JPS61159239A - 断面異形条の製造方法 - 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〕 この発明は、例えば断面凸状あるいは凹状をなす断面異
形条の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の製造方法としては、製造すべき製品に対
応した形状を有する金型と、素材の幅方向に往復動する
圧延ロールとによって断面異形条を製造する方法がある
。この製造方法は、一般にクロスフィードロール法と称
されるものであって、金型上に素材の一部を載置する一
方、軸線を素材の長手方向に向けて配置した圧延ロール
を、素材の幅方向に往復動させて金型上の素材を圧延し
、この圧延を素材の長手方向に繰り返すことによって所
望の断面異形条を得るものである。

ところで、第１６図に示すように、圧延ロールＲを素材
Ｗの一側部ＷＩ側から他側部Ｗ、側へ移動させて圧延を
行った場合には、素材Ｗがその一側部ＷＩから他側部Ｗ
、へ向かって伸びる。このため圧延前の素材Ｗの中心Ｃ
と圧延後の素材Ｗ′の中心Ｃ′とがずれてしまうとと忙
なる。

そこで、上記のクロスフィードロール法においては、圧
延ロールの１往復当りの圧下率を少なくしたり、素材を
押えつげたりして、圧延前後における素材の中心ずれを
防止するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のクロスフィードロール法において
は、圧延前後において素材の中心がずれるのを防止する
ことは非常に困難であり、若干の中心ずれが生じてしま
う。中心のずれが発生すると、例えば断面凸状をなす断
面異形条を製造する場合には、第１７図に示すように、
素材Ｗの厚肉部ＷＴの一側縁部が金型りによって削り取
られたりＪｌｌり取られた切粉が側面の裾に圧着されて
押込み疵ＷＨ−発生さ−せて、寸法不良及び内部欠陥を
生じさせる問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は、上記問題を解決するためになされたもので
、圧延加工中に素材の中心がずれるのを防止することが
できる断面異形条の製造方法を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

この発明は、上記の目的を達成するために、圧延ロール
を素材の幅方向における中央部からその各側縁に向かっ
て移動させて圧延するようにしたものである。

〔作　用〕

圧延ロールを素材の幅方向における中央部からその各側
縁に向かって移動させて圧延すると、素材は圧延ロール
の移動に伴なってその中央部から各側縁に向かって伸び
る。したがって、圧延加工中に素材の中心がずれるのを
防止することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について第１図ないし第７図
を参照して説明する。

第２図はこの発明の製造方法を適用した製造装置の一部
構成を省略して示す正面図であって、第２図において符
号１は下部フレーム、符号２は上部フレームである。下
部フレーム１には、軸受３が設けられている。この軸受
３の中央部には、金型台４が揺動自在に設けられている
。この金型台４の上面には、金型５が取り付けられてい
る。この金型５は、第６図に示すように、断面凸状をな
す断面異形県を圧延するだめのものであって、その上面
各側部には断面長方形をなす累月Ｗの両側部を圧延する
ための突条６，６が形成されている。

この突条６の先端部は、先端側から後端側へ向かって上
り勾配となる傾斜部６ａとされており、この傾斜部６ａ
によって素材Ｗの加工度が素材Ｗの送りに伴って漸次増
大するようになっている。

また、前記軸受３の各側部には、ストッパー７゜８が素
材Ｗの幅方向、つまり第２図の左右方向へ摺動自在に設
けられている。これらストッパー７゜８は、金型台４の
揺動を阻止するためのものであって、両ストッパー７．
８は互いに連結されており、一方のストッパー７（８）
が軸受３と金型台４との間に入り込むと、他方のストッ
パー８（７）が軸受３と金型台４との間から抜は出るよ
うになっているＯ また、前記下部フレーム１と上部フレーム２との間には
、ローラーハウジング９が配設されている。このローラ
ーハウジング９には、一対のバックアップロール１０，
１０がその軸線を素材Ｗの長手方向に向けて回転自在に
支持されている。これら一対のバックアップロール１０
，１０間の下方には、それらと平行でしかも両ロール１
０．１０に接する圧延ロール１１が回転自在に配設され
ている。この圧延ロール１１は、その両端部を上部フレ
ーム２側へ向かつて付勢するばね（図示せず）によって
支持されている。そして、このばねの付勢力によってバ
ックアップロール１０，１０が上部フレーム２に接触せ
しめられるとともに、バックアップロール１０，１０お
よびローラーハウジング９が支持されている。

