finished product as a work 1d.
[0011]
Next, each device in the processing line will be described according to the feed direction of the work 1. The material supply device 700 is a device for feeding the hoop material (work) 1 from a wound shape to a sheet shape, and the roll forming device 600 rolls the hoop material 1 into a predetermined shape in a feeding direction by driving a plurality of upper and lower roll pieces. Since these devices are molding devices and do not have a mechanism unique to the present invention added to these two devices and are general-purpose devices, detailed description thereof will be omitted.
[0012]
FIG. 2 and FIG. 3 are schematic diagrams of a progressive die apparatus 10 of a die set system including a press forming apparatus 10A, a restriking apparatus 10B, and a work cutting apparatus 10C.
[0013]
The press forming apparatus 10A is composed of three types of split dies (fixed punch 50 and fixed die 90, slide punch 40 and slide die 80, floating punch 30 and driver 70), and has a total of five odd-numbered upper and lower die blocks as main parts. The work 1a formed by the roll forming apparatus 600 by the upper and lower mold blocks is formed into a predetermined metal roof tile shape. Therefore, the arrangement of these upper and lower blocks will be described. In the front view at the top dead center of the press forming apparatus 10A shown in FIG. 4, a fixed punch 50 for forming the surface of the metal tile and the front and rear sides thereof at the center with respect to the center line PP and a cylinder attached to the die plate side. (Gas cushion) A first surface forming block including a fixed die 90 controlled to be moved up and down by C1 is installed. On both sides of the first surface forming block, a raised portion of the metal tile and a slide punch 40 that can be moved horizontally from side to side and guided by the horizontal rail 17 for forming the front and rear sides thereof are provided on the die plate 14 side. A raised portion forming block composed of a slide die 80 which is controlled to move up and down by a cylinder (gas cushion) C2 and is guided by a horizontal rail 18 and is capable of moving horizontally left and right is arranged. Furthermore, outside these ridge-forming blocks (in the left-right direction in the figure), a floating punch 30 that is guided by a horizontal support rail 17 and that can move horizontally in the left-right direction for forming the surface of the metal tile and the front and rear sides thereof is provided. A second surface forming block including an inverted trapezoidal driver 70 that is controlled to move up and down by a cylinder (gas cushion) C3 attached to the die plate 14 side is arranged. Further, outside these second surface portion forming blocks, a fixed reference plate 20 is provided on the upper mold side, and a fixed cam having an inclined surface corresponding to the reverse inclined surface of the driver 70 is provided on the lower mold side. A restriction block including a guide 60 is arranged. Therefore, when the arrangement state of these blocks is viewed in the feed direction of the workpiece 1a, the regulating block, the second surface forming block, the ridge forming block, the first surface forming block, the ridge forming block, the second surface forming block, and the restricting block. It becomes a block and has a symmetrical shape as a whole with respect to the center line PP. In the present embodiment, the waveform shape of the metal tile can be simultaneously formed in units of two pitches by such an arrangement. However, the arrangement is not limited to such an arrangement. In the case of the configuration, the first surface portion forming block may be arranged at the center, the ridge portion forming blocks and the surface portion forming blocks are alternately arranged in the left-right direction, and the surface portion forming blocks may be arranged at both ends. In the case of three divided blocks, a raised portion forming block is arranged at the center. The odd-numbered divided mold block is configured as described below if the divided mold blocks at both ends are formed as a surface-formed block, as will be described later. As the work surface between the surface forming blocks conforms to the pressing surface as much as possible at the bottom dead center, the surface and its front and rear sides and the raised portion and its front and rear sides are formed without difficulty and the predetermined pitch is reached. This is because there is an operational effect that the metal roof tile can be sequentially formed.
