JPS60115331A - チャンネル材の圧延曲げ方法および装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はチャンネル材の圧延曲げ方法および装置に係り
、特に、薄肉のチャンネル材を小さい外周曲げ半径で横
曲げするための、チャンネル材の圧延曲げ方法および装
置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、チャンネル材の横曲げ加工（チャンネル材をウェ
ブの面内で曲げることを横曲げ加工・という）の実施に
は、前記チャンネル材に予め・張力を負荷し、曲げ型を
使用して前記チャンネ・ル材の横曲げを行なう引張り曲
げ加工装置、あ、るいは芯金の外周にチャンネル材を巻
付ける、−いわゆるアングルベンダが使用され、またプ
レス加工も行なわれていた。

しかし、いずれの手段によっても、曲げられたチャンネ
ル材の内周側（一方のリブ側）に圧縮応力が生じるため
座屈しやすく、素材の肉厚、。

がウェブ幅の１／１０程度以下の薄肉になると、。

当該ウェブ幅の約１０倍以下の外周曲げ半径に横曲げを
行なうことが困難であった。したがつ℃、たとえば車輌
の枠などをチャンネル材で製作実る場合、薄肉化ができ
ず、これが軽量化を妨げ５ る要因の一つであった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して素材の肉
厚がウェブ幅の１／１０程度もしくはそれ以下であって
も、当該ウェブ幅の１０倍以下・　６　・ の外周曲げ半径に容易に横曲げ加工することが・できる
、チャンネル材の圧延曲げ方法およびそ・の実施に直接
使用される装置の提供を、その目・的とするものである
。

〔発明の概要〕

本発明に係るチャンネル材の圧延曲げ方法の。

構成は、チャンネル材の一方のリブを幅方向−１様の圧
下量で圧延するとともに、ウェブを前記リブ側でそのリ
ブの圧下量と等しく他方のリブ側へ向かうに従って減少
する圧下量で圧延する１、。

ことにより、前記チャンネル材を横曲げ加工す。

るようにしたものである。

また、本発明に係るチャンネル材の圧延曲げ装置の構成
は、外周が凸形状の凸形圧延ロールと、この凸形圧延ロ
ールと組合わせることにより、チャンネル材の一方のリ
ブに幅方向一様の圧下量を与え、ウェブに前記リブ側で
前記圧下量き等しく他方のリブ側へ向かうに従って減少
する圧下量を与える隙間を形成することができる相手方
圧延ロールと、前記凸形圧延ロールを回転駆動する駆動
装置と、前記相手方圧延ロー。

ルを回転駆動する駆動装置と、前記両正延ロー。

ルと前記チャンネル材との間に圧下刃を負荷す。

る圧下力負荷装置とを具備せしめるようにした。

ものである。　５ 〔発明の実施例〕 実施例の説明に入るまえに、本発明に係る基。

本釣事項を説明する。

板材を圧延すると圧下量に比例して前記板材。

が伸びる。そこで、チャンネル材を、その−嶌。

のリブを幅方向一様の圧下量で圧延するととも。

に、ウェブを前記リブ側でその圧下量と等しく。

他方のリブへ向かうに従って減少する圧下量で。

圧延することにより、そのチャンネル材は前記一方のリ
ブを外周として横方向に曲がる。　１゜このようにして
チャンネル材を圧延すれば、曲げられたチャンネル材（
以下これをリング材という）の内周側には圧縮応力がほ
とんど発生しないので、薄肉のチャンネル材でも座屈を
生ずることなく、容易にリング材に加工すること・　４
　・ ができるものである。

以下、本発明を実施例によって説明する。　・第１図は
、本発明の一実施例に係るチャンネ・ル材の圧延曲げ方
法の実施に供せられるチャン・ネル材の圧延曲げ装置の
一例を示す平面図、第５２図は、第１図の■−■断面を
示す側断直図でｆある。

各図において、５は、外周が凸形状の凸形圧・延ロール
で、この凸形圧延ロール５の突起の両。

側面５α、５ｈのなす角αは９０°である。６は、相手
。

方圧延ロールに係る、外周が凹形状の凹形圧延。

ロールである。この凹形圧延ロール６は、その。

平均径が凸形圧延ロール５の平均径と同一で、。

溝の両側面６α、６ｂのなす角βは９０°よりも大きい
。

ものであり、前記凸形圧延ロール５と組合わ六。

て、両正延ロール５，６間にチャンネル材１を供給して
圧下刃を負荷したとき（圧下刃の負荷。

手段については後述する）、前記チャンネル材。

１、の一方のリブ２４に幅方向一様の圧下量を与え、ウ
ェブ２６にリブ２４側で前記圧下量と等しく他方のリブ
２５側へ向かうに従って減少する圧下量を・与える隙間
を形成することができるものである・。

