JPH10244320A - 長手方向に曲率を有する長尺折板の成形方法 - Google Patents
長手方向に曲率を有する長尺折板の成形方法Info
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- JPH10244320A JPH10244320A JP4814697A JP4814697A JPH10244320A JP H10244320 A JPH10244320 A JP H10244320A JP 4814697 A JP4814697 A JP 4814697A JP 4814697 A JP4814697 A JP 4814697A JP H10244320 A JPH10244320 A JP H10244320A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロール成形法により長尺折板を成形しつつ長
手方向に亘り均一な曲率を付与し、折板のどの面・辺も
が平坦である成形品を得る 【構成】 通常は直線であるピッチラインを湾曲化し
て、薄板厚の金属板あるいは金属帯を素材として、底部
及び斜辺部が平坦で長手方向に曲率を有した長尺折板を
ロール成形する、及び薄板厚の金属板あるいは金属帯に
幅方向に分布する伸び予ひずみを長手方向に亘り付与せ
しめた後に更に上述のロール成形を行う。
手方向に亘り均一な曲率を付与し、折板のどの面・辺も
が平坦である成形品を得る 【構成】 通常は直線であるピッチラインを湾曲化し
て、薄板厚の金属板あるいは金属帯を素材として、底部
及び斜辺部が平坦で長手方向に曲率を有した長尺折板を
ロール成形する、及び薄板厚の金属板あるいは金属帯に
幅方向に分布する伸び予ひずみを長手方向に亘り付与せ
しめた後に更に上述のロール成形を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長手方向に曲率を有す
る長尺折板の成形方法に関する。
る長尺折板の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に長さ数ｍ以上で長手方向に亘り
同一の断面形状を有する長尺折板は、ロール成形法によ
って目的とする断面形状に成形することで得られる。ロ
ール成形法により成形される折板の断面形状は多種多様
であるが、長手方向の形状に関しては真直な製品が多い
のが現状である。長手方向に亘り均一な曲率を有した長
尺折板への需要も増している。長手方向に曲率を有する
場合には、折板の高さに起因して必然的に折板の上下で
長手方向の長さが異ならざるを得ない。その長さの差を
吸収するために、折板の底部あるいは斜辺部にさざ波形
状などのリブを設けるのが一般的である。あるいは、断
面成形ロールとは別個に長手方向曲率付与用ロールを設
置して、目的とする断面形状に成形した後に長手方向に
曲率を付与する方法も試みられているが、ロール数も多
くなり、装置も複雑で高価になる。長尺折板の底部ある
いは斜辺部にリブ等を設けると、すべての面が平坦であ
る成形品を得ることができない。長尺折板の主要な使用
用途である建築物の屋根あるいは壁として用いられたと
き、リブ部が排水経路の障害となり、そこに雨水や汚れ
が滞留して美観を損ねる傾向がある上に、そこを起点と
して腐食が進行しやすい。素材がめっき金属板等の場合
にはリブの成形によりリブ部のめっき層に損傷を生じて
耐食性を損なうといった問題もある。また、底部あるい
は斜辺部にリブ等を設けない場合でも、長手方向に湾曲
させる場合には、折板の上下で幾何学的に長手方向長さ
が異ならざるを得ないので、長手方向に均一な曲率が発
生しにくいといった問題、または成形品の底部あるいは
斜辺部に座屈が生じるなどの問題が起こることが多かっ
た。
同一の断面形状を有する長尺折板は、ロール成形法によ
って目的とする断面形状に成形することで得られる。ロ
ール成形法により成形される折板の断面形状は多種多様
であるが、長手方向の形状に関しては真直な製品が多い
のが現状である。長手方向に亘り均一な曲率を有した長
尺折板への需要も増している。長手方向に曲率を有する
