JP3882698B2

JP3882698B2 - Press roll device

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Publication number: JP3882698B2
Application number: JP2002196265A
Authority: JP
Inventors: 孝行岩崎; 達司大菅; 崇西井; 昌夫三上; 一幸佐藤
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: JP2004034108A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレスロール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
機械部品等において、図１２〜図１４に示すように幅方向で厚みが異なる板材ａ（図１３）或いは長手方向で厚みが異なる板材ａ（図１４）を製造することが要求される場合がある。
【０００３】
このように幅方向或いは長手方向で厚みが異なる比較的短い板材ａは、一般にはプレス装置を用いて圧下成形することが行われている。しかし、プレス装置による圧下成形は、素材の全面に圧下力を加えて板厚を変化させるために非常に大きな圧下力が必要であり、このためにプレス装置は非常に大型化し、且つ駆動のための動力も増大し、更にプレス作業時に大きな騒音、振動が発生するといった問題がある。
【０００４】
このようなプレス装置の問題点を解決する装置として、図１５に示すようなプレスロール装置１が提案されている。図１５はプレスロール装置１の側面形状を示したもので、固定台２上に孔型３が固定されており、この孔型３の上面には、図１６に示す如く上部が開放された凹溝４が形成されている。この凹溝４は図１５の左右方向に所要の長さで形成されており、又、凹溝４の幅方向両側（図１６の左右外側）には、孔型３の上面より僅かに低くしたバリ道５が形成されており、該バリ道５の更に外側にはバリ溜り６が形成されている。
【０００５】
図１５の凹溝４では、長手方向一側に深さを深くした部分４’を形成し、これにより深さが深い側Ｈ１と深さが浅い側Ｈ２を有する圧延空間を備えて、図１４に示した板材ａのように長手方向で厚みの異なる製品を圧延する場合がある。
【０００６】
通常用いられる圧延素材７は、図１６に示すように矩形の断面形状を有している。そして、この圧延素材７は、前記凹溝４の圧延空間が最大となっている部分の断面積よりも大きな断面積となるようにその幅と厚み寸法が決められている。この圧延素材７の凹溝４に対する断面積の余剰分は、圧延によって一部は長手方向（図１５左右方向）に逃げ、残りは前記バリ道５を通りバリ溜り６に逃げることになる。
【０００７】
図１５の孔型３における凹溝４の長手方向一側には、凹溝４に嵌合配置する圧延素材７の一端を固定するための固定部８が設けられている。
【０００８】
前記孔型３の上部には、プレス装置９により前記孔型３に対して近接・離反が可能な昇降台１０が設けられており、該昇降台１０と前記孔型３との間にはロール装置１１が配置されている。
【０００９】
ロール装置１１は、ロール移動装置１２の伸縮ロッド１３により前記凹溝４の長手方向（図１５の左右方向）に移動が可能な移動ブロック１４を備えており、該移動ブロック１４には、前記凹溝４に配置した圧延素材７を圧延するための圧延ロール１５が幅方向水平に延びる軸１６を中心に回転可能で且つ圧下方向に移動可能なように取り付けられており、更に該圧延ロール１５の直上には、前記軸１６と平行な軸１７を中心に回転可能で且つ圧下方向に移動可能なように押圧ロール１８が取り付けられている。押圧ロール１８と前記圧延ロール１５とは同一の外径を有してその外周面が互いに接しており、更に押圧ロール１８の上面は前記昇降台１０の下面に接するようになっている。従って、プレス装置９により昇降台１０を下降すると、押圧ロール１８を介して圧延ロール１５が圧延素材７に押圧されるようになっている。
【００１０】
図１５に示したプレスロール装置１にて圧延素材を圧延する際は、先ず、ロール移動装置１２を縮小してロール装置１１を右側に待機させた状態（図１５の位置より更に右側）において、圧延素材７の一端を固定部８に固定し圧延素材７を凹溝４に嵌合する。次に、プレス装置９により昇降台１０を下降させ、圧延ロール１５の下面が圧延素材７を所定厚さに圧延する位置になるように調節する。或いは、所定の荷重が与えられるようにプレス装置９を調整する。
【００１１】
続いて、ロール移動装置１２を伸長させると、圧延ロール１５は押圧ロール１８を介し昇降台１０によって押圧された状態で圧延素材７の固定側端７ａから非固定側端７ｂに向けて移動し、圧延素材７を凹溝４内に押し広げるように圧延する。このとき、圧延素材７の凹溝４に対する断面積の余剰分は一部は長手方向に延ばされ、残りは前記バリ道５を通ってバリ溜り６に溜められる。上記圧延によって成形した圧延物は孔型３から取出し、バリ道５部分のバリを除去することにより、長手方向で厚みの異なる圧延製品となる。
【００１２】
上記したプレスロール装置１による圧延によれば、図１７に示すように、圧延ロール１５の圧延部Ｘによって圧延素材７が塑性流動するために、プレス加工に比べて圧延素材７を小さな力で圧延できるという利点がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記図１５に示したプレスロール装置１において、図１４に示したように長手方向で厚みが異なる板材ａの製品を圧延する場合には、凹溝４の深さが長手方向で変化した孔型３を用いることになるため、図１６に示すように断面積が一定の圧延素材７を用いて圧延すると、図１５の深さが深い側Ｈ１（図１５の右側）では凹溝４への素材の充満度が不足して不良品を生じ易い問題があり、又、凹溝４の深さが浅い側Ｈ２（図１５の左側）では、圧延ロール１５の加工量が大きくなるために、圧延ロール１５の圧延負荷が増大し、圧延ロール１５の変形量が増大して、製品が厚くなり不良品を生じ易くなる問題がある。
【００１４】
又、前記凹溝４が図１６に示すように幅方向で深さが非対称となっており、更に、この形状が前記した長手方向で深さが異なる形状と組み合わされていて、図１９に示すように幅方向で厚みが異なる圧延製品１９を製造する場合がある。この場合には、図１６の凹溝４の深さが浅い側Ｈ２’は、深さが深い側Ｈ１’に比べて圧延素材７が延ばされる量が大きい。そのために、非固定側端７ｂは図１８に実線矢印Ａで示すように、凹溝４の深さが深い側Ｈ１’に向けて傾く問題がある。このように非固定側端７ｂが傾くと、良好な圧延ができなくなったり、更には、上記傾きによって非固定側端７ｂが凹溝４から外部にはみ出すことによって圧延製品が製造できなくなる問題がある。
【００１５】
本発明は、上述の実情に鑑みてなしたもので、凹溝の深さが長手方向で変化する孔型を用いて圧延する際に、凹溝の深さが深い側では凹溝への素材の充満度を高め、又、凹溝の深さが浅い側では圧延ロールの圧延負荷を低減することができ、更に、凹溝が幅方向で非対称の深さを有することによって圧延素材の非固定側端が傾くのを防止して、常に良好な圧延製品が得られるようにしたプレスロール装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、孔型の凹溝に配置した圧延素材の一端を前記孔型に固定し、プレス装置により押圧されたロール装置を圧延素材の固定側端から非固定側端に向けて移動することにより圧延素材を凹溝内に押し広げて圧延製品を製造するようにしたプレスロール装置であって、孔型の外部に設けた支持台上に、前記圧延素材の非固定側端をクランプして該非固定側端を圧延素材の長手方向に押し引きする応力付与装置を備えたことを特徴とするプレスロール装置、に係るものである。
【００１７】
請求項２記載の発明は、前記応力付与装置による非固定側端の押圧時における非固定側端の座屈を防止する座屈防止手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のプレスロール装置、に係るものである。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記支持台上に、非固定側端の幅方向側面に当接する横移動固定装置を備えたことを特徴とする請求項１記載のプレスロール装置、に係るものである。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記横移動固定装置が、応力付与装置による非固定側端の押圧時における非固定側端の座屈を防止する座屈防止手段を備えたことを特徴とする請求項３記載のプレスロール装置、に係るものである。
【００２０】
請求項５記載の発明は、孔型の凹溝に配置した圧延素材の一端を前記孔型に固定し、プレス装置により押圧されたロール装置を圧延素材の固定側端から非固定側端に向けて移動することにより圧延素材を凹溝内に押し広げて圧延製品を製造するようにしたプレスロール装置であって、孔型の外部に設けた支持台と、該支持台上において圧延素材の幅方向に移動可能に設けた移動架台と、該移動架台上に配置して前記非固定側端の幅方向側面に当接する横移動固定装置と、前記移動架台を圧延素材の幅方向に移動する横曲げ駆動装置と、前記移動架台上に配置して前記非固定側端をクランプし該非固定側端を圧延素材の長手方向に押し引き可能な応力付与装置と、を備えたことを特徴とするプレスロール装置、に係るものである。
【００２１】
請求項６記載の発明は、前記横移動固定装置が、応力付与装置による非固定側端の押圧時における非固定側端の座屈を防止する座屈防止手段を備えたことを特徴とする請求項５記載のプレスロール装置、に係るものである。
【００２２】
請求項７記載の発明は、前記ロール装置が、１つの圧延ロールと接する２つの押圧ロールを備えていることを特徴とする請求項１又は５記載のプレスロール装置、に係るものである。