前記凸形圧延ロール５はシャフト９に取付けられており
、このシャフト９は軸受１９を介して。

外フレーム３に回転自在に取付けられている。−１７は
、軸がシャフト９に直結されており、凸形。

圧延ロール５を回転駆動する駆動装置に係る油圧モータ
である。前記凹形圧延ロール６はシャ。

フト１０に取付けられており、このシャフト１０は。

軸受２１を介して内フレーム４に回転自在に、具１゜つ
前記シャフト９と平行に取付けられている。。

８は、軸がシャフト１０に直結されており、凹形。

圧延ロール６を前記凸形圧延ロール５と反対表向へ回転
駆動する駆動装置に係る油圧モータ工ある。１１は、外
フレーム３の下端に取付けられ、５ そのピストン先端１１ａが内フレーム４の下端に取付け
られた、圧下力負荷装置に係る油圧シリンダである。こ
の油圧シリンダ１１に油圧を供給することにより、内フ
レーム４は、ピストン先端１１αに押上げられ、シャフ
ト９．１０の平行を一維持した状態で摺動し、両圧延ロ
ール５，６と・チャンネル材１との間に所定の圧下刃を
負荷することができるものである。

２３はベース、１８は、ベース２３上に立てられた。

テーブル台１８α上に固定されたテーブルであるコ。

前記外フレーム３は、凸形圧延ロール５の回転面とテー
ブル１８の上面に立てた垂線とのなす角θ（以下この角
θを凸形圧延ロールの傾斜角と。

いう）が所定値になるように、ベース２３に固定されて
いる。この凸形圧延ロールの傾針角θの。

きめ方については後述する。

１４は、ベース２５上に載置固定されたオイルタ。

ンク、１３はマニホールド、１２は油圧ポンプで、。

この油圧ポンプ１２を駆動すると、オイルタンク。

１４内の油がマニホールド１３で分配され、配管１５．
。

１６　、１７を経て、それぞれ油圧モータ７、油圧モー
タ８、油圧シリンダ１１へ供給されるようになっている
。

このように構成したチャンネル材の圧延曲げ装置によっ
て、直線状のチャンネル材１を外周曲げ半径ｒのリング
材２に横曲げ加工する動作を説明する。

油圧ポンプ１２を駆動し、マニホールド１３によって配
管１７側のみに油圧を供給し、油圧シリン。

ダ１１のピストン先端１１（Ｚを引戻して内フレーム）
４を引下げる。

テＶプル１８上に供給されたチャンネル材１の先端を両
圧延ロール５，６の隙間へ挿入したのち、油圧シリンダ
１１のピストン先端１１αで内フレーム４を押上げ、凸
形圧延ロール５と凹形弓延ロール６との間でチャンネル
材１の一方のり。

ブ２４とウェブ２６とを圧下する。この場合、油圧シリ
ンダ１１が負荷する圧下刃と、この圧下刃によって圧延
されて横曲げ加工されるリング材２゜の外周曲げ半径ｒ
との関係を予めめておくこ５ とにより、所望の外周曲げ半径ｒに対応する圧下刃を生
せしめる油圧を制御装置（図示せず）に設定し、その油
圧を油圧シリンダ１１へ供給する。

リング材２の中心角δ（第１図参照）を前記制御装置に
設定する。

ここでチャンネル材の圧延曲げ装置をＯＮにすると、両
圧延ロール５，６が油圧モータ７、。

８によって互いに反対方向に回転駆動されて、。

チャンネル材１は、前記設定した圧下刃で圧延されて、
一方のリブ２４を外周とする外周曲げ半径ｒのリング材
２が横曲げ加工され、所定の中心角δだけ加工されたと
き両圧延ロール５，６゜の回転が停止し、油圧シリンダ
１１によって内フ。

