JP3803167B2 - 形鋼材の絞り加工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複雑な絞り模様であっても、生産性よく絞り加工を施しうる形鋼材の絞り加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばプレハブ工法の建築物等に用いられる外壁パネルなどの枠組の縦桟として、形鋼材、特に剛性に優れたH形鋼からなる形鋼材を使用することが提案されている。
【0003】
このような形鋼材は、他の溝形鋼等の形鋼材からなる形材の溝部に端部を嵌合させるため該端部に絞り部を形成する絞り加工が施されるが、この絞り加工は、従来、形鋼材のフランジ間に配される固定式の中型と、該フランジをカムにより中型に押圧する外型とからなる金型によって行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述した金型による絞り加工方法では、一定寸法の中型が固定されているため、絞り加工形状によっては該中型を前記フランジ間に出し入れする操作が困難な場合もあり、生産性を損ないがちとするとともに、特に、複雑な凹凸形状の絞り模様に対応できないこともある。
【0005】
又、一定寸法の中型では、絞り加工の後の形鋼材の脱型が容易でなく、脱型時に該形鋼材に力が負荷することもあり、形鋼材に「ねじれ」等の変形をもたらす危険が大きく、しかも次加工への形鋼材の移行に時間がかかり、生産タクトの低下を招きがちである。
【0006】
さらに、外型を移動させるカムは、耐荷重が弱く、大断面の絞り加工を困難とするとともに、金型自体が大型になってしまう等の問題点がある。
【0007】
本発明は、中型を、絞り方向に拡縮自在に形成し、拡幅に際して絞り加工を行い縮幅により形鋼材を移動可能としたことを基本として、生産性、生産タクト等を向上でき、前記問題点を解決しうる形鋼材の絞り加工方法の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項1記載の発明は、間隔を隔てて内面を向き合わせたフランジを有する形鋼材に、金型を用いて、前記フランジ間の距離を減じる絞り加工を施す形鋼材の絞り加工方法であって、
前記金型は、前記フランジ間に挿入され絞り加工後のフランジの前記内面の形状に合わせるとともに、絞り方向に分割された上の分割中型及び下の分割中型を、更に絞り方向と直角な方向に各々分割した分割中型片からなる中型を具え、
この中型は、上下の分割中型片の間にスペーサを同高さ位置で向き合う方向に出し入れすることにより絞り方向に拡縮自在に形成し、拡幅に際して絞り加工を行い縮幅により形鋼材を移動可能としたことを特徴としている。
【0009】
又、請求項2記載の発明は、前記金型は、形鋼材のフランジの絞り加工を施さない各外面に当接しうる基準面と、この基準面にフランジと略同厚の段差を介して連なり該フランジの絞り加工後の各外面に当接しうる絞り面とを具える下押型、上押型が取付けられ、
前記分割金型片は、前記基準面との間で前記フランジを挟みうる中型基準面と、前記絞り面との間でフランジを挟み絞り加工を施す中型絞り面とを具えたことを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の一例を図面に基づき説明する。
図において本発明の形鋼材の絞り加工方法は、間隔を隔てて内面I、Iを向き合わせたフランジF、Fを有する形鋼材Aに、金型2を用いて、前記フランジF、F間の距離を減じる絞り加工を施す方法であって、前記金型2は、前記フランジF、F間に挿入され絞り加工後のフランジF、Fの前記内面I、Iの形状に合わせた中型3を具えるとともに、この中型3を、絞り方向に拡縮自在に形成し、拡幅に際して絞り加工を行い縮幅により形鋼材Aを移動可能としている。
【0011】
前記形鋼材Aは、図6、図7(A)、(B)に示すように、本例では、ウエブW両側に前記フランジF、Fを設けかつ両側に溝部M、Mを有する断面略H字のH形鋼からなる。
【0012】
なお、形鋼材Aとしては、H形鋼の他にも、I形鋼、断面略コ字の溝形鋼等、間隔を隔てて内面が向き合うフランジを有する任意の形鋼材を採用できる。
【0013】
