WO2016175179A1 - 圧延加工装置、湾曲加工方法、湾曲加工材料 - Google Patents

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新村　仁
新 吉田
宏昭 松井
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アイシン軽金属株式会社
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Definitions

  • the present invention feeds a long metal material between a plurality of rolling rollers and performs a rolling processing device for rolling the metal material, a curving method for curving the metal material using the rolling processing device, and a curving method. It relates to processed materials.
  • a bending process called so-called rolling is performed so that the bending material is sent out in the longitudinal direction and bent while pressing a plurality of rolling rollers against a long bending material (metal material)
  • a bending material metal material
  • FIG. 10 in roll processing, a plurality of rollers b, c, d and rollers e, f, g are pressed against one side and the other side of the curved material a, respectively,
  • the curved material a is formed into a curved shape by sending out the curved material a in the longitudinal direction, with the type (diameter, shape, etc.) and the fixing position appropriately set.
  • the curved material a having been curved and formed has a rate at which the region on the outer side of the curved radius is pulled and deformed.
  • the rate at which the region on the inner side of the bending radius is compressed and deformed tends to be larger. For this reason, deformation concentrates in the inner region to cause buckling or twisting, and the shape accuracy after processing is deteriorated, which requires a correction.
  • the cross-sectional shape of the bending material a is a shape having a plurality of thick plate portions with different angles, such as H shape (I shape), L shape, channel shape, crank shape (Z shape), etc.
  • H shape I shape
  • L shape L shape
  • channel shape crank shape
  • Z shape crank shape
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to prevent the concentration of deformation on a specific portion of a bending material and to improve the shape accuracy after bending, bending, and bending. It aims at providing a processing method and curving material.
  • the present invention adopts the following means.
  • the rolling processing device is a rolling processing device capable of simultaneously rolling processing two or more of the thick plate portions of a curved metal material having a plurality of elongated plate shapes and thick plate portions having different angles.
  • a plurality of rolling roller units including one rolling roller pressed against one surface of the thick portion and the other rolling roller pressed against the other surface of the thick portion, At least one of the rolling roller units is for rolling the thick portion different from the thick portion which the other rolling roller unit rolls.
  • the rolling processing device of the above configuration by simultaneously pressing the plurality of rolling rollers against the plurality of thick plate portions having different angles of the curved material, the plurality of thick plate portions can be rolled simultaneously. As a result, it is possible to prevent concentration of deformation on a specific portion of the curved material, reduce residual stress, and enhance the shape accuracy after curved processing.
  • a curving material of metal having a plurality of elongated portions having thick plate portions different in angle is fed between a plurality of rolling rollers, and the curving material is used as the rolling roller.
  • a curving method for curving while rolling wherein the initial shape of the curving material is a straight shape or a curving shape having a curving radius dimension larger than a target curving radius dimension, and the curving radius of the curving material
  • the thickness dimension of the cross section along the direction is set so as to increase from the inside to the outside of the curved radial direction, and the curved working material is fed between the rolling rollers and rolled, whereby the curved radial direction outer side
  • the amount of rolling in the region of is larger than the amount of rolling in the inner region to cause the material to be curved to curve from the initial shape to the target radius of curvature.
  • the amount of elongation in the longitudinal direction in the region outside the curving radial direction of the curving material rolled by the rolling roller becomes larger than the amount of elongation inside the curving radial direction, and the inward and outward elongation amount
  • the difference in the bending causes the material to be curved to bend.
  • the amount of elongation (rolling amount) in the longitudinal direction changes linearly along the width direction, and the amount gradually increases toward the outer peripheral side.
  • the thickness dimension of the inner radius of the curving radius is set to the target thickness dimension at the completion of the curving processing;
  • the thickness dimension of the curved radius outer peripheral portion is set to the target thickness dimension multiplied by a value obtained by dividing the outer circumferential radius dimension at the completion of the bending process of the curved material by the inner circumferential radius dimension.
  • the thickness dimension of each part of the initial shape can be easily and reliably set from the cross-sectional shape and the curvature radius of the curving material after bending processing.
  • the curved material according to the present invention is a curved material used when a long and metallic curved material is fed between a plurality of rolling rollers and the curved material is curved while being rolled by the rolling roller. That is, the thickness dimension of the cross section along the bending radial direction of the bending material is set so as to increase from the inside to the outside of the bending radial direction.
  • the rolling processing device As described above, according to the rolling processing device, the curving method, and the curving material according to the present invention, it is possible to prevent concentration of deformation on a specific portion of a curving material to be curving, and to prevent the shape after curving The accuracy can be enhanced and correction work after bending can be omitted.