レーム４が下降し、チャンネル材の圧延曲げ気量がＯＦ
Ｆになる。そして所望のリング材２力人得られる。

ここで前記した凸形圧延ロールの傾斜角θのきめ方につ
いて説明する。

この凸形圧延ロールの傾斜角θは、リング材５ ２のリブ２５（横曲げ加工したとき内周側にくるリブ）
と凸形圧延ロール５とが干渉しないという条件によって
決める。

通常使用されているチャンネル材の肉厚はウェブ幅の１
１５０以上であるので、ウェブ２６をそのウェブ幅全体
にわたって圧下しなくても、一方のリブ２４からウェブ
幅のおよそ７０係を圧延す・れば、ウェブ幅の１０倍以
下の外周曲げ半径ｒが・十分に得られる。したがって、
横曲げ加工する・チャンネル材１のリブ高さをＢ、ウェ
ブ幅をＨ３とすれば、前記条件を満足するためには次の
（１）式を満足するような凸形圧延ロールの傾斜角θ。

にする必要がある。

ｔａｎθ＜（ｏ−３Ｈ）／Ｂ　−・−・・−・−、−、
、・（１）　。

また、このチャンネル材の圧延曲げ装置に夷。

つて横曲げ加工できる外周曲げ半径ｒの大きさ。

は、リング材２のリブ２４（横曲げ加工したとき外周側
にくるリブ）と凸形圧延ロール５とが干渉しないという
条件を満足する範囲内のものであり、この条件は次の（
２）式で示される。　、５ｒ　）　Ｒ／　ｓｉｎθ　・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）ただ
しＲＩ凸形圧延ロール５の最大半径チャンネル材１の横
曲げ加工にあたっては、圧下刃を変えることにより、前
記（２）式を満足する範囲内の外周曲げ半径ｒを有する
リング材２１１ を加工することができる。

以上説明した実施例によれば、チャンネル材・１を、一
方のリブ２４を幅方向一様の圧下量で圧・延するととも
に、ウェブ２６を前記リブ２４側でそ・の圧下量に等し
く他方のリブ２５へ向かうに従つ）て減少する圧下量で
圧延して、前記リブ２４、つ。

ニブ２６を伸ばすことによって曲げ加工するよう。

にしたので、リング材２の内周側に圧縮応力を。

はとんど発生せず、肉厚がウェブ幅Ｈの１７１０゜以下
の薄肉のチャンネル材１でも座屈するこζ。

なく、ウェブ幅Ｈの１０倍以下の外周曲げ半径ｒ。

に横曲げ加工することができるという効果かあ。

る。

具体例を説明する。

第１図に係るチャンネル材の圧延曲げ装置（θ５ ＝３７°、Ｒ＝２ｏｏｔａｎ）を使用して、肉厚が１．
６ｔｍｎ　。

ウェブ幅Ｈ＝５８ｔｒｒｓ、リブ高さＢ　＝１５ｗｎの
チャンネル材１から、外周曲げ半径ｒ　＝　５３０　ｍ
のリング材２を、全く座屈を生ずることなく横曲げ加工
することができた。

これに対して従来の方法によれば、肉厚５　ｍ’のチャ
ンネル材を使用しないと、前記外周曲げ半径γ＝　５５
０　ｍのリング材が得られなかった。。

したがって、リング材２の重量が従来の約３０゛チに軽
量化するとともに、材料費が大幅に低減）した。

第３図は、本発明の他の実施例に係るチャン・ネル材の
圧延曲げ方法の実施に供せられるチャ・ンネル材の圧延
曲げ装置の一例を示す側断面図である。　１゜ この第３図において、第２図と同一番号を付。

したものは同一部分である。この実施例は、凸形圧延ロ
ール５と組合わせになる相手方圧延口。

−ルをいずれも外周が平らな、一方のリブ２４を圧延す
るリブ圧延ロール３０と、ウェブ２６を圧延。

するウェブ圧延ロール３１との組合わせにし、前。

記ウェブ圧延ロール３１を傾斜可能にしたものである。

図面を使用して、この実施例の構成をさらに詳述すると
、前記両正延ロール３０　、３１は、凸形、１２　・ 圧延ロール５と組合わせて、３個の圧延ロール。

５．３０．３１間にチャンネル材を供給して圧下刃。

を負荷したとき（圧下刃の負荷手段については。

後述する）、前記チャンネル材の一方のリブ２４には、
リブ圧延ロール３０によって、幅方向一様。

の圧下量を与え、ウェブ２６には、ウェブ圧延口。

−ル３１によって、リブ２４側で前記圧下量に等し。

く他方のリブ２５側へ向かうに従って減少する圧下量を
与える隙間を形成することができるもの。

である。　１゜ 凸形圧延ロール５はシャフト９に取付けられており、こ
のシャフト９は軸受１９を介して軸学ハウジング２９に
回転自在に取付けられている。。

この軸受ハウジング２９は、ベース２３＃こ立てら熟た
サイドフレーム２７に、凸形圧延ロール５の回５ 転置とテーブル１８の上面に立てた垂線とのなす角がθ
（この凸形圧延ロールの傾斜角θは、前記第１の実施例
と同様にして決める）になるように固定されている。

