JP2010528862A - Assembly and method for press forming deformable material - Google Patents

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    • B21D13/02Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by pressing

Abstract

変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリであって、第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含む第1のダイ配列と、第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定する、第1のダイ配列と相補的でありかつ複数のダイを含む第2のダイ配列と、第1のダイ配列および第2のダイ配列の少なくとも一方を駆動するための駆動部とを含み、使用中、第1のダイ配列の複数のダイおよび第2のダイ配列の複数のダイが、変形可能材料を所定のプロファイルに変形させるように、加工長さに沿って変形可能材料に順次係合する、アセンブリ。
【選択図】 図4
An assembly for press molding a deformable material, a first die array including a plurality of dies defining a first die profile, and a second die profile complementary to the first die profile A second die array that is complementary to the first die array and includes a plurality of dies, and a drive unit for driving at least one of the first die array and the second die array. In use, the plurality of dies in the first die array and the plurality of dies in the second die array sequentially transform the deformable material along the working length so as to transform the deformable material into a predetermined profile. The assembly that engages.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリ、およびこのようなアセンブリを使用することができる方法に関する。より詳細には、本発明は、対向する1対のダイ配列(die array)を含む、変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリであって、それぞれのダイ配列が変形材料の所望の最終構成によって決定された相補的プロファイルを有する、アセンブリを提供する。上記方法は、本発明のアセンブリを有利に利用することができるものであり、一般に、変形可能材料が所望の最終構成をもたらすように次第に変形させられるようにする。より詳細には、上記方法は一般に、変形可能材料が加工長さを通して連続的に変形するように、変形可能材料にその材料の加工長さに沿って圧力を加えることを目的とする。代替態様では、本発明は、単一ダイ配列と必ずしもダイ配列の形をとるとは限らない相補的第2のダイとを含む、変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリに関する。このようなアセンブリを使用する方法もまた提供される。さらに、本発明は、変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリで使用するダイセット、およびこのようなダイセットを製作する方法に関する。   The present invention relates to an assembly for pressing a deformable material and a method by which such an assembly can be used. More particularly, the present invention is an assembly for pressing a deformable material that includes a pair of opposing die arrays, each die array depending on the desired final configuration of the deformable material. An assembly having a determined complementary profile is provided. The above method can advantageously utilize the assembly of the present invention, generally allowing the deformable material to be gradually deformed to provide the desired final configuration. More particularly, the method is generally aimed at applying pressure to the deformable material along the working length of the material such that the deformable material is continuously deformed through the working length. In an alternative aspect, the present invention relates to an assembly for stamping deformable material comprising a single die array and a complementary second die that is not necessarily in the form of a die array. A method of using such an assembly is also provided. Furthermore, the present invention relates to a die set for use in an assembly for pressing a deformable material and a method for making such a die set.

金属シートなどの変形可能材料を所望のプロファイルに成形するためのシステムおよびアセンブリが知られている。ロール成形として知られているこのようなシステムの1つが、金属シートから単純な形状や複雑な形状を作り出すために自動車産業や建設業などの多くの産業で使用されている確立したプロセスである。ロール成形によって製造された、いくつかのプロファイルの例10、11および12が、図1に与えられている。   Systems and assemblies for forming a deformable material, such as a metal sheet, into a desired profile are known. One such system, known as roll forming, is an established process used in many industries such as the automotive and construction industries to create simple and complex shapes from metal sheets. Some profile examples 10, 11 and 12 produced by roll forming are given in FIG.

図2の(A)〜(C)を参照すると、ロール成形は、連続シート20を一連の離間されたロールセット21a〜21fに通すステップを含む。各ロールセット21は、シート20を所望の最終プロファイル22に次第に変形させる。各ロールセット21は、少なくとも1つの上部ロール23a〜23fと少なくとも1つの下部ロール24a〜24fとを含む。いくつかの例では、側部ロール25もまた、所望の最終プロファイル22に応じて設けられ得る。   Referring to FIGS. 2A-2C, roll forming includes passing the continuous sheet 20 through a series of spaced roll sets 21a-21f. Each roll set 21 gradually deforms the sheet 20 to a desired final profile 22. Each roll set 21 includes at least one upper roll 23a-23f and at least one lower roll 24a-24f. In some examples, side rolls 25 may also be provided depending on the desired final profile 22.

上述のように、ロール23、24および25は、材料シート20が最終プロファイル22に次第に変形させられるように設計される。この変形を実現するためには、ロールセット21は、ロールセット21間の十分な変形および応力緩和を容易にするために、所定の距離を置いて離間されなければならない。これは、不都合なほどに無駄な変形エネルギーをもたらす。また、ロール成形プロセスは、本質的に各ロールセット21間の不必要な軸線方向の屈伸(axial bending and stretching)に起因するひずみ経路差を伴う。軸線方向の塑性屈伸は、図3の(A)〜(D)に示されているように製品の欠陥につながる。これらの欠陥としては、いわゆる耳のび(図3の(A))、フレア(図3の(B))、スイープまたはそり(図3の(C))、ねじれ(図3の(D))などがある。ロール成形にはまた、成形されている材料シートの表面が材料の延伸(stretching)に起因する応力を受けた状態に置かれるという欠点がある。例えば被覆金属の場合、このことは、表面仕上げの品質に悪影響を及ぼし得る。   As described above, the rolls 23, 24 and 25 are designed such that the material sheet 20 is gradually deformed to the final profile 22. In order to achieve this deformation, the roll sets 21 must be separated by a predetermined distance in order to facilitate sufficient deformation and stress relaxation between the roll sets 21. This results in inconveniently useless deformation energy. Also, the roll forming process is inherently accompanied by strain path differences due to unnecessary axial bending and stretching between each roll set 21. The plastic bending in the axial direction leads to product defects as shown in FIGS. These defects include so-called ear lobe (FIG. 3A), flare (FIG. 3B), sweep or warp (FIG. 3C), twist (FIG. 3D), etc. There is. Roll forming also has the disadvantage that the surface of the material sheet being molded is subjected to stresses due to the stretching of the material. In the case of coated metals, for example, this can adversely affect the quality of the surface finish.

ロール成形には、最初のロールセット21aと最後のロールセット、この場合は21fとの間の距離が比較的大きいというもう1つの欠点がある。その結果、ロール成形アセンブリを収容するのに必要なスペースは、特に複雑なプロファイルの成形が必要とされるときに、かなりのものとなる。さらに、それぞれの所望の最終プロファイル22にはロールセット21の特定のセットアップが必要である。したがって、ロール成形アセンブリをセットアップするのは単純なプロセスではなく、別の最終プロファイル22を作るためにロールセット21を単純に交換することも不可能である。   Roll forming has the further disadvantage that the distance between the first roll set 21a and the last roll set, in this case 21f, is relatively large. As a result, the space required to accommodate the roll forming assembly is substantial, especially when complex profile shaping is required. In addition, each desired final profile 22 requires a specific set up of roll sets 21. Thus, setting up a roll forming assembly is not a simple process and it is not possible to simply replace the roll set 21 to create another final profile 22.

上述の従来のロール成形アセンブリに代わるものが、例えば独国特許第2,423,279号および欧州特許第0,384,287号において提案されている。   Alternatives to the above-mentioned conventional roll forming assemblies have been proposed, for example in German Patent 2,423,279 and European Patent 0,384,287.

独国特許第2,423,279号は、上部ダイおよび下部ダイを含むプレス成形アセンブリについて記述している。上部および下部ダイはそれぞれ、ダイの長さに沿って縦方向に延びるプロファイルを有し、上部および下部ダイのプロファイルは、相補的であり、所望の最終プロファイルをもたらすように設計されている。より具体的には、上部および下部ダイのプロファイルは、アセンブリに供給される変形可能材料シート、一般に金属シートが材料シートの縦方向の長さに沿って次第に変形させられるようなものである。   German Patent 2,423,279 describes a press-forming assembly comprising an upper die and a lower die. Each of the upper and lower dies has a profile that extends longitudinally along the length of the die, and the profiles of the upper and lower dies are complementary and designed to provide the desired final profile. More specifically, the profile of the upper and lower dies is such that a deformable material sheet, generally a metal sheet, supplied to the assembly is gradually deformed along the longitudinal length of the material sheet.

