JP2853123B2 - Cold-rolled metal molding, molding method and molding apparatus - Google Patents

Cold-rolled metal molding, molding method and molding apparatus

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JP2853123B2 JP62501958A JP50195887A JP2853123B2 JP 2853123 B2 JP2853123 B2 JP 2853123B2 JP 62501958 A JP62501958 A JP 62501958A JP 50195887 A JP50195887 A JP 50195887A JP 2853123 B2 JP2853123 B2 JP 2853123B2
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の背景] 本発明は、金属帯の常温圧延成形、特に長手方向に薄
肉にして、互いに間隔を保つ、厚さの異なる左右ゾーン
を形成するように、金属帯を連続常温圧延する方法及び
装置と、このような金属帯から製造される圧延成形物に
係わる。 金属帯を所要断面積に圧延成形することによって形成
される細長い構造物は少なくない。例えば、吊り天井用
格子T形材、壁用金属間柱、波形金属板などである。ま
た、多くの場合、このような構造は、構造内の特定位置
に金属を集中できれば、この構造の形成材料がより有効
に活用される。 例えば、吊り天井用の格子T形材は、一方の縁端に沿
って球状突起を、反対側の縁端に沿ってフランジを具備
するのが普通である。このような格子T形構造において
は、球形突起及びフランジは主要な構造強度を提供し、
構造の強度にウェッブは余り寄与しない。ウェッブの役
割は、球形突起とフランジとの間隔を維持することにあ
る。従って、ウェッブを薄くし、格子T形材を形成する
材料を球形突起及びフランジに相当する格子両端に集中
すれば、格子T形材の材料利用効率が高められる。 本出願人の出願に係る米国特許第4,206,578号に開示
の発明は材料を両端に集中して利益を引出す格子T形材
を開示している。この特許における明細書の記述は、本
願明細書にも引用する。 また、金属間柱及び溝形材のウェッブを、構造両端部
よりも薄肉にすることによって、前記T形材の場合と略
同様に材料の使用効率が高められる。同様に、波形板も
ウェッブを薄くすることで、材料使用効率が改善される
場合が多い。 一般に、従来は任意の長手方向部分を薄肉にし、他の
部分をこれよりも大きい元の厚さのままに残すように金
属帯を常温圧延することは不可能か、或いは実用上困難
であった。例えば、I形ビームは“熱間”圧延成形され
るのが普通であった。即ち、ビーム形成材料が圧延され
る前に極めて可塑的になるように、再結晶温度以上の温
度において圧延成形された。高温状態における押し出
し、または圧延によって断面積が一様でない形状を得る
方式もよく知られている。 厚さに変化を与える典型的な常温圧延成形作業では、
帯状または板状材料を2つの対向ロール間に通し、材料
の両面に圧力を加え、可塑的に変形させて薄肉にする。
このような公知の圧延では、帯状材料が主として長手方
向に流れ、帯状材が伸長する。薄肉化が帯の全幅に亘っ
て均一に行なわれるなら、前記伸長は帯の全幅に亘って
均一に起こるから問題はない。 ところが、長手方向の一部を最初の厚さのままに残し
ながら、別の長手方向部分を薄くするように公知の常温
圧延作業を適用するとすれば、薄肉になる部分が、帯の
長手方向に伸長するのに対して、厚さが変わらない部分
は伸長しないから、深刻な困難が生ずる。その結果、帯
状材に縮れや捻じれが生じ、直線的な外観が失なわれ
る。従って、上述した一般的なタイプの構造物を製造す
るのは、このような圧延作業を利用することはできな
い。 米国特許第4,233,833号の発明では、所定の長手方向
部分が薄肉となり、その他の部分が元の厚さのままとな
るように圧延成形することで、帯状金属板を成形するシ
ステムを提案している。この特許発明には、帯状材をそ
の左右縁を一定距離に保持しながら、対向する波形付け
加工ロール間に通する方法が開示されている。この方法
は、波形付けされる材料に横方向テンションを加えるこ
とによって、横方向に伸張して薄肉にしようとするもの
である。この特許発明はまた、次いでこの波形を扁平化
する段階をも開示している。この特許発明に開示されて
いる方法が、更に開発されて商業的に実用化された事実
はないようである。 [発明の開示] 本発明は、物品の強度や有用性に殆んど影響を及ぼす
ことなく、物品の金属量を節約できる常温圧延金属成形
物品、その製法及び製造装置に係わる。場合によって
は、金属を再結晶温度以下の所定温度に加熱してもよい
が、本発明の方法は、室温で行なうのが好ましい。従っ
て、ここに使用されている“常温成形”または“常温圧
延”という語は、金属の再結晶温度以下の温度における
加工、好ましくは室温における加工を意味するものとす
る。 本発明の要点の1つは、金属帯をカールさせたり座屈
させることなく、金属帯の長定方向に延びる、厚さの異
なる左右部分または左右ゾーンを有する金属帯を製造す
ることを可能にした新しい常温圧延方法を提供すること
にある。この新しい方法は、金属帯の面に剪断変形を発
生させる長手方向成分を殆んど含まず、従って長手方向
変形を殆んど伴なわずに、金属を薄肉にするように前記
面に対して傾斜し、金属帯の長手方向と略直交する平面
内に限定される剪断力を加え、金属帯の長手方向に沿っ
て剪断力を相対移動させることによって、隣接部分より
も、薄肉の長手方向ゾーン、または部分を形成すること
を特徴とする。 特に好ましい図示の実施例では、金属帯の長手方向に
沿って間隔を置いた加工部において、金属帯の横方向に
隣接する部分に剪弾力を加えることにより、薄肉ゾーン
を次第に拡げて行く。 他の好ましい図示実施例では、金属帯の長手方向に沿
った限られた数の加工部において、金属帯の横方向に隣
接する部分に順次剪断力を加えることにより、第1の薄
肉部分または薄肉ゾーンを形成し、次いで、この第1の
薄肉部分に隣接する非薄肉部分を飛び越えて、同様のシ
ーケンスで剪断力を加えることにより、第1の薄肉ゾー
ンから前記飛び越えた部分だけ横方向に間隔を保つ第2
の薄肉部分またはゾーンを形成する。所期の薄肉ゾーン
合計幅が得られるまでこの飛び越しを繰返す。このよう
な実施態様では、比較的狭い非薄肉部分だけ隣接薄肉ゾ
ーンと間隔を保つ2つ以上の薄肉部分またはゾーンが形
成される。上記2つの図示実施例では、何れもマンドレ
ルを回転させると共に、金属帯の長手方向と略整列する
方向の細長い変形ゾーンに沿って、金属帯に変形圧を加
えるように構成した圧力ロールを回転させることによっ
て変形圧を加える。変形ゾーンの長さは、その幅よりも
遥かに大きいから、マンドレル及び圧力ロールによって
加えられる摩擦力が長手方向への金属流動を抑制し、主
として金属流動に対する抵抗が極めて小さい方向である
横方向へ金属を流動させる。 また、何れかの実施例においても、金属を変形ゾーン
の一方の側に沿って阻止することにより、この側への横
方向流動を阻止し、横方向流動が殆んど反対側への横方
向に起こるようにする。 このような好ましい実施例にあっては、間隔を置いた
加工部において加えられる剪断力が、金属帯の面に対し
て斜めに加えられ、この傾斜角度を夫々の加工部におい
て一定に維持し、また剪断力の大きさを金属帯が(元の
厚さ)×(このsin角)に相当する最小厚さまで変形さ
れるように制御するのが好ましい。経験に照らして、薄
肉ゾーンに沿った金属の有害な長手方向流動及び亀裂
は、薄肉化の量を上記レベルに制限することによって最
少限に抑制することができる。但し、前記ゾーンを上に
述べた正弦式のレベルよりも遥かに薄くしても満足すべ
き結果が得られる場合もあった。 本発明の上記方法は、元の厚さのままの部分及び元の
厚さよりも遥かに薄い長手方向部分を有する無限長の金
属帯を製造する高速常温圧延装置を利用して実施するこ
とができる。薄肉化は、長手方向へ帯状材を殆んど伸長
させずに達成されるから、帯状材の扁平性も直線性も殆
んど損なわない。また、剪断変形及び薄肉化は、帯状材
に対して平衡のとれた応力を加えることによって行なわ
れるから、帯状材の案内に伴なう問題などは軽減され
る。 本発明はまた、応力が比較的低いゾーンにおける剪断
変形によって素子の金属を薄肉にし、応力が高いゾーン
に金属を集中させることによって、金属の利用効率を高
める細長い構造素子の新規且つ改良された製法を提供す
る。 本発明はまた、製造プロセス中に素子の長手方向部分
を薄肉にし且つ加工硬化することにより、該素子中にお
いて金属が有効に利用されるようにする細長い構造素子
の新規且つ改良された製法を提供する。更にまた、本発
明は、帯状材をコーティングした後、コーティングを過
度に損傷することなく、このコーティングされた細長い
帯状材の長手方向部分を薄肉する方法を提供する。 本発明は更に、その長手方向部分を剪断変形によって
薄肉化した細長い帯状金属板を提供する。 本発明はまた、T形材のウェッブを形成する金属が球
状突起及びフランジを形成する金属よりも薄い吊り天井
用の新規且つ改良型格子T形材を提供する。 本発明は更に、剪断変形し、薄肉化したウェッブ断面
を形成することによって金属料が有効に利用されるよう
にした新規且つ改良型スタッド構造を提供する。 また、本発明は、連結ウェッブ部分が表面部分よりも
薄肉である新規且つ改良型波形金属構造を提供する。 更にまた、本発明は、上記プロセスを実行するための
新規且つ改良された装置を提供する。 [発明の好ましい実施態様] 第1図乃至第11図は、最初に説明する本発明の好まし
い第1実施例を示す。 第1図は、本発明に従い、剪断変形により帯状に延び
る金属帯から製造された細長い部材10を示す。吊り天井
用格子T形材などの製造に応用する場合、0.051cm(0.0
20インチ)以下の比較的薄い材料を使用して本発明を実
施することが好ましい。但し、本発明は、もっと厚い金
属にも応用でき、従って、“金属板”という用語にはい
わゆる“プレート”のような比較的厚い材料も含まれる
ものと理解すべきである。図示のように、部材10は扁平
な中央壁部分11と、外方へ広がり、末端が夫々辺縁フラ
ンジ部分14,16を形成する左右の壁部分12,13とから成
る。両辺縁フランジ部分14,16は、中央壁部分11に対し
て外方へ、連続する壁部分12,13とは、略直角に屈曲し
ている。 中央壁部分11及び辺縁フランジ部分14,16は、部材10
を形成する材料である帯状材の元の厚さと略等しい厚さ
T1を有し、左右壁部分12,13は金属変形によって厚さT2
に薄肉化され、変形及び薄肉化の作業中に起こる加工硬
化のため、他の部分よりも硬い。 図示のように、左右の壁部分12,13は、中央壁部分11
と直交する平面から角度Aだけ開脚している。好ましい
製法では、厚さT2をT1 sin Aに等しいか、またはこれよ
りも大きくなるようにする。詳しくは、後述するよう
に、経験に照らして、上記正弦式によって与えられるレ
ベルに薄肉化の量を制限することにより、左右の壁部分
12,13の望ましくない長手方向への流動または亀裂を極
力抑止することができる。左右の壁部分12,13を剪断変
形加工してT1 sin Aに略等しい厚さT2まで薄肉化する場
合、部材10の幅、即ち、辺縁フランジ14,16の縁端17,18
間の横方向間隔は、部材の形成に使用される金属帯の初
期幅に略等しい。 第2図乃至第6図は、金属帯21を連続常温圧延して部
材10の形状にする方法及び装置を略示する。図示の装置
は、4つの加工部23〜26を含むが、製品の用途及びサイ
ズに応じて加工部の数を増減すればよい。第2図乃至第
6図では、金属加工段階を判り易くするため変形作業を
誇張して図示してある。 加工部23には、回転するマンドレル41を設けてある。
第3図に示すように、マンドレル41は、動力駆動のシャ
フト42に取り付けたローラの形態をとる。マンドレル41
は、中央に円筒形周面46を、左右に円錐台形側面47,48
を夫々具備する。マンドレル41の各円錐台形面47,48と
垂直中心面44とが形成する角度は、第1図に関連して述
べた通り角度Aに等しく、円筒形周面46の幅は、第1図
に示した部材10の中央壁部分11の幅に等しい。 加工部23には、マンドレル41の上方に一対の圧力ロー
ル51,52を配置してある。両ロール51,52は互いに全く同
じであるが、向きは反対であり、垂直中心面44から等距
離位置において共通のシャフト53に取付けてある。シャ
フト53はその軸線54を中心に回転自在であり、シャフト
42の軸線43と前記軸線54が同一の垂直面内に位置するよ
うに支持されている。 圧力ロール51,52に対して、これらと協働するマンド
レル41,47に向って作用する力を加えるため、一対の液
圧ピストン/シリンダからなるアクチュエータ56,57を
設ける。液圧式のアクチュエータ56,57は、機枠60に取
付けたシリンダと、軸受61を介してシャフト53の両端と
連結しているピストン・ロッド58,59とを含む。与圧さ
れると、アクチュエータ56,57は、ロール51,52付近でシ
ャフト53に対して矢印62で示す下向きの力を作用させ
る。 両圧力ロール51,52は、金属帯21の剪断変形を開始す
るように構成された周面形状を有する。特に第3a図に基
づくロール52に関する説明は、圧力ロール51にも当ては
まる。両ロールは向きが反対でも、その形状、寸法は全
く同じだからである。第3a図に示すように、ロール52の
周面は、最大直径の突出縁部66を有する。この突出縁部
66から半径方向に内方へ、マンドレル41の傾斜した面48
と協働する円錐台形の加工面67が広がっている。図示の
ように、円錐台形の加工面67は、マンドレル41の協働加
工面である傾斜した面48と平行である。但し、場合によ
っては、非平行協働面を採用してもよい。 次に作用について説明すると、連続移動する金属帯21
が2つの圧力ロール51,52の加工面67とこれに対応する
マンドレル41の円錐面47,48との間に進入し、金属帯状
の長手方向に薄肉ゾーン68を形成するため、金属を降伏
させ、剪断変形させるに充分な力がアクチュエータ56,5
