薄い材料がかまぼこ状に変形する

Question

薄い鋼材(t=0.3mm)を両方向に曲げるような用途で用いた場合に材料が
だんだんとかまぼこ状に変形してしまいます.
これは上方向だけが何らかの都合で大きい力を受け伸びたと考えて間違いではないでしょうか？
それ以外に理由考えられますでしょうか？
                       __________薄い鋼材をローラで曲げつつ前後に動く
                    /○
                  /              
＿＿＿＿＿＿○__/

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   _             _
_                   _ 　　断面はかまぼこ状に変形

Answer

本来、追伸に書くべきですが、他の方のご意見も伺いたく、ここに書き込みます。

永久歪みとして残るのですか。
ロールハード材と云う事を考えると、このような現象は冷間圧延時の影響が残ったのかも知れません。

つまり、冷間圧延時はどうしても中央部が厚く、エッジ側が薄くなるので、ロールシフトやクラウンロールにより幅中央を強圧下する結果、中央伸び傾向になります。これを最終スキンパスで無理やり平坦にしますので、材料はどうしても元の形状に戻ろうとする傾向にあります。

ただ、交互曲げがそのレラクゼーションの引き金になるかどうかは判りません。

一度材料メーカーさんと話し合われた方がよいと思います。

Answer

２／１９の質問で、ベルト材質がばね鋼のSUS301-CSP-Hで図左端上面をブラシで擦られているとの情報が追加されました。

この材料が送りローラーの交互曲げくらいで変形する事は、ちょっと考えにくいと思います。

かまぼこ型変形は、ベルト稼動時のものですか。外した後の永久ひずみとして残っていないなら、次の事をチェックしてみて下さい。

この配置ではロールに相当の張力が作用して、図左側のロールは上側に、右側のロールは下側に反る形で弾性変形する筈です。それに伴い板はロールの曲がりに沿って、左側の領域では上に凸に、右側の領域では凹に反ると思います。

Answer

端は、材料カットやガイドとして製造時使用等で加工硬化して、
硬くなり、中央部分より変形し難くなっています。

以上が大きな要因で、中央部が変形し易く、変形の伸びも大きく
かまぼこ形状になり易いです。

Answer

回答(1)です
それでは(3)はとりあえず外して、「いつも上に凸になる」のが気になります。
　鋼材を前後(この図では左右に動くと理解しますが）に動かすための鋼材の端部の保持部分（部品）を上下逆にするとどうなりますか？

Answer

かまぼこ状になるのは鋼材の中央部と両端の長さが違ってきてると考えられませんか。そう考えると、
（1)薄い鋼材の中央部に鋼材に垂直に力を受けて中央部が伸びたか(質問者の仮定と同じでしょうか)、
(2)薄い鋼材を前後(この図では左右に動くと理解しますが）に動かしているとすれば、鋼材の端部の動かすための保持が中央部と両端とで違いがあり伸びに差を生んでいるか
(3)ローラーの中央部の径が大きい(たる型)か。などが考えられませんか？

薄い材料がかまぼこ状に変形する理由とは？