JP4059737B2 - Roll bending method and roll bending apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として曲率の大きな製品等を成形する際に、ロール曲げにより材料の曲率を漸次増加させる加工を施すロール曲げ成形方法及びロール曲げ成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば所定曲率で湾曲する材料を曲げ成形する場合、前記所定曲率へ一度に曲げて成形することが通常であるが、一度に前記所定曲率に成形すると材料にかかる荷重が過大なものとなり、シワや亀裂等が発生するため、曲率の大きな曲げ成形は難しく、又、材料を所望の形状に成形することが難しいという問題を有する。
【0003】
かような問題点に鑑み提案された関連技術として、所要開断面形状に成形された材料を多点曲げする曲げ成形方法があり、材料の所要位置に於ける特に圧縮側に歪み応力の発生が所定量以下となるように数回に分けて多点曲げを行い、曲げ工程における上流側から下流側に向かって、材料の曲率が徐々に増えて最後に目標曲率となるようにシューやロールの位置を設定することにより成形負荷を分散し、更に種々の曲げ半径Rを任意に選択可能としたものである(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−197920号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1の曲げ成形方法は、成形した所要開断面形状が開閉するなどの変形のない精密な曲げ成形を実現するために、予めロール成形で所要開断面形状に成形された材料に対して、再度シューやロールで多数回に分けて多点曲げを施すものであり、所要開断面形状に成形された材料に緩やかな曲率を形成する場合には有効である。
【0006】
しかしながら、単に多点曲げを多数回行う構成では、曲率の大きい製品を成形する場合に効率的に成形することは困難であり、製造コストの増加を招く。そのため、材料にかかる負荷を減少しつつ、所望の断面形状を維持或いは形成しながら、曲率の大きな曲げ成形を可能にすると共に、効率的に且つ低コストで成形することができるロール曲げ成形方法が求められている。
【0007】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、例えば曲率の大きな製品等を曲げ成形する場合に、曲げ成形時に材料にかかる負荷を分散して減少しつつ、所望の断面形状を維持或いは形成しながら、曲率の大きな曲げ成形をすることを可能にすると共に、効率的に且つ低コストで成形することができるロール曲げ成形方法及びロール曲げ成形装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のロール曲げ成形方法又はロール曲げ成形装置は、被成形材料を押圧する主ロール及び支持ロールと、主ロールを巻き込む方向の略所定曲率の搬送経路に被成形材料を誘導する機能を有する補助ガイドロールとを備えるロール組を段階的に複数組設け、該複数組の主ロールを同心に設けると共に該複数組の支持ロールを同心に設け、該段階的なロール組で螺旋状に被成形材料を搬送し、該各段階のロール組に於いて、主ロール及び支持ロールにより被成形材料を押圧し、補助ガイドロールにより被成形材料を略所定曲率の搬送経路に誘導すると共に、該ロール組の段階の進行に応じて、被成形材料の搬送経路の略所定曲率を増加することを特徴とする。更に、本発明のロール曲げ成形装置は、一のロール組に於ける主ロールの回転軸及び支持ロールの回転軸を、別のロール組に於ける主ロールの円筒状の回転軸及び支持ロールの円筒状の回転軸にそれぞれ内装し、一のロール組に於ける主ロール及び支持ロールを、別のロール組に於ける主ロール及び支持ロールと独立して回転可能とする構成とすることを特徴とする。
【0009】
さらに、本発明のロール曲げ成形方法又はロール曲げ成形装置は、前記各ロール組の主ロールの外周面及び支持ロールの外周面に、曲げ成形する被成形材料の断面形状に略対応する所定の凹凸形状を形成すると共に、前記ロール組の段階の進行に応じ、主ロール及び支持ロールによる被成形材料への押圧力を増加することを特徴とする。例えば主ロールの外周面の形状及び支持ロールの外周面の形状が、その押圧により、主ロールに巻き込む方向へ曲がるように圧縮応力や引張応力を被成形材料に付与する形状である場合に、ロール組の段階の進行に応じて主ロール及び支持ロールによる被成形材料への押圧力を増加し、主ロールに巻き込む方向へ曲がる被成形材料の曲率を段階的に増加するようにする。
【0010】