7によって加えられる。第1図に関連して述べた部材10
における左右の壁部分12,13の厚さに相当する厚さT2
でゾーン68が薄肉化される。 ゾーン68を形成するために、帯状材21を剪断変形させ
ても、帯状材が長手方向に目立つほど伸長することはな
いから、カーリングや座屈の問題は回避される。このよ
うに、ゾーン68が形成される態様を第3a図に図解した。
圧力ロール52の力は、矢標71の方向に加えられる。圧力
ロール52によって加えられる矢標71の方向の剪断力は、
金属帯21の隣接外面65に対して傾斜しており、帯状材の
長手軸と略直交する平面内に位置するから、この力は長
手方向成分を殆んど含んでいない。図示のように、矢標
71の方向の力は、金属帯21の外面65と平行な成分と、前
記面と直交する成分73とに分解することができる。 両シャフト42,53が平行なら、圧力ロール52によって
金属帯21に加えられる剪断力は、面48及び面65に対して
角度Bだけ傾斜する。本発明装置の図示の好ましい実施
例では、この角度Bは、第1図に示した部材10に関連し
て上述した角度Aに等しい。 金属の剪断変形に際して、本発明では、ゾーン68の薄
肉化量は、圧力ロール52によって金属に加えられる矢標
71の方向の力の大きさに応じて異なる。経験に照らし
て、T1を金属帯の初期厚さ、T2を剪断変形後のゾーン68
の厚さとすれば、最大薄肉化比T2/T1は剪断変形金属の
亀裂または長手方向流動を防止する上でsin Bを超えて
はならない。例えば50%の薄肉化が必要なら、sin Bが
0.5以上とならないように協働ロールを形成することが
好ましい。そのためには、角度Bが30゜またはそれ以下
でなければならない。T2がT1 sin Bに等しく、T1 sin B
がT1 sin Aに等しくなるように本発明を実施する場合、
剪断変形後の金属帯21の全体的な幅は、その初期幅と殆
んど変らない。このことは後述のような波形金属板を形
成する場合に有利である。 第4図乃至第6図に参照番号68a〜68cで示す以後の加
工部24〜26において、金属帯21の薄肉ゾーン68が少しず
つ拡げられ、最終的には所期の幅の開脚壁を有する帯状
材形状が得られる。好ましくは上記マンドレル41と全く
同じ動力駆動マンドレル41a〜41cを加工部24〜26に夫々
設ける。各加工部24〜26に一対ずつの協働圧力ロールを
設けることにより、各マンドレルと協働させ、圧力ロー
ル51,52の動作に関連して、上述したのと同じ態様で金
属帯21を全断変形させ、薄肉化する。 特に第4図から明らかなように、第3図のアクチュエ
ータ56,57と同様の(図示しない)液圧式のアクチュエ
ータの作用を受ける回転シャフト53aに圧力ロール51a,5
2aを取付ける。圧力ロール51a,52aの夫々は、圧力ロー
ル51,52の加工面67に対応する円錐台形の加工面67aを有
する。加工面67aの内縁75aから半径方向に内方へ、先行
する加工部23において薄肉化された金属帯21の部分に重
なる第2面70aが広がる。第2面70aは、面67aに対して7
5aの部分からステップバックしている。即ち、隣接する
マンドレル41aの面から僅かだけ、例えば0.008−0.013c
m(0.003−0.005インチ)だけ離れている。第2面70a
は、帯状材の薄肉化されない中央域に向って、金属が押
し戻されるのを防止する。ロール部分をなす第2面70a
が僅かに逃げ角を形成しているから、先に薄肉化された
壁部分68に作用するのを避けながら、金属が押し戻され
るのを防止する。 第5図示のように、加工部25における圧力ロール51b,
52bは、先行する加工部23,24において、薄肉化された金
属の総てに重なるように、逃げ面70bを第2面70aよりも
広く形成した点を除けば、第4図の圧力ロール51a,52a
と同様である。同様に、第6図示の加工部26における圧
力ロール51c,52cの逃げ面70cも、先行する3つの加工部
において薄肉化された金属の総てに重なるように広く形
成されている。 多くの場合、徐々に形成される薄肉ゾーンが略均一な
厚さとなるように剪断変形を行なうことが望ましい。但
し、製造上の公差と多重パスが原因で、前記ゾーンの厚
さに或る程度のばらつきが現われる。また、場合によっ
ては、前記ゾーンの厚さに変化を与えるため、隣接ロー
ル間の「ノド」部の幅に変化をもたせねばならないこと
もある。なお、厚さT2という場合、厚さT2の薄肉ゾーン
は、厚さが完全に均一なゾーンを含む。 本発明装置の作用は以上の説明から概ね明らかであろ
う。無限長の金属帯21を連続的に送出して、複数の加工
部23〜26を通過させる。加工部23において、金属帯21の
部分68が圧力ロール51,52と、マンドレル46との相互作
用下に弯曲させ、元の平面からはみ出し、剪断力71を加
えることによって薄肉化する。この剪断力は、殆んど又
は全く伸長を伴なうことなく金属を横方向に、即ち、辺
縁部へ降伏させる。 本発明装置の好ましい動作態様では、金属の長手方向
流動または亀裂を避けるため、角度Aを一定に維持し、
初期厚さ×sin Aよりも小さくない厚さに金属帯を薄肉
化する。金属帯が1つの加工部から次の加工部へ移動す
る過程で、次の加工部の圧力ロールが未だ薄肉化されて
おらず且つ既に薄肉されたゾーンの近傍に位置する金属
と咬合し、その結果、薄肉化ゾーンの幅が次第に広が
り、遂には所期の幅に達する。 各加工部の両圧力ロールは対称関係にあって略等し
い、互いに反対方向の力を金属に加えるから、マンドレ
ルと咬合する金属帯の角部によって得られる案内作用
は、金属帯を案内するのに充分であり、案内構造を別設
する必要はない。 ここに述べる実施例の場合、金属帯をなす部材10は、
対形状に圧延成形されるから、薄肉化の量及び薄肉化ゾ
ーンの幅は一様である。このような場合には、円筒形中
心部と、円錐角とが等しい両側円錐台部分とを有する図
示の対称マンドレルを採用するのが好ましい。薄肉化
量、または横幅が異なる2つの長手方向ゾーンを含むよ
うな、非対称部材を製造することも本発明の範囲に含ま
れ、この場合には、中心部を欠くか、または中心部が非
円筒形を呈するようにマンドレルを形成すればよい。ま
た、マンドレルの両側が異なる円錐角を有するか、また
は非円錐形であってもよい。更にまた、マンドレル軸線
と平行でない軸線を中心に回転するように圧力ロールを
軸支したり、圧力ロールに作用する液圧式のアクチュエ
ータが、力のベクトル方向を変えることによって角度B
を変化させるように構成してもよい。 マンドレルは(図示しない)動力源によって駆動され
るのが普通である。アクチュエータによって、圧力ロー
ルに加えられる力を調節することにより、降伏現象が起
こって所要量の薄肉化が達成されるようにする。 好ましくは、液圧式のアクチュエータを使用すると共
に、加工材料の厚さの変化に伴なって加えられる力が著
しく変化しないように何等かのばね作用を提供するよう
なシステムを前記アクチュエータに組込むことが好まし
い。例えば、シャフト53を所与の位置で機械的にロック
すれば、金属帯の厚さが僅かだけ変化しても力に著しい
変動が生ずる。材料の厚さ変化に対応して、圧力ロール
を或る程度浮動させるシステムによって、圧力ロールの
力を加えると、剪断力は略一定となり、剪断変形比を一
定に維持することができる。 現実には、各加工部で行なわれる薄肉化の量は、1つ
の加工部から次の加工部へ移るごとに次第に少なくなる
ことが判明している。その原因は、剪断変形されるゾー
ンに隣接する金属が加工硬化することにあると考えられ
る。事実、薄肉化ゾーン66に隣接する金属は、多くの場
合その厚さを稍増す傾向がある。 各加工部において圧力ロールから横にずれに位置の金
属は厚くなりがちであるから、横方向の押し出し、また
は金属流動が起こり、次の加工部において薄肉化される
金属が或る程度加工硬化すると考えられる。この加工硬
化が、加工部から加工部へ移行するにつれて薄肉部分の
厚さが次第に増大する原因であると考えられる。 薄肉部分の厚さが増大するこの問題を克服するために
は、本発明の第2実施例として第12図乃至第18図に示す
圧延成形方法を利用すればよい。 この第2実施例では、第15図、第16図及び第17図に示
すように、3つの加工部から成る第1グループを順次通
過するように金属帯21を送り込む。第15図に示す第1加
工部においても、マンドレル201は、第1実施例のマン
ドレルと同様に、円筒形外面202及び一対の互いに反対
向きの、同様の円錐台面203を具備する。但し、図面を
簡略化するため、一方の面203だけを図示してある。 この実施例では、圧力ロール204が、金属帯21の元の
厚さに近い距離だけ、マンドレルの円筒形部分202から
離れた位置に円筒形部分206を具備する。ここでも、一
方の圧力ロール204が金属帯の一方の側を、他方の圧力
ロール204が、これと対向するマンドレルの側と協働し
て金属帯の他方の側を加工するように、マンドレル201
に対して心立てされた一対の同様の、但し反対向きの圧
力ロール204を設ける。 圧力ロール204の夫遠は、関連する円錐面203から距離
を保ち、その内端が円筒面206とつながる円錐台面207を
具備する。ここでも圧力ロール204の円錐面207と、これ
と隣接する円錐面203の部分との間隔を金属帯21の元の
厚さと略等しくなるように設定することにより、円錐面
207により金属帯の薄肉化が行なわれないようにする。 円錐面207を半径方向に越えた位置に連らなる円錐台
形加工面208があり、半径方向面207を介して前円筒面20
7とつながっている。図示のように、円錐形加工面208と
これと隣接するマンドレル201の円錐面203との間隔は、
金属帯21の元の厚さよりも小さく、薄肉化後の所期の厚
さに略等しい。なお、マンドレル201及び一対の圧力ロ
ールは第1実施例と同様に平行軸線を中心に夫々回転
し、圧力ロールは第1実施例の場合と同様のピストン/
シリンダ式のアクチュエータによって押し下げられる。 金属帯21が加工部の圧力ロールとマンドレルの間を通
過する過程で、円錐形加工面208がこれと隣接する金属
帯部分と咬合し、この部分を変化させることにより、比
較的狭い長手方向薄肉咬ゾーン224を形成する。 ここでも、金属に作用する力は、これを長手方向には
殆んど流動させず、横方向に流動させるから、金属帯は
直線性を維持する。第15図において円錐状部分208より
も上方の金属部分は円錐状部分207及び円筒状部分206に
よって略完全に封じ込められるから、帯の金属が押し戻
される。即ち、逆流動する現象が防止される。従って、
変形の結果として、帯状をなす金属は、横方に外方へ流
動する。この実施例では、圧力ロールが半径方向面212
を介して円錐形加工面208とつながる円筒状部分211を具
備するから、フランジは、第1実施例のように傾斜部分
に対して直角となるのではなく、帯の中心部と略平行に
なる。 第2加工部にも、第16図に示すように、一対の圧力ロ
ール204aと共に第1加工部のものと同様のマンドレル20
1aを設ける。圧力ロール204aは円錐形加工面208aの横幅
を広く設定した点で、第16図の第1加工部のロールと異
なる。即ち、第1加工部で形成された薄肉部分よりも広
く、第1加工部において形成された薄肉部分224に隣接
する帯状をなす材料を横方向に変形させて薄肉部分、ま
たはゾーンの全体幅を拡げる。ここでも、第15図の第1
加工部で変形した薄肉ゾーンと整列する円錐形の加工面
部分は実質的に制限されているから、押し戻しは起こり
得ず、新しく加工される帯の部分は、マンドレル201aの
円錐面203aの角度に沿って横方向に外方へ変形する。こ
の実施例でも、帯状材の横方向の変形は、長手方向の流
動を殆んど伴なわないから、帯の直線性が維持される。 第17図に示す第3加工部も、同様の態様で薄肉ゾーン
224,224aの幅を拡げる。圧力ロール204bは、第16図の第
2加工部における円錐形加工面よりも広い円錐加工面20
8bを具備し、従って、材料が更に横方向に流動し、薄肉
ゾーン224,224aの幅が参照番号224bで示すように拡げら
れる。経験に照らして、普通品質の鋼を常温圧延加工す
る場合、加工硬化に起因すると思われる、厚さが著しく
薄くなる現象を伴なわずに、薄肉ゾーンを漸進的に拡げ
るには、連続する3つの加工部を利用すれば充分であ
る。但し、同様の漸進的な加工部を更に追加すれば、材
料が薄くなる量を目立って少なくすることができる。従
って、帯状の材料の非加工ゾーンの狭い部分を飛び越し
て、それまでの圧延作業の影響を受けていないゾーンに
沿って帯状材料と咬合する第18図示のような第4加工部
を設ける。 第18図に示す第4加工部の圧力ロールは、第17図の第
3加工部における対応の面と同じ寸法の円筒面206c、円
錐面207c及び円錐面208cを具備する。然し、圧力ロール
204cは、後退部分217cの分だけ円錐面208cから間隔を保
つ円錐形加工面216cを具備する。この加工部では、後退
部分に対応する部分を除いて、材料が横方向に内方へ封
じ込められ、帯状材料の長手方向に、第2薄肉ゾーン22
6cが形成される。円錐形加工面216cと咬合する帯の材料
は、それまでに加工硬化されていないから、第1薄肉ゾ
ーンの場合と同様に、完全な薄肉化が行なわれる。 次いで帯状材が、更に幾つかの(図示しない)加工部
を通過し、第1薄肉ゾーンと同じ態様で、第2薄肉ゾー
ン226cの幅がこれらの加工部によって漸次拡げられるの
が普通である。薄肉ゾーンの全体幅が更に飛び越し作用
を必要とするなら、以後の加工部にも後退部分を設け、
加工硬化部分に対する第2の飛び越しが行なわれるよう
にする。 第15図乃至第18図に示す実施例では、3つの工程を順
次経た後、飛び越しが行なわれるものと仮定したが、材
料、最終の厚さ、必要な薄肉化量に応じて、飛び越しと
飛び越しとの間の工程数を任意に増減すればよい。従っ
て、本発明は、飛び越しのない3つの工程に続いて飛び
越しが行なわれる態様だけに制限されるものではない。 第12図は、第2実施例に従って形成された、第1図に
示す帯状材と類似の帯状材220を示す。ここでも、帯状
材料は、その元の厚さと同じ厚さT1を有する中央壁部分
221を含む。この実施例でも、部材または帯状をなす金
属帯220は、側方に開脚する壁部分222を有し、この壁部
分222も、その末端が辺縁フランジ部分223を形成してい
る。この実施例では、圧力ロールが円筒面211乃至211c
を有し、これらの圧力ロール円筒面により、フランジ部
