JP2012110941A - Method for manufacturing member with various thicknesses, and member with various thicknesses - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、差厚部材の製造方法および差厚部材に関する。詳しくは、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材の製造方法、およびそれによって製造された差厚部材に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a differential thickness member and a differential thickness member. Specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a long-shaped differential thickness member having a partially different plate thickness, and a differential thickness member manufactured thereby.
従来から、自動車の軽量化が広く検討されていて、軽量化の要請は、さまざまな断面形状の補強部材にも及んでいる。補強部材は、必要な部分に必要な強度があればよく、そのため、強度が必要な部分は板厚が厚く、他の部品を保持するなど強度がそれほど要求されない部分は板厚が薄くてもよい。このような用途に、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材が用いられる。 Conventionally, weight reduction of automobiles has been widely studied, and the demand for weight reduction extends to reinforcing members having various cross-sectional shapes. The reinforcing member only needs to have the necessary strength in the necessary portion. Therefore, the portion requiring strength has a large plate thickness, and the portion that does not require much strength, such as holding other parts, may have a small thickness. . For such applications, long-shaped differential thickness members having partially different plate thicknesses are used.
従来、差厚部材を製造するには、厚板と薄板とを用意し、それらを接合(突き合わせ溶接)して差厚材を作成し、この差厚材を巻いて管状に成形する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
接合して得られた差厚材をプレス成形することによって、さまざまな断面形状の差厚部材を製造することも可能である。
Conventionally, in order to manufacture a differential thickness member, there is a technique in which a thick plate and a thin plate are prepared, joined together (butt welding) to create a differential thickness material, and the differential thickness material is wound into a tubular shape. (For example, refer to Patent Document 1).
It is also possible to manufacture differential thickness members having various cross-sectional shapes by press molding the differential thickness materials obtained by joining.
しかしながら、従来は、厚板と薄板とを接合して差厚材を作成するため、接合工程が必要となる。得られた差厚材は、板厚差および溶接部の入熱による加工硬化のため、接合部における材料特性の変化が大きくなる。したがって、この差厚材を成形した差厚部材を自動車に適用する場合、連続的に巻き成形または曲げ成形(例えば、ロールフォーミング加工)を行うが、差厚部材の長手方向に均一な加工力で加工を行っても、板厚が変化する境界部分である接合部の付近に歪み等が発生するおそれがある。 Conventionally, however, a joining step is required because a thick plate and a thin plate are joined to create a differential thickness material. The resulting differential thickness material has a large change in material properties at the joint due to work hardening due to plate thickness difference and heat input at the weld. Therefore, when the differential thickness member formed from the differential thickness material is applied to an automobile, continuous winding or bending (for example, roll forming) is performed, but with a uniform processing force in the longitudinal direction of the differential thickness member. Even if the processing is performed, there is a possibility that distortion or the like may occur in the vicinity of the joint portion which is a boundary portion where the plate thickness changes.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、溶接することなく、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材を製造する差厚部材の製造方法および差厚部材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a manufacturing method for a differential thickness member and a differential thickness member for manufacturing a long differential thickness member having a partially different plate thickness without welding. The purpose is to do.
本発明の差厚部材の製造方法は、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材(例えば、後述の差厚部材10、20)の製造方法において、板厚が実質的に均一な長尺状の板材(例えば、後述の板材1)の一部を圧延し、圧延部(例えば、後述の圧延部3a、4a)の板厚が残部(例えば、後述の非圧延部3b、4b)の板厚よりも薄い差厚材(例えば、後述の差厚材2、3、4)を得る圧延工程(例えば、後述の圧延工程30)と、前記差厚材をロールフォーミングにより成形する成形工程(例えば、後述のロールフォーミング工程80)と、を含む。
The manufacturing method of the differential thickness member of the present invention is a method of manufacturing an elongated differential thickness member (for example,
この発明によれば、板厚が実質的に均一な長尺状の板材から圧延によって差厚材を得る。そのため、板厚が変化する境界部分における材料特性の変化が、溶接によって差厚材を得る場合に比べて、小さい。
よって、ロールフォーミングにより成形する際に境界部分に歪みが発生しにくい。
According to this invention, a differential thickness material is obtained by rolling from a long plate material having a substantially uniform thickness. Therefore, the change in material properties at the boundary portion where the plate thickness changes is smaller than that in the case of obtaining a differential thickness material by welding.
Therefore, distortion is unlikely to occur at the boundary portion when molding by roll forming.
この場合、前記圧延工程では、前記圧延部の見かけ上の厚み(例えば、後述の厚みt1)が前記残部の板厚(例えば、後述の厚みt1)と同じになるように、前記圧延部に凹凸形状(例えば、後述の凸部55a、65aおよび凹部55b、65b)を成形することが好ましい。
In this case, in the rolling step, the rolled portion is uneven so that an apparent thickness (for example, a thickness t1 described later) is the same as a thickness of the remaining portion (for example, a thickness t1 described later). It is preferable to shape the shape (for example, convex
この発明によれば、圧延部の見かけ上の厚みと、残部の板厚とを均一にする。そのため、圧延部と残部とを共通のローラにてロールフォーミングしても、ローラを圧延部にも残部にも確実に当接することができ、所望の形状に成形できる。 According to the present invention, the apparent thickness of the rolled portion and the remaining plate thickness are made uniform. Therefore, even if the rolling part and the remaining part are roll-formed by a common roller, the roller can be surely brought into contact with the rolling part and the remaining part, and can be formed into a desired shape.
