JPS5832008B2 - 角形鋼管成形プレス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は板材より継ぎ目が稜線上にこない角形鋼管を成
形するプレスに関するものである。

従来角形鋼管を製造するには板厚の薄いもの、例えば１
２７ｎＷｔ以下のものは主に成形ロールによって鋼板よ
り丸形さらに角形へと連続成形されており、板厚の厚い
もの或いは管径の大きなものを成形ロールで成形するに
は大きな設備を要するため、角形の各辺を構成する４枚
の鋼板を互いに溶接して角形に組立てるか、溝型に成形
した鋼板を突合わせて溶接する方法が採用されている。

また、鋼板をプレスブレーキにより上方が開口した閉成
角形形状（Ｏ型）に一連成形し、その後成形ロールまた
はプレス等で開口部を押圧密着させて溶接接合する方法
もある。

また、１台のプレスで上方が開口した閉成角形形状をさ
らにプレス内に組込まれた横押シリンダーにより開口部
を抑圧密着させて溶接まで行なう方法も提案されている
。

しかしながら、こ５で求められている板厚の角形鋼管を
成形するには上記方法では上記方法では前記開口部の押
圧成形が勝れない欠点があった。

すなわち、上記閉成角形形状では開口部を直角にまで曲
げることができず、この曲げ不足部分の成形を成形ロー
ルで行なう場合は第９図Ａ図のように酸形ロールイ２口
、ハで順次開口部を閉じようとすると成形材の先端はロ
ール八の位置で開口部が接する。

さらにこのロール八を駆動しロール１２口で寄せられて
きて開口部の対向リップ部がずれるとＢ図のようにリッ
プ部が重なり合う。

このようにリップ部がずれると所定の角形成形を行なう
ことができないので、上部より押えロール等を用いて突
合せると今度は成形材の鋼柱が高いのでＣ図のように先
端部に非常に大きな力がか＼る。

従ってこの状態からさらにロールで送り出すと角形成形
材の形状は先端部が変形してＤ図のような形状となる。

このため一般に丸パイプなどのロール成形でも同様な問
題が発生するので先端部は切断してスクラップとされて
いた。

長尺のコイル材から成形される丸パイプにおける端部の
ロスは、全長の割合いから考えると僅かであるが、定寸
切板による成形において端部を切断するとロスの比率が
非常に大きな問題となる。

また、単独のプレス若しくはプレス内に組込んだ横押シ
リンダーによって開口部を接合する方法ではリップ部が
突合わされるまでしか押圧することができないこと、角
形成形材の側板の剛性がコーナ一部の曲げに必要なだけ
の剛性がなく撓んでしまうので、横押力を取除くとスプ
リングバックが発生し接合部を溶着してもその形状はＥ
図のようになる欠点を有していた。

本発明は上記の欠点を解決するためプレス内で上方が開
口した開成角形形状に成形した後引き続き開口部の曲げ
不足のコーナ一部を所定の角形形状に抑圧成形すること
ができる成形プレスを提供しようとするものである。

以下本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。

第１図および第２図において、上枠となるクラウン１と
下枠となるベッド２との間を４本のアプライド３で支持
し、クラウン１とアプライド３、ベッド２とアプライド
３との間にコツクー４を挿入し締着ボルト５で緊締して
プレス本体を構成する。

クラウン１には昇降自在なスライドを介して後述する中
央部成形ポンチ９と、コーナー成形ポンチ１５と、両側
部、成形ポンチ１９とから構成された成形用ポンチが設
けられている。

すなわちクラウン１の中央部には長手方向に２個のイン
ナーシリンダー６を取付け、各シリンダー６のインナー
ラム７の下端に成形すべき角形鋼管の長さに相当する長
さのインナースライド８を取付けると共にさらに該スラ
イド８の下端にこれと等長で、かつ成形すべき角形鋼管
の内径寸法とはゾ等しい寸法の中央部成形ポンチ９を後
述するように着脱自在に取付ける。

なお、中央部成形ポンチ９の上部中央に凹溝９′を設け
ると共に該凹溝９′の内側面−側に数個のロックシリン
ダー１０を設け、該シリンダー１０に圧力媒体を供給す
ることによってコツクー１１が進退するようになってい
る。

