JP2008213028A - チャンネル材の捩じれ防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で簡単な金型により加工できる、捩じれ防止効果の高いチャンネル材の捩じれ防止方法の提供。
【解決手段】断面をコ字状に形成した上、ウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材のウエブ面に、曲げ中心と対称的にエンボスを形成したこと、及び断面をコ字状に形成した上、ウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材のウエブ面に、曲げ中心を挟んで対称的に独立したエンボスを形成したチャンネル材の捩じれ防止方法で、チャンネル材のウエブ面にエンボスを形成するという比較的簡単な加工を施すのみで、プレス加工後成形品を金型から外したときスプリングバックによって成形品が捩じられることも極くわずかとなり、成形品の寸法精度も規定内に保持され、部品の組付け等において不都合を齎らすことはない。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車、殊にトラックのシャシフレー等に多用されるチャンネル材の捩じれ防止方法に関するものである。

前記チャンネル材は、所定幅、所定長さの鋼板（素材）を主として断面コ字形に折り曲げて形成されるが、そのウエブ面と平行な面の面内に曲げられる曲げ形状を有する部分ではチャンネル材を成形したとき捩れを生ずる不具合がある。

即ち、例えば図４、図６に示すようにウエブ面と平行な面の面内に曲げられる曲げ形状をもつチャンネル材１を得んとする場合、図５のごとき素材２を用いるが、素材２の形状と成形されたチャンネル材１の形状の幾何学的な関係から、曲がり外側のフランジ１ａは素材２において線長Ａ’−Ａ’であったものが、成形後には線長Ａ−Ａとなり、Ａ’−Ａ’＞Ａ−Ａであるために縮みフランジとなる。

一方、曲がり内側のフランジ１ｂは素材２において線長Ｂ’−Ｂ’であったものが、成形後には線長Ｂ−Ｂとなり、Ｂ’−Ｂ’＜Ｂ−Ｂであるために伸びフランジとなる。

このため、プレス成形時におけるプレス下死点において、前記伸びフランジとなる１ｂには同フランジの長手方向に引張応力が発生し、前記縮みフランジとなる１ａには同フランジの長手方向に圧縮応力が発生する。

即ち、図７に示すように同図ａのプレス下死点では、伸びフランジとなる１ｂにはモーメントＭ１、また縮みフランジとなる１ａにはモーメントＭ２が作用していると考えることができる。

前記のようなフレス成形後に成形品を金型から取り出すと、金型による拘束がなくなるために、図７ｂのごとくスプリングバックによる逆方向のモーメント−Ｍ１、−Ｍ２が作用し、図７ｃのように捩じられてウエブ面１ｃに捩じれ変形を生じ、これによって成形品の寸法精度が悪化し、別部品の組付け等において不都合を齎らす。

前記のごときチャンネル材の捩じれを防止するために、例えば特開２００４−１９５５３５号公報に記載されたごとき、細長い素材板をその長手方向に沿ってカーブした折り曲げ線で折り曲げる際に、一旦所望の曲げ角度よりも所定角度オーバーベントした後、ほぼ所望の曲げ角度まで積極的に曲げ戻す技術があるが、これは全体として真直なフレームのフランジそのものに施す技術であり、本発明のごときウエブ面と平行な面の面内に曲げられる曲げ形状をもつチャンネル材には適用できないばかりでなく、この技術を実現するためには複雑な構造の金型を必要とし、設備費が高額である。

特開２００４−１９５５３５号公報

本発明が解決しようとする課題は、比較的安価で簡単な金型により加工できる、捩じれ防止効果の高いチャンネル材の捩じれ防止方法を提供することにある。

前記課題を解決するための本発明は、断面をコ字状に形成した上、ウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材において、そのウエブ面に、曲げ中心と対称的にエンボスを形成したことを特徴とするチャンネル材の捩じれ防止方法に係る発明と、断面をコ字状に形成した上、ウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材において、そのウエブ面に、曲げ中心を挟んで対称的に独立したエンボスを形成したことを特徴とするチャンネル材の捩じれ防止方法に係る発明とから成る。

本発明のチャンネル材の捩じれ防止方法は、断面をコ字状に形成した上、ウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材において、そのウエブ面に、曲げ中心と対称的にエンボスを形成したこと、及び断面をコ字状に形成した上、ウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材において、そのウエブ面に、曲げ中心を挟んで対称的に独立したエンボスを形成したことを特徴とするので、チャンネル材のウエブ面にエンボスを形成するという比較的簡単な加工を施すのみで、プレス加工後成形品を金型から外したときスプリングバックによって成形品が捩じられることも極くわずかとなり、成形品の寸法精度も規定内に保持され、部品の組付け等において不都合を齎らすことはない。