この場合、前記圧延工程では、前記板材の幅方向の任意の位置で見て、前記凹凸形状の複数の凸部(例えば、後述の凸部55a、65a)および凹部(例えば、後述の凹部55b、65b)が前記板材の長手方向に沿って混在するように成形することが好ましい。
In this case, in the rolling step, when viewed at an arbitrary position in the width direction of the plate material, the plurality of convex portions (for example, convex
この発明によれば、板材の幅方向のどの位置に曲げ線が設定されても、その曲げ線上に凸部と凹部が混在する。そのため、曲げ線の位置によって曲げ加工に必要な曲げ強度に大差がなく、所望の曲げ線位置で曲げ加工を行うことができる。 According to this invention, even if a bending line is set at any position in the width direction of the plate material, a convex portion and a concave portion are mixed on the bending line. Therefore, there is no great difference in bending strength necessary for the bending process depending on the position of the bending line, and the bending process can be performed at a desired bending line position.
この場合、前記圧延部は、前記凹凸形状の頂部に平坦部(例えば、後述の平坦部3c、4c)を備えることが好ましい。
In this case, it is preferable that the said rolling part equips the top part of the said uneven | corrugated shape with a flat part (for example,
この発明によれば、平坦部を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。 According to this invention, lap welding can be easily performed using the flat portion.
本発明の差厚部材(例えば、後述の差厚部材20)は、第1の板厚(例えば、後述の厚みt1)を有する第1差厚部(例えば、後述の非圧延部3b)と、前記第1の板厚よりも小さい板厚(例えば、後述の厚みt2)を有する第2差厚部(例えば、後述の圧延部3a)とを備える差厚板材(例えば、後述の差厚材3)から構成され、他部材と溶接される差厚部材において、前記第2差厚部は、見かけ上の厚みが前記第1差厚部と同じであるように凹凸形状を備える。
The differential thickness member of the present invention (for example, a
この発明によれば、第1差厚部と第2差厚部とに跨って他部材を合わせる場合、第2差厚部の見かけ上の厚みが第1差厚部と同じであることで、他部材との位置合わせを容易に行うことができる。また、凹凸形状によって剛性を向上できる。 According to this invention, when other members are combined across the first differential thickness portion and the second differential thickness portion, the apparent thickness of the second differential thickness portion is the same as the first differential thickness portion, Positioning with other members can be easily performed. Further, the rigidity can be improved by the uneven shape.
本発明によれば、板厚が実質的に均一な長尺状の板材から圧延によって差厚材を得る。そのため、板厚が変化する境界部分における材料特性の変化が、溶接によって差厚材を得る場合に比べて、小さい。
よって、ロールフォーミングにより成形する際に境界部分に歪みが発生しにくい。
According to the present invention, a differential thickness material is obtained by rolling from a long plate material having a substantially uniform thickness. Therefore, the change in material properties at the boundary portion where the plate thickness changes is smaller than that in the case of obtaining a differential thickness material by welding.
Therefore, distortion is unlikely to occur at the boundary portion when molding by roll forming.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る製造方法によって製造された差厚部材10の斜視図(a)およびA−A断面図(b)である。
差厚部材10は、断面がほぼ矩形の長尺状の部材であり、矩形部11と、これから外方へ張出した張出部12とを備える。矩形部11と張出部12とは、境界部分13を介して連なる。矩形部11は、曲げ部b1、b2、b3によって矩形状に形成されている。張出部12は、矩形部11に比べて薄肉に形成されている。薄肉部(張出部)12は、ドットを付けて示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
Drawing 1 is a perspective view (a) and AA sectional view (b) of
The
図2は差厚部材10の製造方法を示す概略的平面図、図3は圧延工程30の断面図、図4はトリム工程70の断面図、図5は成形工程としてのロールフォーミング工程80の断面図である。
差厚部材10は、圧延工程30、トリム工程70、ロールフォーミング工程80の順に加工されることにより製造される。
2 is a schematic plan view showing a manufacturing method of the
The
まず、板厚が実質的に均一な長尺状の板材1が、ロール状に巻かれた状態(図示省略)から巻き戻されながら圧延工程30に導入される。圧延工程30では、板材1の表裏両面を圧延ローラ31a、31bで挟んで加圧することにより、板材1の厚さを薄く延ばす加工を行う。
圧延ローラ31a、31bは、板材1の全幅のうち所定の部分のみを圧延する。すなわち、圧延ローラ31a、31bは、板材1の表裏両面を加圧する加圧部32a、32bと、板材1の表裏両面を加圧しない非加圧部33a、33bとを、ローラの軸線方向に沿って分けて備える。
First, the long plate material 1 having a substantially uniform plate thickness is introduced into the rolling
The rolling
板厚が実質的に均一な長尺状の板材1は、圧延ローラ31a、31bの加圧部32a、32bを通る部分が圧延されて薄く延ばされる。
圧延ローラ31a、31bの非加圧部33a、33bを通る部分の板材1は、圧延されない。
そのため、板材1は、圧延ローラ31a、31bを通ることによって差厚材2に形成される。