  • First Embodiment 1A and 1B are longitudinal cross-sectional views of a bending material and a rolling roller showing a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1A shows a state before bending
  • FIG. 1B shows a state after bending
  • FIG. 2 is a perspective view of the bending material in which the bending processing was completed.
  • a long curving material W made of a metal material such as aluminum alloy or steel is fed between two parallelly disposed rolling rollers 1 and 2, and this curving is performed.
  • the processing material W is curved while being rolled by the rolling rollers 1 and 2.
  • the curving material W is, for example, in the shape of a band plate, and its initial shape is a straight shape or a curved shape having a curvature radius dimension larger than a target curvature radius dimension, but in the present embodiment, the initial shape is It is described as being linear.
  • r be the inner radius after bending of curved material W
  • R be the outer radius
  • m be the thickness dimension of the inner peripheral edge be m
  • M the thickness of the outer peripheral edge before bending
  • the thickness dimension is set to increase from the inside (m) to the outside (M) of the curved radial direction r (R) when looking at a cross section along the curved radial direction r (R) in the shape Ru.
  • the thickness dimension m on the inner circumferential side is set to a value equal to or close to the target thickness dimension (completion dimension) at the time of completion of bending
  • the thickness dimension M on the outer circumferential side is the target thickness
  • the curving material W formed in this manner is fed between the rolling rollers 1 and 2 and rolled.
  • the thickness dimension (m to M) of the cross section along the curving radial direction r (R) of the curving material W increases from the inside to the outside in the curving radial direction
  • the rolling amount D by the rolling rollers 1 and 2 goes from the inner area (near m) to the outer area (near M) as shown in FIG. 1 (b).
  • the elongation amount S in the longitudinal direction of the bending material W increases from the inside to the outside in the bending radial direction, and the bending material W bends due to the difference in the expansion amount S between the inside and the outside. .
  • the rolling amount D of the curving material W in the thickness direction and the elongation amount S in the longitudinal direction linearly change along the width direction of the curving material W, and the amount gradually increases toward the outer peripheral side .
  • a portion to be deformed inside the curved material W and a portion not to be deformed are generated, that is, the deformation does not concentrate on a specific portion. Therefore, it is possible to prevent the stress from remaining in the portion not to be rolled, to improve the shape accuracy after the bending process, and to omit the correction operation after the bending process.
  • FIG. 3 is a front view of a rolling processing apparatus showing a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a front view showing a state in which a curving material having an L-shaped cross section is curved by the rolling processing apparatus.
  • the rolling processing apparatus 10 can roll, for example, a long curved material Wa made of a metal such as aluminum alloy or steel.
  • the curving material Wa shown in FIGS. 3 and 4 is, for example, of an L-shaped cross section having two thick portions w1 and w2 forming a sandwich angle of 90 degrees.
  • the rolling processing apparatus 10 can simultaneously roll-process these plate thickness parts w1 and w2.
  • the rolling processing apparatus 10 includes a rolling roller unit 11 that rolls the thickness w1 of the curved material Wa, and a rolling roller unit 12 that rolls the thickness w2 of the curved material Wa.
  • the rolling roller unit 11 includes a cylindrical rolling roller 13 (one rolling roller) pressed against one surface of the thick portion w1 and a cylindrical rolling roller 14 pressed against the other surface of the thick portion w1 (the other rolling And Laura).
  • the cylindrical rolling rollers 13 and 14 oppose each other with the thick portion w1 interposed therebetween.
  • the rolling roller unit 12 includes a cylindrical rolling roller 15 (one rolling roller) pressed against one surface of the plate thickness portion w2 and a cylindrical rolling roller 16 pressed against the other surface of the plate thickness portion w2 (the other rolling And Laura).
  • the cylindrical rolling rollers 15 and 16 face each other with the thick portion w2 interposed therebetween.
  • the cylindrical rolling rollers 13 and 15 are rotatably supported by shafts 21 and 22 which are supported by the roller arms 19 and 20 in a cantilever manner.
  • the cylindrical rolling rollers 14 and 16 are rotatably supported by shafts 26 and 27 supported at both ends by the roller frames 24 and 25.
  • the roller arm 19 and the roller frame 24 in the rolling roller unit 11 can move independently in the direction orthogonal to the surface direction of the thick portion w1.
  • the cylindrical rolling rollers 13 and 14 can be pressed against both surfaces of the thick portion w1 to roll the thick portion w1.
  • the roller arm 20 and the roller frame 25 in the rolling roller unit 12 can move independently in the direction orthogonal to the surface direction of the thick portion w2. As a result, the cylindrical rolling rollers 15 and 16 can be pressed against both surfaces of the thick portion w2 to roll the thick portion w2.