さらに、本発明のロール曲げ成形方法又はロール曲げ成形装置は、搬送経路の曲率を漸次増加するように搬送経路に沿って配置された複数組の搬送ロールにより、曲率を漸次増加して渦巻状に被成形材料を搬送し、その後に、前記段階的なロール組で螺旋状に被成形材料を搬送し、各段階のロール組に於いて、主ロール及び支持ロールにより被成形材料を押圧し、補助ガイドロールにより被成形材料を略所定曲率の搬送経路に誘導すると共に、前記ロール組の段階の進行に応じて、被成形材料の搬送経路の略所定曲率を増加する成形を行うことを特徴とする。
【0011】
尚、前記略渦巻状の搬送経路での搬送、又は前記略渦巻状の搬送経路の前の直線状の搬送経路での搬送、又は前記主ロール・支持ロール・補助ガイドロールによる略螺旋状の搬送経路での搬送、又はこれらの組み合わせの搬送で、搬送経路の下流への搬送に応じて、搬送ロール或いは主ロール及び支持ロールにより被成形材料の基本的な断面形状に漸次成形してもよく、例えば曲率増加に合わせて被成形材料の所要箇所或いは所定箇所に引張応力を加える断面形状の成形を施す等、前記被成形材料の基本的な断面形状の成形を曲げ成形の曲率増加に対応させながら行うと、曲げ成形時のシワや亀裂の発生等をより効果的に防止して所望の形状へより正確に成形をすることができる。又、略渦巻状の搬送経路での搬送に於ける曲げ成形の曲率は適宜にロールの移動等により調整可能にしてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明のロール曲げ成形方法或いはロール曲げ成形装置の具体的な実施形態について説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。図1は実施形態のロール曲げ成形方法を行うロール曲げ成形装置の側面視部分説明図、図2〜図4は各々第1、第2、第3のロール組によるロール曲げ成形を説明する正面視説明図、図5は図1のロール曲げ成形装置を使用する成形工程例の平面説明図である。
【0013】
実施形態に於けるロール曲げ成形装置1は、例えば板状の高張力鋼板(ハイテン材)の被成形材料10を所定の外形及び断面形状にロール成形或いはロール曲げ成形した後、その最終的な工程で被成形材料10にロール曲げ成形を施すものであり(図5参照)、図1〜図4に示すように、同心の主ロール2a、2b、2c及びこれらに各々対応する同心の支持ロール3a、3b、3cと、補助ガイドロール4a、4b、4cとを備えるロール組が段階的に複数組設けられ、本例では3組設けられている。即ち、第1段階のロール組として主ロール2a、支持ロール3a、補助ガイドロール4aが設けられ、第2段階のロール組として主ロール2b、支持ロール3b、補助ガイドロール4bが設けられ、第3段階のロール組として主ロール2c、支持ロール3c、補助ガイドロール4cが設けられている。尚、ロール曲げ成形装置1の搬送経路の末端近傍には、被成形材料10を所定長さで切断して完成品とする切断部8が配設されている。
【0014】
第1段階のロール組では、図1及び図2に示すように、主ロール2aが中空円筒状の回転軸5aに固着されており、主ロール2a及び回転軸5aは、後述する軸受けで支持されている回転軸5c及びこれに外装されている回転軸5bが内装されていることにより回転可能に支持され、図1の回転軸5aの右端が図に省略した歯車等を介してモータに接続され、そのモータの作動により、回転軸5a及び主ロール2aが回転軸5b、5cや主ロール2b、2cとは独立して回転可能になっている。
【0015】
同様に、支持ロール3aも中空円筒状の回転軸6aに固着され、支持ロール3a及び回転軸6aは、後述する軸受けで支持されている回転軸6c及びこれに外装されている回転軸6bが内装されていることにより回転可能に支持され、図1の回転軸6aの右端が図に省略した歯車等を介してモータに接続され、そのモータの作動により、回転軸6a及び支持ロール3aが回転軸6b、6cや支持ロール3b、3cとは独立して回転可能になっている。
【0016】
主ロール2aの外周面及び支持ロール3aの外周面には、曲げ成形する被成形材料10の断面形状に略対応する所定の凹凸形状が形成され、その外周面の形状と、主ロール2aの外周面及び支持ロール3aの外周面による押圧力、或いは主ロール2a及び支持ロール3bの外周面の位置は、後述の補助ガイドロール4aによる被成形材料10の略所定曲率の搬送経路への誘導に対する負荷を所要レベルで分散・調整して、被成形材料10にシワや亀裂を発生させず、主ロール2a側に巻き込む方向へ被成形材料10を略所定曲率で曲げられるように、所定の圧縮応力や引張応力を被成形材料10に付与可能な所定の形状、所定の押圧力、所定の位置である。
【0017】
図2に於ける主ロール2aの略左斜め下方の近傍位置、及び主ロール2aの略右方の近傍位置には、補助ガイドロール4aがそれぞれ回転可能に配設され、補助ガイドロール4aは、主ロール2a及び支持ロール3aの回動により搬送されてくる被成形材料10を、主ロール2a側に巻き込む方向へ或いは主ロール2aの外周方向へ略所定曲率の螺旋状の搬送経路に回転によって誘導する機能を有する。尚、補助ガイドロール4aの個数や設置する位置は、主ロール2aを巻き込む方向へ略所定曲率の螺旋状の搬送経路に誘導可能な構成であれば適宜であり、後述する補助ガイドロール4b、4cについても同様である。