分が中央壁部分222と略平行に維持される。 但し、この実施例では、側方開脚壁部分222が、リブ
状部分227の両側に第1薄肉ゾーン224〜224b及び第2薄
肉ゾーン226cを具備する。この実施例における第1薄肉
ゾーンは、第15図乃至第17図に示す初めの3つの加工部
で形成され、第2薄肉ゾーン226cは、第18図の加工部及
びこれに続く、前記ゾーンを漸次拡げる(図示しない)
加工部において形成される。リブ状部分227の形成につ
ながる飛び起しが行なわれるから、両ゾーンにおいて略
均一な薄肉化が達成され、従って、極めて狭いリブ状部
分が存在する場合でも、有効な薄肉化作業が達成され
る。 第13図は、第12図の線13−13に沿って縦断した拡大断
面図である。2つの薄肉化ゾーン224〜224b及び226cは
略均一な厚さT2を有し、フランジ223及び中央壁部分221
は、略帯の元の厚さのままである。また、リブ状部分22
7は、僅かに襞または座屈状態を呈している。これは、
第18図の第4加工部における、加工中の飛び越し後に少
量の押し戻しがあった為と考えられる。後退部分217cが
存在するので、円錐形加工面216cの直ぐ後方で金属が完
全に堰き止められないから、或る程度の押し戻しが起こ
る。 第14図は、リブ状部分227で座屈現象が起こり易い態
様を示す。特にこの図から明らかなように、座屈は、座
屈部分31が傾斜し且つオーバラップしているヘリングボ
ーン・パターンで発生し易い。従って、第13図に示した
座屈は、ヘリングボーン・パターンでも不規則なもので
ある。座屈部分に、このようなヘリングボーン・パター
ンが現われるのは、飛び越しの前に行なわれる薄肉化に
よる材料中の残留応力に起因すると考えられる。座屈が
発生すると、このような内部応力が解放されて、リブ状
部分227にヘリングボーン・パターンを形成する。リブ
状部分は、やや不規則であるが、金属の薄肉化部分に沿
って、望ましい補強作用を発揮する。 本発明の1具体例では、幅6.500cm(2.559インチ)、
厚さ0.038cm(0.015インチ)の帯鋼を室温圧延する。こ
の帯状材料は、予め塗装され、常温圧延された普通品質
鋼であった。これをオイル・ソープ塗布によって潤滑化
し、12工程の剪断変形処理で薄肉化して2つの薄肉化ゾ
ーンを形成した。各薄肉ゾーンは厚さが0.023cm(0.009
インチ)、幅が2.32cm(0.915インチ)であった。角度
Aは28゜、薄肉化率は約40%、圧延済み帯鋼のエッジ間
表面幅は8.382cm(3.300インチ)であった。 本発明の他の具体例では、塗装されていない、幅5.99
2cm(2.359インチ)、厚さ0.058cm(0.023インチ)の極
軟帯状アルミを室温圧延する。帯状アルミの剪断変形に
よって薄肉化することにより、横方向に間隔を保って2
つの薄肉ゾーンを形成した。各ゾーンは、厚さが0.038c
m(0.015インチ)、幅が2.32cm(0.915インチ)であっ
た。角度Aは28゜、薄肉化率は約35%であった。 上記何れの例においても、T2/T1比はsin Aよりも大き
い。従って、剪断変形によって薄肉化を達成した。とこ
ろが、別の具体例ではsin Aによって与えられる比以上
の薄肉化が得られた。このような例では、元の厚さ0.03
3cm(0.013インチ)の普通品質帯鋼を上記第2実施例に
従って室温圧延した。ここでもロールの円錐角度は28゜
であった。第1薄肉ゾーン224,224cの厚さは0.0071乃至
0.012cm(0.0028乃至0.0046インチ)、第2ゾーン226の
厚さは0.0086乃至0.015cm(0.0034乃至0.006インチ)で
あった。この例ではT2/T1比は約21%乃至46%であっ
た。従って、薄肉化量はsin 28゜をかなり超過した。そ
れでも金属の亀裂や破断は見られず、帯はその直線性を
失なわなかった。 この例の場合、初期変形は剪断変形だけであり、sin
A以上の金属移動が起こったにも拘わらず、帯状材料の
直線性を損なう程の長手方向流動は伴なわなかったと考
えられる。従って、純粋な剪断変形を越える変形も殆ん
ど総て横方向の変形であった。 このような横方向金属流動が起こったのは、第19図に
示す変形ゾーン241に沿ったロールと金属帯との接触域
がWで示す横方向幅よりも、符号Lで示す金属帯21の長
手方向に遥かに長いという事実に起因する。図示のよう
に、長さLは、少なくともWの3倍であった。帯状材料
とロールとの間の加工接触域が、帯状材料の長手方向に
比較的長く、横方向に短いこのような場合、金属帯に加
わる摩擦力が横方向変形に対する比較的小さい抵抗は許
容するが、長手方向の変形は抑制する。その結果、単純
な剪断変形を発生させる力以上の力が作用しても、ま
た、薄肉化率がsin Aより大きくなっても帯状材料は殆
んど横方向にのみ変形する。然し、多くの場合、特に、
比較的薄い金属板に長手方向の薄肉ゾーンを形成する場
合、剪断変形が比較的容易に行なわれるように薄肉化を
sin Aに等しいか、またはこれよりも大きくなるように
設定すべきである。 第7図及び第7a図は、本発明の吊り天井などのための
格子T形材80を示す。この各子T形材は中央ウェッブ81
と、このウェッブ81の上縁に沿った補強用球形部分82
と、ウェッブ81の下縁に沿って両側へ張出したパネル支
持フランジ83,84を形成するように、一体的帯状金属を
曲げたものである。第7a図に示した特殊な格子T形材の
場合、フランジのウェッブ81とは反対の側に別設のキャ
ップ86を取付ける。然し、別設キャップを必要とせず、
格子T形材全体を単一の帯状金属を曲げるだけで形成す
る場合が多い。 格子T形材80は、第1図の部材10や第12図の部材220
のように常温圧延した細長い部材から形成するのが好ま
しい。この場合、球状部分82全体が中央部分11の材料で
形成され、厚さT1を有するように格子T形材80を形成す
るのが好ましい。これに対して、ウェッブ81の2層は開
脚壁部分12,13の材料で形成され、各層の厚さはT2であ
る。フランジ83,84は、細長い部材10のフランジ16,17か
ら形成し、その厚さがT1に等しくなるようにするのが好
ましい。 上記変形によって、予め薄肉ゾーンを形成してある単
一金属帯から、このように格子T形材を圧延形成するこ
とにより、格子T形材の球状部及びフランジ端に金属を
集中させ、ウェッブの金属量を減らした格子T形材を製
造することができる。既に述べたように、ウェッブは構
造強度に余り寄与しないから、ウェッブを構成する2つ
の層を薄肉化することで、構造強度を殆んど損なうこと
なく金属を節約することができる。例えば、球状部分82
の幅が約1/4インチ、高さが約1.27cm(1/2インチ)、ウ
ェッブの高さが約2.5cm(1インチ)、フランジの合計
幅が2.5cm(1インチ)弱の格子T形材の場合、格子T
形材を形成するのに必要な単一金属帯の幅は、略11.4cm
(4.5インチ)である。 格子の主要構造を形成するのに使用される金属を厚さ
一様に形成すれば、金属帯の単位長さの金属総量は、こ
の厚さの略4.5倍となる。若しウェッブを球状部分及び
フランジの厚さの1/2に等しい厚さに形成すれば、T形
材の形成に必要な金属帯の幅は約8.9cm(3.5インチ)と
なるから、単位長さの金属総量は初期厚さの約3.5倍に
相当する。従って、ウェッブの薄い金属帯の金属量は、
ウェッブの厚さも他の部分と一様な格子T形材を形成す
るのに必要な金属量の3.5÷4.5、即ち、約78%となる。
従って、このような構造による節約量は約22%となる。 金属節約量は、薄肉化量及び薄肉化部分の幅によって
決定される。上記の例では、薄肉化量が50%なら22%の
節約が得られる。所与の場合において、薄肉化%を低下
させれば、金属節約量も低下する。 本発明の更に他の特徴として、予めコーティングを施
してある帯状金属を、コーティングを破壊せずに変形さ
せることができる。例えば、予めコーティングを施した
金属から格子T形材を形成するのが普通であり、経験に
照らして、ペイントや溶融メッキ亜鉛でコーティングさ
れることの多いこのようなコーティング済み金属帯を加
工することによって、コーティングを破壊せずに剪断変
形による薄肉ゾーンを形成できることが多い。特に第7a
図から明らかなように、剪断変形加工及び格子T形材形
成に先立って施されたコーティング87,88は、薄肉化さ
れないゾーンにおいて元の厚さを保っている。但し、ウ
ェッブ部分81に沿ったコーティング87,88の厚さは、参
照番号87a,88aで示すように、球状部分及びフランジに
沿ったコーティング厚さよりも薄くなっている。 コーティング済み金属を薄肉化できるということは、
多くの構造物を製造する際に極めて重要な意義をもつ。
なぜなら、構造物を形成している金属は、扁平な状態で
コーティングしてから成形する方が容易だからである。
また、コーティングは、圧力ロールやマンドレルへの焼
付きまたは「かじり」を軽減する傾向があるから、金属
面のコーティングが薄肉化加工を円滑にする場合が多
い。但し、多くの場合、冷却材及び潤滑剤の存在におい
て、薄肉化加工を行なうことが望ましい。 更にまた、金属の長手方向部分を薄肉化すると、その
硬度を増大させる効果があり、この事も種々の構造物に
おいて利点である。例えば、第7図及び第7a図の格子T
形材において、ウェッブ層は、格子の他の部分より薄い
が、剪断変形によって硬化されることで、薄肉化による
強度低下を或る程度補償する。また、多くの場合、連続
する格子T形部材と連結するために、格子T形部材のウ
ェッブ両端にコネクタを設ける。例えば、本願明細書に
も引用している米国特許第3,501,185号及び第4,108,563
号の夫々に開示の発明は、夫々一体的な端部コネクタ、
及びウェッブにリベット接合される別設コネクタを開示
している。ウェッブは硬化されるから、たとえウエッブ
金属が薄肉化されても充分な強度を提供する。 第8図及び第9図は、本発明に従って形成できる他の
構造素子を示す。第8図は、例えばドライウォール(dr
y wall)用スタッドとして利用できる溝形部材を示す。
この部材は、中央ウェッブ91と左右に張出したフランジ
92,93とで形成される。特に第8図から明らかなよう
に、フランジ92,93の厚さT1は、ウェッブ91の中心部分9
4を除いて、ウェッブの厚さT2の略2倍に相当する。こ
こでもウェッブが薄肉になり、溝形部材を形成している
金属が、最大強度を提供するフランジに集中するように
構造物を形成する。 第8図に示すような溝形部材は、第1図または第12図
の細長い部材と同様に形成すればよいが、剪断変形加工
中に金属帯を支持する(第8a図に示す)マンドレルに
は、ウェッブ91が略その全長に亘って薄肉形成されるよ
うに、狭い中央部分46mを形成する。第8図の溝形部材
にはコーティングが開示されていないが、このような溝
形部材もコーティング済み金属で形成することができ
る。コーティングは、第7図及び第7a図の格子T形部材
と同様に、薄肉ゾーンに沿って同時に薄肉化される。変
形が完了したら、公知の圧延成形によって溝を形成す
る。 第9図は、例えばドライウォール(dry wall)スタッ
ド101として利用できるH形ビーム、またはI形ビーム
構造素子を示す。このスタッドは、フランジ103,104の
厚さT1よりも遥かに薄い厚いT2の中央ウェッブ102を含
む。ここでもスタッド101を形成する金属を、最大強度
を発揮するフランジに沿って集中させるから、金属の節
約が達成される。H形スタッド101は、第8a図に示すよ
うに予備薄肉化加工に続いて、公知の圧延成形加工を施
すことによって、スタッドの形状を与えることで形成す
ればよい。またここでも、必要に応じてコーティング済
み材料を使用し、変形加工の過程でコーティングを薄肉
化しながらも残すことができる。 第10図及び第11図は、新規且つ改良型の波板構造素子
及びその製造装置を示す。細長い波形構造素子111は第1
0図に示すような断面を有する。この構造素子は、その
形成材料である帯状材の初期厚さT1を有する上下平坦部
分112,113を含む。上下平坦部分112,113は、傾斜ウェッ
ブ116,117を介してつながっており、ウェッブ116,117
は、上述した変形加工により、厚さT1よりも遥かに薄い
厚さT2まで薄肉化されている。 既に述べたように、開脚壁16,17間の傾斜角度2Aが約6
0゜なら、正弦法則に従い、T2は約1/2T1となる。このよ
うな厚さ関係が成立するから、第10図に示す波板は、第
11図に略示する装置によって漸次形成するのが好まし
い。この装置においては、夫々の波形に対応させて別々
のマンドレル118を設け、各マンドレル118に圧力ロール
119,120を連携させる。なお、第11図には加工部を1つ
だけ図示してあるが、同様の加工部を順次設けることに
より、第11図に示す幅に達するまで薄肉壁の幅を漸次拡
げる。 上方の平坦部分112は初期幅のままであり、下方の平
坦部分の幅は、薄肉壁の幅が増大するに従って、第10図
の幅113となるまで漸次縮小する。この工程中、薄肉化
は上記sin Aの法則に従って進行するから、金属帯の総
幅は不変である。例えば、金属帯の初期幅が122cm(4
フィート)なら、得られる波板の幅は、ウェッブの幅が
増大して、上下部分111,113に対して傾斜しても122cm
(4フィート)である。また、sin Aの法則に従って薄
肉化が行われる場合、隣接マンドレルの間隔は薄肉化の
進行中も一定である。 場合によっては、第10図に示すような波板を形成して
から長手方向に剪断して、個別の波板片を得ることが望
ましい。既に述べたように、長手方向に薄肉化される金
属帯は、多くの場合、中間製品であり、この中間製品を
利用して最終構造素子を圧延形成する。 以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本願明
細書において開示し、且つ請求の範囲として述べる本発
明の範囲を逸脱することなく、種々の変更及び構成部分
の配置替えを行なうことができる。 本発明の内容を添付図面に沿って以下に詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Background of the Invention]   The present invention relates to cold rolling of metal strips, particularly in the longitudinal direction.
