JPS63200912A - 鋼板の剪断加工方法 - 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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は鋼板の剪断加工方法に係り、詳しくは、鋼板を
シャーで剪断する際に発生する肩だれを軽減する鋼板の
剪断加工方法に係る。

また、剪断力を低減することにより、従来剪断設備の被
剛材板厚上限を超える鋼板の切断を可能とする。

従来の技術 第３図〜第５図は従来使用されている鋼板の剪断方法を
示した説明図であって、第３図は直刃ギロチンカット、
第４図は曲刃ローリングカット、第５図は丸刃ロータリ
ーカットの各剪断方法を示したものである。

これらの剪断加工では周知のように肩だれが生じる。す
なわち、第６図に示すように鋼板１を下刃６および下刃
１によって剪断加工する際に、（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）
に示す各段階を経て切片１ａおよび１ｂの切断端部に肩
だれ８が生じるのを避けられなかった。

また、従来剪断方法では刃物の強度、寿命やその他設備
的な制約により板厚４０〜５０ｍｍが最大切断厚でこれ
以上は切断不能であった。

この肩だれを軽減する方法として特開昭６０−２０１８
１５号公報が捉゛案されている。この方法によれば第７
図（ａ）および（ｂ）に示すように切断線に沿って溝加
工ＦＲ９によって切込み溝１０を入れ、これに沿って剪
断することにより肩だれを軽減し、更には従来剪断方法
で切断できなかった板厚４０−４０−５Ｏ以１の切断を
可能とするものである。

本発明者等は特開昭Ｇｏ−２０１８１５号公報にもとす
き第８図に示すように板厚３０閣の鋼板に巾２ｍの矩形
溝を入れ、溝の深さｈを各枠変更して肩だれｔ（第６図
（Ｃ）参照）を測定した。その結果、第９図に示すよう
に矩形溝は基本的に剪断時の応力集中を得難く、比較的
深い切込溝を入れないと肩だれが軽減できないことが分
った。

更に、切削加工機によって切込溝を入れる際に、切削反
力を支えるため、しつかりした架橋に鋼板を取付ける必
要があり、オンライン上に比較的大きなスペースを必要
とする欠点があった。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、異体的には
、レーザ加工によって鋭利なＶ形切込溝を形成すること
により肩だれの軽減効果が大きく、かつ本体をオフライ
ンに設置できるため据付工事が容易であり、特に、既設
ラインへの増設に有利な鋼板の剪断加工方法を提供する
ことを目的とする。

また、従来剪断方法で切断することのできなかった板厚
４０〜５０關以上の鋼板の切断を可能とする。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 本発明は、上刃と下刃を対向させ鋼板を切断線に沿って
剪断する剪断方法において、鋼板の少なくとも下刃側ま
たは下刃側の何れか一方に、前記切断線に沿った切込溝
をレーザ加工機によって加工した後、剪断することを特
徴とする。

以下、図面によって本発明の手段たる構成ならびに作用
を説明すると、次の通りである。

第１図は本発明実施例におけるＶ形切込溝による剪断加
工を示す縦断面図であり、第２図は本発明方法および従
来法における切込量と肩だれの関係を比較するグラフで
あり、第３図、第４図および第５図はそれぞれ従来の直
刃ギロチンカット、曲刃ローリングカットおよび丸刃ロ
ータリーカットの各剪断方法を示す説明図であり、第６
図ｆａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ剪断加工時に
おける肩だれの発生状況を示す説明図であり、第７図（
ａ）および（ｂｉは従来法における切込溝の加工状況お
よび剪断状況を説明する縦断面図であり、第８図は従来
法の矩形溝による剪断加工を示す縦断面図であり、第９
図は第８図における切込溝の深さと肩だれの関係を示す
グラフである。

前記のように、矩形の切込溝の場合、剪断力の応力集中
を得難く、比較的深い溝を入れないと肩だれが軽減でき
ない口とが分ったが、更に、矩形切込溝よりもＶ形切込
溝の方が有効であり、特に、その溝底形状が鋭利である
ことが必要であることが判明した。

しかし、鋭利な溝を加工するには鋭利な刃物が必要であ
るが、鋭利な刃物は刃先が比較的短時間で摩耗し、刃先
形状を維持できず、更には刃先強度が低下し刃欠けが懸
念されるため、切削速度を落して加工しなければならず
処理能力が低いことが難点であった。

この点を解決するために検討を行なった結果、レーザに
よって加工した溝は溝底が鋭利なＶ形溝であって肩だれ
軽減効果が太き（、更に、刃物では無いため刃先の摩耗
や損傷も無く能率良く加工することができることを知り
、本発明を完成した。

