JPH01180735A - 帯状素材の曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼等金属製の帯状素材をスクリューコンベア
のスクリュー、熱交換器の伝熱管、バネ等に使用される
スパイラル形状体等に好適に加工しうる帯状素材の曲げ
加工装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種曲げ加工装置としては、近接対向する一対
の円錐状成形ロールを逆方向に回転駆動させるように構
成したものが知られている。

この装置によれば、帯状素材を成形ロール間に導いて、
素材肉厚を幅方向に漸次異ならしめるべく冷間圧延する
ことにより、スパイラル形状体に成形することができる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、かかる装置は、一対の成形ロールによる
一回の圧延により帯状素材を最終形状に成形するもので
あるから、冷間圧延であることとも相俟って圧下率が高
く、素材の性状、板厚及び所望する曲げ角度によっては
、良好な曲げ加工を行い得ない、しかも、圧延時におけ
る素材の幅方向への伸びを規制する手段を設けていない
ため、素材を所望形状に曲げ加工するのは容易ではない
。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、帯状
素材を所望形状に良好且つ容易に曲げ加工することので
きる帯状素材の曲げ加工装置を提供することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の帯状素材の曲げ加工装置は、上記の目的を達成
すべく、特に、回転自在に支持された保持軸と、この保
持軸に平行し且つ該保持軸を中心とする一定円上に所定
間隔を隔てて配置した、同一方向に回転駆動される複数
の駆動軸と、各駆動軸に固着された、前記保持軸に転接
する成形ロールと、を具備してなり、これら成形ロール
の外周部に、ロール中心方向に漸次狭小となる溝幅の環
状成形溝を軸線方向に１ｍ＃！！させて形成し、金属製
の帯状素材を、その幅方向両端部が成形溝の溝底と保持
軸の外周面とで保持される状態で、各成形溝内を順次通
過せしめるように構成したものである。

〔作用〕

帯状素材は、各成形溝内を順次通過せしめられることに
より、幅方向における板厚が保持軸から離間する方向に
漸次小さくなるように圧延されて。

保持軸周りに旋回する湾曲状に曲げ加工される。

このとき、素材は、その幅方向伸びが成形溝の溝底部と
保持軸の周面部とで規制されて、所望形状に正確に加工
される。

〔実施例〕

以下、本発明の装置を第１図〜第７図に示す実施例に基
づいて具体的に説明する。この実施例は。

本発明を、帯状素材をスパイラル状に曲げ加工するスパ
イラル成形装置に適用した例に係る。なお。

以下の説明において、上下、左右というときは第１図に
おける上下、左右を意味するものとす乞。

第１図及び第３図において、１は板厚均一の金属製帯状
素材（ＪＦ鋼等）２を加熱する素材加熱装置、３は加熱
された素材２をスパイラル状に圧延成形する曲げ加工装
置たるスパイラル成形装置。

４は圧延成形されたスパイラル形状体２′を所望ピッチ
、径のスパイラル成形品に矯正する形状矯正装置である
。

素材加熱装置１は、第３図に示す如く、加熱炉５とその
出口側における素材温度を検出する温度検出器例えば赤
外線温度検出器６とその検出温度に基づいて加熱炉５を
制御する制御器７とを具備してなり、スパイラル成形装
置３に送り込まれる素材２をこれが加熱炉５を経過せし
められる間に適宜の熱間温度に急速加熱するようになっ
ている。

なお、帯状素材２として冷間圧延可能な軟質材を使用す
る場合には、かかる素材加熱装置１を設けておく必要は
ない。

スパイラル成形装置３は、第１図〜第６図に示す如く、
門形の機枠８と、基端部を右側の機枠８部分に回転自在
に軸受支持１０された水平片持状の保持軸９と、保持軸
９を中心とする一定円上に等間隔を隔てて配置されてお
り、各両端部を機枠８に回転自在に軸受支持１１（一部
のみ図示）された水平な第１．第２．第３駆動軸２１，
２２゜２３と、各駆動軸２１，２２．２３に固着された
、第１．第２．第３成形ロール３１，３２．３３とを具
備してなる。

保持軸９の中間部分は左方向に順次窄まる截頭円錐状の
成形作用軸部９ａに構成されており、その先端部分は成
形作用軸部９ａの左端部に連なる均一径の矯正作用軸部
９ｂに構成されている。なお、保持軸９の保持作用軸部
９ａ、９ｂのテーパ度、径は、帯状素材の性状、所望す
るスパイラル形状等の諸条件に応じて適宜に設定される
。

第１〜第３駆動軸２１，２２．２３は、各右端部を適宜
の駆動機構（図示せず）に連動連結してあって、同一方
向（第３図上、時計方向）に同一速度で回転駆動せしめ
られるようになっている。