【００２３】
上記手段によれば、以下のように作用する。
【００２４】
請求項１記載の発明では、圧延素材の非固定側端を押し引きする応力付与装置を備えたので、長手方向で深さが変化する凹溝を備えた孔型を用いて圧延素材を圧延する際に、深さが深い側を圧延する過程では、応力付与装置にて非固定側端を押圧することにより、長手方向の延びを抑制して圧延素材の孔型への充満度を高めることができ、又、深さが浅い側を圧延する過程では、応力付与装置にて非固定側端を引っ張ることにより、圧延ロールの圧延負荷が大幅に減少する。
【００２５】
請求項２及び４記載の発明では、請求項１の発明において、応力付与装置により非固定側端を押圧する際に、非固定側端の中間部が上側に逃げて座屈しようとするが、非固定側端の上面に当接する座屈防止手段を備えたことにより、非固定側端が座屈する問題を防止できる。
【００２６】
請求項３記載の発明では、非固定側端が横方向に傾くのを防止する横移動固定装置を設けているので、圧延素材の傾きが強制的に抑えられる。そのため、圧延素材の圧延部において、凹溝の深さが浅い側には長手方向に「圧縮」、深さが深い側は長手方向に「引っ張り」の応力分布が発生する。長手方向に「圧縮」の応力が発生する凹溝の深さが浅い側では、圧延素材が長手方向に延びにくくなり、その結果、バリ道を通ってバリ溜りに逃げる量が大きくなる。反対に、長手方向に「引っ張り」の応力が発生する凹溝の深さが深い側では、圧延素材が長手方向に延びやすくなり、その結果、バリ道を通ってバリ溜りに逃げる量が少なくなる。従って、圧延素材の傾きの原因である圧延素材の長手方向延びの幅方向不均一性が緩和され、圧延素材の傾きが防止できる。更に、この結果、非固定側端が傾こうとする力が応力付与装置に作用する問題を防止できる。
【００２７】
請求項５記載の発明では、応力付与装置と横移動固定装置とを圧延素材の幅方向に移動可能にしているので、凹溝の深さが長手方向で変化することに対応して応力付与装置により非固定側端を押し引きする操作と、凹溝の深さが幅方向で変化することに対応して横移動固定装置により非固定側端を横方向に曲げる操作とを行って、凹溝の深さが長手方向と幅方向で変化する複雑な断面形状を有する圧延製品が良好に圧延できるようになる。
【００２８】
請求項６記載の発明では、請求項５の発明において、応力付与装置により非固定側端を押圧する際に、非固定側端の中間部が上側に逃げて座屈しようとするが、非固定側端の上面に当接する座屈防止手段を備えたことにより、非固定側端が座屈する問題を防止できる。
【００２９】
請求項７記載の発明では、ロール装置が、１つの圧延ロールと接する２つの押圧ロールを備えているので、圧延ロールは２つの押圧ロールによってバックアップされた三角配置の楔効果によって左右方向に撓むのが防止されると同時に、移動ブロックの転倒が防止される。そのため、圧延ロールを小径化し小さな圧下力で加工できるようになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１は本発明のプレスロール装置の一形態例を示す側面図、図２は図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た平面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図であり、図１５〜図１８に示した従来装置と同一の部材、部位には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３２】
図１〜図３のプレスロール装置１では、孔型３に備えた凹溝４が長手方向一側に深さを深くした部分４’を形成して深さが深い側Ｈ１と深さが浅い側Ｈ２とを有しており、これにより図１４に示したように長手方向で厚さが異なる板材ａの製品を圧延するようにしている。
【００３３】
上記プレスロール装置１において、孔型３の固定部８と反対側の端部（図１、図２における左側端部）に、凹溝４の底部と同じ高さの上面を有して左側外部に延びる支持台２０を設け、該支持台２０上に、前記凹溝４に嵌合配置した圧延素材７の非固定側端７ｂを把持して非固定側端７ｂを長手方向に押し引きする応力付与装置２１を設置する。
【００３４】
応力付与装置２１は、非固定側端７ｂに端部側から嵌合して非固定側端７ｂをクランプするクランプ具２２と、該クランプ具２２を伸縮ロッド２３により押し引きする押し引きジャッキ２４とにより構成されている。この時、非固定側端７ｂの高さに設けられるクランプ具２２が支持台２０と干渉しないように、支持台２０には図３に示すように凹部２５を形成し、この凹部２５内に前記応力付与装置２１を配置している。
【００３５】
一方、図１、図２のロール装置１１の左側端部には、凹溝４に嵌合した圧延素材７の非固定側端７ｂの上面に当接するようにした座屈防止用ローラ２６（座屈防止手段）を設けている。
【００３６】
更に、図２に示すように、圧延ロール１５の位置を直接検出するか或いはロール移動装置１２の伸縮量によって圧延ロール１５の位置を検出する等の方法を用いたロール位置検出器２７を設け、該ロール位置検出器２７の検出信号に基づいて前記応力付与装置２１の押し引きジャッキ２４の駆動を制御する制御器２８を備える。
【００３７】
図１のプレスロール装置１に設けられるロール装置１１は、前記図１５に示したように、１つの圧延ロ一ル１５の直上に１つの押圧ロール１８を配置した構成としてもよい。又、加工中に素材から受ける力によって圧延ロール１５が水平方向（図１５の左右方向）に撓むのを防止するために、押圧ロ一ル１８を図１５の右側方向に僅かにずらした構成としてもよい。しかし、押圧ロール１８のずらし量を大きくすると、圧延ロールの水平方向撓みの防止効果は大きくなるが、移動ブロック１４を転倒させようとする力が大きく作用する。従って、この転倒を防止するために、移動ブロック１４やその支持機構等の強度を高める必要がある。又、圧下力を小さくして、圧延素材７の圧延を容易にするためには、圧延ロール１５小径化することが有効であるが、圧延ロール１５を小径化すると圧延ロール１５の水平方向撓みも大きくなってしまう問題がある。
【００３８】
このような問題に対処するために、図１のロール装置１１では、１つの圧延ロール１５と、該圧延ロール１５の上部に配置した２つの押圧ロール１８ａ，１８ｂとを備えた三角配置の構成としている。
【００３９】
図１に示したロール装置１１の構成によれば、圧延ロール１５は２つの押圧ロール１８ａ，１８ｂによってバックアップされておりその三角配置による楔効果によって圧延ロール１５が左右方向に逃げるのが防止されるので、移動ブロック１４の転倒が防止される。又、圧延ロール１５が２つの押圧ロール１８ａ，１８ｂによってバックアップされた三角配置による楔効果によって、圧延ロール１５の撓みが防止されるので、圧延ロール１５及び押圧ロール１８ａ，１８ｂを小径化して、小さな圧下力で加工をすることが可能になる。
【００４０】
図４は、前記図１のロール装置１１の他の例を示したもので、第１段の１つの圧延ロール１５と、該圧延ロール１５の上部に配置した第２段の２つの小径の押圧ロール２９と、該押圧ロール２９の上部に備えた第３段の３つの小径の押圧ロール３０と、該押圧ロール２９の上部に備えた第４段の３つの押圧ロール３０とを備えている。この時、第２段の押圧ロール２９と第３段の押圧ロール３０とは同一径の小径ロールとしており、又、第１段の圧延ロール１５と第４段の押圧ロール３１とは同一径の大径ロールとしている。
【００４１】
図４に示すように、ロール装置１１の移動によって圧延ロール１５が圧延素材７を圧延し且つ押圧ロール３１が昇降台１０の下面を転動するためにはこのロールの回転方向が互いに逆である必要があり、この回転方向を維持するためにロール装置１１に設けるロールの段数は遇数段とする。又、第２段の２つの押圧ロール２９のロール径、第３段の３つの押圧ロール３０のロール径、第４段の３つの押圧ロール３１のロール径はそれぞれ同一とすることが望ましいが、第１段、第２段、第３段、及び第４段のロール径の組み合わせは適時変更可能である。
【００４２】
上記図４に示すように偶数段のロールを備えたロール装置１１によっても、前記図１の場合と同様に、移動ブロック１４の転倒を防止でき、又、圧延ロール１５及び押圧ロール３１を小径化して、小さな圧下力で加工できるようになる。
【００４３】
次に、上記図１〜図４に示した形態例の作用を説明する。
【００４４】
図１〜図３のプレスロール装置１において、凹溝４の深さが長手方向で変化している孔型３を用いて圧延素材７を圧延する場合を説明する。先ず、ロール移動装置１２を縮小してロール装置１１を右側に待機させた状態において、圧延素材７の一端を固定部８に固定して圧延素材７を凹溝４に嵌合させる。この時、固定部８は、図１のように圧延素材７の一端を下方に折り曲げた折り曲げ端７’を嵌合させることにより係止できるようにした固定溝８ａを備えていてもよい。尚、この固定部８は上記構成以外に、圧延素材７の一端をクランプして固定する方式等の種々の方式を採用することができる。
【００４５】
次に、プレス装置９により昇降台１０を下降させ、圧延ロール１５の下面が圧延素材７を所定厚さに圧延する位置になるように調節する。或いは、所定の荷重が圧延素材７に与えられるように調整する。
【００４６】
更に、応力付与装置２１の押し引きジャッキ２４を伸長してクランプ具２２を非固定側端７ｂに嵌合させ、クランプ具２２により非固定側端７ｂをクランプする。
【００４７】
続いて、ロール移動装置１２を伸長させると、圧延ロール１５は押圧ロール１８ａ，１８ｂを介し昇降台１０により押圧された状態で圧延素材７の固定側端７ａから非固定側端７ｂに向けて移動し、圧延素材７は凹溝４内に押し広げられるように圧延される。
【００４８】
上記圧延において、図１の右側の深さが深い側Ｈ１を圧延する過程では、応力付与装置２１により非固定側端７ｂを所定の押圧力で押圧する。すると、圧延部Ｘに押圧力が作用して圧延素材７が凹溝４内に充満されるように流動し、これにより凹溝４の深さが深い側Ｈ１における素材の充満度が高められる。
