JPH03138039A - あり溝付き平鋼製造設備における突条曲げ成形方法と装置 - 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、あり溝付き平鋼の中間製品である、一方面に
長手方向に平行に延びる複数条の溝と、この溝の両溝縁
に一方面上に突出した突条とを有する中間製品の各突条
を、対向する溝側に倒伏曲げ成形するあり溝付き平鋼製
造設備における突条曲げ成形方法と装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

平鋼の一方面に、底部の幅の方が開口部の幅よりも広い
「あり溝」を複数本平行に成形しておけば、この「あり
溝」に他の金属または非金属製の組付は物体に形成され
た突出部分を充満した形態で押し込むことにより、平鋼
と組付は物体とを、ネジ等の締結具を用いることなしに
組付は固定することができる。

この「あり溝」を有する平鋼を製造する方法としては、
特公昭６０−１７６１８号公報に示された、矩形断面形
状をした鋼片の一方面に溝と、この溝の両溝縁に一方面
上に突出した突条とを熱間圧延で成形した後、各突条を
圧延消滅させて溝を「あり溝」に成形する手法がある。

平鋼と金属または非金属製の組付は物体との接合力を高
めるには、底部の幅と開口部の幅との差が大きい「あり
溝」を形成するのが効果的であるが、特公昭６０−１７
６１８号公報に示された従来技術にあっては、第１２図
に示すように、成形された中間製品にの一方面に１に形
成される突条に３の突出高さが低いと共に裾幅が太きい
く、単に突条に３を平滑ロールで直接押圧しているので
、突条に３が板厚方向に埋没するだけであり、この埋没
により溝に２の側面部分が膨らんで底部の幅が小さくな
ってしまうので、有効な形状の「あり溝」を成形するこ
とができない。

底部の幅が開口部の幅に対して充分に大きい効果的な「
あり溝」を成形するには、第１３図に示すような、突出
高さが大きく裾幅の小さい突条に３を成形する必要があ
ることが知られている。すなわち、このように突条に３
を突出高さが高く裾幅を小さく成形しておくことにより
、本体内への埋没程度が少ない状態で突条に３を対向す
る溝に２側に倒伏変形させることが容易となり、これに
より効果的な「あり溝」を成形できるのである。

この突出高さが高く裾幅の小さい突条に３を成形する従
来技術として、例えば特開平１−１３８００２号公報に
示された技術がある。この特開平ｌ−１３８００２号公
報に示された手段は、複数の孔型を通過させ、溝に２間
の一方面に１部分を、上端部にＶ字状溝を設けて突出さ
せることにより、溝に２の両溝縁部に突出高さが高く裾
幅の小さい突条に３を成形するのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この特開平１−１３８００２号公報に示
された従来技術にあっても、突条に３の曲げ成形を、平
坦な型面を有する圧延機による圧延で達成しているので
、突条に３の曲げ成形は、突条に３を中間製品にの内部
に押し込む力が主体となって作用することになり、この
ため溝に２の側面の膨らみを充分に小さくすると云うこ
とはできず、突条に３の曲げ成形に伴って、溝に２の底
部の幅を減少させてしまうと云う問題があった。

また、この特開平１−１３８００２号公報に示された従
来技術は、突条に３の曲げ成形を、大径ロールを使用し
た圧延機で達成しているので、第１１図に示すように、
突条に３に押圧力を作用させるローラＲの径が大きいた
め、このローラＲの押圧面が中間製品にの一方面に１表
面に平行に近くなり、これによってローラＲと中間製品
にとの接触長さしが大きくなる。このように、押圧力を
作用させるローラＲが長い接触長さしで突条に３に接触
するので、突条に３はローラＲから中間製品に内部に押
し込む部分を大きく受けることになり、このため突条に
３の効率的な曲げ加工を達成できないと云う問題がある
。

そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点を
解消すべく創案されたもので、突出高さが高く裾幅が小
さく成形された突条の対向する溝側への倒伏曲げ加工を
、溝の底部の幅を狭めることなしに効率良く達成するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成する本発明の手段は、 矩形断面形状の平価素材の一方面に、長手方向に平行に
延びる複数の溝と、この各溝の両溝縁に一方面上に大き
な高さで突出した細い突条とを設けた中間製品の各突条
を、対向する溝側に倒伏曲げ成形して、突条と溝との組
合せをあり溝に成形する方法に関するものであること、 中間製品を幅歩行に正確に位置出しした状態に保持して
おくこと、 各突条に対し、対向する溝側に向かう押圧力を、突条の
倒伏曲がり角度に応じて段階的に作用させること、 突条に対する押圧力を、小径ローラである複数組の上下
水平ローラで作用させること、 にある。

