JP2007275899A - Roll forming device and roll forming method - Google Patents
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Description
本発明は、ロール成形に関する。特に、一対の成形ロールの間に金属板(あるいは金属箔)等のワークを通過させ、ワークに所定形状を成形するロール成形技術に関する。 The present invention relates to roll forming. In particular, the present invention relates to a roll forming technique in which a workpiece such as a metal plate (or metal foil) is passed between a pair of forming rolls and a predetermined shape is formed on the workpiece.
一対の成形ロールの間に金属板(あるいは金属箔)等のワークを通過させ、ワークに所定の凹凸形状を成形するロール成形が知られている(例えば特許文献1)。
この種のロール成形では、所定の凹凸形状をワークに成形する凹凸を成形ロールに設けておき、成形ロールの凹凸をワークに圧接させることによって、ワークに所定の凹凸形状を成形する。
In this type of roll forming, unevenness for forming a predetermined uneven shape on the work is provided on the forming roll, and the unevenness of the forming roll is pressed against the work, thereby forming the predetermined uneven shape on the work.
ロール成形によってワークに凹凸形状を成形する場合、ロール成形後のワークに無用な皺が形成されてしまうことがある。ワークに無用な皺を生じさせることなく、ワークに凹凸形状を成形することができるロール成形技術が必要とされている。
本発明は、上記の課題を解決する。本発明は、ワークに無用な皺を生じさせることなく、ワークに凹凸形状を成形することができるロール成形技術を提供する。
When forming a concavo-convex shape on a work by roll forming, useless wrinkles may be formed on the work after roll forming. There is a need for a roll forming technique capable of forming a concavo-convex shape on a work without causing unnecessary wrinkles on the work.
The present invention solves the above problems. The present invention provides a roll forming technique capable of forming a concavo-convex shape on a work without causing unnecessary wrinkles on the work.
本発明の技術は、ロール成形装置に具現化される。このロール成形装置は、一対の成形ロールを備えている。一対の成形ロールには、一対の成形ロールの間を通過したワークに第1形状を成形する第1成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第2形状を成形する第2成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第3形状を成形する第3成形部が設けられている。そして、第1成形部は、一対の成形ロールの幅方向中間部に設けられている。第2成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第1成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第1成形部との間にそれぞれ設けられている。第3成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第2成形部との間、および前記一対の成形ロールの幅方向他端部と第2成形部との間にそれぞれ設けられている。 The technique of the present invention is embodied in a roll forming apparatus. This roll forming apparatus includes a pair of forming rolls. The pair of forming rolls includes a first forming portion that forms a first shape on a work that has passed between the pair of forming rolls, and a second forming that forms a second shape on the work that has passed between the pair of forming rolls. And a third forming part for forming a third shape on the workpiece that has passed between the pair of forming rolls. And the 1st shaping | molding part is provided in the width direction intermediate part of a pair of shaping | molding roll. The second forming part is provided between the one end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part, and between the other end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part. The third forming portion is provided between one end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion, and between the other end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion. .
例えば金属板(あるいは金属箔)等のワークに凹凸形状を成形すると、凹凸形状が成形される領域にワークが引き込まれることによって、ワークが幅方向や長手方向に短縮される。ロール成形によってワークに凹凸形状を成形する場合、成形ロールを通過する位置においてワークの幅及び長さが短縮されることから、成形ロールの直前位置においてワークに皺が生じてしまう。その結果、皺が生じた状態のワークが一対の成形ロールの間を通過して、ロール成形後のワークに無用な皺が形成されてしまう。
本発明に係るロール成形装置は、ワークの幅方向中間部に第1形状を成形すると同時に、第1形状の幅方向両側に第2形状を成形し、さらに第2形状の幅方向外側に第3形状を成形する。第2形状の成形に伴い、第1形状の成形範囲の両側に位置する第2形状の成形位置に向けて、ワークは幅方向に引き込まれる。このとき、第2形状の幅方向外側には第3形状が同時に成形されることから、幅方向外側のワークが第2形状の成形位置に向けて引き込まれることが抑止され、幅方向内側のワーク、即ち、第1形状の成形範囲側のワークが優先的に引き込まれることとなる。その結果、第1形状の成形範囲に引張応力が作用し、第1形状の成形範囲に皺等が生じることが防止される。第3形状を成形しない従来の手法では、第2形状の成形時に幅方向の外側から材料が引き込まれてしまい、第1形状の成形範囲側から引き込まれる材料が少ないことから、第1形状の成形範囲に十分な引張応力を作用させることができず、皺等が生じやすくなってしまう。
このロール成形装置によると、第1形状の成形範囲の両側に位置する第2形状の間のワークに無用な皺を生じさせることなく、ワークに第1形状を成形することができる。
For example, when a concavo-convex shape is formed on a work such as a metal plate (or metal foil), the work is drawn into a region where the concavo-convex shape is formed, whereby the work is shortened in the width direction or the longitudinal direction. When forming a concavo-convex shape on a workpiece by roll forming, the width and length of the workpiece are shortened at a position passing through the forming roll, so that wrinkles are generated at the position immediately before the forming roll. As a result, the work in a state in which wrinkles are generated passes between the pair of forming rolls, and unnecessary wrinkles are formed on the work after roll forming.