[0014]
Therefore, the state of the upper and lower molds when the upper mold of the split mold block having such an arrangement is at the top dead center will be described next. FIG. 4 is a front view of the press forming apparatus 10A in such a state. As shown in the figure, all the upper cutting edges are above the pass line PL of the work 1a, and all the lower cutting edges are below the pass line PL of the work 1a. The fixed punch 50 of the central first surface forming block is fixed to the upper plate 13. On the other hand, the fixed die 90 is raised to a predetermined height by pressurizing the cylinder (gas cushion) C1. The male and female teeth of the groove forming between the fixed punch 50 and the fixed die 90 face each other with reference to the center line PP. The slide punch 40 of the raised portion forming block is supported by the horizontal rail 17 and is provided with biasing means S1 composed of a push plate 48 and an elastic machine 49 at its bottom on both side surfaces. It is designed to protrude horizontally from the side by a certain dimension. Therefore, there is a certain clearance between the slide punch 40 and the fixed punch 50. On the other hand, the slide die 80 is raised to a predetermined height by pressurizing the cylinder (gas cushion) C2. Similarly to the slide punch 40, the slide die 80 is also supported by the horizontal rail 18, and biasing means S2 composed of a push plate 88 and an elastic machine 89 at its bottom is provided on both side surfaces. 88 protrudes from the side surface in the horizontal direction by a certain dimension. Therefore, there is a clearance between the slide die 80 and the fixed die 90. The male and female teeth of the protrusions of the slide die 80 and the fixed die 90 face each other in the vertical direction. The floating punch 30 in the second surface forming block at both ends is in contact with the fixed reference plate 30 while providing a clearance between the floating punch 30 and the slide punch 40 by the urging force of the urging means S1. The floating punch 30 is also supported on the horizontal rail 17. On the other hand, the driver 70 presses the cylinder (gas cushion) C3 so that the outer inclined surface slides on the inclined surface of the fixed cam guide 60 while providing a clearance between the driver 70 and the slide die 80 by the urging force of the urging means S2. It has risen to a predetermined height. In this state, the floating punch 30 and the male and female cutting edges of the groove forming of the driver 70 are vertically opposed. The restriction block is attached to the punch holder 12 and the die plate 14. Since the urging means S1 and S2 have the same urging force of the same specification, all of the above-mentioned clearances are all set equally.
[0015]
In the present embodiment, the use of the gas cushion for the attached cylinders C1 to C3 for controlling the lower die of each block is complicated by making the press pressure stronger than a commonly used spring device. This is because the metal roof tile having a large unevenness step, which is a result of implementing the present invention, is more reliably formed. Anything similar to this may be used, and it goes without saying that a spring device may be used.
[0016]
Here, the clearance can be set such that the work 1a is not deformed or cracked in the waveform shape of the predetermined metal roof tile in units of two pitches during the operation process from the top dead center to the bottom dead center of the press forming apparatus 10A, and the first surface portion is formed. The block and the second surface portion forming block clamp and descend while forming the concave groove (4c in FIG. 6) of the metal roof tile, and the optimum conditions are such that the ridge portion and the like are formed without difficulty by the ridge portion forming block. The interval is set in advance as described above. The thickness of the material of the hoop material 1 (in the present embodiment, inside and outside of 0.5 mm) and the like are naturally considered as conditions.
[0017]
Next, the operation of each block from the top dead center to the bottom dead center of the press forming apparatus 10A will be described. Due to the downward movement of the upper die, the first and second surface forming blocks are first formed on the work 1a on the pass line PL, and are lowered while forming and clamping the concave grooves 4c. Naturally, each lower die moves downward against the pressure of each cylinder (gas cushion). With this lowering operation, the drivers 70 at both ends are gradually displaced in the direction of the central first surface forming block while sliding on the inclined surface of the fixed cam guide 60. The floating punch 30 descends while clamping the formed concave groove 4c following the driver 70, and moves horizontally in the direction of the central first surface forming block against the urging force of the urging means S2. In conjunction with these, the raised portion forming block horizontally moves in the direction of the first surface portion forming block against the urging force of the urging means S2 (S1). By uniformly narrowing the clearance between the blocks, the work 1a between the surface forming blocks is formed at the bottom dead center of the press without receiving excessive tensile stress or the like in the sending direction, and the surface and its front and rear sides and the raised portion and its front and rear sides are formed. Thus, it is sequentially formed into a shape of a metal tile having a predetermined pitch.
