JP2767139B2

JP2767139B2 - 絞り成形機

Info

Publication number: JP2767139B2
Application number: JP1246793A
Authority: JP
Inventors: 俊明江波
Original assignee: Enami Seiki Mfg Co Ltd
Current assignee: Enami Seiki Mfg Co Ltd
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH03110024A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、絞り成形機に関し、特に予め成形された
形鋼などを部分的に絞り成形するための絞り成形機の構
造に関するものである。

［従来の技術］鉄骨構造物などには構造用部材として種々の形鋼が用
いられる。一例として第9A図および第9B図には溝形鋼の
形状が示されている。そして、鉄骨構造物においては、
溝形鋼を組合わせて構造体を構成する必要から溝形鋼１
の端部を絞り成形して図示のように用いる場合がある。

溝形鋼１の絞り成形には、従来よりプレス絞り加工が
用いられている。第10図は、溝形鋼１の絞り成形加工を
模式的に示した平面模式図である。図を参照して、溝形
鋼１は押え型２によって固定される。そして、溝形鋼１
の両側面から絞り型３、３が溝形鋼１の側面を加圧し絞
り成形する。これにより、溝形鋼１の絞り部1aが成形さ
れる。絞り型３は、絞り部1aの成形長さを規定する所定
寸法の加圧面を有する一体型で構成されている。

［発明が解決しようとする課題］一般に、溝形鋼１などの構造用形鋼は種々の寸法を有
している。そして、その寸法、用途に応じて種々の絞り
加工形状が要求される。ところが、従来の絞り成形機で
は、１つの絞り形状に対して１つの絞り型３が用いられ
ていた。したがって、多くの絞り形状を成形するために
は、各々の形状に応じた絞り型を多量に用意し、交換し
て使用する必要があった。このために、絞り型の製造費
が高価になり、また絞り型の交換時間を必要とするがめ
に加工効率が低下するという問題があった。さらに、或
る絞り形状ごとに金型の交換を必要とする絞り成形機に
は、形鋼の原材料から成形品に至るまでの連続成形ライ
ンなどに適用することは困難であった。

したがって、この発明は上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、１つの金型で多種類の加工形
状を形成することが可能な絞り成形機を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明による絞り成形機は、予め成形された長尺形
鋼の長手方向に沿った側面を絞り成形するためのもので
あり、形鋼の長手方向に沿って整列し、形鋼の側面に対
して直交方向に移動可能であり、かつ形鋼を成形するた
めの加圧面を有する複数の絞り型を有している。さら
に、複数の絞り型の各々に当接し、自らの移動に応じて
絞り型を形鋼の側面に対して直交方向の所定位置に移動
させる複数のカムと、このカムにより移動される複数の
絞り型の加圧面の表面の列が絞り成形のための所定の形
状を構成し得るように複数のカムを任意に動作させるカ
ム動作手段と、絞り型を移動させて形鋼を加圧成形する
ための加圧手段とを備えている。

［作用］形鋼の絞り成形を行なうための絞り型の加圧面は、個
々の絞り型の加圧面の集合面で構成される。個々の絞り
型は、その各々に当接するカムの動作に応じて任意に移
動可能である。したがって、複数のカムの各々の動作を
制御することにより、所定の絞り形状に対応する絞り型
の加圧面を構成することができる。