【0018】
そして、上下一対で設けられている搬送ロール7の複数組により搬送経路を押圧されながら搬送されてきた被成形材料10を、主ロール2aと支持ロール3aの回動により搬送すると共に、主ロール2aの外周面と支持ロール3aの外周面とで押圧し、或いは必要に応じて主ロール2aの外周面と補助ガイドロール4aの外周面とで押圧して、被成形材料10にシワや亀裂を発生させずに、主ロール2a側に巻き込む方向へ被成形材料10を略所定曲率で曲げられるように被成形材料10へ応力を付与し、補助ガイドロール4aの誘導で被成形材料10を略所定曲率に曲げて螺旋状に搬送する構成である。
【0019】
第2段階のロール組では、図1及び図3に示すように、主ロール2bが中空円筒状の回転軸5bに固着され、主ロール2b及び回転軸5bは後述する軸受けで支持されている回転軸5cが内装されていることにより回転可能に支持されていると共に、回転軸5bは主ロール2aの回転軸5a内に独立して回転可能に内装されている。また、図1の回転軸5bの右端が図に省略した歯車等を介してモータに接続され、そのモータの作動により、回転軸5b及び主ロール2bが回転軸5a、5cや主ロール2a、2cとは独立して回転可能である。同様に、支持ロール3bも中空円筒状の回転軸6bに固着され、支持ロール3b及び回転軸6bは、後述する軸受けで支持されている回転軸6cが内装されていることにより回転可能に支持されていると共に、回転軸6bは支持ロール3aの回転軸6a内に独立して回転可能に内装されている。また、図1の回転軸6bの右端が図に省略した歯車等を介してモータに接続され、そのモータの作動により、回転軸6b及び支持ロール3bが回転軸6a、6cや支持ロール3a、3cとは独立して回転可能になっている。
【0020】
主ロール2bの外周面及び支持ロール3bの外周面には、曲げ成形する被成形材料10の断面形状に略対応する所定の凹凸形状が形成され、その外周面の形状と、主ロール2bの外周面及び支持ロール3bの外周面による押圧力、或いは主ロール2b及び支持ロール3bの外周面の位置は、後述の補助ガイドロール4bによる被成形材料10の略所定曲率の搬送経路への誘導に対する負荷を所要レベルで分散・調整して、被成形材料10にシワや亀裂を発生させず、主ロール2b側に巻き込む方向へ被成形材料10を略所定曲率で曲げられるように、所定の圧縮応力や引張応力を被成形材料10に付与可能な所定の形状、所定の押圧力、所定の位置である。
【0021】
前記主ロール2b、支持ロール3bの外周面の形状は主ロール2a、支持ロール3aの外周面の形状より被成形材料10の曲げ成形完了後の完成品の形状或いは断面形状に若干近いものとなっており、又、主ロール2b及び支持ロール3bの押圧力は、主ロール2bの外周面及び支持ロール3bの外周面間の幅が若干狭くなっていることにより、全体的に主ロール2a及び支持ロール3bの押圧力より若干強くなっている。
【0022】
図3に於ける主ロール2bの略左斜め下方の近傍位置、及び主ロール2bの略右斜め下方の近傍位置には、補助ガイドロール4bがそれぞれ回転可能に配設され、補助ガイドロール4bは、主ロール2b及び支持ロール3bの回動により搬送されてくる被成形材料10を、主ロール2b側に巻き込む方向へ或いは主ロール2bの外周方向へ略所定曲率の螺旋状の搬送経路に回転によって誘導する機能を有する。補助ガイドロール4bの主ロール2bに対する位置は、補助ガイドロール4aの主ロール2aに対する位置よりも、より近接した位置になっている。
【0023】
そして、主ロール2a、支持ロール3a、補助ガイドロール4aのロール組により略所定曲率の搬送経路を搬送されてきた被成形材料10を、主ロール2bと支持ロール3bの回動により搬送すると共に、主ロール2bの外周面と支持ロール3bの外周面とで押圧し、或いは必要に応じて主ロール2bの外周面と補助ガイドロール4bの外周面とで押圧して、被成形材料10にシワや亀裂を発生させずに、主ロール2b側に巻き込む方向へ被成形材料10を略所定曲率で曲げられるように被成形材料10へ応力を付与し、補助ガイドロール4bの誘導で被成形材料10を略所定曲率に曲げて搬送する構成である。前記補助ガイドロール4bで誘導される略所定曲率は補助ガイドロール4aで誘導される略所定曲率よりも大きく、曲がりの程度が大きくなっている。
【0024】
第3段階のロール組では、図1及び図4に示すように、主ロール2cが中実円柱状の回転軸5cに固着されており、図1の回転軸5cの右端が図に省略した歯車等を介してモータに接続され、回転軸5cの左端は図に省略した軸受けで支持され、回転軸5cには前述の回転軸5b、5aが外装されている。回転軸5c及び主ロール2cは、そのモータの作動により、回転軸5a、5bや主ロール2a、2bとは独立して回転可能である。同様に、支持ロール3cも中実円柱状の回転軸6cに固着されており、図1の回転軸6cの右端が図に省略した歯車等を介してモータに接続され、回転軸6cの左端は図に省略した軸受けで支持され、回転軸6cには前述の回転軸6b、6aが外装されている。回転軸6c及び支持ロール3cは、そのモータの作動により、回転軸6a、6bや主ロール3a、3bとは独立して回転可能である。
