JPS623690B2 - - Google Patents
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- JPS623690B2 JPS623690B2 JP22468384A JP22468384A JPS623690B2 JP S623690 B2 JPS623690 B2 JP S623690B2 JP 22468384 A JP22468384 A JP 22468384A JP 22468384 A JP22468384 A JP 22468384A JP S623690 B2 JPS623690 B2 JP S623690B2
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- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/06—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles
- B21D5/10—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles for making tubes
- B21D5/12—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles for making tubes making use of forming-rollers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、帯状金属素材を冷間ロール成形法に
よりＵ字状，円管状又は略円管状に曲げ成形する
方法、特にフインパスロール等被成形材の外周と
接し、該被成形材に幅方向の圧縮力を作用させる
ロール（以下フインパスロール等と記す）のロー
ル穴型形状の改良に関する。
よりＵ字状，円管状又は略円管状に曲げ成形する
方法、特にフインパスロール等被成形材の外周と
接し、該被成形材に幅方向の圧縮力を作用させる
ロール（以下フインパスロール等と記す）のロー
ル穴型形状の改良に関する。
従来技術
電縫管等円管状製品を帯状金属素材から冷間ロ
ール成形法で製造する場合、被成形材は先ず曲げ
成形断面形状に相当するロールギヤツプを有し、
このギヤツプで被成形材を表裏両面から圧縮する
ブレークダウンロールにより曲げ成形され、続い
て第２図に示すように通常のロール配列では、被
成形材１の縁面１Ｃをフイン５で拘束し、外周面
１ｄの上半部はフインパスロールセグメント６下
半部はフインパスボトムロール７でそれぞれ圧縮
するフインパスロール８により、被成形材に幅方
向（周方向）の圧縮力を作用させてさらに曲げ成
形される。このフインパスロールは通常３段程度
設けられる。
ール成形法で製造する場合、被成形材は先ず曲げ
成形断面形状に相当するロールギヤツプを有し、
このギヤツプで被成形材を表裏両面から圧縮する
ブレークダウンロールにより曲げ成形され、続い
て第２図に示すように通常のロール配列では、被
成形材１の縁面１Ｃをフイン５で拘束し、外周面
１ｄの上半部はフインパスロールセグメント６下
半部はフインパスボトムロール７でそれぞれ圧縮
するフインパスロール８により、被成形材に幅方
向（周方向）の圧縮力を作用させてさらに曲げ成
形される。このフインパスロールは通常３段程度
設けられる。
このフインパスロール８の穴型の幅寸法Br
は、従来パスの経過とともに次第に縮少するも
の、つまりフインパスロールでは被成形材の上半
部のみならず下半部も順方向に曲げ成形する方
法、が一般的であつた。しかしこの成形方法では
第２図右半分に破線で示すように、フインパスロ
ール穴型より大きい外形形状の被成形材を受け入
れることになるため、ロール穴型のエツジ部９と
の大きな摩擦により被成形材の外周に第３図に示
すような擦り疵が発生し易い。これを防止するた
めには、被成形材を左右方向から拘束して案内す
るサイドロールが必要であつた。
は、従来パスの経過とともに次第に縮少するも
の、つまりフインパスロールでは被成形材の上半
部のみならず下半部も順方向に曲げ成形する方
法、が一般的であつた。しかしこの成形方法では
第２図右半分に破線で示すように、フインパスロ
ール穴型より大きい外形形状の被成形材を受け入
れることになるため、ロール穴型のエツジ部９と
の大きな摩擦により被成形材の外周に第３図に示
すような擦り疵が発生し易い。これを防止するた
めには、被成形材を左右方向から拘束して案内す
るサイドロールが必要であつた。
これに対し、Br寸法を各フインパス段で一定
とする成形方法が考案された。この成形方法の考
え方は、フインパスロール８で被成形材の下半部
は順方向にはもちろん逆方向にも変形しないから
フインパス第１段ロールにしつくり導入される被
成形材は後続のフインパスロールにも同様にしつ
くり導入される、とするものである。
とする成形方法が考案された。この成形方法の考
え方は、フインパスロール８で被成形材の下半部
は順方向にはもちろん逆方向にも変形しないから
フインパス第１段ロールにしつくり導入される被
成形材は後続のフインパスロールにも同様にしつ
くり導入される、とするものである。
しかし本発明者のテストによると、この方法で
も従前の成形方法と同様に被成形材はロール穴型