場合には、折板の高さに起因して必然的に折板の上下で
長手方向の長さが異ならざるを得ない。その長さの差を
吸収するために、折板の底部あるいは斜辺部にさざ波形
状などのリブを設けるのが一般的である。あるいは、断
面成形ロールとは別個に長手方向曲率付与用ロールを設
置して、目的とする断面形状に成形した後に長手方向に
曲率を付与する方法も試みられているが、ロール数も多
くなり、装置も複雑で高価になる。長尺折板の底部ある
いは斜辺部にリブ等を設けると、すべての面が平坦であ
る成形品を得ることができない。長尺折板の主要な使用
用途である建築物の屋根あるいは壁として用いられたと
き、リブ部が排水経路の障害となり、そこに雨水や汚れ
が滞留して美観を損ねる傾向がある上に、そこを起点と
して腐食が進行しやすい。素材がめっき金属板等の場合
にはリブの成形によりリブ部のめっき層に損傷を生じて
耐食性を損なうといった問題もある。また、底部あるい
は斜辺部にリブ等を設けない場合でも、長手方向に湾曲
させる場合には、折板の上下で幾何学的に長手方向長さ
が異ならざるを得ないので、長手方向に均一な曲率が発
生しにくいといった問題、または成形品の底部あるいは
斜辺部に座屈が生じるなどの問題が起こることが多かっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上に列挙
した従来技術の欠点を解決することを目的とする。具体
的には、ロール成形法により長尺折板を成形しつつ長手
方向に亘り均一な曲率を付与し、折板のどの面・辺もが
平坦である成形品を得る成形法を目的とする。
した従来技術の欠点を解決することを目的とする。具体
的には、ロール成形法により長尺折板を成形しつつ長手
方向に亘り均一な曲率を付与し、折板のどの面・辺もが
平坦である成形品を得る成形法を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明は、ロール成形法において、通常は直線であ
る成形ロールスタンド列のピッチラインを湾曲化して、
薄板厚の金属板あるいは金属帯を素材として、底部及び
斜辺部が平坦で長手方向に曲率を有した長尺折板をロー
ル成形する。また、薄板厚の金属板あるいは金属帯に幅
方向に分布する伸び予ひずみを長手方向に亘り付与せし
めたものを素材として、更に上述のロール成形を行う。
めに本発明は、ロール成形法において、通常は直線であ
る成形ロールスタンド列のピッチラインを湾曲化して、
薄板厚の金属板あるいは金属帯を素材として、底部及び
斜辺部が平坦で長手方向に曲率を有した長尺折板をロー
ル成形する。また、薄板厚の金属板あるいは金属帯に幅
方向に分布する伸び予ひずみを長手方向に亘り付与せし
めたものを素材として、更に上述のロール成形を行う。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１に示すように長手方向に曲率
を有した長尺折板では、底部の長手方向長さ（図１中の
ＬB ）と斜辺外側部の長手方向長さ（図１中のＬT ）と
は幾何学的にＬB ＜ＬT でなくてはならない。素材の段
階ではどの部分も同一長さであったものにこの差異を実
現するためには、素材の状態よりも底部の長手方向長さ
が収縮するか、あるいは斜辺外側部の長手方向長さが伸
長するといった挙動が必要となる。しかしながら一般的
に薄板厚の金属は座屈限界応力が低いために一軸方向に
収縮させると座屈変形が生じやすい。そのため本課題を
解決するためには斜辺外側部を長手方向に伸長させる方
法が最も効果的であると考えられる。そこで、本発明の
長手方向に曲率を有した長尺折板の成形方法では、以下
の２つの措置でそれを実現する。 １）成形ロールスタンド列のピッチラインを適切に湾曲
させる。 ２）幅方向に分布する伸び予ひずみを長手方向に亘り付
与せしめた金属板あるいは金属帯を成形素材として用い
る。
を有した長尺折板では、底部の長手方向長さ（図１中の
ＬB ）と斜辺外側部の長手方向長さ（図１中のＬT ）と
は幾何学的にＬB ＜ＬT でなくてはならない。素材の段
階ではどの部分も同一長さであったものにこの差異を実