The long plate material 1 having a substantially uniform plate thickness is rolled thin by rolling the portions of the rolling
The portion of the plate 1 that passes through the
Therefore, the plate material 1 is formed on the
差厚材2の境界部分(差厚部材10の境界部分13参照)は、板厚が実質的に均一な長尺状の板材1を圧延加工することにより成形されたものであり、溶接接合ではないため入熱による加工硬化がない。
そのため、境界部分13における材料特性の変化は、溶接接合の場合に比べてより小さくできる。
したがって、差厚材2をロールフォーミング工程80でロールフォーミング加工する際に、境界部分13の付近に歪み等が発生するおそれが、境界部分を溶接接合した場合に比べてより少ない。
The boundary portion of the differential thickness member 2 (see the
Therefore, the change of the material characteristic in the
Therefore, when the
差厚材2の境界部分13は、その境界部分において板厚が急に変化するいわば線状の境界部分ではなく、非圧延側(差厚部材10の矩形部11側参照)から圧延側(差厚部材10の張出部12側参照)へ向かって徐々に厚みが減少する傾斜面を有する帯状に形成してもよい。
すなわち、境界部分13の帯の幅は、圧延ローラ31a、31bの加圧部32a、32bと非加圧部33a、33bとの境界部分の形状に応じて、任意の幅にでき、非圧延側11と圧延側12との肉厚差を、少しずつ変わるように圧延加工してもよい。
このように形成すれば、境界部分13における材料特性の変化は、溶接接合の場合に比べてさらに小さくできる。
したがって、差厚材2をロールフォーミング工程80でロールフォーミング加工する際に、境界部分13の付近に歪み等が発生するおそれが、境界部分を溶接接合した場合に比べてさらに少ない。
The
That is, the width of the band of the
If formed in this way, the change in the material properties at the
Therefore, when the
圧延工程30から出た差厚材2は、つぎに、トリム工程70に導入される。トリム工程70では、差厚材2の表裏両面をトリムローラ71a、71bで挟んで切断する加工を行う。
トリムローラ71a、71bは、差厚材2の所定の切断幅の左右の位置に切断刃72a、72bを備える。
差厚材2は、トリムローラ71a、71bを通ることにより所定の切断幅に切断される。
The
The
The
トリム工程70から出た差厚材2は、つぎに、ロールフォーミング工程80に導入される。ロールフォーミング工程80では、差厚材2の送り方向に沿って多数の金型ローラ90a、90bが配置され、対向する金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gに差厚材2を通すことにより、差厚材2の断面形状を任意の形状に成形する加工を行う。
金型ローラ90a、90bは、例えば、図5に示すように配置される。金型ローラ90a、90bには、以下に述べる非曲げローラ91a、91b、差厚部材10の曲げ部b1、b3の中間曲げローラ92a、92b、曲げ部b1、b3の最終曲げローラ93a、93b、差厚部材10の曲げ部b2の中間曲げローラ94a、94b、曲げ部b2の最終曲げローラ95a、95b、等が含まれる。
The
The
まず、図5(a)に示すように、周面がいずれも円筒状に形成され、回転軸線が平行で上下一対の非曲げローラ91a、91bが配置される。
ロールフォーミング工程80に導入され、差厚部材10の曲げ部b1、b2、b3を含む全体が平坦な状態にある差厚材2は、非曲げローラ91a、91b間のギャップ91Gを通ることにより、全体が平坦な状態のまま、以後の曲げ加工に備えて位置決め保持される。
First, as shown in FIG. 5A, the peripheral surface is formed in a cylindrical shape, the rotation axis is parallel, and a pair of upper and
The
つぎに、図5(b)に示すように、周面が、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位にほぼ角度45°の屈曲部を有する凸状に形成された中間曲げローラ92aと、同様の凹状に形成された中間曲げローラ92bとが、回転軸線を互いに平行にして上下に配置される。
差厚材2は、中間曲げローラ92a、92b間のギャップ92Gを通ることにより、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位がほぼ角度45°に曲げ成形される。
Next, as shown in FIG. 5 (b), the intermediate bending roller whose peripheral surface is formed in a convex shape having a bent portion with an angle of approximately 45 ° at a portion corresponding to the bent portions b1 and b3 of the
When the
図示してないが、図5(a)に示す非曲げローラ91a、91bと、図5(b)に示す中間曲げローラ92a、92bとの間には、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位を徐々に曲げ加工するために、曲げ角度(0°〜45°)が少しずつ大きくなる多数の曲げローラが配置される。これらの曲げローラも、金型ローラ90a、90bに含まれる。
差厚材2は、これらの多数の曲げローラ間のギャップを順番に通ることにより、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位が少しずつ曲げ角度(0°〜45°)を大きくしていく。
Although not shown, between the
The
つぎに、図5(c)に示すように、周面が、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位にほぼ角度90°の屈曲部を有する凸状に形成された最終曲げローラ93aと、同様の凹状に形成された最終曲げローラ93bとが、回転軸線を互いに平行にして上下に配置される。
差厚材2は、最終曲げローラ93a、93b間のギャップ93Gを通ることにより、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位がほぼ角度90°に曲げ成形される。
Next, as shown in FIG. 5 (c), the final bending roller whose peripheral surface is formed in a convex shape having a bent portion with an angle of approximately 90 ° at a portion corresponding to the bent portions b1 and b3 of the
The
図示してないが、図5(b)に示す中間曲げローラ92a、92bと、図5(c)に示す最終曲げローラ93a、93bとの間には、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位を徐々に曲げ加工するために、曲げ角度(45°〜90°)が少しずつ大きくなる多数の曲げローラが配置される。これらの曲げローラも、金型ローラ90a、90bに含まれる。
差厚材2は、これらの多数の曲げローラ間のギャップを順番に通ることにより、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位が少しずつ曲げ角度(45°〜90°)を大きくしていく。