  • One of the rolling roller units 11 and 12 has a roller axis angle different from the other. That is, as illustrated in FIG. 3 and FIG. 4, the roller axis angle of the rolling roller unit 11 rolling the thick portion w1 of the curved material Wa is, for example, horizontal, and the rolling roller unit rolling the thick portion w2
  • the roller shaft angle of 12 is, for example, vertical.
  • the two rolling roller units 11 and 12 can roll different plate thickness portions w1 and w2 on one side and the other side, respectively.
  • the roller shaft angles of the rolling roller units 11 and 12 are not limited to horizontal and vertical, and may be set to other angles. Further, the roller shaft angles of the rolling roller units 11 and 12 may be variable.
  • the four cylindrical rolling rollers 13, 14, 15, 16 are held by the above-described structure, but the holding structure, the position, the number, the movable direction, etc. of the rollers are not limited to the above.
  • it is not essential to make both of the pair of opposing rolling rollers movable for example, one rolling roller may be fixed to a structure or the like, and the pressing force from the other rolling roller may be received.
  • the shape of the rolling roller is not limited to a cylinder, and may be conical or the like.
  • FIG. 5A is a longitudinal cross-sectional view of the curving material Wa before bending
  • FIG. 5B shows the bending processing.
  • r be the inner radius after curving processing of the curving material Wa
  • R be the outer peripheral radius
  • m be the thickness dimension of the inner peripheral edge of the thick part w 1
  • M be the thickness dimension of the outer peripheral edge before curving
  • the thickness dimensions m to M of each part increase from the inside to the outside of the bending radial direction r (R) Is set as Further, assuming that the thickness dimension of the thick portion w2 before the bending process is N, the thickness dimension N is set larger than the target thickness dimension n (completed dimension) when the bending process is completed.
  • the thickness dimension m on the inner peripheral side of the plate thickness portion w1 is set to a value equal to or close to the target thickness dimension (completion dimension) at the time of completion of bending, and the outer periphery of the plate thickness portion w1
  • the thickness dimension M of the side thickness dimension M and the thickness dimension N of the plate thickness portion w2 are obtained by multiplying the target thickness dimensions m and n by the numerical value obtained by dividing the outer peripheral radius R at the completion of the bending process by the inner peripheral radius r.
  • M and N can be obtained by the following equations.
  • M m (R / r)
  • N n (R / r)
  • the curved material Wa formed in this manner is sent between the plurality of cylindrical rolling rollers 13, 14, 15, 16 of the rolling processing device 10, and the plurality of thick portions w1 and w2 are simultaneously rolled and curved. Do. At this time, the thick portion w1 is rolled between the cylindrical rolling rollers 13 and 14, and the thick portion w2 is rolled between the cylindrical rolling rollers 15 and 16.
  • the thickness dimensions n, N and m, M of each part of the curved material Wa increase from the inside to the outside in the bending radial direction r (R) Since it is set as described above, as in the case of the first embodiment, the amount of deformation (rolling amount) due to rolling increases from the inner region to the outer region in the bending radial direction r (R). Therefore, the amount of elongation in the longitudinal direction of the curving material Wa increases from the inside to the outside in the bending radial direction, and the bending material Wa curves due to the difference in the amount of elongation inside and outside.
  • FIG. 6 is a graph comparing the amount of deformation of each part when the curving material Wa is curving using the rolling processing device 10 according to the present invention, in comparison with that of a conventional material and rolling.
  • the amount of deformation (rolling amount D) of the curving material Wa rises linearly from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the bending radial direction. Therefore, it is possible to prevent concentration of deformation on a specific portion of the curving material Wa, reduce residual stress, and enhance the shape accuracy after curving.
  • the curved material Wd, and the curved material or the like of the H-shaped or I-shaped cross section may be mentioned.
  • the thickness dimensions m, M, n, N, etc. of the respective plate thickness parts w1, w2, w3 in the cross section along the curvature radius direction r (R) are the curvature radius as in the second embodiment. It is set to increase from the inside to the outside of the direction r (R).
  • the curved material Wa having an L-shaped cross section the curved material can be curved with high precision and without strain by the plurality of cylindrical rolling rollers.