従って、インナースライド８を中央部成形ポンチ９の凹
溝９′に挿入すると共にコツクー１１を進退させてイン
ナースライド８の下端−側に設けた凹部８′と係脱させ
ることによりインナースライド８と中央部成形ポンチ９
とを係合または離脱するようになっている。

インナースライド８の両側にはそれぞれ３個のサブシリ
ンダー１２を対向設置し、該サブシリンダー１２のサブ
ラム１３の下端に成形すべき角形鋼管の長さに相当する
長さのサブスライド１４を設けると共に、さらにその下
端に前記中央部成形ポンチ９と同長のコーナー成形ポン
チ１５が固定しである。

このコーナー成形ポンチ１５の取付位置は、中央部成形
ポンチ９によって成形される角形鋼管の外側に沿って下
降する位置とする。

クラウン１には前記インナーシリンダー６の外側に計４
個のアウターシリンダー１６を取付け、各シリンダー１
６のアウターラム１７の下端にアウタースライド１８を
取付けると共に該スライド１８の下部に成形すべき角形
鋼管の一辺の長さの半分の長さを有し、かつ成形される
角形鋼管の全長と等しい長さを有する成形材の両側部を
予備成形する両測部成形ポンチ１９をプレス中心より左
右対称に取付けである。

アウタースライド１８はアプライド３の内側隅部に設け
た４個のアウターガイド２６に沿って正しく垂直に昇降
するようになっている。

また、インナースライド８はアウタースライド１８内を
貫通するよう設けてあり、該アウタースライド１８の内
側に設けたインナーガイド２１によって確実に昇降する
よう案内される。

さらにサブスライド１４もアウタースライド１８の内側
に設けたサブガイド２２とインナースライド８によって
円滑に昇降するようになっている。

−力、ベッド２には後述する中央部成形ダイ２３と、両
側部底形ダイ２４とから構成された下金型が設けられて
いる。

すなわちベッド２の中央部には成形すべき角形鋼管の外
径寸法と略等しい幅と長さを有する中央部成形ダイ２３
が設けてありさらに該中央部成形ダイ２３の上部両側に
これと同長の両測部成形ダイ２４が取付けである。

中央部成形ダイ２３の前記中央部成形ポンチ９と対向す
る部分には該ポンチ９が嵌挿可能な条溝２３′が設けら
れ、該条溝２３′には該中央部成形ダイ２３の幅より若
干小幅で同長のダイクッションパッド２５が嵌入されて
おり、プレッシャピン２６を介してクッションシリンダ
ー２７の押圧力が伝達されるようになっている。

２８は中央部成形ポンチ９の一端に設けた球形ピン、２
９は該球形ピン２８と連結したアームで、インナースラ
イド８の一端下部に設けた支持ピン３１が該アーム２９
に設けた長孔３３内に摺動自在に挿通されており、従っ
て中央部成形ポンチ９はアーム２９の長孔の長さだけイ
ンナースライド８から離脱しうるようになっている。

３０はインナースライド８の一端下部に取付けた突張り
シリンダーで、ロッド３２を介して前記球形ピン２８と
連結している。

これら球形ピン２８、アーム２９、突張りシリンダー３
０、支持ピン３１およびロッド３２により持上げ機構を
構成している。

本発明は上記の構成からなり、その作動を第５図により
説明する。

鋼板ｆをプレス内に挿入し、適宜の位置決め装置で所定
位置にセットする。

（第５図イ）次いで上限位置にあるインナーシリンダー
６およびアウターシリンダー１６に同時に圧力媒体を供
給して中央部成形ポンチ９および両側部底形ポンチ１９
を下降させ中央部成形ポンチ９とダイクッションパッド
２５とに、より鋼板ｆを押圧し、該鋼板を保持しながら
クッションシリンダー２７の力に打ち勝って下降する両
側部底形ポンチ１９と両側一部成形ダイ２４とによって
鋼板ｆの両側部を上向きに屈曲して予備成形を終了する
。

（第５図口）この時の両側部の曲げ角度は後述する中央
部成形を行なった時に成形した鋼板ｆの両側端部がイン
ナースライド８の上昇を阻害しない範囲で、できるだけ
９０°に近い角度まで曲げることが望ましく、角形鋼管
の寸法とインナースライド８の厚さにもよるが１０５°
〜１３０°程度である。

