长型材及其制造方法<del/>的制作方法

专利名称:长型材及其制造方法<del/>的制作方法
本发明是关于T形和I形等剖面的长型材的制造装置及其制造方法，特别是最适合于做升降机导轨的长型材的制造装置及其制造方法。
首先，参照图说明现有的升降机导轨及其加工方法。
图1是现有的一种升降机导轨的立体图，图2是现有的另一种升降机导轨的立体图。
图1所示的升降机导轨1是将箍状材料按照(1)用轧輥成形，卽滾轧成形加工→(2)定长切割(每隔5米左右切断)→(3)加工端孔1a的连续加工过程的生产。而且，在上述滾轧成形加工中使用的滾轧加工成形加工机的加工速度约为30米/分，与下面要介绍的刨床相比，加工速度非常快。另外，坯料费也比下面要介绍的热压延伸导轨大约便宜10～15%左右。
但是，由图1可知，由于这种升降机导轨1的形状是引导升降机(图上未示出)的引导部分1b该部分1b的中央部分呈空心结构，所以，当使用中遇到异常情况，上述升降机发生紧急刹车时，它抵抗横向作用力P的能力弱，容易发生变形，从而使用条件受到一定限制。
此外，每根升降机导轨1之间的连接是利用端部向上翹起的1d，通过现成的连接器(图上未示出)完成的。
与此相反，图2所示的升降机导轨2和图1所示的不同，它的导轨内部2b的剖面形状是实心结构，所以，对于使用中紧急停车时产生的横向作用力P有足够的抵抗能力。
但是，这种升降机导轨2所使用的坯料是通过热压延伸手段制成的特殊形状的导轨，所以，在坯料的竪直边缘有曲弯、折
和扭曲等现象。
因此，必须对这些现象分别进行矫正、搬直的工序。矫正工序完成之后，由于表面粗糙，还必须用刨床进行刨削加工。这些矫正工序和刨削加工，对于图1所示的导轨都不需要。
而且，经过上述刨削加工以后，为了实现每根升降机导轨2(其长度约为5米)之间平滑地连接，先用銑刀在其端面加工出导向突起部2c或与它嵌合的沟槽(图上未示出)，然后在两边钻出孔2a，从而加工成图2所示的升降机导轨2。
这样，对于图2所示的升降机导轨2，不仅坯料费比上述箍状材料以及其他普通钢材都昂贵，而且在加工方法上，还比升降机导轨1(图1所示)的加工方法中增加了矫正工序和刨削工序等，同时，刨削加工速度太慢，远不如上述滾轧成形机的速度快，因此，生产效率很低。此外，还有，由于刨床是大型设备，还需要设备费，材料本身还得留出切削余量，以及碎屑的处理也很麻烦等问题。因此，虽然图2所示的升降机导轨2由于导轨内部2b是实心结构，消除了强度不足的缺点，但是，它的成本却比图1所示的升降机导轨1大约高1.5倍。
本发明的目的，旨在参考上述各点，提供一种不需要切削加工的实心结构的长型材的制造装置及其制造方法。
本发明的长型材的结构，包括将带状钢板的板厚二等分而形成的凸缘部和具有带状钢板厚度的导向部，其剖面呈倒T字形。
此外，本发明的装置包括将金属板材的板厚从寛度方向的一侧向另一侧割裂的割裂装置，能使割裂装置相对金属板材作竪直方向移动的移动装置，将割裂开的金属板材的割裂端相对该金属板材形成对称形状的成型装置。通过以上装置将金属板材的板厚沿竪直方向割裂成两部分，并使这两部分相对于寛度方向形成左右对称的形状。
图纸说明如下图1和图2是现有的电梯导轨的立体图。
图3(A)-(C)是本发明的长型材制造方法的立体图。
图4是本发明的长型材制造装置的第1实施例的示意图。
图5是金属板材割裂状态的纵剖面图。
图6(A)-(D)是图4中成型装置内的一部分割裂状态的纵剖面图。
图7是金属板材的割裂部周围的纵剖面图。