Abstract

本発明に係る湾曲加工方法は、長尺状、且つ角度の異なる複数の板厚部（ｗ１，ｗ２）を有する金属の湾曲加工材料（Ｗａ）を複数の圧延ローラ（１３，１４，１５，１６）の間に送り、該湾曲加工材料（Ｗａ）を前記圧延ローラ（１３，１４，１５，１６）で圧延しながら湾曲させる場合において、湾曲加工材料（Ｗａ）の初期形状を、直線状、もしくは目標とする湾曲半径寸法よりも大きな湾曲半径寸法を有する湾曲形状とし、該湾曲加工材料（Ｗａ）の湾曲半径方向に沿う断面の厚さ寸法を、前記湾曲半径方向の内側から外側に向かって大きくなるように設定し、湾曲加工材料（Ｗａ）を前記圧延ローラ（１３，１４，１５，１６）間に送って圧延することにより、前記湾曲半径方向外側の領域の圧延量を内側の領域の圧延量よりも大きくして湾曲加工材料（Ｗａ）を前記初期形状から目標とする湾曲半径寸法に湾曲させるものである。

Description

圧延加工装置、湾曲加工方法、湾曲加工材料
　本発明は、複数の圧延ローラの間に長尺状の金属材料を送り、この金属材料を圧延する圧延加工装置と、この圧延加工装置を使用して金属材料を湾曲させる湾曲加工方法、および湾曲加工材料に関するものである。
　特許文献１等に開示されているように、長尺の湾曲加工材料（金属材料）に複数の圧延ローラを押し当てながら湾曲加工材料を長手方向に送り出して湾曲させる、所謂ロール加工と呼ばれる湾曲加工方法がある。図１０に示すように、ロール加工は、湾曲加工材料ａの一側と他側に、それぞれ複数のローラｂ，ｃ，ｄとローラｅ，ｆ，ｇとを押し当てて、各ローラｂ～ｇの種類（径、形状等）や固定位置を適宜設定した状態で、湾曲加工材料ａを長手方向に送り出すことにより、湾曲加工材料ａが湾曲形状に成形される。
国際公開第２００８／１２３５０５号
　しかしながら、上記のようなロール加工方法によると、湾曲成形された湾曲加工材料ａは、図１０中に大小の矢印で示すように、その湾曲半径外周側の領域が引っ張られて変形する割合よりも、湾曲半径内周側の領域が圧縮されて変形する割合の方が多くなる傾向がある。このため、内側領域に変形が集中して座屈や捩じれが発生し、加工後の形状精度が悪くなって修正を要するという難点がある。
　特に、湾曲加工材料ａの断面形状がＨ形（Ｉ形）、Ｌ形、チャンネル形、クランク形（Ｚ形）等のように、角度の異なる複数の板厚部を有する形状の場合には、これら複数の板厚部の全てを同時に圧延しながら湾曲させることは従来不可能であった。したがって、圧延される面と圧延されない面とが生じ、圧延された面は厚さが目標値よりも小さくなってしまう一方、圧延されなかった面には残留応力が多く残存し、材質や断面形状、湾曲形状によっては歪みや割れ等が発生してしまうことがある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、湾曲加工材料の特定の部位に変形が集中することを防止して湾曲加工後の形状精度を高めることのできる圧延加工装置、湾曲加工方法、湾曲加工材料を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
　即ち、本発明に係る圧延加工装置は、長尺状、且つ角度の異なる複数の板厚部を有する金属の湾曲加工材料の、２つ以上の前記板厚部を同時に圧延加工可能な圧延加工装置であって、前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む圧延ローラユニットを複数備え、複数の前記圧延ローラユニットの少なくとも１つは、他の前記圧延ローラユニットが圧延する前記板厚部と異なる前記板厚部を圧延するものである。
　上記構成の圧延加工装置によれば、複数の圧延ローラを、湾曲加工材料の角度の異なる複数の板厚部に同時に押し当てることにより、複数の板厚部を同時に圧延することができる。これにより、湾曲加工材料の特定の部位に変形が集中することを防止し、残留応力を少なくして湾曲加工後の形状精度を高めることができる。
