JP3758963B2

JP3758963B2 - 金属製屋根瓦の軒先曲げ加工方法及び軒先曲げ加工装置

Info

Publication number: JP3758963B2
Application number: JP2000310745A
Authority: JP
Inventors: 秀明藤原; 達哉藤原; 克明田中
Original assignee: 住友金属建材株式会社
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: JP2002120032A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製屋根瓦の軒先曲げ加工方法と、軒先曲げ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅をはじめとする比較的小規模な建物に好適な屋根葺き材料として、瓦の形状に模した金属製屋根瓦が利用されている。例えば図７に示すように、この種の金属製屋根瓦１は、亜鉛メッキ鋼板等の金属板からなる被加工材をプレス加工して瓦状に成形したもので、桟瓦等の各種瓦を縦横方向（屋根の流れ方向及びその直交方向）に複数枚並べたような断面波形の曲面形状に一体成形され、これを流れ方向の下から上に順次重ねて葺設されるようになっている。
【０００３】
図８は、かかる金属製屋根瓦１の流れ方向縦断面の構造を示す。この種の金属製屋根瓦１は、少なくとも横方向（屋根の流れ方向に直交する方向、以下同じ）に連続する流れ面１１と、流れ面１１の軒先側縁部から下方に延設された見付面１２とを有し、流れ面１１は上下方向に波うつ曲面をなし、見付面１２が軒先に向かって前後方向に波うつ曲面をなすように成形されている。
【０００４】
このような金属製屋根瓦１の軒先部分をプレス成形によって曲げ加工する従来の工程を図６に示す。軒先曲げ加工装置９のプレスベッド９１に固定されたダイ９２と、油圧シリンダーやスプリング等のクッション装置９３を介してプレスラム９４に取り付けられた板押さえ９５との間に、亜鉛メッキ鋼板等の被加工材Ｍを加圧状態で挟持し（ａ〜ｂ）、その状態で側方に延出した被加工材Ｍの自由端を、プレスラム９４に取り付けられたパンチ９６によって下方に押し曲げる。（ｃ〜ｄ）。プレスラム９４を上昇させて被加工材Ｍを解放すると（ｅ）、ダイ９２及び板押さえ９５によって挟持された部分が流れ面１１となり、この流れ面１１に対してほぼ垂直に折曲された自由端が見付面１２となった金属製屋根瓦１が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような金属製屋根瓦１は、互いに異なる方向に湾曲する流れ面１１と見付面１２とを有するものであるため、前記従来のように被加工材Ｍの自由端をパンチ９６によって単純に押し曲げるだけの方法では、見付面１２に皺が生じて成形後の外観が悪くなり、また成形後の寸法精度も低下してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、複雑な曲面形状の流れ面１１や見付面１２を有する金属製屋根瓦１であっても、流れ面１１及び見付面１２にできるだけ皺を生じないようにして美しく成形することのできる軒先曲げ加工方法と、その方法の実施に好適な軒先曲げ加工装置を提供することを解決課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の金属製屋根瓦の軒先曲げ加工方法の構成は、金属製屋根瓦を成形するための被加工材のうち流れ面となる部分を、所定形状の流れ面用プレス型により一定のプレス圧で加圧挟持するとともに、前記被加工材のうち見付面となる部分を、前記流れ面用プレス型から所定の間隔を隔てて配置された見付面用プレス型により、前記流れ面用プレス型のプレス圧よりも小さい一定のプレス圧で加圧挟持し、前記加圧挟持状態のまま、前記両プレス型のうち少なくともいずれか一方を互いのプレス面に直交する方向に変位させて、見付面用プレス型に挟持された部分の被加工材を金属製屋根瓦の裏面側に折曲しつつ、見付面用プレス型から引き抜くことにより、金属製屋根瓦の流れ面と、この流れ面の軒先側縁部から垂下する見付面とを一体に成形することを特徴とする。