又、前記形鋼材Aの端部には、フランジF、F間の距離を減じた絞り部Bが前記絞り加工によって形成され、この絞り部Bが、図6に示すように、例えば溝形鋼からなる形材Cの溝部C1に嵌着される。
【0014】
又、本例では、前記絞り部Bが形成される前記ウエブWに、図7(A)に示すように、絞り部Bを形成する前記絞り加工に先立ち、フランジF、FをプレスしてウエブWの変形を容易とする、即ち絞り部Bの形成を容易とする欠損部Dが形成されている。
【0015】
前記欠損部Dは、本例ではウエブWの中心線に沿って長手方向にのびる長孔からなる孔D1と、その両側かつ絞り部Bの根元部に設けられる丸孔からなる一対の孔D2、D2とを含む。
【0016】
このような欠損部Dを設けることにより、絞り加工の際、前記孔D1、D2、D2は、ウエブWに発生する圧縮による余肉を吸収する役目を果たし、容易にかつ座屈、しわ等のない安定した品質で絞り部Bを形成しうるとともに、特に前記孔D2、D2を絞り部Bの根元部に設けているため、ウエブWの変形を更に容易になしうる。
【0017】
なお、前記孔D1とウエブWの端縁との間の部分は、絞り加工によって該端縁側に張出すが、図7(A)に示すように孔D1の前記端縁側においてこの端縁に予め、例えば円弧状の切欠きEを設けておくことにより、ウエブWの端縁の出張りを防止しうる。
【0018】
又、絞り加工により、ウエブWの端部分を切断しないで該端部分でウエブWを連続させることができ、絞り部Bの強度を安定化しうる。
【0019】
なお、欠損部Dは、ウエブの端縁からこのウエブの中心線に沿って長手方向にのびる切込み、並列してウエブに形成され好ましくは均等配置された複数の長孔、例えば千鳥状に均等配置された丸孔からなる複数の孔、或いは丸孔、長孔の他、四角孔、三角孔等の種々の形状の孔を用いうる。又、孔の数も、1以上かつウエブの強度を過度に低下させない任意の数を採用しうるとともに、I形鋼、溝形鋼等のウエブにも形成できる。
【0020】
前記金型2は、図1〜5に示すように、ボルスター等の支持台に固定される台板15と、その上方に配されかつ例えばプレス機のラムに取付けられる昇降板16とを、ダイセットポスト17でつないだ外型19、および前記台板15と昇降板16との間に配される前記中型3を具える。
【0021】
なお、前記ダイセットポスト17は、本例では複数本、例えば4本設けられ、矩形の前記台板15と矩形の前記昇降板16とを、その四隅で連結するとともに、該昇降板16に取付けられたスライド軸受20により上端部が支持され、昇降板16の昇降を可能としている。
【0022】
又、前記台板15の上面及び昇降板16の下面には、前記形鋼材AのフランジF、Fの絞り加工を施さない各外面に当接しうる基準面21と、この基準面21にフランジFと略同厚の段差を介して連なり該フランジF、Fの絞り加工後の各外面に当接しうる絞り面22とを具える下押型23、上押型24が夫々取付けられている。
【0023】
なお、本例では、前記下押型23、上押型24は、前記絞り面22の端部から隆起し前記フランジF、Fの端縁を向き合う方向の内面側に潰すことにより前記絞り部Bの前記溝部C1等への嵌入を容易とする突面25、25を有する。
【0024】
前記中型3は、絞り方向、図示例では上下方向に分割された複数、本例では2つの上の分割中型4A、下の分割中型4B(以下単に分割中型4A、4Bと言う)からなる。
【0025】
又、前記分割中型4A、4Bは、絞り方向と直角な方向に分割され図1において左右対称形状の第1、第2の上下の分割中型片4A1、4A2、4B1、4B2(以下単に分割中型片4A1、4A2、4B1、4B2と言う)からなる。
【0026】
前記分割中型片4A1、4A2、4B1、4B2は、基体29A、29A、29B、29Bに、図1、5に示すように、前記台板15と昇降板16との間に架け渡される複数、本例では4本のガイドポスト26を夫々挿入する孔27Aを設けた2つの軸受片27、27を各々取付けており、該軸受片27上のブッシュ30と昇降板16との間、上下に配される軸受片27、27の間、軸受片27と台板15との間でガイドポスト26に夫々巻装された上バネ31、中バネ32、下バネ33等の保持手段を用いて前記下押型23、上押型24間で昇降自在に保持される。