[0018]
In short, in the operation of each block from the top dead center to the bottom dead center of the press forming apparatus 10A, each surface forming block forms the concave groove 4c in the work 1a and descends while firmly clamping. Forming 4c results in reliable positioning of the workpiece 1a in the feed direction, and it is possible to reduce the occurrence of positional deviation and the like in the forming process in the feed direction as much as possible. Also, simultaneously with the formation of the concave groove 4c, the concave stripes 6c, 6d, and 6e are molded by the concave male and female concave ridges (6c to 6e in FIG. 6) on each surface molding block. In combination with the basic shapes of the bulging portion 6 and the step portion 3 of the metal roof tile 1d formed by 1a, the work 1a is a pressing part in the width direction of the work 1a. Can be reduced as much as possible. In other words, the forming of the concave groove 4c and the forming of the concave stripes 6c, 6d, and 6e are the pressing points of the press in the press forming apparatus 10A, and the depth and width of these concave grooves 4c, the number and pitch of the concave grooves 6c, 6d, and 6e. Is optimized in the mold design stage, the curved press working of the entire work 1a at a predetermined pitch can be deformed to minimize the occurrence of cracks and the like, and can be formed into a desired metal roof tile shape.
[0019]
Further, the press forming apparatus 10A performs a special operation in the process of shifting from the bottom dead center to the ascending operation as shown in FIG. When the upper die of each block rises and the lower die rises following this, the shape of the ridges 4a and the like formed by the ridge forming block clamps the concave groove of the second surface forming block. There is a danger that it will be stretched and deformed by ascending. Therefore, as shown in FIG. 5, the slide die 80 is raised vertically (in the direction of the white arrow) by a cam means (not shown) to a certain rising point where the deformation is not affected. The 70 and the fixed die 90 are raised (in the direction of the black arrow), and the slide die 80 is horizontally moved outward (in the direction of the black arrow) following this operation.
[0020]
The work 1b formed by the press forming apparatus 10A is sent to the next step by lift-up means (not shown).
[0021]
Next, the restrike device 10B will be described. As shown in FIG. 2, the restriking device 10B includes an upper die 100 and a lower die 110 each including two pairs of punches and dies having a predetermined pitch so as to correspond to the pitch of the workpiece 1b sequentially fed by two pitches. It is composed of a vertical type. The male and female tooth tips of the upper and lower dies mainly conform to the shape of the raised portion of the formed work 1b. Then, the upper die 100 is adjusted in the up-down direction by a cam mechanism (not shown), and the work 1b is restricated at the bottom dead center. In this case, a so-called bend may occur in the workpiece feeding direction due to the slit processing of the material, and the so-called bend may cause a slight error between the pitches of the work during processing in the press forming apparatus 10A. Therefore, local important pressurization is appropriately performed on the work 1b. In some cases, pressure adjustment may be performed for a certain part of the body while the other part is weak.
[0022]
Note that the restrike device 10B is not an indispensable device in the present invention, and may be omitted, for example, when the pitch of the work 1a is set small.
[0023]
Next, as shown in FIG. 2, the work cutting device 10C counts the travel distance of the work 1b by a pulse counter of a counter (not shown), and counts a predetermined number of pulses of a predetermined length. The cutting punch 210 moves down through the horizontal movement of the workpiece 1 to cut the work 1b between the work and the work cutting die 310 mounted on the die holder 300. The cut work 1c is stored in the stock unit 800 as a long metal roof tile product.
[0024]
A method of manufacturing a desired metal roof tile according to the present invention, which is manufactured by a processing line including the apparatus configured as described above, will be described below. As a premise, the desired metal roof tile is a metal roof tile 1d having a specific shape as shown in FIGS. The metal roof tile 1d is orthogonal to the longitudinal direction of the hoop material and has a semicircular raised portion 4a which is formed by being raised from a surface portion 4b having a concave groove 4c in the middle, and a ridge in the longitudinal direction on the rear side of each raised portion 4a. A bulging portion 6 (6a, 6b) having one or more concave ridges 6c, 6d, 6e within a substantially area width of the surface portion 4b and extending along the extension of the surface portion 4b; A rear extension 7 protruding to the rear side of the protrusion 6 (6a, 6b); a step 3 facing downward in the longitudinal direction of the front side of the raised part 4a; and a front side of the step 3 further And a front extension 2 having a semicircular opening 2a protruding from the extension of each protuberance 4a. The pitch between the tops of the ridges 4a is one pitch.