【0025】
主ロール2cの外周面及び支持ロール3cの外周面には、曲げ成形する被成形材料10の断面形状に略対応する所定の凹凸形状が形成され、その外周面の形状と、主ロール2cの外周面及び支持ロール3cの外周面による押圧力、或いは主ロール2c及び支持ロール3cの外周面の位置は、後述の補助ガイドロール4cによる被成形材料10の略所定曲率の搬送経路への誘導に対する負荷を所要レベルで分散・調整して、被成形材料10にシワや亀裂を発生させず、主ロール2c側に巻き込む方向へ被成形材料10を略所定曲率で曲げられるように、所定の圧縮応力や引張応力を被成形材料10に付与可能な所定の形状、所定の押圧力、所定の位置である。
【0026】
前記主ロール2c、支持ロール3cの外周面の形状は被成形材料10の曲げ成形完了後の完成品の形状或いは断面形状に対応する形状であり、又、主ロール2c及び支持ロール3cの押圧力は、主ロール2cの外周面及び支持ロール3cの外周面間の幅が若干狭くなっていることにより、全体的に主ロール2b及び支持ロール3bの押圧力より若干強くなっている。
【0027】
図4に於ける主ロール2cの略左斜め下方の近傍位置、及び主ロール2cの略右斜め下方の近傍位置には、補助ガイドロール4cがそれぞれ回転可能に配設され、補助ガイドロール4cは、主ロール2c及び支持ロール3cの回転により搬送されてくる被成形材料10を、主ロール2c側に巻き込む方向へ或いは主ロール2cの外周方向へ略所定曲率の螺旋状の搬送経路に回転によって誘導する機能を有する。補助ガイドロール4cの主ロール2cに対する位置は、補助ガイドロール4bの主ロール2bに対する位置よりも、より近接した位置になっている。
【0028】
そして、主ロール2b、支持ロール3b、補助ガイドロール4bのロール組により略所定曲率の搬送経路を搬送されてきた被成形材料10を、主ロール2cと支持ロール3cの回転により搬送すると共に、主ロール2cの外周面と支持ロール3cの外周面とで押圧し、或いは必要に応じて主ロール2cの外周面と補助ガイドロール4cの外周面とで押圧して、被成形材料10にシワや亀裂を発生させずに、主ロール2c側に巻き込む方向へ被成形材料10を略所定曲率で曲げられるように被成形材料10へ応力を付与し、補助ガイドロール4cの誘導で被成形材料10を略所定曲率に曲げて螺旋状に搬送する構成である。前記補助ガイドロール4cで誘導される略所定曲率は補助ガイドロール4bで誘導される略所定曲率よりも大きく、曲がりの程度が大きくなっており、完成品の曲率に対応している。
【0029】
上記実施形態に於けるロール曲げ成形装置1でロール曲げ成形を行う際には、例えば図5で示すように、上下一対の搬送ロール7を配設して、直線状から渦巻状に至る搬送経路を形成する。そして、搬送ロール7の回転で搬送経路の上流から下流へ被成形材料10を搬送し、所定形状の外周面を有する搬送ロール7の押圧により、搬送の任意の段階から被成形材料10の断面形状を所望の断面形状に漸次成形すると共に、搬送ロール7の押圧及び渦巻状の搬送経路により、搬送の任意の段階から曲率を増加する曲げ成形を開始して、搬送に応じて被成形材料10の曲率を漸次増加していく曲げ成形を施す。
【0030】
搬送ロール7の外周面の所定形状は、被成形材料10が搬送経路の下流方向へ移行して行くに応じて、被成形材料10が完成品の断面形状に近づくように押圧して成形できるよう形成されていると共に、曲げ成形時の圧縮・引張応力によりシワや亀裂が発生すること等を防止するように例えば所定箇所に引張応力を加える等、漸次曲率が増加する曲げ成形に対応して、被成形材料10の断面形状や成形負荷等を調整しながら押圧して成形できるよう形成されている。又、搬送ロール7による押圧力もこれに対応して設定される。
【0031】
尚、ロール曲げ成形装置1に至る搬送経路は上記例に限定されず、例えば図6で示すように、上下一対の搬送ロール7を配設して、直線状でロール曲げ成形装置1に至る搬送経路を形成してもよい。前記直線状の搬送経路では、例えば搬送ロール7の回転で搬送経路の上流から下流へ被成形材料10を搬送して、所定形状の外周面を有する搬送ロール7の押圧により、搬送の任意の段階から被成形材料10の断面形状を所望の断面形状に漸次成形するようになっている。前記搬送ロール7の外周面の所定形状も、搬送経路の下流方向へ移行して行くに応じて被成形材料10が完成品の断面形状に近づくように押圧して成形できるように形成され、又、被成形材料10の断面形状や成形負荷等を調整しながら押圧して成形できるよう形成されている。又、前記搬送ロール7による押圧力もこれに対応して設定される。
【0032】