Although not shown, between the
The
つぎに、図5(d)に示すように、周面が、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位にほぼ角度90°の屈曲部を保ったまま、曲げ部b2に相当する部位にほぼ角度45°の屈曲部を有する凸状に形成された中間曲げローラ94aと、同様の凹状に形成された中間曲げローラ94bとが、回転軸線を互いに平行にして上下に配置される。
差厚材2は、中間曲げローラ94a、94b間のギャップ94Gを通ることにより、差厚部材10の曲げ部b2に相当する部位がほぼ角度45°に曲げ成形される。
Next, as shown in FIG. 5 (d), the peripheral surface corresponds to the
When the
図示してないが、図5(c)に示す最終曲げローラ93a、93bと、図5(d)に示す中間曲げローラ94a、94bとの間には、差厚部材10の曲げ部b2に相当する部位を徐々に曲げ加工するために、曲げ角度(0°〜45°)が少しずつ大きくなる多数の曲げローラが配置される。これらの曲げローラも、金型ローラ90a、90bに含まれる。
差厚材2は、これらの多数の曲げローラ間のギャップを順番に通ることにより、差厚部材10の曲げ部b2に相当する部位が少しずつ曲げ角度(0°〜45°)を大きくしていく。
Although not shown, the gap between the
The
つぎに、図5(e)に示すように、周面が、差厚部材10の曲げ部b1、b3に相当する部位にほぼ角度90°の屈曲部を保ったまま、曲げ部b2に相当する部位にほぼ角度90°の屈曲部を有する凸状に形成された最終曲げローラ95aと、同様の凹状に形成された最終曲げローラ95bとが、回転軸線を互いに平行にして上下に配置される。
差厚材2は、最終曲げローラ95a、95b間のギャップ95Gを通ることにより、差厚部材10の曲げ部b2に相当する部位がほぼ角度90°に曲げ成形される。
Next, as shown in FIG. 5 (e), the peripheral surface corresponds to the
By passing the
図示してないが、図5(d)に示す中間曲げ金型ローラ94a、94bと、図5(e)に示す最終曲げローラ95a、95bとの間には、差厚部材10の曲げ部b2に相当する部位を徐々に曲げ加工するために、曲げ角度(45°〜90°)が少しずつ大きくなる多数の曲げローラが配置される。これらの曲げローラも、金型ローラ90a、90bに含まれる。
差厚材2は、これらの多数の曲げローラ間のギャップを順番に通ることにより、差厚部材10の曲げ部b2に相当する部位が少しずつ曲げ角度(45°〜90°)を大きくしていく。
Although not shown, between the intermediate bending die
The
上記のような圧延加工、トリム加工、成形(ロールフォーミング)加工が順に行われた後、所定の長さに切断されることにより、図1に示すような差厚部材10が製造される。
After the rolling process, the trim process, and the forming (roll forming) process are sequentially performed, the
第1実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)板厚が実質的に均一な長尺状の板材1から圧延によって差厚材2を得る。そのため、板厚が変化する境界部分13における材料特性の変化が、溶接によって差厚材を得る場合に比べて、小さい。
よって、ロールフォーミングにより成形する際に境界部分13に歪みが発生しにくい。
According to the first embodiment, there are the following effects.
(1) A
Therefore, distortion is unlikely to occur at the
<第2実施形態>
図6は、本発明の第2実施形態に係る製造方法によって製造された差厚部材20の斜視図(a)および、B−B断面図(b)、C−C断面図(c)である。
差厚部材20は、断面がほぼ矩形の長尺状の部材であり、矩形部21と、これから外方へ張出した張出部22とを備える。矩形部21および張出部22を含めて、差厚部材20は、長手方向中間部を境界部分23にして、一端部側(図6(a)では右上方部分)24が、他端部側(図6(a)では左下方部分)25に比べて薄肉に形成されている。薄肉部24は、ドットを付けて示す。
Second Embodiment
FIG. 6 is a perspective view (a), a BB sectional view (b), and a CC sectional view (c) of the
The
図7は差厚部材20の製造方法を示す概略的平面図、図8は圧延工程30の断面図であり、成形工程としてのロールフォーミング工程の図示は省略してある。ロールフォーミング工程は、図2、図5を参照しながら第1実施形態の差厚部材10に関して上述したロールフォーミング工程80の説明がそのまま当てはまるので、本実施形態の差厚部材20の製造方法におけるロールフォーミング工程についても、その記載を援用し、各部の符号も同一のものを使用する。
トリム工程70は図示してあるが、これについても、図2、図4を参照しながら第1実施形態の差厚部材10に関して上述したトリム工程70の記載を援用する。
差厚部材20は、圧延工程30、トリム工程70、ロールフォーミング工程80の順に加工されることにより製造される。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a manufacturing method of the
Although the
The
まず、板厚が実質的に均一な長尺状の板材1が、ロール状に巻かれた状態(図示省略)から巻き戻されながら圧延工程30に導入される。圧延工程30では、図8に示すように、板材1の表裏両面を圧延ローラ41a、41bで挟んで加圧することにより、板材1の厚さを薄く延ばす加工を行う。
圧延ローラ41a、41bは、板材1の長手方向に沿って所定長さの圧延と、別の所定長さの非圧延とを交互に繰り返す。すなわち、圧延ローラ41a、41bは、板材1の表裏両面を加圧する加圧部42a、42bと、板材1の表裏両面を加圧しない非加圧部43a、43bとを、円周方向に沿って分けて備える。
板材1は、圧延ローラ41a、41bの加圧部42a、42bを通る部分が圧延されて薄く延ばされる。
圧延ローラ41a、41bの非加圧部43a、43bを通る部分の板材1は、圧延されない。
そのため、板材1は、圧延ローラ41a、41bを通ることによって差厚材3に形成される。
First, the long plate material 1 having a substantially uniform plate thickness is introduced into the rolling
The rolling
The plate material 1 is rolled thinly by rolling the portions of the rolling
The plate material 1 in a portion passing through the
Therefore, the plate material 1 is formed on the
差厚材3の境界部分(差厚部材20の境界部分23参照)は、差厚材2の境界部分(差厚部材10の境界部分13参照)について上述したように、板厚が実質的に均一な長尺状の板材1を圧延加工することにより成形されたものであり、溶接接合ではないため入熱による加工硬化がない。
そのため、境界部分23における材料特性の変化は、溶接接合の場合に比べてより小さくできる。
したがって、差厚材3をロールフォーミング工程80でロールフォーミング加工する際に、境界部分23の付近に歪み等が発生するおそれが、境界部分を溶接接合した場合に比べてより少ない。
As described above with respect to the boundary portion of the differential thickness member 2 (see the
