JP6688661B2 - Metal plate processing apparatus and processing method - Google Patents
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この発明は、細長い金属板にその長手方向に連続又は断続する凹部又は凸部を形成する金属板の加工装置及び加工方法に関する。 The present invention relates to a metal plate processing apparatus and a metal plate processing method for forming a concave portion or a convex portion which is continuous or discontinuous in the longitudinal direction on an elongated metal plate.
帯鋼板等の細長い鋼板その他の細長い金属板に対して、その長手方向に連続する凹部又は凸部を形成する場合、ロール成形加工法が一般的である。ロール成形加工法は、成形品の断面形状に応じた輪郭の上下一対の駆動の成形ロールを円筒軸（ロールシャフト）で支持した一般には数段以上の多数段の成形スタンドを有するロール成形機により、金属板を曲げ加工して種々の断面形状に成形する。成形ロールの輪郭は種々であるが、ロールの断面はいずれも円形である。 When forming a concave portion or a convex portion continuous in the longitudinal direction of an elongated steel plate such as a strip steel plate or other elongated metal plate, a roll forming method is generally used. The roll forming method is performed by a roll forming machine that has a pair of upper and lower driving forming rolls with contours according to the cross-sectional shape of the formed product supported by a cylindrical shaft (roll shaft), and generally has a multi-stage forming stand of several stages or more. , Bending a metal plate to form various sectional shapes. Although the forming rolls have various contours, the cross sections of the rolls are all circular.
また、ローラーダイス加工法により連続する凹部又は凸部を加工することもできる。ローラーダイス加工法は、加工対象の材料を、それぞれ円筒軸で支持された上下一対あるいは数個の単純輪郭の無駆動ロール（ローラー）で形成する通過孔を引抜きにより通過させて加工するもので、一般には材料断面の圧縮変形を伴うものであり、通常は線材、棒材、管材を製造する際に適用されるが、金属板に連続する凹部又は凸部を加工することもできる。
なお、金属板に形成した凹部又は凸部は反対面から見れば凸部又は凹部である。以下の説明では、主として「凹部」として説明するが、その場合でも反対面から見れば凸部である、ということを含んでいる。
図８はローラーダイス加工法で金属板に凹部（下面側から見て凹部）を形成する場合を模式的に示す側面図（イ）、及び正面図（ロ）である。金属板１が上下１対の無駆動のロール（ローラー）６１、６２で形成する通過孔を引抜き力で通過することで金属板１に連続する凹部（凹溝）１ａが形成される。
なお、一般にローラーダイス加工法におけるロールはロール成形加工法におけるロールと比べてかなり小径であり、したがって、ローラーダイス加工法におけるロール軸６１ａ、６２ａも、ロール成形加工法におけるロール軸と比べてかなり小径である。
Further, continuous recesses or protrusions can be processed by a roller die processing method. The roller die processing method is to process the material to be processed by drawing through a through hole formed by a pair of upper and lower or several simple contour non-driving rolls (rollers) supported by a cylindrical shaft. Generally, it is accompanied by compressive deformation of the material cross section and is usually applied when manufacturing a wire rod, a rod or a pipe, but it is also possible to process a continuous recess or protrusion on a metal plate.
The recesses or projections formed on the metal plate are projections or recesses when viewed from the opposite surface. In the following description, although mainly described as a “concave portion”, it also includes that it is a convex portion when viewed from the opposite surface in that case.
FIG. 8 is a side view (a) and a front view (b) schematically showing a case where a recess (a recess when viewed from the lower surface side) is formed in a metal plate by a roller die processing method. When the
In general, the roll in the roller die processing method has a considerably smaller diameter than the roll in the roll molding processing method. Therefore, the
ロール成形加工法では、金属板に断続する凹部（場合により断続凹部と呼ぶ）を形成することもできる。
特許文献１はロール成形加工法によるものであり、角形鋼管の両側面に、間隔をあけて例えば矩形の凹部（エンボス）を形成している。この凹部は上下のロールの外周面の一方に周方向に間隔をあけた凸部、他方のロールの外周面に前記各凸部に対応して周方向に間隔をあけた凹部を形成し、その凹部と凸部とで通過する金属板に凹部を形成する。
In the roll forming method, it is also possible to form intermittent recesses (sometimes referred to as intermittent recesses) in the metal plate.