Left and right zones with different thicknesses, made to be meat, and spaced apart from each other
A method of continuously cold rolling a metal strip so as to form
Equipment and rolled products made from such metal strips
Get involved.   Formed by rolling a metal strip to the required cross-sectional area
Many elongated structures are used. For example, for suspended ceilings
Examples include a lattice T-shaped member, a metal stud for a wall, and a corrugated metal plate. Ma
Also, in many cases, such structures are identified at specific locations within the structure.
If the metal can be concentrated in the area, the forming material of this structure is more effective
It is used for   For example, a grid T-shaped member for a suspended ceiling is located along one edge.
With a spherical projection and a flange along the opposite edge
It is usual to do. In such a lattice T-shaped structure
The spherical projections and flanges provide the main structural strength,
The web does not contribute much to the strength of the structure. The role of Webb
The purpose is to maintain the distance between the spherical projection and the flange.
You. Therefore, the web is thinned to form a lattice T-section.
Material is concentrated at both ends of the grid corresponding to spherical projections and flanges
Then, the material use efficiency of the lattice T-shaped member can be improved.   Disclosed in U.S. Pat.No. 4,206,578 filed by the applicant
Invention concentrates the material at both ends to draw profit
Is disclosed. The description of the specification in this patent is
It is also quoted in the application specification.   In addition, the metal studs and channel webs are
By making it thinner than the T-shaped material,
Similarly, the use efficiency of the material is increased. Similarly, the corrugated board
Thinner webs improve material use efficiency
Often.   In general, conventionally any longitudinal section is thinned,
Gold to leave the part at its original thickness greater
It is impossible or practically difficult to cold roll the genus
Met. For example, an I-beam is "hot" roll formed
Was normal. That is, the beam forming material is rolled
Temperature above the recrystallization temperature so that it is very plastic before
Roll formed in degrees. Extrusion at high temperature
Or rolling to obtain a non-uniform cross-sectional shape
The scheme is also well known.   In a typical cold rolling forming operation that changes the thickness,
Pass the strip or plate material between two opposing rolls,
Pressure is applied to both sides of the resin to plastically deform it to make it thinner.
In such known rolling, the strip material is mainly
And the strip elongates. Thinning over the entire width of the band
If performed uniformly, the elongation extends over the entire width of the strip.
There is no problem because it occurs uniformly.   However, a part of the length was left at the original thickness.
A known room temperature while thinning another longitudinal part
If the rolling operation is applied, the part that becomes thinner
The part where the thickness does not change while extending in the longitudinal direction
Does not stretch, causing serious difficulties. As a result,
Shrinkage or torsion occurs in the shape, and the linear appearance is lost
You. Therefore, a structure of the general type described above is manufactured.
This is because such a rolling operation cannot be used.
No.   The invention of U.S. Pat.
Parts become thinner and the other parts remain at their original thickness.
By rolling and forming as in
Suggest a stem. In this patent invention, a strip is used.
Opposing corrugations while keeping the left and right edges of the
A method of passing between work rolls is disclosed. This way
Does not apply lateral tension to the material to be corrugated.
The one that tries to expand in the horizontal direction to make it thinner
It is. This patented invention also then flattens this waveform
It also discloses the steps to perform. Disclosed in this patented invention
That some of the methods have been further developed and commercialized
Does not seem to be. [Disclosure of the Invention]   The present invention has little effect on the strength and usefulness of the article
Cold-rolled metal forming that saves the amount of metal in the article without the need
The present invention relates to an article, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus. In some cases
May heat the metal to a predetermined temperature below the recrystallization temperature
However, the method of the present invention is preferably performed at room temperature. Follow
The “room temperature molding” or “room temperature pressure” used here
The term “rolled” means that at temperatures below the recrystallization temperature of the metal
Processing, preferably at room temperature
You.   One of the main points of the present invention is to curl or buckle a metal band.
Thickness, extending in the fixed direction of the metal strip without
Metal strips with left and right sections or zones
To provide a new cold rolling method that enables
It is in. This new method generates shear deformation on the surface of the metal strip.
Almost no longitudinal component to be generated
The metal is made thinner with almost no deformation.
A plane that is inclined with respect to the plane and that is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the metal strip
Within the longitudinal direction of the metal strip
Relative movement of the shear force
Even forming a thin longitudinal zone, or part
It is characterized by.   In a particularly preferred illustrated embodiment, the longitudinal direction of the metal strip is
Along the side of the metal strip
By applying shear force to the adjacent part, the thin zone
Gradually expand.   In another preferred embodiment, the length of the metal strip is
Only a limited number of machined parts in the horizontal direction of the metal strip
The first thin film is applied by sequentially applying a shearing force to the contacting portion.
Forming a meat portion or thin zone, and then forming the first
Jump over the non-thin section adjacent to the thin section and
The first thin zone by applying shearing force with
The second is to keep the space in the horizontal direction only for the part that jumps from the
To form a thinned portion or zone. Expected thin zone
Repeat this jump until the total width is obtained. like this
In a preferred embodiment, only a relatively narrow non-thin section is adjacent to the thin section.
Two or more thin sections or zones that keep the space
Is done. In the two illustrated embodiments, the mandrel
Rotate the handle and align it approximately with the longitudinal direction of the metal strip
The deformation pressure is applied to the metal strip along the
By rotating a pressure roll configured to
Apply deformation pressure. The length of the deformation zone is greater than its width
Much larger, by mandrel and pressure roll
The applied friction suppresses metal flow in the longitudinal direction,
The resistance to metal flow is extremely small
The metal flows laterally.   Also, in any of the embodiments, the metal is deformed in the deformation zone.
By blocking along one side of
Blocks directional flow, lateral flow almost to the opposite side
In the opposite direction.   In such a preferred embodiment, the
The shear force applied at the processing section
To the machined part.
And keep the magnitude of the shear force
Deformed to the minimum thickness equivalent to (thickness) x (this sin angle)
It is preferable to control such that In light of experience, thin
Detrimental longitudinal flow and cracking of metals along meat zones
Is limited by limiting the amount of thinning to the above levels.
It can be suppressed to a minimum. However, the zone above
Satisfactory even if it is much thinner than the sine level mentioned
Results were obtained in some cases.   The method of the present invention can be applied to the original thickness portion and the original thickness.
Infinite gold with a longitudinal section much thinner than its thickness
Use a high-speed cold-rolling mill to produce metal bands
Can be. For thinning, almost stretch the strip in the longitudinal direction
The flatness and the linearity of the strip are almost all
Doesn't hurt. In addition, shear deformation and thinning can be achieved by
By applying balanced stresses to
Problems associated with guiding the strip are reduced.
You.   The present invention also provides for shearing in relatively low stress zones.
The zone where the element metal is thinned by deformation and the stress is high
Concentration of metal on
To provide a new and improved method for producing elongated structural elements
You.   The present invention also provides for the longitudinal
By thinning and work hardening,
Elongate structural element for efficient use of metal
And a new and improved process. Furthermore, this invention
Ming, after coating the strip,
This coated elongated without any damage
A method is provided for thinning a longitudinal portion of a strip.   The invention further provides that the longitudinal portion is sheared.
Provided is an elongated strip-shaped metal plate having a reduced thickness.   The invention also provides that the metal forming the T-section web is a sphere.
Suspended ceiling thinner than metal forming ridges and flanges
A new and improved lattice T-section for use with   The present invention further provides a web section that has been sheared and thinned.
To make effective use of metal materials
To provide a new and improved stud structure.   In the present invention, the connecting web portion is larger than the surface portion.
Provide a new and improved corrugated metal structure that is thin.   Furthermore, the present invention provides a method for performing the above process.
A new and improved device is provided. [Preferred Embodiment of the Invention]   FIGS. 1 through 11 show the preferred embodiment of the invention described first.
A first embodiment will be described.   FIG. 1 shows a strip extending in shear according to the invention.
1 shows an elongated member 10 made from a metal strip. Suspended ceiling
0.051cm (0.01cm)
The present invention is practiced using relatively thin materials (less than 20 inches).
It is preferable to carry out. However, the present invention uses thicker gold.
And the term “metal sheet”
Includes relatively thick materials such as so-called "plates"
Should be understood. As shown, the member 10 is flat
Central wall part 11 and the outer edge
And left and right wall portions 12, 13 forming the flange portions 14, 16.
You. Both side flange portions 14 and 16 are
Outward, the continuous wall portions 12 and 13 are bent at a substantially right angle.
ing.   The central wall portion 11 and the peripheral flange portions 14 and 16
Thickness that is approximately equal to the original thickness of the strip that is the material that forms
T1The left and right wall portions 12, 13 have a thickness T due to metal deformation.Two
Work hardening that occurs during the work of deformation and thinning
Harder than other parts due to   As shown, the left and right wall portions 12, 13 are
The leg is opened by an angle A from a plane perpendicular to. preferable
In the manufacturing method, the thickness TTwoTo T1 equal to or equal to sin A
Be larger. For details, as described later
In the light of experience, the value given by the above sine equation
By limiting the amount of thinning on the bell, the left and right wall sections
12 or 13 unwanted longitudinal flow or cracks
Can be deterred. Shear deformation of left and right wall parts 12, 13
Forming and T1 Thickness T approximately equal to sin ATwoA place to thin
In this case, the width of the member 10, that is, the edges 17, 18 of the peripheral flanges 14, 16
The lateral spacing between them is the first of the metal strips used to form the part.
It is almost equal to the period.   2 to 6 show that the metal strip 21 is continuously cold-rolled.
1 schematically illustrates a method and apparatus for shaping a material 10. Equipment shown
Includes four processing sections 23 to 26,
The number of processed parts may be increased or decreased according to the size. FIG. 2 through FIG.
In Fig. 6, deformation work is performed to make it easier to understand the metalworking stage.
It is shown in an exaggerated manner.   The processing section 23 is provided with a rotating mandrel 41.
As shown in FIG. 3, the mandrel 41 is a power-driven
It takes the form of a roller attached to the shaft 42. Mandrel 41
Has a cylindrical peripheral surface 46 in the center and frustoconical side surfaces 47 and 48 on the left and right.
Respectively. With each frustoconical surface 47,48 of the mandrel 41
The angle formed by the vertical center plane 44 is described with reference to FIG.
The width of the cylindrical peripheral surface 46 is equal to the solid angle A as shown in FIG.
Is equal to the width of the central wall portion 11 of the member 10 shown in FIG.   The processing part 23 has a pair of pressure lows above the mandrel 41.
Tools 51 and 52 are arranged. Both rolls 51 and 52 are exactly the same
But in the opposite direction, equidistant from the vertical center plane 44
It is attached to a common shaft 53 at a remote position. Sha
The shaft 53 is rotatable about its axis 54,
The axis 43 of 42 and the axis 54 are located in the same vertical plane.
It is supported.   For the pressure rolls 51 and 52,
A pair of fluids is applied to apply a force acting on
Pressure piston / cylinder actuators 56 and 57
Provide. Hydraulic actuators 56 and 57 are mounted on machine frame 60.
With the attached cylinder and both ends of the shaft 53 via the bearing 61
And connecting piston rods 58,59. Pressurized
Then, the actuators 56 and 57 are closed around the rolls 51 and 52.
A downward force indicated by an arrow 62 is applied to the shaft 53.
You.   Both pressure rolls 51, 52 start shearing deformation of the metal strip 21.
It has a peripheral surface configuration configured as described above. With particular reference to Figure 3a.
The explanation about the roll 52 is also applicable to the pressure roll 51.
Round. The shape and dimensions of both rolls are
Because they are the same. As shown in FIG. 3a, the roll 52
The peripheral surface has a projecting edge 66 of maximum diameter. This protruding edge
Inclined surface 48 of mandrel 41, radially inward from 66
A frusto-conical shaped working surface 67 cooperating with. Illustrated
As shown, the frusto-conical processing surface 67 is cooperated with the mandrel 41.
It is parallel to the inclined surface 48 that is the work surface. However, depending on the case
Therefore, non-parallel cooperating surfaces may be employed.   Next, the operation will be described.
Corresponds to the working surface 67 of the two pressure rolls 51 and 52
It enters between the conical surfaces 47 and 48 of the mandrel 41 and forms a metal strip.
Yield metal to form a thin zone 68 in the longitudinal direction of the
Actuators 56,5
Added by seven. Member 10 described in connection with FIG.
Thickness T corresponding to the thickness of the left and right wall portions 12, 13 atTwoMa
With this, the zone 68 is thinned.   The strip 21 is sheared to form a zone 68.
However, the strip does not stretch so prominently in the longitudinal direction.
Thus, curling and buckling problems are avoided. This
Thus, the manner in which the zones 68 are formed is illustrated in FIG. 3a.
The force of the pressure roll 52 is applied in the direction of the arrow 71. pressure
The shear force applied by the roll 52 in the direction of the arrow 71 is
It is inclined with respect to the outer surface 65 adjacent to the metal strip 21,
This force is long because it lies in a plane
Almost no hand direction component. As shown,
The force in the direction of 71 is the component parallel to the outer surface 65 of the metal
It can be decomposed into a component 73 orthogonal to the writing surface.   If both shafts 42 and 53 are parallel,
The shear force applied to the metal strip 21 is applied to the surface 48 and the surface 65.