そして、搬送経路の略最下流部にはロール曲げ成形装置1が配設されており、漸次所定形状や所定の曲率に成形されながら搬送ロール7で搬送されてきた被成形材料10に対し、段階的なロール組で段階的に曲率を増加する成形をしながら螺旋状に被成形材料10を搬送する。各ロール組では、被成形材料10を主ロール2a、2b、2cと支持ロール3a、3b、3cの回動により搬送し、主ロール2a、2b、2cの外周面と支持ロール3a、3b、3cの外周面で押圧し、略所定曲率で曲げられるように被成形材料10へ応力を付与し、補助ガイドロール4a、4b、4cの誘導で被成形材料10を略所定曲率に曲げながら螺旋状に搬送する。
【0033】
本実施形態に於けるロール曲げ成形装置1では、三段階のロール組により段階的に被成形材料10の曲率を増加する曲げ成形を行って螺旋状に搬送し、最終的に主ロール2c、支持ロール3c、補助ガイドロール4cで完成品の所定曲率に成形された被成形材料10を、搬送経路の末端近傍に配設されている切断部8により所定長さで切断し、所望の曲率及び所望の断面形状に成形された所定長さの被成形材料10を得る。かかる工程を連続して行い前記成形後の被成形材料10を連続して得て、一連のロール曲げ成形工程を行う。前記工程により、被成形材料10を所望の曲率及び所望の断面形状できれいに仕上げることができる。
【0034】
また、上記搬送経路に於いて、搬送ロール7で成形して搬送する際の成形速度V1と、第1段階のロール組(主ロール2a、支持ロール3a、補助ガイドロール4a)で成形して搬送する際の成形速度V2と、第2段階のロール組(主ロール2b、支持ロール3b、補助ガイドロール4b)で成形して搬送する際の成形速度V3と、第3段階のロール組(主ロール2c、支持ロール3c、補助ガイドロール4c)で成形して搬送する際の成形速度V4は、同一の成形速度V1=V2=V3=V4となるように設定して成形・搬送する必要があるが、各段階の主ロール2a、2b、2c相互や支持ロール3a、3b、3c相互及び搬送ロール7等は独立して回転可能であることから、各段階の主ロール2a、2b、2cや支持ロール3a、3b、3c及び搬送ロール7の回転速度を制御し、同一の成形速度V1=V2=V3=V4とする設定が可能である(図2〜図4参照)。換言すれば、複数段階の成形速度が同一となるように複数段階の各ロール等の搬送手段の動作を規定する。
【0035】
尚、本発明のロール曲げ成形方法或いはロール曲げ成形装置で成形する被成形材料10は高張力鋼板以外にも適宜である。また、ロール組の組数は本実施形態の3組に限定されず適宜であり、又、補助ガイドロール4a等の個数も適宜である。更に、ロール曲げ成形装置1で被成形材料10を略所定曲率の螺旋状の搬送経路に誘導する誘導する手段は、上記補助ガイドロール4a等以外にも適宜である。
【0036】
また、ロール曲げ成形装置1の使用例は上記実施形態以外にも適宜である。更に、本実施形態のロール曲げ成形装置1によるロール曲げ成形工程に於いては、搬送ロール7により予め基本的な断面形状の成形を被成形材料10に施し、その後にロール曲げ成形装置1により、所定曲率に曲げるための微妙な断面形状の成形や応力付与の成形を主ロール2a等及び支持ロール3a等で行う構成としたが、ロール曲げ成形装置1のロール組の適宜の段階で或いは適宜の段階まで、被成形材料10に対しロール組で基本的な断面形状の成形と所定曲率に曲げるための微妙な断面形状の成形や応力付与の成形を施す構成としてもよい。
【0037】
【発明の効果】
本発明のロール曲げ成形方法又はロール曲げ成形装置を用いることにより、例えば曲率の大きな製品等を曲げ成形する場合に、曲げ成形時に材料にかかる負荷を分散して減少しつつ、所望の断面形状を維持或いは形成しながら、曲率の大きな曲げ成形することができると共に、効率的に且つ低コストで成形或いは製造することができるという効果が得られる。
【0038】
また、曲げ成形の負荷をより効果的に分散・調整しながら成形するので、被成形材料にシワや亀裂が発生することなく、被成形材料を所望の曲率及び所望の断面形状にきれいに仕上げることができる。
【0039】
また、例えば円形の材料を曲げ成形する等、被成形材料に対する非常に曲率の大きな曲げ成形が可能であり、デザインの自由度を向上することができ、又、螺旋状に被成形材料を搬送すること等により、曲げ成形に要するスペースや曲げ成形装置の設置に要するスペースの省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のロール曲げ成形方法を行うロール曲げ成形装置の側面視部分説明図。
【図2】第1のロール組によるロール曲げ成形を説明する正面視説明図。
【図3】第2のロール組によるロール曲げ成形を説明する正面視説明図。
【図4】第3のロール組によるロール曲げ成形を説明する正面視説明図。
【図5】図1のロール曲げ成形装置を使用する成形工程例の平面説明図。
【図6】図1のロール曲げ成形装置を使用する他の成形工程例の平面説明図。