　また、本発明に係る湾曲加工方法は、長尺状、且つ角度の異なる複数の板厚部を有する金属の湾曲加工材料を複数の圧延ローラの間に送り、該湾曲加工材料を前記圧延ローラで圧延しながら湾曲させる湾曲加工方法であって、前記湾曲加工材料の初期形状を、直線状、もしくは目標とする湾曲半径寸法よりも大きな湾曲半径寸法を有する湾曲形状とし、前記湾曲加工材料の湾曲半径方向に沿う断面の厚さ寸法を、前記湾曲半径方向の内側から外側に向かって大きくなるように設定し、前記湾曲加工材料を前記圧延ローラ間に送って圧延することにより、前記湾曲半径方向外側の領域の圧延量を内側の領域の圧延量よりも大きくして前記湾曲加工材料を前記初期形状から目標とする湾曲半径寸法に湾曲させるものである。
　上記の湾曲加工方法によれば、圧延ローラによって圧延される湾曲加工材料の湾曲半径方向外側の領域における長手方向への伸び量が、湾曲半径方向内側における伸び量よりも多くなり、内外の伸び量の差によって湾曲加工材料は湾曲する。この長手方向への伸び量（圧延量）は幅方向に沿ってリニアに変化し、その量は外周側に向かって徐々に大きくなる。
　このため、従来のロール加工のように、湾曲加工材料の内部に変形する部分と変形しない部分とが生じる、つまり特定の部位に変形が集中することがない。したがって、圧延されない部分に応力が残留することを防止し、湾曲加工後の形状精度を高めることができる。
　上記の湾曲加工方法においては、前記湾曲加工材料の前記湾曲半径方向に沿う断面の厚さ寸法のうち、湾曲半径内周部の厚さ寸法を湾曲加工完了時の目標厚さ寸法に設定し、前記湾曲半径外周部の厚さ寸法を、前記目標厚さ寸法に、前記湾曲加工材料の湾曲加工完了時の外周半径寸法を内周半径寸法で除した数値を乗じた寸法に設定するのが好ましい。
　このようにすれば、湾曲加工材料の湾曲加工後の断面形状や湾曲半径から、初期形状の各部の厚さ寸法を容易且つ確実に設定することができる。
　また、本発明に係る湾曲加工材料は、複数の圧延ローラの間に長尺状且つ金属の湾曲加工材料を送り、前記湾曲加工材料を前記圧延ローラで圧延しながら湾曲させる場合に用いる湾曲加工材料であって、前記湾曲加工材料の湾曲半径方向に沿う断面の厚さ寸法を、前記湾曲半径方向の内側から外側に向かって大きくなるように設定したものである。
　この湾曲加工材料は、圧延ローラによって圧延されることにより、その湾曲半径方向外側の領域における圧延量および長手方向への伸び量が、湾曲半径方向内側における圧延量および伸び量よりも多くなり、内外の伸び量の差によって湾曲する。この長手方向への伸び量（圧延量）は幅方向に沿ってリニアに変化し、その量は外周側に向かって徐々に大きくなる。
　このため、湾曲加工材料の内部に変形する部分と変形しない部分とが生じる、つまり特定の部位に変形が集中することがない。したがって、圧延されない部分に応力が残留することを防止し、湾曲加工後の形状精度を高めることができる。
　以上のように、本発明に係る圧延加工装置、湾曲加工方法、湾曲加工材料によれば、湾曲加工される湾曲加工材料の特定の部位に変形が集中することを防止して湾曲加工後の形状精度を高め、湾曲加工後の修正作業を省くことができる。
本発明の第１実施形態を示す、湾曲加工前における湾曲加工材料と圧延ローラの縦断面図である。 本発明の第１実施形態を示す、湾曲加工後における湾曲加工材料と圧延ローラの縦断面図である。 湾曲加工が完了した湾曲加工材料の斜視図である。 本発明の第２実施形態を示す圧延加工装置の正面図である。 圧延加工装置でＬ形断面の湾曲加工材料を湾曲加工している状態を示す正面図である。 湾曲加工前におけるＬ形断面の湾曲加工材料の縦断面図である。 湾曲加工前後におけるＬ形断面の湾曲加工材料の縦断面図である。 本発明に係る圧延加工装置を用いて湾曲加工材料を湾曲加工した場合における各部の圧延量を、従来の材料をロール加工により湾曲加工したものと比較したグラフである。 湾曲加工前におけるクランク形断面の湾曲加工材料の縦断面図である。 湾曲加工後におけるクランク形断面の湾曲加工材料の縦断面図である。 湾曲加工前におけるチャンネル形断面の湾曲加工材料の縦断面図である。 湾曲加工後におけるチャンネル形断面の湾曲加工材料の縦断面図である。 湾曲加工前におけるＴ形断面の湾曲加工材料の縦断面図である。 湾曲加工後におけるＴ形断面の湾曲加工材料の縦断面図である。 従来の技術であるロール加工における湾曲加工材料とローラを示す平面図である。
　以下に、本発明の複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
　図１Ａ、図１Ｂは、本発明の第１実施形態を示す湾曲加工材料と圧延ローラの縦断面図であり、図１Ａは湾曲加工前、図１Ｂは湾曲加工後を示している。また、図２は、湾曲加工が完了した湾曲加工材料の斜視図である。
　本発明に係る湾曲加工方法は、例えば２本の並行に配置された圧延ローラ１，２の間に、アルミ合金や鋼等の金属材料からなる長尺状の湾曲加工材料Ｗを送り込み、この湾曲加工材料Ｗを圧延ローラ１，２で圧延しながら湾曲させるものである。
　湾曲加工材料Ｗは、例えば帯板状であり、その初期形状は、直線状、もしくは目標とする湾曲半径寸法よりも大きな湾曲半径寸法を有する湾曲形状とされるが、本実施形態では初期形状が直線状であるものとして説明する。
　湾曲加工材料Ｗの湾曲加工後の内周半径をｒ、外周半径をＲ、内周縁部の厚さ寸法をｍ、湾曲加工前の外周縁部の厚さ寸法をＭとし、湾曲加工前の初期形状における湾曲半径方向ｒ（Ｒ）に沿う断面を見た場合に、その厚さ寸法は、湾曲半径方向ｒ（Ｒ）の内側（ｍ）から外側（Ｍ）に向かって大きくなるように設定される。ここで、内周側の厚さ寸法ｍは、湾曲加工完了時の目標厚さ寸法（完成寸法）と同一、もしくはこれに近似する値に設定し、外周側の厚さ寸法Ｍは、目標厚さ寸法であるｍに、湾曲加工材料Ｗの湾曲加工完了時の外周半径寸法Ｒを内周半径寸法ｒで除した数値を乗じた寸法に設定する。即ち、Ｍは、次式により求められる。
　　Ｍ＝ｍ（Ｒ／ｒ）
　このようにすれば、湾曲加工材料Ｗの湾曲加工後の断面形状や湾曲半径から、初期形状の各部の厚さ寸法を容易且つ確実に設定することができる。
　そして、このように形成された湾曲加工材料Ｗを圧延ローラ１，２の間に送り込んで圧延する。この湾曲加工方法および湾曲加工材料Ｗによれば、湾曲加工材料Ｗの湾曲半径方向ｒ（Ｒ）に沿う断面の厚さ寸法（ｍ～Ｍ）が、湾曲半径方向内側から外側に向かって大きくなるように設定されていることから、図１（ｂ）に示すように、圧延ローラ１，２による圧延量Ｄが、湾曲半径方向内側の領域（ｍ付近）から外側の領域（Ｍ付近）に向かって大きくなる。同時に、図２に示すように、湾曲加工材料Ｗの長手方向への伸び量Ｓが、湾曲半径方向内側から外側に向かって大きくなり、内外の伸び量Ｓの差によって湾曲加工材料Ｗは湾曲する。
　湾曲加工材料Ｗの厚さ方向への圧延量Ｄおよび長手方向への伸び量Ｓは、湾曲加工材料Ｗの幅方向に沿ってリニアに変化し、その量は外周側に向かって徐々に大きくなる。このため、従来のロール加工のように、湾曲加工材料Ｗの内部に変形する部分と変形しない部分とが生じる、つまり特定の部位に変形が集中することがない。したがって、圧延されない部分に応力が残留することを防止し、湾曲加工後の形状精度を高めるとともに、湾曲加工後の修正作業を省くことができる。
［第２実施形態］
　図３は、本発明の第２実施形態を示す圧延加工装置の正面図であり、図４は圧延加工装置でＬ形断面の湾曲加工材料を湾曲加工している状態を示す正面図である。
　この圧延加工装置１０は、例えばアルミ合金や鋼等の金属でできた長尺状の湾曲加工材料Ｗａを圧延することができる。図３、図４に示す湾曲加工材料Ｗａは、例えば９０度の挟み角をなす２つの板厚部ｗ１，ｗ２を有するＬ形断面のものである。圧延加工装置１０は、これらの板厚部ｗ１，ｗ２を同時に圧延加工することができる。
　圧延加工装置１０は、湾曲加工材料Ｗａの板厚部ｗ１を圧延する圧延ローラユニット１１と、湾曲加工材料Ｗａの板厚部ｗ２を圧延する圧延ローラユニット１２とを備えている。圧延ローラユニット１１は、板厚部ｗ１の一方の面に圧接される円筒圧延ローラ１３（一方の圧延ローラ）と、板厚部ｗ１の他方の面に圧接される円筒圧延ローラ１４（他方の圧延ローラ）とを含んでいる。これらの円筒圧延ローラ１３，１４は板厚部ｗ１を挟んで対向する。
　圧延ローラユニット１２は、板厚部ｗ２の一方の面に圧接される円筒圧延ローラ１５（一方の圧延ローラ）と、板厚部ｗ２の他方の面に圧接される円筒圧延ローラ１６（他方の圧延ローラ）とを含んでいる。これらの円筒圧延ローラ１５，１６は板厚部ｗ２を挟んで対向する。
　円筒圧延ローラ１３，１５は、ローラアーム１９，２０に片持ち支持されたシャフト２１，２２に回転自在に軸支されている。また、円筒圧延ローラ１４，１６は、ローラフレーム２４，２５に両端支持されたシャフト２６，２７に回転自在に軸支されている。
　圧延ローラユニット１１におけるローラアーム１９とローラフレーム２４は、それぞれ板厚部ｗ１の面方向に直交する方向に独立して移動することができる。これにより、円筒圧延ローラ１３，１４を板厚部ｗ１の両面に押し付けて板厚部ｗ１を圧延することができる。
　圧延ローラユニット１２におけるローラアーム２０とローラフレーム２５は、それぞれ板厚部ｗ２の面方向に直交する方向に独立して移動することができる。これにより、円筒圧延ローラ１５，１６を板厚部ｗ２の両面に押し付けて板厚部ｗ２を圧延することができる。
　圧延ローラユニット１１，１２の一方は、他方に対してローラ軸角度が異なっている。即ち、図３、図４中に例示される通り、湾曲加工材料Ｗａの板厚部ｗ１を圧延する圧延ローラユニット１１のローラ軸角度は例えば水平であり、板厚部ｗ２を圧延する圧延ローラユニット１２のローラ軸角度は例えば鉛直である。
　このため、２つの圧延ローラユニット１１，１２は、その一方と他方とで、それぞれ異なる板厚部ｗ１，ｗ２を圧延することができる。もちろん、各圧延ローラユニット１１，１２のローラ軸角度は水平および鉛直に限らず、他の角度に設定してもよい。また、各圧延ローラユニット１１，１２のローラ軸角度を可変式にしてもよい。
　４個の円筒圧延ローラ１３，１４，１５，１６は、およそ上記の構造によって保持されているが、その保持構造や、ローラの位置、個数、可動方向等は上記のものに限定されない。例えば、対向する一対の圧延ローラの両方を可動式にすることは必須ではなく、例えば一方の圧延ローラを構造物等に固定し、他方の圧延ローラからの押圧力を受け止めるようにしてもよい。また、圧延ローラの形状も円筒に限らず、円錐状等としてもよい。
　上記構成の圧延加工装置１０を用いて、圧延前の板厚部ｗ１，ｗ２の肉厚を図５に示すように設定した湾曲加工材料Ｗａを圧延することにより、角度の異なる２つの板厚部ｗ１，ｗ２を、その表裏両面側から同時に圧延しながら湾曲させることができる。
　図５Ａは、湾曲加工前における湾曲加工材料Ｗａの縦断面図であり、図５Ｂは湾曲加工後を示している。湾曲加工材料Ｗａの湾曲加工後の内周半径をｒ、外周半径をＲ、板厚部ｗ１の内周縁部の厚さ寸法をｍ、湾曲加工前の外周縁部の厚さ寸法をＭとすると、湾曲加工前の初期形状における湾曲半径方向ｒ（Ｒ）に沿う断面を見た場合に、各部の厚さ寸法ｍ～Ｍは、湾曲半径方向ｒ（Ｒ）の内側から外側に向かって大きくなるように設定される。また、板厚部ｗ２の湾曲加工前の厚さ寸法をＮとすると、厚さ寸法Ｎは、湾曲加工完了時の目標厚さ寸法ｎ（完成寸法）よりも大きく設定される。
　ここで、板厚部ｗ１の内周側の厚さ寸法ｍは、湾曲加工完了時の目標厚さ寸法（完成寸法）と同一、もしくはこれに近似する値に設定し、板厚部ｗ１の外周側の厚さ寸法Ｍ及び板厚部ｗ２の厚さ寸法Ｎは、目標厚さ寸法であるｍ，ｎに、湾曲加工完了時の外周半径寸法Ｒを内周半径寸法ｒで除した数値を乗じた寸法に設定する。即ち、Ｍ，Ｎは、次式により求められる。
　　Ｍ＝ｍ（Ｒ／ｒ）
　　Ｎ＝ｎ（Ｒ／ｒ）
　そして、このように形成された湾曲加工材料Ｗａを圧延加工装置１０の複数の円筒圧延ローラ１３，１４，１５，１６の間に送り、複数の板厚部ｗ１，ｗ２を同時に圧延して湾曲加工する。この時、板厚部ｗ１は円筒圧延ローラ１３，１４の間で圧延され、板厚部ｗ２は円筒圧延ローラ１５，１６の間で圧延される。
　図５Ａ、図５Ｂに示すように、湾曲加工材料Ｗａ（ｗ１，ｗ２）の各部の厚さ寸法ｎ，Ｎおよびｍ，Ｍが、湾曲半径方向ｒ（Ｒ）の内側から外側に向かって大きくなるように設定されていることから、第１実施形態の場合と同様に、圧延による変形量（圧延量）が、湾曲半径方向ｒ（Ｒ）の内側の領域から外側の領域に向かって大きくなる。したがって、湾曲加工材料Ｗａの長手方向への伸び量が、湾曲半径方向内側から外側に向かって大きくなり、内外の伸び量の差によって湾曲加工材料Ｗａは湾曲する。
　図６は、本発明に係る圧延加工装置１０を用いて湾曲加工材料Ｗａを湾曲加工した場合における各部の変形量を、従来の材料とロール加工によるものと比較したグラフである。このグラフに実線で示すように、本実施形態によれば、湾曲加工材料Ｗａの変形量（圧延量Ｄ）が、湾曲半径方向の内周側から外周側に向かってリニアに上昇する。したがって、湾曲加工材料Ｗａの特定の部位に変形が集中することを防止し、残留応力を少なくして湾曲加工後の形状精度を高めることができる。
　一方、従来の材料（材料断面形状）とロール加工によるものでは、前述したように、湾曲半径外周側の領域が引っ張られて変形する割合よりも、湾曲半径内周側の領域が圧縮されて変形する割合の方が多く、このためグラフに破線で示すように、内側領域に圧縮変形が集中して座屈や捩じれが発生し、加工後の形状精度が悪くなって修正を要するものとなる。
　なお、本発明は上記各実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。
　例えば、図７Ａ、図７Ｂに示すクランク形（Ｚ形）断面の湾曲加工材料Ｗｂや、図８Ａ、図８Ｂに示すチャンネル形断面の湾曲加工材料Ｗｃ、図９Ａ、図９Ｂに示すＴ形断面の湾曲加工材料Ｗｄ、さらに図示しないＨ形やＩ形断面の湾曲加工材料等が挙げられる。いずれの場合も、その湾曲半径方向ｒ（Ｒ）に沿う断面における各板厚部ｗ１，ｗ２，ｗ３の厚さ寸法ｍ，Ｍ，ｎ，Ｎ等は、第２実施形態と同様に、湾曲半径方向ｒ（Ｒ）の内側から外側に向かって大きくなるように設定する。これにより、Ｌ形断面の湾曲加工材料Ｗａの場合と同様に、複数の円筒圧延ローラによって湾曲加工材料を無理なく、且つ高い精度で湾曲させることができる。
１，２　圧延ローラ
１０　圧延加工装置
１１，１２　圧延ローラユニット
１３，１５　円筒圧延ローラ（一方の圧延ローラ）
１４，１６　円筒圧延ローラ（他方の圧延ローラ）
Ｄ　圧延量
Ｍ，Ｎ　湾曲加工前の湾曲半径外周部の厚さ寸法
ｍ，ｎ　湾曲半径内周部の厚さ寸法
Ｗ，Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄ　湾曲加工材料
ｗ１，ｗ２，ｗ３　板厚部
Ｒ　湾曲加工後の外周半径寸法
ｒ　湾曲加工後の内周半径寸法

Claims (4)

  1. 　長尺状、且つ角度の異なる複数の板厚部を有する金属の湾曲加工材料の、２つ以上の前記板厚部を同時に圧延加工可能な圧延加工装置であって、
    　前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む圧延ローラユニットを複数備え、
    　複数の前記圧延ローラユニットの少なくとも１つは、他の前記圧延ローラユニットが圧延する前記板厚部と異なる前記板厚部を圧延する圧延加工装置。
  2. 　長尺状、且つ角度の異なる複数の板厚部を有する金属の湾曲加工材料を複数の圧延ローラの間に送り、該湾曲加工材料を前記圧延ローラで圧延しながら湾曲させる湾曲加工方法であって、
    　前記湾曲加工材料の初期形状を、直線状、もしくは目標とする湾曲半径寸法よりも大きな湾曲半径寸法を有する湾曲形状とし、
    　前記湾曲加工材料の湾曲半径方向に沿う断面の厚さ寸法を、前記湾曲半径方向の内側から外側に向かって大きくなるように設定し、
    　前記湾曲加工材料を前記圧延ローラ間に送って圧延することにより、
    　前記湾曲半径方向外側の領域の圧延量を内側の領域の圧延量よりも大きくして前記湾曲加工材料を前記初期形状から目標とする湾曲半径寸法に湾曲させる湾曲加工方法。
  3. 　前記湾曲加工材料の前記湾曲半径方向に沿う断面の厚さ寸法のうち、湾曲半径内周部の厚さ寸法を湾曲加工完了時の目標厚さ寸法に設定し、前記湾曲半径外周部の厚さ寸法を、前記目標厚さ寸法に、前記湾曲加工材料の湾曲加工完了時の外周半径寸法を内周半径寸法で除した数値を乗じた寸法に設定する請求項２に記載の湾曲加工方法。
  4. 　複数の圧延ローラの間に長尺状且つ金属の湾曲加工材料を送り、前記湾曲加工材料を前記圧延ローラで圧延しながら湾曲させる場合に用いる湾曲加工材料であって、
    　前記湾曲加工材料の湾曲半径方向に沿う断面の厚さ寸法を、前記湾曲半径方向の内側から外側に向かって大きくなるように設定した湾曲加工材料。
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