現するためには、素材の状態よりも底部の長手方向長さ
が収縮するか、あるいは斜辺外側部の長手方向長さが伸
長するといった挙動が必要となる。しかしながら一般的
に薄板厚の金属は座屈限界応力が低いために一軸方向に
収縮させると座屈変形が生じやすい。そのため本課題を
解決するためには斜辺外側部を長手方向に伸長させる方
法が最も効果的であると考えられる。そこで、本発明の
長手方向に曲率を有した長尺折板の成形方法では、以下
の２つの措置でそれを実現する。 １）成形ロールスタンド列のピッチラインを適切に湾曲
させる。 ２）幅方向に分布する伸び予ひずみを長手方向に亘り付
与せしめた金属板あるいは金属帯を成形素材として用い
る。
【０００６】上記１）の措置は、図２に示すように、折
板を順次成形するロールスタンドの高さを適切に調整・
配置することにより、成形ロールスタンド列のピッチラ
インを適切に湾曲させることで実現される。図３に成形
フラワ−を示すように段階を追って断面形状を成形して
いくロール成形の場合、各ロールスタンドでの成形過程
上の折板には常時ピッチラインと同一の湾曲形状を与え
るように外力が作用するため、断面高さが低い状態、す
なわち断面二次モ−メントが小さい状態から長手方向に
曲率が付与される。なお、この際、ひずみが与えられて
も外部応力が外れると弾性変形分のひずみを解放してし
まう、いわゆるスプリングバック現象が起こるので、こ
れについての考慮も必要である。ピッチラインを湾曲化
にする手段には、ピッチラインを考慮してロール等を新
たに設計することも考えられる。例えば、ピッチライン
を完全な円弧状とするためには、各成形ロールスタンド
で、図４に示すように、各成形ロールスタンドのロール
対の軸中心を結ぶ方向が成形ロールスタンドのピッチラ
インの法線方向となるように各ロールスタンド及び成形
ロールを配置することも一方策である。
板を順次成形するロールスタンドの高さを適切に調整・
配置することにより、成形ロールスタンド列のピッチラ
インを適切に湾曲させることで実現される。図３に成形
フラワ−を示すように段階を追って断面形状を成形して
いくロール成形の場合、各ロールスタンドでの成形過程
上の折板には常時ピッチラインと同一の湾曲形状を与え
るように外力が作用するため、断面高さが低い状態、す
なわち断面二次モ−メントが小さい状態から長手方向に
曲率が付与される。なお、この際、ひずみが与えられて
も外部応力が外れると弾性変形分のひずみを解放してし
まう、いわゆるスプリングバック現象が起こるので、こ
れについての考慮も必要である。ピッチラインを湾曲化
にする手段には、ピッチラインを考慮してロール等を新
たに設計することも考えられる。例えば、ピッチライン
を完全な円弧状とするためには、各成形ロールスタンド
で、図４に示すように、各成形ロールスタンドのロール
対の軸中心を結ぶ方向が成形ロールスタンドのピッチラ
インの法線方向となるように各ロールスタンド及び成形
ロールを配置することも一方策である。
【０００７】次に、上記２）の措置について説明する。
これは、上記１）の措置よりも積極的な措置である。図
５に示すように、素材である金属板あるいは金属帯を二
つの素材移動用ロール対２、３で挟み素材１を前進させ
る。二つの素材移動用ロール対間に位置する予ひずみ付
与ロール４を設け、二つの素材移動用ロール対の各ロー
ル間隙中央を結ぶ線よりも予ひずみ付与ロールのロール
面最下面が下になるような位置関係に設定する。図６は
予ひずみ付与ロールの正面断面図である。予ひずみ付与
ロールは、中央部分に水平部分Ｎ3 部、両端に中央部分
の径Ｄ1 よりも大きい径Ｄ2 の水平部分Ｎ1 、Ｎ5 部を
有し、その間は、それぞれの水平部分に接線で繋がる二
つの円弧ｒ1 、ｒ2 （要すれば二つの円弧は共通接線で
結ばれる）で滑らかに繋がっている遷移部Ｎ2 、Ｎ4 部
を有する形状とする。折板の断面形状が左右対称である
場合には、Ｎ1 ＝Ｎ5 かつｒ1 ＝ｒ2 とする。このよう
な形状の予ひずみ付与用ロールに接触しながら素材が押
し下げられるので、素材は二つの素材移動用ロール対間