The roll forming apparatus according to the present invention forms the first shape at the intermediate portion in the width direction of the workpiece, simultaneously forms the second shape on both sides in the width direction of the first shape, and further forms the third shape on the outer side in the width direction of the second shape. Shape the shape. As the second shape is formed, the workpiece is pulled in the width direction toward the second shape forming positions located on both sides of the first shape forming range. At this time, since the third shape is simultaneously formed on the outer side in the width direction of the second shape, the work on the outer side in the width direction is prevented from being drawn toward the forming position of the second shape, and the work on the inner side in the width direction is suppressed. That is, the workpiece on the molding range side of the first shape is drawn preferentially. As a result, tensile stress acts on the molding range of the first shape, and wrinkles and the like are prevented from occurring in the molding range of the first shape. In the conventional method in which the third shape is not formed, since the material is drawn from the outside in the width direction when the second shape is formed, and there is little material drawn from the forming range side of the first shape, the first shape is formed. Sufficient tensile stress cannot be applied to the range, and wrinkles are likely to occur.
According to this roll forming apparatus, the first shape can be formed on the work without causing unnecessary wrinkles on the work between the second shapes located on both sides of the forming range of the first shape.
上記のロール成形装置において、第1成形部が一対の成形ロールの周方向に第1所定長さに亘って設けられている場合、第2成形部は、一対の成形ロールの周方向に前記第1所定長さよりも長い第2所定長さに亘って設けられていることが好ましい。さらに、第3成形部は、一対の成形ロールの周方向に前記第2所長さ以上の第3所定長さに亘って設けられていることが好ましい。
このロール成形装置では、第1形状をワークの進行方向に沿って所定長さで成形する際に、第2形状を第1形状よりもワークの進行方向に沿って長く成形するとともに、第3形状を第2形状よりもワークの進行方向に沿って長く又は等しく成形する。それにより、一対の成形ロールを通過するワークに対し、先ず第3形状の成形が開始され、次いで又は同時に第2形状の成形が開始され、その後に第1形状の成形が開始される。そして、先ず第1形状の成形が終了され、次いで第2形状の成形が終了され、次いで又は同時に第3形状の成形が終了される。それにより、第1形状をワークの進行方向に沿って所定長さで成形する際に、第1形状の成形範囲のワークに皺が生じることを防止することができる。
In the roll forming apparatus, when the first forming portion is provided over the first predetermined length in the circumferential direction of the pair of forming rolls, the second forming portion is arranged in the circumferential direction of the pair of forming rolls. It is preferable that the first predetermined length is provided over a second predetermined length. Furthermore, it is preferable that the 3rd shaping | molding part is provided over 3rd predetermined length beyond the said 2nd place length in the circumferential direction of a pair of shaping | molding roll.
In this roll forming apparatus, when the first shape is formed with a predetermined length along the workpiece traveling direction, the second shape is formed longer along the workpiece traveling direction than the first shape, and the third shape is formed. Is formed longer or equal in the direction of movement of the workpiece than in the second shape. Thereby, the molding of the third shape is first started on the workpiece passing through the pair of molding rolls, and then the molding of the second shape is started next or simultaneously, and then the molding of the first shape is started. Then, the molding of the first shape is finished first, then the molding of the second shape is finished, and then the shaping of the third shape is finished. Thereby, when shaping | molding a 1st shape by predetermined length along the advancing direction of a workpiece | work, it can prevent that a wrinkle arises in the workpiece | work of the shaping | molding range of a 1st shape.
上記のロール成形装置において、第2形状は、ワークの進行方向に沿って伸びる少なくとも1本の峰形状又は谷形状であることが好ましい。また、第3形状は、ワークの進行方向に沿って伸びる少なくとも1本の峰形状又は谷形状であることが好ましい。
第2形状がワークの進行方向に沿って伸びる少なくとも1本の峰形状(逆から見れば谷形状となる)であると、第2形状の成形に伴って、第2形状の成形位置に向けてワークが幅方向により引き込まれることとなる。このとき、第3形状がワークの進行方向に沿って伸びる少なくとも1本の峰形状(逆から見れば谷形状となる)であると、端部側のワークが第2形状の成形位置に引き込まれることがより抑止され、第1形状の成形範囲に幅方向の引張応力を作用させることができる。それにより、第1形状の成形に伴ってワークが幅方向に短縮することがより抑止され、第1形状の成形範囲のワークに皺が生じることをより確実に防止することができる。
In the roll forming apparatus, the second shape is preferably at least one ridge shape or valley shape extending along the traveling direction of the workpiece. Moreover, it is preferable that a 3rd shape is at least 1 peak shape or trough shape extended along the advancing direction of a workpiece | work.
When the second shape is at least one ridge shape extending along the moving direction of the workpiece (when viewed from the reverse, it becomes a valley shape), toward the second shape forming position as the second shape is formed. The work is drawn in the width direction. At this time, if the third shape is at least one ridge shape extending along the direction of movement of the workpiece (when viewed from the opposite side, it becomes a valley shape), the workpiece on the end side is drawn into the molding position of the second shape. This is further suppressed, and a tensile stress in the width direction can be applied to the molding range of the first shape. Thereby, it is possible to more reliably prevent wrinkles from occurring in the workpiece in the molding range of the first shape by further suppressing the workpiece from being shortened in the width direction along with the molding of the first shape.