Therefore, the change of the material characteristic in the
Therefore, when the
差厚材3の境界部分23は、その境界部分において板厚が急に変化するいわば線状の境界部分ではなく、非圧延側から圧延側へ向かって徐々に厚みが減少する傾斜面を有する帯状に形成してもよい。
すなわち、境界部分23の帯の幅は、圧延ローラ41a、41bの加圧部42a、42bと非加圧部43a、43bとの境界部分の形状に応じて、任意の幅にでき、非圧延側と圧延側との肉厚差を、少しずつ変わるように圧延加工してもよい。
このように形成すれば、境界部分23における材料特性の変化は、溶接接合の場合に比べてさらに小さくできる。
したがって、差厚材3をロールフォーミング工程80でロールフォーミング加工する際に、境界部分23の付近に歪み等が発生するおそれが、境界部分を溶接接合した場合に比べてさらに少ない。
The
That is, the width of the band of the
If formed in this way, the change in the material properties at the
Therefore, when the
圧延工程30から出た差厚材3は、圧延部3aと、残部としての非圧延部3bとが、差厚材3の送り方向に沿って交互に形成されている。この差厚材3は、つぎに、トリム工程70に導入される。トリム工程70では、差厚材3の表裏両面をトリムローラ71a、71bで挟んで切断する加工を行う。
具体的には、第1実施形態の差厚部材10の場合と同様である。
In the
Specifically, it is the same as the case of the
トリム工程70から出た差厚材3は、つぎに、ロールフォーミング工程80に導入される。ロールフォーミング工程80では、差厚材3の送り方向に沿って多数の金型ローラ90a、90bが配置され、対向する金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gに差厚材3を通すことにより、差厚材3の断面形状を任意の形状に成形する加工を行う。
具体的には、第1実施形態の差厚部材10の場合と同様である。
The
Specifically, it is the same as the case of the
上記のような圧延加工、トリム加工、成形(ロールフォーミング)加工が順に行われた後、所定の長さに切断されることにより、図6に示すような差厚部材20が製造される。
After the rolling process, the trim process, and the forming (roll forming) process are sequentially performed, the
第2実施形態によれば、前記(1)と同様の効果がある。すなわち、
(2)板厚が実質的に均一な長尺状の板材1から圧延によって差厚材3を得る。そのため、板厚が変化する境界部分23における材料特性の変化が、溶接によって差厚材を得る場合に比べて、小さい。
よって、ロールフォーミングにより成形する際に境界部分23に歪みが発生しにくい。
According to the second embodiment, there are the same effects as in (1). That is,
(2) The
Therefore, when forming by roll forming, the
<第3実施形態>
ここで、差厚部材20の薄肉部24のように、ロールフォーミング工程80において曲げ加工が行われる薄肉部の構成について、図9〜図12を参照して具体的に説明する。
差厚部材20を得る差厚材3の場合は、圧延部3aと非圧延部3bとが差厚材3の送り方向に沿って交互に形成されている。
ロールフォーミング工程80において、曲げ金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gは、差厚材3の圧延部3aおよび非圧延部3bのうち相対的に厚い非圧延部3bの厚みに等しく形成される。
圧延部3aと非圧延部3bとが送り方向に沿って交互に形成されている差厚材3の場合、曲げ金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gは、差厚材3の圧延部3aに対しても、非圧延部3bの厚みから変更することはできない。
<Third Embodiment>
Here, the configuration of the thin portion that is bent in the
In the case of the
In the
In the case of the
そのため、図9(a)に示すように、曲げ金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gは、差厚材3の非圧延部3bの厚みに等しく形成されているから、差厚材3の非圧延部3bが曲げ金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gを通るときは、非圧延部3bは、曲げ金型ローラ90a、90bに密着してギャップ90Gのとおりに正確に曲げられる。
これに対して、図9(b)に示すように、差厚材3の圧延部3aが曲げ金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gを通るときは、圧延部3aは曲げ金型ローラ90a、90bに密着しないため、ギャップ90Gのとおりに正確に曲げられず、曲げ加工精度が低下することが避けられない。
Therefore, as shown in FIG. 9A, the
On the other hand, as shown in FIG. 9 (b), when the
そこで、図10(a)に示すように、差厚材3の圧延部3aに断面で見て凹凸の形状を形成する。すなわち、差厚材3の非圧延部3bの厚みをt1、圧延部3aの厚みをt2とするとき、圧延部3aに厚み方向に凹凸形状を形成して、差厚材3の圧延部3aの見かけ上の厚みを、非圧延部3bの厚みt1に等しく形成する。ここで、差厚材3の圧延部3aの「見かけ上の厚み」とは、差厚材3の板厚方向における、凹凸部の最上部と最下部との距離のことである。
Therefore, as shown in FIG. 10A, an uneven shape is formed in the rolled
このようにすることで、図10(b)に示すように、差厚材3の圧延部3aが曲げ金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gを通るときも、差厚材3の非圧延部3bが曲げ金型ローラ90a、90b間のギャップ90Gを通るとき(図9(a)参照)と同様に、圧延部3aは曲げ金型ローラ90a、90bに密着してギャップ90Gのとおりに正確に曲げられる。
By doing in this way, as shown in FIG.10 (b), even when the rolling
このような凹凸形状を形成する方法について説明する。
図11は、本実施形態における圧延ローラ51a、51bの側面図(a)およびD−D断面図(b)を示す。
図11(a)、(b)に示すように、圧延ローラ51a、51bは、その周面に、板厚が実質的に均一な長尺状の板材1の表裏両面を加圧する加圧部52a、52bと、板材1の表裏両面を加圧しない非加圧部53a、53bとが、円周方向に沿って形成されている。
圧延ローラ51aの加圧部52aには、その周面に、四角錐台状の凸部55aが多数形成されている。
圧延ローラ51bの加圧部52bには、その周面に、逆四角錐台状の凹部55bが多数形成されている。
圧延ローラ51aの凸部55aと、圧延ローラ51bの凹部55bとは、互いに対応して配置される。
板材1は、圧延ローラ51a、51bの加圧部52a、52bを通ることにより、圧延部3aが形成される。
板材1は、圧延ローラ51a、51bの非加圧部53a、53bを通ることにより、非圧延部3bとなる。
A method for forming such an uneven shape will be described.