リブ圧延ロール３０はシャフト２２に取付けられており
、このシャフト２２は軸受（図示せず）を・介して軸受
ハウジング３２に回転自在に取付けら・れている。３９
　、４０は、サイドフレーム２７に固定・され、軸受ハ
ウジング３２を摺動自在に支持する・ガイド板、３５は
、軸がシャフト２２に直結されて）おり、リブ圧延ロー
ル３０を回転駆動する油圧モータ、３７は、サイドラ１
ノーム２７に固定された油。

圧シリンダ台３７ｈに固定された油圧シリンダで・、こ
の油圧シリンダ３７のピストン先端３７αが軸受。

ハウジング３２の右端に取付けられている。　１゜ウェ
ブ圧延ロール３１はシャフト２８に取付けら。

れており、このシャフト２８は軸受（図示せず）。

を介して軸受ハウジング３３に回転自在に取付けられて
いる。軸受ハウジング３３には、圧延中Ｑチャンネル材
のリブ２４とウェブ２６との交点ｐ飛。

中心とする円弧上の位置にピン４４　、４５が植設され
ている。そしてこの軸受ハウジング３３を、前記円弧の
形状をした窓４３を開孔したスライドブロック３４の窓
４３部で、前記ピン４４　、４５により揺動可能に支持
することにより、圧延部分におけ・　１５・ る凸形圧延ロール５の一方の側面５ｈと、ウェブ・圧延
ロール３１の外周面とのなす角ｒ（以下この角ｒ′をウ
ェブ圧延ロールの傾斜角という）を可・変にすることが
できるようになっている。

４１　、４２は、サイドフレーム２７に固定され１、ス
ライドブロック３４を摺動自在に支持するガイド・板、
３６は、軸がシャフト２日に直結されており、。

ウェブ圧延ロール３１を回転駆動する油圧モータ０．３
８は、ベース２′５に固定された油圧シリーダ台３８゜
ｂに固定された油圧シリンダで、この油圧シリ、。

ンダ３８のピストン先端３８αがスライドブロック３４
の下端に取付けられている。

４６　、４７　、４８　、４９は、それぞれマニホール
ド１今で分配された油を、油圧モータ５５　、　！６、
油圧シ。

リンダ３７　、３８べ供給する配管である。　１５この
ように構成したチャンネル材の圧延曲げ装置によって、
直線状のチャンネル材を外周曲げ半径ｒのリング材２に
横曲げ加工する動作を説明する。

油圧ポンプ１２を駆動し、油圧シリンダ！１７　、３８
．１Ａ　。

のピストン先端３７α、３８αを引戻し、軸受ノ１つ・
リンダ３２、スライドブロック３４を引下げる。傾・斜
角設定装置（図示せず）を駆動して軸受ノ１つ・リンダ
３３を傾斜させ、ウェブ圧延ロールの傾斜角ｒ′を所定
値に設定する（詳細後述）。　５テーブル１Ｂ上に供給
されたチャンネル材の先。

端を圧延ロール５，３０．３１の隙間へ挿入したの。

ち、油圧シリンダ′５７のピストン先端３７αで軸受。

イ１ウリング３２を押し、凸形圧延ロール５とリブ。

圧延ロール３０との間で前記チャンネル材の一方、。

のリブ２４を圧下する。これと同時に、油圧′シリ。

ンダ３８のピストン先端３８αでスライドブロック３４
を押上げ、凸形圧延ロール５とウニ、ブ圧延口。

−ル３１との間で前記チャンネル材のウェブ２６を。

圧下する。　１５ 前記ウエブ圧延ロールの傾斜角ｒ゛、油圧シリンダ３７
の圧下刃Ｆ１、油圧シリンダ３８の圧下刃Ｆ２の大きさ
と、これらの１’　＋　１１＋　１２を設定して横曲げ
加工されるリング材２の外周曲げ半径ｒとの関係を予め
めておくことにより、所望の外−周曲げ半径ｒに対応し
て、ウェブ圧延ロールの・傾斜角ｒ′を、前記したよう
に傾斜角設定装置に・より設定し、圧下刃Ｆ１．Ｆ２を
制御装置（図示せず）に設定する。リング材２の中心角
δを前記・制御装置に設定する。　５ ここでチャンネル材の圧延曲げ装置をＯＮに。