ところで、金属板に連続する凹部又は凸部を形成しようとする場合、ロール成形加工法では、設備的に長大なスペースが必要であり、設備費が高額になるという問題がある。
また、ローラーダイス加工法は、前記の通りロール軸が小径であり、ロール軸を受ける軸受けの面圧が高くなるので（このことは後述する）、軸受け強度からくる制約がある。
また、軸受けに作用する面圧が高い場合、回転速度を上げると軸受けに焼き付きが生じやすいので、あまり成形速度を上げることができないという、成形速度上の制約があり、生産性を高くすることができないという問題もある。
By the way, in the case of forming continuous recesses or protrusions on a metal plate, the roll forming method requires a large space in terms of equipment, which causes a problem of high equipment cost.
Further, in the roller die processing method, the roll shaft has a small diameter as described above, and the surface pressure of the bearing that receives the roll shaft is high (this will be described later), so there is a limitation due to the bearing strength.
Further, when the surface pressure acting on the bearing is high, seizure of the bearing is likely to occur when the rotation speed is increased, so that there is a restriction on the molding speed that the molding speed cannot be increased so much, and the productivity can be increased. There is also the problem that it cannot be done.
また、金属板に断続凹部又は断続凸部を形成する場合、すなわち間隔をあけた凹部又は凸部を形成する場合、ロール成形加工法では、上下の一方の成形ロールの周方向に間隔をあけた凸部、他方の成形ロールの前記凸部に対応して周方向に間隔をあけた凹部を形成することになるが、このような形状のロールの製作費は高くなる。特に周方向に間隔をあけた凸部を持つロールの製作費は高くなる。また、板幅方向に複数列の断続凹部を形成する必要がある場合には、特に高くなる。
また、成形ロールは成形時にわずかずつではあるが摩耗するので、一定以上摩耗すると一般に再研磨して使用するが、ロール幅方向のどの位置の外周面も円筒状である一般的な成形ロールでは可能でも、外周面に多数の凸部を持つ成形ロールの再研磨は困難である。
Further, in the case of forming an interrupted concave portion or an interrupted convex portion on the metal plate, that is, in the case of forming recessed portions or convex portions spaced apart, in the roll forming processing method, an interval is provided in the circumferential direction of one of the upper and lower forming rolls. The convex portion and the concave portion of the other forming roll corresponding to the convex portion are formed at intervals in the circumferential direction, but the manufacturing cost of the roll having such a shape is high. In particular, the manufacturing cost of a roll having convex portions spaced apart in the circumferential direction is high. Further, it becomes particularly high when it is necessary to form a plurality of rows of intermittent recesses in the plate width direction.
In addition, the forming roll wears little by little at the time of forming, so if it wears over a certain amount, it is generally re-ground and used, but it is possible with a general forming roll where the outer peripheral surface at any position in the roll width direction is cylindrical. However, it is difficult to re-polish a molding roll having a large number of protrusions on the outer peripheral surface.
本発明は上記背景のもとになされたもので、細長い金属板にその長手方向に連続又は断続する凹部又は凸部を形成する場合に、設備のスペースが狭く済み、設備費が低額であり、軸受け相当部分の面圧が小さくて、焼き付きによる成形速度上の制約が少ないことで生産性の高い金属板の加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the above background, when forming a recess or a protrusion that is continuous or interrupted in the longitudinal direction of the elongated metal plate, the space of the equipment is narrow, the equipment cost is low, An object of the present invention is to provide a processing apparatus and a processing method for a metal plate, which has a low surface pressure of a portion corresponding to a bearing and has less restriction on a forming speed due to seizure, thereby having high productivity.
上記課題を解決する請求項１の発明は、上下一対の成形ロールを持つ複数の成形スタンドを有して直線的にかつ連続的に送り込まれる金属板を所定の断面形状に成形するロール成形機における最初の成形スタンドの前に、又は成形スタンド間に設置されて、金属板に連続又は断続する凹部又は凸部を形成する金属板の加工装置であって、
凹球面座を有する受座部の前記凹球面座に球体を任意方向に回転可能に面接触させて収容支持してなる位置固定の球面状凸型と、前記球面状凸型に対向して配されるとともに、前記球面状凸型の球体の前記受座部から突出している突出部に対応する凹面を有する位置固定の凹型とを有することを特徴とする金属板の加工装置。
ここで、前記「位置固定の」とは、金属板に対する直接の加工位置が当該金属板の加工装置内において移動しないことを意味する。
なお、本発明において球体とは、中心から外周面までの距離が外周面のすべての位置において同一の完全球体に限らず、外周面全体が凸曲面で軸を持たない回転体を指し、例えば楕円体等も含む。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
A position-fixed spherical convex mold in which a spherical body is rotatably brought into surface contact with the concave spherical seat of the concave spherical seat so as to be housed and supported in the concave spherical seat, and the spherical convex mold is arranged so as to face the spherical convex mold. And a concave position-fixing mold having a concave surface corresponding to the protruding portion protruding from the seat portion of the spherical convex spherical body.
