JPH07164066A - コイニング加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工材の表面に正確に凹凸模様を形成す
る。 【構成】 型１の一面に、収納される加工材２が型表
面から突出し、かつ側方への自由移動が阻止される深さ
と幅で、加工材収納用凹部３を形成するとともに、この
収納用凹部３の底面に転写用凹凸部を形成しておき、該
収納用凹部３に加工材２を収納して型１と加工材２とを
重ね合わせ、これらを回転する一対のロール間に通し
て、加工材２の表面に凹凸模様を転写する。 【効果】 比較的小さな加圧力によって加工材に正確
な凹凸模様を形成することができ、また、作業能率にも
優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加工材に正確に凹凸
模様を転写するコイニング加工方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、加工材の表面に凹凸模様を形成す
る方法として、プレス装置を使用したコイニング加工方
法が知られている。このコイニング加工方法では、凹凸
部を型面に有する金型と加工材とを重ね合わせ、これに
プレス力を作用させることにより金型の凹凸部模様を加
工材に転写している。しかしながら、このような従来の
コイニング加工方法では、高荷重を付与しなければなら
ないので高圧プレス装置が必要であり、また加工材に一
様な形状の凹凸部を形成することは困難である。例え
ば、多数の円形凹凸部を形成する場合、プレス装置の中
央部は真円に得られるが、周囲（左右のみならず前後）
は全て楕円になってしまう。

【０００３】上記したプレスによる方法の他に、ロール
成形による方法も可能である。これは、一対のロールの
内の少なくとも一方のロール表面に所望の凹凸部加工を
施し、該ロール間に加工材を通すことによって加工材に
成形加工するものであるが、曲面をなすロール表面に凹
凸部加工を施す作業は、技術的に困難を伴うためコスト
が嵩むのみならず、硬質材からなるロールの凹部角部に
応力集中によるクラックを生じ易く、耐久性に劣るとい
う問題がある。これに対し、本願出願人は、型の一面に
凹凸を形成し、この型と加工材とを重ね合わせ、これら
を回転する一対のロール間に通して、加工材表面に凹凸
模様を転写する方法を提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した方法
でも、ロールのかみ込み不良によって加工材がスリップ
して型だけが進行したり、加工材が斜めになってかみ込
まれる場合があり、加工材に正確に凹凸模様を転写でき
ない場合がある。また、模様や材質などによって圧下量
が比較的小さくてよい場合には、加工材の表裏における
伸びの差によってそりが発生しやすく、その後、曲がり
取り工程が必要となり、製造コストが増大するという問
題がある。

【０００５】これらを解決する方法としては、図４に示
すように、加工材２０の先端に下方に屈曲した部材２１
を溶接などにより固定し、これを型２２の先端に係止し
たり、加工材２０の先端部２０ａを下方に屈曲させ、こ
の先端部２０ａを型２２に係止して加工材２０のスリッ
プや斜行を防止する方法が考えられる。しかし、型に屈
曲部材を溶接固定する方法では、溶接工程が増えること
により作業能率が低下し、製造コストが増大するという
問題がある。さらに、加工材自身を加工する方法では、
屈曲部分は後で切除する必要があり、歩留まりが低下す
るという問題がある。この発明は、上記事情を背景とし
てなされたものであり、加工材の表面に正確かつ能率よ
く凹凸模様を形成することができるコイニング加工方法
を提供することを目的とする。

【０００６】

【発明を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明のコイニング加工方法は、型の一面に、収納さ
れる加工材が型表面から突出し、かつ側方への自由移動
が阻止される深さと幅で、加工材収納用凹部を形成し、
さらにこの収納用凹部の底面に転写用凹凸を形成してお
き、この収納用凹部に加工材を収納して型と加工材とを
重ね合わせ、これらを回転する一対のロール間に通し
て、加工材表面に凹凸模様を転写することを特徴とす
る。

【０００７】第２の発明は、第１の発明において、前記
収納用凹部が型後端に抜けており、この収納用凹部に収
納されて型後端に達する加工材を、押圧部材で型ととも
にロール側に押し込みつつロール間に通すことを特徴と
する。第３の発明は、第１又は第２の発明において、加
工材の側壁に係止溝を形成しておき、この加工材を型の
収納用凹部に収納するとともに該係止溝に型の係止材を
係止して、これらをロール間に通すことを特徴とする。