さらに、所定の加圧面形状に構成された絞り型は加圧
手段により形鋼に対して加圧成形動作を行なう。これに
より、形鋼の絞り成形加工が行なれる。

［実施例］以下、この発明の一実施例について図を用いて説明す
る。

第１図は、コイル状の鋼板から所定形状の溝形鋼を連
続的に生産するための溝形鋼連続製造ラインの製造フロ
ー図である。図を参照して、板巻コイル４から送り出さ
れた薄板鋼板５は材料送りローラ６を介して穴あけ加工
機７に送り込まれる。穴あけ加工機７では、薄板鋼板５
の所定の位置に必要に応じて穴あけ加工が行なわれる。
穴あけ加工機７はたとえばパンチングプレスなどで構成
される。穴あけ加工が行なわれた薄板鋼板５はさらにプ
レス成形加工機８に送り込まれる。プレス成形加工機８
においては、薄板鋼板５は所定の溝形形状を有する溝形
鋼１に成形される。プレス成形加工機８は連続的なプレ
ス動作によって平板形状から所定の溝形形状にまで連続
的に変化する金型を備えている。そして、この金型の間
に薄板鋼板５を導入して前進動作とプレス動作とを連続
的に行なうことにより溝形鋼１を成形している。なお、
このプレス成形加工機８の詳細な構造に関しては、発明
者の先の出願（特願平1-35673号）の中に詳細に述べら
れている。

プレス成形加工機８より送り出された溝形鋼１はさら
に本発明による絞り成形機９に導入される。絞り成形機
９においては、溝形鋼１の所定部分に絞り部1aが絞り成
形加工される。同時に溝形鋼１が所定の長さに切断され
て絞り成形機９より送り出される。この溝形鋼の連続製
造ラインにおいては、板巻コイル４から絞り成形機９に
至るまで材料は連続的に送り込まれ加工される。したが
って、各加工機の間の材料送り出し動作は同期されてい
る。

次に、本発明による絞り成形機９の構造について説明
する。第２図は、絞り成形機９の構造を模式的に示した
側面図である。絞り成形機９は、本体10と、プレスユニ
ット11と、プレスユニット11を所定の方向に移動させる
ための送りねじ12と、送りねじ12を回転動作させるため
のモータ13とを含む。さらに本体10の上面にはプレスユ
ニット11を案内するためのレール（図示せず）が設けら
れている。そして、プレスユニット11はこのレールに沿
ってプリセット位置から解除位置まで材料の進行速
度に同期して移動する。プレスユニット11の移動は送り
ねじ12の回転動作により達成される。すなわち、送りね
じのねじ山部にはプレスユニット11の一部が係合してい
る。そして、送りねじ12はモータ13からベルト14を介し
て伝達される回転力により回転し、プレスユニット11を
ねじ山の進行方向に沿って移動させる。溝形鋼１は第１
図に示した製造ライン中に設けられた送りローラ６の駆
動速度に応じて自動的に前進運動する。したがって、溝
形鋼１をクランプするプレスユニット11は、モータ13の
回転速度を調整することにより溝形鋼１の前進運動と同
期した移動動作を行なう。

第３図は、第２図中の矢視III-III方向からのプレス
ユニット11の概略構造図を示している。プレスユニット
11はレール15の上部に移動可能に載置されたフレーム16
を備えている。フレーム16はさらに金型ユニット17を載
置するための支持フレーム18を備えている。金型ユニッ
ト17は支持台19、押え型20および１対の絞り型21、21と
からなる。支持台19の材料載置部は、材料の寸法に応じ
てその幅が変化する可動壁19a、19aを備えており、その
可動壁19a、19aの側面は絞り型21が絞り成形を終了した
位置で絞り型21の加圧面と接触するようにばね19bによ
り付勢されている。この金型ユニット17はフレーム16あ
るいは支持フレーム18に対して着脱可能に固定されてい
る。また、押え型20の上部には、この押え型20を上下動
させるための油圧シリンダ22が連結されている。押え型
20はばね20c、20cによって付勢された一対の突出型20
a、20aと、突出型20aが溝形鋼１の溝にはまり込む部分
の幅を調整するための調整カム20bとを備える。また、
さらに突出部20aの先端部には溝形鋼１を切断するため
の切断用カッタ（図示せず）が取付けられている。絞り
型21は平面的に配列された複数の絞り型片28の集合体で
構成されており、絞り型片28の側面には段差形状を有す
るカム面21aが形成されている。そして、絞り型21のカ
ム面21aに当接する位置にカム23が設けられている。カ
ム23はその上下に油圧シリンダ24、24が連結されてい
る。そして、この油圧シリンダ24の駆動力によりカム23
は上下方向に移動する。カム23および油圧シリンダ24か
らなるカムユニット25は、支持部材26を介して加圧成形
用の油圧シリンダ27に連結されている。油圧シリンダ27
はフレーム16に対して固定されている。油圧シリンダ27
は支持部材26を介してカムユニット25を水平方向に加圧
して移動させる。絞り型21はカム面21aに当接したカム2
3を介在して油圧シリンダ27からの加圧力を受取る。こ
の加圧力により絞り型21が材料に対して移動し、材料の
絞り加圧成形が行なわれる。