また、ハウジング９の側方には、図示しない駆動源によ
って回転せしめられるクランク軸１２が配置されている
。このクランク軸１２とハウジング９との間には、ロッ
ド１３が設けられており、クランク軸１２の１回転によ
ってローラーハウジング９およびバックアップロール１
０，１０を介して圧延ロール１１が第２図の左右方向に
１往復するようになっている。しかも、圧延ロール１１
が１往復するとストッパー７．８が軸受３と金型台４と
の間への出没を１回宛行うようになっている。すなわち
、第２図の状態から圧延ロール１１が右方へ移動して素
材Ｗの右側縁から離れると、ローラーハウジング９がス
トッパー７を押圧して軸受３と金型台４との間に入り込
ませる。このとき、ストッパー８はストッパー７に連結
されているので、金型台４と軸受３との間から抜は出る
。

したがって、金型台４は矢印入方向へ回動し得るが、矢
印Ｂ方向へは回動し得なくなる。一方、圧延ロール１１
が右方向移動限界位置から左方へ移動して素材Ｗの左側
縁から離れると、ストッパー８がローラーハウジング９
によって押されて軸受台３と金型台４との間に入り込む
と同時に、ストッパー７が軸受台３と金型台４との間か
ら抜は出る。この状態において、金型台４は矢印Ｂ方向
に回動し得るが矢印入方向へは回動し得なくなる。

次に、素材Ｗの送り手段について説明する。

圧延ロール１１の往復動によって圧延加工し得るのは、
素材Ｗの一部であるから、素材Ｗ全体を加工するには素
材Ｗをその長手方向に送る送り手段が必要である。この
場合、送り手段としては、圧延ロール１１が素材Ｗの各
側縁を通過して非加工状態にある際に、これに連動して
作動するものであることが要望される。

そのような要望に応えるものとしては、第４図、第５図
にそれぞれ示すものがある。

第４図に示す送り手段１４は、圧延加工が完了した成形
品Ｗａを巻き取るための巻取り機１５をモータ等の回転
駆動源１６によってベルト１７を介して回動、駆動し、
成形品ＷＧに常時張力を付与するようにしたものである
。ここで、ベルト１７と巻取り機１５のブーＩＪ　１５
　ａおよび／または回転駆動源１６のブーＩＪ　ｌ　６
　ａとの間に作用する摩擦力は、圧延加工時における圧
延ロール１１と金型５とによる素材Ｗに対する保持力よ
りも小さくなっている。したがって、圧延ロール１１に
よる加工が開始すると素材Ｗは停止し、圧延ロール１１
が素材Ｗを通過して再度圧延加工を開始するまでの間に
、所定の長さ送られる。この送り量は、例えば金型５に
おける突条６の傾斜部６ａの長さｇの％ないし％程度に
設定されている。

また、第５図に示す送り手段１８は、カム機構とラチェ
ット機構とを利用したものである。すなわち、カム１９
はクランク軸１２により大歯車２０および小歯車２１を
介して回転せしめられるようになっている。大歯車２０
と小歯車２１との歯数比は２：１に設定されている。し
たがって、カム１９はクランク軸１２が１回転すると、
つまり圧延ロール１１が１往復すると２回転せしめられ
ることになる。また、カム１９はスライダ２２と確動カ
ム機構を構成しており、圧延ロール１１がワークＷを加
工していない非加工状態の際にスライダ２２を矢印Ｃ方
向へ移動させるような形状に形成されている。そして、
スライダ２２が矢印Ｃ方向へ移動せしめられると、摺動
アーム２３がその一端部を中心に回動し、摺動アーム２
３に設けられた爪２４によって、摺動アーム２３の回動
中心を中心とする送りロール２５が矢印Ｅ方向へ所定量
回転せしめられ、この送りロール２５にピンチロール２
６によって押し付けられた成形品ｐＩａが所定電送られ
るように構成されている。なお、スライダ２２が矢印り
方向へ移動する際には、爪２４に設けられたラチェット
機構が作動し、したがって送りロール２５が矢印Ｆ方向
に回転せしめられることはない。

ところで、ワークＷを送る際には、ワークＷが金型５か
ら浮き上がることがある。ワークＷが金型５から浮き上
がると、金型５の突条６，６によるワークＷの厚肉部と
なるべき部分に対する案内作用が失なわれ、ワークＷが
その幅方向へずれることがある。この結果、ワークＷの
厚肉部となるべき部分の側縁部が突条６，６によって削
り取られるという問題が生じる。

そこで、この製造装置においては、次のような浮き上が
り防止手段が設けられている。すなわち、第６図に示す
ように、前記圧延ロール１１の軸線方向における中央部
には、環状の逃げ溝１１ａが形成されている。この逃げ
溝１１１Ｌと金型５との間には、押えロール２７が設置
されている。この押えロール２７の両端部は、金型台４
に設けられた支持部２３に、回転自在かつ上下方向移動
自在に支持されており、しかもばねあるいはエアシリン
ダ（いずれも図示せず）等によって金型５側に付勢され
ている。

次に、上記構成の製造装置によって異形条を成形する場
合について第１図を参照して説明する。

第１図■に示すように、いま、圧延ロール１１は左方向
移動限界位置に位置せしめられている。

このとき、金型台４は反時計方向への回動を許容されて
いるが、ストッパー８によって時計方向への回動は阻止
されている。この状態から圧延ロール１１を右方へ移動
させ、圧延ロール１１がワークＷの左側縁に乗り上がる
と、第１（２）■に示すように、金型台４が反時計方向
へ回動する。したがって、ワークＷの左側部分が圧延さ
れることはな〜為。

しかし、第１図（０およびＤ）に示すように、圧延ロー
＃１１がワークＷの中央部を通過すると、金型台４０時
計方向への回動が阻止されているので、圧延ロール１１
および金型５による成形加工が開始する。このとき、ワ
ークＷは、その中央部から右側縁に向かって伸びるから
、ワークＷの中心位置が変わることはない。

圧延ロール１１がワークＷを通過すると、ストッパー７
．８が図の右方へ移動し始め、ストッパー７が金型台４
に係合する一方、ストッパー８は金型台４に対する係合
が解除される。したがって、金型台４は反時計方向へ回
動し得なくなる。

圧延ロール１１は、右方向移動限界位置に達すると左方
向へ移動し始める。なお、圧延ロール１１がワークＷを
通過してから再びワークＷに達するまでの間に、ワーク
Ｗは所定量送られるが、第１゛図においては、説明の便
宜上ワークＷの送りがないものとして示しである。圧延
ロール１１がワークＷの中央部を通過すると、ワークＷ
に対する圧延加工がその中央部から左側縁に向かって開
始される。このとき、ワークＷの中心位置が変らないの
は勿論である。圧延ロール１１がワークＷの左側縁を通
過すると、第１図ＣＧ）、（Ｈ）に示すようにストッパ
ー７．８が右方向への移動を開始し、またワークＷが所
定量送られる。そして、上記の一連の動作を繰り返すこ
とによって、第７図■〜［Ｆ］）に示すようにワークＷ
の成形加工が進行する。

次に、この発明の方法を実施するための他の装置および
この発明の方法を実施する際に用いられる他の金型につ
いて説明する。

第８図は、この発明の方法を実施するだめの製造装置の
他の例を示すものである。この図に示す製造装置におい
て上記実施例と異なるのは、金型５の回動中心をワーク
Ｗの中央部に位置させた点である。すなわち、軸受３の
上面中央部には、断面半円状の軸受凹部３ａを形成する
一方、金型台４の下面中央部に軸受四部３ａに回動自在
に嵌合する手内柱状の突部４ａを形成し、これら軸受凹
部３ＩＬおよび突部４ａの曲率中心ＯをワークＷの中央
部に位置させた構成になっている。なお、その他の構成
は上記実施例と同様であり、同様な部分には同一符号を
付してその説明を省略する。

また、第９図、第１２図はそれぞれ上記の製造装置に用
いられる金型の他の例を示すものである。

第９図に示す金ｍ３５も断面凸状をなす異形状を成形す
るためのものである点において上記の金型５と同様であ
る。しかし、この金型３５における突条３６の先端部３
６＆は、断面三角形をなし、その高さおよび幅が先端側
から後端側へ向かうにしたがって漸次増大するように形
成されている。

一方、後端部３６に＋は、その高さが一定とされ、その
幅が先端側から後端側へ向かうにしたがって漸次増大す
るように形成されている。

このような構成の金型３５によって素材Ｗを成形した場
合には、成形品の両側縁部にしわが生じるのを防止する
ことができるという利点が得られる。すなわち、前述し
たようにして成形した場合には、第１０図に示すように
、加工途中における素材Ｗの側縁が素材Ｗの長手方向に
対して傾斜しているのに対し、成形品Ｗａの側縁は素材
Ｗの長手方向と平行になる。つまり、加工途中における
素材Ｗの側縁の長さは、成形品Ｗａの側縁の長さより長
くなる。このため、素材Ｗの側縁部は、素材Ｗが成形品
ＷＧとなる過程において圧縮力を受ける。このとき、素
材Ｗの側縁部が軟かければ圧編方によって縮むのでほと
んど問題ないが、側縁部が硬いと縮むことがな（、この
ため成形品ＷＧの側縁部にしわが生じるおそれがある。

しかるに、第３図に示す金型５によって成形した場合に
は、素材Ｗの側縁部は素材Ｗが成形品Ｗａとなる最終段
階以前から圧延加工を受けているため、加工硬化をおこ
している。このため、成形品ＷＧの側縁部にしわが生じ
るおそれがある。