【００４９】
上記したように応力付与装置２１によって非固定側端７ｂを押圧すると、非固定側端７ｂの中間部が上側に逃げて座屈しようとするが、非固定側端７ｂの上面に当接する座屈防止用ローラ２６（座屈防止手段）を設けているので、非固定側端７ｂが座屈する問題は防止される。
【００５０】
又、図１の左側の凹溝４の深さが浅い側Ｈ２を圧延する過程では、応力付与装置２１により非固定側端７ｂを所定の引張力で引っ張るようにする。すると、圧延素材７の長手方向への塑性流動性が向上し、更にバリ道５を通してバリ溜り６に逃がす素材の量が減少することによって、圧延ロール１５の圧延負荷が大幅に減少する。
【００５１】
前記したように、孔型３に形成した凹溝４の深さが長手方向で変化している場合には、前記応力付与装置２１による非固定側端７ｂの押圧又は引っ張りを、圧延の進展度（圧延ロール１５位置）によって刻々変化させる必要があり、そのために、凹溝４の深さに応じた押圧又は引っ張りが常に最適に行われるように押し引きジャッキ２４の作動を圧延ロール１５の位置に同調させて制御する。即ち、凹溝４の深さ形状は予め分かっているので、ロール位置検出器２７の検出信号に基づいて制御器２８により押し引きジャッキ２４の伸縮を制御する。これにより、長手方向で形状が変化する凹溝４に対し、深さが深い側Ｈ１では充満度を高め、深さが浅い側Ｈ２では圧延ロール１５の圧延負荷を低減する作用を自動的に達成することができる。
【００５２】
又、図１に示すように圧延ロール１５に接する２つの押圧ロール１８ａ，１８ｂを設け、或いは図４に示すように圧延ロール１５に接する２つの押圧ロール２９の他に複数段の押圧ロール３０，３１を設けていることにより、圧延ロール１５が水平方向に逃げるのを防止して移動ブロック１４が転倒するのを防止でき、更に圧延ロール１５の水平方向の撓みを防止して圧延ロール１５を小径化することにより、小さな圧下力で加工できるようになる。
【００５３】
一方、前記孔型３に備えた凹溝４が、図１６に示したように幅方向で深さが深い側Ｈ１’と深さが浅い側Ｈ２’による非対称の形状を有して、図１９に示したような幅方向で厚さが異なる圧延製品１９を圧延する場合には、圧延素材７が図１８に示したように傾くことによって、図２の応力付与装置２１に大きな横方向の曲げ力が作用することになる。
【００５４】
図５〜図７では、上記したように応力付与装置２１に大きな横方向の曲げ力が作用するのを防止する構成を備えた形態例を示している。即ち、前記支持台２０上に、圧延素材７における非固定側端７ｂの幅方向両側面に当接して非固定側端７ｂが横方向に移動するのを防止する横移動固定装置３２を設置している。該横移動固定装置３２は、支持台２０に固定した固定部材３３のガイド面３４ａ，３４ｂが圧延素材７の非固定側端７ｂの側面と僅かな隙間を保持するように設けられている。
【００５５】
又、前記固定部材３３のガイド面３４ａ，３４ｂの上部には、非固定側端７ｂの上部内側に突出した座屈防止用凸部３５（座屈防止手段）を形成している。この時、支持台２０の上面と座屈防止用凸部３５との間の間隔は前記圧延素材７の厚みよりも若干大きくしてある。
【００５６】
又、図８、図９は横移動固定装置３２の更に別な構成を示したものであり、図８、図９では、支持台２０上に固定した固定部材３３に、圧延素材７における非固定側端７ｂの幅方向両側面に当接して自由に回転するようにしたガイドローラ３６ａ，３６ｂを圧延素材７の長手方向に沿って複数配置している。更に、前記横移動固定装置３２におけるガイドローラ３６ａ，３６ｂを支持している固定部材３３の上部には、非固定側端７ｂの上部内側に突出した座屈防止用凸部３５（座屈防止手段）を形成している。
【００５７】
次に、上記図５〜図９に示した形態例の作用を説明する。
【００５８】
図５〜図７、及び図８、図９に示したプレスロール装置１において凹溝４の深さが長手方向で変化すると共に幅方向でも変化した孔型３を備えて圧延素材７を圧延する場合について説明する。先ず、ロール移動装置１２を縮小してロール装置１１を右側に待機させた状態において、圧延素材７の他端（非固定側端７ｂ）を横移動固定装置３２に挿入し、一端の折り曲げ端７’を固定溝８ａに嵌合することにより固定部８に固定し圧延素材７を凹溝４に嵌合配置する。上記において、図５〜図７の例では非固定側端７ｂは、ガイド面３４ａ，３４ｂと、支持台２０と、座屈防止用凸部３５との間に挿入する。又、図８、図９の例では非固定側端７ｂは、ガイドローラ３６ａ，３６ｂと、支持台２０と、座屈防止用凸部３５との間に挿入する。
【００５９】
次に、プレス装置９により昇降台１０を下降させ、圧延ロール１５の下面が圧延素材７を所定厚さに圧延する位置になるように調節する。或いは、所定の荷重が圧延素材７に与えられるように調整する。
【００６０】
続いて、ロール移動装置１２を伸長させると、圧延ロール１５は押圧ロール１８ａ，１８ｂを介し昇降台１０によって押圧された状態で圧延素材７の固定側端７ａから非固定側端７ｂに向けて移動し、圧延素材７は凹溝４内に押し広げられるように圧延される。
【００６１】
この時、凹溝４の深さが図１６に示したように幅方向で非対称になっていることにより、圧延素材７の非固定側端７ｂは、凹溝４の深さが深い側Ｈ１’に向けて傾こうとする。
【００６２】
しかし、非固定側端７ｂは前記横移動固定装置３２のガイド面３４ａ，３４ｂ或いはガイドローラ３６ａ，３６ｂによって横方向の移動が拘束されているので傾くことができず、よって圧延に伴う圧延素材７の長手方向の変化のみがガイド面３４ａ，３４ｂ、或いはガイドローラ３６ａ，３６ｂに沿って移動する。
【００６３】
上記したように、非固定側端７ｂが横方向に傾くのを防止する横移動固定装置３２を設けているので、圧延素材７の傾きが強制的に抑えられる。そのため、圧延素材７の圧延部Ｘの左断面において、凹溝４の深さが浅い側Ｈ２’には長手方向に「圧縮」、深さが深い側Ｈ１’は長手方向に「引っ張り」の応力分布が発生する。長手方向に「圧縮」の応力が発生する凹溝４の深さが浅い側Ｈ２’では、圧延素材７が長手方向に延びにくくなり、その結果、バリ道５を通ってバリ溜り６に逃げる量が大きくなる。反対に、長手方向に「引っ張り」の応力が発生する凹溝４の深さが深い側Ｈ１’では、圧延素材７が長手方向に延びやすくなり、その結果バリ道５を通ってバリ溜り６に逃げる量が少なくなる。従って、圧延素材７の傾きの原因である圧延素材７の長手方向延びの幅方向不均一性が緩和され、圧延素材７の傾きが防止できる。更に、この結果、非固定側端７ｂが傾こうとする力が応力付与装置２１に作用する問題を防止できる。
【００６４】
更に、上記したように横移動固定装置３２によって圧延素材７の横方向の傾きを拘束した状態において、前記した応力付与装置２１によって圧延素材７の非固定側端７ｂに押し引き力を作用させると、凹溝４の深さが長手方向で変化すると共に幅方向でも変化した複雑な断面形状を有する圧延製品を良好に圧延することができる。
【００６５】
図１０、図１１は、本発明のプレスロール装置の他の形態例を示したものであり、図１０、図１１のプレスロール装置では、固定台２における孔型３の固定部８と反対側の端部（図１０、図１１の左側端部）に、支持台３７を固定しており、該支持台３７上に、圧延素材７の長手方向と直交する方向に延びるリニアガイド等の案内部材３８を介して移動架台３９を設けている。支持台３７には、前記案内部材３８と平行に移動架台３９に螺合させたネジ軸４０と、該ネジ軸４０を回転駆動するためのサーボモータ４１とにより構成した横曲げ駆動装置４２を設けており、該横曲げ駆動装置４２によって前記移動架台３９を圧延素材７の幅方向に移動できるようにしている。
【００６６】
更に、移動架台３９上には、図１〜図７に示した応力付与装置２１と横移動固定装置３２を設置している。又この時、横移動固定装置３２としては図８、図９に示したようにガイドローラ３６ａ，３６ｂを備えた方式としてもよい。
【００６７】
更に、圧延ロール１５の位置を直接検出するか或いはロール移動装置１２の伸縮量によって圧延ロール１５の位置を検出するロール位置検出器２７の検出信号に基づいて、前記応力付与装置２１における押し引きジャッキ２４の駆動と、前記横曲げ駆動装置４２のサーボモータ４１の駆動を制御するようにした制御器４３を備えている。
【００６８】
次に、上記図１０、図１１に示した形態例の作用を説明する。
【００６９】
図１０、図１１に示した構成によれば、応力付与装置２１の押し引きジャッキ２４により圧延素材７の非固定側端７ｂを押し引きするのと同時に、前記横曲げ駆動装置４２のサーボモータ４１を駆動して移動架台３９を非固定側端７ｂの幅方向に移動することにより、横移動固定装置３２を介して非固定側端７ｂを積極的に横方向に曲げることができるようになる。
【００７０】
幅方向で非対称の形状をもつ凹溝４の深さが、浅い側Ｈ２’と深い側Ｈ１’とで大きく異なる場合には、深い側Ｈ１’に対して素材が充満し難くなる。このような場合には、横曲げ駆動装置４２を駆動して横移動固定装置３２を凹溝４の深い側Ｈ１’へ移動し、非固定側端７ｂを深い側Ｈ１’の方向に若干曲げるようにする。すると、深い側Ｈ１’への素材の充満度が高まり、凹溝４の全体に圧延素材７を充満できるようになる。
【００７１】
又、凹溝４の深さの長手方向での変化に対しては、応力付与装置２１の押し引きジャッキ２４を伸縮することによって、深さが深い側Ｈ１では押圧により凹溝４に対する素材の充満度を高め、深さが浅い側Ｈ２では引っ張りにより圧延ロール１５の圧延負荷を低減する。
【００７２】
上記したように、応力付与装置２１と横曲げ駆動装置４２の作動を、ロール位置検出器２７の検出信号に基づき、制御器２８によって圧延ロール１５の位置に応じて行うことにより、凹溝４の深さが長手方向で変化し且つ幅方向でも変化する複雑な形状を有している場合においても、良好な圧延を自動的に達成することができる。