图8(A)-(C)是图4成型装置内一部分成型状态的纵剖面图。
图9是按照本发明制成的长型材的立体图。
图10是本发明的长型材制造装置的第2实施例的示意图。
图11和图12是割裂装置第2实施例的示意图。
图13是图12的一部分的正视图。
图14是本发明的另一种割裂状态的一部分纵剖面图。
图15是由上述装置制成的型材的立体图。
图16是割裂装置的第4实施例的一部分纵剖面图。
图17是本发明的另一种型材的制造方法的立体图。
图18是本发明第5实施例的长型材的立体图。
图19是本发明第6实施例的长型材的剖面。
本发明的实施例的详细说明以下参照图3-图9说明本发明的第1实例。通过这个实施例，说明长型材卽T型剖面的导轨6的制造方法。导轨6是按照图3(A)-(C)所示的顺序制成的。亦卽，如图3(A)所示，为了将金属板材4的板厚T从寛度方向W的一侧向另一侧二等分正在割裂途中，使楔形工具7从该金属板材4的竪直方向L的一端向另一端沿箭头方向移动。通过上述工具7的移动，如图3(B)所示，在金属板材4的寛度方向的一侧，可将板厚分离为两部分5A和5B。由于工具7的厚度等原因，使这两个部分5A和5B向两侧形成翻边的弯曲形状。如果使用上述工具7达到指定的割裂深度，通过适当的方法和手段可将翻边弯曲状的两部分5A和5B压弯并形成与上述寛度方向几乎成90°的形状，从而得到图3(C)所示的T形剖面的导轨6。
这样，按照本实施例，不必对金属板材4进行切削加工，只用楔形工具7就能将其割裂成两部分，所以，不会像现有技术那样产生碎屑，同时，材料的余量也减少。
此外，在上述实施例中，说明了移动楔形工具7使板材割裂的情况，但是，也可以像图3(A)和(B)那样，把楔形工具7固定，使金属板极4沿箭头方向移动，把金属板材4割裂。
为了依照上述方法制成导轨6，可以采用图4-图8所示的装置进行连续地成型加工。这里所示的装置是由输入装置8、割裂装置9、成型装置14、修正装置20、切断机21、输出装置22和儲料器23排成一列而构成的。另外，根据需要，在上述割裂装置9和成型装置14之间以及该成型装置14和上述修正装置20之间按装有驱动装置24A和24B。
用以上所述的装置制造T形剖面的导轨6时，先把切割成指定长度的金属板材4放在输入装置8上。放上去的金属板材4的横截面呈长方形，板厚是按照规定的尺寸加工而成的。该金属板材4的寛度方向被垂直地引导着送进上述割裂装置9内。另外，上述金属板材4的横截面不一定非是长方形不可，长方形的短边变成圆弧状的横截面形状也可以。
导入上述割裂装置9内的金属板材4，从寛度方向的一侧，板厚被割裂成两部分，这个割裂工作是由图5和图7所示的部件完成的。亦卽，在金属板材4的割裂端，安装着具有楔形横截面的楔形滾刀10，能沿着该金属板材4的竪直方向转动，而在上述割裂端的对面一侧，设置了倒转的滾轮12，同时，还配置有决定上述金属板材4的位置并防止变形的挟持滾轮13A和13B。
如果只用一个上述楔形滾刀10能够一次完成使金属板材4的割裂处达到指定的深度，那当然好，但是，实际上相当困难。因此，把上述楔形滾刀10做成由几个滾刀组成，如图6(A)和(C)所示的滾刀10A和10B，而且，各个楔形滾刀10A和10B割裂的深度是向着金属板材移动的方向逐渐加深的。此外，图6(B)和(D)所示的装置，是为了使上述楔形滾刀10A和10B能够比较容易地割裂金属板材4分别装在楔形滾刀10A和10B后面的辅助滾刀11A和11B，用上述楔形滾刀10A割裂成的两部分5A和5B，由下一个位置上的辅助滾刀11A把缝隙扩寛。这样，通过把两部分5A和5B之间的缝隙扩寛，当下一个位置上的楔形滾刀10B的刀刃接触到金属板材4的割裂部时，就比较容易割裂开了。此后，又经过下一个位置上的辅助滾刀11B将上述两部分5A和5B进一步把缝隙扩寛，从而可以再用下一个楔形滾刀(图上未示出)继续割裂，然后把它移送到成型装置14中。