で、幅方向に異なる経路長を通過することになる。つま
り、素材は幅方向の位置によって異なる張力を受けるこ
とになり、それぞれの位置によってひずみ量が異なる。
すなわち、予ひずみ付与用ロールは幅方向位置で連続的
に異なるロール径となっているので、ロール径が大きい
部分ほど経路長が長くなり、そのため予ひずみ付与量も
大きくなる。したがってロール形状に応じた伸び予ひず
みが幅方向に分布することになる。
これは、上記１）の措置よりも積極的な措置である。図
５に示すように、素材である金属板あるいは金属帯を二
つの素材移動用ロール対２、３で挟み素材１を前進させ
る。二つの素材移動用ロール対間に位置する予ひずみ付
与ロール４を設け、二つの素材移動用ロール対の各ロー
ル間隙中央を結ぶ線よりも予ひずみ付与ロールのロール
面最下面が下になるような位置関係に設定する。図６は
予ひずみ付与ロールの正面断面図である。予ひずみ付与
ロールは、中央部分に水平部分Ｎ3 部、両端に中央部分
の径Ｄ1 よりも大きい径Ｄ2 の水平部分Ｎ1 、Ｎ5 部を
有し、その間は、それぞれの水平部分に接線で繋がる二
つの円弧ｒ1 、ｒ2 （要すれば二つの円弧は共通接線で
結ばれる）で滑らかに繋がっている遷移部Ｎ2 、Ｎ4 部
を有する形状とする。折板の断面形状が左右対称である
場合には、Ｎ1 ＝Ｎ5 かつｒ1 ＝ｒ2 とする。このよう
な形状の予ひずみ付与用ロールに接触しながら素材が押
し下げられるので、素材は二つの素材移動用ロール対間
で、幅方向に異なる経路長を通過することになる。つま
り、素材は幅方向の位置によって異なる張力を受けるこ
とになり、それぞれの位置によってひずみ量が異なる。
すなわち、予ひずみ付与用ロールは幅方向位置で連続的
に異なるロール径となっているので、ロール径が大きい
部分ほど経路長が長くなり、そのため予ひずみ付与量も
大きくなる。したがってロール形状に応じた伸び予ひず
みが幅方向に分布することになる。
【０００８】素材移動用ロール対（後）３を出た後の素
材５には、図４では強調して描いてあるものの、中心部
から両側に向かって幅方向に大きくなる予ひずみ量が付
与されている。幅方向に異なる予ひずみを与えられた素
材５に上記１）の措置を施したロール成形を行うことに
よって、所望の形状が無理なく、形状・寸法精度良く成
形される。この場合において、予ひずみの幅方向に異な
る量は、二つの素材移動用ロール対間の経路差の相対的
な比率に依存するから、同じ予ひずみ付与ロールであっ
てもその予ひずみ付与ロールの押し込み量によってその
程度を変化させることができる。つまり、予ひずみ付与
ロールの押し込み量が大きくなるに従って素材幅方向の
位置による予ひずみの異なる量は大きくなる。素材移動
用ロール対の各ロールには、素材との密着性が高い材質
が最適で、通常ウレタンロールなどを用いる。また素材
を移動させる際に、前部の素材移動用ロール対２の送り
速度よりも後部の素材移動用ロール対３の送り速度を速
くするなどの操作により素材に長手方向の張力を発生さ
せるとより効率的に予ひずみを付与することができる。
材５には、図４では強調して描いてあるものの、中心部
から両側に向かって幅方向に大きくなる予ひずみ量が付
与されている。幅方向に異なる予ひずみを与えられた素
材５に上記１）の措置を施したロール成形を行うことに
よって、所望の形状が無理なく、形状・寸法精度良く成
形される。この場合において、予ひずみの幅方向に異な
る量は、二つの素材移動用ロール対間の経路差の相対的
な比率に依存するから、同じ予ひずみ付与ロールであっ
てもその予ひずみ付与ロールの押し込み量によってその
程度を変化させることができる。つまり、予ひずみ付与
ロールの押し込み量が大きくなるに従って素材幅方向の
位置による予ひずみの異なる量は大きくなる。素材移動
用ロール対の各ロールには、素材との密着性が高い材質
が最適で、通常ウレタンロールなどを用いる。また素材
を移動させる際に、前部の素材移動用ロール対２の送り
速度よりも後部の素材移動用ロール対３の送り速度を速
くするなどの操作により素材に長手方向の張力を発生さ
せるとより効率的に予ひずみを付与することができる。
