CN110191768A - 钢板桩的制造方法 - Google Patents

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Abstract

在钢板桩的制造中，在粗轧工序的弯曲轧制阶段抑制被轧制件的咬入端部的形状不良，实现成品率的提高、切料的减少这样的生产率的提高。一种对矩形截面的坯料进行压下而制造钢板桩的制造方法，其中，该制造方法具有粗轧工序、中间轧制工序以及精轧工序，在进行所述粗轧工序的轧机中，设有进行延长所述坯料的厚度中心线长度并将该坯料从矩形截面形状轧制造形为大致钢板桩截面形状的弯曲轧制的孔型，在所述弯曲轧制中，进行针对坯料的咬入端部的预定区间的压下量比针对除了该预定区间之外的部位的压下量小这样的轧制。

Description

钢板桩的制造方法
技术领域
(关联申请的相互参照)
本申请基于在2017年1月27日向日本提出申请的日本特愿2017-012994号主张优先权，将其内容引用于此。
本发明涉及例如帽型钢板桩、U型钢板桩等钢板桩的制造方法。
背景技术
以往，帽形形状、U形形状这样的在两端具有接合部的钢板桩的制造利用孔型轧制法进行。作为该孔型轧制法的通常的工序，已知，对首先在加热炉中加热至预定的温度的坯料依次利用具备孔型的粗轧机、中间轧机以及精轧机进行轧制。
根据上述的通常的孔型轧制法，作为现状，关于在国内制造的钢板桩制品，能够利用矩形截面的坯料制造。具体而言，例如每1m壁宽的截面惯性矩为1.0(104cm4/m)且被称为10H制品的帽型钢板桩制品、每1m壁宽的截面惯性矩为2.5(104cm4/m)且被称为25H制品的帽型钢板桩制品利用以往已知的通常的孔型轧制法制造。
在利用矩形截面的坯料制造钢板桩的情况下，已知在其轧制工序中被轧制件产生各种形状不良，并设计了其解决对策。例如在专利文献1中公开了如下技术：为了抑制在轧制造形时在被轧制件的端部凸缘产生飞边形状，对咬入端部施加强压下。另外，在专利文献2中公开了如下技术：在型钢的制造中，在粗轧前在被轧制件形成顶端部，从而抑制切料的产生。另外，在专利文献3中公开了如下技术：为了实现切料的减少，对被轧制件的端部赋予预成形部形状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭55-50902号公报
专利文献2：日本特开平01-178301号公报
专利文献3：日本特开2006-192490号公报
发明内容
发明要解决的问题
从截面性能的观点来看，钢板桩采用凸缘部的厚度比腹板部的厚度薄的形状。在使用孔型轧制法并利用矩形截面的坯料制造钢板桩的情况下，采用如下方法：在矩形截面坯料的阶段，腹板部的厚度与凸缘部的厚度相等，在形成腹板部与凸缘部的分界的弯曲轧制阶段，通过使凸缘部发生剪切变形，从而使腹板部与凸缘部的厚度比接近制品的厚度比。在进行上述弯曲轧制时，被轧制件中央部(稳定部)未变形，因此在被轧制件的咬入端部处难以引起剪切变形，臂部的金属落入凸缘部，导致凸缘部的厚度变厚。对于厚度变厚的凸缘部而言，轧制后期的延伸增大而有可能导致非稳定部的生长。
另外，凸缘部的厚度在咬入端部变厚，在被轧制件的长度方向上腹板部与凸缘部的厚度比不同，因此在长度方向上爪部的形状产生偏差，有可能导致成品率的降低、切料的扩大。
并且，在使用较大的板坯宽度的矩形截面坯料的情况下，通常在上述弯曲轧制之前进行轧边，但随着由该轧边导致的鼓胀变形，存在弯曲轧制阶段中的凸缘部的厚度增大变得更显著的可能。
另外，上述鼓胀变形是指，如图18所示，在轧边中，在作为矩形截面坯料的被轧制件的宽度方向端部产生的鼓起变形。
在上述专利文献1～3所记载的技术中，在上述弯曲轧制时，在被轧制件的咬入端部难以引起剪切变形，对于由凸缘部的厚度变厚导致的形状不良的产生没有任何考虑。另外，本说明书中的“被轧制件的咬入端部”表示被轧制件咬入辊时的轧制方向顶端部，自最顶端起预定长度的区间被设定为咬入端部。
鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种在钢板桩的制造中能够在粗轧工序的弯曲轧制阶段抑制被轧制件的咬入端部的形状不良，实现成品率的提高、切料的减少这样的生产率的提高的钢板桩的制造方法。