【符号の説明】
1 ロール曲げ成形装置
2a、2b、2c 主ロール
3a、3b、3c 支持ロール
4a、4b、4c 補助ガイドロール
5a、5b、5c、6a、6b、6c 回転軸
7 搬送ロール
8 切断部
10 被成形材料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a roll bending method and a roll bending apparatus that perform processing for gradually increasing the curvature of a material by roll bending when a product having a large curvature is formed.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, when bending a material that bends at a predetermined curvature, it is normal to bend and mold to the predetermined curvature at one time, but if the molding is performed at the predetermined curvature at a time, the load on the material becomes excessive, Since wrinkles, cracks, and the like are generated, bending with a large curvature is difficult, and it is difficult to form the material into a desired shape.
[0003]
As a related technique proposed in view of such problems, there is a bending method in which a material molded into a required open cross-sectional shape is bent at multiple points, and distortion stress is generated particularly at the compression side at the required position of the material. Multi-point bending is performed several times so that the amount is less than the predetermined amount. From the upstream side to the downstream side in the bending process, the curvature of the material gradually increases until the target curvature is reached. By setting the position, the molding load is dispersed, and various bending radii R can be arbitrarily selected (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-197920 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the bending method of
[0006]
However, in the configuration in which the multi-point bending is simply performed many times, it is difficult to efficiently mold a product having a large curvature, which causes an increase in manufacturing cost. Therefore, there is provided a roll bending method capable of forming a bending with a large curvature while maintaining or forming a desired cross-sectional shape while reducing a load applied to the material, and capable of forming efficiently and at a low cost. It has been demanded.