【００７３】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、凹溝の形状には限定されないこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、圧延素材の非固定側端を押し引きする応力付与装置を備えたので、長手方向で深さが変化する凹溝を備えた孔型を用いて圧延素材を圧延する際に、深さが深い側を圧延する過程では、応力付与装置にて非固定側端を押圧することにより、長手方向の延びを抑制して圧延素材の孔型への充満度を高めることができ、又、深さが浅い側を圧延する過程では、応力付与装置にて非固定側端を引っ張ることにより、圧延ロールの圧延負荷が大幅に減少する効果がある。
【００７５】
請求項２及び４記載の発明では、請求項１の発明において、応力付与装置により非固定側端を押圧する際に、非固定側端の中間部が上側に逃げて座屈しようとするが、非固定側端の上面に当接する座屈防止手段を備えたことにより、非固定側端が座屈する問題を防止できる効果がある。
【００７６】
請求項３記載の発明では、非固定側端が横方向に傾くのを防止する横移動固定装置を設けているので、圧延素材の傾きが強制的に抑えられる。そのため、圧延素材の圧延部において、凹溝の深さが浅い側には長手方向に「圧縮」、深さが深い側は長手方向に「引っ張り」の応力分布が発生する。長手方向に「圧縮」の応力が発生する凹溝の深さが浅い側では、圧延素材が長手方向に延びにくくなり、その結果、バリ道を通ってバリ溜りに逃げる量が大きくなる。反対に、長手方向に「引っ張り」の応力が発生する凹溝の深さが深い側では、圧延素材が長手方向に延びやすくなり、その結果、バリ道を通ってバリ溜りに逃げる量が少なくなる。従って、圧延素材の傾きの原因である圧延素材の長手方向延びの幅方向不均一性が緩和され、圧延素材の傾きが防止できる。更に、この結果、非固定側端が傾こうとする力が応力付与装置に作用する問題を防止できる効果がある。
【００７７】
請求項５記載の発明では、応力付与装置と横移動固定装置とを圧延素材の幅方向に移動可能にしているので、凹溝の深さが長手方向で変化することに対応して応力付与装置により非固定側端を押し引きする操作と、凹溝の深さが幅方向で変化することに対応して横移動固定装置により非固定側端を横方向に曲げる操作とを行って、凹溝の深さが長手方向と幅方向で変化する複雑な断面形状を有する圧延製品が良好に圧延できる効果がある。
【００７８】
請求項６記載の発明では、請求項５の発明において、応力付与装置により非固定側端を押圧する際に、非固定側端の中間部が上側に逃げて座屈しようとするが、非固定側端の上面に当接する座屈防止手段を備えたことにより、非固定側端が座屈する問題を防止できる効果がある。
【００７９】
請求項７記載の発明では、ロール装置が、１つの圧延ロールと接する２つの押圧ロールを備えているので、圧延ロールは２つの押圧ロールによってバックアップされた三角配置の楔効果によって左右方向に撓むのが防止されると同時に、移動ブロックの転倒が防止される。そのため、圧延ロールを小径化し小さな圧下力で加工できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレスロール装置の形態の一例を示す側面図である。
【図２】図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た平面図である。
【図３】図１をＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た切断背面図である。
【図４】ロール装置の他の例を示す側面図である。
【図５】本発明のプレスロール装置の他の形態例を示す側面図である。
【図６】図５をＶＩ−ＶＩ方向から見た平面図である。
【図７】図５をＶＩＩ−ＶＩＩ方向から見た切断背面図である。
【図８】図６とは異なる横移動固定装置を備えた場合の平面図である。
【図９】図８をＩＸ−ＩＸ方向から見た切断背面図である。
【図１０】本発明のプレスロール装置の他の形態例を示す平面図である。
【図１１】図１０をＸＩ−ＸＩ方向から見た切断背面図である。
【図１２】板材の一例を示す平面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ方向矢視図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ方向矢視図である。
【図１５】従来のプレスロール装置の一例を示す側面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ方向矢視図である。
【図１７】圧延ロールの作用を示す側面図である。
【図１８】従来のプレスロール装置によって圧延素材の非固定側端が傾く状態を示す平面図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ方向矢視図である。
【符号の説明】
１プレスロール装置
３孔型
４凹溝
７圧延素材
７ａ固定側端
７ｂ非固定側端
８固定部
９プレス装置
１１ロール装置
１２ロール移動装置
１５圧延ロール
１８押圧ロール
１８ａ，１８ｂ押圧ロール
２０支持台
２１応力付与装置
２６座屈防止用ローラ（座屈防止手段）
２９，３０，３１押圧ロール
３２横移動固定装置
３５座屈防止用凸部（座屈防止手段）
３７支持台
３９移動架台
４２横曲げ駆動装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a press roll apparatus.
[0002]
[Prior art]
In mechanical parts and the like, as shown in FIGS. 12 to 14, it may be required to manufacture a plate material a (FIG. 13) having a different thickness in the width direction or a plate material a (FIG. 14) having a different thickness in the longitudinal direction. .
[0003]
Thus, the comparatively short board | plate material a from which thickness differs in the width direction or a longitudinal direction is generally performed by reduction using a press apparatus. However, the press forming by the press device requires a very large reduction force in order to change the plate thickness by applying the press force to the entire surface of the material. For this reason, the press device becomes very large and for driving. In addition, there is a problem in that a large noise and vibration are generated during press work.
[0004]
As a device for solving such problems of the press device, a press roll device 1 as shown in FIG. 15 has been proposed. FIG. 15 shows the shape of the side surface of the press roll device 1, and a hole mold 3 is fixed on the fixed base 2, and the upper surface of the hole mold 3 has a recess with an open top as shown in FIG. A groove 4 is formed. The concave groove 4 is formed with a required length in the left-right direction in FIG. 15, and is slightly lower than the upper surface of the hole mold 3 on both sides in the width direction (left and right outer sides in FIG. 16). A burr path 5 is formed, and a burr pool 6 is formed further outside the burr path 5.
[0005]
In the groove 4 of FIG. 15, a portion 4 ′ having a deep depth is formed on one side in the longitudinal direction, thereby providing a rolling space having a deep side H1 and a shallow side H2. In some cases, products having different thicknesses in the longitudinal direction are rolled, such as the plate material a shown in FIG.