上記のロール成形装置において、第3形状は、ワークの進行方向に沿って伸びる2本以上の峰形状又は谷形状であることが好ましい。
第3形状がワークの進行方向に沿って伸びる2本以上の峰形状又は谷形状であると、端部側のワークが第2形状の成形位置に引き込まれることを、より抑止することができる。それにより、第1形状の成形に伴ってワークが幅方向に短縮することがより抑止され、第1形状の成形範囲のワークに皺が生じることをより確実に防止することができる。
In the roll forming apparatus, the third shape is preferably two or more peak shapes or valley shapes extending along the traveling direction of the workpiece.
When the third shape is two or more peak shapes or valley shapes extending along the moving direction of the workpiece, it is possible to further prevent the workpiece on the end side from being drawn into the molding position of the second shape. Thereby, it is possible to more reliably prevent wrinkles from occurring in the workpiece in the molding range of the first shape by further suppressing the workpiece from being shortened in the width direction along with the molding of the first shape.
上記のロール成形装置において、第3形状の高さ又は深さは、前記第2形状の高さ又は深さよりも、低い又は浅いことが好ましい。
第2形状は、その成形によってワークを幅方向に引き込むことを主な目的とする。一方、第3形状は、その成形によって端部側のワークが第2形状側に引き込まれることを抑止することを目的とする。そのことから、第3形状の峰形状の高さ又は谷形状の深さを、第2形状の峰形状の高さ又は谷形状の深さよりも低く又は浅く成形することで、第1形状の成形範囲のワークに皺が生じることをより効果的に防止することができる。
In the roll forming apparatus, the height or depth of the third shape is preferably lower or shallower than the height or depth of the second shape.
The main purpose of the second shape is to draw the workpiece in the width direction by the molding. On the other hand, the third shape is intended to prevent the end-side workpiece from being drawn into the second shape side by the molding. Therefore, the first shape is formed by forming the height of the third shape peak shape or the depth of the valley shape lower or shallower than the height of the second shape peak shape or the depth of the valley shape. It is possible to more effectively prevent wrinkles from occurring in the work in the range.
一方、上記のロール成形装置において、第2形状がワークの進行方向に沿って伸びる少なくとも1本の峰形状又は谷形状である場合、第3形状がワークの進行方向に沿ってワークを屈曲させた屈曲形状であることも好ましい。
第2形状の成形時に第2形状よりも幅方向外側のワークを屈曲させると、端部側のワークが第2形状の成形位置に向けて引き込まれることを、十分に抑止することができる。それにより、第1形状の成形に伴ってワークが幅方向に短縮することがより抑止され、第1形状の成形範囲のワークに皺が生じることをより確実に防止することができる。
On the other hand, in the above roll forming apparatus, when the second shape is at least one ridge shape or valley shape extending along the moving direction of the workpiece, the third shape bent the workpiece along the moving direction of the workpiece. A bent shape is also preferred.
When the workpiece on the outer side in the width direction than the second shape is bent at the time of forming the second shape, it is possible to sufficiently prevent the workpiece on the end side from being drawn toward the forming position of the second shape. Thereby, it is possible to more reliably prevent wrinkles from occurring in the workpiece in the molding range of the first shape by further suppressing the workpiece from being shortened in the width direction along with the molding of the first shape.
本発明の技術はまた、ワークにロール成形を実施する方法に具現化することもできる。このロール成形方法は、一対の成形ロールを用意する工程と、一対の成形ロールの間にワークを通過させる工程を備えている。この方法で利用する一対の成形ロールには、一対の成形ロールの間を通過したワークに第1形状を成形する第1成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第2形状を成形する第2成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第3形状を成形する第3成形部が設けられている。そして、第1成形部は、一対の成形ロールの幅方向中間部に設けられている。第2成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第1成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第1成形部との間にそれぞれ設けられている。第3成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第2成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第2成形部との間にそれぞれ設けられている。
このロール成形方法によると、少なくとも第2形状の間のワークに皺を生じさせることなく、ワークに第1形状を成形することができる。
The technique of the present invention can also be embodied in a method for performing roll forming on a workpiece. This roll forming method includes a step of preparing a pair of forming rolls and a step of passing a workpiece between the pair of forming rolls. The pair of forming rolls used in this method includes a first forming portion that forms a first shape on the work that has passed between the pair of forming rolls, and a second shape on the work that has passed between the pair of forming rolls. A second forming part to be formed and a third forming part for forming a third shape on the workpiece that has passed between the pair of forming rolls are provided. And the 1st shaping | molding part is provided in the width direction intermediate part of a pair of shaping | molding roll. The second forming part is provided between the one end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part, and between the other end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part. The third forming portion is provided between one end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion, and between the other end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion.
According to this roll forming method, the first shape can be formed on the workpiece without causing wrinkles on the workpiece between at least the second shapes.
本発明により、ロール成形によってワークに凹凸形状等を成形する際に、ワークに無用な皺が生じることを防止することができる。 According to the present invention, when forming a concavo-convex shape or the like on a workpiece by roll forming, unnecessary wrinkles can be prevented from being generated on the workpiece.