エツジ９と強く接触し、擦り疵が発生し易くこの
防止のためには、やはりサイドロールを必要とす
ることが判つた。
も従前の成形方法と同様に被成形材はロール穴型
エツジ９と強く接触し、擦り疵が発生し易くこの
防止のためには、やはりサイドロールを必要とす
ることが判つた。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、複数段のフインパスロール等を使用
する曲げ成形方法において、フインパスロール等
のロール穴型形状を改善することにより、サイド
ロールを省略して疵の発生を防止することを目的
とする。
する曲げ成形方法において、フインパスロール等
のロール穴型形状を改善することにより、サイド
ロールを省略して疵の発生を防止することを目的
とする。
問題を解決するための手段
本発明は、ブレークダウンロールにより曲げ成
形された被成形材を複数段のフインパスロール等
によりさらに曲げ成形する方法において、後段の
フインパスロール等のブレークダウンロールによ
り曲げ成形した部分に相当するロール穴型形状を
前段のフインパスロール等の当該穴型部形状に比
し、前記ブレークダウンロールにより曲げ成形し
た方向と逆方向に曲げもどしするごと曲率を小さ
くすることを特徴とする冷間ロール成形方法であ
る。
形された被成形材を複数段のフインパスロール等
によりさらに曲げ成形する方法において、後段の
フインパスロール等のブレークダウンロールによ
り曲げ成形した部分に相当するロール穴型形状を
前段のフインパスロール等の当該穴型部形状に比
し、前記ブレークダウンロールにより曲げ成形し
た方向と逆方向に曲げもどしするごと曲率を小さ
くすることを特徴とする冷間ロール成形方法であ
る。
作 用
本発明は、被成形材のブレークダウンロールに
より幅方向に曲げ成形された部分が、該部に幅方
向の圧縮応力を加えられることにより曲りもどり
現象を生ずることを発見したことに基ずくもので
ある。この現象は次のように説明することができ
るであろう。第４図１，２，３はこの現象を説明
する図である。説明を簡単にするため被成形材は
歪―応力線図上で完全弾性域及び完全塑性変形域
を有し、かつこれらは引張り側と圧縮側とは対称
であるとする。軟鋼材等はこれとほゞ同等とみな
し得る。
より幅方向に曲げ成形された部分が、該部に幅方
向の圧縮応力を加えられることにより曲りもどり
現象を生ずることを発見したことに基ずくもので
ある。この現象は次のように説明することができ
るであろう。第４図１，２，３はこの現象を説明
する図である。説明を簡単にするため被成形材は
歪―応力線図上で完全弾性域及び完全塑性変形域
を有し、かつこれらは引張り側と圧縮側とは対称
であるとする。軟鋼材等はこれとほゞ同等とみな
し得る。
先ず１は、厚みｔを有する板材の厚みもｔ方向
に曲げモーメントＭを付加され、表裏面面近傍が
降伏した場合の厚み方向に対する応力線図であ
る。すなわち厚み方向寸法ａ及びｃの部分は、曲
げモーメントによりそれぞれ圧縮降伏応力（−）
Ｙ及び引張り降伏応力（＋）Ｙで降伏し、塑性変
形した部分である。この状態で被成形材は斜線を
施した部分の中立面Ｎに対する面積の一次モーメ
ントで付加された曲げモーメントＭに対抗してい
る。この状態は被成形材がブレークダウンロール
のロールギヤツプで曲げ成形された状態に相当す
る。
に曲げモーメントＭを付加され、表裏面面近傍が
降伏した場合の厚み方向に対する応力線図であ
る。すなわち厚み方向寸法ａ及びｃの部分は、曲
げモーメントによりそれぞれ圧縮降伏応力（−）
Ｙ及び引張り降伏応力（＋）Ｙで降伏し、塑性変
形した部分である。この状態で被成形材は斜線を
施した部分の中立面Ｎに対する面積の一次モーメ
ントで付加された曲げモーメントＭに対抗してい
る。この状態は被成形材がブレークダウンロール
のロールギヤツプで曲げ成形された状態に相当す
る。
次に２は、状態１から曲げモーメントＭが取り
去られ、外力を受けない状態、つまり材料自身内
で応力バランスする状態（同上で左上方向斜線部
と右上方向斜線部のそれぞれ中立面Ｎに対する面
積一次モーメントがそれぞれ等しい状態）に移行
した状態を示しており、この移行に伴つて被成形
材は、スプリングバツクする。この状態は被成形
材がロールギヤツプから抜け出た状態に相当す
る。
去られ、外力を受けない状態、つまり材料自身内
で応力バランスする状態（同上で左上方向斜線部
と右上方向斜線部のそれぞれ中立面Ｎに対する面
積一次モーメントがそれぞれ等しい状態）に移行
した状態を示しており、この移行に伴つて被成形
材は、スプリングバツクする。この状態は被成形
材がロールギヤツプから抜け出た状態に相当す
る。
次に３は、被成形材がフインパスロール等で幅
方向に圧縮応力Ｐを受けた状態に相当するもの
で、２における応力線図が加えられた圧縮応力値
Ｐに相当するだけ、図上左方に平行移動するわけ
であるが、ここでバウジンカー効果、つまり引張
り又は圧縮の変形を受けた材料はその逆の方向の
応力に対して降伏応力が低下し、この降伏応力低
下量は、先に受けた変形量の増加に従つて増加す
る現象を考慮する必要がある。この効果を加味し
た応力状態が３の線図である。この図でa′部分
は、１において圧縮塑性変形を受けた後、圧縮応
力Ｐを再度加えられるので、またb′部分は１にお
いても塑性変形しなかつた部分であるから、とも