この成形方法手段を実施する突条曲げ成形装置としての
手段は、 中間製品を成形する圧延機の出側に設置されること、 上下に対となった複数組の上下水平ローラを有すること
、 この上下水平ローラに対して中間製品を幅方向に正確に
位置出しして誘導する幅位置出し手段を有すること、 対となった上下水平ローラの一方の周面に溝型を形成し
、この溝型の傾斜した両溝側面を、突条に対して対向す
る溝側に向かう押圧力を作用させる型面とすること、 この型面の周面に対する傾斜を、下流側に位置する水平
ローラほど小さくすること、 にある。

より良好で効率的な突条の曲げ成形を得るために、各上
下水平ローラのローラ径を、中間製品の溝の深さの５０
倍以下の値に設定するのが良い。

なお、幅位置出し手段としては、左右に対となった複数
組の左右垂直ローラにより構成するか、または上下水平
ローラの一方の両側端に型側壁を設けて構成する等適当
な手段を採用する。

〔作用〕

圧延成形された中間製品は、圧延機から押し出されてそ
のまま本発明による突条曲げ成形処理を受ける。この中
間製品に対する突条曲げ成形処理は、各突条を対向する
溝側に曲げて、溝と突条との組合せ、をほぼ「あり溝」
状に成形するのであるが、突条に曲げ力としての押圧力
を作用させるのは小径ローラである上下水平ローラであ
るので、中間製品の本体部分である板部分に大きな圧下
刃が作用することがなく、これにより溝の溝側面が膨ら
んで溝幅を減少させることなしに、突条の倒伏曲げ成形
を達成する。

この上下水平ローラによる突条の倒伏曲げ成形は、突条
の倒伏曲がり角度に応じて段階的に行われるので、上下
水平ローラから突条に作用する押圧力は、突条を中間製
品の本体部分に押し込むことなく、突条を効果的に倒伏
状に曲げる方向に作用する。

圧延機から押し出されてそのまま突条曲げ成形装置に送
り込まれる中間製品は、この送り込みの際に、その突条
が上下水平ローラの一方の周面に形成された型面に対し
て正確に対向するように、幅位置出し手段により幅方向
に正確に位置出しされる。

中間製品が上下水平ローラ間に侵入すると、上下水平ロ
ーラの一方の周面に形成された型面に突条が押付けられ
る。突条は、型面に押付けられることにより、対向する
溝側に向かう押圧力、すなわち突条を倒伏させる方向へ
の部分が大きい押圧力を受けるので、倒伏状に曲げ変形
する。

この突条の倒伏状の曲げ変形は、中間製品が、複数の上
下水平ローラを通過する度に押し進められ、最終的には
突条を突出段した一方面がほぼ平坦面となるまで、すな
わち突条がその全体を溝の開口部内はぼ完全に位置させ
るまで達成される。

この複数組の上下水平ローラによる突条の曲げ成形に際
して、各上下水平ローラ間に対する中間製品の侵入は、
各上下水平ローラに対向して設けられた幅位置出し手段
によりガイドされ、突条の型面に対する正確な位置出し
が維持される。

型面を周面に形成された溝型の溝側面とし、この型面の
周面に対する傾斜を、下流側に位置する水平ローラほど
小さくすると、型面から突条に作用する押圧力が、この
突条の曲げ倒伏程度に合わせて、中間製品の板厚方向へ
の部分が大きくなるので、突条を中間製品の本体側に押
し込むことなしに、突条の倒伏姿勢への曲げ変形が効率
良く達成される。

上下水平ローラのローラ径を、中間製品の溝の深さの５
０倍以下の値に設定して、第１１図に示すように、上下
水平ローラとして小径ローラｒを使用すると、中間製品
Ｋに押圧力を作用させる小径ローラｒの中間製品にと接
触する周面の接触長さｌが短くなるので、水平ローラで
ある小径ローラｒの周面と中間製品にとの摩擦で、突条
に３が中間製品にの進行方向に引きずられて倒伏方向に
曲がり難くなるとか、水平ローラによる押圧力が中間製
品にの本体部分の溝底よりも深くまで達して、溝の側壁
部分を膨らますと云うことがなく、はぼ突条だけに曲げ
押圧力を作用させることになる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、第１図ないし第１０図を参照
しながら説明する。