Incline by angle B. Illustrated preferred implementation of the device of the invention
In the example, this angle B is related to the member 10 shown in FIG.
Is equal to the angle A described above.   In the present invention, when the metal is subjected to shear deformation, the zone 68 is thinned.
The amount of flesh is determined by the arrowhead applied to the metal by the pressure roll 52.
It depends on the magnitude of the force in the 71 direction. In light of experience
And T1The initial thickness of the metal strip, TTwoThe zone after shear deformation 68
The maximum thinning ratio TTwo/ T1Is the shear deformed metal
Beyond sin B in preventing cracks or longitudinal flow
Not be. For example, if 50% thinning is needed, sin B
It is possible to form cooperating rolls so as not to exceed 0.5
preferable. To do so, the angle B is 30 ° or less
Must. TTwoIs T1 equal to sin B, T1 sin B
Is T1 When implementing the present invention to be equal to sin A,
The overall width of the metal band 21 after the shear deformation is almost equal to its initial width.
Almost unchanged. This forms a corrugated metal plate as described below.
This is advantageous when forming.   Subsequent processing indicated by reference numerals 68a to 68c in FIGS.
In the working sections 24-26, the thin zone 68 of the metal strip 21 is slightly
Strips that are widened and ultimately have the desired width of the open leg wall
The material shape is obtained. Preferably completely with the above mandrel 41
The same power-driven mandrels 41a-41c are used for the processing units 24-26, respectively.
Provide. A pair of cooperating pressure rolls for each processing section 24-26
This allows each mandrel to work with
In the same manner as described above in connection with the operation of
The belt 21 is completely deformed and thinned.   In particular, as is apparent from FIG.
Actuator (not shown) similar to actuators 56 and 57
Pressure rolls 51a, 5
Install 2a. Each of the pressure rolls 51a and 52a is
With a frusto-conical machining surface 67a corresponding to the machining surface 67 of
I do. Leads inward in the radial direction from the inner edge 75a of the processing surface 67a.
Weight on the part of the metal strip 21 thinned in the machined part 23
The second surface 70a becomes wider. The second surface 70a is 7
Step back from 5a. That is, adjacent
Only slightly from the surface of the mandrel 41a, for example 0.008-0.013c
m (0.003-0.005 inches) apart. Second surface 70a
Metal is pushed toward the central area where the strip is not thinned.
Prevent it from being returned. The second surface 70a that forms the roll
Formed a slight relief angle, so it was thinned first
The metal is pushed back while avoiding acting on the wall section 68
To prevent   As shown in FIG. 5, the pressure roll 51b in the processing section 25,
52b is the thinned metal in the preceding processing sections 23 and 24.
The flank 70b should be larger than the second surface 70a so that it
Except for the point that it was formed wider, the pressure rolls 51a and 52a in FIG.
Is the same as Similarly, the pressure in the processing section 26 shown in FIG.
The flank 70c of the force rolls 51c and 52c also has
Wide to overlap all of the thinned metal
Has been established.   In many cases, the gradually formed thin zone is substantially uniform
It is desirable to perform shear deformation so as to have a thickness. However
The thickness of the zone due to manufacturing tolerances and multiple passes.
There will be some variation. In some cases,
In order to change the thickness of the zone,
That the width of the "throat" between the lines must change
There is also. Note that the thickness TTwoIf so, thickness TTwoThin zone
Contains zones with a completely uniform thickness.   The operation of the device of the present invention is generally clear from the above description.
U. Continuous processing of infinite length metal strip 21 for multiple processing
Pass parts 23-26. In the processing part 23, the metal strip 21
Part 68 interacts with pressure rolls 51,52 and mandrel 46
Bend it out of the original plane and apply a shearing force of 71.
The thickness is reduced by changing the thickness. This shear force is almost
Extends the metal laterally without any stretching, i.e.
Yield to the edge.   In a preferred mode of operation of the device according to the invention, the longitudinal direction of the metal is
Keep angle A constant to avoid flow or cracks,
Thin metal strip to a thickness not smaller than initial thickness x sin A
Become The metal strip moves from one working part to the next
In the process, the pressure roll of the next processing section is still thinned
Metal that is not present and is located near the already thinned zone
As a result, the width of the thinning zone gradually increases.
Finally, it reaches the expected range.   Both pressure rolls of each processing part are symmetrical and almost equal.
Because they apply forces in opposite directions to the metal,
Action provided by the corners of the metal band that engages
Is sufficient to guide the metal strip, and the guide structure is installed separately.
do not have to.   In the case of the embodiment described here, the member 10 forming the metal band is
Since it is roll-formed into a pair shape, the amount of thinning and the thinning zone
The width of the region is uniform. In such a case,
Diagram with a core and frustoconical portions on both sides with equal cone angles
It is preferred to employ the indicated symmetric mandrel. Thinning
Includes two longitudinal zones with different volumes or widths
Such asymmetric members are also included in the scope of the present invention.
In this case, the center is missing or the center is
The mandrel may be formed so as to have a cylindrical shape. Ma
Whether both sides of the mandrel have different cone angles, or
May be non-conical. Furthermore, the mandrel axis
Pressure roll to rotate about an axis that is not parallel to
Hydraulic actuator for supporting and acting on pressure rolls
The angle B by changing the vector direction of the force
May be changed.   The mandrel is driven by a power source (not shown)
Usually it is. Actuator allows pressure low
By adjusting the force applied to the
In this way, the required thickness reduction is achieved.   Preferably, a hydraulic actuator is used.
In addition, the force applied as the thickness of the processing material changes
To provide some spring action so that it does not change
It is preferable to incorporate a simple system into the actuator.
No. For example, mechanically lock shaft 53 in a given position
If the thickness of the metal strip changes only slightly, the force is remarkable.
Fluctuations occur. Pressure roll in response to changes in material thickness
The system that floats the pressure to a certain degree
When a force is applied, the shear force becomes substantially constant, and the shear deformation ratio is reduced to one.
Can be kept constant.   In reality, the amount of thinning performed in each processing section is one
It gradually decreases as one moves from one processing section to the next
It turns out that. The cause is the shearing deformation
Is considered to be due to the work hardening of the metal next to
You. In fact, the metal adjacent to thinning zone 66 is
The thickness tends to increase slightly.   In each processing section, the gold is located
The genus tends to be thick, so it can be extruded laterally,
Causes metal flow and is thinned in the next processed part
It is believed that the metal work hardens to some extent. This processing hardness
As the transition from processing to processing proceeds,
This is considered to be the cause of the gradual increase in thickness.   To overcome this problem of increasing the thickness of thin parts
Is shown in FIGS. 12 to 18 as a second embodiment of the present invention.
A roll forming method may be used.   In this second embodiment, FIG. 15, FIG. 16 and FIG.
Through the first group consisting of three processing parts
The metal strip 21 is fed in so as to pass. The first module shown in FIG.
Also in the engineering section, the mandrel 201 is the mandrel of the first embodiment.
Like the barrel, a cylindrical outer surface 202 and a pair of opposite
It has a similar, frusto-conical surface 203 oriented. However, the drawing
For simplicity, only one surface 203 is shown.   In this embodiment, the pressure roll 204 is
From the cylindrical part 202 of the mandrel by a distance close to the thickness
A cylindrical portion 206 is provided at a remote location. Again, one
Pressure roll 204 presses one side of the metal strip
Roll 204 cooperates with the opposite side of the mandrel.
Mandrel 201 so that the other side of the metal strip is machined
Pair of similar, but oppositely oriented pressures
A force roll 204 is provided.   The distance of the pressure roll 204 from the associated conical surface 203
And a frusto-conical surface 207 whose inner end is connected to the cylindrical surface 206.
Have. Again, the conical surface 207 of the pressure roll 204 and this
And the distance between the adjacent conical surface 203 and the original metal band 21
By setting to be approximately equal to the thickness, the conical surface
207 prevents the metal strip from being thinned.   A truncated cone that extends beyond the conical surface 207 in the radial direction
There is a shaping surface 208 and a front cylindrical surface 20 via a radial surface 207.
Connected to 7. As shown, the conical machining surface 208
The distance between this and the conical surface 203 of the adjacent mandrel 201 is
The desired thickness after thinning, smaller than the original thickness of the metal strip 21
It is almost equal to. The mandrel 201 and a pair of pressure
As in the first embodiment, each rotating about a parallel axis.
The pressure roll has the same piston / piston as in the first embodiment.
It is pushed down by a cylinder type actuator.   The metal strip 21 passes between the pressure roll and the mandrel of the processing section.
In the process, the conical working surface 208
Occlusal with the band, and by changing this part, the ratio
A relatively narrow longitudinal thin bite zone 224 is formed.   Again, the force acting on the metal is
Since the metal strip is made to flow in the lateral direction with almost no flow,
Maintain linearity. In FIG. 15, from the conical portion 208
The upper metal part is a conical part 207 and a cylindrical part 206.
Therefore, the metal of the belt is pushed back because it is almost completely contained.
Is done. That is, the phenomenon of reverse flow is prevented. Therefore,
As a result of the deformation, the strip of metal flows laterally outward.
Move. In this embodiment, the pressure roll is
Comprises a cylindrical part 211 connected to the conical working surface 208 via
Since the flange is provided, the flange is inclined as in the first embodiment.
Not at a right angle to
Become.   As shown in FIG. 16, a pair of pressure locks
Mandrel 20 similar to that of the first processing section together with the tool 204a
1a is provided. The pressure roll 204a is the width of the conical surface 208a
Is different from the roll of the first processing section in FIG.
Become. That is, it is wider than the thin portion formed in the first processing portion.
Adjacent to the thin portion 224 formed in the first processed portion
The strip-shaped material to be deformed in the horizontal direction
Or increase the overall width of the zone. Again, the first of FIG.
Conical machining surface aligned with the thin zone deformed in the machining area
The pushback occurs because the part is virtually restricted
The part of the band that is not newly obtained and processed is the mandrel 201a
Deforms laterally outward along the angle of the conical surface 203a. This
Also in the embodiment of the present invention, the lateral deformation of the strip is
Since there is little movement, the linearity of the band is maintained.   The third processing section shown in FIG.
Increase the width of 224,224a. The pressure roll 204b is configured as shown in FIG.
2 Conical machining surface wider than conical machining surface in machining area 20
8b, so that the material flows more laterally,
The width of the zones 224, 224a is expanded as indicated by reference numeral 224b.
It is. Cold rolling of medium quality steel in light of experience
If the thickness is markedly
Progressive expansion of thin zone without thinning phenomenon
It is sufficient to use three consecutive machined parts to
You. However, if the same progressive processing part is further added,
The amount by which the material becomes thinner can be significantly reduced. Obedience
Jump over the narrow part of the non-working zone of the strip material
To a zone that has not been affected by previous rolling operations
The fourth processing part as shown in FIG.
Is provided.   The pressure roll of the fourth processing section shown in FIG.
Cylindrical surface 206c with the same dimensions as the corresponding surface in the three machined parts, circle
It has a conical surface 207c and a conical surface 208c. But the pressure roll
204c is spaced from the conical surface 208c by the recess 217c.
It has a conical working surface 216c. In this part,
The material is sealed laterally inward, except for the area corresponding to the area.
In the longitudinal direction of the web material, the second thin zone 22
6c is formed. The material of the belt that engages the conical surface 216c
Is the first thin zone because it has not been hardened by then.
As in the case of the pattern, complete thinning is performed.   The strip is then further processed (not shown)
Through the second thin zone in the same manner as the first thin zone.
The width of the 226c is gradually increased by these
Is common. The overall width of the thin zone further jumps
If it is necessary to provide a retreat part in the subsequent processing part,
A second jump to the work hardened part
To   In the embodiment shown in FIGS. 15 to 18, three steps are sequentially performed.
It is assumed that a jump will take place after the next pass.
Depending on the material, final thickness, and required amount of thinning,
The number of steps between jumping may be arbitrarily increased or decreased. Follow
Thus, the present invention is a three-step process without a jump.
It is not limited only to the mode in which the passing is performed.   FIG. 12 is a cross-sectional view of FIG. 1 formed according to the second embodiment.
A band 220 similar to the band shown is shown. Again, a strip
Material has the same thickness T as its original thickness1Central wall part with
221 incl. Also in this embodiment, the member or the band-shaped gold
The genital belt 220 has a wall portion 222 that opens to the side,
The end of the segment 222 also forms a peripheral flange portion 223.
You. In this embodiment, the pressure roll has a cylindrical surface 211 to 211c.
With these pressure roll cylindrical surfaces, the flange part
The minutes are maintained substantially parallel to the central wall portion 222.   However, in this embodiment, the side split leg wall portions 222
A first thin zone 224-224b and a second thin zone on both sides of the
It has a meat zone 226c. First thin wall in this embodiment
The zones consist of the first three processed parts shown in FIGS.
The second thin zone 226c is formed by
And then gradually expanding the zone (not shown)
It is formed in the processed part. The formation of the rib-like portion 227
Since a jumping up is performed, it is almost
Uniform thinning is achieved and therefore very narrow ribs
Effective thinning is achieved even when
You.   FIG. 13 is an enlarged sectional view taken along a line 13-13 in FIG.
FIG. The two thinning zones 224-224b and 226c
Substantially uniform thickness TTwoHaving a flange 223 and a central wall portion 221
Remains substantially the original thickness of the band. In addition, the rib-shaped portion 22
7 is slightly fold or buckled. this is,
After jumping during machining in the fourth machining section in FIG.
It is considered that the amount was pushed back. Retreat part 217c
Exists, the metal is complete just behind the conical surface 216c.
Because it is not completely blocked, some pushback occurs
You.   FIG. 14 shows a state where the buckling phenomenon easily occurs at the rib-shaped portion 227.
I show you. As can be clearly seen from this figure, the buckling
Herring bob with bent portion 31 inclined and overlapping
This is likely to occur in the pattern Therefore, as shown in FIG.