次に、両測部成形ポンチ１９を上昇させた後さらにイン
ナーシリンダー６に圧力媒体を供給して中央部成形ポン
チ９をクッションシリンダー２７の押圧力に抗して条溝
２３′内に下降させ中央部成形ダイ２３との間で鋼板ｆ
の中央部を閉成角形に屈曲成形する。

（第５図ハ）該中央部成形ポンチ９が所定の位置まで下
降するとクッションシリンダー２７を圧力媒体で上下動
しないようにロックする。

（シリンダー２７の上部室に通じる回路にパイロットチ
ェックパルプを設け、該パルプにより上部室内の圧力媒
体の流出を遮断する）続いて中央部成形ポンチ９内のロ
ックシリンダー１０に圧力媒体を送り、コツクー１１を
インナースライド８の凹部８′より後退させて中央部成
形ポンチ９とインナースライド８との結合を切離した後
インナースライド８を所定の位置まで上昇させる（第５
図二） 次に、サブシリンダー１２に圧力媒体を供給してコーナ
ー成形ポンチ１５の水平成形面をインナースライド８の
下端と同−若しくは突出させる。

（第５図ホ） そしてインナーシリンダー６に再度圧力媒体を供給して
インナースライド８を下降させると該スライド８と一緒
に作動するコーナー成形ポンチ１５も下降する。

この時クッションシリンター２７は前記のように圧力媒
体でロックされたま＼になっているため、コーナー成形
ポンチ１５と中央部成形ポンチ９との間で押圧力が発生
し、コーナー成形ポンチ１５はその側面で綱渡ｆの逃げ
を抑えながら鋼板両側部の曲げ作業を行なうのである。

（第５図へ）この曲げ作業は鋼板の逃げを抑えているの
で所定の曲げ角度９００が得られるのである。

なお、この場合第８図イ、酬こ示すように中央部成形ポ
ンチ９の上面を中央部に向って下向きに傾斜させると共
にコーナー成形ポンチ１５の上部下面も同様中央部に向
って下向きに傾斜させて押圧力解放後のスプリングバッ
クを考慮した曲げ作業もなしうる。

次に、インナーシリンダー６によりインナースライド８
およびこれと一体に作動するコーナー成形ポンチ１５を
所定の位置まで上昇させると共にクッションシリンダー
２７のロックを解除してクッションパッド２５を上昇さ
せて中央部成形ダイ２３の条溝２３′内より成形された
角形鋼管ｇを中央部成形ポンチ９と一緒に上方に押し出
す。

（第５図ト） 続いて前記インナースライド８をさらに上限まで上昇さ
せると、該スライド８の支持ピン３１によりアーム２９
を介して中央部成形ポンチ９の一端が角形鋼管ｇと共に
クッションパッド２５より持ち上げられる。

（第５図チ）次いで突張りシリンダー３０の上部室に圧
力媒体を供給して中央部成形ポンチ９に球形ピン２８を
支点とした偶力を発生させ該ポンチ９の反対端を持ち上
げてダイクッションパッド２５より浮かせ、略水平に保
持する。

（第５図り）前記説明では、第５図チの行程後突張りシ
リンダー３０により、ポンチ９を持ち上げて略水平にす
るようにしたが、第５図トから第５図チ間のインナース
ライド８の上昇途中でリミットスイッチ（図示省略）等
により突張りシリンダー３０を作動してポンチ９を持ち
上げ略水平にすることもできる。

このように中央部成形ポンチ８を水平に保持したま＼成
形された角形鋼管ｇを突張りシリンダー３０の反対側よ
り適宜の取出装置を介して該ポンチ９より引き抜き成形
を完了するのである。

なお、コーナー成形ポンチ１５はサブシリンダー１２に
より第５図チの点線の位置までインナースライド８より
後退させておく。

而して、インナースライド８を下降させクッションパッ
ド２５上において該スライド８と中央部成形ポンチ９を
ロックシリンダー１０およびコツクー１１を介して結合
した後再びインナースライド８を上昇させ全工程を終了
すること＼なる。