[0007]
The present invention is proposed in view of the above-mentioned problems.For example, when bending a product having a large curvature, the desired cross-sectional shape is maintained or formed while dispersing and reducing the load applied to the material during bending. However, an object of the present invention is to provide a roll bending method and a roll bending device that can be bent with a large curvature and can be formed efficiently and at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The roll bending method or roll bending apparatus according to the present invention includes a main roll and a support roll that press the material to be molded, and an auxiliary function that guides the material to be formed to a conveying path having a substantially predetermined curvature in a direction in which the main roll is wound. A plurality of sets of rolls each including a guide roll are provided in stages, the plurality of sets of main rolls are provided concentrically and the plurality of sets of support rolls are provided concentrically, and the material to be molded in a spiral shape with the stepwise roll set In the roll set at each stage, the material to be molded is pressed by the main roll and the support roll, and the material to be molded is guided to the conveyance path having a substantially predetermined curvature by the auxiliary guide roll. According to the progress of the stage, the substantially predetermined curvature of the conveyance path of the molding material is increased.Furthermore, the roll bending apparatus according to the present invention includes a rotation axis of a main roll and a support roll in one roll set, and a cylindrical rotation axis and a support roll of a main roll in another roll set. It is equipped with a cylindrical rotating shaft, and the main roll and support roll in one roll set can be rotated independently of the main roll and support roll in another roll set. And
[0009]
Furthermore, the roll bend forming method or roll bend forming apparatus of the present invention has predetermined irregularities substantially corresponding to the cross-sectional shape of the material to be bent on the outer peripheral surface of the main roll and the outer peripheral surface of the support roll of each roll set. In addition to forming the shape, the pressing force to the material to be molded by the main roll and the support roll is increased according to the progress of the stage of the roll set. For example, when the shape of the outer peripheral surface of the main roll and the shape of the outer peripheral surface of the support roll are shapes that impart compressive stress or tensile stress to the molding material so as to bend in the direction of winding into the main roll by the pressing, The pressing force applied to the molding material by the main roll and the support roll is increased as the assembly stage progresses, and the curvature of the molding material that bends in the direction of winding into the main roll is increased step by step..
[0010]
Furthermore, the roll bending method or roll bending apparatus according to the present invention is configured such that the curvature is gradually increased by a plurality of sets of conveying rolls arranged along the conveying path so as to gradually increase the curvature of the conveying path, and is spirally formed. The material to be molded is conveyed, and then the material to be molded is conveyed in a spiral manner by the stepwise roll assembly, and the material to be molded is pressed by the main roll and the support roll in each stage of the roll assembly. The molding material is guided by a guide roll to a conveyance path having a substantially predetermined curvature, and molding is performed to increase a substantially predetermined curvature of the conveyance path of the molding material in accordance with the progress of the roll assembly stage. .
[0011]
In addition, conveyance in the substantially spiral conveyance path, conveyance in a linear conveyance path before the substantially spiral conveyance path, or substantially spiral conveyance by the main roll, support roll, and auxiliary guide roll Depending on the conveyance along the path, or the combination of these, the conveyance roll or the main roll and the support roll may be gradually formed into the basic cross-sectional shape of the material to be molded, depending on the conveyance downstream. For example, forming the basic cross-sectional shape of the material to be molded corresponding to the increase in the curvature of bending, such as forming a cross-sectional shape that applies tensile stress to a required location or a predetermined location of the material to be molded according to the increase in curvature. If done, it is possible to more effectively prevent the formation of wrinkles and cracks at the time of bending molding, and more accurately form the desired shape. Further, the curvature of the bending in the conveyance on the substantially spiral conveyance path may be adjusted as appropriate by moving the roll.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the roll bending method or roll bending apparatus of the present invention will be described, but the present invention is not limited to such embodiments. FIG. 1 is a partial explanatory view in side view of a roll bending apparatus for performing the roll bending method of the embodiment, and FIGS. 2 to 4 are front views illustrating roll bending with first, second, and third roll sets, respectively. FIG. 5 is an explanatory plan view of a molding process example using the roll bending apparatus of FIG.