Buckling is an irregular thing even in the herringbone pattern
is there. In the buckling part, such a herringbone putter
Appears because of the thinning that takes place before jumping
It is thought to be due to residual stress in the material. Buckling
When this occurs, these internal stresses are released and the rib-like
A herringbone pattern is formed on portion 227. rib
The shape is somewhat irregular, but along the thinner part of the metal.
As a result, a desirable reinforcing effect is exhibited.   In one embodiment of the invention, the width is 6.500 cm (2.559 inches),
Roll a 0.038 cm (0.015 inch) thick strip at room temperature. This
Material is pre-painted and cold rolled to normal quality
It was steel. This is lubricated by applying oil soap
And thinned by a 12-step shear deformation process to form two
Formed. Each thin zone has a thickness of 0.023 cm (0.009 cm)
Inches) and 2.32 cm (0.915 inches) wide. angle
A is 28mm, thinning rate is about 40%, between edges of rolled strip
The surface width was 8.382 cm (3,300 inches).   In another embodiment of the present invention, an unpainted, 5.99 wide
2 cm (2.359 inch), 0.058 cm (0.023 inch) thick pole
The soft band aluminum is rolled at room temperature. For shear deformation of strip aluminum
Therefore, by reducing the wall thickness, it is possible to keep
Two thin zones were formed. Each zone has a thickness of 0.038c
m (0.015 inch), width 2.32 cm (0.915 inch)
Was. The angle A was 28 °, and the thinning rate was about 35%.   In any of the above examples, TTwo/ T1Ratio is greater than sin A
No. Therefore, thinning was achieved by shear deformation. Toko
However, in another embodiment, it is greater than the ratio given by sin A
Was obtained. In such an example, the original thickness 0.03
3cm (0.013 inch) normal quality steel strip in the second embodiment
Therefore, it was rolled at room temperature. Again the roll cone angle is 28 ゜
Met. The thickness of the first thin zone 224,224c is from 0.0071 to
0.012 cm (0.0028 to 0.0046 inches) in the second zone 226
0.0086 to 0.015 cm (0.0034 to 0.006 inches) thick
there were. In this example, TTwo/ T1The ratio is about 21% to 46%
Was. Therefore, the amount of thinning significantly exceeded sin 28 ゜. So
However, no cracks or fractures of the metal were seen, and the band showed its linearity.
Did not lose.   In this case, the initial deformation is only shear deformation, and sin
Despite metal movement of A or more,
It is considered that there was no longitudinal flow to impair linearity.
available. Therefore, almost no deformation beyond pure shear deformation
All were lateral deformations.   The occurrence of such a lateral metal flow is shown in FIG.
Roll and metal strip contact area along deformation zone 241 as shown
Is longer than the width in the horizontal direction indicated by W;
Due to the fact that it is much longer in the hand direction. As shown
In addition, the length L was at least three times W. Strip material
The working contact area between the roll and the
In such cases, which are relatively long and short in the lateral direction,
Relatively low resistance to lateral deformation
However, deformation in the longitudinal direction is suppressed. As a result,
Even if a force greater than the force that generates
Also, even if the thinning rate becomes larger than sin A,
Mostly deform only in the horizontal direction. But often, especially,
For forming a longitudinal thin zone on a relatively thin metal plate
Thickness, so that shear deformation can be performed relatively easily.
must be equal to or greater than sin A
Should be set.   FIGS. 7 and 7a show a suspension ceiling and the like of the present invention.
A lattice T-section 80 is shown. Each child T-shape has a central web 81
And a reinforcing spherical portion 82 along the upper edge of this web 81
And panel supports extending to both sides along the lower edge of web 81
In order to form the holding flanges 83 and 84,
It is bent. The special lattice T-shaped member shown in FIG.
Separate flange on the side of the flange opposite the web 81.
Attach top 86. However, without the need for a separate cap,
The entire lattice T-section is formed by simply bending a single strip of metal
In many cases.   The grid T-shaped member 80 is the member 10 in FIG. 1 or the member 220 in FIG.
It is preferable to form it from an elongated member cold-rolled as in
New In this case, the entire spherical portion 82 is made of the material of the central portion 11.
Formed, thickness T1Forming a grid T-shaped member 80 having
Preferably. In contrast, the two layers of web 81 are open.
It is formed of the material of the leg wall parts 12, 13 and the thickness of each layer is TTwoIn
You. The flanges 83 and 84 are the same as the flanges 16 and 17 of the elongated member 10.
And the thickness is T1Good to be equal to
Good.   By the above-described deformation, the simple zone in which the thin zone is formed in advance
From a single metal strip, a grid T-shape can be roll-formed in this way.
With this, metal is applied to the spherical part and the flange end of the lattice T-shaped member.
Concentrated to produce a grid T-shaped material with a reduced amount of metal on the web
Can be built. As mentioned, Webb is
Two components that make up the web because it does not contribute much to the building strength
Almost no loss of structural strength by thinning the layers
And save metal. For example, spherical part 82
Is about 1/4 inch wide and about 1.27 cm (1/2 inch) high
Web height is about 2.5cm (1 inch), total flange
In the case of a grid T-section with a width of less than 2.5 cm (1 inch), the grid T
The width of the single metal strip required to form the profile is approximately 11.4 cm
(4.5 inches).   Thickness of metal used to form the main structure of the grid
If formed uniformly, the total amount of metal per unit length of the metal strip
About 4.5 times the thickness of If the web is spherical and
If it is formed to a thickness equal to 1/2 of the thickness of the flange, T-shaped
The width of the metal strip required to form the material is about 8.9 cm (3.5 inches)
Therefore, the total amount of metal per unit length is about 3.5 times the initial thickness.
Equivalent to. Therefore, the amount of metal in the thin metal strip of the web is
The thickness of the web also forms a uniform grid T-shape with the rest.
3.5 ÷ 4.5, or about 78% of the amount of metal required for
Thus, the savings from such a structure are about 22%.   The amount of metal saving depends on the amount of thinning and the width of the thinned part.
It is determined. In the above example, if the thinning amount is 50%, 22%
Savings are obtained. Reduced% thinning in given case
Doing so will also reduce metal savings.   Another feature of the present invention is that a pre-coated
Strip metal that has been deformed without destroying the coating.
Can be made. For example, pre-coated
It is common to form lattice T-shaped members from metal and experience
Light, coated with paint or hot-dip galvanized zinc
These coated metal strips, which are often
Processing without shearing the coating without breaking it.
Often a thin zone by shape can be formed. Especially 7a
As is clear from the figure, shear deformation and lattice T-shaped
The coatings 87 and 88 applied prior to
The original thickness is maintained in the zone that is not covered. However, c
The thickness of the coating 87, 88 along web part 81
As shown by reference numbers 87a and 88a,
Thinner than the coating thickness along.   The ability to make coated metal thinner means
This is extremely important when manufacturing many structures.
Because the metal that forms the structure is flat
This is because it is easier to mold after coating.
In addition, the coating is fired on a pressure roll or mandrel.
Metal, because it tends to reduce sticking or "galling"
Surface coating often facilitates thinning
No. However, in many cases, the presence of coolant and lubricant
Therefore, it is desirable to perform a thinning process.   Furthermore, when the longitudinal portion of the metal is thinned,
This has the effect of increasing the hardness, which is also
Is an advantage. For example, the grid T in FIGS. 7 and 7a
In the profile, the web layer is thinner than the rest of the grid
Is hardened by shear deformation,
Compensate for the intensity drop to some extent. Also, often continuous
To connect with the lattice T-shaped member,
Provide connectors at both ends of the web. For example, in the present specification
U.S. Pat.Nos. 3,501,185 and 4,108,563 also citing
The invention disclosed in each of No.
And separate connector riveted to the web
doing. Because the web is hardened, even if the web
Provides sufficient strength even when the metal is thinned.   8 and 9 illustrate other alternatives that can be formed in accordance with the present invention.
2 shows a structural element. FIG. 8 shows an example of a dry wall (dr
6 shows a channel member that can be used as a stud for y wall).
This member consists of a central web 91 and a flange
92 and 93 are formed. In particular, as apparent from FIG.
And the thickness T of the flanges 92 and 931Is the central part 9 of Web 91
Except for 4, the thickness of the web TTwoApproximately twice. This
Again, the web is thinner, forming a channel
As metal concentrates on the flange providing maximum strength
Form a structure.   The channel-shaped member as shown in FIG.
May be formed in the same manner as the elongated member of
Inside the mandrel that supports the metal band (shown in Figure 8a)
The web 91 is formed to be thin over almost its entire length.
Thus, a narrow central portion 46m is formed. FIG. 8 channel member
Does not disclose the coating, but such grooves
Shaped members can also be formed of coated metal
You. The coating is the grid T-shaped member of FIGS. 7 and 7a
In the same manner as in, the thickness is reduced simultaneously along the thin zone. Strange
When the shape is completed, a groove is formed by known rolling.
You.   FIG. 9 shows an example of a dry wall stack.
H-beam or I-beam that can be used as C101
2 shows a structural element. This stud is
Thickness T1Thicker T, much thinner thanTwoIncluding the central web 102
No. Again, the metal that forms the stud 101 has the maximum strength
Concentrate along the flanges,
About is achieved. The H-shaped stud 101 is shown in Fig. 8a.
After the preliminary thinning, a well-known rolling process is performed.
To give the shape of the stud
Just do it. Again, coated as needed
Using thin material, thin coating in the process of deformation processing
It can be left as it is.   10 and 11 show a new and improved corrugated plate structure element.
And an apparatus for manufacturing the same. The elongated wavy structure element 111 is the first
It has a cross section as shown in FIG. This structural element
Initial thickness T of the band material that is the forming material1Upper and lower flat parts with
Includes minutes 112,113. The upper and lower flat parts 112 and 113 are inclined
Connected via webs 116 and 117 and webs 116 and 117
Has a thickness T1Much thinner than
Thickness TTwoIt has been thinned.   As already mentioned, the inclination angle 2A between the open leg walls 16 and 17 is about 6
If 0 ゜, according to the sine law, TTwoIs about 1 / 2T1Becomes This
Since the thickness relationship described above is satisfied, the corrugated sheet shown in FIG.
11 It is preferable to form it gradually by the device schematically shown in FIG.
No. In this device, separate
And a pressure roll on each mandrel 118
Make 119,120 work together. FIG. 11 shows one processing part.
Although only the illustration is shown, it is
The width of the thin wall is gradually increased until the width shown in Fig. 11 is reached.
I can.   The upper flat portion 112 remains at the initial width and the lower flat portion
As the width of the thin wall increases, the width of the
Gradually decreases until the width becomes 113. During this process, thinning
Progresses according to the above-mentioned sin A law,
The width is unchanged. For example, the initial width of the metal band is 122 cm (4
Feet), the resulting corrugated sheet width is the web width
122cm even if it inclines with respect to the upper and lower parts 111 and 113
(4 feet). Also, according to sin A's law,
When thinning occurs, the spacing between adjacent mandrels should be
It is constant during the process.   In some cases, form a corrugated sheet as shown in FIG.
It is desirable to obtain individual corrugated pieces by shearing
Good. As already mentioned, gold that is thinned in the longitudinal direction
The genus is often an intermediate product, and this intermediate product
The final structural element is roll-formed using.   The preferred embodiment of the present invention has been described above.
The present invention disclosed in the detailed description and described in the claims
Various changes and components without departing from the scope of the description.
Can be rearranged.   The details of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【図面の簡単な説明】 第1図は、薄肉化された長手方向部分を有する本発明の
細長い金属帯の一部を示す斜視図、 第2図は、第1図に示す金属帯を形成するための装置を
略示する側面図、 第3図、第4図、第5図及び第6図は第1図に示す帯状
材の形成を順次図示する第2図の対応の断面線における
簡略化した部分断面図、第3a図は、金属帯に対して剪断
力を加える態様を示す、第3図図示構造の一部の拡大部
分断面図、 第7図は、本発明の吊り天井用格子T形材の断面図、 第7a図は、第7図図示格子T形材の拡大部分断面図、 第8図は、例えばスタッドとして利用できる本発明のU
字溝形材の断面図、 第8a図は、第8図の溝形状を形成するのに利用される剪
断変形を示す、部分変更した装置を略示する部分断面
図、 第9図は、本発明のH形スタッドの断面図、 第10図は、本発明の波形金属板の一部を示す断面図、 第11図は、第10図の波形金属板を徐々に形成する更に他
の部分変更装置を略示する部分断面図、 第12図は、第1図図示の帯状材と同様の、但し本発明の
第2実施例に従って製造される細長い金属帯の一部を示
す斜視図、 第13図は、第12図の13−13線に沿って縦断した拡大部分
断面図、 第14図は、2つの隣接する薄肉部分、またはゾーン間に
位置する薄肉化されなかった部分に沿って生ずるヘリン
グボーン形構造を示す、第12図の円で囲んだ部分の拡大
図、 第15図は、初期薄肉化作業が行われる第2実施における
第1加工部を略示する部分断面図、 第16図は、本発明の第2実施例における第2加工部を略
示する部分断面図、及び 第17図は、本発明の第2実施例における第3加工部を略
示する部分断面図、 第18図は、帯状材の薄肉化されない部分を飛び越した
後、連携の第2薄肉ゾーンの形成を開始する第4加工部
を略示する部分断面図、 第19図は、ロールが帯状金属を変形させる変形ゾーンの
拡大図である。 10……金属帯、12,13……左右の壁部分 14,16……辺縁フランジ、23〜26……加工部 41〜41c……マンドレル、42……シャフト、47……マン
ドレル 51,52……圧力ロール、220……金属帯 222,224……開脚壁部分
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a portion of an elongated metal strip of the present invention having a thinned longitudinal portion, and FIG. 2 forms the metal strip shown in FIG. 3, 4, 5, and 6 schematically show the formation of the strip shown in FIG. 1 in a simplified sectional view corresponding to the sectional lines of FIG. 2. FIG. 3a is an enlarged partial sectional view of a part of the structure shown in FIG. 3, and FIG. 7 is an enlarged partial sectional view of the structure shown in FIG. FIG. 7a is an enlarged partial cross-sectional view of the lattice T-section shown in FIG. 7, FIG.
