JP4204102B2 - 徐変断面材の成形方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は,金属板の側部を曲げ加工してなると共にその断面形状が長手方向に沿って変化する徐変断面材を,スムーズに成形する方法に関する。
【0002】
【従来技術】
例えば,後述する図1に示すごとく,金属板10の側部11を折曲げて得られる徐変断面材1がある。この徐変断面材1は,側部の折曲げ位置を徐々に変化させることにより,その断面形状が長手方向に沿って変化するよう成形してある。このような徐変断面材1は,例えば,特開平7−185669号公報に示されているごとく,成型ロールを備えたロール成型装置(金属板成型装置)等を用いて加工することができる。
【0003】
即ち,平板状の金属板を上型および下型により挟持しておき,はみ出した側部を,複数対の成型ロールを用いて所望形状に曲げ加工する。このとき,曲げ加工の折曲げ位置は,長手方向に沿って徐々に変化させる。これにより,徐変断面材1の断面形状は,長手方向に沿って変化する。
【0004】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記従来の徐変断面材の成形方法には,次の問題がある。
即ち,折曲げる側部(フランジ部)の幅寸法が大きくなると,曲げ加工した側部11の先端にしわが発生し,所望形状が得られない場合がある。
この側部11におけるしわの問題は,金属板10の側部11に引張力を付与した状態で加工することによって解消しうることが知られている。しかしながら,断面形状が徐々に変化する徐変断面材1を成形する際には,側部11に引張力を付与することが困難である。そのため,引張力付与以外の抜本的なしわ防止策が求められていた。
【0005】
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,側部の先端へのしわ発生を確実に防止しつつ,スムーズに曲げ加工することができる,徐変断面材の成形方法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題の解決手段】
請求項1に記載の発明は,平板状の金属板の側部の先端にしわが発生しないように該側部を成形ロールを使用して曲げ加工してなると共にその断面形状が長手方向に沿って変化する徐変断面材を成形する方法であって,
上記金属板の側部を曲げ加工するに当たり,所望形状に対応する折曲げ位置に沿って上記金属板を挟持しながら,上記折り曲げ位置に沿ってしわ防止用折曲げ部形成用の成形ロールを移動させることにより,上記折り曲げ位置よりも外方の仮折曲げ位置において上記折り曲げ位置における折り曲げ方向と同じ方向に向かって曲げ加工を行って,予めしわ防止用折曲げ部を形成し,
次いで,上記折曲げ位置に沿って上記金属板を挟持しながら,上記折り曲げ位置に沿って折り曲げ位置における曲げ加工用の成形ロールを移動させることにより,上記折り曲げ位置における曲げ加工を行い,
その後,上記しわ防止用折曲げ部を平面状に戻す戻し成形を行うことを特徴とする徐変断面材の成形方法にある。
【0007】
本発明において最も注目すべきことは,上記側部を所望位置において折曲げる前に,その外方に予め上記しわ防止用折曲げ部を形成し,さらに所望の曲げ加工の後に上記しわ防止用折曲げ部を平面状に戻すことである。
【0008】
上記しわ防止用折曲げ部の形成は,上記のごとく,所望形状に対応した折曲げ位置よりも外方の上記仮折曲げ位置において行う。上記折曲げ位置が複数箇所ある場合には,すべての折曲げ位置よりも外方に上記しわ防止用折曲げ部を設ける。
【0009】
また,上記しわ防止用折曲げ部は,製品形状に応じて,しわの発生しやすい部分だけに設けることもできる。ただし,しわ防止用折曲げ部は,金属板の長手方向全長に設けることが好ましい。これにより,側部におけるしわ発生を長手方向全長にわたって確実に防止することができる。
【0010】
上記戻し成形は,所望の曲げ加工の後に行う。また,上記の折曲げ位置が複数箇所ある場合には,少なくとも最も外方に位置する折曲げ位置における曲げ加工を行った後に,上記戻し成形を行う。
なお,上記金属板としては,鋼板,ステンレス鋼板,アルミ合金板等,種々の加工用金属板を用いることができる。
【0011】
次に,本発明の作用につき説明する。
本発明においては,上記金属板の側部に所望形状に対応する曲げ加工を行う前に,予め上記しわ防止用折曲げ部を形成する。このしわ防止用折曲げ部は,上記折曲げ位置よりも外方に設けられる。そのため,上記折曲げ位置よりも外方における側部の剛性は,上記しわ防止用折曲げ部によって格段に向上する。
【0012】
そして,上記しわ防止用折曲げ部を有する側部は,折曲げ位置における曲げ加工の際に,側部のしわ発生に対する大きな抵抗となる。
それ故,本発明によれば,上記徐変断面材を成形するに当たり,その側部に引張力をかけなくても,側部のしわ発生を確実に防止し,スムーズに曲げ加工することができる。