在上述割裂装置9的各个滾轮当中，譬如如果使挟持轮13A和13B兼有驱动的作用，那么，对于长度比较短的金属板材4的移动是有好处的。但是，并不只供给挟持轮13A和13B驱动力，对于倒转轮12或者楔形滾刀10也同样如此，总之，不论哪个滾轮都可以给予驱动力。不过，如果依靠单独设置的驱动装置24A和24B能够使之顺利地移动，那就没有必要对任何一个滾轮再给予驱动力。
由以上割裂装置9割裂成的上述金属板材4被导入所型装置14，使上述两部分5A和5B形成与上述金属板材4的寛度方向成直角的形状。为了按照图8所示，从上方顺序压上述两部分5A和5B，该成型装置14按照顺序降低的位置设置，由压轮15A和15B、倒转轮16A-16C、挟持轮17A和17B、成型轮18以及19A和19B构成。首先，导入的上述金属板材4按照图8(A)和(B)所示的那样，从扩寛的两部分5A和5B的上方用压轮15A和15B不断地把它们压寛。然后，在最后阶段，如图8(C)所示，通过与上述金属板材4的寛度方向及竪直方向正交配置的而且横跨在两个部分5A和5B上的成型轮18和与该成型轮18一起挟持上述两部分5A和5B的成型轮19A和19B，使上述两部分5A和5B形成与上述金属板材4的寛度方向成直角的形状。
其次，把两部分5A和5B成型后的金属板材送入修正装置20。在该修正装置20中，沿金属板材前进的方向，配置了多个滾轮，依靠这些滾轮修正在割裂工序中成型工序中产生的翹曲或变形。
修正过的金属板材4从修正装置20输出，由切断机21切割成指定的长度，从而就得到了图9所示的呈T形剖面的导轮6的成品。切割成的导轨6由输出装置22引导到儲料器23上。
通过上述一系列流程，一块金属板材4就变成了呈T形剖面的导轨6，由于上述一系列流程中完全没有对材料进行切削加工，所以，只要金属板材4的厚度符合导轨的标准，那么，就不需要对导轨的引导面进行加工，而且材料的余量可以大幅度地减小。
以上的说明，虽然是关于电梯用的T形剖面的导轨的制造，但是，也可以把它作为一种型材加以利用。
另外，在以上实例中，是把上述割裂装置9和上述成型装置14作为两个不同机构的情况说明的，但是，也可以把这两个装置作为一个统一的机构处理。
图10是本发明的第2实施例，上述实施例使用的是指定长度的金属板材，与此相反，本实施例中是把带状金属板材25卷成线圈状，然后把它送进去进行加工的。此外，由于与图4-图9相同的符号表示相同的部件，所以，不再详细说明。卷成线圈状的带状金属板材25，其横截面呈长方形或者至少沿寛度方向的两个面是平行的，把它送进去后，通过展卷机26进行矫直。这种带状金属板材25的厚度加工得与电梯导轨的引导部的厚度相同时，从展卷机26导入割裂装置9。但是，当上述带状金属板材25的厚度超过标准厚度时，从展卷机26送出去之后，先导入压延装置27，把它压延到要求的厚度，然后送移到下面的割裂装置9。此后，从割裂装置9开始，经成型装置14、修正装置20、切断机21和输出装置22、直到儲料器23所完成的一系列动作和上述实施例相同。