【０００９】
（実施例１）長手方向曲率半径を有する長尺折板作製に
対する成形ロールスタンドのピッチライン湾曲化の効果
について以下に説明する。図２は成形ロールスタンドの
ピッチラインを湾曲化したロール成形機の概略図であ
る。本成形機は図３（０）、（ａ）〜（ｊ）にフラワー
を示すように、全９スタンドから構成され、駆動は下軸
のみ、駆動ギアの回転速度は全スタンド同一となってい
る。このロール成形装置での成形挙動は以下の通りであ
る。素材１を図２に示すように第１スタンドに位置する
上下一対のロール（Ｓ1a）（Ｓ1b）間に送り込むとロー
ル形状に応じた所定の断面形状（図３（ａ）参照）に成
形される。続いて第２スタンドに位置するロール
（Ｓ2a）（Ｓ2b）間に送り込まれ所定の断面形状（図３
（ｂ））に成形される。この操作が順次繰り返されるこ
とにより、素材は各ロールで所定形状に成形されながら
第９ロールまで送り込まれ、最終的に長手方向に亘り目
的の断面形状（図３（ｊ））を有し、長手方向に曲率を
有する長尺折板が成形される。折板断面形状の具体的数
値の主要部は、図１に示すＫ1 ＝８４．００ｍｍ、Ｋ 2
＝３２．８９ｍｍ、Ｋ3 ＝８５．１６ｍｍ、θ1 ＝θ2
＝６０°とした。また成形ロールは設計上ピッチライン
が曲率を有していないロール群を用いて、スタンド高さ
を調整することにより成形ロールスタンドのピッチライ
ンが曲率半径２５ｍ（以下Ｒ２５ｍと表示）の曲率を持
つ構成とした。素材は普通鋼及びＳＵＳ３０４を母材と
する塗装鋼板で、寸法は各々長さ２０００mm×幅２５０
mm×板厚０．４３１ｍｍ、長さ２０００ｍｍ×幅２５０
ｍｍ×板厚０．３９６ｍｍのものを用いた。また成形速
度は５ｍ／ｍｉｎと同一にした。上記の素材及び成形機
条件の下で長尺折板を成形したときの成形条件と成形品
に発生した長手方向曲率半径の関係を表１及び図７に示
す。
対する成形ロールスタンドのピッチライン湾曲化の効果
について以下に説明する。図２は成形ロールスタンドの
ピッチラインを湾曲化したロール成形機の概略図であ
る。本成形機は図３（０）、（ａ）〜（ｊ）にフラワー
を示すように、全９スタンドから構成され、駆動は下軸
のみ、駆動ギアの回転速度は全スタンド同一となってい
る。このロール成形装置での成形挙動は以下の通りであ
る。素材１を図２に示すように第１スタンドに位置する
上下一対のロール（Ｓ1a）（Ｓ1b）間に送り込むとロー
ル形状に応じた所定の断面形状（図３（ａ）参照）に成
形される。続いて第２スタンドに位置するロール
（Ｓ2a）（Ｓ2b）間に送り込まれ所定の断面形状（図３
（ｂ））に成形される。この操作が順次繰り返されるこ
とにより、素材は各ロールで所定形状に成形されながら
第９ロールまで送り込まれ、最終的に長手方向に亘り目
的の断面形状（図３（ｊ））を有し、長手方向に曲率を
有する長尺折板が成形される。折板断面形状の具体的数
値の主要部は、図１に示すＫ1 ＝８４．００ｍｍ、Ｋ 2
＝３２．８９ｍｍ、Ｋ3 ＝８５．１６ｍｍ、θ1 ＝θ2
＝６０°とした。また成形ロールは設計上ピッチライン
が曲率を有していないロール群を用いて、スタンド高さ
を調整することにより成形ロールスタンドのピッチライ
ンが曲率半径２５ｍ（以下Ｒ２５ｍと表示）の曲率を持
つ構成とした。素材は普通鋼及びＳＵＳ３０４を母材と
する塗装鋼板で、寸法は各々長さ２０００mm×幅２５０
mm×板厚０．４３１ｍｍ、長さ２０００ｍｍ×幅２５０
ｍｍ×板厚０．３９６ｍｍのものを用いた。また成形速
度は５ｍ／ｍｉｎと同一にした。上記の素材及び成形機
条件の下で長尺折板を成形したときの成形条件と成形品
に発生した長手方向曲率半径の関係を表１及び図７に示
す。
【００１０】
【００１１】ピッチライン直線の条件（真直）の下では
成形した長尺折板の長手方向曲率半径は両者とも４００
ｍ以上となり、外観的にも数値的にも曲率が発生してい
るとは言い難い。これに対してピッチラインを湾曲させ
た条件（Ｒ２５ｍ）の下では各場合に半径１２０ｍ以下
の長手方向曲率半径が発生しており、成形ロールスタン
ドのピッチラインの湾曲化は長手方向曲率半径の発生に