Here, the "fixed position" means that the direct processing position for the metal plate does not move in the processing device for the metal plate.
In the present invention, the sphere is not limited to a perfect sphere in which the distance from the center to the outer peripheral surface is the same at all positions on the outer peripheral surface, but refers to a rotating body whose entire outer peripheral surface is a convex curved surface and does not have an axis. Including the body.
請求項２は、請求項１の金属板の加工装置において、前記凹型の凹面が弧状凹溝面であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for processing a metal plate according to the first aspect, the concave surface of the concave mold is an arcuate groove surface.
請求項３は、請求項１の金属板の加工装置において、前記凹型の凹面が、板送り方向の平坦面に続いて形成された弧状凹溝面であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for processing a metal plate according to the first aspect, the concave surface of the concave shape is an arcuate groove surface formed following the flat surface in the plate feeding direction.
請求項４は、請求項１の金属板の加工装置において、前記凹型として、前記球面状凸型に対向配置したロールの外周面の周方向全周に前記球体に対応する弧状凹溝面を形成したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus for processing a metal plate according to the first aspect, as the concave shape, an arc-shaped concave groove surface corresponding to the spherical body is formed on the entire circumference in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the roll arranged to face the spherical convex shape. It is characterized by having done.
請求項５は、請求項１の金属板の加工装置において、上下一対のロールのうちの一方のロールの外周面に、周方向に間隔をあけて、前記球面状凸型を設け、他方のロールの外周面に前記球面状凸型の前記球体に対応する位置に、前記凹面が前記球体に対応する凹球面である凹型を設けたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the apparatus for processing a metal plate according to the first aspect, one of the pair of upper and lower rolls is provided with the spherical convex shape on the outer peripheral surface at intervals in the circumferential direction, and the other roll is provided. The outer peripheral surface is provided with a concave mold at a position corresponding to the spherical convex spherical body, the concave surface being a concave spherical surface corresponding to the spherical body.
請求項６は、請求項５の金属板の加工装置において、前記球面状凸型がロール本体に形成した凹所に組み込まれた別部材であり、前記凹型がロール本体の外周面に直接形成した凹球面であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the metal plate processing apparatus according to the fifth aspect , the spherical convex die is a separate member incorporated in a recess formed in the roll body, and the concave die is directly formed on the outer peripheral surface of the roll body. It is a concave spherical surface .
請求項７は、請求項５の金属板の加工装置において、上下一対のロールのうちの一方のロールの外周面に、周方向に間隔をあけて、前記球面状凸型を設け、他方のロールの外周面に前記球面状凸型の前記球体に対応する位置に前記凹型を設け、前記周方向の球面状凸型と凹型との列を、ロール幅方向に間隔をあけてかつ球面状凸型と凹型とがロール幅方向に交互に入れ替わる態様で設けたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the metal plate processing apparatus according to the fifth aspect, the spherical convex shape is provided on the outer peripheral surface of one of the pair of upper and lower rolls at intervals in the circumferential direction, and the other roll is provided. The concave mold is provided on the outer peripheral surface of the spherical convex mold at a position corresponding to the spherical convex mold, and the rows of the spherical convex mold and the concave mold in the circumferential direction are provided at intervals in the roll width direction and the spherical convex mold. And the concave shape are provided alternately in the roll width direction.
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかの金属板の加工装置を使用して金属板に連続又は断続する凹部又は凸部を形成する金属板の加工方法であって、前記球面状凸型と凹型との間に金属板を通過させて、金属板に凹部又は凸部を形成することを特徴とする。
The invention of
本発明の金属板の加工装置及び方法によれば、金属板に凹部又は凸部を形成する部分に球体を用いるので、この球体に作用する荷重を受ける軸受け相当部分（凹球面座）に作用する面圧は、ロール成形加工法やローラーダイスにおける円筒軸を受ける軸受けと比較して十分小さい。
面圧が高いと、成形速度を上げた場合に軸受けに焼き付きが生じる惧れがあるが、本発明では面圧が小さいので、成形速度を上げることについての制約は少ない。したがって、生産性を高くすることができる。
なお、本発明において、金属板に凹部又は凸部を形成するという場合の凹部又は凸部とは、凹部については連続する長い凹溝、あるいは、間隔をあけて形成される短い凹溝、あるいは、長さの方向性を持たない凹部（窪み）を含み、凸部について連続する長い凸条、あるいは、間隔をあけて形成される短い凸条、あるいは、長さの方向性を持たない凸部（突起部）を含む。
According to the apparatus and method for processing a metal plate of the present invention, since the sphere is used for the portion forming the concave portion or the convex portion on the metal plate, it acts on the portion corresponding to the bearing (concave spherical seat) that receives the load acting on the sphere. The surface pressure is sufficiently small as compared with a bearing that receives a cylindrical shaft in a roll forming method or a roller die.
If the surface pressure is high, seizure may occur on the bearing when the molding speed is increased, but since the surface pressure is small in the present invention, there are few restrictions on increasing the molding speed. Therefore, productivity can be increased.
Incidentally, in the present invention, the concave portion or the convex portion in the case of forming the concave portion or the convex portion on the metal plate, a long concave groove continuous for the concave portion, or a short concave groove formed at intervals, or, A long ridge that includes a concave portion (depression) that does not have a length direction and is continuous with respect to the convex portion, or a short ridge that is formed at intervals, or a convex portion that does not have a length direction ( Projections).
また、ロール軸を必要としない球体であること等から、加工装置が例えばロール成形加工法による場合と比べて顕著にコンパクトかつシンプルとなり、設備のスペースが狭く済み、設備費が大幅に安く済む。 In addition, since it is a sphere that does not require a roll shaft, the processing apparatus becomes significantly compact and simple compared with, for example, the roll forming processing method, the space for the equipment is small, and the equipment cost is significantly low.
請求項４の金属板の加工装置によれば、金属板に多数の凹部、凸部を持ついわゆるエンボス金属板を容易に製造することができる。
請求項５のように、球面状凸型を別部材としてロール本体に組み込む構造とすることで、前記エンボス金属板を製造するロールの製作が容易になる。また、球面状凸型の交換が可能なので、摩耗した場合の対応が容易である。
According to the metal plate processing apparatus of the fourth aspect, a so-called embossed metal plate having a large number of recesses and protrusions on the metal plate can be easily manufactured.
With the structure in which the spherical convex mold is incorporated into the roll body as a separate member as in
請求項７のように、ロール成形機の最初の成形スタンドの前、あるいは成形スタンド間に金属板の加工装置を設置することで、エンボスを有する成形製品を容易に製造できる。
As described in
以下、本発明の金属板の加工装置及び加工方法を実施するための形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the metal plate processing apparatus and method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の一実施例の金属板の加工装置１１を模式的に説明する図であり、（イ）は側面図、（ロ）は正面図である。
この実施例の金属板の加工装置１１は、金属板１に連続する凹部すなわち凹溝１ａを形成する場合である（なお、下面側からみての凹部、凹溝である）。
この金属板の１１は、凹球面座４ａを有する受座部４の前記凹球面座４ａに球体５を任意方向に回転可能に面接触させて収容支持してなる球面状凸型６と、前記球面状凸型６に対向して配される凹型７とを有している。前記凹型７は、前記球面状凸型６の球体５の前記受座部４から突出している突出部５ａに対応する凹面７ａを有する。この実施例の凹面７ａは弧状凹溝面７ａである。
前記球面状凸型６の前記受座部４は、前記凹球面座４ａを有して球体５の下側半球部分を収容する受座部本体４ｂと、球体５の上側半球部分部の一部（前記突出部５ａ）を突出させるように球体上部を押さえる蓋体４ｃとからなる。
前記球面状凸型６及び凹型７は、図示略のフレームに、例えばねじ部を有する圧下軸８を介して金属板１に圧下力を与えることができるように上下に移動可能に装着されている。９は上流側で金属板１を案内するガイドロールである。
この実施例における凹型７の凹面７ａは前記の通り弧状凹溝面であり、金属板１は図示せぬ駆動部により矢印方向に引き抜かれて凹溝１ａが形成される。
1A and 1B are diagrams schematically illustrating a metal
The metal
The
The
The spherical
The
上記の金属板の加工装置１１は、例えば図５に示したように、上下一対の成形ロール１６ａ、１６ｂを持つ成形スタンド１６が複数段設置されたロール成形機（図では上流側部分のみを模式的に示す）１５の最初の成形スタンド１６（１６１）の前（上流側）に設置するか、２点鎖線で示すように成形スタンド１６間に設置することができる。同図において、１７はアンコイラー、１８はピンチロールである。
このように、本発明の金属板の加工装置をロール成形機に設置することで、エンボスを有する成形製品を容易に製造できる。
The above-described metal
As described above, by installing the metal plate processing apparatus of the present invention in the roll forming machine, it is possible to easily manufacture a molded product having embossing.
上記の金属板の加工装置１１において、金属板の凹溝１ａは球体５により形成されるので、この球体５に作用する荷重を受ける凹球面座（すなわち軸受け相当部分）４ａに作用する面圧は、ローラーダイスにおける円筒軸を受ける軸受けと比較して十分小さい。
図９を参照してこのことを説明する。図９は板厚２．３ｍｍの鋼板に深さ６ｍｍの窪み（凹球面）を形成する場合として、直径Ｄ（４０ｍｍ）の球体５．を用いた本発明実施例の加工方法（仮に球体法と呼ぶ）による場合と、図８で説明したローラーダイス加工法による場合とを比較説明する図である。なお、板厚２．３ｍｍの鋼板に深さ６ｍｍの球面凹部を形成するために要する荷重Ｐは、詳細説明は省略するがＰ＝２５５１８ｋｇである。
両者を対比するために、ローラーダイス加工法におけるロール６１及びロール軸６１ａの径は、一般的なローラーダイス程度サイズを想定している。
なお、ローラーダイス加工法の場合に、ロール成形加工法のように大径のロールを用い、太いロール軸を用いるとすれば、長大なスペース、高額の設備費を要するので事情は異なるが、そのような場合でなく一般的なローラーダイスと同程度のサイズと本発明とを比較している。
そこで、この対比では、ローラーダイス加工法におけるロール６１の直径は本発明方法の球体５の直径と同じ、かつ、ロール軸６１ａの軸受で支持される部分の長さ（軸受部分長さ）Ｌはロール幅Ｗを含めて、球体５の直径Ｄと同じであると仮定し、さらに、ロール軸６１ａの太さは、ロール径及び軸受外径によって制約されることも考慮して、ロール軸径ｄ＝１５ｍｍ、ロール幅Ｗ＝１８ｍｍ、ロール軸の軸受部分長さＬ＝１１ｍｍ（（４０−１８）／２＝１１ｍｍ）としている。
この場合、球体法では球体の投影面積＝πＤ２／４（＝１２５７ｍｍ２）なので、面圧は２５５１８ｋｇ／１２５７ｍｍ２＝２０．３ｋｇ／ｍｍ２である。
ローラーダイス加工法の場合の面圧は、ロール軸の投影面積＝１５×１１×２＝３３０ｍｍ２なので、面圧は２５５１８ｋｇ／３３０ｍｍ２＝７７．３ｋｇ／ｍｍ２である。
上記の通り、本発明方法による場合の面圧はローラーダイス加工法による場合の面圧と比較して２０．３／７７．３＝０．２６（２６％）
であり、面圧が大幅に小さく済む。
面圧が高いと、成形速度を上げた場合に軸受けに焼き付きが生じる惧れがあるが、本発明では面圧が小さいので、成形速度を上げることについての制約は少ない。したがって、生産性を高くすることができる。
In the metal
This will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a case where a recess (concave spherical surface) having a depth of 6 mm is formed on a steel plate having a plate thickness of 2.3 mm, and a sphere 5.D having a diameter D (40 mm). FIG. 9 is a diagram for comparatively explaining a case of a processing method (provisionally called a sphere method) according to an embodiment of the present invention using a method and a case of using the roller die processing method described in FIG. 8. The load P required to form a spherical recess having a depth of 6 mm on a steel plate having a thickness of 2.3 mm is P = 25518 kg, although a detailed description is omitted.
In order to compare the two, the diameters of the
In the case of the roller die processing method, if a roll with a large diameter is used like the roll forming processing method and a thick roll shaft is used, the situation is different because a large space and a high equipment cost are required. Instead of such a case, the present invention is compared with the same size as a general roller die.
Therefore, in this comparison, the diameter of the
In this case, the spherical method projected area of a sphere = πD 2/4 (= 1257mm 2) Since the surface pressure is 25518kg / 1257mm 2 = 20.3kg / mm 2.
Surface pressure in the case of a roller die processing method, the projected area of the roll shaft = 15 Since × 11 × 2 =
As described above, the surface pressure in the case of the method of the present invention is 20.3 / 77.3 = 0.26 (26%) compared with the surface pressure in the case of the roller die processing method.
Therefore, the surface pressure can be greatly reduced.
If the surface pressure is high, seizure may occur on the bearing when the molding speed is increased, but since the surface pressure is small in the present invention, there are few restrictions on increasing the molding speed. Therefore, productivity can be increased.
また、ロール軸を必要としない球体であること等から、加工装置が例えばロール成形加工法による場合と比べて顕著にコンパクトかつシンプルとなり、設備のスペースが狭く済み、設備費が大幅に安く済む。 In addition, since it is a sphere that does not require a roll shaft, the processing apparatus becomes significantly compact and simple compared with, for example, the roll forming processing method, the space for the equipment is small, and the equipment cost is significantly low.
図２は本発明の他の実施例の金属板の加工装置２１を模式的に説明する図であり、（イ）は側面図、（ロ）は正面図である。
この実施例の金属板の加工装置２１も図１の実施例と同様に、金属板１に連続する凹部すなわち凹溝１ａを形成する場合である。
この金属板の加工装置２１において、球面状凸型６は図１の実施例における球面状凸型６と同じであるが、凹型２７は、その凹面が板送り方向の平坦面２７ｂに続いて形成された弧状凹溝面２７ａである。
この実施例における凹型２７の凹面２７ａは、板送り方向の平坦面２７ｂに続いて形成された弧状凹溝面２７ａであるから、金属板１は球面状凸型６と凹型２７との間に平坦なまま導入されて、凹型２７の内部で凹溝１ａに成形される。したがって、図１におけるガイドロール９等のようなガイドは不要である。
2A and 2B are diagrams schematically illustrating a metal
Similarly to the embodiment of FIG. 1, the metal
In this metal
Since the
図３は本発明の他の実施例の金属板の加工装置３１を模式的に説明する図であり、（イ）は側面図、（ロ）は正面図である。
この実施例の金属板の加工装置３１も図１の実施例と同様に、金属板１に連続する凹部すなわち凹溝１ａを形成する場合である。
この金属板の加工装置３１において、球面状凸型６は図１の実施例における球面状凸型６と同じであるが、凹型３７は、前記球面状凸型６に対向配置したロール３７ｂの外周面の周方向全周に前記球体５に対応する弧状凹溝面３７ａを形成したものである。
この実施例における凹型３７の凹面は、球面状凸型６に対向配置したロール３７ｂの外周面の周方向全周に形成された弧状凹溝面３７ａであるから、金属板１は球面状凸型６の球体５と凹型３７のロール３７ｂに形成された弧状凹溝面３７ａとによって凹溝１ａに成形される。
また、凹型３７の凹面がロール３７ｂ設けた弧状凹溝面３７ａであるから、実施例１や実施例２の場合と比べて、摩擦が少なく円滑に凹溝１ａを形成することができる。
3A and 3B are diagrams schematically illustrating a metal
Similarly to the embodiment of FIG. 1, the metal
In this metal
The concave surface of the
Further, since the concave surface of the
図４は本発明の他の実施例の金属板の加工装置４１を模式的に説明する図であり、（イ）は側面図、（ロ）は正面図である。
この実施例の金属板の加工装置４１は、凹溝を形成するのではなく、長さの方向性を持たない凹部（窪み）を形成する場合であり、図示例では金属板１にエンボス（窪み又は突起部）１ｂを形成する場合である。
この金属板の加工装置４１は、上下に対向する一対のロール４４、４５のうちの一方のロール４４に球面状凸型４６を設け、他方のロール４５に凹型４７を設けたものである。
この実施例における凹型４７は、ロール４５の外周面に、球面状凸型４６の球体５に対応して形成された窪み（凹球面）である。
実施例の球面状凸型４６自体は、前述の各実施例の球面状凸型６と基本的に同じであり、前記球面状凸型４６の受座部４は、凹球面座４ａを有して球体５の下側半球部分を収容する受座部本体４ｂと、球体５の上側半球部分部の一部（突出部５ａ）を突出させるように球体上部を押さえる蓋体４ｃとを有している。なお、図示例では、ロール４４が回転する際に蓋体４ｃの角が金属板１に干渉する惧れがないように、蓋体４ｃの上面形状をロール外周面に合わせている。
この金属板の加工装置４１において、金属板１は上下のロール４４、４５間を通過する際に、下側のロール４４の球面状凸型４６の球体５と上側のロール４５に形成された凹球面の窪み（凹型）４７とにより、エンボス（凹み）１ｂが形成される。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a metal
The metal
In this metal
The
The spherical
In this metal
図４の実施例では、上下のロール４４、４５に、球面状凸型４６と凹型４７との一組のみを図示しているが、通常は、その複数組をロール４４、４５の周方向の全周に間隔をあけて設ける。
図６、図７はその場合の実施例であり、球面状凸型として図４の実施例の球面状凸型４６を上下のロール５１、５２のそれぞれに複数設け、ロール外周面に形成された凹球面の窪みである凹型４７（４７ａ）を上下のロール５１、５２のそれぞれに設ける。
すなわち、この実施例では、上下一対のロール５１、５２のそれぞれのロールに、周方向に間隔をあけて複数設けた球面状凸型４６と凹型（凹球面の窪み）４７（４７ａ）との列を、ロール幅方向（図７では上下方向）に間隔をあけて複数列設けて、金属板１の全面にエンボスを形成する。
さらに、この実施例では、球面状凸型４６と凹型４７（４７ａ）とをロール幅方向に交互に入れ替わる態様で設けている。
図７は図６を上から見た図であり、金属板１が矢印のように送られて、金属板１に面状に分布する多数のエンボス１ｂが形成されたエンボス金属板１ｃが製造される。
図７において、上から見て凹のエンボスと凸のエンボスをグレイ色の有無で示す。５２ａ（５１ａ）は上下ロールのロールシャフトを示す。
In the embodiment of FIG. 4, only one set of the spherical
FIGS. 6 and 7 show an embodiment in that case, in which a plurality of spherical
That is, in this embodiment, a row of spherical
Further, in this embodiment, the spherical
FIG. 7 is a view of FIG. 6 viewed from above, and the
In FIG. 7, concave embossing and convex embossing are shown by the presence or absence of gray color when viewed from above. 52a (51a) shows the roll shaft of the upper and lower rolls.
上述の実施例では、例えばエンボス鋼板等のように凹部を有する板状製品を製造する場合について説明したが、板状製品に限らず、連続する又は断続する凹溝を有する種々の軽量形鋼を製造する場合にも適用できる。
この場合、凹溝に対応する成形ロール（凹溝を潰さないプロフィルにした成形ロール）を組み込んだロール成形機において、図５と同様に最初の成形スタンドの前あるいは上流側の成形スタンド間に加工装置１１を設置して、平板状態で連続する又は断続する凹溝を形成した後、続く成形スタンドで連続する又は断続する凹溝を有する軽量形鋼、例えば図１０（イ）の溝付き軽量山形鋼、図（ロ）の溝付き軽量溝形鋼、図（ハ）の溝付き軽量Ｃ形鋼、その他種々のオープン断面の成形製品に対して適用可能である。
また、凹部としては、前述の各実施例のように成形製品の全長に続く連続凹溝、あるいは間隔をあけて設けた断続凹溝、あるいはエンボスを形成できる。
また、球体の大きさを変えることで、凹部の大きさを容易に変更可能である。
In the above-described embodiment, the case of manufacturing a plate-shaped product having a recess such as an embossed steel plate is described, but not limited to the plate-shaped product, various lightweight shaped steels having continuous or intermittent recessed grooves can be used. It can also be applied when manufacturing.
In this case, in a roll forming machine incorporating a forming roll corresponding to the concave groove (a forming roll having a profile that does not collapse the concave groove), processing is performed before the first forming stand or between the forming stands on the upstream side as in the case of FIG. The
Further, as the concave portion, a continuous concave groove continuing along the entire length of the molded product as in each of the above-described embodiments, an intermittent concave groove provided at intervals, or an emboss can be formed.
Further, the size of the concave portion can be easily changed by changing the size of the spherical body.
また、前述のオープン断面の成形製品に凹溝を形成する場合に限らず、さらに、例えば図１１に示すように、連続する又は断続する凹溝を有する凹溝付き金属管を製造する場合に適用できる。例えば、図１１（イ）に示した溝付き四角形金属管図、図１１（ロ）に示した溝付き五角形金属管、図１１（ハ）に示した溝付き六角形金属管等の溝付き多角形金属管を製造することができる。また、角形に限らず図１１（ニ）に示した４つの溝を持つ溝付き円形金属管、図１１（ホ）に示した６つの溝を持つ溝付き円形金属管等を製造することもできる。また、図１１（へ）に示すように、１辺に例えば２つ等、複数の溝を持つ四角形金属管（多角形金属管）を製造することもできる。
また、図１１（へ）に示すように、１つの辺に例えば２つなど、複数の溝を持つ四角形金属管（多角形金属管）を製造することもできる。
Further, the present invention is not limited to the case where a groove is formed in the above-described molded product having an open cross section, and further, it is applied when manufacturing a metal tube with a groove having continuous or intermittent grooves as shown in FIG. 11, for example. it can. For example, a grooved square metal pipe shown in FIG. 11A, a pentagonal metal pipe with a groove shown in FIG. 11B, and a hexagonal metal pipe with a groove shown in FIG. 11C. Square metal tubes can be manufactured. Further, not only the rectangular shape, but also the grooved circular metal tube having four grooves shown in FIG. 11D, the grooved circular metal tube having six grooves shown in FIG. . Further, as shown in FIG. 11 (e), it is also possible to manufacture a quadrangular metal tube (polygonal metal tube) having a plurality of grooves, for example, two on one side.