にバウジンカー効果は受けず、降伏応力（−）Ｙ
で圧縮降伏する。これに対しc′の部分は１で引張
り塑性変形を受けた部分であるため、バウジンガ
ー効果を受け、圧縮降伏応力（−）Ｙに達しなく
ても圧縮塑性変形する。
方向に圧縮応力Ｐを受けた状態に相当するもの
で、２における応力線図が加えられた圧縮応力値
Ｐに相当するだけ、図上左方に平行移動するわけ
であるが、ここでバウジンカー効果、つまり引張
り又は圧縮の変形を受けた材料はその逆の方向の
応力に対して降伏応力が低下し、この降伏応力低
下量は、先に受けた変形量の増加に従つて増加す
る現象を考慮する必要がある。この効果を加味し
た応力状態が３の線図である。この図でa′部分
は、１において圧縮塑性変形を受けた後、圧縮応
力Ｐを再度加えられるので、またb′部分は１にお
いても塑性変形しなかつた部分であるから、とも
にバウジンカー効果は受けず、降伏応力（−）Ｙ
で圧縮降伏する。これに対しc′の部分は１で引張
り塑性変形を受けた部分であるため、バウジンガ
ー効果を受け、圧縮降伏応力（−）Ｙに達しなく
ても圧縮塑性変形する。
幅方向圧縮応力Ｐを除いた状態は、被成形材が
フインパスロールを抜け出た状態に相当すること
になるが、このとき３の応力線図は、総圧縮力と
総引張り力が等しくなるまで、図上右方に平行移
動する。
フインパスロールを抜け出た状態に相当すること
になるが、このとき３の応力線図は、総圧縮力と
総引張り力が等しくなるまで、図上右方に平行移
動する。
３での降伏の外部への影響を検討すると、降伏
した部分のうちc′の部分は、a′及b′を総合した部
分に比し、降伏によつて変化した応力値が大き
く、かつ中立面Ｎまでの距離が大きく、また中立
面Ｎに対するモーメントの方向が逆方向であるか
ら、外部にはc′の降伏モーメントの方向として表
われる。この外部への影響は、ブレークダウンロ
ールで伸び変形した側（ｃ部側）が圧縮塑性変形
する訳であるから、ブレークダウンロールでの曲
げを減殺する方向、つまり曲げもどりとなつて表
われる。
した部分のうちc′の部分は、a′及b′を総合した部
分に比し、降伏によつて変化した応力値が大き
く、かつ中立面Ｎまでの距離が大きく、また中立
面Ｎに対するモーメントの方向が逆方向であるか
ら、外部にはc′の降伏モーメントの方向として表
われる。この外部への影響は、ブレークダウンロ
ールで伸び変形した側（ｃ部側）が圧縮塑性変形
する訳であるから、ブレークダウンロールでの曲
げを減殺する方向、つまり曲げもどりとなつて表
われる。
この現象は実験の結果でも確認されている。
この結果から、第２フインパスロールのロール
穴型幅寸法Brは、第１フインパスロールのそれ
に比し、曲りもどり分だけ拡大しておく必要があ
ることが判る。
穴型幅寸法Brは、第１フインパスロールのそれ
に比し、曲りもどり分だけ拡大しておく必要があ
ることが判る。
第２図で、フイン５の被成形材の縁面１ｃと接
する面の曲率半径は、フインの頂角αが大なる程
小さくなり、また複数のフインパスロールで曲げ
成形する場合、フインの頂角αは前段に近い程大
きいから、前段のフインパスロールでは縁面１ｃ
の損傷を抑制するために強い圧下を加えることは
できず、このため後段ほど強圧下することにな
る。したがつて、前述の幅方向圧縮応力Ｐも後段
側で大きくなるので、前述の曲りもどりはフイン
パスロール等を経るごとにそれぞれ発生すると考
えられる。
する面の曲率半径は、フインの頂角αが大なる程
小さくなり、また複数のフインパスロールで曲げ
成形する場合、フインの頂角αは前段に近い程大
きいから、前段のフインパスロールでは縁面１ｃ
の損傷を抑制するために強い圧下を加えることは
できず、このため後段ほど強圧下することにな
る。したがつて、前述の幅方向圧縮応力Ｐも後段
側で大きくなるので、前述の曲りもどりはフイン
パスロール等を経るごとにそれぞれ発生すると考
えられる。
実施例
第１図は、本発明を電縫管成形用の３段フイン
パスロールに適用したフインパス段でのフラワー
であり、本穴型の採用により、サイドロールを設
けることなく被成形材の擦り疵を防止できたもの
の一例である。
パスロールに適用したフインパス段でのフラワー
であり、本穴型の採用により、サイドロールを設
けることなく被成形材の擦り疵を防止できたもの
の一例である。
フインパスロール第１段（1st.F.P）のロール
穴型幅寸法Brは、最終ブレークダウンロールに
対し被成形材のスプリングバツク量を見込んで定
め、該ロール段での疵発生を防止した。フインパ
スロール第２段及び第３段のフインパスボトムロ
ールのロール穴型形状は、それぞれパスを経るに
したがつて被成形材を曲げもどしするごとく曲率
を小さくされており、その結果ロール穴型幅寸法
Brはパスを経るに従つて拡大されている。
穴型幅寸法Brは、最終ブレークダウンロールに
対し被成形材のスプリングバツク量を見込んで定
め、該ロール段での疵発生を防止した。フインパ
スロール第２段及び第３段のフインパスボトムロ
ールのロール穴型形状は、それぞれパスを経るに
したがつて被成形材を曲げもどしするごとく曲率
を小さくされており、その結果ロール穴型幅寸法
Brはパスを経るに従つて拡大されている。
このBr寸法の拡大率は、被成形材の機械的性
質、板厚と成形管の外径との比等によつて変化さ
せるべきで、本発明例では、約３％程度とした。
