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ロール成形（ロールフォーミング、ロールフォーミングとも表記）は、長い金属板（通常はコイル状の鋼板）を連続的に曲げて所望の断面形状に成形する圧延加工の一種です。金属板は、連続するスタンドに取り付けられた複数のロールを通過し、各ロールセットが曲げ加工のごく一部ずつを段階的に行うことで、所望の断面形状（プロファイル）が得られます。ロール成形は、長さが長く、かつ一定形状の部品を大量生産するのに最適です。
様々な断面形状を製造できますが、それぞれの形状には、綿密に設計されたロール工具一式が必要です。ロールの設計は、まず花形パターンと呼ばれる一連の断面形状から始まり、各ロールスタンドごとに1つの断面形状が割り当てられます。ロールの輪郭は、この花形パターンの断面形状から導き出されます。ロールセットは高価であるため、ロール設計の開発や検証、成形プロセスの最適化には、コンピュータシミュレーションがよく用いられ、スタンド数や最終製品における材料応力を最小限に抑えます。
ロール成形された部品は、同様の形状の押出成形品に比べて利点がある場合があります。ロール成形された部品は、押出成形よりも肉厚を薄くすることができ、はるかに軽量で、冷間加工硬化されているため強度も高くなります。部品は、仕上げ加工を施したり、塗装を施したりして製造できます。さらに、ロール成形プロセスは、押出成形よりも迅速で、エネルギー消費量も少なくて済みます。[ 1 ] [ 2 ]
ロール成形機は、同じロールを使用してさまざまなサイズと厚さの形状を製造できます。サイズのバリエーションは、手動調整またはコンピュータ制御によってロール間の距離を可変にすることで実現され、迅速な切り替えが可能です。これらの特殊な成形機は、標準化された形状と厚さの金属スタッドとトラックが使用される軽量フレーム業界で広く使用されています。たとえば、1台の成形機で、異なるゲージ（例：20ゲージから12ゲージ）の亜鉛メッキ鋼板から、異なるウェブ（例：3-5/8インチから14インチ）、フランジ（例：1-3/8インチから2-1/2インチ）、リップ（例：3/8インチから5/8インチ）の寸法の金属スタッドを製造できます。
ロール成形ラインは、連続的に部品の打ち抜きと切断を行うために、複数の構成でセットアップできます。部品を所定の長さに切断する場合、ラインは、単一のブランクがロールミルを通過するプレカットダイを使用するようにセットアップすることも、ロール成形プロセスの後にプロファイルが切断されるポストカットダイを使用するようにセットアップすることもできます。穴、ノッチ、エンボス加工、またはせん断形状などの特徴は、ロール成形ラインでの打ち抜きによって追加できます。これらの部品の特徴は、プレパンチングアプリケーション（ロール成形開始前）、ミッドラインパンチングアプリケーション（ロール成形ライン/プロセスの中間）、またはポストパンチングアプリケーション（ロール成形完了後）で行うことができます。一部のロール成形ラインは、上記の打ち抜きまたは切断アプリケーションのうちの1つだけを組み込んでいますが、他のラインでは、1つのラインでこれらのアプリケーションの一部またはすべてを組み込んでいます。
ロール成形は、製造工程の中でも最もシンプルな工程の一つです。通常、幅1インチ（2.5cm ）～20インチ（51cm ）、厚さ0.004インチ（0.10mm ）～0.125インチ（3.2mm ）の大きな金属板コイルをアンコイラーに載せて使用します。この金属板は、エントリーガイドを通して送り込まれ、圧延機のロールを通過する際に適切に位置合わせされます。各ロールセットは、材料が目的の形状に達するまで曲げ加工を行います。ロールセットは通常、スタンドで支えられた一対の水平平行軸上に上下に配置されます。サイドロールやクラスターロールを使用することで、より高い精度と柔軟性を実現し、材料にかかる応力を軽減することもできます。成形された金属板は、ロール成形機の前、圧延機の間、またはロール成形ラインの終端で所定の長さに切断されます。
断面が均一であれば、形状の可能性は非常に広く、閉じた形状も可能です。一般的な板厚は0.004インチ（0.10 mm）から0.125インチ（3.2 mm）ですが、これを超えることもあります。長さは圧延工程の影響をほとんど受けません。部品の幅は通常1インチ（2.5 cm）以上ですが、 20インチ（51 cm）を超えることもあります。主な制限はプロファイルの深さで、一般的には4インチ（10 cm）未満に制限され、深さとともに増加する圧延応力と表面速度差のため、6インチ（15 cm）を超えることはまれです。
生産速度は材料の厚さと曲げ半径に大きく依存しますが、必要なステーション数またはステップ数にも影響されます。厚さ0.7インチ（18 mm）の低炭素鋼の材料厚さの50倍の曲げ半径の場合、 8ステーションで毎分85フィート（26 m/分） 、12ステーションで毎分55フィート（17 m/分）、または22ステーションで毎分50フィート（15 m/分）の範囲になります。
1つの製品が形作られるまでの時間は、単純な関数t = (L + n⋅d) / Vで表すことができる。ここで、Lは成形される部品の長さ、nは成形スタンドの数、dはスタンド間の距離、V はロールを通過するストリップの速度である。[ 3 ]
一般的に、ロール成形ラインの速度は、用途に応じて毎分5～500フィート（1.5～152.4メートル）以上となる場合がある。場合によっては、打ち抜き加工や切断加工が速度を制限する要因となることもある。
製造工程を扱う際に考慮すべき事項としては、例えば、潤滑、製造工程が材料特性に及ぼす影響、コスト、そしてもちろん安全性などが挙げられる。
潤滑は、ロールダイとワークピース表面の間に不可欠なバリアを形成します。これにより、工具の摩耗を軽減し、加工速度を向上させることができます。この表は、さまざまな種類の潤滑剤、その用途、および最適な使用対象金属を示しています。
このプロセスが材料の特性に及ぼす影響は最小限です。物理的および化学的特性は実質的に変化しませんが、材料の機械的特性について述べる場合、加工硬化、微小亀裂、または曲げ部分の肉厚減少が生じる可能性があります。
ロール成形のコストは比較的低い。プロセスのコストを計算する際には、セットアップ時間、設備および工具のコスト、ロード/アンロード時間、直接労務費率、間接費率、設備および工具の償却などを考慮する必要がある。このプロセスでは安全性も少し問題となる。考慮すべき主な危険は、移動するワークピース（毎分最大 800 フィート (240 m/分)）、高圧ロール、鋭利な切断された金属のエッジの取り扱いである。[ 3 ]