FIG. 8a is a partial cross-sectional view schematically illustrating a partially modified device showing the shear deformation used to form the groove shape of FIG. 8, FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of an H-shaped stud of the present invention, FIG. 10 is a cross-sectional view showing a part of a corrugated metal plate of the present invention, and FIG. Fig. 12 is a perspective view showing a part of an elongated metal strip similar to the strip shown in Fig. 1 but manufactured according to the second embodiment of the present invention; FIG. 14 is an enlarged partial cross-sectional view taken along the line 13-13 in FIG. 12. FIG. 14 is a herring occurring along two adjacent thin sections or non-thin sections located between zones. FIG. 15 is an enlarged view of a portion surrounded by a circle in FIG. 12, showing a bone-shaped structure. FIG. FIG. 16 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a processed portion, FIG. 16 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a second processed portion according to a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 18 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a processed portion, and FIG. 18 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a fourth processed portion in which formation of a cooperative second thin zone is started after jumping over a non-thinned portion of the strip. FIG. 19 is an enlarged view of a deformation zone in which a roll deforms a strip-shaped metal. 10 Metal band, 12, 13 Left and right wall parts 14, 16 Edge flange, 23 to 26 Processing part 41 to 41c Mandrel, 42 Shaft, 47 Mandrel 51, 52 ... pressure roll, 220 ... metal strip 222, 224 ... open leg wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルバレズ,デニス エイ. アメリカ合衆国,44123 オハイオ州, ユ−クリッド,イヴァン アベニュ− 21574 (72)発明者 ソウア,ゲイル アメリカ合衆国,14782 ニュ−ヨ−ク 州,シンクレアビル,デモン ヒル ロ −ド ボックス 330−エイ,ル−ト 1 (72)発明者 ホセバ−,ジョセフ エイ. アメリカ合衆国,44092 オハイオ州, ウィロビィ ヒルズ,ホワイト ロ−ド 31849 (56)参考文献 実開 昭59−167119(JP,U) 米国特許3792602(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21D 5/08──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (72) Inventor Alvarez, Dennis Ay. United States, 44123 Ohio, Euclid, Ivan Avenue 21574 (72) Inventor Soua, Gail United States of America, 14772 New York, Sinclair Bill, Demon Hill Road Box 330-A, Route 1 (72) Inventor Joseba, Joseph A. United States, 44092 Ohio, Willoughby Hills, White Road 31849 (56) References Real Open Showa 59 -167119 (JP, U) US Patent 3,792,602 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B21D 5/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.実質的に均一な第1の厚さT1を有する長く延びた金
属帯より常温下でロールにより圧延されて形成された実
質的に無限の長さを有する金属板(10または220)であ
って、 前記第1の均一な厚さT1を有する前記金属帯の両縁端
(17,18)より離間した第1の長手方向部分(11または2
21)と、 この第1の長手方向部分の各側部にある第2及び第3の
長手方向部分(12,13または222)とを有し、 これら第2及び第3の長手方向部分(12,13または222)
の少なくとも一方が、幅が狭く、横方向に隣接して別個
に屈曲変形されていて厚さが薄くなった複数の部分(6
8、68a、68b、68c)を有し、それらの部分は協働して前
記第2及び第3の長手方向部分の少なくとも一方の長手
方向部分を形成し、前記第2及び第3の長手方向部分が
前記第1の長手方向部分の厚さより薄くなっておりかつ
前記第2及び第3の長手方向部分の幅が前記隣接する幅
が狭い複数の部分の幅の合計に等しく、 前記第2及び第3の長手方向部分(12,13または222)が
前記第1の長手方向部分(21,221)に関して傾斜しかつ
第1の長手方向部分(11または221)に垂直な平面に関
して角度Aで傾斜していることを特徴とする常温圧延金
属板。 2.前記第2及び第3の長手方向部分(12,13または22
2)の厚さが、少なくとも第1の長手方向部分(11また
は221)の厚さ×sinAの厚さに等しいことを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の常温圧延金属板。 3.前記金属板(220)が、前記第1の厚さT1を有しか
つ前記第2及び第3の長手方向部分の側部の前記第1の
長手方向部分と反対側に配置された第4及び第5の部分
(227)を、各々備えている特許請求の範囲第2項に記
載の常温圧延金属板。 4.前記第4及び第5の部分(227)が、横方向に沿っ
て前記第1の長手方向部分より離間し、前記第2及び第
3の長手方向部分が、前記第1、第4、第5の部分より
も硬くされていることを特徴とする特許請求の範囲第3
項に記載の常温圧延金属板。 5.前記長い金属板が互に反対に延びるフランジ(14,1
6または223)を有し、前記フランジの各々が前記傾斜し
た第2及び第3の長手方向部分(12,13または222)の各
々に、前記第1の長手方向部分(11または221)より離
間した縁に沿って連接することを特徴とする特許請求の
範囲第4項に記載の常温圧延金属板。 6.前記傾斜した第2及び第3の長手方向部分(12,1
3)に連接する前記第1の長手方向部分(11)が実質的
に平坦であり、且つ前記フランジ(14,16または223)
が、対応する前記傾斜した第2及び第3の長手方向部分
に対して略垂直であることを特徴とする特許請求の範囲
第5項に記載の常温圧延金属板。 7.前記金属板(10または220)が、第1の長手方向部
分に沿って第1の厚さを有し、前記傾斜した第2及び第
3の長手方向部分に沿って薄肉化された厚さを有するコ
ーティングされた部分(87,88)を備えることを特徴と
する特許請求の範囲第5項に記載の常温圧延金属板。 8.中央のウェブ(81)と、前記ウェブの片方の縁部上
に形成された球状部分(82)と、前記ウェブの反対側の
縁部に沿うフランジ(83,84)とを有する吊天井用格子
T形材(80)を、前記金属板(21)を曲げて形成し、前
記球状部分及び各フランジが、前記第1の均一な厚さを
有する前記第1の長手方向部分の金属で形成され、前記
ウェブが前記第1の厚さより薄い前記第2の厚さを有す
る前記第2及び第3の長手方向部分の金属で形成される
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項または第3項に
記載の常温圧延金属板。 9.コーティングが、少なくとも前記格子T形材の外部
表面に沿って延在し、更に、前記球状部分(82)及び前
記フランジ(83,84)に沿う第1の厚さの部分と、前記
ウェブ(81)に沿って薄肉化された厚さの部分とを有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の常温
圧延金属板。 10.前記金属板を曲げて、横方向に離間し、実質的に
平行であって、第1の平面内に設けられた、横方向に離
間していて実質的に平行な第1の部分(112)と、前記
第1の平面に実質的に平行な第2の平面内に設けられ、
横方向に隔てられた第2の長手方向部分(113)と、前
記第1の部分と第2の部分の隣接する縁部に連接して折
り曲げられたウェブ部分(116,117)とを備えた波型金
属板(111)に形成し、前記ウェブ部分が前記第1及び
第2の部分に垂直な平面に関して角度Aで傾斜され、前
記第1及び第2の部分の厚さ×sinAの厚さと実質的に等
しい厚さを有することを特徴とする特許請求の範囲第8
項に記載の常温圧延金属板。 11.長く延びた金属帯(21)を、回転マンドレル装置
(41)と回転圧力ロール装置(51,52)との間に接線的
に通過させ、 前記金属帯を、前記マンドレル装置と圧力ロール装置と
が互いに隣接するゾーンに沿ってのみ、これら各装置と
係合させ、 前記マンドレル装置及び圧力ロール装置とによって、前
記金属帯に対し、前記金属帯の長さ方向に実質的に整列
する方向に延びる狭いゾーンに沿って、前記金属帯に変
形圧力を作用させ、これにより、前記金属帯に、座屈を
生じさせる長手方向の金属流動を伴なわずに、これと交
差する横方向の金属流動を生じさせ、かつその幅全体に
亘って実質的に均一な厚さを有する横方向の平らな第1
の薄肉部分(68)を形成し、 これに続き、前記マンドレル装置と前記圧力ロール装置
とは別の対をなす回転マンドレル装置(41a)と回転圧
力ロール装置(51a,52a)との間に接線的に通過させ、
これによって、前記金属帯に対して、引き続く傾斜屈曲
変形応力を前記第1の薄肉部分(68)の延伸変形された
横方向の細幅ゾーンに沿って作用させ、 前記金属帯に座屈を生じさせる長手方向の金属流動を伴
なわずに、その横方向に向けて金属流動を生じさせ、そ
の幅全体に亘って実質的に均一な厚さを有する横方向の
平らな第2の薄肉部分(68a)を形成して、金属帯に長
手方向に延びる連続した薄肉部分を構成することを特徴
とする金属板の常温圧延成形方法。 12.前記金属帯(21)を各々の変形されたゾーンの一
方側に沿って限定することにより、前記金属帯の一方の
側に向かった横方向の金属流動を制限し、前記金属が前
記金属帯に従って、各々の変形ゾーンの他方の側に向か
って横方向に流動させる段階を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第11項に記載の常温圧延成形方法。 13.前記第1及び第2の部分(68,68a)が、互いに横
方向に隣接し、実質的に前記部分の幅の合計に等しい幅
を有する薄肉化された実質的に連続する部分であること
を特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の常温圧延成
形方法。 14.前記第1及び第2の部分(224〜224b,226)が、
実質的に初期の厚さを保っている前記金属帯の部分だけ
(227)によって横方向に互いに離間していることを特
徴とする特許請求の範囲第11項に記載の常温圧延成形方
法。 15.前記変形圧力が、前記金属帯(21)の隣接した表
面に関して横方向に傾斜し、金属材が屈曲変形を伴なっ
て横方向に流動することを特徴とする特許請求の範囲第
11項に記載の常温成形法。 16.前記マンドレル装置(41)が、非円錐形部分(4
6)を中間に具えた同じで対向する円錐形の側部(47,4
8)を具えており、 前記金属帯に対して、前記マンドレル装置及び圧力ロー
ル装置(51,52)によって前記金属帯に対して変形圧力
を作用させる段階が、前記圧力ロール装置(51,52)を
用いて、前記金属帯(21)を前記円錐形の側部(47,4
8)に向け押し付け、前記円錐形の側部(47,48)に関し
て傾斜する前記金属帯に均等な剪断力を及ぼし、前記円
錐形の一方の側部(47)に隣接した金属の第1の薄肉部
分(68)と前記円錐形の他方の側部(48)に隣接した対
応する薄肉部分(68)とを形成し、更に前記金属帯を、
同様の圧力ロール装置(51a,52a)を用いて、対向する
円錐形の側部(47,48)を設けた同様のマンドレル装置
(41a)に通過させ、前記マンドレル装置(41a)の前記
円錐形側部(47,48)の一つに隣接する前記第2の薄肉
部分(68a)と、前記マンドレル装置(41a)の前記円錐
形の側部(47,48)の他方に隣接する対応した薄肉部分
(68a)とをつくる工程を含む特許請求の範囲第11項に
記載の常温成形法。 17.前記マンドレル装置(41)が軸線(43)の回りで
回転するように軸支されかつ前記金属帯を圧接する対向
傾斜面(47,48)を備え、前記傾斜面に対して前記金属
帯が圧接されて前記変形を与え、前記金属帯(21)の対
応する角部と係合する角部を前記マンドレル装置上に設
けることにより、前記金属帯を案内することを特徴とす
る特許請求の範囲第11項に記載の常温圧延成形方法。 18.前記第1の薄肉部分(68)及び前記第1の薄肉部
分(68)より横方向に離間した同様の薄肉部分(68a)
との夫々の厚さを同時に薄くすることにより、前記金属
帯に作用する力を実質的に均等にすることを特徴とする
特許請求の範囲第11項または第16項に記載の常温圧延成
形方法。 19.前記金属帯(21)を引き続き成形し、前記薄肉部
分が、非薄肉フランジ(83,84)と非薄肉球状部分(8
2)との間に位置するウェブ部分(81)を形成する吊天
井用格子T形材(80)を形成する特許請求の範囲第11項
または第16項に記載の常温圧延成形方法。 20.前記金属帯(21)を引き続き成形し、前記薄肉部
分が、応力の軽減されたゾーンに沿って位置し、また非
薄肉部分が応力のより大きなゾーンに沿って位置する構
造部材(101)を形成する特許請求の範囲第11項または
第16項に記載の常温圧延成形方法。 21.前記薄肉部分を形成する前に、前記金属帯にコー
ティング(87,88)を施し、これらコーティングの実質
的な損傷を伴なわずに、前記コーティング及び前記薄肉
部分を同時に薄肉化する段階を含む特許請求の範囲第11
項または第16項に記載の常温圧延成形方法。 22.前記金属帯(21)が初期厚さT1を有し、前記変形
圧力が、角度Bで傾斜する特許請求の範囲第15項に記載
の前記常温成形方法であって、 前記変形圧力を、前記圧力が顕著な長手方向の成分を持
たないように前記金属帯の長さに実質的に垂直な面に加
え、それによって、前記金属帯の横方向に隣接した部分
の長さ方向の実質的な変形及び実質的な薄肉化を伴なわ
ずに、金属帯の屈曲変形を生じさせかつ結果的に薄肉化
を行ない、 金属帯に供給される変形圧力量を制御することで、薄肉
化部分(68)の厚さT2を、少なくとも初期の厚さT1×si
nBと等しくさせる段階を含む特許請求の範囲第15項に記
載の常温圧延成形方法。 23.前記第1の薄肉部分(68)及び前記第1の薄肉部
分(68)より横方向に離間した同様の薄肉部分(68a)
との夫々の厚さを同時に薄くすることにより、前記金属
帯に作用する力を実質的に均等にすることを特徴とする
特許請求の範囲第22項に記載の常温圧延成形方法。 24.前記マンドレル装置(41)が軸線(43)の回りで
回転するように軸支されかつ前記金属帯を圧接する対向
傾斜面(47,48)を備え、前記傾斜面に対して前記金属
帯が圧接されて前記変形を与え、前記金属帯(21)の対
応する角部と係合する角部を前記マンドレル装置上に設
けることにより、前記金属帯を案内することを特徴とす
る特許請求の範囲第22項に記載の常温圧延成形方法。 25.前記金属帯(21)を引き続き成形し、前記薄肉部
分が、非薄肉フランジ(83,84)と非薄肉球状部分(8
2)との間に位置するウェブ部分(81)を形成する吊天
井用格子T形材(80)を形成する特許請求の範囲第22項
に記載の常温圧延成形方法。 26.前記金属帯(21)を引き続き成形し、前記薄肉部
分が、応力の軽減されたゾーンに沿って位置し、また非
薄肉部分が応力のより大きなゾーンに沿って位置する構
造部材(101)を形成する特許請求の範囲第22項に記載
の常温圧延成形方法。 27.前記薄肉部分を形成する前に、前記金属帯にコー
ティング(87,88)を施し、これらコーティングの実質
的な損傷を伴なわずに、前記コーティング及び前記薄肉
部分を同時に薄肉化する段階を含む特許請求の範囲第22
項に記載の常温圧延成形方法。 28.第一軸線(43)の周囲を回転するように軸支され
かつ対向する円錐形の表面(47,48)及び前記円錐形の
表面に連続する中心部分(46)を提供するマンドレル
(41)と、 前記円錐形の表面の各々に実質的に隣接する同様である
が反応向きの周囲部分を与える圧力ロール装置装置(5
1,52)と、 前記圧力ロール装置に対して、前記円錐形の表面に関し
て傾斜する方向に力を及ぼすように操作可能とした加圧
装置(56,57)と、を備えていて、金属帯を圧延成形す
る装置において、 前記マンドレル及び圧力ロール装置が、 長い金属帯(21)の一片が長手方向にこれらの間に通さ
れる際に協働して前記金属帯に実質的に均等な力を作用
しかつ前記金属帯の長手方向に延在する部分を円錐形の
各々の表面に沿って屈曲変形し、 実質的な長手方向の変形を伴なわずかつ前記長手方向に
延在する部分間の前記金属帯の厚さを薄肉化することな
く、その厚さを薄肉化することを特徴とする常温圧延成
形装置。 29.前記加圧装置(56,57)が、調整可能な前記周囲
部分の各々上に弾性力を作用させることを特許請求の範
囲第28項に記載の常温圧延成形装置。 30.実質的に同様のマンドレル(41a,41b,41c)及び
圧力ロール(51a,51b,51c)が設けられ、これにより前
記長手方向に延在する部分の各々に隣接して金属を漸次
的に屈曲変形し、前記長手方向に延在する部分の幅を増
加させることを特徴とする特許請求の範囲第29項に記載
の常温圧延成形装置。 31.前記第1及び第2の軸線(48,54)が、単一の平
面内にあり、実質的に平行であることを特徴とする特許
請求の範囲第29項に記載の常温圧延成形装置。
(57) [Claims] A metal plate having a substantially infinite length, which is formed by rolling by a roll at room temperature than the metal strip elongate having a substantially uniform first thickness T 1 (10 or 220) a first longitudinal portion spaced from both edges of the metal strip having a uniform thickness T 1 of the first (17, 18) (11 or 2
21), and second and third longitudinal portions (12, 13 or 222) on each side of the first longitudinal portion, wherein the second and third longitudinal portions (12 , 13 or 222)
At least one of the plurality of portions (6
8, 68a, 68b, 68c), which cooperate to form at least one longitudinal portion of the second and third longitudinal portions, wherein the second and third longitudinal portions A portion having a thickness less than the thickness of the first longitudinal portion and a width of the second and third longitudinal portions being equal to a sum of widths of the plurality of adjacent narrow portions; A third longitudinal portion (12, 13 or 222) is inclined with respect to said first longitudinal portion (21, 221) and at an angle A with respect to a plane perpendicular to the first longitudinal portion (11 or 221). Cold-rolled metal sheet characterized by the fact that: 2. The second and third longitudinal portions (12, 13 or 22)
2. Cold-rolled metal sheet according to claim 1, wherein the thickness of 2) is at least equal to the thickness of the first longitudinal section (11 or 221) times the thickness of sinA. 3. 4 wherein the metal plate (220), which is arranged on the opposite side of the first longitudinal portion of said first has a thickness T 1 and the sides of the second and third longitudinal portion of the The cold-rolled metal sheet according to claim 2, further comprising a fifth portion (227) and a fifth portion (227). 4. The fourth and fifth portions (227) are spaced apart from the first longitudinal portion along a lateral direction, and the second and third longitudinal portions are separated from the first, fourth, and fifth longitudinal portions. Claim 3 characterized by being harder than the portion of
A cold-rolled metal sheet according to item 6. 5. The long metal plates have flanges (14, 1
6 or 223), wherein each of the flanges is spaced apart from the first longitudinal portion (11 or 221) by each of the inclined second and third longitudinal portions (12, 13 or 222). 5. The cold-rolled metal sheet according to claim 4, wherein the metal sheet is connected along the set edge. 6. The inclined second and third longitudinal portions (12, 1
The first longitudinal section (11) adjoining 3) is substantially flat and the flange (14, 16 or 223)