【０００８】なお、収納用凹部の深さは、型と加工材と
がロール間を通る際に、ロールの押圧力がそれぞれ型と
加工材に確実に加わるように加工材を所定量突出させる
という観点から、必然的に決められる。したがって、そ
の深さは、加工材の厚さや材質、ロールの押圧力などに
よって適宜定められる。また収納用凹部の幅は、加工材
の幅よりは大きいものの、加工材の側方への移動を制限
するようにできるだけ加工材の幅に近いのが望ましい。

【０００９】

【作用】すなわち本願発明によれば、型と、この型の収
納用凹部に収まった加工材は、ロール間に通されると、
ロールの摩擦力によって引き込まれながら圧縮作用を受
ける。この際に、加工材は収納用凹部の側壁で移動が抑
制されており、型に対し斜めになるのを防止する。ま
た、収納用凹部の後壁が加工材と干渉することにより、
ロールのかみ込み不良による加工材のスリップが防止さ
れる。収納用凹部が型後端に抜けている場合には、第２
の発明に示すように型と加工材とを押圧部材で強制的に
ロール間に押し込むことにより、加工材のスリップが防
止される。また、第３の発明によれば、加工材は型の係
止材により上下方向の移動が阻止されており、ロールの
圧下量が小さい場合にもそりが発生するのを有効に防止
することができる。

【００１０】これら第１〜第３の発明によれば、上記し
たように型と加工材とがロール間に安定して引き込ま
れ、加工材の先端部から順次に収納用凹部の底面に所定
の圧下量で押し付けられて塑性変形し、収納用凹部底面
の凹凸部によって加工材の表面に凹凸模様が形成され
る。その際、一対のロールが金型又は加工材に線状に接
触するので、比較的小さな加圧力の連続的付与によって
加工材の全体にコイニング加工を与えることができる。
そして、型及び加工材が一対のロールを通過した後に、
型と加工材とを分離させて製品を得る。なお、加工材の
上下両側にそれぞれ収納用凹部を形成した型を対向して
配置し、これら重ね合わせた状態でロール間に通して加
工材の両側表面にコイニング加工を同時に施すことも可
能である。また、上記のコイニング加工は、冷間の他
に、加工材を加熱して熱間によって行うこともできる。

【００１１】

【実施例】以下に、この発明の実施例を添付図面にした
がって説明する。略直方体形状の金型１の一面には、加
工対象となる厚板状の加工材２よりも僅かに幅広（左右
約０．３ｍｍずつ幅広）で金型の前後端に抜けた凹溝が
加工材収納用凹部３として形成されており、その深さは
加工材２の厚さよりも小さいものとしてある。また、こ
の収納用凹部３の底面には転写用の凹凸部（図示しな
い）が形成されている。

【００１２】さらに、金型１の先端部の収納用凹部３を
除く両側角部には、段部１ａ、１ａが形成されており、
この段部１ａ、１ａには角材状の係止部材４、４がボル
ト５、５で固定される。各係止部材４、４はそれぞれ内
側面に、内側に突出した楔形の係止片４ａ、４ａが形成
されている。上記した金型１は、従来使用されているプ
レス金型と同等の材質からなるものであり、炭素工具
鋼、特殊工具鋼等を材料として耐摩耗性、耐圧性、靱
性、硬さ等を考慮して製作されている。

【００１３】なお、コイニング加工に使用されるロール
成形機は、一般的な構造を有しており、ロール１２ａ、
１２ｂのネック部が図示しないハウジングに回転自在に
支持され、各ロール１２ａ、１２ｂは、電動機、減速機
等を含む駆動装置によって回転駆動される。これらロー
ルの取り込側には、油圧シリンダ１３が配置されてお
り、シリンダ１３のラム１３ａはロールに向いている。
このラム１３ａの先端には板状の押圧部材１４が固定さ
れており、その上端部は前方に屈曲した屈曲部１４ａと
なっている。なお、コイニング加工の対象となる加工材
２は、平板状をなし、その両側壁中央部には、グライン
ダによって長さ方向に沿って約１０ｍｍ長さの係止溝２
ａ、２ａが形成されている。また加工材２の材質は、例
えば、クロムモリブデン鋼、アルミニウム合金等からな
る。