第4A図は、第３図中の切断線IV-IV方向からの断面構
造図である。この図を用いて絞り型21、カム23の構造お
よび動作を説明する。絞り型21は溝形鋼１の長手方向に
整列した複数の絞り型片28の集合体からなる。各々の絞
り型片28は溝形鋼１側面に対して等しい長さを有してい
る。また、絞り型片28の溝形鋼１の側面に沿う方向の厚
みは種々の寸法で構成される。たとえば、本例において
は相対的に幅の広い絞り型片28aと相対的に幅の狭い絞
り型片28bの２種類から構成されている。図中を付し
た線上は溝形鋼１の切断位置を示している。そして、こ
の切断位置を境に複数の絞り型片28が対象に配列され
ている。絞り型片28の各々にはカム23が当接して整列し
ている。

次にカム23と絞り型21の位置関係について第4B図およ
び第4C図を用いて説明する。第4B図は、溝形鋼１の絞り
部1aの成形に寄与する絞り型片28aの断面構造を示し
（第4A図における切断線Ｙ方向）、第4C図は、溝形鋼１
の絞り加工に寄与しない部分の絞り型片28bの断面構造
を示している（第4A図の切断線Ｘ方向）。カム23の当接
面には鉛直方向に向かって幅広となる４つの段差部ａ、
ｂ、ｃ、ｄが形成されている。また絞り型21（28a、28
b）のカム面21aには鉛直方向に幅狭となる３つの段差部
Ｍ、Ｎ、Ｐが形成されている。そして、絞り加工を行な
う絞り型片28a（第4B図）では、カム23の段差部ｃ、ｄ
と絞り型片28aの段差部M,Nとが当接している。この状態
では、絞り型片28aの加圧面21bは絞り成形を行ない得る
程度に溝形鋼１の側面に移動している。また、絞り加工
に寄与しない部分の絞り型片28bにおいては、カム23の
段差部ａ、ｂ、ｃと絞り型片28bの段差部Ｍ、Ｎ、Ｐと
が当接している。この状態においては、絞り型片28bの
加圧面21bは溝形鋼１の側面に対して加圧動作を及ぼさ
ない位置に停止している。このように、カム23の段差部
と絞り型21のカム面21bの段差部との噛み合わせを変更
することにより、選択的に任意の絞り型片28を絞り加工
に寄与しないことができる。たとえば第4A図に図示した
状態においては、切断位置の上方に位置する溝形鋼１
の絞り部1aの絞り長さは、これに当接する１つの絞り型
片28aと１つの絞り型片28bの厚みによって規定されてい
る。また、切断位置の下方に位置する溝形鋼１の絞り
部1aでは、１つの絞り型片28aと２つの絞り型片28bの厚
みの合計に相当する領域が絞り成形されている。そし
て、この絞り部1aの両者は切断位置に位置する切断用
カッタ29により切断されている。