【０００８】
すなわち、この軒先曲げ加工方法は、金属製屋根瓦の流れ面となる部分及び見付面となる部分を、それぞれ別体のプレス型により一定のプレス圧で加圧挟持したまま、両プレス型を互いのプレス面に直交する方向に変位させることにより、その変位に伴って見付面用プレス型に挟持された部分の被加工材を折曲しつつ、プレス圧が相対的に小さい見付面用プレス型から被加工材を引き抜くようにして成形するものである。これにより、成形が完了するまでの間、各部がプレス型により一定のプレス圧で継続的に加圧挟持されるので、流れ面や見付面に複雑な曲面形状を設ける場合でも、その曲面部分に皺の少ない美麗な金属製屋根瓦を成形することができる。
【０００９】
さらに、前記軒先曲げ加工方法において、流れ面用プレス型と見付面用プレス型との配置間隔を、被加工材の板厚の１．２倍ないし３倍とすることにより、プレス型の変位に伴って見付面用プレス型から被加工材を引き抜く処理が円滑に行われ、成形後の仕上がり状態が良好になる。
【００１０】
また、本発明の金属製屋根瓦の軒先曲げ加工装置の構成は、金属製屋根瓦を成形するための被加工材のうち流れ面となる部分を一定のプレス圧で加圧挟持する流れ面用プレス型と、前記被加工材のうち見付面となる部分を一定のプレス圧で加圧挟持する見付面用プレス型とを備え、流れ面用プレス型と見付面用プレス型とが、所定の間隔を隔てて互いのプレス面を平行に配置され、かつ両プレス型のうち少なくともいずれか一方がプレス面に直交する方向に変位自在に保持されるとともに、見付面用プレス型のプレス圧が流れ面用プレス型のプレス圧よりも小さくなるように設定されたことを特徴とする。この軒先曲げ加工装置により、前記軒先曲げ加工方法を好適に実施することができる。
【００１１】
この軒先曲げ加工装置において、流れ面用プレス型と見付面用プレス型との配置間隔は、被加工材の板厚の１．２倍ないし３倍に設定されているのが好ましい。両プレス型の配置間隔をこの範囲に設定することにより、プレス型の変位に伴って見付面用プレス型から被加工材を引き抜く処理を円滑に行うことができ、成形後の仕上がり状態が良好になる。
【００１２】
さらに、前記軒先曲げ加工装置において、見付面用プレス型における表面側のパンチの縁端部には、被加工材の板厚の２倍ないし３倍の半径を有するパンチラジアスが設けられているのが好ましい。これにより、見付面用プレス型から被加工材を引き抜く処理をさらに円滑に行うことができるとともに、その引抜き処理の最後において、見付面の下縁部に、軒先側に向けて湾曲した水返し縁を成形することができる。こうして形成される水返し縁は、軒先部分の排水性能と葺設後の美観向上に大いに寄与する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は、本発明の軒先曲げ加工装置２と、これによる軒先曲げ加工工程を示している。
【００１５】
この軒先曲げ加工装置２は、図１（ａ）に示すように、プレスベッド３と、プレスベッド３の上方に昇降自在に配置されたプレスラム４との間に、二組のプレス型が設けられたもので、一方のプレス型は図４に示すような金属製屋根瓦１０の流れ面１１を成形する流れ面用プレス型５であり、他方のプレス型は同じく見付面１２を成形する見付面用プレス型６となっている。
【００１６】
流れ面用プレス型５は、従来の技術の説明において図６に示したものと基本的に同様で、プレスベッド３に固定されたダイ５１と、このダイ５１の上方に対置された板押さえ５２とを備え、板押さえ５２は、油圧シリンダあるいはスプリング等からなるクッション装置５３を介してプレスラム４に取り付けられている。