【0027】
又、前記分割中型片4A1、4B1及び4A2、4B2の間には、該分割中型片4B1、4B2の前記基体29B、29Bに固定される支持台35、35上に取付けられたシリンダ36、36等の進退具によってスペーサ5、5が同高さ位置で向き合う方向に出し入れされる。なお、前記シリンダ36は、そのロッド37先端が継ぎ軸39に固定されるとともに、この継ぎ軸39に取付けられた平面略エ字状のスペーサ受40を介して前記スペーサ5を取付けている。
【0028】
前記スペーサ5は、分割中型片4B1、4B2の各上面に沿う下型受け面45と、分割中型片4A1、4A2の各下面に沿う上型受け面46と、上型受け面46から該スペーサ5の入れ方向、つまり進入方向に斜め下にのびるスペーサ面47とを具えるとともに、前記スペーサ受40の取付片40Bに取外し可能にボルト止めされる。
【0029】
前記分割中型片4B1は、下面に、前記基準面21との間で前記フランジFを挟みうる中型基準面41と前記絞り面22との間でフランジFを挟み絞り加工を施す中型絞り面42とを具え、分割中型片4A1は、上面に、同様な中型基準面41と中型絞り面42とを具え、絞り加工後のフランジF、Fの前記内面I、Iの形状に合わせている。
【0030】
又、分割中型片4B1は、上面に、前記スペーサ受40の基片40A下部が当接することにより、前記スペーサ5の過度の進入を防ぐ当て面43が形成され、分割中型片4A1は、下面に、スペーサ5を出して中型3を縮幅した状態で、このスペーサ5の前記上型受け面46とスペーサ面47とに同時に当接しうる形状の上型面49とテーパ面50とが連続して形成されている。なお、スペーサ5は、その先端が、図2に示すように、分割中型片4A1、4A2、分割中型片4B1、4B2の向き合う面近傍まで進入することが、前記上型受け面46、下型受け面45によって絞り加工の圧力を確実に担持しうる観点から好ましい。
【0031】
なお、前記分割中型片4A2、4B2は、分割中型片4A1、4B1と面対称の形状を有するため、その詳細な説明は省略する。
【0032】
絞り加工は、図1に示すように、形鋼材Aをセットし、図2、4に示すように、前記スペーサ5を分割中型4A、4B間に入れることにより中型3を拡幅してフランジF、Fの内面I、Iを前記中型基準面41に当て(このとき分割中型4Aはスペーサ5に押されて上昇し、分割中型4Bはスペーサ5に押されて下降する)、しかる後、前記昇降板16を下降させることにより行われる。
【0033】
又、絞り加工の後、前記スペーサ5を出して中型3を図1に示すように縮幅する。従って、形鋼材Aに力を負荷することなく容易にこの形鋼材Aを脱型でき、かつ形鋼材Aの「ねじれ」等の変形を防止できる。又、次加工へ形鋼材Aをスライド移行させることも可能となり、生産タクトの短縮化を図りうる。
【0034】
又、前記スペーサ5を出し入れさせるシリンダ36等の進退具は、前記分割中型4Bに前記支持台35を介して取付けられているため、絞り方向に拡縮自在な中型3の分割中型4A、4B間に、簡易な構成で確実にかつ高精度で該スペーサ5を出し入れできる。
【0035】
さらに、中型3を、絞り方向に拡縮自在に形成しているため、絞り加工形状がどのようなものであっても、特別な機構を要さず形鋼材AのフランジF、F間に中型3をスムーズに出し入れでき、作業性、生産性を向上しうるとともに、複雑な凹凸形状の絞り模様にも対応できる。
【0036】
又、分割中型4A、4Bの間にスペーサ5を出し入れすることにより、中型3を絞り方向に拡縮自在としているため、絞り加工の際のプレス荷重、圧力を該スペーサ5により確実に支持でき、相当大きい圧力を必要とする加工にも耐えうる結果、大断面の絞り加工も可能となる。
【0037】
又、スペーサ5の出し入れにより中型3が拡縮するため、機構的に複雑なメカニズムを必要とせず、メンテナンスが容易であり、かつ故障も少ない。
【0038】
さらに、スペーサ5の厚さを変えることにより、各種厚さのフランジFを有する形鋼材Aの絞り加工に汎用でき、又、その交換も、例えば前記スペーサ受40へのボルトを用いた着脱により、短時間に容易に行うことが出来る。
【0039】