由以上装置得到的导轨6也呈T形剖面，在不产生碎屑的情况下，能够完成加工的这一点上，也和上述实施例相同。
在以上说明的各个实施例中，上述割裂装置9配置了多个楔形滾刀10(10A，10B)和辅助滾刀11A和11B，通过金属板材4或25的一次移动进行割裂加工。但是，由于使用了多种滾轮，使装置显得复杂化。图11-13是克服上述缺点的割裂装置的第3实施例。图11所示的装置是由以下部件构成的，卽沿带状金属板材25的移动方向在特定区间内作往复移动台架28，由该台架28支持带状金属板并且当该台架28每往复一次便向下降低一次的楔形滾刀29，倒转轮30由上述台架28支持、并位于上述楔形滾刀29对面一侧，而且沿寛度方向把金属板材25挟持住，以及把金属板材25保持在指定位置上的保持夹具31A和31B。金属板材25的指定长度送入这种装置后，那么就会使输送金属板材25的动作停止，并依靠上述保持夹具31A和31B把上述金属板材25保持住。这时，台架28上的楔形滾刀29还未与金属板材25接触，从而对该金属板材25的送入进行引导。其次，楔形滾刀29降低到金属板材25的寛度方向的上端板厚1/2位置处，进一步从下方把它压紧，从而切入金属板材25内。在这一状态下，辟如使上述台架28沿箭头方向从纸面左侧向右侧移动。随着该台架28的移动，在上述金属板材25上，由楔形滾刀29切入，沿竪直方向形成开口。其次，如果台架28移动到了右端，那么，楔形滾刀29将向下降低，进一步切入金属板材25内，并向左侧移动，一旦台架28回到了左端，上述楔形滾刀29又向下滾低，再次切入，然后使台架28向右侧移动，从而逐渐地加大割裂的开口。这样，通过使用最少的滾刀作往复移动，可以完成所要求的割裂工序。
另一方面，图12和图13所示的装置包括设置在上述金属板材4的进路上某一定位置处的台架32，楔形滾刀33是由该台架32支持着并当上述金属板材4每移动一次它便向下降低一次。以及板材保持台架34是位于上述金属板材4的进路上并沿该进路在特定区间内作往复移动。而由具有沟槽36的保持台35和挤压片37使该板材保持台架34纵贯全长，而挤压片37位于沟槽36内并把金属板材4紧贴沟槽36的一个垂直侧壁，以及驱动压紧挤压片37的螺栓38等组成。此外，通过图上未画出的引导装置和驱动装置使上述板材保持台架34作往复移动。如果把金属板材4移送到这样构成的装置内，该金属板材4将被引导进入上述保持台35的沟槽36内。当然，这时，上述挤压片37通过螺栓38调整到不碍引导上述金属板材4的位置上，如果把上述金属板材4的全长引导进了上述沟槽36内，那么就将挤压片37紧贴一个垂直侧壁并固定。其次，使板材保持台架36的楔形滾刀29向下降低，使之与保持住的金属板材4的上端接触，进而压紧并切入该金属板材4内。在这一状态下，使板材保持台架34沿箭头方向作往复移动。随着板材保持台架34的移动，金属板材4沿竪直方向被割裂出开口。此外，为了进一步加大割裂的开口，可以按照和图11说明过的一样进行操作。
图11的割裂装置是通过使楔形滾刀29作往复移动进行割裂的，所以，对长的带状金属板材25，自不必说，而且对于割裂短的金属板材4也适用。但是，图12的割裂装置则是将楔形滾刀33固定，让金属板材作往复移动进行割裂的，所以，只适用于短的金属板材4。