[0006]
Normally used rolling material 7 has a rectangular cross-sectional shape as shown in FIG. And the width and thickness dimension of this rolling raw material 7 are decided so that it may become a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the part where the rolling space of the said ditch | groove 4 is the largest. Part of the surplus cross-sectional area of the rolled material 7 with respect to the concave groove 4 escapes in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 15) by rolling, and the rest escapes to the burr pool 6 through the burr road 5.
[0007]
A fixing portion 8 for fixing one end of the rolling material 7 fitted and disposed in the concave groove 4 is provided on one side in the longitudinal direction of the concave groove 4 in the hole mold 3 of FIG.
[0008]
On the upper part of the hole mold 3, a lifting platform 10 that can be moved to and away from the hole mold 3 by a pressing device 9 is provided, and a roll is provided between the lifting platform 10 and the hole mold 3. A device 11 is arranged.
[0009]
The roll device 11 includes a moving block 14 that can be moved in the longitudinal direction of the concave groove 4 (left-right direction in FIG. 15) by the telescopic rod 13 of the roll moving device 12. A rolling roll 15 for rolling the rolling material 7 disposed in the groove 4 is attached so as to be rotatable about a shaft 16 extending horizontally in the width direction and movable in a rolling direction. Immediately above, a pressing roll 18 is attached so as to be rotatable about a shaft 17 parallel to the shaft 16 and to be movable in the rolling-down direction. The pressing roll 18 and the rolling roll 15 have the same outer diameter and their outer peripheral surfaces are in contact with each other, and the upper surface of the pressing roll 18 is in contact with the lower surface of the lifting platform 10. Therefore, when the elevator 10 is lowered by the press device 9, the rolling roll 15 is pressed against the rolling material 7 via the pressing roll 18.
[0010]
When rolling the rolling material in the press roll apparatus 1 shown in FIG. 15, first, in a state where the roll moving apparatus 12 is reduced and the roll apparatus 11 is on the right side (further to the right of the position in FIG. 15), One end of the rolling material 7 is fixed to the fixing portion 8, and the rolling material 7 is fitted into the groove 4. Next, the elevator 10 is lowered by the press device 9 and adjusted so that the lower surface of the rolling roll 15 is positioned to roll the rolling material 7 to a predetermined thickness. Alternatively, the press device 9 is adjusted so that a predetermined load is applied.
[0011]
Subsequently, when the roll moving device 12 is extended, the rolling roll 15 moves from the fixed side end 7a of the rolling material 7 toward the non-fixed side end 7b while being pressed by the lifting platform 10 via the pressing roll 18. Rolling is performed such that the rolled material 7 is pushed into the groove 4. At this time, a part of the surplus cross-sectional area of the rolled material 7 with respect to the concave groove 4 is extended in the longitudinal direction, and the rest is accumulated in the burr pool 6 through the burr path 5. The rolled product formed by the above rolling is taken out from the hole mold 3 and removed from the burr 5 portion, thereby obtaining a rolled product having a different thickness in the longitudinal direction.
[0012]
According to the rolling by the press roll apparatus 1 described above, as shown in FIG. 17, the rolling material 7 is plastically flowed by the rolling part X of the rolling roll 15, so that the rolling material 7 is rolled with a smaller force than the press work. There is an advantage that you can.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the press roll apparatus 1 shown in FIG. 15, when rolling the product of the plate material a having a different thickness in the longitudinal direction as shown in FIG. 14, the depth of the groove 4 has changed in the longitudinal direction. Since the hole mold 3 is used, when rolling is performed using a rolling material 7 having a constant cross-sectional area as shown in FIG. 16, the groove H 4 on the deep side H 1 (right side in FIG. 15) is moved to the groove 4. There is a problem that the degree of fullness of the material is insufficient and a defective product is likely to occur, and on the side H2 where the depth of the concave groove 4 is shallow (left side in FIG. 15), the processing amount of the rolling roll 15 becomes large. There is a problem that the rolling load of the rolling roll 15 is increased, the deformation amount of the rolling roll 15 is increased, the product becomes thick, and defective products are likely to occur.
[0014]
Further, the depth of the groove 4 is asymmetric in the width direction as shown in FIG. 16, and this shape is combined with the shape having a different depth in the longitudinal direction as shown in FIG. Thus, there are cases in which rolled products 19 having different thicknesses in the width direction are manufactured. In this case, on the side H2 ′ where the depth of the concave groove 4 in FIG. 16 is shallow, the amount by which the rolling material 7 is extended is larger than the side H1 ′ where the depth is deep. Therefore, as shown by a solid arrow A in FIG. 18, the non-fixed side end 7b has a problem that the depth of the concave groove 4 is inclined toward the deep side H1 ′. When the non-fixed side end 7b is inclined as described above, there is a problem that good rolling cannot be performed, and further, the non-fixed side end 7b protrudes from the concave groove 4 due to the above-described inclination, and the rolled product cannot be manufactured. .
[0015]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when rolling is performed using a hole mold in which the depth of the groove changes in the longitudinal direction, the material into the groove is formed on the deeper side of the groove. In addition, the rolling load of the rolling roll can be reduced on the side where the depth of the groove is shallow, and the rolling material has an asymmetric depth in the width direction so that the rolling material is not fixed. An object of the present invention is to provide a press roll apparatus that prevents the side ends from being inclined and always obtains a good rolled product.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, one end of the rolling material disposed in the hole-shaped concave groove is fixed to the hole mold, and the roll device pressed by the pressing device is directed from the fixed side end to the non-fixed side end of the rolling material. A press roll device for producing a rolled product by spreading the rolled material into the concave groove by moving the non-fixed side end of the rolled material on a support provided outside the hole mold The present invention relates to a press roll device comprising a stress applying device that clamps the non-fixed side end in the longitudinal direction of the rolled material.
[0017]
The invention according to claim 2 comprises a buckling prevention means for preventing buckling of the non-fixed side end when the stress applying device presses the non-fixed side end. Device.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the press roll device according to the first aspect, further comprising a lateral movement fixing device that contacts the side surface in the width direction of the non-fixed side end on the support base. is there.
[0019]
The invention according to claim 4 is characterized in that the lateral movement fixing device includes buckling prevention means for preventing buckling of the non-fixed side end when the stress applying device presses the non-fixed side end. Item 3. A press roll device according to Item 3.
[0020]
In the invention according to claim 5, one end of the rolling material arranged in the groove of the hole mold is fixed to the hole mold, and the roll device pressed by the pressing device is directed from the fixed side end to the non-fixed side end of the rolling material. A press roll apparatus for producing a rolled product by spreading the rolled material into the concave groove by moving the support material, a support base provided outside the hole mold, and the width of the rolled material on the support base A movable pedestal provided so as to be movable in the direction, a lateral movement fixing device disposed on the movable pedestal and in contact with a side surface in the width direction of the non-fixed side end, A press comprising: a bending drive device; and a stress applying device that is disposed on the movable frame and clamps the non-fixed side end and pushes and pulls the non-fixed side end in a longitudinal direction of the rolling material. A roll apparatus.
[0021]
The invention according to claim 6 is characterized in that the lateral movement fixing device includes a buckling prevention means for preventing buckling of the non-fixed side end when the stress applying device presses the non-fixed side end. Item 5. The press roll device according to Item 5.
[0022]
The invention according to claim 7 relates to the press roll apparatus according to claim 1 or 5, wherein the roll apparatus includes two pressing rolls in contact with one rolling roll.
[0023]
According to the above means, it operates as follows.
[0024]
In the first aspect of the invention, since the stress applying device that pushes and pulls the non-fixed side end of the rolled material is provided, the rolled material is rolled using a hole mold having a concave groove whose depth changes in the longitudinal direction. In the process of rolling the deep side, the non-fixed side end is pressed with a stress applying device, thereby suppressing the extension in the longitudinal direction and increasing the degree of filling of the rolled material into the hole mold. In addition, in the process of rolling the shallow side, the rolling load of the rolling roll is greatly reduced by pulling the non-fixed side end with a stress applying device.
[0025]
In the inventions of claims 2 and 4, in the invention of claim 1, when the non-fixed side end is pressed by the stress applying device, the intermediate part of the non-fixed side end escapes upward and tries to buckle. By providing the buckling prevention means that contacts the upper surface of the non-fixed side end, it is possible to prevent the problem that the non-fixed side end is buckled.
[0026]
In the invention according to claim 3, since the lateral movement fixing device for preventing the non-fixed side end from tilting in the lateral direction is provided, the tilt of the rolling material is forcibly suppressed. Therefore, in the rolled portion of the rolled material, a stress distribution of “compression” in the longitudinal direction occurs on the side where the depth of the concave groove is shallow, and “tensile” occurs in the longitudinal direction on the side where the depth is deep. On the side where the depth of the groove where the “compression” stress is generated in the longitudinal direction is shallow, the rolling material becomes difficult to extend in the longitudinal direction, and as a result, the amount of escape to the burr pool through the burr road increases. On the other hand, on the side where the depth of the groove where “tensile” stress is generated in the longitudinal direction is deep, the rolled material tends to extend in the longitudinal direction, and as a result, the amount of escape to the burr pool through the burr path is reduced. . Therefore, the unevenness in the width direction of the longitudinal extension of the rolled material, which is the cause of the tilt of the rolled material, is alleviated, and the tilt of the rolled material can be prevented. Further, as a result, it is possible to prevent the problem that the force that the non-fixed side end tends to tilt acts on the stress applying device.