本発明は上記のように構成したので、プレス内で鋼板を
上方が開口した閉成角形に成形した後インナースライド
から着脱自在に取外した中央部成形ポンチとコーナー成
形ポンチにより引き続き前記開口部の曲げ不足のコーナ
一部を鋼板の逃げを抑えながら押圧して所定の角形鋼管
を円滑かつ確実に成形することができ、しかもこの角形
鋼管の成形を一台の成形プレスで極めて容易に、かつ短
時間で一挙に行なうことが可能なので、作業能率が著し
く向上する。

またインナースライドと中央部成形ポンチの長手方向の
対向一端部に持上げ機構を設け、中央部成形ポンチの他
端側から成形を終えた角形鋼管を引き抜くとき該ポンチ
を略水平状態に片持ち保持することが可能となっている
ので、角形鋼管の引き抜き作業が比較的小さい力で極め
て簡単に行なえてるとともに、鋼管の外面に引き抜きの
際のすり傷等がつくというようなことが全くない品質の
よい製品を提供することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は縦断面図
、第２図は第１図Ａ−Ａ線横断面図、第３図は第２図Ｂ
−Ｂ線縦断面図、第４図は第３図の作動状態を示す縦断
面図、第５図は本発明の作動説明図、第６図は要部の拡
大縦断面図、第７図は同側面図、第８図は中央部成形ポ
ンチとコーナー成形ポンチの変形例の作動状態を示す縦
断面図第９図は成形説明図である。 １・・・・・・クラウン、２・・・・・・ベッド、３・
・・・・・アプライド、６・・・・・・インナーシリン
ダー ７・・・・・・インナーラム、８・・・・・・イ
ンナースライド、９・・・・・・中央部成形ポンチ、１
０・・・０１．ロックシリンダー、１１・・・・・・コ
ツター、１２・・・・・・サブシリンダー、１３・・・
・・・サブラム、１４・・・・・・サブスライド、１５
・・・・・・コーナー成形ポンチ、１６・・・・・・ア
ウターシリンダー、１７・・・・・・アウターラム、１
８・・・・・・アウタースライド、１９・・・・・・両
測部成形ポンチ、２３・・・・・・中央部成形ダイ、２
４・・・・・・両側部底形ダイ、２５・・・・・・クッ
ションパッド、２６・・・・・・プレッシャピン、２７
・・・・・・クッションシリンダー、２８・・・・・・
球形ピン、２９・・・・・・アーム、３０・・・・・・
突張りシリンダー、３１１００００．支持ピン、３２・
・・・・・ロッド、ｆ・・・・・・鋼板、ｇｌｌｏｏ、
。 角形鋼管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プレス本体の上枠に昇降自在なスライドを介して成
   形用ポンチを設けるとともに、下枠に下金型を設け、前
   記ポンチを下降させて下金型との間で鋼板を所定の角形
   鋼管に成形するプレスであって、前記成形用ポンチはイ
   ンナースライドの下部に着脱自在に取付けられ鋼板の中
   央部を閉成角形に成形する中央部成形ポンチと、１対の
   アウタースライドの下部に固定され鋼板の両側部を屈曲
   して予備成形する両側部底形ポンチと、１対のサブスラ
   イドの下部に固定され前記両ポンチによって成形された
   閉成角形鋼板の前記両側屈曲部におけるコーナ一部を前
   記中央部成形ポンチとの間で保持しつつ屈曲して所定の
   角形形状に成形するコーナー成形ポンチとから構成され
   、前記下金型は前記中央部成形ポンチに対向して該ポン
   チが嵌挿可能な条溝を有し、かつ該条溝内に昇降自在に
   配設されたダイクッション部材と前記中央部成形ポンチ
   との間で鋼板を保持しつつ角形に閉成する中央部成形ダ
   イと、前記両測部成形ポンチに対向して該ポンチが下降
   して鋼板の両側部を上向きに屈曲して予備成形する両側
   部成形グイとから構成され、前記インナースライドと中
   央部成形ポンチの長手方向の対向一端部に、前記中央部
   成形ポンチの他端部側から成形角形鋼管を引き抜くとき
   、中央部成形ポンチを略水平状態に片持ち保持可能な持
   上げ機構を設けたことを特徴とする角形鋼管成形プレス
   。