材料シートの変形は、例えば、偏心カムを使用して(この書類の図19に示されている)、あるいは上部および下部ダイの側面に取り付けられた枢動アームを使用して(この書類の図28に示されている)、上部および下部ダイを互いに押すことによって実現される。   The deformation of the sheet of material can be accomplished, for example, using an eccentric cam (shown in FIG. 19 of this document) or using pivot arms attached to the sides of the upper and lower dies (view of this document). This is accomplished by pushing the upper and lower dies together.

同様に、欧州特許第0,384,287号は、偏心カムを使用してダイを互いに押すことによって材料シートを次第に変形させるように設計されている上部および下部ダイを含むアセンブリについて記述している。   Similarly, EP 0,384,287 describes an assembly comprising upper and lower dies that are designed to gradually deform a sheet of material by pushing the dies together using an eccentric cam. .

どちらの例でも、上部および下部ダイは、シート材料を加工長さに沿って変形させるように、シート材料に係合しかつそれを係合解除する。シートが係合し、係合解除動作時に上部および下部ダイセットを通って水平方向に変位させられるにつれて、シートは最終プロファイルに次第に変形させられる。   In both examples, the upper and lower dies engage and disengage the sheet material so as to deform the sheet material along the working length. As the sheet engages and is displaced horizontally through the upper and lower diesets during the disengagement operation, the sheet is gradually deformed to the final profile.

本発明は、上述のプレス成形アセンブリおよび方法に代わるものを提供することを目的とする。本発明のアセンブリおよび方法は、加工時の材料の係合解除の間に観察され得る、変形可能材料の不必要な変形に関連する問題を有利に回避または軽減する。本発明は、このようなアセンブリおよび方法での使用に適したダイセットを製作する方法を提供することも目的とする。   The present invention seeks to provide an alternative to the press forming assembly and method described above. The assembly and method of the present invention advantageously avoids or reduces problems associated with unnecessary deformation of the deformable material that can be observed during disengagement of the material during processing. The present invention also aims to provide a method of making a die set suitable for use in such an assembly and method.

本発明の一態様によれば、変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリであって、
第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含む第1のダイ配列と、
第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定する、第1のダイ配列と相補形でありかつ複数のダイを含む第2のダイ配列と、
第1のダイ配列および第2のダイ配列の少なくとも一方を駆動するための駆動部と
を含み、
使用中、第1のダイ配列の複数のダイおよび第2のダイ配列の複数のダイが、変形可能材料を所定のプロファイルに変形させるように、加工長さに沿って変形可能材料に順次係合する、アセンブリが提供される。
According to one aspect of the invention, an assembly for press molding a deformable material comprising:
A first die array comprising a plurality of dies defining a first die profile;
A second die array that is complementary to the first die array and includes a plurality of dies that defines a second die profile that is complementary to the first die profile;
A drive unit for driving at least one of the first die array and the second die array;
In use, the plurality of dies in the first die array and the plurality of dies in the second die array sequentially engage the deformable material along the working length so as to deform the deformable material into a predetermined profile. An assembly is provided.

本明細書で使用されているように、変形可能材料の順次係合は、変形可能材料の不必要な変形を回避または少なくとも軽減するように変形可能材料が第1のダイ配列および第2のダイ配列のダイによって順番に係合されることを示す。第1のダイ配列および第2のダイ配列のダイは、変形可能材料の全加工長さに沿って同時に変形可能材料に係合しかつそれを係合解除することはない。順次係合(sequential engagement)は、順序付けられた係合を意味すると推論されるべきでなく、ランダムな係合を含むことができる。   As used herein, the sequential engagement of the deformable material causes the deformable material to have a first die arrangement and a second die so as to avoid or at least reduce unnecessary deformation of the deformable material. Shows that they are sequentially engaged by an array of dies. The dies of the first die array and the second die array simultaneously engage and do not disengage the deformable material along the entire working length of the deformable material. Sequential engagement should not be inferred to mean ordered engagement, but can include random engagement.

変形可能材料の加工長さに沿った順序係合を実現するために、第1のダイ配列は、一次ダイセット(preliminary set of dies)および二次ダイセット(secondary set of dies)を有利に含み、一次ダイセットおよび二次ダイセットは、使用中に加工長さに沿って変形可能材料シートに順次係合する。しかしながら、本発明はそれに限定されないことを理解されたい。例えば、第1のダイ配列は、必要な場合には、3次ダイセットや4次ダイセットなどを含むことができる。   In order to achieve sequential engagement along the work length of the deformable material, the first die arrangement advantageously includes a primary set of die and a secondary die set. The primary die set and the secondary die set sequentially engage the deformable material sheet along the working length during use. However, it should be understood that the invention is not so limited. For example, the first die arrangement can include a tertiary die set, a quaternary die set, etc., if desired.

配列が一次ダイセットおよび二次ダイセットを含んでいる例を挙げると、一実施形態では、一次ダイセットは第1のダイ配列内の奇数のダイを含み、二次ダイセットは第1のダイ配列内の偶数のダイを含む。その場合、第1のダイ配列の奇数のダイおよび偶数のダイは、駆動部によって有利に別々に駆動される。ダイの任意の組合せが一次ダイセットおよび二次ダイセットを形成するように使用され得ることを理解されたい。これは、変形可能材料の成形後に所望される所定のプロファイルに依存し得る。   To give an example where an array includes a primary die set and a secondary die set, in one embodiment, the primary die set includes an odd number of dies in the first die array, and the secondary die set is the first die set. Contains an even number of dies in the array. In that case, the odd and even dies of the first die arrangement are advantageously driven separately by the drive. It should be understood that any combination of dies can be used to form a primary die set and a secondary die set. This may depend on the predetermined profile desired after forming the deformable material.

一次ダイセットのダイは、同様に二次ダイセットのダイもまた、任意の適当な手段によって互いに関連し得る。一実施形態では、第1のダイ配列の奇数のダイは第1の駆動板と関連し、第1のダイ配列の偶数のダイは第2の駆動板と関連し、第1の駆動板および第2の駆動板のそれぞれは駆動部によって駆動される。特定の実施形態では、第1の駆動板は、第1のダイ配列の横縁部に沿って延びる1対の縦方向の板によって画定され、第2の駆動板は、第1の駆動板を画定している1対の縦方向の板が縦方向にまたがっている縦方向に延びる中央板によって画定される。   The dies of the primary die set, as well as the dies of the secondary die set, can be related to each other by any suitable means. In one embodiment, odd dies in the first die array are associated with the first drive plate, and even dies in the first die array are associated with the second drive plate, the first drive plate and the first Each of the two drive plates is driven by a drive unit. In certain embodiments, the first drive plate is defined by a pair of longitudinal plates that extend along the lateral edges of the first die array, and the second drive plate defines the first drive plate. A defining pair of longitudinal plates is defined by a longitudinally extending central plate spanning the longitudinal direction.

ある実施形態では、第1のダイ配列および第2のダイ配列がそれぞれ、一次ダイセットおよび二次ダイセットを含み、第1のダイ配列および第2のダイ配列の一次ダイセットおよび二次ダイセットは、使用中に加工長さに沿って変形可能材料に順次係合することが好ましい。その場合、第1のダイ配列および第2のダイ配列の一次ダイセットはやはり、それぞれ第1のダイ配列および第2のダイ配列内の奇数のダイを含むことができ、第1のダイ配列および第2のダイ配列の二次ダイセットは、それぞれ第1のダイ配列および第2のダイ配列内の偶数のダイを含むことができる。   In some embodiments, the first die array and the second die array each include a primary die set and a secondary die set, and the primary die set and the secondary die set of the first die array and the second die array, respectively. Preferably sequentially engage the deformable material along the working length during use. In that case, the primary die set of the first die array and the second die array can also include an odd number of dies in the first die array and the second die array, respectively, The secondary die set of the second die array can include an even number of dies in the first die array and the second die array, respectively.

前述の実施形態による場合もそうであったように、第1のダイ配列の奇数のダイおよび偶数のダイは、ここでは第2のダイ配列の奇数のダイおよび偶数のダイもまた、別々にそれぞれ駆動部によって駆動され得る。   As was the case with the previous embodiment, the odd and even dies in the first die array are now separately separated from the odd and even dies in the second die array, respectively. It can be driven by a drive unit.