効果が認められる。
成形した長尺折板の長手方向曲率半径は両者とも４００
ｍ以上となり、外観的にも数値的にも曲率が発生してい
るとは言い難い。これに対してピッチラインを湾曲させ
た条件（Ｒ２５ｍ）の下では各場合に半径１２０ｍ以下
の長手方向曲率半径が発生しており、成形ロールスタン
ドのピッチラインの湾曲化は長手方向曲率半径の発生に
効果が認められる。
【００１２】（実施例２）長手方向に曲率を有する長尺
折板作製に対する素材の幅方向に分布する伸び予ひずみ
を長手方向に亘り付与することの効果について以下に説
明する。素材は実施例１と同様に普通鋼あるいはＳＵＳ
３０４を母材とする塗装鋼板で、寸法は各々長さ２００
０ｍｍ×幅２５０ｍｍ×板厚０．４３１ｍｍ、長さ２０
００ｍｍ×幅２５０ｍｍ×板厚０．３９６ｍｍである。
また成形速度は５ｍ／ｍｉｎとした。折板断面形状は、
実施例１と同様とした。予ひずみ付与ロールにおける各
部の寸法は次の通りとした。Ｄ1 ＝８０ｍｍ、Ｄ2 ＝８
７．５ｍｍ、Ｎ1 ＝Ｎ5 ＝１０ｍｍ、Ｎ2 ＝Ｎ4 ＝１０
５ｍｍ、Ｎ3 ＝４０ｍｍ、ｒ1 ＝ｒ2 ＝４８３ｍｍ。予
ひずみ付与ロールの最下限は、素材移動用ロールの間隙
中央から１０ｍｍ下がったところまで押し込んだ。図８
は予ひずみ付与装置に通板することにより、平坦な素材
に付与された伸び予ひずみの幅方向分布の一例である。
素材に種々の予ひずみを付与した後、ピッチラインをＲ
２５ｍとして成形した長尺折板の長手方向曲率半径と予
ひずみ量の関係を図９と表２に示す。
折板作製に対する素材の幅方向に分布する伸び予ひずみ
を長手方向に亘り付与することの効果について以下に説
明する。素材は実施例１と同様に普通鋼あるいはＳＵＳ
３０４を母材とする塗装鋼板で、寸法は各々長さ２００
０ｍｍ×幅２５０ｍｍ×板厚０．４３１ｍｍ、長さ２０
００ｍｍ×幅２５０ｍｍ×板厚０．３９６ｍｍである。
また成形速度は５ｍ／ｍｉｎとした。折板断面形状は、
実施例１と同様とした。予ひずみ付与ロールにおける各
部の寸法は次の通りとした。Ｄ1 ＝８０ｍｍ、Ｄ2 ＝８
７．５ｍｍ、Ｎ1 ＝Ｎ5 ＝１０ｍｍ、Ｎ2 ＝Ｎ4 ＝１０
５ｍｍ、Ｎ3 ＝４０ｍｍ、ｒ1 ＝ｒ2 ＝４８３ｍｍ。予
ひずみ付与ロールの最下限は、素材移動用ロールの間隙
中央から１０ｍｍ下がったところまで押し込んだ。図８
は予ひずみ付与装置に通板することにより、平坦な素材
に付与された伸び予ひずみの幅方向分布の一例である。
素材に種々の予ひずみを付与した後、ピッチラインをＲ
２５ｍとして成形した長尺折板の長手方向曲率半径と予
ひずみ量の関係を図９と表２に示す。
【００１３】
【００１４】図９及び表２から、予ひずみの付与により
予ひずみのない場合に比して更に小さな曲率半径を実現
していることがわかる。また長手方向曲率半径に応じた
適正な予ひずみを付与することで、成形品の底部あるい
は斜辺部の平坦性も素材の平坦さのレベルとなった。更
に図９中の予ひずみ−曲率半径の予測曲線は下記に示す
幾何学的な観点から素材に付与された予ひずみ量と長尺
折板に発生した長手方向曲率半径との関係を表した曲線
であるが、適正な予ひずみを付与した場合には推測通り
の長手方向曲率半径が発生していることがわかる。
予ひずみのない場合に比して更に小さな曲率半径を実現
していることがわかる。また長手方向曲率半径に応じた
適正な予ひずみを付与することで、成形品の底部あるい
は斜辺部の平坦性も素材の平坦さのレベルとなった。更
に図９中の予ひずみ−曲率半径の予測曲線は下記に示す
幾何学的な観点から素材に付与された予ひずみ量と長尺
折板に発生した長手方向曲率半径との関係を表した曲線
であるが、適正な予ひずみを付与した場合には推測通り
の長手方向曲率半径が発生していることがわかる。
【００１５】〔予ひずみ量−曲率半径の予測曲線の求め
方〕長手方向に曲率を有した長尺折板は図１に示すよう
に底辺側よりも斜辺外側の長手方向長さが長くなる。こ
こで底辺の長手方向長さをＬB 、斜辺外側の長手方向長
さをＬT 、底辺を基準とした曲率半径をＲ、折板の前後
と曲率半径の中心点がなす角度をΘ、折板断面高さをａ