FIG. 11 shows a side view (a) and a DD sectional view (b) of the rolling
As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the rolling
The pressurizing
The pressurizing
The
The plate part 1 passes through the
The plate material 1 becomes a
図12は、本実施形態に係る製造方法の圧延工程30において、圧延ローラ51a、51bを用いて加工した差厚材3の概略的平面図(a)および、E−E断面図(b)、F−F断面図(c)である。
この差厚材3は、圧延部3aと、残部としての非圧延部3bとが形成され、圧延部3aには、圧延ローラ51a、51bの加圧部52a、52bの表面の凹凸形状が転写されている。
すなわち、図12(b)に示すE−E断面には、四角錐台状の凸部55aおよび逆四角錐台状の凹部55bが多数形成されている。
図12(c)に示すF−F断面には、四角錐台状の凸部55aおよび逆四角錐台状の凹部55bが全く形成されていない。
さらに、図12(b)のE−E断面および図12(c)のF−F断面に示すように、圧延部3aの頂面には、重ね溶接を行うのに適した平坦部3cが形成されている。
FIG. 12 is a schematic plan view (a) of the
The
That is, in the EE cross section shown in FIG. 12B, a large number of quadrangular frustum-shaped
In the FF cross section shown in FIG. 12C, the quadrangular frustum-shaped
Furthermore, as shown in the EE cross section of FIG. 12B and the FF cross section of FIG. 12C, a
第3実施形態によれば、前記(2)の効果に加えて、以下のような効果がある。
(3)圧延部3aの見かけ上の厚みt1と、非圧延部3bの板厚t1とを均一にする。そのため、圧延部3aと非圧延部3bとを共通のローラ90a、90bにてロールフォーミングしても、ローラ90a、90bを圧延部3aにも非圧延部3bにも確実に当接することができ、所望の形状に成形できる。
(4)差厚材3は、平坦部3cを利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
(5)差厚材3は、凹凸形状によって剛性を向上できる。
According to 3rd Embodiment, in addition to the effect of said (2), there exist the following effects.
(3) The apparent thickness t1 of the
(4) The
(5) The
<第4実施形態>
図13は、第4実施形態における圧延ローラ61a、61bの側面図(a)およびG−G断面図(b)を示す。
この圧延ローラ61a、61bは、図11に示す圧延ローラ51a、51bと比べて、四角錐台状の凸部65aおよび逆四角錐台状の凹部65bが千鳥状に形成されている点が異なる。
<Fourth embodiment>
FIG. 13: shows the side view (a) and GG sectional drawing (b) of the rolling
The rolling
図14は、本実施形態に係る製造方法の圧延工程30において、圧延ローラ61a、61bを用いて加工した差厚材4の概略的平面図(a)および、H−H断面図(b)、I−I断面図(c)である。
この差厚材4は、圧延部4aと、残部としての非圧延部4bとが形成され、圧延部4aには、圧延ローラ61a、61bの加圧部62a、62bの表面の凹凸形状が転写されている。
さらに、図14(b)のH−H断面および図14(c)のI−I断面に示すように、圧延部4aの頂面には、重ね溶接を行うのに適した平坦部4cが形成されている。
FIG. 14 is a schematic plan view (a) and a HH sectional view (b) of the
The
Furthermore, as shown in the HH cross section of FIG. 14B and the II cross section of FIG. 14C, a
図11に示す圧延ローラ51a、51bで加工された差厚材3の場合、図12(c)に示すF−F断面には、四角錐台状の凸部55aおよび逆四角錐台状の凹部55bが全く形成されていない。
そのため、図15(a)に示すように、差厚材3の位置によって金型ローラ90a、90b内での当たりが変化し、これにより、曲がる場所が狙った位置からずれることがある。
In the case of the
Therefore, as shown in FIG. 15A, the hit in the
例えば、差厚材3を、図12(b)に示すE−E断面に沿って曲げ加工する場合と、図12(c)に示すF−F断面に沿って曲げ加工する場合とを比較すると、F−F断面に沿って曲げ加工する場合の方が、曲げ加工に必要な曲げ強度が小さいため曲がりやすい。
そのため、差厚材3を、凸部55aおよび凹部55bが全くない領域に近接した凹凸部位で曲げようとするとき、曲げ位置が、凸部55aおよび凹部55bが全くない領域側に移動してしまう場合がある。
For example, when the
Therefore, when attempting to bend the
これに対して、図13に示す圧延ローラ61a、61bで加工された差厚材4の場合、図14(b)、(c)に示すように、差厚材4の幅方向のどこであっても、四角錐台状の凸部65aおよび逆四角錐台状の凹部65bが必ずある。
そのため、図15(b)に示すように、差厚材4の位置にかかわらず金型ローラ90a、90bに全面が当たり、これにより、高い曲げ位置精度を確保できる。
On the other hand, in the case of the
Therefore, as shown in FIG. 15B, regardless of the position of the
例えば、差厚材4を、図14(b)に示すH−H断面に沿って曲げ加工する場合と、図14(c)に示すI−I断面に沿って曲げ加工する場合とで、曲げ加工に必要な曲げ強度に差異はない。
そのため、差厚材4を、その幅方向のどこで曲げようとしても、つねに曲げ位置精度を確保することができる。
For example, when the
Therefore, the bending position accuracy can always be ensured wherever the
第4実施形態によれば、前記(2)、(3)、(4)、(5)の効果に加えて、以下のような効果がある。
(6)板厚が実質的に均一な長尺状の板材1の幅方向のどの位置に曲げ線が設定されても、その曲げ線上に凸部65aと凹部65bが混在する。そのため、曲げ線の位置によって曲げ加工に必要な曲げ強度に大差がなく、所望の曲げ線位置で曲げ加工を行うことができる。
According to the fourth embodiment, in addition to the effects (2), (3), (4), and (5), there are the following effects.