第１〜第３成形ロール３１，３２，３３は、各々、保持
軸９の成形作用軸部９ａに転接しうる截頭円錐状に構成
されており、その外周部にはロール中心方向に漸次狭小
となる溝幅の環状成形溝４１・・・、４２・・・、４３
・・・が形成されている。

この実施例では、第１図及び第４図〜第６図に示す如く
、第１成形ロール３１には４個の第１゜第４．第７．第
１０成形溝４１．、４１．、４　Ｌ。

４１１ｏが、第２成形ロール３２には３個の第２゜第５
．第９成形溝４２□、　４２５．４２．が、第３成形ロ
ール３３には４個の第３．第６．第８．第１１成形溝４
３．．４３．．４３．．４３□□が夫々形成されている
。これらの成形溝４１・・・、４２・・・。

４３・・・は軸線方向にｗｉ謳するように形成されてい
る。なお、各成形溝の符号に付した小数字は、成形溝群
の最右端位に位置するもの（第１成形溝４１□）を基準
とする軸線方向順位を示しており、この順位は後述する
素材の成形溝通過順序に対応する。なお、加熱炉５を通
過した素材２は、素材導入機構（図示せず）により第１
成形溝４１□の周壁面と成形作用軸部９ａの外周面とで
囲繞形成された台形空間に導入されるようになっている
。

また、第１〜第７成形溝相互の軸線方向ピッチ及び第７
〜第１１成形溝相互の軸線方向ピッチは夫々一定であり
、後者は前者より所定量大ピツチに設定しである。かか
るピッチは素材２の性状及び所望するスパイラル形状体
２′の形状等の諸条件に応じて適宜に設定される。

さらに、各成形ロール３１，３２，３３には、第４図〜
第６図に示す如く、環状切欠部３１ａ。

３２ａ、３３ａを形成してあって、第７成形溝４１□か
ら第１１成形溝４３□１への素材通過が各ロール部分に
妨げら九ることなく円滑に行われるように、且つ大径と
なるロール左端側部分においてロール相互間が干渉しな
いように図っている。

ところで、各成形溝４１，４２．４３の形状っまりテー
パ度、溝深さ等は所望するスパイラル形状体２′の内径
１幅等に応じて設定される。すなわち、第７図に示す如
く、スパイラル形状体２′の内径２幅、内周端厚み、外
周端厚みを夫々Ｒ２Ｗ、Ｔ１．Ｔ、とすると、微小回転
角θに対する内外周端の伸びＳ□、Ｓ、は、５１＝Ｒθ
、５２＝（Ｒ＋Ｗ）θとなる。また、体積一定則よりＳ
、Ｔ□＝８２Ｔ２である。したがって、テーパ度は、Ｔ
１−Ｔ２＝　（１−５１／５２）Ｔ□＝　（１−Ｒ／（
Ｒ＋Ｗ））Ｔ□＝ＷＴ１／（Ｒ＋Ｗ）とすればよい。勿
論、成形溝の溝深さ、溝開口幅、溝底幅は夫々Ｗ、　Ｔ
、。

Ｔ２に相当すべく設定す九ばよい。

したがって、加熱炉５を経過して第１成形溝４１□と成
形作用軸部９ａとで形成される台形空間に導入された板
厚均一な帯状素材２は、第１成形ロール３１の回転に伴
って第１成形溝４１１内を強制通過せしめられる。この
間において、板厚均一な素材２は、その幅方向における
板厚が溝底４１ａに向かって漸次小さくなるように圧延
され、成形作用軸部９ａの外周面に添接すべく湾曲せし
められる。爾後、素材２ないしスパイラル形状体２′は
、第２〜第１１成形溝と成形作用軸部９ａとで形成され
る台形空間を順次通過して、上記同様の圧延したがって
曲げ加工を施され、左方向に進行しつつ所望形状のスパ
イラル形状体２′に成形されていく（第７図参照）。

このとき、圧延による素材２の幅方向伸びは各成形溝４
１，４２，４３の溝底４１　ａ　、　４２　ａ　ｖ４３
ａと成形作用軸部９ａとによって規制され、所定幅、径
のスパイラル形状体２′が得られる。

また、各成形ロール３１，３２，３３がテーパ状のもの
であって、各成形溝の回転軸線に対する位置したがって
周速度がスパイラル形状体２′の進行方向において順次
大きくなることから、素材２ないしスパイラル形状体２
′の成形溝通過速度が順次大きくなり、その結果、素材
２はその曲げ方向に引張力が付与された状態でスパイラ
ル形状体２′に成形されていくことになる。したがって
、曲げ変形が容易に行われることになり、しかも歪の少
ない良質のスパイラル形状体２′を得ることができる。

また、第７〜第１１成形溝のピッチは第１〜第４成形溝
のピッチより大きく設定されており、スパイラル形状体
２′のピッチが第１〜第７成形溝通過時よりも大きくな
るが、スパイラル形状体２′の旋回方向における通過溝
間距離も大きくなっていることから、スパイラルピッチ
の拡大が円滑に行われる。このとき、スパイラル形状体
２′は各ロールの切欠部３１ａ、３２ａ、３３ａを通過
する。

なお、図示していないが、各成形溝間には素材２ないし
スパイラル形状体２′をガイドするガイド部材が配設さ
れている。特に、第７〜第１１成形溝間においては、各
切欠部３１ａ、３２ａ、３３ａの右側端面をガイド面に
形成しておくことにより、かかるガイド部材を廃するこ
とができる。

また、成形ロールの数及び−のロールに形成する成形溝
の数は任意である。但し、成形ロールを保持軸９の支持
部材として機能させるためには、ロールを３以上設けて
おくことが望ましい。

形状矯正装置４は、第１図及び第３図に示す如く、成形
ロール３１，３２．３３の左側において各駆動軸２１，
２２．２３に矯正ロール５１，５２．５３を固着してな
る。各矯正ロール５１，５２．５３は保持軸９の矯正作
用軸部９ｂに転接しており、その周面部には環状の矯正
溝５１ａ、５２ａ、５３ａが形成されている。これら矯
正溝５１ａ、５２ａ、５３ａは軸線方向に＃ｌＩｉして
おり、そのピッチは所望するスパイラル形状体２′の矯
正ピッチに一致させである６なお、矯正ロールの数は任
意である。

かかる装置４によれば、スパイラル成形装置３から送り
出されてくるスパイラル形状２′を、その内外周端を矯
正作用軸部９ｂ及び矯正溝底で保持させつつ各矯正溝５
１ａ、５２ａ、５３ａを順次通過せしめることによって
、所望形状に矯正することができる。なお、形状矯正装
置４は、必要に応じて設けられるものであり、特願昭６
２−１５７１１号に開示される如き構成としてもよい。

なお、本発明に係る曲げ加工装置は、帯状素材をスパイ
ラル状等種々の湾曲形状に曲げ加工する場合に適用でき
るものである。また、上記実施例においては、成形ロー
ル３１，３２．３３及びこれが転接する保持軸部分９ａ
を截頭円錐状に形成して、大きな曲げ角度を必要とする
場合、例えば内径の小さなスパイラル形状体を成形する
ような場合にも、容易且つ良好に曲げ加工できるように
工夫したが、比較的小さな曲げ角度を得る場合にはかか
る工夫は必ずしも必要とせず、各成形ロール及び保持軸
は均一径のものに形成しておくことができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から容易に理解されるように、本発明の装置
によれば、素材の曲げ加工を複数の成形溝により段階的
に繰返し行うようにしたから、素材の成形時における幅
方向伸びを成形溝の溝底部と保持軸の外周部とで規制す
るようにしたこととも相俟って、素材を所望形状の曲げ
加工物に高精度且つ容易に加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明に係る曲げ加工装置の一実施例
を示したもので、第１図は一部縦断の側面図、第２図は
第１図の要部を拡大して示す一部縦断の詳細図、第３図
は第１図の■−■線に沿う縦断正面図、第４図は第３図
のＩＶ−ＩＶ線に沿って展開した断面図、第５図は第３
図の■−■線に沿って展開した断面図、第６図は第３図
のＶＩ−ＶＩ線に沿って展開した断面図、第７図は素材
の曲げ加工状態を示す説明図である。 ２・・・帯状素材、２′・・・スパイラル形状体、３・
・・スパイラル成形装置（曲げ加工装置）、９・・・保
持軸、２１，２２，２３・・・駆動軸、３１，３２．３
３−・・成形ロール、４１，４２，４３・・・成形溝、
４１ａ、４２ａ、４３ａ・−・溝底。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転自在に支持された保持軸と、この保持軸に平行し
   且つ該保持軸を中心とする一定円上に所定間隔を隔てて
   配置した、同一方向に回転駆動される複数の駆動軸と、
   各駆動軸に固着された、前記保持軸に転接する成形ロー
   ルと、を具備してなり、これら成形ロールの外周部に、
   ロール中心方向に漸次狭小となる溝幅の環状成形溝を軸
   線方向に齟齬させて形成し、金属製の帯状素材を、その
   幅方向両端部が成形溝の溝底と保持軸の外周面とで保持
   される状態で、各成形溝内を順次通過せしめるように構
   成したことを特徴とする帯状素材の曲げ加工装置。