【００１７】
一方、見付面用プレス型６は、プレスラム４に固定されたパンチ６１と、このパンチ６１の下方に対置されたパンチ受け６２とからなり、パンチ受け６２は、油圧シリンダあるいはスプリング等からなるクッション装置６３を介してプレスベッド３に取り付けられている。
【００１８】
また、流れ面用プレス型５と見付面用プレス型６との配置間隔は、被加工材の板厚の１．２倍ないし３倍に設定されている。
【００１９】
このような構造に係る軒先曲げ加工装置２に被加工材Ｍをセットして、プレスラム４を下降させ、各プレス型５，６に被加工材Ｍを挟持した状態を図１（ｂ）に示す。
【００２０】
被加工材Ｍのうち、金属製屋根瓦１０の流れ面１１となる部分は流れ面用プレス型５により加圧挟持され、同じく見付面１２となる部分は見付面用プレス型６により加圧挟持される。ただし、流れ面用プレス型５に設けられたクッション装置５３と、見付面用プレス型６に設けられたクッション装置６３とは、それぞれのクッション圧が異なっており、見付面用プレス型６のクッション装置６３のクッション圧が、流れ面用プレス型５のクッション装置５３のプレス圧の概ね１／１０ないし１／６程度となるように設定されている。
【００２１】
具体的な数値を例示すると、被加工材Ｍとして板厚０．５ｍｍのＳＧＣＣ（シルバージンク：溶融亜鉛メッキ鋼板）を使用し、見付面１２の曲げ加工長さを４５ｍｍとした場合、流れ面用プレス型５には１０，０００〜２０，０００Ｎのプレス圧が、見付面用プレス型６には１，５００〜３，０００Ｎのプレス圧が、それぞれ加わるように、各クッション装置５３，６３のクッション圧が設定されている。
【００２２】
このようなプレス型５，６に被加工材Ｍを加圧挟持した状態から、図１（ｃ〜ｄ）のようにプレスラム４をさらに下降させると、流れ面用プレス型５に挟持された被加工材Ｍは、その挟持状態のまま一定のプレス圧で加圧され、所定の瓦形状に成形される。一方、流れ面用プレス型５よりも小さいプレス圧の見付面用プレス型６に挟持された被加工材Ｍは、プレスラム４と一体に下降する見付面用プレス型６の変位に伴って徐々に引き抜かれながら下方に折曲される。この間、被加工材Ｍには、継続的に面内方向の引張力が作用し続ける。そして、図１（ｄ）のように、プレスラム４のストロークエンドにおいて被加工材Ｍが見付面用プレス型６から完全に抜き出されると、その時点で被加工材Ｍが前記引張力から解放されて、見付面１２の成形が終了する。
【００２３】
図２及び図３は、それぞれプレス加工中及びストロークエンドにおける被加工材Ｍの加工状態を拡大して示す図である。
【００２４】
ダイ５１及びパンチ６１の各縁端部には、それぞれ適度な丸みのダイラジアスＲｄ及びパンチラジアスＲｐが設けられている。これらダイラジアスＲｄ及びパンチラジアスＲｐの半径は、被加工材Ｍの板厚の２倍ないし５倍程度に設定されている。また、前述のように、流れ面用プレス型５と見付面用プレス型６との間には、被加工材Ｍの板厚の１．２倍ないし３倍程度のクリアランスＣが設けられている。
【００２５】
そのため加工中の状態では、図２に示すように、見付面用プレス型６に挟持された被加工材Ｍは、見付面用プレス型６の下降に伴って下方に折曲され、パンチラジアスＲｐが設けられたパンチ６１の縁端部にしごかれるようにしながら徐々に引き抜かれていく。そして、図３に示すように、プレスラム４のストロークエンドにおいて被加工材Ｍが見付面用プレス型６から抜き出されると、被加工材Ｍの先端には、パンチラジアスＲｐに沿うようにして断面Ｊ字状に湾曲形成された水返し縁１３が残留することとなる。この水返し縁１３は、図５に示すように、金属製屋根瓦１０の見付面１２に流下する雨水を軒先の外側に向けて排除するものとなる。
【００２６】