Further, as shown in FIG. 11 (e), it is also possible to manufacture a quadrangular metal tube (polygonal metal tube) having a plurality of grooves, for example, two on one side.
凹溝付き金属管の場合、例えば図１２に模式的に示すように、電縫管製造装置における上流側に本発明の金属板加工装置を設置する。図示例では、金属板加工装置５１を、円弧曲げ成形を行わない１段目のブレークダウンロールＢＤＲ＃１と、２段目のブレークダウンロールＢＤＲ＃２との間に設置している。
前記金属板加工装置５１で４つの連続する凹溝１ａ、１ｂが形成された金属板１を、続く複数段（図示例は４段）のブレークダウンロール（ＢＤＲ）で円弧状に湾曲成形し、次いで複数段（図示例では３段）のフィンパスロール（ＦＰＲ）で両エッジが接近したほぼ円形状（開放円形）に成形し、続くスクイズロール（ＳＱＲ）と高周波溶接機とによる溶接工程にて両エッジを突き合わせ溶接して円形管にする。
続く複数段のサイジングロール（ＳＺＲ）による整形工程及び矯正用の例えば１段のタークスヘッドロール（ＴＨＲ）で円管又は角形金属管にする。あるいは、図示のように面が水平から傾斜した四角属管８に整形する傾斜整形を行う。
In the case of a metal pipe with a groove, for example, as schematically shown in FIG. 12, the metal plate processing apparatus of the present invention is installed on the upstream side of the electric resistance welded pipe manufacturing apparatus. In the illustrated example, the metal
The
A circular tube or a square metal tube is formed by a subsequent shaping step using a plurality of stages of sizing rolls (SZR) and, for example, a single stage Turks head roll (THR) for straightening. Alternatively, as shown in the drawing, the slope shaping is performed to shape the
１ 金属板
１ａ 凹部（凹溝）
１ｂ 凹部（凹み（エンボス））
４ 受座部
４ａ 凹球面座
４ｂ 受座部本体
４ｃ 蓋体
５ 球体
５ａ 突出部
６、４６ 球面状凸型６
７、２７、３７ 凹型
４７ 凹型（凹球面の窪み）
３７ｂ ロール
７ａ、２７ａ、３７ａ 凹面（弧状凹溝面）
８ 圧下軸
１１、２１、３１、４１ 金属板の加工装置
１５ ロール成形機
１６ 成形スタンド
４４、４５ ロール
５１、５２ ロール
1 Metal plate 1a Recess (concave groove)
1b Recessed portion (recessed (embossed))
4
7, 27, 37 concave 47 concave (concave spherical concave)
8 Rolling Down
Claims (8)
凹球面座を有する受座部の前記凹球面座に球体を任意方向に回転可能に面接触させて収容支持してなる位置固定の球面状凸型と、前記球面状凸型に対向して配されるとともに、前記球面状凸型の球体の前記受座部から突出している突出部に対応する凹面を有する位置固定の凹型とを有することを特徴とする金属板の加工装置。
ここで、前記「位置固定の」とは、金属板に対する直接の加工位置が当該金属板の加工装置内において移動しないことを意味する。 Before a first forming stand in a roll forming machine for forming a metal plate fed linearly and continuously with a plurality of forming stands having a pair of upper and lower forming rolls into a predetermined sectional shape, or between forming stands. A processing device for a metal plate, which is installed in a metal plate to form continuous or intermittent recesses or protrusions on the metal plate,
A position-fixed spherical convex mold in which a spherical body is rotatably brought into surface contact with the concave spherical seat of the concave spherical seat so as to be housed and supported in the concave spherical seat, and the spherical convex mold is arranged so as to face the spherical convex mold. And a concave position-fixing mold having a concave surface corresponding to the protruding portion protruding from the seat portion of the spherical convex spherical body.
Here, the "fixed position" means that the direct processing position for the metal plate does not move in the processing device for the metal plate.
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