【0013】
次に,請求項2に記載の発明のように,上記曲げ加工は,上記金属板を挟持する上型および下型と,挟持された金属板の側部を曲げ加工するための複数対の成形ロールとを有するロール成形装置を用いて行うことができる。この場合には,従来のロール成形装置を用いた成形において,最初の一対の成形ロールにより,上記しわ防止用折曲げ部を形成する。これにより,容易に上記優れた成形方法を実施することができる。
【0014】
また,請求項3に記載の発明のように,上記しわ防止用折曲げ部の曲げ角度は45〜90度であることが好ましい。この曲げ角度が上記範囲を超える場合には,側部の剛性向上効果が小さくなるおそれがある。
【0015】
また,請求項4に記載の発明のように,上記しわ防止用折曲げ部は,上記金属板の端部から5〜15mmの幅寸法を有していることが好ましい。この幅寸法が5mm未満の場合には,上記しわ防止用折曲げ部形成による効果が小さくなるという問題がある。一方,15mmを超える場合には,折曲げ位置よりも側部側にしわが発生しやすくなるという問題がある。
【0016】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本発明の実施形態例にかかる徐変断面材の成形方法につき,図1〜図7を用いて説明する。
本例は,図1(a)〜(c)に示すごとく,金属板10の側部11を曲げ加工してなると共にその断面形状が長手方向に沿って変化する徐変断面材1を成形する方法である。
【0017】
上記金属板10の側部11を曲げ加工するに当たり,所望形状に対応する折曲げ位置C1よりも外方の仮折曲げ位置C0(図4)において曲げ加工を行って,予めしわ防止用折曲げ部2を形成する。
次いで,図6に示すごとく,上記折曲げ位置C1における曲げ加工を行い,その後,上記しわ防止用折曲げ部2を平面状に戻す戻し成形を行う。
【0018】
以下,これを詳説する。
まず,図2に示すごとく,金属板10の中央部に突起部101を設け,その左右に側部11,12を有する形状に成形した。突起部101の形成は,周知のロール成形方法により行った。
次に,図3(a)に示すごとく,金属板10の一方の側部11を曲線状に切断して第1中間材51を得た。
【0019】
次に,図4に示すごとく,第1中間材51の一方の側部11に対して,ロール成形装置6により曲げ加工を施した。
ロール成形装置6は,金属板10を挟持するための上型61および下型62と,挟持された金属板10の側部11を曲げ加工するための複数対の成形ロール7とを有する。
【0020】
上記上型61および下型62には,その側面にそれぞれカム面610,620を設けてある。このカム面610,620は,曲げ加工時の折曲げ位置C1に沿った形状に設けてあり,上記成形ロール7移動時に移動軌跡の基準面となる。
また,上型61には第1中間材51の突起部101を収容するための凹部615を,下型62には上記凹部615と共に突起部101を挟持する突出部625をそれぞれ設けてある。
【0021】
そして,金属板10の側部11を曲げ加工するに当たっては,まず,折曲げ位置C1よりも外方の仮折曲げ位置C0において曲げ加工を行う。
即ち,図4,図5に示すごとく,まず上型61および下型62により,側部11がはみ出すように金属板10を挟持する。なお,金属板10における折曲げ位置C1は,上型61および下型62のカム面610,620の形状と一致させてある。
【0022】
次いで,図4,図5に示すごとく,しわ防止用折曲げ部形成用の成形ロール7により曲げ加工を行う。成形ロール7は,回転軸S1を水平方向に有する上ロール71と,回転軸S2を垂直方向に有する下ロール72とよりなる。上ロール71と下ロール72との間隙70は,得ようとするしわ防止用折曲げ部2の形状に対応して設けてある。
【0023】
また,本例においては,しわ防止用折曲げ部2の形成と同時に,折曲げ位置C1における初期加工を同時に行うように上記間隙70の形状を設けてある。
なお,図4における回転軸S1,S2は,必ずしも上記組合わせでなくてもよく,図8に示すごとく,回転軸S1,S2共に水平方向に向けて構成してもよい。
【0024】
そして,図5に示すごとく,金属板10の側部11を上記間隙70に挟持した状態で,成形ロール7をカム面610,620に沿って移動させる。これにより,図6aに示すごとく,側部11には,曲げ角度αが90度,幅寸法W2が10mmのしわ防止用折曲げ部2が全長に形成される。
【0025】
次に,ロール間の間隙形状がそれぞれ異なる2対の成形ロール75,76により,間隙に側部11を挟んで上記と同様に成形する。
これにより,図6に示すa,b,cという順に,側部11の折曲げ位置C1における曲げ加工が進んでいく。
【0026】
次に,上記とは別形状のカム面630,640を有する上型63および下型64により金属板10を挟持し(図7参照),3種類の成形ロール(図示略)を用いて曲げ加工を行う。これにより,図6に示すd,e,fという順に,第2の折曲げ位置C2を起点とする曲げ加工が施される。
【0027】
次に,図7に示すごとく,垂直方向に回転軸S3を有すると共に,上部に戻し成形部771を有する成形ロール77を用いてロール成形を行う。これにより,下型64の突起部645と上記戻し成形部771との間の押圧力によって,しわ防止用折曲げ部2が押し伸ばされて平面状に成形される。これにより,図3(b)に示すごとく,第2中間材52が得られる。
【0028】
次に,図3(c)に示すごとく,また別のロール成形装置を用いて,第2中間材52における他方の側部12を直線状の折曲げ位置C3に沿って曲げ加工することにより,図1に示す徐変断面材1が得られる。
【0029】
このように,本例においては,金属板10の側部11に所望形状に対応する正規の曲げ加工を行う前に,予め上記しわ防止用折曲げ部2を形成する。このしわ防止用折曲げ部2は,折曲げ位置C1よりも外方に設けられる。そして,このしわ防止用折曲げ部2を有する側部11の剛性は,従来よりも格段に向上する。
【0030】
そのため,折曲げ位置C1を起点とする深い角度への曲げ加工を実施する場合に,上記しわ防止用折曲げ部2がしわ発生を確実に防止する。それ故,折曲げ位置C1における曲げ加工は,非常にスムーズかつ健全に行うことができる。
また,その後の,折曲げ位置C2における曲げ加工は,上記折曲げ位置C1における曲げ加工によって剛性がさらに高くなっているのでしわ発生は確実に防止される。
【0031】
それ故,本例の成形方法によれば,徐変断面材1を成形するに当たり,その側部11に引張力をかけなくても,側部11のしわ発生を確実に防止し,スムーズに曲げ加工することができる。
なお,本例においては,図1に示すごとき断面形状の徐変断面材1を例にとって示したが,他の断面形状を有する徐変断面材の場合にも本発明が有効であることはいうまでもない。
【0032】
【発明の効果】
上述のごとく,本発明によれば,側部の先端へのしわ発生を確実に防止しつつ,スムーズに曲げ加工することができる,徐変断面材の成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例における,(a)徐変断面材の斜視図,(b)A−A線矢視断面図,(c)B−B線矢視断面図。
【図2】実施形態例における,突起部形成後の金属板の斜視図。
【図3】実施形態例における,(a)第1中間材,(b)第2中間材,(c)徐変断面材,の斜視図。
【図4】実施形態例における,しわ防止用折曲げ部成形時のロール成形装置を,縦断面から見た説明図。
【図5】実施形態例における,しわ防止用折曲げ部成形時のロール成形装置を,上型を透視した状態で見た説明図。
【図6】実施形態例における,金属板の曲げ加工の履歴を示す説明図。
【図7】実施形態例における,戻し成形時のロール成形装置を,縦断面から見た説明図。
【図8】実施形態例における,しわ防止用折曲げ部成形時の別例のロール成形装置を,縦断面から見た説明図。
【符号の説明】
1...徐変断面材,
10...金属板,
11,12...側部,
2...しわ防止用折曲げ部,
6...ロール成形装置,
61,63...上型,
62,64...下型,
610,620,630,640...カム面,
7...成形ロール,
C0...仮折曲げ位置,
C1〜C3...折曲げ位置,
Claims (4)
- 平板状の金属板の側部の先端にしわが発生しないように該側部を成形ロールを使用して曲げ加工してなると共にその断面形状が長手方向に沿って変化する徐変断面材を成形する方法であって,
上記金属板の側部を曲げ加工するに当たり,所望形状に対応する折曲げ位置に沿って上記金属板を挟持しながら,上記折り曲げ位置に沿ってしわ防止用折曲げ部形成用の成形ロールを移動させることにより,上記折り曲げ位置よりも外方の仮折曲げ位置において上記折り曲げ位置における折り曲げ方向と同じ方向に向かって曲げ加工を行って,予めしわ防止用折曲げ部を形成し,
次いで,上記折曲げ位置に沿って上記金属板を挟持しながら,上記折り曲げ位置に沿って折り曲げ位置における曲げ加工用の成形ロールを移動させることにより,上記折り曲げ位置における曲げ加工を行い,
その後,上記しわ防止用折曲げ部を平面状に戻す戻し成形を行うことを特徴とする徐変断面材の成形方法。 - 請求項1において,上記曲げ加工は,上記金属板を挟持する上型および下型と,挟持された金属板の側部を曲げ加工するための複数対の成形ロールとを有するロール成形装置を用いて行うことを特徴とする徐変断面材の成形方法。
- 請求項1又は2において,上記しわ防止用折曲げ部の曲げ角度は45〜90度であることを特徴とする徐変断面材の成形方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項において,上記しわ防止用折曲げ部は,上記金属板の端部から5〜15mmの幅寸法を有していることを特徴とする徐変断面材の成形方法。
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