このように、本発明によれば、金属製屋根瓦１０の成形の終了まで、見付面１２の部分を形成する被加工材Ｍに対して継続的に面内引張力が作用するので、複雑な曲面形状を有する金属製屋根瓦１０であっても、その曲面部分に皺を生じないようにして美しく成形することができる。
【００２７】
また、パンチ６１の縁端部にしごかれるようにしながら成形される見付面１２の下縁部には、軒先の外方に向かって湾曲した断面Ｊ字状の水返し縁１３が形成されることとなるので、この水返し縁１３が軒先部分の排水性能を向上させる。さらに、図４にこの水返し縁１３は、軒先下縁部の横方向のラインを視覚的に強調して、葺設後の美観向上にも大いに寄与することとなる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、金属製屋根瓦の流れ面となる部分及び見付面となる部分が、それぞれ別体のプレス型により一定のプレス圧で加圧挟持されたまま、両プレス型が互いのプレス面に直交する方向に変位し、その変位に伴って見付面となる部分の被加工材が見付面用プレス型から引き抜かれるようにして成形されるので、流れ面や見付面に複雑な曲面形状を設ける場合でも、その曲面部分に皺の少ない美麗な金属製屋根瓦を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る軒先曲げ加工装置と、これによる軒先曲げ加工工程を示す工程説明図である。
【図２】図１に示す軒先曲げ加工装置のプレス型の部分拡大図であり、加工途中の状態を示す図である。
【図３】図１に示す軒先曲げ加工装置のプレス型の部分拡大図であり、加工終了時の状態を示す図である。
【図４】本発明により加工される金属製屋根瓦の葺設状態を示す部分斜視図である。
【図５】図４に示す金属製屋根瓦の葺設状態のＡ−Ａ’部分断面図である。
【図６】従来の技術に係る軒先曲げ加工装置と、これによる軒先曲げ加工工程を示す工程説明図である。
【図７】従来の技術により加工された金属製屋根瓦の葺設状態を示す部分斜視図である。
【図８】図７に示す金属製屋根瓦の葺設状態のＡ−Ａ’部分断面図である。
【符号の説明】
１０金属製屋根瓦
１１流れ面
１２見付面
１３水返し縁
５流れ面用プレス型
６見付面用プレス型
Ｍ被加工材
Ｒｐパンチラジアス

Claims

金属製屋根瓦を成形するための被加工材のうち流れ面となる部分を、所定形状の流れ面用プレス型により一定のプレス圧で加圧挟持するとともに、
前記被加工材のうち見付面となる部分を、前記流れ面用プレス型から所定の間隔を隔てて配置された見付面用プレス型により、前記流れ面用プレス型のプレス圧よりも小さい一定のプレス圧で加圧挟持し、
前記加圧挟持状態のまま、前記両プレス型のうち少なくともいずれか一方を互いのプレス面に直交する方向に変位させて、見付面用プレス型に挟持された部分の被加工材を金属製屋根瓦の裏面側に折曲しつつ、見付面用プレス型から引き抜くことにより、金属製屋根瓦の流れ面と、この流れ面の軒先側縁部から垂下する見付面とを一体に成形することを特徴とする金属製屋根瓦の軒先曲げ加工方法。
流れ面用プレス型と見付面用プレス型との配置間隔を、被加工材の板厚の１．２倍ないし３倍としたことを特徴とする請求項１に記載の金属製屋根瓦の軒先曲げ加工方法。
金属製屋根瓦を成形するための被加工材のうち流れ面となる部分を一定のプレス圧で加圧挟持する流れ面用プレス型と、
前記被加工材のうち見付面となる部分を一定のプレス圧で加圧挟持する見付面用プレス型とを備え、
流れ面用プレス型と見付面用プレス型とが、所定の間隔を隔てて互いのプレス面を平行に配置され、かつ両プレス型のうち少なくともいずれか一方がプレス面に直交する方向に変位自在に保持されるとともに、
見付面用プレス型のプレス圧が流れ面用プレス型のプレス圧よりも小さくなるように設定されたことを特徴とする金属製屋根瓦の軒先曲げ加工装置。