今度もまた、様々なダイセットが、所望されるように任意の適当な手段によって互いに関連することができる。一実施形態では、第1のダイ配列の奇数のダイは第1の駆動板と関連し、第1のダイ配列の偶数のダイは第2の駆動板と関連し、第2のダイ配列の奇数のダイは第3の駆動板と関連し、第2のダイ配列の偶数のダイは第4の駆動板と関連し、駆動板のそれぞれは駆動部によって駆動される。様々な駆動板が、上述したものと同様の形をとることができる。   Again, the various die sets can be related to each other by any suitable means as desired. In one embodiment, odd dies in the first die array are associated with the first drive plate, even dies in the first die array are associated with the second drive plate, and odd numbers in the second die array. Dies are associated with the third drive plate, and even dies in the second die array are associated with the fourth drive plate, each of which is driven by a drive. The various drive plates can take the same form as described above.

変形可能材料と第1および第2のダイ配列のダイとの順次係合を行うために、ダイのある種の往復運動が必要であることを理解されたい。一実施形態によれば、第1のダイ配列および第2のダイ配列のダイは直線往復運動で駆動される。この直線運動は、例えば、ダイ配列の個々のダイの面内のものとすることができる。別法として、直線運動は、個々のダイの面に対してある傾斜角、または下に傾斜する角度をなすことができる。さらに他の実施形態によれば、往復運動は、環状(orbital)または楕円往復運動とすることができる。第1のダイ配列および第2のダイ配列の奇数のダイの往復運動は、第1のダイ配列および第2のダイ配列の偶数のダイの往復運動に対してオフセットされることが好ましい。そのような配置は、アセンブリを通る変形可能材料の引抜きを有利に容易にする。   It should be understood that some reciprocation of the die is required to effect sequential engagement of the deformable material with the dies of the first and second die arrangements. According to one embodiment, the dies of the first die arrangement and the second die arrangement are driven in a linear reciprocating motion. This linear motion can be, for example, in the plane of individual dies in a die array. Alternatively, the linear motion can be at an angle of inclination with respect to the face of the individual die, or an angle of inclination down. According to yet another embodiment, the reciprocating motion can be an orbital or elliptical reciprocating motion. The reciprocation of the odd dies of the first die arrangement and the second die arrangement is preferably offset with respect to the reciprocation of the even dies of the first die arrangement and the second die arrangement. Such an arrangement advantageously facilitates drawing of the deformable material through the assembly.

第1のダイ配列および第2のダイ配列の方向は、特には限定されない。例えば、2つの配列は垂直面内に配置され得る。   The directions of the first die arrangement and the second die arrangement are not particularly limited. For example, the two arrays can be arranged in a vertical plane.

しかし、便宜上、第1のダイ配列および第2のダイ配列は、水平面内に配置されることが好ましい。   However, for convenience, the first die array and the second die array are preferably arranged in a horizontal plane.

いくつかの例では、特により複雑なプロファイルを形成する場合、変形可能材料のさらなる成形を行うために追加のダイ配列を含むことが望ましいことがある。例えば、一実施形態では、アセンブリは、
第3のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含む第3のダイ配列と、
第3のダイプロファイルと相補的である第4のダイプロファイルを画定する、第3のダイ配列と相補形でありかつ複数のダイを含む第4のダイ配列と、
第3のダイ配列および第4のダイ配列の少なくとも一方を駆動するための駆動部と
を含み、
使用中、第3のダイ配列の複数のダイおよび第4のダイ配列の複数のダイは、変形可能材料を最終プロファイルに変形させるように、加工長さに沿って第1のダイ配列および第2のダイ配列によって予め成形された変形可能材料に順次係合する。
In some instances, it may be desirable to include an additional die array for further shaping of the deformable material, particularly when forming more complex profiles. For example, in one embodiment, the assembly is
A third die array comprising a plurality of dies defining a third die profile;
A fourth die array that is complementary to the third die array and includes a plurality of dies that defines a fourth die profile that is complementary to the third die profile;
A drive unit for driving at least one of the third die array and the fourth die array;
In use, the plurality of dies in the third die array and the plurality of dies in the fourth die array are arranged along the working length with a first die array and a second die so as to transform the deformable material into a final profile. Are sequentially engaged with the pre-formed deformable material.

第1のダイ配列および第2のダイ配列が概ね水平な面内に配置される場合、第3のダイ配列および第4のダイ配列は一般に、水平面に対してオフセットされるかまたはある角度をなす面内に配置される。いくつかの例では、第3のダイ配列および第4のダイ配列は、垂直面内に配置される。これは、変形可能材料からの多種多様なプロファイルの成形を有利に可能にする。   When the first die array and the second die array are arranged in a generally horizontal plane, the third die array and the fourth die array are generally offset or at an angle with respect to the horizontal plane. Placed in-plane. In some examples, the third die array and the fourth die array are arranged in a vertical plane. This advantageously allows the shaping of a wide variety of profiles from deformable materials.

いくつかの例では、変形可能材料をアセンブリ内に供給するのが困難となり得る。したがって、好ましい一実施形態では、アセンブリは、変形可能材料を第1のダイ配列と第2のダイ配列との間で案内するためのガイドを含む。   In some examples, it may be difficult to supply the deformable material into the assembly. Thus, in a preferred embodiment, the assembly includes a guide for guiding the deformable material between the first die array and the second die array.

アセンブリの駆動部は、特に限定されるものではなく、変形形態が当業者には容易に理解されるであろう。例えば、駆動部は、機械式または油圧式駆動部とすることができる。ある実施形態では、駆動部は、歯車装置を有する機械式駆動部を含む。   The drive of the assembly is not particularly limited, and variations will be readily apparent to those skilled in the art. For example, the drive can be a mechanical or hydraulic drive. In some embodiments, the drive includes a mechanical drive having a gear device.

上記説明は、相互に協働しかつ相互に補完するとともに、変形可能材料を所望のプロファイルに成形するのに有用となり得る少なくとも1対のダイ配列を含むアセンブリに関する。いくつかの例では、例えばそれほど複雑でないプロファイルを形成する場合、相補的ソリッドダイ(complementary solid die)に適合するただ1つのダイ配列で所望の結果を効果的にもたらすことが可能となり得ることも想定される。   The above description relates to an assembly that includes at least one pair of die arrays that cooperate with each other and complement each other and that may be useful in shaping the deformable material into a desired profile. In some instances, it is also envisioned that, for example, when creating a less complex profile, it may be possible to effectively produce the desired result with a single die arrangement that fits into a complementary solid die. Is done.

したがって、本発明の代替態様によれば、変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリであって、
第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含むダイ配列によって画定された第1のダイと、
第1のダイと相補的である第2のダイと、
少なくとも第1のダイのダイ配列を駆動するための駆動部と
を含み、
使用中、第1のダイ配列の複数のダイが、変形可能材料を所定のプロファイルに変形させるように、加工長さに沿って変形可能材料に順次係合する、アセンブリが提供される。
Thus, according to an alternative aspect of the present invention, an assembly for press molding a deformable material comprising:
A first die defined by a die array including a plurality of dies defining a first die profile;
A second die that is complementary to the first die;
A drive unit for driving the die arrangement of at least the first die,
In use, an assembly is provided in which a plurality of dies in a first die array sequentially engages a deformable material along a working length so as to deform the deformable material into a predetermined profile.

この態様によれば、第2のダイはソリッドダイとすることができる。その関連で、第2のダイは、第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定することができる。その場合、第2のダイは、第1のダイと同じ材料または類似の材料で形成され得る。別法として、第2のダイは、第1のダイのダイ配列と係合したときに第1のダイプロファイルに対する相補的プロファイルに変形する弾性可撓性材料で形成されてもよい。例えば、適切な弾性可撓性材料は、硬質ゴム材料または比較的堅い塑性変形可能材料を含み得ることが想定される。   According to this aspect, the second die can be a solid die. In that regard, the second die can define a second die profile that is complementary to the first die profile. In that case, the second die may be formed of the same or similar material as the first die. Alternatively, the second die may be formed of an elastic flexible material that deforms into a complementary profile to the first die profile when engaged with the die array of the first die. For example, it is envisioned that a suitable elastic flexible material may include a hard rubber material or a relatively rigid plastically deformable material.