6. The cold-rolled metal sheet according to claim 5, wherein the metal sheet is substantially perpendicular to the corresponding inclined second and third longitudinal portions. 7. The metal plate (10 or 220) has a first thickness along a first longitudinal section and a reduced thickness along the inclined second and third longitudinal sections. 6. Cold rolled metal sheet according to claim 5, characterized in that it comprises a coated part (87,88) having 8. A suspended ceiling grid having a central web (81), a spherical portion (82) formed on one edge of the web, and a flange (83,84) along the opposite edge of the web. A T-shaped member (80) is formed by bending the metal plate (21), and the spherical portion and each flange are formed of the metal of the first longitudinal portion having the first uniform thickness. 4. The method of claim 2, wherein said web is formed of said second and third longitudinal portions of metal having said second thickness less than said first thickness. A cold-rolled metal sheet according to item 6. 9. A coating extends at least along an outer surface of the grid T-section and further includes a first thickness portion along the spherical portion (82) and the flange (83,84), and a web (81). 9. The cold-rolled metal sheet according to claim 8, wherein the metal sheet has a thickness reduced along the thickness of the metal sheet. 10. A first laterally spaced and substantially parallel portion (112), wherein the metal plate is bent to be laterally spaced and substantially parallel and provided in a first plane; And provided in a second plane substantially parallel to the first plane,
A corrugated form having a second longitudinal portion (113) laterally spaced and a folded web portion (116, 117) connected to adjacent edges of the first and second portions. Formed on a metal plate (111), wherein said web portion is inclined at an angle A with respect to a plane perpendicular to said first and second portions, substantially equal to the thickness of said first and second portions times the thickness of sinA. Claim 8 characterized in that it has a thickness equal to
A cold-rolled metal sheet according to item 6. 11. The elongated metal band (21) is tangentially passed between a rotating mandrel device (41) and a rotating pressure roll device (51, 52), and the mandrel device and the pressure roll device pass the metal band. Engagement with each of these devices only along zones adjacent to each other, with the mandrel device and the pressure roll device being narrow relative to the metal strip in a direction substantially aligned with the length of the metal strip. Along the zone, a deforming pressure is exerted on the metal strip, thereby producing a transverse metal flow in the metal strip without intersecting the longitudinal metal flow causing buckling. And a laterally flat first member having a substantially uniform thickness over its entire width.
And a tangent line between the rotating mandrel device (41a) and the rotating pressure rolling device (51a, 52a), which is another pair of the mandrel device and the pressure rolling device. Through,
Thereby, a subsequent inclined bending deformation stress is applied to the metal band along the stretched and deformed lateral narrow zone of the first thin portion (68), and the metal band is buckled. A laterally flat second thin-walled portion having a substantially uniform thickness over its width without causing a longitudinal metal flow along the lateral direction thereof 68a) to form a continuous thin portion extending in the longitudinal direction in the metal strip. 12. Limiting the metal strips (21) along one side of each deformed zone to limit lateral metal flow toward one side of the metal strip, such that the metal follows the metal strips 12. The cold rolling forming method according to claim 11, further comprising the step of flowing laterally toward the other side of each deformation zone. 13. Wherein said first and second portions (68, 68a) are thinned, substantially continuous portions laterally adjacent to each other and having a width substantially equal to the sum of the widths of said portions. The cold-rolling forming method according to claim 11, wherein the cold-rolling forming method is characterized in that: 14. The first and second parts (224 to 224b, 226)
12. The cold rolling forming method according to claim 11, characterized in that only the parts of the metal strip which substantially retain the initial thickness are laterally separated by (227). 15. 2. The method according to claim 1, wherein the deformation pressure is inclined laterally with respect to the adjacent surface of the metal strip, and the metal material flows laterally with bending deformation.
Item 12. The cold forming method according to item 11. 16. The mandrel device (41) has a non-conical portion (4
6) In the same and opposite conical sides (47,4)
8), the step of applying a deformation pressure to the metal strip by the mandrel device and the pressure roll device (51, 52). The metal strip (21) using the conical sides (47, 4).
8), exerting an equal shearing force on the metal strip inclined with respect to the conical sides (47, 48), the first of the metal adjacent one of the conical sides (47). Forming a thinned portion (68) and a corresponding thinned portion (68) adjacent the other side (48) of the cone;
The same pressure roll device (51a, 52a) is used to pass through a similar mandrel device (41a) provided with opposing conical sides (47, 48), and the conical shape of the mandrel device (41a) A second thin portion (68a) adjacent one of the sides (47,48) and a corresponding thin wall adjacent the other of the conical sides (47,48) of the mandrel device (41a); 12. The cold forming method according to claim 11, comprising the step of forming a portion (68a). 17. The mandrel device (41) is provided so as to rotate around an axis (43) and has opposed inclined surfaces (47, 48) for pressing the metal band against the metal band, and the metal band is pressed against the inclined surface. Claim: wherein the metal strip is guided by providing the deformation and providing a corner on the mandrel device which engages a corresponding corner of the metal strip (21). Item 12. The cold rolling method according to item 11. 18. The first thin portion (68) and a similar thin portion (68a) laterally spaced from the first thin portion (68)
Cold-rolling forming method according to claim 11 or 16, characterized in that by simultaneously reducing the respective thicknesses, the force acting on the metal strip is substantially equalized. . 19. The metal strip (21) is continuously formed, and the thin portion is made of a non-thin flange (83, 84) and a non-thin spherical portion (8).
17. The cold-rolling forming method according to claim 11, wherein a suspension T-shaped grid T-shaped member (80) forming a web portion (81) located between the cold-rolled portion and the web portion (81) is formed. 20. The metal strip (21) is subsequently formed to form a structural member (101) in which the thin portions are located along the stress reduced zone and the non-thin portions are located along the more stressed zone. 17. The cold-rolling forming method according to claim 11, wherein 21. A patent comprising applying a coating (87,88) to the metal strip prior to forming the thinned portion and simultaneously thinning the coating and the thinned portion without substantial damage to the coating. Claim 11
Item 18. The cold-rolling forming method according to item 16 or. 22. Having said metal strip (21) is the initial thickness T 1, the deformation pressure, a the cold forming method according to paragraph 15 claims to be inclined at an angle B, and the deformation pressure, the The pressure is applied to a plane substantially perpendicular to the length of the metal strip so that the pressure does not have a significant longitudinal component, whereby a substantially longitudinal length of the laterally adjacent portion of the metal strip is added. By causing bending deformation of the metal band and resulting in thinning without causing deformation and substantial thinning, and controlling the amount of deformation pressure supplied to the metal band, the thinned portion (68) ) of thickness T 2, at least the initial thickness T 1 × si
16. The cold-rolling forming method according to claim 15, comprising a step of making nB equal to nB. 23. The first thin portion (68) and a similar thin portion (68a) laterally spaced from the first thin portion (68)
23. The cold rolling forming method according to claim 22, wherein by simultaneously reducing the thickness of each of the above, the forces acting on the metal strip are substantially equalized. 24. The mandrel device (41) is provided so as to rotate around an axis (43) and has opposed inclined surfaces (47, 48) for pressing the metal band against the metal band, and the metal band is pressed against the inclined surface. Claim: wherein the metal strip is guided by providing the deformation and providing a corner on the mandrel device which engages a corresponding corner of the metal strip (21). Item 22. The cold rolling method according to Item 22. 25. The metal strip (21) is continuously formed, and the thin portion is made of a non-thin flange (83, 84) and a non-thin spherical portion (8).
23. The cold-roll forming method according to claim 22, wherein a suspended T-shaped grid T-shaped member (80) forming a web portion (81) located between the cold-rolled portion and the web portion (81) is formed. 26. The metal strip (21) is subsequently formed to form a structural member (101) in which the thin portions are located along the stress reduced zone and the non-thin portions are located along the more stressed zone. 23. The cold rolling forming method according to claim 22, wherein 27. A patent comprising applying a coating (87,88) to the metal strip prior to forming the thinned portion and simultaneously thinning the coating and the thinned portion without substantial damage to the coating. Claim 22
The cold-rolling forming method according to the above item. 28. A mandrel (41) pivotally supported about a first axis (43) and providing opposing conical surfaces (47,48) and a central portion (46) continuous with said conical surface; A pressure roll device device (5) to provide a similar but reactive orientation substantially adjacent each of said conical surfaces.
1,52), and a pressure device (56,57) operable to exert a force on the pressure roll device in a direction inclined with respect to the conical surface, Wherein the mandrel and the pressure roll device cooperate when a piece of a long metal strip (21) is longitudinally passed therebetween to exert a substantially equal force on the metal strip. And bending the longitudinally extending portion of the metal strip along each surface of the cone, with only a small portion of the longitudinally extending portion with substantial longitudinal deformation. A cold rolling forming apparatus for reducing the thickness of the metal strip without reducing the thickness of the metal strip. 29. 29. The cold rolling forming apparatus according to claim 28, wherein the pressing device (56, 57) exerts an elastic force on each of the adjustable peripheral portions. 30. Substantially similar mandrels (41a, 41b, 41c) and pressure rolls (51a, 51b, 51c) are provided, thereby progressively bending the metal adjacent each of the longitudinally extending portions. 30. The cold rolling forming apparatus according to claim 29, wherein the width of the portion extending in the longitudinal direction is increased. 31. 30. The cold rolling forming apparatus according to claim 29, wherein said first and second axes (48, 54) are in a single plane and are substantially parallel.
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