(6) Regardless of where the bending line is set in the width direction of the long plate 1 having a substantially uniform plate thickness, the
<第5実施形態>
圧延工程30において、第1実施形態の圧延ローラ31a、31bに代えて、第3実施形態の凸部55aおよび凹部55bを備えた圧延ローラ51a、51bを用いる。
この場合、圧延ローラ51a、51bは、板厚が実質的に均一な長尺状の板材1の表裏両面を加圧する加圧部52a、52bと、板材1の表裏両面を加圧しない非加圧部53a、53bとを、ローラの軸線方向に沿って形成することはいうまでもない。
<Fifth Embodiment>
In the rolling
In this case, the rolling
第5実施形態によれば、前記(1)、(3)、(4)、(5)の効果がある。 According to the fifth embodiment, the effects (1), (3), (4), and (5) are provided.
<第6実施形態>
圧延工程30において、第2実施形態の圧延ローラ41a、41bに代えて、第3実施形態の凸部55aおよび凹部55bを備えた圧延ローラ51a、51bを用いる。
<Sixth Embodiment>
In the rolling
第6実施形態によれば、前記(2)、(3)、(4)、(5)の効果がある。 According to the sixth embodiment, the effects (2), (3), (4), and (5) are provided.
<第7実施形態>
圧延工程30において、第1実施形態の圧延ローラ31a、31bに代えて、第4実施形態の凸部65aおよび凹部65bを備えた圧延ローラ61a、61bを用いる。
この場合、圧延ローラ61a、61bは、板厚が実質的に均一な長尺状の板材1の表裏両面を加圧する加圧部62a、62bと、板材1の表裏両面を加圧しない非加圧部63a、63bとを、ローラの軸線方向に沿って形成することはいうまでもない。
<Seventh embodiment>
In the rolling
In this case, the rolling
第7実施形態によれば、前記(1)、(3)、(4)、(5)、(6)の効果がある。 According to the seventh embodiment, the effects (1), (3), (4), (5), and (6) are provided.
<第8実施形態>
圧延工程30において、第2実施形態の圧延ローラ41a、41bに代えて、第4実施形態の凸部65aおよび凹部65bを備えた圧延ローラ61a、61bを用いる。
<Eighth Embodiment>
In the rolling
第8実施形態によれば、前記(2)、(3)、(4)、(5)、(6)の効果がある。 According to the eighth embodiment, the effects (2), (3), (4), (5), and (6) are provided.
なお、図11に示すような四角錐台状の凸部55aおよび逆四角錐台状の凹部55bを備えた圧延ローラ51a、51b、または、図13に示すような四角錐台状の凸部65aおよび逆四角錐台状の凹部65bを備えた圧延ローラ61a、61bに代えて、図16〜図19に示すような凹凸形状を備えた圧延ローラ101〜131を用いてもよい。
In addition, rolling
図16は、圧延ローラ101の表面の凹凸形状を展開して示す側面図(a)、J−J断面図(b)、K−K断面図(c)である。
この圧延ローラ101は、凸部105aおよび凹部105bを交互に備える。隣り合う凸部105aと凹部105bとは、傾斜部105cによって連なる。このような凹凸形状を備えた圧延ローラ101は、同一のものを2本用いて、一対の圧延ローラ101a、101b(図示省略)を構成することができる。
FIG. 16 is a side view (a), a JJ cross-sectional view (b), and a KK cross-sectional view (c) showing a developed uneven shape on the surface of the rolling
The rolling
圧延ローラ101を用いて圧延した差厚材には、圧延ローラ101の凸部105aに相当する凸部105a、凹部105bに相当する凹部105b、および、傾斜部105cに相当する傾斜部105c、が形成される。これらの凸部105a、凹部105bおよび傾斜部105cはいずれも平坦である。
そのため、圧延ローラ101を用いて圧延した差厚材は、平坦な頂面である平坦部(凸部105a)を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
また、この差厚材は、凹凸形状によって剛性を向上できる。
On the differential thickness material rolled using the rolling
Therefore, the differential thickness material rolled using the rolling
Moreover, this differential thickness material can improve rigidity by uneven | corrugated shape.
図16の圧延ローラ101では、凸部105aおよび凹部105bの形状をそれぞれ正方形に形成し、隣り合う凸部105aどうしを結ぶ稜線と、隣り合う凹部105bどうしを結ぶ稜線とが直角に交わるように配置した。
しかし、これに限らず、例えば、凸部および凹部の形状をそれぞれ三角形や六角形に形成してもよい。その場合、隣り合う凸部どうしを結ぶ稜線と、隣り合う凹部どうしを結ぶ稜線とが適宜の角度で交わるように配置することができる。
In the rolling
However, the present invention is not limited thereto, and for example, the shape of the convex portion and the concave portion may be formed in a triangle or a hexagon, respectively. In that case, it can arrange | position so that the ridgeline which connects adjacent convex parts and the ridgeline which connects adjacent recessed parts cross | intersect at an appropriate angle.
このように、凸部および凹部の形状をそれぞれ三角形や六角形に形成した圧延ローラを用いて圧延した差厚材の場合も、凸部はいずれも平坦部である。そのため、平坦部(凸部)を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
この差厚材の場合も、凹凸形状によって剛性を向上できる。
Thus, also in the case of the differential thickness material rolled using the rolling roller which each formed the shape of the convex part and the recessed part into the triangle and the hexagon, the convex part is a flat part. Therefore, lap welding can be easily performed using a flat part (convex part).
Also in the case of this differential thickness material, the rigidity can be improved by the uneven shape.