本発明の先の態様に関して上述した実施形態および特徴は、本発明のこの態様にも同様に適用できることを理解されたい。したがって、便宜上、それらを参照し、この態様に関してすべての特徴を繰り返すことはしない。   It should be understood that the embodiments and features described above with respect to the previous aspect of the invention are equally applicable to this aspect of the invention. Therefore, for convenience, reference is made to them and not all features are repeated with respect to this aspect.

発明者らは、下記にさらに詳細に説明するように、ダイ配列を使用して変形可能材料を所望のプロファイルに成形することによって提供され得る様々な利点を特定してきた。したがって、本発明はまた、上述のアセンブリで使用するダイセットであって、
第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含む第1のダイ配列と、
第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定する、第1のダイ配列と相補形でありかつ複数のダイを含む第2のダイ配列と
を含む、ダイセットも提供する。
The inventors have identified various advantages that can be provided by forming a deformable material into a desired profile using a die arrangement, as described in further detail below. Accordingly, the present invention also provides a die set for use in the assembly described above,
A first die array comprising a plurality of dies defining a first die profile;
A die set is also provided that includes a second die array that is complementary to the first die array and includes a plurality of dies that defines a second die profile that is complementary to the first die profile.

本発明のアセンブリの上記説明から収集されるように、ある実施形態では、第1のダイ配列および第2のダイ配列はそれぞれ、一次ダイセットおよび二次ダイセットを含み、第1のダイ配列の一次ダイセットおよび二次ダイセットは別々に取り付けられ、第2のダイ配列の一次ダイセットおよび二次ダイセットは別々に取り付けられる。   As gathered from the above description of the assembly of the present invention, in one embodiment, the first die array and the second die array each include a primary die set and a secondary die set, The primary die set and the secondary die set are mounted separately, and the primary die set and the secondary die set of the second die arrangement are mounted separately.

この場合にも、第1のダイ配列および第2のダイ配列の一次ダイセットは、それぞれ第1のダイ配列および第2のダイ配列内の奇数のダイを含むことができ、第1のダイ配列および第2のダイ配列の二次ダイセットは、それぞれ第1のダイ配列および第2のダイ配列内の偶数のダイを含むことができる。   Again, the primary die set of the first die array and the second die array can include odd numbers of dies in the first die array and the second die array, respectively. And the secondary die set of the second die array may include an even number of dies in the first die array and the second die array, respectively.

同様に、前述のように、第1のダイ配列の奇数のダイは第1の駆動板と関連することができ、第1のダイ配列の偶数のダイは第2の駆動板と関連することができ、第2のダイ配列の奇数のダイは第3の駆動板と関連することができ、第2のダイ配列の偶数のダイは第4の駆動板と関連することができる。   Similarly, as described above, odd dies in the first die array can be associated with the first drive plate, and even dies in the first die array can be associated with the second drive plate. The odd dies in the second die array can be associated with the third drive plate, and the even dies in the second die array can be associated with the fourth drive plate.

本発明の代替態様によれば、上述のアセンブリで使用するダイセットであって、
第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含むダイ配列によって画定された第1のダイと、
第1のダイと相補的である第2のダイと
を含む、ダイセットが提供される。
According to an alternative aspect of the invention, a die set for use in the assembly described above, comprising:
A first die defined by a die array including a plurality of dies defining a first die profile;
A die set is provided that includes a first die and a second die that is complementary.

上記の場合もそうであったように、第2のダイは、ソリッドダイとすることができ、かつ、第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定することができ、または第1のダイのダイ配列と係合したときに第1のダイプロファイルに対する相補的プロファイルに変形する弾性可撓性材料で形成されてもよい。   As was the case above, the second die can be a solid die and can define a second die profile that is complementary to the first die profile, or It may be formed of an elastic flexible material that deforms into a complementary profile to the first die profile when engaged with the die array of the first die.

変形可能材料の性質は、それが所望の最終プロファイルに成形され得るという条件で、特に限定されるものではない。例えば、変形可能材料は、ローゲージ材料シート(low gauge sheet of material)とすることができ、あるいはハイゲージ材料板(higher gauge plate of material)とすることができる。材料のゲージは広範囲から選択され得るが、上述のアセンブリおよびダイは、それらの一般設計の変更なしに適切に使用され得ることを理解されたい。例えば、より厚い材料(heavier gauge material)は、より薄いシート材料(lower gauge sheet material)に必要とされ得る駆動部に比べて、アセンブリまたはより大きなダイセット用のより強力な駆動部の使用を必要とする。   The nature of the deformable material is not particularly limited, provided that it can be formed into the desired final profile. For example, the deformable material can be a low gauge sheet of material, or a high gauge plate of material. It should be understood that although material gauges can be selected from a wide range, the above-described assemblies and dies can be used appropriately without modification of their general design. For example, thicker material (heavier gauge material) requires the use of a stronger drive for the assembly or larger die set compared to the drive that may be required for lower gauge sheet material. And

同様に、変形可能材料は、所望の最終プロファイルへの変形に適した任意の材料を含むことができる。例えば、変形可能材料は、アルミニウム、黄銅、銅、冷間圧延鋼、軟鋼、スズ、ニッケル、マグネシウム、チタニウムなどの金属のシートまたは板とすることができる。別法として、変形可能材料は、必要に応じて繊維強化され得る熱可塑性材料シートとすることができる。適切な熱可塑性材料は、当業者によって容易に理解されるであろう。例えば、これらの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなどがある。   Similarly, the deformable material can include any material suitable for deformation to a desired final profile. For example, the deformable material can be a sheet or plate of metal such as aluminum, brass, copper, cold rolled steel, mild steel, tin, nickel, magnesium, titanium. Alternatively, the deformable material can be a sheet of thermoplastic material that can be fiber reinforced if desired. Suitable thermoplastic materials will be readily understood by those skilled in the art. For example, these materials include polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyacrylate, polymethacrylate, and the like.

変改可能材料が室温でそれほど展性ではない場合、望ましくは変形可能材料を変形プロセスの前かつ/または間に加熱することができる。したがって、ある実施形態では、アセンブリは、変形可能材料を予熱するためのヒータを含む。同様に、ある実施形態では、アセンブリのダイは、変形可能材料に変形中に熱を与えるために加熱され得る。   If the modifiable material is not very malleable at room temperature, desirably the deformable material can be heated before and / or during the deformation process. Thus, in certain embodiments, the assembly includes a heater for preheating the deformable material. Similarly, in certain embodiments, the die of the assembly can be heated to provide heat to the deformable material during deformation.

上述のように、本発明は、変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリだけでなく、このようなアセンブリで使用するダイセットにも関する。これらのダイセットは、特定の所望の最終プロファイルのために必要に応じて設計され得る。本発明の開発の間、このようなダイセットを製作する有利な方法もまた開発されている。   As mentioned above, the present invention relates not only to assemblies for press molding deformable materials, but also to die sets for use in such assemblies. These die sets can be designed as needed for a particular desired final profile. During the development of the present invention, an advantageous method of making such a die set has also been developed.

したがって、別の態様では、本発明は、変形可能材料を初期プロファイルから最終プロファイルに連続的に変形させるためのプロファイルを有するダイセットを製作する方法であって、
ダイセットのプロファイルをマッピングするステップと、
ダイセットのプロファイルを画定する第1のダイおよび第2のダイを含めて、ダイセットを形成するステップと、
第1のダイおよび第2のダイの少なくとも一方を分割してダイ配列を形成するステップと
を含む、方法を提供する。
Thus, in another aspect, the present invention is a method of fabricating a die set having a profile for continuously deforming a deformable material from an initial profile to a final profile comprising:
Mapping the die set profile;
Forming a die set, including a first die and a second die defining a die set profile;
Dividing at least one of a first die and a second die to form a die array.

ダイセットのプロファイルのマッピングは、任意の適当な手段によって実現され得る。一般に、マッピングは、初期プロファイルから最終プロファイルまでの経路を考慮に入れた微分幾何学を用いて実現される。特に、コンピュータを用いたマッピングが、本発明のこの態様に従って適切に使用され得る。   The mapping of the die set profile may be achieved by any suitable means. In general, the mapping is implemented using differential geometry that takes into account the path from the initial profile to the final profile. In particular, computer-based mapping can be suitably used according to this aspect of the invention.