第１図は、圧延機で圧延成形された中間製品に縦断正面
図を示すもので、一方面にほぼ矩形状の断面となった複
数の溝に２を平行に陥没設し、この各溝に２の両溝縁に
突出高さが高（細い突条に３が一方面上に突出した状態
で成形され、他方面をほぼ平坦面とした構造となってい
る。

第２図ないし第４図は、本発明方法を実施するための小
径な下水平ローラ２と下水平ローラ５とから構成される
ガイドローラの基本的、な組合せ構成例を示すもので、
中間製品にはガイドローラにより、突条に３を対向する
溝に２側に曲げ倒伏させる曲げ成形が施されて、第５図
に示した成形製品に゛に成形される。

中間製品Ｋに対する曲げ成形は、第２図に示した始段上
水平ローラ２ａと始段下水平ローラ５ａとから構成され
る始段ガイドローラにより、突条に３に対する最初の倒
伏曲げ成形処理が行われ、次いで第３図に示した中段上
水平ローラ２ｂと中段下水平ローラ５ｂとから構成され
る中段ガイドローラにより、突条に３を充分に対向する
溝に２側に倒伏させる曲げ成形処理が行われ、最後に第
４図に示した終段上水平ローラ２ｃと終段下水平ローラ
５ｃとから構成される終段ガイドローラにより、突条に
３を完全に溝に２内に倒伏位置させる曲げ成形処理が行
われる。

始段上水平ローラ２ａおよび中段上水平ローラ２ｂの周
面には、両溝側面を型面４とした溝型３が形成されてお
り、始段上水平ローラ２ａに形成された型面４に対して
中段上水平ローラ２ｂに形成された型面４の周面に対す
る傾斜角度は小さくなっており、また終段上水平ローラ
２ｃの周面ば平坦面となっている。

なお、この第２図ないし第４図に示した実施例において
は、幅位置出し手段は、上水平ローラ２の両端部に周突
条状に設けられた型側壁６゛により構成されている。

第６図および第７図は、突条曲げ成形装置１の具体的な
構成例を示すもので、第６図は全体側面図、第７図は出
側から見た正面図で、図において２ａ、２ｂ、２ｃは型
面４を有する始段、中段、終段の上水平ローラ、５ａ、
５ｂ、　５ｃは中間製品Ｋを支える始段、中段、終段の
下水平ローラ、そして６が中間製品にの上下水平ローラ
２．５に対する幅方向の位置を規制する幅位置出し手段
としての左右垂直ローラである。

始段上水平ローラ２ａ、中段上水平ローラ２ｂそして終
段上水平ローラ２ｃは上ガイド８で支承され、始段下水
平ローラ５ａ、中段下水平ローラ５ｂそして終段下水平
ローラ５ｃは下ガイド９で支承され、この上下ガイド８
．９はガイド本体７に上下間隔を設定して取付けられて
おり、ガイド本体７は締結金具１１により圧延機１２に
取付けられている支持部材１０に固定されている。

左右垂直ローラ６は、突条曲げ成形装置１の中間製品に
の導入口と、始段上下水平ローラ２ａ、５ａと中段上下
水平ローラ２ｂ、５ｂとの間と、中段上下水平ローラ２
ｂ、５ｂと終段上下水平ローラ２ｃ、５ｃとの間のそれ
ぞれに、軸受を介して左右の相互間隔調整可能な構造で
ガイド本体７に取付けられている。

圧延機１２の最終圧延を行う圧延上ロール１３と圧延下
ロール１４との間から出た中間製品には、そのまま上下
ガイド８．９により突条曲げ成形装置１の導入口に配置
された左右垂直ローラ６間に導かれ、この左右垂直ロー
ラ６により幅方向の正確な位置出しをして始段上下水平
ローラ２ａ、５８間に押し込まれる。

始段上水平ローラ２ａの周面には、第８図に示す周方向
に沿った溝型３が形成されており、周面に対して比較的
大きな傾斜角度で傾斜した溝側面が型面４となっている
。このため、始段上下水平ローラ２ａ、５８間に中間製
品Ｋが押し込まれると、突条に３は傾斜角度の大きい型
面４に押付けられ、この型面４から一方面Ｋｌに沿った
方向の内分の大きい押圧力を受けるので、はとんど中間
製品にの厚み方向への押し込みを受けることなしに、対
向する溝に２側に倒伏する姿勢の曲げ変形する。

始段上下水平ローラ２ａ、５８間から出た中間製品には
、引き続き左右垂直ローラ６で幅方向の位置出しを達成
維持された状態で中段上下水平ローラ２ｂ、　５ｂ間に
押し込まれる。