[0027]
In the invention according to claim 5, since the stress applying device and the lateral movement fixing device are movable in the width direction of the rolling material, the stress applying device corresponds to the fact that the depth of the groove changes in the longitudinal direction. The operation of pushing and pulling the non-fixed side end by the step and the operation of bending the non-fixed side end in the horizontal direction by the lateral movement fixing device in response to the change of the depth of the groove in the width direction are performed. A rolled product having a complicated cross-sectional shape whose depth changes in the longitudinal direction and the width direction can be rolled well.
[0028]
In the invention of claim 6, in the invention of claim 5, when the non-fixed side end is pressed by the stress applying device, the intermediate part of the non-fixed side end escapes upward and buckles. By providing the buckling prevention means that comes into contact with the upper surface of the side end, the problem of buckling of the non-fixed side end can be prevented.
[0029]
In the invention according to claim 7, since the roll device includes two pressing rolls in contact with one rolling roll, the rolling roll bends in the left-right direction by the wedge effect of the triangular arrangement backed up by the two pressing rolls. At the same time, the moving block is prevented from falling. Therefore, the diameter of the rolling roll can be reduced and processing can be performed with a small reduction force.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Preferred embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings.
[0031]
1 is a side view showing an embodiment of a press roll apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 viewed from the II-II direction, and FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. The same members and parts as those of the conventional apparatus shown in FIGS. 15 to 18 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0032]
In the press roll apparatus 1 of FIGS. 1 to 3, the concave groove 4 provided in the hole mold 3 forms a deep portion 4 ′ on one side in the longitudinal direction so that the depth H 1 is shallow and the depth is shallow. The side H 2 is provided, and as a result, as shown in FIG. 14, the product of the plate material a having a different thickness in the longitudinal direction is rolled.
[0033]
In the press roll device 1, the end (on the left end in FIGS. 1 and 2) on the opposite side to the fixing portion 8 of the hole mold 3 has an upper surface that is the same height as the bottom of the concave groove 4 and Is provided with a support base 20 extending on the support base 20, and a stress that grips the non-fixed side end 7b of the rolling material 7 fitted and disposed in the concave groove 4 on the support base 20 and pushes and pulls the non-fixed side end 7b in the longitudinal direction. The providing device 21 is installed.
[0034]
The stress applying device 21 includes a clamp tool 22 that is fitted to the non-fixed side end 7b from the end portion side and clamps the non-fixed side end 7b, and a push / pull jack 24 that pushes and pulls the clamp tool 22 with the telescopic rod 23. It is comprised by. At this time, in order to prevent the clamp tool 22 provided at the height of the non-fixed side end 7b from interfering with the support base 20, the support base 20 is formed with a recess 25 as shown in FIG. A stress applying device 21 is arranged.
[0035]
On the other hand, at the left end of the roll device 11 of FIGS. 1 and 2, a buckling prevention roller 26 (sitting) that is in contact with the upper surface of the non-fixed side end 7 b of the rolling material 7 fitted in the groove 4. Bending prevention means) is provided.
[0036]
Furthermore, as shown in FIG. 2, a roll position detector 27 using a method such as directly detecting the position of the rolling roll 15 or detecting the position of the rolling roll 15 by the amount of expansion and contraction of the roll moving device 12 is provided. A controller 28 for controlling the driving of the push / pull jack 24 of the stress applying device 21 based on the detection signal of the roll position detector 27 is provided.
[0037]
The roll apparatus 11 provided in the press roll apparatus 1 of FIG. 1 may have a configuration in which one pressing roll 18 is disposed immediately above one rolling roll 15 as shown in FIG. Further, in order to prevent the rolling roll 15 from being bent in the horizontal direction (left and right direction in FIG. 15) due to the force received from the material during processing, the pressing roll 18 is slightly shifted in the right direction in FIG. It is good. However, when the shift amount of the pressing roll 18 is increased, the effect of preventing the rolling roll from being bent in the horizontal direction is increased, but a force that causes the moving block 14 to fall down acts greatly. Therefore, in order to prevent this fall, it is necessary to increase the strength of the moving block 14 and its support mechanism. In order to reduce the rolling force and facilitate the rolling of the rolling material 7, it is effective to reduce the diameter of the rolling roll 15. However, if the diameter of the rolling roll 15 is reduced, the horizontal deflection of the rolling roll 15 is also reduced. There is a problem that gets bigger.
[0038]
In order to cope with such a problem, the roll apparatus 11 of FIG. 1 has a triangular arrangement including one rolling roll 15 and two pressing rolls 18 a and 18 b arranged on the upper part of the rolling roll 15. Yes.
[0039]
According to the configuration of the roll device 11 shown in FIG. 1, the rolling roll 15 is backed up by two pressing rolls 18a and 18b, and the rolling roll 15 is prevented from escaping in the left-right direction due to the wedge effect due to its triangular arrangement. Therefore, the moving block 14 is prevented from falling. Moreover, since the bending of the rolling roll 15 is prevented by the wedge effect due to the triangular arrangement backed up by the two pressing rolls 18a and 18b, the rolling roll 15 and the pressing rolls 18a and 18b are reduced in diameter to be small. It is possible to process with a rolling force.
[0040]
FIG. 4 shows another example of the roll apparatus 11 of FIG. 1, in which one rolling roll 15 in the first stage and two small-diameter presses in the second stage arranged on the upper part of the rolling roll 15 are shown. A roll 29, three third-stage press rolls 30 provided on the upper part of the press roll 29, and four fourth-stage press rolls 30 provided on the upper part of the press roll 29 are provided. At this time, the second-stage pressing roll 29 and the third-stage pressing roll 30 are small-diameter rolls having the same diameter, and the first-stage rolling roll 15 and the fourth-stage pressing roll 31 have the same diameter. It is a large diameter roll.
[0041]
As shown in FIG. 4, in order for the rolling roll 15 to roll the rolling material 7 by the movement of the roll device 11 and the pressing roll 31 to roll on the lower surface of the lifting platform 10, the rotation directions of the rolls are opposite to each other. In order to maintain this rotating direction, the number of rolls provided in the roll device 11 is an even number. In addition, it is desirable that the roll diameter of the two pressing rolls 29 in the second stage, the roll diameter of the three pressing rolls 30 in the third stage, and the roll diameter of the three pressing rolls 31 in the fourth stage are the same, The combination of roll diameters of the first stage, the second stage, the third stage, and the fourth stage can be changed in a timely manner.
[0042]
As shown in FIG. 4, the roll apparatus 11 having even-numbered rolls can prevent the moving block 14 from being overturned as in the case of FIG. 1, and the rolling roll 15 and the pressing roll 31 can be reduced in diameter. Therefore, it becomes possible to process with a small reduction force.
[0043]
Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be described.
[0044]
In the press roll apparatus 1 of FIGS. 1-3, the case where the rolling raw material 7 is rolled using the hole type 3 from which the depth of the ditch | groove 4 is changing in the longitudinal direction is demonstrated. First, in a state where the roll moving device 12 is reduced and the roll device 11 is on the right side, one end of the rolling material 7 is fixed to the fixing portion 8 and the rolling material 7 is fitted into the groove 4. At this time, the fixing portion 8 may be provided with a fixing groove 8a that can be locked by fitting a bent end 7 'obtained by bending one end of the rolled material 7 downward as shown in FIG. In addition to the above configuration, the fixing portion 8 can employ various methods such as a method of clamping and fixing one end of the rolled material 7.
[0045]
Next, the elevator 10 is lowered by the press device 9 and adjusted so that the lower surface of the rolling roll 15 is positioned to roll the rolling material 7 to a predetermined thickness. Or it adjusts so that a predetermined load may be given to rolling raw material 7.
[0046]
Further, the push-pull jack 24 of the stress applying device 21 is extended to fit the clamp tool 22 to the non-fixed side end 7b, and the non-fixed side end 7b is clamped by the clamp tool 22.
[0047]
Subsequently, when the roll moving device 12 is extended, the rolling roll 15 moves from the fixed side end 7a of the rolling material 7 toward the non-fixed side end 7b while being pressed by the lifting platform 10 via the pressing rolls 18a and 18b. Then, the rolled material 7 is rolled so as to be expanded into the concave groove 4.
[0048]
In the rolling, in the process of rolling the deep side H1 on the right side of FIG. 1, the non-fixed side end 7b is pressed by the stress applying device 21 with a predetermined pressing force. Then, a pressing force acts on the rolling part X to flow so that the rolled material 7 is filled in the groove 4, thereby increasing the degree of filling of the material on the side H 1 where the depth of the groove 4 is deep.
[0049]
As described above, when the non-fixed side end 7b is pressed by the stress applying device 21, the intermediate portion of the non-fixed side end 7b escapes upward and tries to buckle, but buckling abuts against the upper surface of the non-fixed side end 7b. Since the prevention roller 26 (buckling prevention means) is provided, the problem of buckling of the non-fixed side end 7b is prevented.
[0050]
Further, in the process of rolling the side H 2 where the depth of the left concave groove 4 in FIG. 1 is shallow, the non-fixed side end 7 b is pulled with a predetermined tensile force by the stress applying device 21. Then, the plastic fluidity in the longitudinal direction of the rolled material 7 is improved, and further, the amount of the material released to the burr pool 6 through the burr road 5 is reduced, so that the rolling load of the rolling roll 15 is greatly reduced.
[0051]
As described above, when the depth of the concave groove 4 formed in the hole mold 3 changes in the longitudinal direction, the pressing or pulling of the non-fixed side end 7b by the stress applying device 21 is determined as the degree of progress of rolling. Therefore, it is necessary to change the operation of the push-pull jack 24 to the position of the rolling roll 15 so that pressing or pulling according to the depth of the concave groove 4 is always optimally performed. Synchronize and control. That is, since the depth shape of the groove 4 is known in advance, the controller 28 controls the expansion / contraction of the push / pull jack 24 based on the detection signal of the roll position detector 27. Thereby, with respect to the concave groove 4 whose shape changes in the longitudinal direction, an effect of automatically increasing the degree of filling on the deep side H1 and reducing the rolling load of the rolling roll 15 on the shallow side H2 is automatically achieved. can do.
[0052]
Moreover, as shown in FIG. 1, two press rolls 18a and 18b in contact with the rolling roll 15 are provided, or in addition to the two press rolls 29 in contact with the rolling roll 15 as shown in FIG. By providing 31, the rolling roll 15 can be prevented from escaping in the horizontal direction and the moving block 14 can be prevented from falling down, and further, the rolling roll 15 can be prevented from bending in the horizontal direction to reduce the diameter of the rolling roll 15. It becomes possible to process with a small reduction force.
[0053]
On the other hand, the concave groove 4 provided in the hole mold 3 has an asymmetric shape by the side H1 ′ having a deep depth and the side H2 ′ having a shallow depth in the width direction as shown in FIG. When rolling the rolled product 19 having different thicknesses in the width direction as shown in FIG. 2, the rolling material 7 is inclined as shown in FIG. Power will act.
[0054]
5-7, the example provided with the structure which prevents that a large bending force acts on the stress application apparatus 21 as mentioned above is shown. That is, a lateral movement fixing device 32 is installed on the support base 20 to contact the both lateral sides of the non-fixed side end 7b of the rolling material 7 to prevent the non-fixed side end 7b from moving laterally. ing. The lateral movement fixing device 32 is provided such that the guide surfaces 34 a and 34 b of the fixing member 33 fixed to the support base 20 hold a slight gap with the side surface of the non-fixed side end 7 b of the rolling material 7.
[0055]
Further, on the upper part of the guide surfaces 34a, 34b of the fixing member 33, a buckling preventing convex part 35 (buckling preventing means) protruding inward of the upper part of the non-fixed side end 7b is formed. At this time, the distance between the upper surface of the support 20 and the buckling prevention convex portion 35 is slightly larger than the thickness of the rolling material 7.
[0056]
8 and 9 show still another configuration of the lateral movement fixing device 32. In FIGS. 8 and 9, the fixing member 33 fixed on the support base 20 is not fixed to the rolling material 7. FIG. A plurality of guide rollers 36 a and 36 b that are in contact with both side surfaces in the width direction of the side end 7 b and freely rotate are arranged along the longitudinal direction of the rolling material 7. Further, on the upper part of the fixing member 33 supporting the guide rollers 36a and 36b in the lateral movement fixing device 32, a buckling prevention convex part 35 (buckling prevention means) protruding inward of the upper part of the non-fixed side end 7b. ) Is formed.
[0057]
Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 5 to 9 will be described.
[0058]
In the press roll apparatus 1 shown in FIG. 5 to FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9, the rolling material 7 is rolled with the hole mold 3 in which the depth of the concave groove 4 changes in the longitudinal direction and also in the width direction. The case will be described. First, in a state where the roll moving device 12 is reduced and the roll device 11 is on the right side, the other end (non-fixed side end 7b) of the rolling material 7 is inserted into the lateral moving fixed device 32, and the bent end 7 at one end is inserted. By fitting 'in the fixed groove 8 a, the rolled material 7 is fitted and arranged in the concave groove 4. 5-7, the non-fixed side end 7b is inserted between the guide surfaces 34a, 34b, the support base 20, and the buckling prevention convex portion 35. In the example of FIGS. 8 and 9, the non-fixed side end 7 b is inserted between the guide rollers 36 a and 36 b, the support base 20, and the buckling prevention convex portion 35.
[0059]
Next, the elevator 10 is lowered by the press device 9 and adjusted so that the lower surface of the rolling roll 15 is positioned to roll the rolling material 7 to a predetermined thickness. Or it adjusts so that a predetermined load may be given to rolling raw material 7.
[0060]
Subsequently, when the roll moving device 12 is extended, the rolling roll 15 moves from the fixed side end 7a of the rolling material 7 toward the non-fixed side end 7b while being pressed by the lifting platform 10 via the pressing rolls 18a and 18b. Then, the rolled material 7 is rolled so as to be expanded into the concave groove 4.
[0061]
At this time, since the depth of the groove 4 is asymmetric in the width direction as shown in FIG. 16, the non-fixed side end 7b of the rolled material 7 is on the side H1 ′ where the depth of the groove 4 is deep. Try to lean towards.
[0062]
However, the non-fixed side end 7b cannot tilt because the lateral movement is restricted by the guide surfaces 34a, 34b or the guide rollers 36a, 36b of the lateral movement fixing device 32. Only the change in the longitudinal direction moves along the guide surfaces 34a and 34b or the guide rollers 36a and 36b.
[0063]
As described above, since the lateral movement fixing device 32 for preventing the non-fixed side end 7b from tilting in the lateral direction is provided, the tilt of the rolling material 7 is forcibly suppressed. Therefore, in the left cross section of the rolling part X of the rolled material 7, the stress is caused by “compression” in the longitudinal direction on the shallow side H2 ′ of the groove 4 and “tensile” in the longitudinal direction on the deep side H1 ′. Distribution occurs. On the side H 2 ′ where the depth of the concave groove 4 where the “compression” stress is generated in the longitudinal direction, the rolling material 7 becomes difficult to extend in the longitudinal direction, and as a result, the amount of escape to the burr pool 6 through the burr road 5. Becomes larger. On the other hand, on the side H1 ′ where the depth of the concave groove 4 where “tensile” stress is generated in the longitudinal direction is deep, the rolling material 7 tends to extend in the longitudinal direction, and as a result, passes through the burr path 5 to the burr pool 6. The amount to escape decreases. Therefore, the non-uniformity in the width direction of the longitudinal extension of the rolled material 7 that is the cause of the tilt of the rolled material 7 is alleviated, and the tilt of the rolled material 7 can be prevented. Furthermore, as a result, it is possible to prevent the problem that the force that the non-fixed side end 7b is inclined acts on the stress applying device 21.
[0064]
Furthermore, in the state where the lateral inclination of the rolling material 7 is constrained by the lateral movement fixing device 32 as described above, a pushing / pulling force is applied to the non-fixed side end 7b of the rolling material 7 by the stress applying device 21 described above. A rolled product having a complicated cross-sectional shape in which the depth of the groove 4 changes in the longitudinal direction and also changes in the width direction can be rolled satisfactorily.
[0065]
10 and 11 show another embodiment of the press roll device of the present invention. In the press roll device of FIGS. 10 and 11, the fixing table 2 is opposite to the fixing portion 8 of the hole mold 3. A support base 37 is fixed to the end portion (the left end portion in FIGS. 10 and 11), and a guide member such as a linear guide extending on the support base 37 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rolling material 7. A movable mount 39 is provided via 38. The support base 37 is provided with a lateral bending drive device 42 constituted by a screw shaft 40 screwed to the movable frame 39 in parallel with the guide member 38 and a servo motor 41 for rotationally driving the screw shaft 40. The lateral bending drive device 42 can move the movable frame 39 in the width direction of the rolling material 7.
[0066]
Further, the stress applying device 21 and the lateral movement fixing device 32 shown in FIGS. At this time, the lateral movement fixing device 32 may be a system provided with guide rollers 36a and 36b as shown in FIGS.
[0067]
Furthermore, based on the detection signal of the roll position detector 27 that detects the position of the rolling roll 15 directly or detects the position of the rolling roll 15 based on the amount of expansion / contraction of the roll moving device 12, the push / pull jack in the stress applying device 21. And a controller 43 for controlling the driving of the servo motor 41 of the lateral bending driving device 42.