[0013]
The
[0014]
In the first stage roll set, as shown in FIGS. 1 and 2, the
[0015]
Similarly, the
[0016]
On the outer peripheral surface of the
[0017]
In FIG. 2, the
[0018]
And while the to-
[0019]
In the second-stage roll set, as shown in FIGS. 1 and 3, the
[0020]
On the outer peripheral surface of the
[0021]
The shape of the outer peripheral surface of the
[0022]
In FIG. 3, auxiliary guide rolls 4b are rotatably disposed at positions near the diagonally lower left side of the
[0023]
And while conveying the to-
[0024]
In the third stage roll set, as shown in FIGS. 1 and 4, the
[0025]
On the outer peripheral surface of the
[0026]
The shape of the outer peripheral surface of the
[0027]
In FIG. 4, auxiliary guide rolls 4 c are rotatably arranged at positions near the diagonally lower left of the
[0028]
The
[0029]
When roll bending is performed by the
[0030]
The predetermined shape of the outer peripheral surface of the
[0031]
In addition, the conveyance path | route which reaches to the
[0032]
Then, a
[0033]
In the
[0034]
Further, in the above-described transport path, the forming speed V1 when the material is formed and transported by the
[0035]
In addition, the to-
[0036]
Moreover, the usage example of the
[0037]
【The invention's effect】
By using the roll bending method or roll bending apparatus of the present invention, for example, when bending a product having a large curvature, the desired cross-sectional shape is reduced while dispersing and reducing the load applied to the material during bending. While maintaining or forming, it is possible to perform bending molding with a large curvature, and to obtain an effect of being able to be molded or manufactured efficiently and at low cost.
[0038]
In addition, since molding is performed while the load of bending molding is more effectively distributed and adjusted, the molding material can be finished to a desired curvature and a desired cross-sectional shape neatly without causing wrinkles or cracks in the molding material. it can.
[0039]
In addition, for example, it is possible to perform bending molding with a very large curvature to the material to be molded, such as bending a circular material, so that the degree of freedom in design can be improved, and the material to be molded is conveyed in a spiral shape. Therefore, it is possible to save the space required for bending and the space required for installing the bending apparatus.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a partial explanatory view in side view of a roll bending apparatus for performing a roll bending method of an embodiment.
FIG. 2 is a front view explanatory view illustrating roll bending by a first roll set.
FIG. 3 is a front view explanatory view illustrating roll bending by a second roll set.
FIG. 4 is a front view explanatory view illustrating roll bending by a third roll set.
FIG. 5 is an explanatory plan view of a molding process example using the roll bending apparatus of FIG. 1;
6 is an explanatory plan view of another example of the molding process using the roll bending apparatus of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Roll bending machine
2a, 2b, 2c Main roll
3a, 3b, 3c Support roll
4a, 4b, 4c Auxiliary guide roll
5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c Rotating shaft
7 Transport roll
8 Cutting part
10 Molding material
Claims (2)
該複数組の主ロールを同心に設けると共に該複数組の支持ロールを同心に設け、
該段階的なロール組で螺旋状に被成形材料を搬送し、
該各段階のロール組に於いて、主ロール及び支持ロールにより被成形材料を押圧し、
補助ガイドロールにより被成形材料を略所定曲率の搬送経路に誘導すると共に、
該ロール組の段階の進行に応じて、被成形材料の搬送経路の略所定曲率を増加するロール曲げ成形装置であって、
一の該ロール組に於ける主ロールの回転軸及び支持ロールの回転軸を、別の該ロール組に於ける主ロールの円筒状の回転軸及び支持ロールの円筒状の回転軸にそれぞれ内装し、
該一のロール組に於ける主ロール及び支持ロールを、該別のロール組に於ける主ロール及び支持ロールと独立して回転可能とすることを特徴とするロール曲げ成形装置。A plurality of sets of rolls are provided in stages including a main roll and a support roll for pressing the molding material, and an auxiliary guide roll having a function of guiding the molding material to a conveyance path having a substantially predetermined curvature in the direction of winding the main roll. ,
The plurality of sets of main rolls are provided concentrically and the plurality of sets of support rolls are provided concentrically,
The material to be molded is conveyed in a spiral with the stepwise roll set,
In the roll set at each stage, the material to be molded is pressed by the main roll and the support roll,
While guiding the material to be molded to the conveyance path having a substantially predetermined curvature by the auxiliary guide roll,
In accordance with the progress of the stage of the roll set, a roll bending apparatus that increases a substantially predetermined curvature of a conveyance path of a molding material ,
The rotation axis of the main roll and the rotation axis of the support roll in one roll group are respectively mounted on the cylindrical rotation axis of the main roll and the cylindrical rotation axis of the support roll in another roll group. ,
A roll bending apparatus characterized in that a main roll and a support roll in one roll group can be rotated independently of a main roll and a support roll in another roll group .
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