また、チャンネル材のウエブ面にエンボスを形成する金型の費用は、前記の複雑な構造の金型に比べればはるかに少額ですむという利点もある。

本発明の好ましい実施の形態を図１乃至図４により説明すると、本発明のチャンネル材の捩じれ防止方法に係る発明は、断面をコ字状に形成した上、ウエブ面１１ｃと平行な面で曲げられるチャンネル材１１において、そのウエブ面１１ｃに、曲げ中心と対称的にエンボス１２を形成したこと、及び断面をコ字状に形成した上、ウエブ面１１’ｃと平行な面で曲げられるチャンネル材１１’において、そのウエブ面１１’ｃに、曲げ中心を挟んで対称的に独立したエンボス１３，１４を形成したことを特徴とするものである。

図に示す実施例について更に詳細に説明すると、図１に示すものは基本的には、例えば図４に示す如き寸法をもったチャンネル材であり、ウエブ面１ｃ、１１ｃの幅；１００ミリメートル、フランジ１１ａ、１１ｂの長さ；４０ミリメートル、ウエブ面１ｃ、１１ｃと平行な面で曲げられたチャンネル材の基端からその曲げの中心Ｓまでの距離；２００ミリメートル、曲げ角度；３０度である。

本発明のチャンネル材の実施例では、上記のような基本的なチャンネル材に図１乃至図３に示すごときエンボスを設けたもので、いずれも凹のエンボスで、図１に示すものはウエブ面１１’ｃと平行な面の面内に曲げられるチャンネル材１１’の曲げ中心Ｓを通る線の左右に等角に全体として角度Ｋ（例えば４５度）を成す位置に各々独立して形成されている。

図１に示すエンボス１３は、幅ｈ、長さｌの小判形をなしており、例えば幅ｈは３０ミリメートル、長さｌは６０ミリメートルとする。

前記エンボスは、例えば図２に示すエンボス１４のように、チャンネル材１１’のウエブ面１１’ｃに長四角に形成してもよく、当該部所の成形シュミレーションの結果により、適宜選択する。また、エンボスは凸でもよい。

図３のａ，ｃに示す例は、ウエブ面１１ｃと平行な面の面内に曲げられるチャンネル材１１において、そのウエブ面１１ｃに、曲げ中心Ｓと対称的に１つのエンボス１２を形成したものである。

前記のようにウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材において、そのウエブ面に、曲げ中心と対称的にエンボスを形成したものにおける捩じれを抑制する作用を図３により説明すると、ウエブ面１１ｃにエンボス１２を形成したチャンネル材１１においては、チャンネル成形時にエンボス１２廻りに発生するチャンネル材長手方向の応力は、エンボス中心線Ｌに関して図３ａの細矢印のように発生する。

一方、ウエブ面１ｃにエンボスを形成しないチャンネル材１では、太矢印のように、チャンネル材が捩じられた場合に発生するチャンネル材長手方向の応力は、図３ｂの細矢印のようになる。

従って、図３ａと図３ｂを重ね合わせることにより自ずから明示されるが、ウエブ面にエンボスを形成したものでは、図３ｃに示すように前記応力が相殺されてチャンネル材に捩れが発生し、このエンボスによる捩じれによってウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材の捩れは著しく低減する。

本発明は前記トラックのフレーム等のプレス成形時の捩じれ防止に有効であるばかりでなく、建設機械の運転室の骨組等の複雑な成形にも応用できる。

本発明に係るチャンネル材の一実施例の斜視図である。 本発明に係るチャンネル材の他の実施例の斜視図である。 本発明に係るエンボスの形態の他の例を示すとともに、本発明の原理を示す斜視図である。 エンボスのない一般のチャンネル材の斜視図である。 従来のチャンネル材の問題点を示すもので、素材展開図である。 従来のチャンネル材の問題点を示すもので、チャンネル成形品を示す斜視図である。 従来のチャンネル材における捩じれの発生原因を示す斜視図である。

符号の説明

１、１１、１１’ チャンネル材
１ａ、１１ａ 曲がり外側のフランジ（縮みフランジ）
１ｂ、１１ｂ 曲がり内側のフランジ（伸びフランジ）
１ｃ、１１ｃ、１１’ｃ ウエブ面
２ 素材
１２、１３、１４ エンボス
Ｓ 曲げの中心。

Claims (5)

1. 断面をコ字状に形成した上、ウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材において、そのウエブ面に、曲げ中心と対称的にエンボスを形成したことを特徴とするチャンネル材の捩じれ防止方法。
2. 断面をコ字状に形成した上、ウエブ面と平行な面の面内に曲げられるチャンネル材において、そのウエブ面に、曲げ中心を挟んで対称的に独立したエンボスを形成したことを特徴とするチャンネル材の捩じれ防止方法。
3. 前記エンボスが、長円を成すことを特徴とする請求項１または請求項２記載のチャンネル材の捩じれ防止方法。
4. 前記エンボスが、長四角を成すことを特徴とする請求項１または請求項２記載のチャンネル材の捩じれ防止方法。
5. 前記エンボスが、前記ウエブ面の長手方向に対し角度を設けて配設したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のチャンネル材の捩じれ防止方法。

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