[0068]
Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 10 and 11 will be described.
[0069]
According to the configuration shown in FIGS. 10 and 11, the servo motor 41 of the lateral bending drive device 42 is simultaneously pushed and pushed with the push-pull jack 24 of the stress applying device 21 on the non-fixed side end 7 b of the rolling material 7. To move the movable gantry 39 in the width direction of the non-fixed side end 7b, so that the non-fixed side end 7b can be positively bent in the lateral direction via the lateral movement fixing device 32.
[0070]
When the depth of the concave groove 4 having an asymmetric shape in the width direction is greatly different between the shallow side H2 ′ and the deep side H1 ′, it is difficult to fill the material with respect to the deep side H1 ′. In such a case, the lateral bending driving device 42 is driven to move the lateral movement fixing device 32 to the deep side H1 ′ of the concave groove 4, and the non-fixed side end 7b is bent slightly in the direction of the deep side H1 ′. To. Then, the filling degree of the raw material to the deep side H1 ′ is increased, and the rolling raw material 7 can be filled in the entire groove 4.
[0071]
Further, with respect to changes in the longitudinal direction of the depth of the concave groove 4, the material is filled in the concave groove 4 by pressing on the deep side H 1 by expanding and contracting the push-pull jack 24 of the stress applying device 21. The rolling load of the rolling roll 15 is reduced by pulling on the side H2 where the depth is high and the depth is shallow.
[0072]
As described above, the operation of the stress applying device 21 and the lateral bending drive device 42 is performed according to the position of the rolling roll 15 by the controller 28 based on the detection signal of the roll position detector 27, thereby Even in the case of a complicated shape in which the depth changes in the longitudinal direction and also in the width direction, good rolling can be achieved automatically.
[0073]
It should be noted that the present invention is not limited only to the above-described embodiments, but is not limited to the shape of the groove, and other various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. .
[0074]
【The invention's effect】
In the first aspect of the invention, since the stress applying device that pushes and pulls the non-fixed side end of the rolled material is provided, the rolled material is rolled using a hole mold having a concave groove whose depth changes in the longitudinal direction. In the process of rolling the deep side, the non-fixed side end is pressed with a stress applying device, thereby suppressing the extension in the longitudinal direction and increasing the degree of filling of the rolled material into the hole mold. In addition, in the process of rolling the shallow side, there is an effect that the rolling load of the rolling roll is greatly reduced by pulling the non-fixed side end with a stress applying device.
[0075]
In the inventions of claims 2 and 4, in the invention of claim 1, when the non-fixed side end is pressed by the stress applying device, the intermediate part of the non-fixed side end escapes upward and tries to buckle. By providing the buckling prevention means that abuts against the upper surface of the non-fixed side end, there is an effect that the problem of buckling of the non-fixed side end can be prevented.
[0076]
In the invention according to claim 3, since the lateral movement fixing device for preventing the non-fixed side end from tilting in the lateral direction is provided, the tilt of the rolling material is forcibly suppressed. Therefore, in the rolled portion of the rolled material, a stress distribution of “compression” in the longitudinal direction occurs on the side where the depth of the concave groove is shallow, and “tensile” occurs in the longitudinal direction on the side where the depth is deep. On the side where the depth of the groove where the “compression” stress is generated in the longitudinal direction is shallow, the rolling material becomes difficult to extend in the longitudinal direction, and as a result, the amount of escape to the burr pool through the burr road increases. On the other hand, on the side where the depth of the groove where “tensile” stress is generated in the longitudinal direction is deep, the rolled material tends to extend in the longitudinal direction, and as a result, the amount of escape to the burr pool through the burr path is reduced. . Therefore, the unevenness in the width direction of the longitudinal extension of the rolled material, which is the cause of the tilt of the rolled material, is alleviated, and the tilt of the rolled material can be prevented. Furthermore, as a result, there is an effect of preventing the problem that the force that the non-fixed side end tends to tilt acts on the stress applying device.
[0077]
In the invention according to claim 5, since the stress applying device and the lateral movement fixing device are movable in the width direction of the rolling material, the stress applying device corresponds to the fact that the depth of the groove changes in the longitudinal direction. The operation of pushing and pulling the non-fixed side end by means of the above and the operation of bending the non-fixed side end laterally by the lateral movement fixing device in response to the change of the depth of the groove in the width direction are performed. There is an effect that a rolled product having a complicated cross-sectional shape whose depth changes in the longitudinal direction and the width direction can be rolled well.
[0078]
In the invention of claim 6, in the invention of claim 5, when the non-fixed side end is pressed by the stress applying device, the intermediate part of the non-fixed side end escapes upward and buckles. By providing the buckling prevention means that comes into contact with the upper surface of the side end, there is an effect that the problem of buckling of the non-fixed side end can be prevented.
[0079]
In the invention according to claim 7, since the roll device includes two pressing rolls in contact with one rolling roll, the rolling roll bends in the left-right direction by the wedge effect of the triangular arrangement backed up by the two pressing rolls. At the same time, the moving block is prevented from falling. Therefore, there is an effect that the rolling roll can be reduced in diameter and processed with a small reduction force.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of a form of a press roll apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 viewed from the II-II direction.
FIG. 3 is a cut rear view of FIG. 1 viewed from the III-III direction.
FIG. 4 is a side view showing another example of a roll device.
FIG. 5 is a side view showing another embodiment of the press roll apparatus of the present invention.
6 is a plan view of FIG. 5 viewed from the VI-VI direction. FIG.
FIG. 7 is a cut back view of FIG. 5 viewed from the VII-VII direction.
FIG. 8 is a plan view when a lateral movement fixing device different from FIG. 6 is provided.
9 is a cut back view of FIG. 8 viewed from the IX-IX direction. FIG.
FIG. 10 is a plan view showing another embodiment of the press roll apparatus of the present invention.
FIG. 11 is a cut back view of FIG. 10 viewed from the XI-XI direction.
FIG. 12 is a plan view showing an example of a plate material.
13 is a view taken in the direction of arrows XIII-XIII in FIG.
14 is a view in the direction of arrows XIV-XIV in FIG.
FIG. 15 is a side view showing an example of a conventional press roll device.
16 is a view in the direction of arrows XVI-XVI in FIG. 15;
FIG. 17 is a side view showing the action of the rolling roll.
FIG. 18 is a plan view showing a state in which a non-fixed side end of a rolled material is inclined by a conventional press roll device.
19 is a view taken in the direction of the arrow XIX-XIX in FIG. 18;
[Explanation of symbols]
1 Press roll device
3 hole type
4 groove
7 Rolling material
7a Fixed end
7b Non-fixed side end
8 Fixed part
9 Press equipment
11 Roll device
12 Roll moving device
15 Rolling roll
18 Pressing roll
18a, 18b pressing roll
20 Support stand
21 Stress applicator
26 Buckling prevention roller (Buckling prevention means)
29, 30, 31 Press roll
32 Horizontal movement fixing device
35 Buckling prevention convex part (buckling prevention means)
37 Support stand
39 Moving platform
42 Lateral bending drive

Claims

One end of the rolling material disposed in the hole groove is fixed to the hole die, and the rolling material is moved by moving the roll device pressed by the pressing device from the fixed side end to the non-fixed side end of the rolling material. A press roll device that is rolled into a concave groove to produce a rolled product, wherein a non-fixed side end of the rolled material is clamped on a support base provided outside the hole mold. A press roll device comprising a stress applying device that pushes and pulls the material in the longitudinal direction of the rolled material.

The press roll apparatus according to claim 1, further comprising a buckling prevention means for preventing buckling of the non-fixed side end when the non-fixed side end is pressed by the stress applying device.

The press roll device according to claim 1, further comprising a lateral movement fixing device that contacts the side surface in the width direction of the non-fixed side end on the support base.

4. The press roll device according to claim 3, wherein the lateral movement fixing device comprises a buckling prevention means for preventing buckling of the non-fixed side end when the stress applying device presses the non-fixed side end.

One end of the rolling material arranged in the groove of the hole mold is fixed to the hole mold, and the rolling material is moved by moving the roll device pressed by the pressing device from the fixed side end to the non-fixed side end of the rolling material. A press roll device that is rolled into a concave groove to produce a rolled product, and a support base provided outside the hole mold and a movement provided on the support base to be movable in the width direction of the rolling material A gantry, a lateral movement fixing device disposed on the movable gantry and contacting a lateral side surface of the non-fixed side end, a lateral bending drive device for moving the movable gantry in the width direction of the rolling material, and the movable gantry A press roll device, comprising: a stress applying device that is disposed above and clamps the non-fixed side end and pushes and pulls the non-fixed side end in a longitudinal direction of the rolling material.

6. The press roll device according to claim 5, wherein the lateral movement fixing device includes buckling prevention means for preventing buckling of the non-fixed side end when the stress applying device presses the non-fixed side end.

The press roll apparatus according to claim 1 or 5, wherein the roll apparatus includes two pressing rolls in contact with one rolling roll.