すなわち、レーザ技術は近年発達が著しく、溶接、熱処
理、切断等広く利用されるようになった。レーザ切断技
術においては、特に、シングルモードのＣＯ２レーザが
よ（用いられ、厚鋼板の切断には１〜１．５にＷのもの
が使用されて最大１２服程度の鋼板までも切断可能とな
り、その切断速度は従来のガス切断の約５〜１０倍と大
きく、また、切断溝巾はレーザ光の巾を絞ることにより
自由に小さくする口とができる。

例えば、１．５にＷのＣ０２レーザ切断機で切込溝巾０
．３晴の溝を加工する場合、最大３〜４ｍ＋ｎの深さの
鋭利なＶ形溝を得ることができる。

その溝底形状は１／１００ミリオーダーの半径であって
、刃物によって加工した溝の数ミリオーダーの半径と比
較して剪断時の応力集中を大きくし、剪断力を低下させ
る効果が大きい。従って、同−剪断力下で同−深さの矩
形溝を入れた場合よりも、板厚の厚い鋼板の剪断が可能
である。

更に、切削加工機は切削反力を支えるしつかりした架橋
に取付けることが必要なためオンライン上に比較的大き
なスペースを必要とするが、レーザ加工機は比較的小さ
な切断ヘッド部をオンラインに突出するのみで、本体は
オフラインに設置できるため据付工事が容易であり、特
に、既設ラインへの増設などには極めて有利である。

また、切込溝底部を液体窒素等により冷却し、被加工材
を局部的に脆化させれば、更に、剪断力が低下し肩だれ
の低減効果を大きくすることができる。

実　　施　　例 以下、実施例により更に説明する。

第１図に示すように板厚３０ｍｍの鋼板にレーザ加工に
より０．３市巾の切込溝を入れ、溝の深さｈを変更して
肩だれｔを測定した結果を第２図に示す。

第２図において実線は本発明実施例における結果でおり
、点線で示す従来の矩形溝と比較すると、本実施例の約
２關深さの溝は矩形溝の４ｗａ深さ相当の肩だれ軽減が
達成できる。しかも、そのＶ形溝は切削加工のように刃
物摩耗による鈍化が無く、いつも所定の形状を確保する
ことができ、加工速度も機械加工とほぼ同等かそれ以上
を得ることが可能であった。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、上刃と下刃を対向させ
鋼板を切断線に沿って剪断する剪断方法において、鋼板
の少なくとも上刃側または下刃側の何れか一方に、前記
切断線に沿った切込溝をレーザ加工機によって加工した
１１１、剪断することを特徴とする鋼板の剪断加工方法
であって、本発明方法によって、従来法よりも肩だれを
大きく低減することができ、また、刃物では無いため摩
耗や損傷も無く長期間能率よく加工することができる。

更に、レーザ加工機は比較的小さな切断ヘッド部をオン
ラインに突出するのみで、本体はオフラインに設置でき
るため据付工事が容易であり、特に、既設ラインへの増
設などには極めて有利である。

また、剪断力を低減できるので、従来、剪断加工の設備
的制約による板厚上限４０〜５０ｍｍを超える鋼板の切
断が可能である。すなわち、板厚４０〜５０ｍｍ超の鋼
板に本発明を適用すれば剪断力が軽減でき、従来の剪断
設備による切断加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例におけるＶ形切込溝による剪断加
工を示す縦断面図、第２図は本発明方法および従来法に
おける切込量と肩だれの関係を比較するグラフ、第３図
、第４図および第５図はそれぞれ従来の直刃ギロチンカ
ット、曲刃ローリングカットおよび丸刃ロータリーカッ
トの各剪断方法を示す説明図、第６図（ａ）、（ｂ）お
よび（ｃｌはそれぞれ剪断加工時における肩だれの発生
状況を示す説明図、第７図（ａｌおよび（ｂ）は従来法
における切込溝の加工状況および剪断状況を説明する縦
断面図、第８図は従来法の矩形溝による剪断加工を示す
縦断面図、第９図は第８図における切込溝の深さと肩だ
れの関係を示すグラフである。 符号１・・・・・・鋼板 ２・・・・・・ギロチンシャー上刃 ３・・・・・・ギロチンシャー下刃 ４・・・・・・ローリングシャー上刃 ５・・・・・・ローリングシャー下刃 ６・・・・・・ロータリーシャー上刃 ７・・・・・・ロータリーシャー下刃 ８・・・・・・肩だれ ９・・・・・・溝加工機 １０・・・・・・切込溝 １１・・・・・・レーザによる切込溝 第１図 第２図 切入再遼２（五） 第３図 第７図（ａ） 第６図 （ａ）　　　　　　　　　（ｂ） （の

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　上刃と下刃を対向させ鋼板を切断線に沿って剪断する
   剪断方法において、鋼板の少なくとも上刃側または下刃
   側の何れか一方に、前記切断線に沿つた切込溝をレーザ
   加工機によって加工した後、剪断することを特徴とする
   鋼板の剪断加工方法。