中段上水平ローラ２ｂの周面には、第９図に示す周方向
に沿った開角度の大きいＶ溝状の溝型３が形成されてお
り、周面に対して小さい傾斜角度で傾斜した溝側面が型
面４となっている。このように、中段上水平ローラ２ｂ
の型面４の傾斜角度が小さいので、この中段上水平ロー
ラ２ｂの型面４から突条に３に作用する押圧力は、中間
製品にの厚み方向への内分が大きくなるが、中段上下水
平ローラ２ｂ、５ｂ間に押し込まれる中間製品にの突条
に３は、すでに半倒伏状に曲げ成形されているので、上
記した中段上水平ローラ２ｂの型面４から押圧力は、こ
の突条に３の半倒伏状態をさらに押し進め、突条に３を
ほとんど倒伏した状態に曲げ成形する。

中段上下水平ローラ２ｂ、５ｂ間から出た中間製品には
、さらに左右垂直ローラ６で幅方向の変位を規制されて
、正確な位置出しを維持した状態で終段上下水平ローラ
２ｃ、５ｃ間に押し込まれる。

終段上水平ローラ２ｃの周面は、第１０図に示すように
、平坦面となっており、この平坦な周面が型面４を形成
している。それゆえ、終段上水平ローラ２ｃの型面４か
ら突条に３に作用する押圧力は、その全てが中間製品に
の厚み方向に作用することになるが、終段上下水平ロー
ラ２ｃ、　５ｃ間に押し込まれる中間製品にの突条に３
はほとんど倒伏した姿勢となっているので、この終段上
水平ローラ２Ｃの型面４から突条に３に、中間製品にの
厚み方向に作用する押圧力は、このほとんど倒伏状態の
突条に３を完全な倒伏状態へと曲げ成形し、同時にこの
突条に３の倒伏姿勢への曲げ成形により一方面に１を平
坦面に仕上げる。

実験によると、上下水平ローラ２．５の径は、小さけれ
ば小さいほど、突条に３の曲げ成形を、中間製品にの厚
み方向への押圧力の作用を少なくして良好に達成できる
ことが判明したが、上下水平ローラ２．５の径を小さく
することは、突条に３の安定した曲げ成形を達成するた
めのローラに要求される強度上の許容限界があり、当然
のこととして上下水平ローラ２．５の径はこの強度上の
許容限界以上の値とする必要がある。図示実施例の構成
では、溝に２の深さ６薗に対して上下水平ローラ２．５
の径を２４倍の１４５　ｍｍとするのが強度上の許容限
界であった。

なお、このように、突条に３の倒伏曲げ成形を達成する
上下水平ローラ２．５のローラ径を小さくすること、特
に終段上下水平ローラ２ｃｓ　５ｃのローラ径を小さく
することは、確かに突条に３の倒伏曲げ成形を、溝に２
の底の幅を狭めることなしに効率良く達成できるのであ
るが、当然のこととして圧延成形力が小さくなる。この
ため、突条に３を倒伏曲げ成形した後の一方面に１の平
坦性を整えることおよび成形された多条あり溝付き平鋼
の正確な寸法出しを、この終段上下水平ローラ２Ｃ１５
Ｃで達成しようとすると無理が生じる。それゆえ、突条
曲げ成形装置１で突条に３の倒伏曲げ成形が完了したな
らば、圧延機で一方面に１の平坦性および全体の寸法を
整えるのが良い。

また、図示実施例では、上下水平ローラを３段階に設け
たが、空間的な制約が許すならば、ローラ数を多くして
多段階とすることにより、突条の倒伏曲げ成形をより良
好にかつ効率良く達成できる。

〔発明の効果〕

本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す
効果を奏する。

突条の倒伏曲げ成形を、圧延成形ではない小径ローラを
使用したガイドローラによる曲げ成形で達成するので、
中間製品の本体部分に過剰な圧下刃を作用させることが
なく、これにより良好な断面形状のあり溝を成形するこ
とができる。

中間製品の一方面上に突出して成形された突条を、この
突条を倒伏させる方向に作用する押圧力により曲げ成形
するので、大きな圧下刃を作用させることのできない小
径ローラであるガイドローラであっても、確実にかつ円
滑に突条の曲げ成形を達成することができる。