マッピングは、好ましくは、変形可能材料の各部が変形プロセス中に同じ距離をダイセットに通すように行われる。これは、変形可能材料の過度の延伸に関連する問題、例えば材料に施され得る表面処理への損傷を有利に回避することができる。   The mapping is preferably done so that each part of the deformable material passes the same distance through the die set during the deformation process. This can advantageously avoid problems associated with excessive stretching of the deformable material, such as damage to the surface treatment that may be applied to the material.

マッピングは、冗長変形が最小限に抑えられるように、あるいはダイセットのプロファイルの長さが最小限に抑えられるように実施されることも好ましい。   The mapping is also preferably performed so that redundant deformation is minimized or the length of the die set profile is minimized.

ダイセットのプロファイルを画定する第1および第2のダイを含めて、ダイセットを形成するのは、当分野で知られている任意の適当な方法で実現され得る。特定の実施形態では、ダイセットは、適切な材料の鋳造によって形成される。別法として、ダイセットは機械加工されてもよい。   Forming the die set, including the first and second dies that define the die set profile, may be accomplished in any suitable manner known in the art. In certain embodiments, the die set is formed by casting a suitable material. Alternatively, the die set may be machined.

同様に、第1のダイおよび第2のダイの少なくとも一方の分割は、任意の適当な手段によって実現され得る。例えば、これは、電極ワイヤカッタ(すなわちスパーク切断)または他の適切な切断装置を使用して実現され得る。   Similarly, the division of at least one of the first die and the second die can be achieved by any suitable means. For example, this can be accomplished using an electrode wire cutter (ie, spark cutting) or other suitable cutting device.

本発明の別の態様によれば、変形可能材料をプレス成形する方法であって、変形可能材料を複数のダイを含む第1のダイ配列と複数のダイを含む第2のダイ配列との間に供給するステップを含み、第1のダイ配列の複数のダイおよび第2のダイ配列の複数のダイが、加工長さに沿って変形可能材料に順次係合して変形可能材料を所定のプロファイルに変形させる、方法が提供される。   In accordance with another aspect of the present invention, a method for press molding a deformable material between a first die array including a plurality of dies and a second die array including a plurality of dies. A plurality of dies in the first die array and a plurality of dies in the second die array sequentially engage the deformable material along the working length to cause the deformable material to have a predetermined profile. A method is provided for transforming into

先述の通り、順次係合が任意の適当な手段によって実現され得る。一実施形態では、第1のダイ配列の複数のダイおよび第2のダイ配列の複数のダイは、変形可能材料の加工長さに沿って変形可能材料にオフセット往復運動で順次係合する。例えば、第1のダイ配列および第2のダイ配列の奇数のダイの往復運動は、変形可能材料の加工長さに沿った順次係合を容易にするために、第1のダイ配列および第2のダイ配列の偶数のダイの往復運動に対してオフセットされる。   As previously described, sequential engagement may be achieved by any suitable means. In one embodiment, the plurality of dies in the first die array and the plurality of dies in the second die array sequentially engage the deformable material with offset reciprocation along the working length of the deformable material. For example, reciprocation of odd dies in the first die arrangement and the second die arrangement may facilitate sequential engagement along the working length of the deformable material to facilitate the first die arrangement and the second die arrangement. Are offset with respect to the reciprocal motion of an even number of dies in the die array.

いくつかの例では、望ましくは変形可能材料を、それが所定のプロファイルに変形させられた後で機能させることができる。したがって、ある実施形態では、この方法は、変形可能材料の、それが所定のプロファイルにプレス成形された後の後処理(post working)を含むことができる。例えば、後処理は、変形可能材料のロール成形、ひずみ取り、および/または溶接を含むことができる。後処理のための他の選択肢は、当業者によって容易に理解されるであろう。   In some examples, desirably the deformable material can function after it has been deformed into a predetermined profile. Thus, in certain embodiments, the method can include post working of the deformable material after it is pressed into a predetermined profile. For example, post-processing can include roll forming, strain relief, and / or welding of the deformable material. Other options for post processing will be readily appreciated by those skilled in the art.

本発明の代替態様によれば、変形可能材料をプレス成形する方法であって、変形可能材料を複数のダイを含むダイ配列によって画定された第1のダイと第2のダイとの間に供給するステップを含み、第1のダイ配列の複数のダイが、加工長さに沿って変形可能材料に順次係合して変形可能材料を所定のプロファイルに変形させる、方法が提供される。   In accordance with an alternative aspect of the present invention, a method of pressing a deformable material, wherein the deformable material is fed between a first die and a second die defined by a die array including a plurality of dies. A method is provided in which a plurality of dies of the first die array are sequentially engaged with the deformable material along the working length to deform the deformable material into a predetermined profile.

上述のように、いくつかの例では、望ましくは変形可能材料を、それが変形プロセスにかけられる前に予熱するか、または変形可能材料に変形プロセス中に熱を加えることができる。したがって、上記方法は、変形可能材料の変形前かつ/または変形中に変形可能材料を所定の温度に加熱するステップを含むことができる。   As described above, in some examples, the deformable material may desirably be preheated before it is subjected to the deformation process, or heat may be applied to the deformable material during the deformation process. Thus, the method can include heating the deformable material to a predetermined temperature before and / or during the deformation of the deformable material.

次に、本発明について、添付図面を参照しながらさらに詳細に説明する。以下の詳細な説明は、例示だけのために提供され、決して本発明について限定するものと解釈されるべきでない。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The following detailed description is provided for purposes of illustration only and should not be construed as limiting the invention in any way.

成形シート材料のいくつかの単純なプロファイルを示す図である。FIG. 2 shows some simple profiles of molded sheet material. (A)〜(C)は従来のロール成形アセンブリを示す図である。(A)-(C) are figures which show the conventional roll forming assembly. (A)〜(D)は従来のロール成形プロセスに伴う欠陥を示す図である。(A)-(D) are the figures which show the defect accompanying the conventional roll forming process. 本発明の一実施形態によるプレス成形アセンブリを示す図である。FIG. 2 shows a press-molding assembly according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるプレス成形アセンブリの側断面図である。1 is a side cross-sectional view of a press molding assembly according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるプレス成形アセンブリのダイの漸進的順次係合の一実施例を示す図である。FIG. 6 illustrates an example of progressive sequential engagement of dies of a press-formed assembly according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるダイ配列を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a die arrangement according to an embodiment of the present invention. 図7のダイ配列に対して相補的であるダイ配列を示す図である。FIG. 8 shows a die array that is complementary to the die array of FIG. 7. 図7のダイ配列と図8のダイ配列とを組み合わせた状態で示す図である。It is a figure shown in the state which combined the die array of FIG. 7, and the die array of FIG.

図4を参照すると、上部ダイ配列41および下部ダイ配列42を含むプレス成形アセンブリ40が示されている。以下では便宜のために金属シートと称される変形可能材料シート43が、上部ダイ配列41と下部ダイ配列42の間に供給され、所望の最終プロファイル44に次第に変形させられる。   Referring to FIG. 4, a press forming assembly 40 including an upper die array 41 and a lower die array 42 is shown. In the following, a deformable material sheet 43, referred to as a metal sheet for convenience, is fed between the upper die array 41 and the lower die array 42 and gradually deformed to the desired final profile 44.

上部ダイ配列41および下部ダイ配列42はそれぞれ、複数の別個のダイを含む。上部ダイ配列は、上部ダイ配列41内の奇数のダイ45で構成された一次ダイセットによって画定される。奇数のダイ45は、2つの縦方向に延びる板46aおよび46bによって画定された駆動板によって支持される。板46aおよび46bは、奇数のダイ45の横縁部に沿って縦方向に延び、奇数のダイ45の往復駆動を容易にするために駆動部によって係合される。   Upper die array 41 and lower die array 42 each include a plurality of separate dies. The upper die array is defined by a primary die set consisting of an odd number of dies 45 in the upper die array 41. The odd dies 45 are supported by a drive plate defined by two longitudinally extending plates 46a and 46b. Plates 46 a and 46 b extend longitudinally along the lateral edges of odd dies 45 and are engaged by the drive to facilitate reciprocating drive of odd dies 45.