[0025]
Thus, the hoop material 1 continuously slit from the material supply device 700 and having a predetermined width is sent out as a work between the upper and lower rolls of the roll forming device 600 in the next process. In this roll forming apparatus 600, the basic shape of the bulging portion 6 (6a, 6b) and the step portion 3 in the longitudinal direction of the metal tile (the direction in which the workpiece is sent out) and the step portion 3 are formed into the workpiece 1a. Naturally, in the roll forming, the work 1a is formed into a uniform uneven shape in the longitudinal direction in a cross-section, and the bulging portion 6 (6a, 6b) and the step portion 3 are rich in ridge-like undulations in this step forming. No irregularities are formed.
[0026]
The work 1a is sent out between the upper and lower dies of the press forming apparatus 10A at the top dead center (work path line PL) while the tip is guided between the regulating rollers 500 and 510 provided in the preceding stage of the progressive die apparatus 10. You. When the tip of the work 1a reaches a predetermined position, the traveling of the work 1a is temporarily stopped, the upper die of the press forming apparatus 10A is lowered, and the first surface forming block and the second surface forming block press the work 1a. The groove 4c is further lowered while being formed and clamped. At this time, the inclined surface of the driver 70 slides down in the direction of the center line PP while sliding against the inclined surface of the fixed cam guide 60 and against the urging force of the cylinder C3. At the bottom dead center of the press forming apparatus 10A, the desired shape of the metal tile is formed so as to be formed for two pitches. The formed work 1b is lifted up and transferred to the next step.
[0027]
The work 1b is shaped by the restoring device 10B in the next step. The shaped work 1c is transferred to the next step.
[0028]
The work 1c is cut to a predetermined size in the feed direction by the work cutting device 10c in the next step, and becomes a work 1d as a product.
[0029]
The cross-sectional shape processed in each step sequentially from the work 1a is as shown in FIGS. The above-mentioned primary forming (roll-forming the basic shape of the protruding portion and the step portion) is a protruding portion formed by the step portions 3 and 5 to 7 of the work 1a shown in FIG.
[0030]
The work 1d is stored in the stock unit 800.
[0031]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing apparatus of the metal roof tile which concerns on this invention, the position displacement of the shaping | molding material by shaping | molding in each block, local wrinkles, generation | occurrence | production of a crack, etc. can be avoided as much as possible. In addition, it is possible to shape (or correct) a minute forming deviation or a so-called running gap generated between the pitches (between the apexes of the adjacent raised portions). Therefore, it is possible to provide an apparatus for manufacturing a metal roof tile which can stabilize and improve quality and contribute to mass production.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing a processing line for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a front view of the progressive die device.
FIG. 3 is a view of the progressive die apparatus taken along the line XX.
FIG. 4 is a front view at a top dead center of the press of the press molding apparatus.
FIG. 5 is an operation diagram of a lower die in a process of ascending the press from a bottom dead center of the press forming apparatus.
FIG. 6 is a partial plan view of a metal roof tile.
FIG. 7 is a side view of a metal roof tile.
FIG. 8 is a front view of the metal tile as viewed from the front side.
FIG. 9 is a front view as viewed from the rear side of the metal roof tile.
FIG. 10 is a perspective view of a metal roof tile.
FIG. 11 is a view taken in the direction of arrows Y1-Y1 in FIG. 2;
FIG. 12 is a view taken in the direction of arrows Y2-Y2 in FIG. 2;
FIG. 13 is a view taken in the direction of arrows Y3-Y3 in FIG. 2;
14 is a view taken in the direction of arrows Y4-Y4 in FIG. 2;
FIG. 15 is a conventional example of a metal roof tile.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 hoop material 1 a, 1 b, 1 c, 1 d work 2 front extension 3 step 4 a projection 4 b surface 4 c concave groove 6 bulge 10 progressive die 10 A press molding 10 B restriking 10 C cutting 17 horizontal Rail 18 Horizontal rail 20 Fixed reference plate 30 Floating punch 40 Slide punch 50 Fixed punch 60 Fixed cam guide 70 Driver 80 Slide die 90 Fixed die 100 Upper die (restriking device)
110 lower mold (restriction device)
200 cam 210 cutting punch 300 work holder 310 cutting die 500, 510 regulating roller 600 roll forming device 700 material supply device C1, C2, C3 cylinder (gas cushion)
S1, S2 biasing means