このように、本発明による絞り成形機は、溝形鋼の絞
り加工を行なうための絞り型を複数の整列した絞り型片
28の集合体で構成している。そして、この各々の絞り型
片28に当接するカム23の位置設定により種々の絞り形状
を有する絞り型21を構成することができる。すなわち、
第4A図を参照して、溝形鋼１の絞り部1aの絞り長さＤ₂
は絞り加工のために選択される絞り型片29の数によって
規定される。また、絞り深さＤ₁は選択された絞り型片2
8とこれに当接するカム23との段差部の噛み合い位置に
よって変化させることができる。さらに、寸法の異なる
形鋼の成形に対しては、これに適応した絞り型を備えた
金型ユニット17を交換することにより対応できる。

次に、本絞り成形機の動作について説明する。第５図
は、本絞り成形機による絞り加工の動作フロー図であ
る。そして、このフロー図に従った金型ユニットの動作
を第２図および第6A図ないし第6D図を参照して説明す
る。すなわち、第２図においてプレスユニット11の移動
位置〜が参照され、この各移動位置におけるプレス
ユニット11の加工動作が第6A図ないし第6D図を参照して
説明される。まず、最初にプレスユニット11はプリセッ
ト位置に位置している。そして、第6A図を参照して、
プレスユニット11の内部に溝形鋼１が送り込まれる。す
ると、押え型20が下降し溝形鋼１をクランプする。そし
て同時に、押え型20の中央近傍に設けられた切断用カッ
タ29が溝形鋼１の所定位置を切断する。切断工程が終わ
った状態で切断された溝形鋼１、１はなお押え型20によ
って支持台19上に固定されている。なお、押え型20の突
出部の幅は、調整カム20bの動作により１対の突出型20
a、20aを所定位置に設定することにより、加工される溝
形鋼１の溝幅の最終絞り寸法に対応するように設定され
る。また、この溝形鋼１をクランプすると同時に溝形鋼
１の送り込み速度を同期した速度でプレスユニット11が
送りねじ12の働きによって移動を始める（第２図中の移
動位置）。

次に第6B図を参照して、カムの制御装置からの命令を
受けて各々のカム23が油圧シリンダ24の動作により所定
の位置にまで上昇動作を行なう。このカム23の上昇動作
に伴ってカム23に当接する各々の絞り型片28が溝形鋼１
に対して所定の位置にまで近接する。この状態におい
て、溝形鋼１の長手方向に整列した複数の絞り型片28の
加圧面の表面形状は、溝形鋼１に対して所定の寸法の絞
り部を形成し得るような形状に設定される。

さらに、第6C図を参照して、カム23の設定動作が終了
した後、加圧成形用の油圧シリンダ27が駆動し、カムユ
ニット25を介して所定の加圧面形状を構成した絞り型21
が溝形鋼１の側面に加圧成形動作を行なう。この加圧成
形動作においては、カム23および絞り型21が一体的に移
動し溝形鋼１に対して加圧動作を行なう。

そして、プレスユニット11が解除位置に到達すると
（第２図参照）、第6D図に示すように、カム23が下降
し、同時に絞り型21が溝形鋼１から遠ざかる方向に後退
する。絞り型21の後退動作は、この方向に付勢されたば
ね力によって行なわれる。さらに、押え型20が上昇し溝
形鋼１のクランプ状態が解除される。さらにその後、モ
ータ13の回転を逆回転させることにより送りねじ12の回
転を逆転し、プレスユニット１を再度プリセット位置
に復帰させる。

以上の動作により絞り成形された溝形鋼１が所定形状
に切断されて絞り成形機９より送り出される。

また、第７図は、絞り加工動作における絞り型形状の
変形動作を示す平面図である。この例では、切断位置
を挾んで前進側に位置する溝形鋼１の端部は絞り加工が
行なわれない。そして、切断位置より後退側に位置す
る溝形鋼１の端部は絞り加工成形が行なわれる。このよ
うな絞り型形状に設定すると、本絞り成形機９より製造
される溝形鋼１はその一方端部のみに絞り部が形成され
た形状に成形される。なお、絞り部を形成する位置の設
定はこの例に限らず、逆の設定も可能である。すなわ
ち、溝形鋼１の前進側に位置する端部のみに絞り部を形
成することも可能である。