以上实例的说明，虽然是指对T形剖面的电梯导轨，但是，也可以把它作为一种型材利用。另外，以上的说明是对T形剖面的，是将两部分5A和5B形成与金属板材的寛度方向成直角的形状，但是，也不一定要求成为直角。只要两部分对于金属板材的寛度方向呈对称的形状，就可以作为一种型材使用，而且，只要两部分中有一个与金属板材的寛度方向形成直角的形状，就可以作为导轨使用。
以上的说明是把楔形滾刀10压在金属板材4和25的寛度方向一侧，将板厚二等分割裂，但是，如图14所示，也可以把金属板材41从寛度方向的两侧挟持住，把两个楔形滾刀39和40压在上面，从两侧进行割裂。这时，只是在已往的倒转轮(图5和图7中的12)的位置上装上了楔形滾刀而已，此外，挟持轮13A和13B等装置和上述实例相同。这样，利用从两侧割裂，对金属板材41从两侧施加了相等的切割力，所以，因割裂而引起的金属板材41的变形就由于平衡受力之故而减少。这样，如果把从两侧割裂而成的部分42A-42D形成与金属板材41的寛度方向成直角的形状，那么，就可以得到图15所示的工形剖面的型材43。
另外，以上实例的说明都是用楔形滾刀割裂金属板材的，但是，并不是只限定用楔形滾刀进行割裂，也可以使用本发明的第3实施例如图16所示的刀具43进行割裂。这时，刀具43相对金属板材44的割裂面44F倾斜地按装。因此，随着金属板材44的移动，刀具43逐渐地切入上述割裂面44F内，和上述实施例一样，按打进楔子一样的效果，可以进行割裂。此外，图16中的45是在上述刀具43的对面一侧配置的若干个倒转轮。当然，也可以如同图12和图13所示的那样，把金属板材44保持在板材台架34上的状态下，使用刀具43。
图17表示T形剖面的型材46A和46B(或者导轨)的另一种加工方法，这时，若从图15所示的制成工形剖面的型材43的中部沿竪直方向切断，则上下两部分就可以形成T形剖面的型材46A和46B。
下面介绍利用以上详细说明过的本发明的制造方法及其制造装置的长的型材。
在本发明的第5实施例如图18中，107是板厚为To，具有指定板寛B的连续带状钢板，107a是该带状钢板107的一侧竪直边缘部，107b是与相对的竪直边缘部。
本实例升降机导轨103包括凸缘部105是从连续带状钢板107的一侧竪直边缘107a向相对的另一侧竪直边缘部107b，将板厚To作二等分后形成的和具有带状钢板107原板厚To的引导部104，其横截面呈倒T字形。而且，105a是在凸缘部105上钻的孔，104a是引导部104上加工所的引导突起部。
图19是本发明第6实施例的长的型材的剖面图。这个长的型材103A和上述图18所示的长的型材103一样，通过剪切机9把带状钢板连续地送入剪切机6以后，依靠滾轧成形加工机10把剪切部向两侧压寛，使之形成弯曲的凸缘部5A，在轧輥13e和14e的后面(图上未示出)，进一步再设置一列轧輥(图上未示出)，依靠这列轧輥把凸缘前端向上弯折，形成弯折部105b。
通过这样把凸缘前端向上弯折，使得(1)长的型材103A的底面的平面度进一步提高，并且很容易向壁面(图中未示出)进行按装操作，(2)有提高长的型材103A的刚性的效果。
此外，在这个实例中，是把凸缘部向上弯折的，但是，也可以使之向下弯折，另外，还可以形成圆角形状。
按照以上说明的实例，引导部104是实心结构，所以消除了现有技术用板材弯成的升降机导轨1(图1)强度不足的缺点。另外，与图2所示的升降机导轨2相比，(1)由于坯料(带状钢板107)可以使用已广泛应用的钢板，把它切割成指定的板寛B，所以，坯料费比使用热压延伸导轨便宜，(2)不需要对坯料进行矫正工序和引导部4的刨削加工，(3)滾轧成型机10的加工速度也比刨床快得多(与上述图1所示的升降机导轨1的成型所使用的滾轧成型机的加工速度相同)，所以，加工费便宜，而且生产效率高。