突条の倒伏曲げ成形は、多段の曲げ成形により段階的に
達成されるので、各段における突条の倒伏曲げ成形を効
率良く達成できる。

複数組の上下水平ローラと幅位置出し手段とを組合せた
ので、各水平ローラに形成された型面に対する突条の位
置合わせを、突条の倒伏曲げ成形の進行に係わりなく常
に正確に達成維持することができ、これにより突条の倒
伏曲げ成形を正確にかつ確実に達成できる。

中間製品を圧延成形する圧延機の出側に設置されるので
、中間製品の圧延成形と連続して突条の倒伏曲げ成形を
達成でき、これにより中間製品を移動させるための専用
の駆動設備を不要とすることができる。

上下水平ローラのローラ径を小さくすることにより、中
間製品内部への押圧力の作用を極めて小さ（した状態で
、突条の倒伏曲げ成形を効率良く達成でき、これにより
成形されるあり溝をより効果的なものとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、圧延成形された中間製品の幅方向に沿って縦
断した正面図である。 第２図ないし第４図は、本発明方法を実施する突条曲げ
成形装置の主要構成部分である各ガイドローラの構成例
を示す要部縦断面図で、第２図は始段口を、第３図は中
段口を、そして第４図は終段口をそれぞれ示している。 第５図は、突条曲げ成形処理により成形された成形製品
の縦断正面図である。 第６図は、本発明による突条曲げ成形装置の一実施例を
示す全体側面図である。 第７図は、第１図に示した実施例における出側から見た
一部破断した正面図である。 第８図ないし第１０図は、第６図図示実施例における各
段の型面による突条の倒伏曲げ成形動作を説明する要部
拡大縦断面図で、第８図は始段上水平ローラの場合を、
第９図は中段上水平ローラの場合を、第１０図は終段上
水平ローラの場合をそれぞれ示している。 第１１図は、水平ローラのローラ径の大小の違いによる
中間製品に対する力の作用形態の違いを説明するための
部分拡大断面図である。 第１２図は、従来技術の一例を説明するための部分拡大
断面図である。 ゛第１３図は、第１２図に示された従来技術の不都合を
解消するための一つの手段を説明するための部分拡大断
面図である。 符号の説明 １；突条曲げ成形装置、２；上水平ローラ、２ａ；始段
上水平ローラ、２ｂ；中段上水平ローラ、２ｃ；終段上
水平ローラ、３；溝型、４；型面、５；下水平ローラ、
５ａ；始段下水平ローラ、５ｂ：中段下水平ローラ、５
ｃ；終段下水平ローラ、６；左右垂直ローラ、６”；型
側壁、 ７；ガイド体、８；上ガイド、９；下ガイド、１０；支
持部材、１１；締結金具、１２；圧延機、１３；圧延上
ロール、１４：圧延下ロール、Ｋ；中間製品、Ｋ１；一
方面、Ｋ２；溝、Ｋ３：突条、Ｌ、ｆ、接触長さ、Ｒ；
大径ローラ、 ｒ；小径ローラ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）矩形断面形状の平鋼素材の一方面に、長手方向に
   平行に延びる複数の溝と、該各溝の両溝縁に一方面上に
   大きな高さで突出した細い突条とを設けた中間製品を、
   正確に幅方向に位置出しした状態で、前記各突条に対し
   、対向する溝側に向かう押圧力を、小径ローラである複
   数組の上下水平ローラにより、前記各突条の倒伏曲がり
   角度に応じて段階的に作用させて、前記溝と突条との組
   合せをあり溝に成形するあり溝付き平鋼製造設備におけ
   る突条曲げ成形方法。
2. （２）矩形断面形状の平価素材の一方面に、長手方向に
   平行に延びる複数の溝と、該各溝の両溝縁に一方面上に
   大きな高さで突出した細い突条とを設けた中間製品の、
   前記両突条を対向する溝側に倒伏曲げ成形する突条曲げ
   成形装置であって、前記中間製品を成形する圧延機の出
   側に設置され、上下に対となった複数組の上下水平ロー
   ラと、該上下水平ローラに対して中間製品を幅方向に正
   確に位置出しして誘導する幅位置出し手段とを有し、前
   記対となった上下水平ローラの一方の周面に溝型を形成
   し、該溝型の傾斜した両溝側面を、前記突条に対して対
   向する溝側に向かう押圧力を作用させる型面とし、該型
   面の周面に対する傾斜を、下流側に位置する水平ローラ
   ほど小さくして成るあり溝付き平鋼製造設備における突
   条曲げ成形装置。
3. （３）各上下水平ローラのローラ径を、中間製品の溝の
   深さの５０倍以下の値に設定した請求項２記載のあり溝
   付き平鋼製造設備における突条曲げ成形装置。