最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
(特徴1) ロール成形装置は、一対の成形ロールを備えている。一対の成形ロールには、一対の成形ロールの間を通過したワークに第1形状を成形する第1成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第2形状を成形する第2成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第3形状を成形する第3成形部が設けられている。第1成形部は、一対の成形ロールの幅方向中間部に設けられている。第2成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第1成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第1成形部との間にそれぞれ設けられている。第3成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第2成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第2成形部との間にそれぞれ設けられている。そして、第1成形部と第2成形部は、一対の成形ロールの幅方向に離間して設けられている。また、第2成形部と第3成形部は、一対の成形ロールの幅方向に離間して設けられている。
(特徴2) 一対の成形ロールでは、第2成形部が、第1成形部よりも、成形ロールの回転方向に沿って前後両方向に長く形成されている。また、第3成形部が、第2成形部よりも、成形ロールの回転方向に沿って前後両方向に長く又は等しく形成されている。
(特徴3) ロール成形装置は、一対の成形ロールの間を通過するワークに対し、第1形状の成形を開始するのに先立って、第2形状と第3形状の成形を開始する。この場合、先ずは第3形状の成形を開始し、次いで第2形状の成形を開始することが好ましい。あるいは、第3形状と第2形状の成形を同時に開始してもよい。
(特徴4) ロール成形装置は、一対の成形ロールの間を通過するワークに対し、先ず第1形状の成形を終了した後に、第2形状と第3形状の成形を終了する。この場合、先ずは第2形状の成形を終了し、次いで第3形状の成形を終了することが好ましい。あるいは、第2形状と第3形状の成形を同時に終了してもよい。
(特徴5) ロール成形装置は、一対の成形ロールと、一対の成形ロールを同一速度で反対方向に回転させる回転駆動機構を備えている。回転駆動機構は、モータ等を備えている。
(特徴6) ロール成形装置は、ワークである長尺の金属板に凹凸形状を成形する。
(特徴7) ロール成形装置は、成形品に求められる第1形状をワークに成形すると同時に、成形品に必要とされない第2形状および第3形状をワークに成形する。第2形状と第3形状は、後工程においてワークから除去される。
First, the main features of the embodiments described below are listed.
(Feature 1) The roll forming apparatus includes a pair of forming rolls. The pair of forming rolls includes a first forming portion that forms a first shape on a work that has passed between the pair of forming rolls, and a second forming that forms a second shape on the work that has passed between the pair of forming rolls. And a third forming part for forming the third shape on the workpiece that has passed between the pair of forming rolls. The first forming part is provided in the intermediate part in the width direction of the pair of forming rolls. The second forming part is provided between the one end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part, and between the other end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part. The third forming portion is provided between one end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion, and between the other end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion. And the 1st forming part and the 2nd forming part are separated and provided in the width direction of a pair of forming rolls. Moreover, the 2nd shaping | molding part and the 3rd shaping | molding part are spaced apart and provided in the width direction of a pair of shaping | molding roll.
(Feature 2) In the pair of forming rolls, the second forming portion is formed longer in both the front and rear directions along the rotation direction of the forming roll than the first forming portion. Moreover, the 3rd shaping | molding part is long or equal formed in the front-back both directions along the rotation direction of a shaping | molding roll rather than the 2nd shaping | molding part.
(Characteristic 3) The roll forming apparatus starts forming the second shape and the third shape prior to starting forming the first shape for the workpiece passing between the pair of forming rolls. In this case, it is preferable to start molding the third shape first and then start molding the second shape. Or you may start shaping | molding of a 3rd shape and a 2nd shape simultaneously.
(Characteristic 4) The roll forming apparatus finishes forming the second shape and the third shape after first forming the first shape for the workpiece passing between the pair of forming rolls. In this case, it is preferable to finish the second shape molding first and then finish the third shape molding. Or you may complete | finish the shaping | molding of a 2nd shape and a 3rd shape simultaneously.
(Feature 5) The roll forming apparatus includes a pair of forming rolls and a rotation drive mechanism that rotates the pair of forming rolls in the opposite direction at the same speed. The rotation drive mechanism includes a motor and the like.
(Characteristic 6) The roll forming apparatus forms an uneven shape on a long metal plate that is a workpiece.
(Characteristic 7) The roll forming apparatus forms the first shape required for the molded product into the workpiece, and simultaneously forms the second shape and the third shape that are not required for the molded product into the workpiece. The second shape and the third shape are removed from the workpiece in a subsequent process.