如上所述，本发明是将金属板材的板厚纵贯全长从寛度方向的一侧向另一侧割裂至中途，形成两个部分，而且使这两个部分呈对称的形状，不需要切削加工就可以得到实心结构的长的型材。
权利要求
1.长型材及其制造方法的特征在于从连续带状钢板一端的竖直边缘向对面的竖直边缘，将板厚二等分而形成凸缘，还留有带状钢板原板厚的引导部，并且横截面呈倒T字形的长型材。
2.长型材及其制造方法的特征在于用楔形工具在金属板材的全长上，将板厚从寛度方向的一侧向另一侧割裂至中间等位置，使之形成两部分的第一工序和使上述两部分形成对称形状的第二工序构成。
3.按权利要求
2所述的长型材及其制造方法的特征在于在上述第二工序中包括使上述割裂的两部分与金属板材的寛度方向形成直角平面的工序。
4.按权利要求
2所述的长型材及其制造方法的特征在于上述第一工序和上述第二工序同时进行。
5.按权利要求
2所述的长型材及其制造方向的特征在于上述第一工序包括从金属板材的寛度方向的两侧同时形成的工序。
6.按权利要求
2所述的长型材及其制造方法的特征在于利用上述割裂所需要的荷重把割裂工序和板寛方向的整形工序同时进行。
7.按权利要求
6所述的长型材及其制造方法的特征在于在进行上述割裂工序的同时，修正金属板坯料寛度方向的变形，接着形成上述割裂部分。
8.长型材及其制造方法的特征在于纵贯全长用楔形工具将金属板材的板厚从寛度方向的一侧向另一侧割裂至中间某位置，由形成两部分的第一工序和使上述两部分形成对称形状的第二工序以及在上述第一工序和第二工序之后修正上述金属板材变形的第三工序构成。
9.长型材及其制造方法的特征在于由将金属板材的板厚从寛度方向的一侧向另一侧割裂从而形成两部分的割裂装置，和使该割裂装置与上述金属板材沿该金属板材的竪直方向作相对移动的移动装置，以及使上述两部分纵贯上述金属板材的全长形成对称形状的制成型材的成型装置。
10.按权利要求
9所述的长型材及其制造方法的特征在于上述割裂装置由对准上述金属板材寛度方向的一侧边缘板厚部的楔形工具，和与上述寛度方向另一侧板厚度接触并压迫上述楔形工具反冲力的压具，以及从两侧挟持住上述割裂部分的金属板材的挟持夹具。
11.长型材及其制造方法的特征在于由利用楔形工具将金属板材的板厚从寛度方向的一侧向另一侧割裂从而形成两部分的割裂装置，和使该割裂装置与上述金属板材沿该金属板材的竪直方向作相对移动的移动装置，将上述两割裂部分纵贯金属板材的全长形成对称形状的成型装置以及修正上述型材变形的修正装置。
专利摘要
一台长型材的制造装置及其制造方法包括将金属板材的板厚从宽度方向的一侧向另一侧割裂的割裂装置，和使该割裂装置与金属板材沿竖直方向作相对移动的移动装置，以及把金属板材的割裂端纵贯全长形成28对称形状的成型装置，利用这些装置把金属板材从一端的竖直边缘向另一竖直边缘，使板厚二等分而形成凸缘部和留有带状钢板原板厚的引导部构成，其横截面呈倒T字形的长型材。
文档编号B21D43/00GK85101130SQ85101130
公开日1987年1月10日 申请日期1985年4月1日
发明者上野惠尉, 谷口克己, 上田雅信, 浅井清晖, 星野和志 申请人:株式会社日立制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan