(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の金属板の側部の先端にしわが発生しないように該側部を成形ロールを使用して曲げ加工してなると共にその断面形状が長手方向に沿って変化する徐変断面材を成形する方法であって，
上記金属板の側部を曲げ加工するに当たり，所望形状に対応する折曲げ位置に沿って上記金属板を挟持しながら，上記折り曲げ位置に沿ってしわ防止用折曲げ部形成用の成形ロールを移動させることにより，上記折り曲げ位置よりも外方の仮折曲げ位置において上記折り曲げ位置における折り曲げ方向と同じ方向に向かって曲げ加工を行って，予めしわ防止用折曲げ部を形成し，
次いで，上記折曲げ位置に沿って上記金属板を挟持しながら，上記折り曲げ位置に沿って折り曲げ位置における曲げ加工用の成形ロールを移動させることにより，上記折り曲げ位置における曲げ加工を行い，
その後，上記しわ防止用折曲げ部を平面状に戻す戻し成形を行うことを特徴とする徐変断面材の成形方法。
【請求項２】
請求項１において，上記曲げ加工は，上記金属板を挟持する上型および下型と，挟持された金属板の側部を曲げ加工するための複数対の成形ロールとを有するロール成形装置を用いて行うことを特徴とする徐変断面材の成形方法。
【請求項３】
請求項１又は２において，上記しわ防止用折曲げ部の曲げ角度は４５〜９０度であることを特徴とする徐変断面材の成形方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において，上記しわ防止用折曲げ部は，上記金属板の端部から５〜１５ｍｍの幅寸法を有していることを特徴とする徐変断面材の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，金属板の側部を曲げ加工してなると共にその断面形状が長手方向に沿って変化する徐変断面材を，スムーズに成形する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば，後述する図１に示すごとく，金属板１０の側部１１を折曲げて得られる徐変断面材１がある。この徐変断面材１は，側部の折曲げ位置を徐々に変化させることにより，その断面形状が長手方向に沿って変化するよう成形してある。このような徐変断面材１は，例えば，特開平７−１８５６６９号公報に示されているごとく，成型ロールを備えたロール成型装置（金属板成型装置）等を用いて加工することができる。
【０００３】
即ち，平板状の金属板を上型および下型により挟持しておき，はみ出した側部を，複数対の成型ロールを用いて所望形状に曲げ加工する。このとき，曲げ加工の折曲げ位置は，長手方向に沿って徐々に変化させる。これにより，徐変断面材１の断面形状は，長手方向に沿って変化する。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の徐変断面材の成形方法には，次の問題がある。
即ち，折曲げる側部（フランジ部）の幅寸法が大きくなると，曲げ加工した側部１１の先端にしわが発生し，所望形状が得られない場合がある。
この側部１１におけるしわの問題は，金属板１０の側部１１に引張力を付与した状態で加工することによって解消しうることが知られている。しかしながら，断面形状が徐々に変化する徐変断面材１を成形する際には，側部１１に引張力を付与することが困難である。そのため，引張力付与以外の抜本的なしわ防止策が求められていた。
【０００５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，側部の先端へのしわ発生を確実に防止しつつ，スムーズに曲げ加工することができる，徐変断面材の成形方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，平板状の金属板の側部の先端にしわが発生しないように該側部を成形ロールを使用して曲げ加工してなると共にその断面形状が長手方向に沿って変化する徐変断面材を成形する方法であって，
上記金属板の側部を曲げ加工するに当たり，所望形状に対応する折曲げ位置に沿って上記金属板を挟持しながら，上記折り曲げ位置に沿ってしわ防止用折曲げ部形成用の成形ロールを移動させることにより，上記折り曲げ位置よりも外方の仮折曲げ位置において上記折り曲げ位置における折り曲げ方向と同じ方向に向かって曲げ加工を行って，予めしわ防止用折曲げ部を形成し，
次いで，上記折曲げ位置に沿って上記金属板を挟持しながら，上記折り曲げ位置に沿って折り曲げ位置における曲げ加工用の成形ロールを移動させることにより，上記折り曲げ位置における曲げ加工を行い，
その後，上記しわ防止用折曲げ部を平面状に戻す戻し成形を行うことを特徴とする徐変断面材の成形方法にある。
【０００７】
本発明において最も注目すべきことは，上記側部を所望位置において折曲げる前に，その外方に予め上記しわ防止用折曲げ部を形成し，さらに所望の曲げ加工の後に上記しわ防止用折曲げ部を平面状に戻すことである。
【０００８】
上記しわ防止用折曲げ部の形成は，上記のごとく，所望形状に対応した折曲げ位置よりも外方の上記仮折曲げ位置において行う。上記折曲げ位置が複数箇所ある場合には，すべての折曲げ位置よりも外方に上記しわ防止用折曲げ部を設ける。
【０００９】
また，上記しわ防止用折曲げ部は，製品形状に応じて，しわの発生しやすい部分だけに設けることもできる。ただし，しわ防止用折曲げ部は，金属板の長手方向全長に設けることが好ましい。これにより，側部におけるしわ発生を長手方向全長にわたって確実に防止することができる。
【００１０】
上記戻し成形は，所望の曲げ加工の後に行う。また，上記の折曲げ位置が複数箇所ある場合には，少なくとも最も外方に位置する折曲げ位置における曲げ加工を行った後に，上記戻し成形を行う。
なお，上記金属板としては，鋼板，ステンレス鋼板，アルミ合金板等，種々の加工用金属板を用いることができる。
【００１１】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明においては，上記金属板の側部に所望形状に対応する曲げ加工を行う前に，予め上記しわ防止用折曲げ部を形成する。このしわ防止用折曲げ部は，上記折曲げ位置よりも外方に設けられる。そのため，上記折曲げ位置よりも外方における側部の剛性は，上記しわ防止用折曲げ部によって格段に向上する。
【００１２】
そして，上記しわ防止用折曲げ部を有する側部は，折曲げ位置における曲げ加工の際に，側部のしわ発生に対する大きな抵抗となる。
それ故，本発明によれば，上記徐変断面材を成形するに当たり，その側部に引張力をかけなくても，側部のしわ発生を確実に防止し，スムーズに曲げ加工することができる。
【００１３】
次に，請求項２に記載の発明のように，上記曲げ加工は，上記金属板を挟持する上型および下型と，挟持された金属板の側部を曲げ加工するための複数対の成形ロールとを有するロール成形装置を用いて行うことができる。この場合には，従来のロール成形装置を用いた成形において，最初の一対の成形ロールにより，上記しわ防止用折曲げ部を形成する。これにより，容易に上記優れた成形方法を実施することができる。
【００１４】
また，請求項３に記載の発明のように，上記しわ防止用折曲げ部の曲げ角度は４５〜９０度であることが好ましい。この曲げ角度が上記範囲を超える場合には，側部の剛性向上効果が小さくなるおそれがある。
【００１５】
また，請求項４に記載の発明のように，上記しわ防止用折曲げ部は，上記金属板の端部から５〜１５ｍｍの幅寸法を有していることが好ましい。この幅寸法が５ｍｍ未満の場合には，上記しわ防止用折曲げ部形成による効果が小さくなるという問題がある。一方，１５ｍｍを超える場合には，折曲げ位置よりも側部側にしわが発生しやすくなるという問題がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本発明の実施形態例にかかる徐変断面材の成形方法につき，図１〜図７を用いて説明する。
本例は，図１（ａ）〜（ｃ）に示すごとく，金属板１０の側部１１を曲げ加工してなると共にその断面形状が長手方向に沿って変化する徐変断面材１を成形する方法である。
【００１７】
上記金属板１０の側部１１を曲げ加工するに当たり，所望形状に対応する折曲げ位置Ｃ１よりも外方の仮折曲げ位置Ｃ０（図４）において曲げ加工を行って，予めしわ防止用折曲げ部２を形成する。
次いで，図６に示すごとく，上記折曲げ位置Ｃ１における曲げ加工を行い，その後，上記しわ防止用折曲げ部２を平面状に戻す戻し成形を行う。
【００１８】
以下，これを詳説する。
まず，図２に示すごとく，金属板１０の中央部に突起部１０１を設け，その左右に側部１１，１２を有する形状に成形した。突起部１０１の形成は，周知のロール成形方法により行った。
次に，図３（ａ）に示すごとく，金属板１０の一方の側部１１を曲線状に切断して第１中間材５１を得た。
【００１９】
次に，図４に示すごとく，第１中間材５１の一方の側部１１に対して，ロール成形装置６により曲げ加工を施した。
ロール成形装置６は，金属板１０を挟持するための上型６１および下型６２と，挟持された金属板１０の側部１１を曲げ加工するための複数対の成形ロール７とを有する。
【００２０】
上記上型６１および下型６２には，その側面にそれぞれカム面６１０，６２０を設けてある。このカム面６１０，６２０は，曲げ加工時の折曲げ位置Ｃ１に沿った形状に設けてあり，上記成形ロール７移動時に移動軌跡の基準面となる。
また，上型６１には第１中間材５１の突起部１０１を収容するための凹部６１５を，下型６２には上記凹部６１５と共に突起部１０１を挟持する突出部６２５をそれぞれ設けてある。
【００２１】
そして，金属板１０の側部１１を曲げ加工するに当たっては，まず，折曲げ位置Ｃ１よりも外方の仮折曲げ位置Ｃ０において曲げ加工を行う。
即ち，図４，図５に示すごとく，まず上型６１および下型６２により，側部１１がはみ出すように金属板１０を挟持する。なお，金属板１０における折曲げ位置Ｃ１は，上型６１および下型６２のカム面６１０，６２０の形状と一致させてある。
【００２２】
次いで，図４，図５に示すごとく，しわ防止用折曲げ部形成用の成形ロール７により曲げ加工を行う。成形ロール７は，回転軸Ｓ１を水平方向に有する上ロール７１と，回転軸Ｓ２を垂直方向に有する下ロール７２とよりなる。上ロール７１と下ロール７２との間隙７０は，得ようとするしわ防止用折曲げ部２の形状に対応して設けてある。