このような重ね溶接に適した平坦部は、第1実施形態〜第8実施形態における圧延ローラ31a、31b、圧延ローラ41a、41b、圧延ローラ51a、51b、圧延ローラ61a、61bのいずれも備えている。
そのため、第1実施形態〜第8実施形態のすべてにおいて、圧延して得られた差厚材2、3、4、…は、その平坦部を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
Such flat portions suitable for lap welding include any of the rolling
Therefore, in all of the first to eighth embodiments, the
図17は、圧延ローラ111の表面の凹凸形状を展開して示す斜視図である。この圧延ローラ111は、ローラ111の軸線方向に沿って延びる凸部115aと凹部115bとを交互に備える。隣り合う凸部115aと凹部115bとは、垂直部115cによって連なる。
このような凹凸形状を備えた圧延ローラ111は、凸部115aの幅と凹部115bの幅とを、凸ローラ111a用および凸ローラ111bにそれぞれ適宜設定することにより、一対の圧延ローラ101a、101b(図示省略)を構成することができる。
FIG. 17 is a perspective view showing a developed uneven shape on the surface of the rolling
The rolling
圧延ローラ111を用いて圧延した差厚材には、圧延ローラ111の凸部115aに相当する凸部115a、凹部115bに相当する凹部115b、および、垂直部115cに相当する垂直部115c、が形成される。これらの凸部115a、凹部115bおよび垂直部115cはいずれも平坦である。
そのため、圧延ローラ111を用いて圧延した差厚材は、平坦な頂面である平坦部(凸部115a)を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
また、この差厚材は、凹凸形状によって剛性を向上できる。
On the differential thickness material rolled using the rolling
Therefore, the differential thickness material rolled using the rolling
Moreover, this differential thickness material can improve rigidity by uneven | corrugated shape.
図18は、圧延ローラ121の表面の凹凸形状を展開して示す斜視図である。この圧延ローラ121は、ローラ121の軸線方向に沿って延びる凸部125aと凹部125bとを交互に備える。隣り合う凸部125aと凹部125bとは、傾斜部125cによって連なる。
このような凹凸形状を備えた圧延ローラ121は、同一のものを2本用いて、一対の圧延ローラ121a、121b(図示省略)を構成することができる。
FIG. 18 is a perspective view showing a developed uneven shape on the surface of the rolling
A pair of rolling rollers 121a and 121b (not shown) can be configured by using two
図19は、圧延ローラ131の表面の凹凸形状を展開して示す斜視図である。この圧延ローラ131は、ローラ131の軸線方向に沿って延びる凸部135aと凹部135bとを交互に備える。
このような凹凸形状を備えた圧延ローラ131は、凸部135aの幅と凹部135bの幅とを、凸ローラ131a用および凸ローラ131bにそれぞれ適宜設定することにより、一対の圧延ローラ101a、101b(図示省略)を構成することができる。
FIG. 19 is a perspective view showing a developed uneven shape on the surface of the rolling
The rolling
図11に示すような凸部55aおよび凹部55bを備えた圧延ローラ51a、51b、図13に示すような凸部65aおよび凹部65bを備えた圧延ローラ61a、61b、または、図16に示すような凸部105aおよび凹部105bを備えた圧延ローラ101を用いて板材1を圧延加工する際に、1回の圧延工程では目標とする形状に加工しきれない場合は、複数回の圧延工程によって目標形状まで圧延加工してもよい。
また、板材1を一旦、平板状に圧延した後、その表面に凹凸形状を加工することも可能である。
Further, after the plate 1 is once rolled into a flat plate shape, it is possible to process the uneven shape on the surface.
1…板材
2、3、4…差厚材
3a、4a…圧延部
3b、4b…非圧延部(残部)
3c、4c…平坦部
10、20…差厚部材
13…境界部分
30…圧延工程
55a、65a…凸部
55b、65b…凹部
80…ロールフォーミング工程(成形工程)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
3c, 4c ...
Claims (5)
板厚が実質的に均一な長尺状の板材の一部を圧延し、圧延部の板厚が残部の板厚よりも薄い差厚材を得る圧延工程と、
前記差厚材をロールフォーミングにより成形する成形工程と、
を含むことを特徴とする差厚部材の製造方法。 In the manufacturing method of the elongated differential thickness member partially different in plate thickness,
Rolling a part of a long plate material having a substantially uniform plate thickness, and obtaining a differential thickness material in which the plate thickness of the rolled portion is thinner than the remaining plate thickness;
Forming step of forming the differential thickness material by roll forming;
The manufacturing method of the difference thickness member characterized by including.
前記圧延工程では、前記圧延部の見かけ上の厚みが前記残部の板厚と同じになるように前記圧延部に凹凸形状を成形することを特徴とする差厚部材の製造方法。 In the manufacturing method of the differential thickness member according to claim 1,
In the rolling step, a concavo-convex shape is formed in the rolled portion so that the apparent thickness of the rolled portion is the same as the thickness of the remaining portion.
前記圧延工程では、前記板材の幅方向の任意の位置で見て、前記凹凸形状の複数の凸部および凹部が前記板材の長手方向に沿って混在するように成形することを特徴とする差厚部材の製造方法。 In the manufacturing method of the differential thickness member according to claim 2,
In the rolling step, the thickness difference is characterized in that, when viewed at an arbitrary position in the width direction of the plate material, a plurality of convex and concave portions of the uneven shape are formed so as to be mixed along the longitudinal direction of the plate material. Manufacturing method of member.
前記圧延部は、前記凹凸形状の頂面に平坦部を備えることを特徴とする差厚部材の製造方法。 In the manufacturing method of the differential thickness member of Claim 2 or Claim 3,
The said rolling part equips the uneven | corrugated shaped top surface with a flat part, The manufacturing method of the differential thickness member characterized by the above-mentioned.
前記第2差厚部は、見かけ上の厚みが前記第1差厚部と同じであるように凹凸形状を備えることを特徴とする差厚部材。 A differential thickness composed of a differential thickness plate material including a first differential thickness portion having a first thickness and a second differential thickness portion having a thickness smaller than the first thickness, and being welded to another member. In the member,
The differential thickness member, wherein the second differential thickness portion has an uneven shape so that an apparent thickness is the same as the first differential thickness portion.
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