とすると（図１参照）、 ＬB ＝ＲΘ ・・・（１） ＬT ＝（Ｒ＋ａ）Θ ・・・（２） （１）、（２）式より ＬT ＝（Ｒ＋ａ）×ＬB ／Ｒ ・・・（３） 次に曲率が付くことによる底辺側と斜辺外側の長さの変
化は斜辺外側の伸長により調整されると仮定すると、斜
辺外側の伸びひずみは次式で表すことができる。 ε＝（ＬT −ＬB ）／ＬB ・・・（４） （４）式に（３）式を代入すると ε＝ａ／Ｒ ・・・（５） となる。ここで予ひずみ量からの換算値である急峻度λ
とεの間には幾何学的にε＝２．４６５λ2 なる関係が
成り立つので次式が得られる。 Ｒ＝ａ／２．４６５λ2 ・・・（６） 本実施例での折板の断面形状は折角＝６０°、斜辺幅＝
８５ｍｍであるので、 ａ＝８５ｓｉｎ６０° となり、（６）式より図９中の予測曲線が算出できる。
方〕長手方向に曲率を有した長尺折板は図１に示すよう
に底辺側よりも斜辺外側の長手方向長さが長くなる。こ
こで底辺の長手方向長さをＬB 、斜辺外側の長手方向長
さをＬT 、底辺を基準とした曲率半径をＲ、折板の前後
と曲率半径の中心点がなす角度をΘ、折板断面高さをａ
とすると（図１参照）、 ＬB ＝ＲΘ ・・・（１） ＬT ＝（Ｒ＋ａ）Θ ・・・（２） （１）、（２）式より ＬT ＝（Ｒ＋ａ）×ＬB ／Ｒ ・・・（３） 次に曲率が付くことによる底辺側と斜辺外側の長さの変
化は斜辺外側の伸長により調整されると仮定すると、斜
辺外側の伸びひずみは次式で表すことができる。 ε＝（ＬT −ＬB ）／ＬB ・・・（４） （４）式に（３）式を代入すると ε＝ａ／Ｒ ・・・（５） となる。ここで予ひずみ量からの換算値である急峻度λ
とεの間には幾何学的にε＝２．４６５λ2 なる関係が
成り立つので次式が得られる。 Ｒ＝ａ／２．４６５λ2 ・・・（６） 本実施例での折板の断面形状は折角＝６０°、斜辺幅＝
８５ｍｍであるので、 ａ＝８５ｓｉｎ６０° となり、（６）式より図９中の予測曲線が算出できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。 １） ピッチラインを湾曲させることにより、通常の成
形方法で底部や斜辺部が平坦でかつ長手方向に均一な曲
率を有した長尺折板を作成することができる。 ２） ピッチライン形状の変更はスタンド高さの調整に
よっても可能であるため、既存設備の改良のみでよく、
新規にロールを作成する必要はない。 ３） ピッチラインを湾曲させることに加え、素材に幅
方向に分布する伸び予ひずみを長手方向に亘って付与す
ることで、底部や斜辺部の平坦さと長手方向の均一な曲
率が効果１）よりも向上する。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。 １） ピッチラインを湾曲させることにより、通常の成
形方法で底部や斜辺部が平坦でかつ長手方向に均一な曲
率を有した長尺折板を作成することができる。 ２） ピッチライン形状の変更はスタンド高さの調整に
よっても可能であるため、既存設備の改良のみでよく、
新規にロールを作成する必要はない。 ３） ピッチラインを湾曲させることに加え、素材に幅
方向に分布する伸び予ひずみを長手方向に亘って付与す
ることで、底部や斜辺部の平坦さと長手方向の均一な曲
率が効果１）よりも向上する。
【図１】 長手方向に曲率を有した長尺折板の概念図
【図２】 ピッチラインを湾曲させたロールスタンド群
の概念図
の概念図
【図３】 折板断面の成形フラワー
【図４】 ピッチラインを円弧状とするためのロール配
置の一例を示す図
置の一例を示す図
【図５】 予ひずみ付与装置の正面図
【図６】 予ひずみ付与用ロールの外面形状図
【図７】 ピッチライン形状変更の効果を示す図
【図８】 素材に付与された伸び予ひずみの幅方向分布
を示す図
を示す図
【図９】 素材への予ひずみ付与の効果を示す図
１：素材 ２：素材移動用ロール対（前） ３：素材移動用ロール対（後） ４：予ひずみ付与ロール ５：予ひずみが付与された素材 Ｓ1a：第１スタンド上ロール Ｓ1b：第１スタンド下ロール Ｓ2a：第２スタンド上ロール Ｓ2b：第２スタンド下ロール