(実施例1)
図1は、本発明を実施したロール成形装置8の構成を模式的に示している。図1に示すように、ロール成形装置8は、一対の成形ロール10、20と、一対の成形ロール10、20を軸支している一対のシャフト12、22と、フレーム28と、減速機構32と、モータ34を備えている。上側に位置する第1成形ロール10は、シャフト12に取付けられており、軸受機構14を介してフレーム28に回転可能に支持されている。下側に位置する第2成形ロール20はシャフト22に取付けられており、軸受機構24を介してフレーム28に回転可能に支持されている。第1成形ロール10の回転軸(シャフト12)と、下側の成形ロール20の回転軸(シャフト22)は、同一平面内に位置している。各成形ロール10、20のシャフト12、22は、減速機構32を介してモータ34に接続されている。一対の成形ロール10、20は、モータ34によって同一速度で反対方向に回転させられるようになっている。なお、一対の成形ロール10、20を同一速度で反対方向に回転させるための回転駆動機構は、上記した形態に限定されない。例えば、減速機構32は必須の構成ではなく、必要に応じて適宜設ければよい。また、第1成形ロール10と第2成形ロール20を、それぞれ別々のモータで駆動してもよい。
図2は、図1のII−II線断面図を示している。図2に示すように、ロール成形装置8は、一対の成形ロール10、20の間にワーク100を通過させ、ワーク100に所定の凹凸形状を成形する。ロール成形装置8は、例えば長尺の金属板(あるいは金属箔)等のワーク100に、所定の凹凸形状を繰り返し成形することができる。
Example 1
FIG. 1 schematically shows the configuration of a
FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in FIG. 2, the
図3は、一対の成形ロール10、20を模式的に示す斜視図である。図3に示すように、第1成形ロール10の表面50には、凹凸成形上型部52と、主ビード成形上型部54と、補助ビード成形上型部56が設けられている。一方、第2成形ロール20の表面70には、凹凸成形下型部72と、主ビード成形下型部74と、補助ビード成形下型部76が設けられている。第1成形ロール10側の凹凸成形上型部52と、第2成形ロール20側の凹凸成形下型部72は、一対の成形ロール10、20が同一速度で反対方向に回転したときに、ワーク100を挟んで対向する位置に設けられている。また、第1成形ロール10側の主ビード成形上型部54と、第2成形ロール20側の主ビード成形下型部74は、一対の成形ロール10、20が同一速度で反対方向に回転したときに、ワーク100を挟んで対向する位置に設けられている。また、第1成形ロール10側の補助ビード成形上型部56と、第2成形ロール20側の補助ビード成形下型部76は、一対の成形ロール10、20が同一速度で反対方向に回転したときに、ワーク100を挟んで対向する位置に設けられている。一対の成形ロール10、20では、凹凸成形上型部52と凹凸成形下型部72によって凹凸成形部(第1成形部)52、72が構成されており、主ビード成形上型部54と主ビード成形下型部74によって主ビード成形部(第2成形部)54、74が構成されており、補助ビード成形上型部56と補助ビード成形下型部76によって補助ビード成形部(第3成形部)56、76が構成されている。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the pair of forming
図4は、一対の成形ロール10、20がワーク100を挟んで対向する様子(図3中のIV部)を模式的に示している。図3、図4を参照して、先ず、凹凸成形部52、72について説明する。凹凸成形部52、72は、一対の成形ロール10、20の間を通過するワーク100に塑性変形を加え、成形品に求められる所定の凹凸形状(第1形状)102を成形する。第1成形ロール10側の凹凸成形上型部52は、第1成形ロール10の幅方向(軸方向)中間部において、第1成形ロール10の周方向に長さLaに亘って設けられている。同様に、第2成形ロール20側の凹凸成形下型部72は、第2成形ロール20の幅方向中間部において、第2成形ロール20の周方向に長さLaに亘って設けられている。それにより、一対の成形ロール10、20の間を通過するワーク100には、成形品に求められる凹凸形状102が、ワーク100の中間部に長手方向に長さLaに亘って繰り返し成形される。
FIG. 4 schematically shows a state in which the pair of forming
次に、図3、図4を参照して、主ビード成形部54、74について説明する。主ビード成形部54、74は、一対の成形ロール10、20の間を通過するワーク100に塑性変形を加え、主ビード104を成形する。第1成形ロール10には、2箇所の主ビード成形上型部54が、それぞれ凹凸成形上型部52の幅方向両側に設けられている。凹凸成形上型部52と主ビード成形上型部54は、一対の成形ロール10、20の幅方向に離間して設けられており、両者の間に第1非加工部63が設けられている。第1非加工部63は略平坦面であり、第1非加工部63ではワーク100に実質的な加工が行われない。主ビード成形上型部54は、第1成形ロール10の周方向に沿って、凹凸成形上型部52の長さLaよりも長い長さL1に亘って設けられている。より詳しくは、主ビード成形上型部54は、凹凸成形上型部52よりも、第1成形ロール10の周方向に沿って前後両方向に長く形成されている。
同様に、第2成形ロール20には、2箇所の主ビード成形下型部74が、それぞれ凹凸成形下型部72の幅方向両側に、第1非加工部83を介して設けられている。それにより、一対の成形ロール10、20の間を通過するワーク100に、凹凸形状部102の幅方向両側において、長手方向に長さL1に亘る範囲に主ビード(第2形状)104を成形するようになっている。このとき、主ビード104は、凹凸形状部102から、ワーク100の幅方向に離間して成形される。より詳しくは、主ビード成形下型部74は、凹凸成形下型部72よりも、第2成形ロール20の周方向に沿って前後両方向に長く形成されている。
第1成形ロール10側の主ビード成形上型部54は、第1成形ロール10の周方向に伸びる谷形状54aに設けられている。一方、第2成形ロール20側の主ビード成形下型部74は、第2成形ロール20の周方向に伸びる峰形状74aに設けられている。それにより、主ビード成形部54、74は、一対の成形ロール10、20の間を通過するワーク100を塑性変形させ、ワーク100に長手方向に伸びる峰形状(逆から見れば谷形状である)の主ビード104を成形する。
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, the main
Similarly, the
The main bead molding
ワーク100に成形される主ビード104は、成形品に求められる形状ではなく、後工程においてワーク100から除去されるものである。主ビード104は、その成形時にワーク100を幅方向に引き込み、ワーク100の凹凸形状部102やその周囲に引張り応力Dを与えるために成形される。図4に示すように、ワーク100が主ビード104側に引き込まれることにより、ワーク100の凹凸形状部102やその周囲のワーク100に引張り応力Dが加えられ、ワーク100に皺等が発生することを抑制することができる。
主ビード104の高さ(あるいは深さ)H1は、凹凸形状102の凹凸寸法よりも高く(あるいは深く)設定することが好ましい。また、ワーク100の厚みtに対して、主ビード104の高さH1を3倍から50倍の間に設定することが好ましい。それにより、ワーク100が破断することを防止しながら、ワーク100に十分な引張り応力を加えることができる。また、主ビード104は、複数の峰を有する形状(例えば本実施例の主ビード104を複数並列させた形状)に成形してもよい。
The
The height (or depth) H1 of the
次に、図3、図4を参照して、補助ビード成形部56、76について説明する。補助ビード成形部56、76は、一対の成形ロール10、20の間を通過するワーク100に塑性変形を加え、補助ビード106を成形する。第1成形ロール10には、2箇所の補助ビード成形上型部56が、それぞれ主ビード成形上型部54の幅方向外側(第1成形ロール表面50の端部50a側)に設けられている。主ビード成形上型部54と補助ビード成形上型部56は、一対の成形ロール10、20の幅方向に離間して設けられており、両者の間に第2非加工部65が設けられている。第2非加工部65は略平坦面であり、第2非加工部65ではワーク100に実質的な加工が行われない。補助ビード成形上型部56は、第1成形ロール10の周方向に沿って、主ビード成形上型部54の長さL1よりも長い長さL2に亘って設けられている。より詳しくは、補助ビード成形上型部56は、主ビード成形上型部54よりも、第1成形ロール10の周方向に沿って前後両方向に長く形成されている。なお、補助ビード成形上型部56は、主ビード成形上型部54と等しい長さL1の範囲に設けてもよい。
同様に、第2成形ロール20には、2箇所の補助ビード成形下型部76が、それぞれ主ビード成形下型部74の幅方向外側(第2成形ロール表面70の端部70a側)に、第2非加工部85を介して設けられている。それにより、一対の成形ロール10、20の間を通過するワーク100に、主ビード104の幅方向外側において、長手方向に長さL2に亘る範囲に補助ビード(第3形状)106が成形されるようになっている。このとき、補助ビード106は、主ビード104から、ワーク100の幅方向に離間して成形される。
図3、図4に示すように、第1成形ロール10側の補助ビード成形上型部56は、第1成形ロール10の周方向に伸びる谷形状56aに設けられている。一方、第2成形ロール20側の補助ビード成形下型部76は、第2成形ロール20の周方向に伸びる峰形状76aに設けられている。それにより、補助ビード成形部56、76は、一対の成形ロール10、20の間を通過するワーク100を塑性変形させ、ワーク100に長手方向に伸びる峰形状(逆から見れば谷形状である)の補助ビード106を成形する。
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, the auxiliary
Similarly, the second forming
As shown in FIGS. 3 and 4, the auxiliary bead molding
ワーク100に成形される補助ビード106は、成形品に求められる形状ではなく、後工程においてワーク100から除去されるものである。補助ビード106は、同時に行われる主ビード104の成形時に、主ビード成形部54、74よりも幅方向外側に位置するワーク100が、主ビード成形部54、74に引き込まれることを抑止するために成形される。それにより、主ビード104の成形時には、凹凸成形部52、72側に位置するワーク100が優先的に主ビード成形部54、74に引き込まれ、ワーク100の凹凸形状部102やその周囲に十分な引張り応力Dを加えることができる。
図4に示すように、補助ビード106の高さ(あるいは深さ)H2は、主ビード104の高さH1よりも、低く設定することが好ましい。なお、補助ビード106の形状は、その成形時にワーク100が主ビード成形部54、74側に移動することを抑止可能な形状である限り、様々に変更することができる。
The
As shown in FIG. 4, the height (or depth) H <b> 2 of the
図5は、ロール成形装置8によって加工されたワーク100を示している。図5に示すように、加工後のワーク100には、凹凸形状部102と、凹凸形状部102の両側に伸びる2本の主ビード104と、主ビード104の外側(ワーク100の端部100a側)に位置する2本の補助ビード106が、長手方向に沿って繰り返し成形されている。凹凸形状部102と主ビード104は、ワーク100の幅方向に離間して成形されている。また、主ビード104と補助ビード106は、ワーク100の幅方向に離間して成形されている。凹凸形状部102は、ワーク100の長手方向に沿って長さLaで成形されている。主ビード104は、ワーク100の長手方向に沿って凹凸形状部102の長さLaよりも長い長さL1で成形されている。また、補助ビード104は、ワーク100の長手方向に沿って主ビード104の長さL1よりも長い長さL2で成形されている。また、ロール成形後のワーク100を見てわかるように、ワーク100の進行方向(長手方向)に沿って、先ず補助ビード106の成形が開始されており、次いで主ビード104の成形が開始されており、次いで凹凸形状部102の成形が開始されている。また、ワーク100の進行方向(長手方向)に沿って、先ず凹凸形状部102の成形が終了されており、次いで主ビード104の成形が終了されており、次いで補助ビード106の成形が終了されている。補助ビード106をワーク100の長手方向に沿って主ビード104よりも長く成形することによって、主ビード104の成形時にワーク100の端部100a側が主ビード104側へと引き込まれることを、主ビード104の長手方向全体に亘って抑止することができる。また、主ビード104をワーク100の長手方向に沿って凹凸形状部102よりも長く成形することによって、凹凸形状部102の成形時に、凹凸形状部102の長手方向全体に亘ってワーク100に引張り応力Dを加えることができる。
それにより、凹凸形状部102とその周辺領域120に皺等が発生することを抑制することができる。
ロール成形装置8によって加工されたワーク100は、後工程において図5中の破線120の位置で打ち抜き加工が行われ、凹凸形状部102とその周囲に平坦部122を有する金属板(金属箔)が製造される。この金属板は、例えば燃料電池のセパレータとして用いることができる。
FIG. 5 shows a
Thereby, wrinkles and the like can be prevented from being generated in the concavo-
The
(実施例2)
本発明を実施した実施例2のロール成形装置について説明する。本実施例のロール成形装置は、実施例1のロール成形装置10において、補助ビード成形部56、76の構成を変更したものである。以下では、主に補助ビード成形部56、76の構成について説明し、実施例1と共通する構成については、重複して説明することを避けるように努める。
図6は、本実施例の一対の成形ロール10、20が、ワーク100を挟んで対向する様子を模式的に示すものであり、実施例1で説明した図4に対応するものである。図6に示すように、本実施例では、第1成形ロール10側の補助ビード成形上型部56に、第1成形ロール10の周方向に伸びる第1の谷形状56aと第2の谷形状76aが設けられている。一方、第2成形ロール20側の補助ビード成形下型部76には、第1成形ロール10の周方向に伸びる第1の峰形状76aと第2の峰形状76bが設けられている。それにより、一対の成形ロール10、20の間を通過したワーク100には、長手方向に伸びる峰形状(逆から見れば谷形状である)の第1補助ビード108aと第2補助ビード108bが成形されるようになっている。
(Example 2)
A roll forming apparatus of Example 2 embodying the present invention will be described. The roll forming apparatus of this embodiment is obtained by changing the configuration of the auxiliary
FIG. 6 schematically illustrates a state in which the pair of forming
図7は、本実施例によるロール成形装置によって加工されたワーク100を示している。図7に示すように、加工後のワーク100には、凹凸形状部102と、凹凸形状部102の両側において長手方向に伸びる2本の主ビード104と、主ビード104の外側(ワーク100の端部100a側)において長手方向に伸びる2本の第1補助ビード108aと、第1補助ビード108aの外側(ワーク100の端部100a側)において長手方向に伸びる2本の第2補助ビード108bが成形されている。
本実施例のロール成形装置では、主ビード104の外側(ワーク100の端部100a側)に、2本の補助ビード108a、108bが成形される。それにより、主ビード成形部54、74がワーク100を幅方向に引き込んで主ビード104を成形する際に、ワーク100がその端部100a側から引き込まれることがより抑止される。その結果、ワーク100の凹凸成形部102やその周辺に皺等が発生することが防止される。
なお、本実施例の変形例として、例えば主ビード104の外側に3本以上の補助ビードを設けることもできる。
FIG. 7 shows a
In the roll forming apparatus of the present embodiment, two
As a modification of the present embodiment, for example, three or more auxiliary beads can be provided outside the
(実施例3)
本発明を実施した実施例3のロール成形装置について説明する。本実施例のロール成形装置は、実施例1のロール成形装置10において、補助ビード成形部56、76の構成を変更したものである。以下では、主に補助ビード成形部56、76の構成について説明し、実施例1と共通する構成については、重複して説明することを避けるように努める。
図8は、本実施例の一対の成形ロール10、20が、ワーク100を挟んで対向する様子を模式的に示すものであり、実施例1で説明した図4に対応するものである。図8に示すように、本実施例では、第1成形ロール10側の補助ビード成形上型部56に、ロール径を拡径する拡径部76cが設けられている。一方、第2成形ロール20側の補助ビード成形下型部76には、ロール径を縮径する縮径部76cが設けられている。それにより、一対の成形ロール10、20の間を通過したワーク100には、両端部100aに沿って(即ち、ワーク100の進行方向に沿って)ワーク100を屈曲させた補助ビード110が成形されるようになっている。
(Example 3)
A roll forming apparatus of Example 3 embodying the present invention will be described. The roll forming apparatus of this embodiment is obtained by changing the configuration of the auxiliary
FIG. 8 schematically shows a state in which the pair of forming
図9は、本実施例によるロール成形装置によって加工されたワーク100を示している。図9に示すように、加工後のワーク100には、凹凸形状部102と、凹凸形状部102の両側において長手方向に伸びる2本の主ビード104と、主ビード104の外側(ワーク100の端部100a側)においてワーク100aを長手方向に沿って(即ち、ワーク100の進行方向に沿って)屈曲させた2本の補助ビード110が成形されている。
本実施例では、第1ビード104を成形する際に、その外側のワーク100に折り曲げ加工を行う。それにより、主ビード成形部54、74がワーク100を幅方向に引き込んで主ビード104を成形する際に、ワーク100がその端部100a側から引き込まれることがより抑止される。その結果、ワーク100の凹凸成形部102やその周辺に皺等が発生することが防止される。ワーク100の凹凸形状102を成形する範囲には、十分な引張り応力を加えることができ、ワーク100の凹凸成形部102やその周辺に皺等が発生することが防止される。
FIG. 9 shows a
In the present embodiment, when the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
8:ロール成形装置
10、20:成形ロール
12、22:シャフト
14、24:軸受機構
28:フレーム
32:減速機構
34:モータ
52、72:凹凸成形部
54、74:主ビード成形部
56、76:補助ビード成形部
100:ワーク
102:凹凸形状部
104:主ビード
106、108a、108b、110:補助ビード
8: Roll forming
Claims (7)
一対の成形ロールには、一対の成形ロールの間を通過したワークに第1形状を成形する第1成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第2形状を成形する第2成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第3形状を成形する第3成形部が設けられており、
第1成形部は、一対の成形ロールの幅方向中間部に設けられており、
第2成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第1成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第1成形部との間にそれぞれ設けられており、
第3成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第2成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第2成形部との間にそれぞれ設けられている、
ことを特徴とするロール成形装置。 A pair of forming rolls,
The pair of forming rolls includes a first forming portion that forms a first shape on a work that has passed between the pair of forming rolls, and a second forming that forms a second shape on the work that has passed between the pair of forming rolls. And a third forming part for forming a third shape on the workpiece that has passed between the pair of forming rolls,
The first molding part is provided in the middle part in the width direction of the pair of molding rolls,
The second molding part is provided between the one end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part, and between the other end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part,
The third forming portion is provided between the one end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion, and between the other end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion, respectively.
A roll forming apparatus.
前記第2成形部は、一対の成形ロールの周方向に前記第1所定長さよりも長い第2所定長さに亘って設けられており、
前記第3成形部は、一対の成形ロールの周方向に前記第2所長さ以上の第3所定長さに亘って設けられていることを特徴とする請求項1のロール成形装置。 The first molding part is provided over a first predetermined length in the circumferential direction of the pair of molding rolls,
The second molding part is provided over a second predetermined length longer than the first predetermined length in the circumferential direction of the pair of molding rolls,
2. The roll forming apparatus according to claim 1, wherein the third forming portion is provided in a circumferential direction of a pair of forming rolls over a third predetermined length equal to or longer than the second place length.
前記第3形状は、ワークの進行方向に沿って伸びる少なくとも1本の峰形状又は谷形状であることを特徴とする請求項1又は2のロール成形装置。 The second shape is at least one ridge shape or valley shape extending along the traveling direction of the workpiece,
3. The roll forming apparatus according to claim 1, wherein the third shape is at least one ridge shape or valley shape extending along a traveling direction of the workpiece.
前記第3形状は、ワークの進行方向に沿ってワークを屈曲させた屈曲形状であることを特徴とする請求項1又は2のロール成形装置。 The second shape is at least one ridge shape or valley shape extending along the traveling direction of the workpiece,
3. The roll forming apparatus according to claim 1, wherein the third shape is a bent shape obtained by bending the workpiece along a moving direction of the workpiece.
一対の成形ロールの間にワークを通過させる工程を備え、
一対の成形ロールには、一対の成形ロールの間を通過したワークに第1形状を成形する第1成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第2形状を成形する第2成形部と、一対の成形ロールの間を通過したワークに第3形状を成形する第3成形部が設けられており、
第1成形部は、一対の成形ロールの幅方向中間部に設けられており、
第2成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第1成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第1成形部との間にそれぞれ設けられており、
第3成形部は、一対の成形ロールの幅方向一端部と第2成形部との間、および一対の成形ロールの幅方向他端部と第2成形部との間にそれぞれ設けられている、
ことを特徴とするロール成形方法。 Preparing a pair of molding rolls;
Comprising a step of passing a workpiece between a pair of forming rolls,
The pair of forming rolls includes a first forming portion that forms a first shape on a work that has passed between the pair of forming rolls, and a second forming that forms a second shape on the work that has passed between the pair of forming rolls. And a third forming part for forming a third shape on the workpiece that has passed between the pair of forming rolls,
The first molding part is provided in the middle part in the width direction of the pair of molding rolls,
The second molding part is provided between the one end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part, and between the other end part in the width direction of the pair of forming rolls and the first forming part,
The third forming portion is provided between the one end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion, and between the other end portion in the width direction of the pair of forming rolls and the second forming portion, respectively.
A roll forming method characterized by the above.
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