上部ダイ配列41内の偶数のダイ47で構成された二次ダイセットも設けられる。偶数のダイ47は、偶数のダイ47に沿って縦方向に延びておりかつ奇数のダイ45を支持する板46aおよび46bが縦方向にまたがっている駆動板48によって支持される。この場合にも、駆動板48は、偶数のダイ47の往復駆動を容易にするために駆動部によって係合される。   A secondary die set composed of an even number of dies 47 in the upper die array 41 is also provided. The even dies 47 are supported by a drive plate 48 that extends longitudinally along the even dies 47 and that spans the plates 46 a and 46 b that support the odd dies 45. Again, the drive plate 48 is engaged by the drive to facilitate reciprocating drive of the even dies 47.

同様に、下部ダイ配列42は、奇数のダイ49で構成された一次ダイセットと偶数のダイ50で構成された二次ダイセットとを含む。図4に示されているように、奇数のダイ49は、駆動板51に関連しかつそれによって支持されるが、偶数のダイ50は、縦方向に延びる板52aおよび52bによって画定された駆動板によって支持される。   Similarly, the lower die array 42 includes a primary die set comprised of odd dies 49 and a secondary die set comprised of even dies 50. As shown in FIG. 4, an odd number of dies 49 are associated with and supported by the drive plate 51, while the even number of dies 50 are drive plates defined by longitudinally extending plates 52a and 52b. Supported by.

図6を参照すると、1対の奇数のダイ45および49と1対の偶数のダイ47および50の往復運動が示されている。ダイの対45、49および47、50は、それらがオフセット往復運動で動作するように駆動される。より具体的には、ダイの対45、49および47、50は、上部および下部ダイセットを通過する金属シート43に順次係合する。これは、ダイ配列とシート43との係合解除に起因する不必要な変形を最小限に抑えながら、金属シート43の進行性変形を有利に容易にする。   Referring to FIG. 6, the reciprocation of a pair of odd dies 45 and 49 and a pair of even dies 47 and 50 is shown. Die pairs 45, 49 and 47, 50 are driven so that they operate in offset reciprocation. More specifically, die pairs 45, 49 and 47, 50 sequentially engage a metal sheet 43 passing through the upper and lower die sets. This advantageously facilitates progressive deformation of the metal sheet 43 while minimizing unnecessary deformation due to disengagement between the die array and the sheet 43.

図6に示されている一連のフレームのうちの1番目のフレームを参照すると、ダイ45および49は、金属シート43がアセンブリに入るときに金属シート43と係合しているが、ダイ47および50は金属シート43から係合解除されていることを理解されたい。2番目のフレームでは、ダイはすべて、シート43から係合解除される。この例では、さらにアセンブリのダイ配列に沿って位置するダイがシート43と係合することを理解されたい。ダイのオフセット往復運動は、図6の3番目のフレームの説明図から分かる。そのフレームでは、以前に金属シート43と係合していたダイ45および49は、金属シート43との係合を完全に解除しているが、以前に金属シート43から係合解除されていたダイ47および50は、このとき金属シート43に係合している。上部および下部ダイ配列内のダイのこうした動きは、アセンブリを通る金属シート43の供給または引抜きを有利に支援する。   Referring to the first frame in the series of frames shown in FIG. 6, the dies 45 and 49 are engaged with the metal sheet 43 when the metal sheet 43 enters the assembly. It should be understood that 50 is disengaged from the metal sheet 43. In the second frame, all dies are disengaged from the seat 43. In this example, it should be further understood that dies located along the die array of the assembly engage sheet 43. The offset reciprocating motion of the die can be seen from the explanatory diagram of the third frame in FIG. In that frame, the dies 45 and 49 that were previously engaged with the metal sheet 43 have completely disengaged from the metal sheet 43, but have previously been disengaged from the metal sheet 43. 47 and 50 are engaged with the metal sheet 43 at this time. Such movement of the dies in the upper and lower die arrays advantageously assists in feeding or withdrawing the metal sheet 43 through the assembly.

図7〜図9を参照すると、上部ダイ配列70および下部ダイ配列80の実施形態ならびにそれらの相互の位置付けが、さらに詳細に示されている。しかしながら、これは、金属シートの所望の最終プロファイルに応じて使用され得る多くの実施形態のうちの1つにすぎないことを理解されたい。   Referring to FIGS. 7-9, embodiments of the upper die array 70 and the lower die array 80 and their mutual positioning are shown in more detail. However, it should be understood that this is only one of many embodiments that can be used depending on the desired final profile of the metal sheet.

上部ダイ配列70は、奇数のダイ71で構成された一次ダイセットと偶数のダイ72で構成された二次ダイセットとを含む。ダイ71および72は、上部ダイ配列70の縦方向長さ、すなわち加工長さに沿ってダイプロファイル73を画定する。ダイプロファイル73は、供給端74に相対的に低いプロファイルを有し、出口端75に相対的に高いプロファイルを有する。したがって、金属シートが、上部ダイ配列70の加工長さに沿って次第に変形させられる。   The upper die array 70 includes a primary die set composed of odd dies 71 and a secondary die set composed of even dies 72. The dies 71 and 72 define a die profile 73 along the longitudinal length of the upper die array 70, ie, the machining length. The die profile 73 has a relatively low profile at the supply end 74 and a relatively high profile at the exit end 75. Accordingly, the metal sheet is gradually deformed along the processing length of the upper die array 70.

上部ダイ配列70と同様に、下部ダイ配列80は、奇数のダイ81で構成された一次ダイセットと偶数のダイ82で構成された二次ダイセットとを含む。この場合にも、ダイ81および82は、下部ダイ配列80の縦方向長さ、すなわち加工長さに沿ってダイプロファイル83を画定する。ダイプロファイル83はこの場合も、供給端84に相対的に低いプロファイルを有し、出口端85に相対的に高いプロファイルを有する。したがって、ダイプロファイル73および83は互いに相補的である。   Similar to the upper die array 70, the lower die array 80 includes a primary die set comprised of odd dies 81 and a secondary die set comprised of even dies 82. Again, the dies 81 and 82 define a die profile 83 along the longitudinal length of the lower die array 80, ie the working length. The die profile 83 again has a relatively low profile at the supply end 84 and a relatively high profile at the outlet end 85. Thus, die profiles 73 and 83 are complementary to each other.

上部ダイ配列70のプロファイル73と下部ダイ配列80のプロファイル83との相補的性質は、図9によってより良く理解することができる。この図では、プロファイル73および83がダイ配列70および80の加工長さに沿って相補的であることが分かる。プロファイル73および83は、金属シートがダイ配列70とダイ配列80との間に通されて、所望の最終プロファイルに次第に変形させられるようなものである。さらに、上部ダイ配列70および下部ダイ配列80の個々のダイ71、72、81および82によって成形されるべき金属シートの順次係合により、成形中の金属シートの跳ね返りが軽減または除去される。これは一般に、少なくとも1つまたは複数のダイが成形中のどの時点でも金属シートと係合していることによるものである。アセンブリにより、成形中の金属シートの軸線方向屈伸も有利に低減または除去される。   The complementary nature of the profile 73 of the upper die array 70 and the profile 83 of the lower die array 80 can be better understood with reference to FIG. In this figure, it can be seen that profiles 73 and 83 are complementary along the working length of die arrays 70 and 80. Profiles 73 and 83 are such that a metal sheet is passed between die array 70 and die array 80 and gradually deformed to the desired final profile. Further, the sequential engagement of the metal sheets to be formed by the individual dies 71, 72, 81 and 82 of the upper die array 70 and the lower die array 80 reduces or eliminates the rebound of the metal sheet during forming. This is generally due to at least one or more dies engaging the metal sheet at any point during molding. The assembly also advantageously reduces or eliminates axial bending of the metal sheet during forming.

本発明のアセンブリには、無駄な成形エネルギーの減少による消費電力の低減を含む様々な他の利点がある。アセンブリのサイズは、アセンブリがロール成形する相手側のものよりも小さい。したがって、アセンブリはより小さい「フットプリント」を有し、それによって製造コストが低減される。本発明のアセンブリは、メンテナンスコストおよび運転コストの低減も可能にする。   The assembly of the present invention has various other advantages including reduced power consumption due to reduced wasted molding energy. The size of the assembly is smaller than the counterpart on which the assembly rolls. Thus, the assembly has a smaller “footprint”, thereby reducing manufacturing costs. The assembly of the present invention also allows for a reduction in maintenance costs and operating costs.