Claims (3)
- 【請求項１】 薄板厚の金属板あるいは金属帯を素材と
し、成形ロ−ルスタンド列のピッチラインを長手方向に
湾曲させる、長手方向に曲率を有する長尺折板を成形す
る方法。 - 【請求項２】 ロ−ル成形前の素材において、幅方向に
分布する伸び予ひずみを長手方向に亘り付与せしめ、当
該素材を用いる、請求項１記載の長手方向に曲率を有す
る長尺折板を成形する方法。 - 【請求項３】 断面の底部あるいは斜辺部が平坦に仕上
げることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の長
手方向に曲率を有する長尺折板を成形する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04814697A JP3770990B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 長尺折鋼板の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04814697A JP3770990B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 長尺折鋼板の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10244320A true JPH10244320A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3770990B2 JP3770990B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=12795232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04814697A Expired - Fee Related JP3770990B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 長尺折鋼板の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3770990B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102476596B1 (ko) * | 2021-12-07 | 2022-12-13 | (주)제이아이테크 | 데크플레이트 제조 시스템 및 이에 의해 제조되는 데크플레이트 |
| CN117564160A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-20 | 成都金都超星天文设备有限公司 | 一种超薄金属板球面成型装置及方法 |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP04814697A patent/JP3770990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102476596B1 (ko) * | 2021-12-07 | 2022-12-13 | (주)제이아이테크 | 데크플레이트 제조 시스템 및 이에 의해 제조되는 데크플레이트 |
| CN117564160A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-20 | 成都金都超星天文设备有限公司 | 一种超薄金属板球面成型装置及方法 |
| CN117564160B (zh) * | 2024-01-19 | 2024-04-26 | 成都金都超星天文设备有限公司 | 一种超薄金属板球面成型装置及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3770990B2 (ja) | 2006-04-26 |
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