この点、金型３５によって成形した場合には、第１１図
（Ａ）〜■に示すように、成形時の圧延加工範囲が素材
Ｗの中央側から側縁部側へと順次拡大し、側縁部の加工
は素材Ｗが成形品となる最終段階で行われる。したがっ
て、素材Ｗの側縁部は、最終段階まで加工硬化をおこす
ことなく、軟らかいままである。それ故、成形品Ｗ（）
の側縁部にしわが生じることがない。

また、第１２図に示す金型４５は第１３図（Ｈ）に示す
断面異形条を成形するだめのものである。

この金型４５は、両側の薄肉部を成形するための突条４
６，４６および中央の薄肉部を成形するための突条４７
を備えている。突条４６は上記金型３５の突条３６と同
様であるのでその説明を省略する。突条４１は、突条４
６より前方にある部分が加工部４７ａとされ、後方にあ
る部分が素材Ｗの案内部４７ｂとされている。加工部４
７ａは、その幅が先端側から後端側へ向かうにしたがっ
て漸次広がり、またその両側壁の水平面に対する傾斜角
が順次大きくなるように形成されている。しかも、第１
４図および第１５図に示すように、加工部４７ａの長手
方向の任意の断面において加工部４７ａの下端の幅をＡ
Ｉ、側壁の傾斜角をθ。

とし、その断面箇所からワークＷの１回当たりの送り量
だけ後方へ向かった箇所における加工部４７ａの上端の
幅をＡ７、側壁の傾斜角をθ、としたとき、ＡＩ　＝Ａ
４　、ｔａｎθ、ぐ２而θ２と設定されている。なお、
加工部４７ａの後端は、薄肉部の形状と同様になされた
案内部４７ｂに滑らかに連なっている。また、加工部４
７ａの先端部は、その高さが先端側から後端側へ向かっ
て漸次高くなるように形成されている。

このような突条４７を有する金型４５によって成形加工
を行った場合には、第１３図■〜（Ｉ【）あるいは第１
５図（Ａ）〜（ト）に示すように、中央部の薄肉部と厚
肉部との間の壁面が徐々に押し広げられ、所望の傾斜角
（傾斜角が直角の場合を含む）を有する壁面を形成する
ことができるとともに、その壁面が削り取られることも
なく、従って、その削り取られた切粉によって押込み疵
等が生じるのを防止することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の断面異形条の製造方法
によれば、圧延ロールを素材の中央部から各側縁部へ向
かって移動させて圧延するようにしているから、圧延前
後における素材の中心がずれるのを防止することができ
、ひいては素材の中心ずれに起因する厚肉部の削り取り
あるいは厚肉部の側面の押込み疵等の発生を防止するこ
とができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の方法を適用した製造装
置の一例を示し、第１図■〜（■（）は圧延成形加工の
状況を示す図、第２図はその全体構成を示す図、第３図
は金型を示す斜視図、第４図、第５図はそれぞれ送り手
段の一例を示す概略構成図、第６図は浮き上がり防止手
段を示す斜視図、第７図（４）〜■は第２図に示す製造
装置による素材の加工進行状況を示す図、第８図はこの
発明の方法を適用した製造装置の他の例の概略構成を示
す図、第９図、第１２図はそれぞれこの発明の方法を実
施する際に用いられる金型の他の例を示す斜視図、第１
０図は第３図に示す金型による成形加工中の素材を示す
平面図、第１１図（３）〜［Ｆ］、第１５図（至）〜（
Ｈ）はそれぞれ第９図、第１２図に示す金型による素材
の加工進行状況を示す図、第１４図は第１２図に示す金
型の中央部にある突条による素材の加工状況を示す断面
図、第１５図は第１２図に示す金型の中央部にある突条
による素材の加工進行状況を示す図、第１６図は従来の
製造方法の原理を示す図、第１７図は第１６図に示す製
造方法によって成形加工した場合の素材と金型との関係
を示す図である。 ５．　３５．　４５・・・・・・金型、６，３６，４６
，４７・・・・・・突条、１１・・・・・・圧延ロール
。 派 第１６図 第１７図 第１４図 第百図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 長尺の帯板状をなす素材の一部を、金型と、軸線が前記
   素材の長手方向と平行に配置され、かつ前記素材の幅方
   向に移動せしめられる圧延ロールとによって圧延し、こ
   の圧延を前記素材の長手方向に繰返して行うことによっ
   て断面異形条を製造する方法において、前記圧延ロール
   を前記素材の幅方向における中央部からその各側縁部に
   向かって移動させて圧延するようにしたことを特徴とす
   る断面異形条の製造方法。