もちろん当然のことながら、上記は、本発明の例示的な実施例として与えられているにすぎず、当業者には明らかであるはずの、その実施例に対するすべての変更形態および変形形態は、本明細書に記載されているように、広範にわたる本発明の範囲および領域内にあると見なされる。   Of course, the above is given only as an exemplary embodiment of the present invention, and all modifications and variations to that embodiment that should be apparent to those skilled in the art are described in this document. As described in the specification, it is deemed to be within the broad scope and scope of the present invention.

10、11、12、22、73、83…プロファイル、20…材料シート、21…ロールセット、23…上部ロール、24…下部ロール、25…側部ロール、40…プレス成型アセンブリ、41…上部ダイ配列、42…下部ダイ配列、43…金属シート、45、49、71、81…奇数のダイ、46、52…板、47、50、72、82…偶数のダイ、48、51…駆動板、70…上部ダイ配列、74、84…供給端、75、85…出口端、80…下部ダイ配列。 10, 11, 12, 22, 73, 83 ... profile, 20 ... material sheet, 21 ... roll set, 23 ... upper roll, 24 ... lower roll, 25 ... side roll, 40 ... press molding assembly, 41 ... upper die Array, 42 ... lower die array, 43 ... metal sheet, 45, 49, 71, 81 ... odd number die, 46, 52 ... plate, 47, 50, 72, 82 ... even number die, 48, 51 ... drive plate, 70 ... Upper die arrangement, 74, 84 ... Supply end, 75, 85 ... Outlet end, 80 ... Lower die arrangement.

Claims (32)

変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリであって、
第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含む第1のダイ配列と、
前記第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定する、前記第1のダイ配列と相補形でありかつ複数のダイを含む第2のダイ配列と、
前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の少なくとも一方を駆動するための駆動部と
を含み、
使用中、前記第1のダイ配列の前記複数のダイおよび前記第2のダイ配列の前記複数のダイが、変形可能材料を所定のプロファイルに変形させるように、加工長さに沿って前記変形可能材料に順次係合する、アセンブリ。
An assembly for pressing a deformable material,
A first die array comprising a plurality of dies defining a first die profile;
A second die array that is complementary to the first die array and includes a plurality of dies that defines a second die profile that is complementary to the first die profile;
A drive unit for driving at least one of the first die array and the second die array;
In use, the plurality of dies of the first die array and the plurality of dies of the second die array can be deformed along a working length so as to deform a deformable material into a predetermined profile. An assembly that sequentially engages the material.
前記第1のダイ配列が、一次ダイセットおよび二次ダイセットを含み、前記一次ダイセットおよび前記二次ダイセットが、使用中に前記加工長さに沿って前記変形可能材料に順次係合する、請求項1に記載のアセンブリ。   The first die array includes a primary die set and a secondary die set, and the primary die set and the secondary die set sequentially engage the deformable material along the working length during use. The assembly according to claim 1. 前記一次ダイセットが前記第1のダイ配列内の奇数のダイを含み、前記二次ダイセットが前記第1のダイ配列内の偶数のダイを含む、請求項2に記載のアセンブリ。   The assembly of claim 2, wherein the primary die set includes an odd number of dies in the first die array and the secondary die set includes an even number of dies in the first die array. 前記第1のダイ配列の前記奇数のダイおよび前記偶数のダイが、前記駆動手段によって別々に駆動される、請求項3に記載のアセンブリ。   4. An assembly according to claim 3, wherein the odd and even dies of the first die array are driven separately by the drive means. 前記第1のダイ配列の前記奇数のダイが第1の駆動板と関連し、前記第1のダイ配列の前記偶数のダイが第2の駆動板と関連し、前記第1の駆動板および第2の駆動板のそれぞれが前記駆動手段によって駆動される、請求項4に記載のアセンブリ。   The odd dies of the first die array are associated with a first drive plate, the even dies of the first die array are associated with a second drive plate, the first drive plate and the first drive plate 5. An assembly according to claim 4, wherein each of the two drive plates is driven by the drive means. 前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列がそれぞれ、一次ダイセットおよび二次ダイセットを含み、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の前記一次ダイセットおよび前記二次ダイセットが、使用中に加工長さに沿って前記変形可能材料に順次係合する、請求項1に記載のアセンブリ。   The first die array and the second die array each include a primary die set and a secondary die set, the primary die set and the secondary die of the first die array and the second die array, respectively. The assembly of claim 1, wherein the set sequentially engages the deformable material along a working length during use. 前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の前記一次ダイセットがそれぞれ、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列内の奇数のダイを含み、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の前記二次ダイセットがそれぞれ、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列内の偶数のダイを含む、請求項6に記載のアセンブリ。   The primary die sets of the first die array and the second die array each include an odd number of dies in the first die array and the second die array, the first die array and the The assembly of claim 6, wherein each of the secondary die sets in a second die array includes the first die array and an even number of dies in the second die array. 前記第1のダイ配列および第2のダイ配列の前記奇数のダイおよび偶数のダイが、別々にそれぞれ前記駆動手段によって駆動される、請求項7に記載のアセンブリ。   The assembly according to claim 7, wherein the odd and even dies of the first and second die arrays are each separately driven by the drive means. 前記第1のダイ配列の前記奇数のダイが第1の駆動板と関連し、前記第1のダイ配列の前記偶数のダイが第2の駆動板と関連し、前記第2のダイ配列の前記奇数のダイが第3の駆動板と関連し、前記第2のダイ配列の前記偶数のダイが第4の駆動板と関連し、前記第1から第4の駆動板のそれぞれが前記駆動手段によって駆動される、請求項8に記載のアセンブリ。   The odd dies of the first die array are associated with a first drive plate, the even dies of the first die array are associated with a second drive plate, and the odd die of the second die array An odd number of dies is associated with a third drive plate, the even number of dies in the second die array is associated with a fourth drive plate, and each of the first to fourth drive plates is provided by the drive means. 9. The assembly of claim 8, wherein the assembly is driven. 前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の前記ダイが、直線往復運動または環状往復運動で駆動される、請求項9に記載のアセンブリ。   The assembly of claim 9, wherein the dies of the first die array and the second die array are driven in a linear reciprocating motion or an annular reciprocating motion. 前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の前記奇数のダイの往復運動が、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の前記偶数のダイの前記環状往復運動に対してオフセットされる、請求項10に記載のアセンブリ。   Reciprocal movement of the odd dies of the first die arrangement and the second die arrangement is offset relative to the annular reciprocation of the even dies of the first die arrangement and the second die arrangement; 11. The assembly of claim 10, wherein: 前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列が、水平面内に配置される、請求項1に記載のアセンブリ。   The assembly of claim 1, wherein the first die array and the second die array are disposed in a horizontal plane. 第3のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含む第3のダイ配列と、
前記第3のダイプロファイルと相補的である第4のダイプロファイルを画定する、前記第3のダイ配列と相補形でありかつ複数のダイを含む第4のダイ配列と、
前記第3のダイ配列および前記第4のダイ配列の少なくとも一方を駆動するための駆動手段と
を含み、
前記第3のダイ配列および前記第4のダイ配列が、前記水平面に対してある角度をなす面内に配置され、使用中、前記第3のダイ配列の前記複数のダイおよび前記第4のダイ配列の前記複数のダイが、前記変形可能材料を最終プロファイルに変形させるように、加工長さに沿って前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列によって予め成形された前記変形可能材料に順次係合する、請求項12に記載のアセンブリ。
A third die array comprising a plurality of dies defining a third die profile;
A fourth die array complementary to the third die array and including a plurality of dies defining a fourth die profile that is complementary to the third die profile;
Driving means for driving at least one of the third die array and the fourth die array;
The third die array and the fourth die array are disposed in a plane that forms an angle with respect to the horizontal plane, and the plurality of dies and the fourth die of the third die array are in use during use. The plurality of dies in an array is formed into the deformable material pre-formed by the first die array and the second die array along a working length so as to transform the deformable material into a final profile. The assembly of claim 12, wherein the assemblies engage sequentially.
前記変形可能材料を前記第1のダイ配列と前記第2のダイ配列との間で案内するためのガイドを含む、請求項1に記載のアセンブリ。   The assembly of claim 1, comprising a guide for guiding the deformable material between the first die array and the second die array. 前記駆動部が、機械式または油圧式駆動部を含む、請求項1に記載のアセンブリ。   The assembly of claim 1, wherein the drive comprises a mechanical or hydraulic drive. 変形可能材料をプレス成形するためのアセンブリであって、
第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含むダイ配列によって画定された第1のダイと、
前記第1のダイと相補的である第2のダイと、
少なくとも前記第1のダイの前記ダイ配列を駆動するための駆動部と
を含み、
使用中、前記第1のダイ配列の前記複数のダイが、前記変形可能材料を所定のプロファイルに変形させるように、加工長さに沿って前記変形可能材料に順次係合する、アセンブリ。
An assembly for pressing a deformable material,
A first die defined by a die array including a plurality of dies defining a first die profile;
A second die that is complementary to the first die;
A drive unit for driving at least the die arrangement of the first die,
In use, the plurality of dies of the first die array sequentially engages the deformable material along a working length so as to deform the deformable material into a predetermined profile.
前記第2のダイが、前記第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定する、請求項16に記載のアセンブリ。   The assembly of claim 16, wherein the second die defines a second die profile that is complementary to the first die profile. 前記第2のダイが、前記第1のダイの前記ダイ配列と係合したときに前記第1のダイプロファイルに対する相補的プロファイルに変形する弾性可撓性材料で形成される、請求項16に記載のアセンブリ。   17. The second die is formed of an elastic flexible material that deforms into a complementary profile to the first die profile when engaged with the die array of the first die. Assembly. 請求項1に記載のアセンブリにおいて使用されるダイセットであって、
第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含む第1のダイ配列と、
前記第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定する、前記第1のダイ配列と相補形でありかつ複数のダイを含む第2のダイ配列と
を含む、ダイセット。
A die set for use in an assembly according to claim 1,
A first die array comprising a plurality of dies defining a first die profile;
A die set comprising: a second die array that is complementary to the first die array and includes a plurality of dies that defines a second die profile that is complementary to the first die profile.
前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列がそれぞれ、一次ダイセットおよび二次ダイセットを含み、前記第1のダイ配列の前記一次ダイセットおよび二次ダイセットが別々に取り付けられ、前記第2のダイ配列の前記一次ダイセットおよび二次ダイセットが別々に取り付けられる、請求項19に記載のダイセット。   The first die array and the second die array each include a primary die set and a secondary die set, wherein the primary die set and the secondary die set of the first die array are separately attached; 20. The die set of claim 19, wherein the primary die set and secondary die set of a second die array are attached separately. 前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の前記一次ダイセットがそれぞれ、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列内の奇数のダイを含み、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の前記二次ダイセットがそれぞれ、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列内の偶数のダイを含む、請求項20に記載のダイセット。   The primary die sets of the first die array and the second die array each include an odd number of dies in the first die array and the second die array, the first die array and the 21. The die set of claim 20, wherein each of the secondary die sets of a second die array includes the first die array and an even number of dies in the second die array. 前記第1のダイ配列の前記奇数のダイが第1の駆動板と関連し、前記第1のダイ配列の前記偶数のダイが第2の駆動板と関連し、前記第2のダイ配列の前記奇数のダイが第3の駆動板と関連し、前記第2のダイ配列の前記偶数のダイが第4の駆動板と関連する、請求項21に記載のダイセット。   The odd dies of the first die array are associated with a first drive plate, the even dies of the first die array are associated with a second drive plate, and the odd die of the second die array The die set of claim 21, wherein an odd number of dies is associated with a third drive plate and the even number die of the second die array is associated with a fourth drive plate. 請求項16に記載のアセンブリにおいて使用されるダイセットであって、
第1のダイプロファイルを画定する、複数のダイを含むダイ配列によって画定された第1のダイと、
前記第1のダイと相補的である第2のダイと
を含む、ダイセット。
A die set for use in an assembly according to claim 16, comprising:
A first die defined by a die array including a plurality of dies defining a first die profile;
A die set comprising a second die that is complementary to the first die.
前記第2のダイが、前記第1のダイプロファイルと相補的である第2のダイプロファイルを画定する、請求項23に記載のダイセット。   24. The die set of claim 23, wherein the second die defines a second die profile that is complementary to the first die profile. 前記第2のダイが、前記第1のダイの前記ダイ配列と係合したときに前記第1のダイプロファイルに対する相補的プロファイルに変形する弾性可撓性材料で形成される、請求項23に記載のダイセット。   24. The second die is formed of an elastic flexible material that deforms into a complementary profile to the first die profile when engaged with the die array of the first die. Die set. 変形可能材料を初期プロファイルから最終プロファイルに連続的に変形させるためのプロファイルを有するダイセットを製作する方法であって、
前記ダイセットの前記プロファイルをマッピングするステップと、
前記ダイセットの前記プロファイルを画定する第1のダイおよび第2のダイを含む、前記ダイセットを形成するステップと、
前記第1のダイおよび前記第2のダイの少なくとも一方を分割してダイ配列を形成するステップと
を含む方法。
A method of making a die set having a profile for continuously deforming a deformable material from an initial profile to a final profile, comprising:
Mapping the profile of the die set;
Forming the die set comprising a first die and a second die defining the profile of the die set;
Splitting at least one of the first die and the second die to form a die array.
変形可能材料をプレス成形する方法であって、前記変形可能材料を複数のダイを含む第1のダイ配列と複数のダイを含む第2のダイ配列との間に供給するステップを含み、前記第1のダイ配列の前記複数のダイおよび前記第2のダイ配列の前記複数のダイが、加工長さに沿って前記変形可能材料に順次係合して前記変形可能材料を所定のプロファイルに変形させる、方法。   A method of press molding deformable material, comprising the step of supplying the deformable material between a first die array including a plurality of dies and a second die array including a plurality of dies. The plurality of dies in one die array and the plurality of dies in the second die array sequentially engage the deformable material along a working length to deform the deformable material into a predetermined profile. ,Method. 前記第1のダイ配列の前記複数のダイおよび前記第2のダイ配列の前記複数のダイが、前記変形可能材料の加工長さに沿って前記変形可能材料にオフセット直線往復運動または環状往復運動で順次係合する、請求項27に記載の方法。   The plurality of dies in the first die array and the plurality of dies in the second die array are offset linearly or annularly reciprocated into the deformable material along a working length of the deformable material. 28. The method of claim 27, wherein the methods are sequentially engaged. 前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の奇数のダイの前記往復運動が、前記変形可能材料の前記加工長さに沿った順次係合を容易にするために、前記第1のダイ配列および前記第2のダイ配列の偶数のダイの前記環状往復運動に対してオフセットされる、請求項28に記載の方法。   The reciprocating motion of the odd numbered dies of the first die array and the second die array facilitates sequential engagement along the working length of the deformable material. 29. The method of claim 28, wherein the method is offset with respect to the annular reciprocation of an even number of dies of the array and the second die array. 前記変形可能材料が前記所定のプロファイルにプレス成形された後、該変形可能材料の後処理を含む、請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, comprising post-treatment of the deformable material after the deformable material is pressed into the predetermined profile. 前記後処理が、前記変形可能材料のロール成形、ひずみ取り、および/または溶接を含む、請求項30に記載の方法。   32. The method of claim 30, wherein the post treatment includes roll forming, strain relief, and / or welding of the deformable material. 変形可能材料をプレス成形する方法であって、前記変形可能材料を複数のダイを含むダイ配列によって画定された第1のダイと第2のダイとの間に供給するステップを含み、前記第1のダイ配列の前記複数のダイが、加工長さに沿って前記変形可能材料に順次係合して前記変形可能材料を所定のプロファイルに変形させる、方法。   A method of pressing a deformable material, the method comprising the step of supplying the deformable material between a first die and a second die defined by a die array including a plurality of dies. The plurality of dies of the die arrangement sequentially engages the deformable material along a working length to deform the deformable material into a predetermined profile.
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