【００２３】
また，本例においては，しわ防止用折曲げ部２の形成と同時に，折曲げ位置Ｃ１における初期加工を同時に行うように上記間隙７０の形状を設けてある。
なお，図４における回転軸Ｓ１，Ｓ２は，必ずしも上記組合わせでなくてもよく，図８に示すごとく，回転軸Ｓ１，Ｓ２共に水平方向に向けて構成してもよい。
【００２４】
そして，図５に示すごとく，金属板１０の側部１１を上記間隙７０に挟持した状態で，成形ロール７をカム面６１０，６２０に沿って移動させる。これにより，図６ａに示すごとく，側部１１には，曲げ角度αが９０度，幅寸法Ｗ２が１０ｍｍのしわ防止用折曲げ部２が全長に形成される。
【００２５】
次に，ロール間の間隙形状がそれぞれ異なる２対の成形ロール７５，７６により，間隙に側部１１を挟んで上記と同様に成形する。
これにより，図６に示すａ，ｂ，ｃという順に，側部１１の折曲げ位置Ｃ１における曲げ加工が進んでいく。
【００２６】
次に，上記とは別形状のカム面６３０，６４０を有する上型６３および下型６４により金属板１０を挟持し（図７参照），３種類の成形ロール（図示略）を用いて曲げ加工を行う。これにより，図６に示すｄ，ｅ，ｆという順に，第２の折曲げ位置Ｃ２を起点とする曲げ加工が施される。
【００２７】
次に，図７に示すごとく，垂直方向に回転軸Ｓ３を有すると共に，上部に戻し成形部７７１を有する成形ロール７７を用いてロール成形を行う。これにより，下型６４の突起部６４５と上記戻し成形部７７１との間の押圧力によって，しわ防止用折曲げ部２が押し伸ばされて平面状に成形される。これにより，図３（ｂ）に示すごとく，第２中間材５２が得られる。
【００２８】
次に，図３（ｃ）に示すごとく，また別のロール成形装置を用いて，第２中間材５２における他方の側部１２を直線状の折曲げ位置Ｃ３に沿って曲げ加工することにより，図１に示す徐変断面材１が得られる。
【００２９】
このように，本例においては，金属板１０の側部１１に所望形状に対応する正規の曲げ加工を行う前に，予め上記しわ防止用折曲げ部２を形成する。このしわ防止用折曲げ部２は，折曲げ位置Ｃ１よりも外方に設けられる。そして，このしわ防止用折曲げ部２を有する側部１１の剛性は，従来よりも格段に向上する。
【００３０】
そのため，折曲げ位置Ｃ１を起点とする深い角度への曲げ加工を実施する場合に，上記しわ防止用折曲げ部２がしわ発生を確実に防止する。それ故，折曲げ位置Ｃ１における曲げ加工は，非常にスムーズかつ健全に行うことができる。
また，その後の，折曲げ位置Ｃ２における曲げ加工は，上記折曲げ位置Ｃ１における曲げ加工によって剛性がさらに高くなっているのでしわ発生は確実に防止される。
【００３１】
それ故，本例の成形方法によれば，徐変断面材１を成形するに当たり，その側部１１に引張力をかけなくても，側部１１のしわ発生を確実に防止し，スムーズに曲げ加工することができる。
なお，本例においては，図１に示すごとき断面形状の徐変断面材１を例にとって示したが，他の断面形状を有する徐変断面材の場合にも本発明が有効であることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
上述のごとく，本発明によれば，側部の先端へのしわ発生を確実に防止しつつ，スムーズに曲げ加工することができる，徐変断面材の成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例における，（ａ）徐変断面材の斜視図，（ｂ）Ａ−Ａ線矢視断面図，（ｃ）Ｂ−Ｂ線矢視断面図。
【図２】実施形態例における，突起部形成後の金属板の斜視図。
【図３】実施形態例における，（ａ）第１中間材，（ｂ）第２中間材，（ｃ）徐変断面材，の斜視図。
【図４】実施形態例における，しわ防止用折曲げ部成形時のロール成形装置を，縦断面から見た説明図。
【図５】実施形態例における，しわ防止用折曲げ部成形時のロール成形装置を，上型を透視した状態で見た説明図。
【図６】実施形態例における，金属板の曲げ加工の履歴を示す説明図。
【図７】実施形態例における，戻し成形時のロール成形装置を，縦断面から見た説明図。
【図８】実施形態例における，しわ防止用折曲げ部成形時の別例のロール成形装置を，縦断面から見た説明図。
【符号の説明】
１．．．徐変断面材，
１０．．．金属板，
１１，１２．．．側部，
２．．．しわ防止用折曲げ部，
６．．．ロール成形装置，
６１，６３．．．上型，
６２，６４．．．下型，
６１０，６２０，６３０，６４０．．．カム面，
７．．．成形ロール，
Ｃ０．．．仮折曲げ位置，
Ｃ１〜Ｃ３．．．折曲げ位置，
【図１】
0004204102.tif 000002
【図２】
0004204102.tif 000003
【図３】
0004204102.tif 000004
【図４】
0004204102.tif 000005
【図５】
0004204102.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004204102.tif 000008
【図８】
0004204102.tif 000009