次に、絞り型とカムとの当接構造に関する他の実施例
について第８図を用いて説明する。この実施例において
は、カム23と絞り型片28との当接面が互いに摺動可能な
傾斜面で構成されている。そして、カム23は上記の実施
例と同様に上下方向にのみ移動する。カム23が上下方向
に移動すると、カム23の傾斜面の上昇分に対応した量だ
け絞り型片28が水平方向に移動する。したがって、カム
23の上下移動量を制御することにより、絞り型片28の加
圧面の位置を無段階に設定することが可能となる。

なお、上記実施例においては、カム23は上下方向に動
作を行ない、カム23の当接面はこのカム23の上下方向動
作を絞り型21の水平動作に変換し得る形状のものが選ば
れていたが、カム23の動作はこれに限定されるものでは
ない。たとえば、回転動作を行なうようなカムであって
も絞り型21の水平移動を実現し得るものであれば構わな
い。さらに、絞り型を構成する複数の絞り型片28の個数
は絞り成形を行なうために必要な個数であれば特に限定
されるものではない。

さらに、上記実施例においては、絞り加工機は溝形鋼
１を構成するものを例に説明したが、たとえばアングル
材の一部を同様の絞り加工成形するものに適用すること
も可能である。

［発明の効果］このように、本発明による絞り成形機は、複数の絞り
型片の集合体から構成し、各々の絞り型片がカムを介在
して任意の加圧面形状を形成し得るように構成したの
で、１つの絞り型を含む金型ユニットで多種類の絞り成
形加工をすることが可能となり、また多種類の連続絞り
成形加工を行なうことにより加工効率を向上させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による絞り成形機を備えた溝形鋼の連
続製造ラインの製造フロー図である。第２図は、本発明
による絞り成形機の側面構造図である。第３図は、第２
図の中の矢視III-III方向から見た絞り成形機のプレス
ユニットの正面構造図である。第4A図は、第３図中の切
断線IV-IV方向からの平面断面構造図である。第4B図お
よび第4C図は、第4A図中の切断線Ｙ−，切断線Ｘ−方向
からの概略断面構造図である。第５図は、本発明の絞り
成形機の動作フロー図である。第6A図、第6B図、第6C
図、第6D図は、絞り成形機の動作を説明する動作フロー
断面図である。第７図は、金型ユニットの絞り成形動作
の変形例を示す平面図である。第８図は、金型ユニット
のカム構造の変形例を示す構造模式図である。第9A図、第9B図は、絞り成形が施された溝形鋼の形状模
式図である。第10図は、従来の絞り成形の製造工程を説
明するための概略平面構造図である。図において、１は溝形鋼、1aは溝形鋼の絞り部、９は絞
り成形機、11はプレスユニット、12は送りねじ、13はモ
ータ、16はフレーム、17は金型ユニット、20は押え型、
21は絞り型、21bは加圧面、22、24、27は油圧シリン
ダ、23はカム、28、28a、28bは絞り型片を示している。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め成形された長尺形鋼の長手方向に沿っ
た側面を絞り成形するための絞り成形機であって、前記形鋼の長手方向に沿って整列し、前記形鋼の側面に
対して直交方向に移動可能であり、かつ前記形鋼を成形
するための加圧面を有する複数の絞り型と、前記複数の絞り型の各々に当接し、自らの移動に応じて
前記絞り型を前記形鋼の側面に対して直交方向の所定位
置に移動させる複数のカムと、前記カムにより移動される前記複数の絞り型の加圧面の
表面の列が絞り成形のための所定の形状を構成し得るよ
うに前記複数のカムを任意に動作させるカム動作手段
と、前記絞り型を移動させて前記形鋼を加圧成形するための
加圧手段とを備えた、絞り成形機。