質、板厚と成形管の外径との比等によつて変化さ
せるべきで、本発明例では、約３％程度とした。
発明の効果
以上述べたように本発明は、ブレークダウンロ
ール等により一旦曲げ成形された被成形材が、フ
インパスロール等被成形材に幅方向の圧縮力を作
用させるロールにより、上記曲げ成形された部分
に曲げもどりが生ずることを発見したことに基づ
くものである。本発明は、被成形材に疵を発生す
ることなくサイドロールを不要とするもので、こ
れによりロール費，ロール組替え及び調整時間等
をそれぞれ減少可能とするものである。
ール等により一旦曲げ成形された被成形材が、フ
インパスロール等被成形材に幅方向の圧縮力を作
用させるロールにより、上記曲げ成形された部分
に曲げもどりが生ずることを発見したことに基づ
くものである。本発明は、被成形材に疵を発生す
ることなくサイドロールを不要とするもので、こ
れによりロール費，ロール組替え及び調整時間等
をそれぞれ減少可能とするものである。
第１図は本発明を電縫管成形用フインパスロー
ルに適用した実施例のフラワー、第２図は円管成
形用フインパスロールの構造の説明図、第３図は
円管に発生する擦り疵を説明する図、第４図は、
幅方向圧縮力により曲りもどりが生ずることを説
明する図である。 １は被成形材で、１ｃは縁面、１ｄは外周面で
ある。５…フイン、６…フインパスロールセグメ
ント、７…フインパスボトムロール。
ルに適用した実施例のフラワー、第２図は円管成
形用フインパスロールの構造の説明図、第３図は
円管に発生する擦り疵を説明する図、第４図は、
幅方向圧縮力により曲りもどりが生ずることを説
明する図である。 １は被成形材で、１ｃは縁面、１ｄは外周面で
ある。５…フイン、６…フインパスロールセグメ
ント、７…フインパスボトムロール。
Claims (1)
- １ 帯状金属である被成形材を冷間ロール成形に
よりＵ字状，円管状又は略円管状に曲げ成形する
に際し、ブレークダウンロールにより曲げ成形し
た後、複数段のフインパスロール等前記被成形材
の外周に接し前記被成形材にその幅方向の圧縮力
を作用させるロールを経る曲げ成形方法におい
て、後段の前記フインパスロール等の前記曲げ成
形した部分に相当するロール穴型形状を前段の該
部ロール穴型形状に比し、曲げもどしするごとく
曲率を小さくすることを特徴とする冷間ロール成
形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22468384A JPS61119332A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 冷間ロ−ル成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22468384A JPS61119332A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 冷間ロ−ル成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119332A JPS61119332A (ja) | 1986-06-06 |
| JPS623690B2 true JPS623690B2 (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=16817587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22468384A Granted JPS61119332A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 冷間ロ−ル成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119332A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157867U (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-17 | ||
| JPH03142770A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-18 | Nec Corp | 光ディスク媒体クリーナ |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP22468384A patent/JPS61119332A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157867U (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-17 | ||
| JPH03142770A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-18 | Nec Corp | 光ディスク媒体クリーナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61119332A (ja) | 1986-06-06 |
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