又、中型3を絞り方向に拡縮自在としているため、外型19の構成を簡略化でき、ひいては金型2自体のサイズの小型化にも寄与しうる。
【0040】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、金型が、フランジ間に挿入され絞り加工後のフランジの内面の形状に合わせた中型を具え、かつこの中型を、絞り方向に拡縮自在に形成し、拡幅に際して絞り加工を行い縮幅により形鋼材を移動可能としているため、絞り加工形状がどのようなものであっても、特別な機構を要さず形鋼材のフランジ間への中型の出し入れ操作をスムーズにでき、作業性、生産性を向上しうるとともに、複雑な凹凸形状の絞り模様にも対応できる。
【0041】
又、絞り加工の後、中型の縮幅により形鋼材を移動可能としているため、形鋼材に力を負荷することなく容易にこの形鋼材を脱型でき、かつ形鋼材の「ねじれ」等の変形を防止しうるとともに、次加工へ形鋼材をスライドさせて移行させることも可能となり、生産タクトの短縮化を図りうる。
【0042】
又、請求項2の発明において、前記中型が、絞り方向に分割された複数の分割中型からなり、かつ分割中型の間にスペーサを出し入れすることにより、中型を絞り方向に拡縮自在としたときには、絞り加工の圧力を該スペーサにより確実に支持しうるため、相当大きい圧力を必要とする加工にも耐えることができ、大断面の絞り加工も可能となる。
【0043】
又、スペーサの出し入れにより中型が拡縮するため、機構的に複雑なメカニズムを必要とせず、メンテナンスが容易であり、かつ故障も少ない。
【0044】
さらに、前記スペーサの厚さを変えることにより、各種厚さのフランジを有する形鋼材の絞り加工に汎用でき、又、その切替も、短時間に容易に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の絞り加工方法に用いられる金型の実施の形態の一例を示す側面図である。
【図2】その絞り加工時の中型の拡幅状態を示す側面図である。
【図3】その部分平面図である。
【図4】その側面図である。
【図5】中型を例示する部分斜視図である。
【図6】絞り加工が施された形鋼材と他の形材との接合を示す部分斜視図である。
【図7】欠損部の一例を示し、(A)は絞り加工前を示す側面図、(B)は絞り加工後を示す側面図である。
【符号の説明】
2 金型
3 中型
4A、4B 分割中型
5 スペーサ
A 形鋼材
F フランジ
I 内面
Claims (2)
- 間隔を隔てて内面を向き合わせたフランジを有する形鋼材に、金型を用いて、前記フランジ間の距離を減じる絞り加工を施す形鋼材の絞り加工方法であって、
前記金型は、前記フランジ間に挿入され絞り加工後のフランジの前記内面の形状に合わせるとともに、絞り方向に分割された上の分割中型及び下の分割中型を、更に絞り方向と直角な方向に各々分割した分割中型片からなる中型を具え、
この中型は、上下の分割中型片の間にスペーサを同高さ位置で向き合う方向に出し入れすることにより絞り方向に拡縮自在に形成し、拡幅に際して絞り加工を行い縮幅により形鋼材を移動可能としたことを特徴とする形鋼材の絞り加工方法。 - 前記金型は、形鋼材のフランジの絞り加工を施さない各外面に当接しうる基準面と、この基準面にフランジと略同厚の段差を介して連なり該フランジの絞り加工後の各外面に当接しうる絞り面とを具える下押型、上押型が取付けられ、
前記分割金型片は、前記基準面との間で前記フランジを挟みうる中型基準面と、前記絞り面との間でフランジを挟み絞り加工を施す中型絞り面とを具えたことを特徴とする請求項1記載の形鋼材の絞り加工方法。
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JP14216797A JP3803167B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 形鋼材の絞り加工方法 |
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JPH10328764A JPH10328764A (ja) | 1998-12-15 |
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