【００１４】上記加工材２は、金型１の収納用凹部３に
納め、さらに係止部材４の係止片４ａを加工材２の係止
溝２ａと係合させた状態で、係止部材４を金型１に固定
して加工材２を拘束する。このようにして重ね合わされ
た金型１と加工材２とを一体にして、ロール成形機に供
給する。なお、供給に際しては金型１と加工材２とに押
圧部材１４を当て、その屈曲部１４ａを加工材２の上面
に重ねてラム１３ａを前進させつつロール１２ａ、１２
ｂ間に押し込む。これによって、金型１及び加工材２
は、後方から押し込まれながら、ロール１２ａ、１２ｂ
の摩擦力によって引き込まれて圧縮作用を受け、加工材
２の先端部から順次に金型１の型面に押し付けられる。
加工材２は後方から押圧部材１４によって押し込まれて
いるので、金型１と加工材２とは一体となって進み、か
み込み不良による加工材２のスリップが生じることはな
い。また、加工材２は収納用凹部３と係止部材４によっ
て拘束されているので、斜行やそりも防止される。

【００１５】ロール１２ａ、１２ｂ間に引き込まれた加
工材２は所定の圧下量にて塑性変形し、その一面に凹凸
部（図示しない）が成形される。なお、この際に、一対
のロール１２ａ、１２ｂが金型１又は加工材２に線状に
接触して、加工材２には小さい面に加圧力が集中して作
用するので、比較的小さな加圧力の付与によって加工材
２の表面に連続的にコイニング加工を与えることができ
る。金型１及び加工材２が、一対のロール１２ａ、１２
ｂを通過したなら、係止部材４を金型１から外して加工
材２の拘束を解いて金型１と加工材２とを分離させるこ
とにより、表面にコイニング加工が施された製品が得ら
れる。

【００１６】なお、上記実施例では、収納用凹部３は金
型１の後端に抜けているものであるが、図３に示すよう
に型１５の収納用凹部１６の後方が型後端に抜けないも
のとすれば、収納用凹部１６の後方壁１６ａで加工材の
後方への移動を阻止することができ、押圧部材を用いな
くとも加工材の後方へのスリップを防止することができ
る。ところで、前記実施例にあっては、加工材２の一側
にのみ金型１を配置し、一側表面にのみ凹凸部を形成し
たが、加工材２の両側に溝を含む各種の凹凸部を形成し
た各金型１をそれぞれ配置し、加工材２の両側表面にコ
イニング加工をそれぞれ施し、又は加工材２の両側に雄
雌の金型１を対向させて配置し、加工材２の全厚さに亘
る通常のコイニング加工を施すことも可能である。ま
た、このコイニング加工は、冷間の他、加工材を加熱し
て熱間によって行うこともできる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のコイニン
グ加工方法によれば、比較的小さな加圧力によって加工
材に凹凸模様を形成することができる。また加工中に型
と加工材とは安定して一体化しているので正確な凹凸模
様が能率よく得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に使用する金型と加
工材の斜視図である。

【図２】図２は、実施例の一過程を示す一部正面図であ
る。

【図３】図３は、他の実施例で使用する型の斜視図であ
る。

【図４】図４は、従来技術に対する改良方法を示す型と
加工材の正面図である。

【符号の説明】

１ 金型 ２ 加工材 ３ 収納用凹部 ４ 係止部材 １２ａ ロール １２ｂ ロール １４ 押圧部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイニング加工用の型の一面に、収納さ
   れる加工材が型表面から突出し、かつ側方への自由移動
   が阻止される深さと幅で、加工材収納用凹部を形成する
   とともに、この収納用凹部の底面に転写用凹凸部を形成
   しておき、該収納用凹部に加工材を収納して型と加工材
   とを重ね合わせ、これらを回転する一対のロール間に通
   して、加工材表面に凹凸模様を転写することを特徴とす
   るコイニング加工方法
2. 【請求項２】 収納用凹部は型後端に抜けており、この
   収納用凹部に収納されて型後端に達する加工材を、押圧
   部材で型とともにロール側に押し込みつつロール間に通
   すことを特徴とする請求項１記載のコイニング加工方法
3. 【請求項３】 加工材の側壁に係止溝を形成しておき、
   この加工材を型の収納用凹部に収納するとともに該係止
   溝に型の係止材を係止して、これらをロール間に通すこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のコイニング加工
   方法