すれば、圧延ロール５　、　！１０　、５１が回転駆動
され、前記チャンネル材は、前記設定した圧下刃で圧。

延され、一方のリブ２４を外周とする外周曲げ半。

径ｒのリング材２が加工され、中心角がδに免ったとき
ＯＦＦ　になり、所望のリング材２が得られる。

この実施例によれば、前記第１図に係る実施例の効果に
加えて次の効果がある。

前記実施例においては、圧延部分における凸５ 形圧延ロール５の一方の側面５ｈと、凹形圧延ロール６
の、前記側面５ｈと対向する側面６ｈとのなす角ｒ＝β
−αが不変であるので、横曲げ加工できるチャンネル材
の寸法、外周曲げ半径ｒは、圧延ロール５，６の形状、
寸法によってほぼ定まり、圧下刃を変えて調整できる外
周曲げ半径。

ｒの範囲は比較的狭い。

これに対し、て本実施例においては、前記実施・例にお
ける凸形圧延ロール６の代りに、相手方・圧延ロールと
して、外周が平らな２個の圧延口・−ルすなわち、リブ
圧延ロール３０、ウェブ圧延ロール３１を使用し、ウェ
ブ圧延ロールの傾斜角ｒ′を可変することができるよう
にしたので、前・記実施例よりも横曲げ加工できるチャ
ンネル材の寸法と、外周曲げ半径γの大きさの範囲がち
がり、前記（１）式、（２）式の範囲内で任意のリンダ
材２の加工ができるという効果がある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、。

素材の肉厚がウェブ幅の１／１０程度もしくは雪。

れ以下であっても、尚該ウェブ幅の１０倍以下省外周曲
げ半径に容易に横曲げ加工することが刃きる、チャンネ
ル材の圧延曲げ方法およば装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るチャンネ・ル材の圧
延曲げ方法の実施に供せられるチャン・ネル材の圧延曲
げ装置の一例を示す平面図、第。 ２図は、第１図の■−■断面を示す側断面図、。 第３図は、本発明の他の実施例に係るチャンネル材の圧
延曲げ方法の実施に供せられるチャン。 ネル材の圧延曲げ装置の一例を示す側断面図で。 ある。 １・・・チャンネル材、５・・・凸形圧延ロール、６゜
・・・凹形圧延ロール、７，８・・・油圧モータ、１１
・・・０ 油圧シリンダ、２４・・・一方のリブ、２５・・・他方
のり。 ブ、２６・・・ウェブ、３０・・・リブ圧延ロール、３
１・、・つ。 ニブ圧延ロール、５５　、３６・・・油圧モータ、３７
　、５８・・・油圧シリンダ、θ・・・凸形圧延ロール
の傾斜角、ｒ′・・・ウェブ圧延ロールの傾斜角、Ｈ・
・・ウェブ幅、５ Ｂ・・・リブ高さ。 ｖ７２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　チャンネル材の一方のリブを幅方向一様の・圧下
   量で圧延するとともに、ウェブを前記リブ側でそのリブ
   の圧下量と等しく他方のリブ側へ。 向かうに従って減少する圧下量で圧延することにより、
   前記チャンネル材を横曲げ加工することを特徴とするチ
   ャンネル材の圧延曲げ方法。７．１゜２、　外周が凸形
   状の凸形圧延ロールと、この凸。 形圧延ロールと組合わせるこにより、チャンネ。 ル材の一方のリブに幅方向一様の圧下量を与え、ウェブ
   に前記リブ側で前記圧下量と等しく他方のリブ側へ向か
   うに従って減少する圧下量を与５ える隙間を形成することができる相手方圧延ロールと、
   前記凸形圧延ロールを回転駆動する駆動装置と、前記相
   手方圧延ロールを回転駆動する駆動装置と、前記両圧延
   ロールと前記チャンネル材との間に圧下刃を負荷する圧
   下力負荷装置々を具備したことを特徴きするチャンネル
   材。 の圧延曲げ装置。 ３、　相手方圧延ロールを、外周が凹形状の凹形。 圧延ロールにしたものである特許請求の範囲第。 ２項記載のチャンネル材の圧延曲げ装置。 ４、相手方圧延ロールを、いずれも外周が平ら。 な、一方のリブを圧延するリブ圧延ロールと、。 ウェブを圧延するウェブ圧延ロールとの組合わ。 せにし、前記ウェブ圧延ロールの傾斜角を可変にしたも
   のである特許請求の範囲第２項記載のトネ チャンネル材の圧延曲げ装置。