用于解决问题的方案
为了达成所述的目的，根据本发明，提供一种钢板桩的制造方法，其是对矩形截面的坯料进行压下而制造钢板桩的制造方法，其特征在于，该制造方法具有粗轧工序、中间轧制工序以及精轧工序，在进行所述粗轧工序的轧机中，设有进行延长所述坯料的厚度中心线长度并将该坯料从矩形截面形状轧制造形为大致钢板桩截面形状的弯曲轧制的孔型，在所述弯曲轧制中，对坯料的咬入端部的预定区间进行轻压下轧制，该轻压下轧制是针对该预定区间的压下量比针对除了该预定区间之外的部位的压下量小这样的轧制。
也可以是，所述弯曲轧制利用1个道次或多个道次的可逆轧制进行，所述轻压下轧制应用于该可逆轧制中的1个道次或多个道次。
也可以是，所述弯曲轧制利用多个道次进行，利用该多个道次进行的轧制分为坯料的凸缘对应部未被压下的前阶段和坯料的凸缘对应部被压下的后阶段，所述轻压下轧制应用于所述多个道次中的前阶段中的道次。
也可以是，坯料的咬入端部的预定区间设定为自该坯料的长度方向上的咬入端起的0.75m以上的区间。
也可以是，作为矩形截面形状的坯料，使用具有多个宽度尺寸的坯料，制造相同尺寸的钢板桩制品。
也可以是，所述钢板桩是U型钢板桩。
也可以是，所述钢板桩是帽型钢板桩。
发明的效果
根据本发明，在钢板桩的制造中，能够在粗轧工序的弯曲轧制阶段抑制被轧制件的咬入端部的形状不良，实现成品率的提高、切料的减少这样的生产率的提高。
附图说明
图1是本发明的实施方式的轧制线的概略说明图。
图2是关于第1孔型的孔型形状的概略性的说明图。
图3是关于第2孔型的孔型形状的概略性的说明图。
图4是关于第3孔型的孔型形状的概略性的说明图。
图5是关于第4孔型的孔型形状的概略性的说明图。
图6是关于第5孔型的孔型形状的概略性的说明图。
图7是关于第6孔型的孔型形状的概略性的说明图。
图8是关于第7孔型的孔型形状的概略性的说明图。
图9是关于第8孔型的孔型形状的概略性的说明图。
图10是第2孔型处的弯曲轧制的概略说明图。
图11是表示弯曲轧制中的距咬入最顶端的距离与材料削去部分的材料削去量的关系的图表。
图12是关于咬入端部的轻压下轧制的概略说明图。
图13是表示利用多个道次进行弯曲轧制的情况的道次编号与线长的关系的图表。
图14是表示利用多个道次进行弯曲轧制的情况的道次编号与各道次中的凸缘压下率的图表。
图15是实施例1的图表。
图16是实施例2的图表。
图17是实施例3的图表。
图18是关于鼓胀变形的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。另外，在本说明书和附图中，对具有实质上相同的功能结构的结构要素标注相同的附图标记，从而省略重复说明。另外，以下，作为钢板桩制品的一例，例示制造帽型钢板桩的情况来进行说明。
另外，在本实施方式中，为了便于说明，将具有矩形截面的材料称为坯料B，将对坯料B进行压下而设为大致帽形截面形状而成的被轧制件称为被轧制件A。即，将以大致帽形截面形状在轧制线L上通过的钢材统称为被轧制件A，另外，关于被轧制件A的各部位，利用以下记述的其他不同的名称来记载。此处，被轧制件A包括与帽型钢板桩制品的腹板相对应的腹板对应部3、分别连接于腹板对应部3的两端部的凸缘对应部4、5、形成于凸缘对应部4、5各自的顶端的臂对应部6、7以及形成于臂对应部6、7的顶端的接合部对应部8、9。另外，在接合部对应部8、9的顶端形成有爪对应部8a、9a。
图1是关于作为本发明的实施方式的轧制设备的用于制造帽型钢板桩的轧制线L和设于轧制线L的轧机的说明图。如图1所示，在轧制线L上，依次配置有粗轧机(BD)11、第1中间轧机(R1)12、第2中间轧机(R2)13以及精轧机(F)14。轧制线L包括多条线L1～L3，线L1与线L2相邻，线L2与线L3相邻。各线L1～L3以彼此的局部重叠的方式串联地连结，成为被轧制件A与其宽度方向平行地从L1向L2或从L2向L3移动而在轧制线L上进给的结构。
另外，如图1所示，在线L1配置有粗轧机11，在线L2配置有第1中间轧机12，在线L3配置有第2中间轧机13和精轧机14。成为能够在各线L1～L3分别载置彼此不同的被轧制件A而进行轧制，且能够在轧制线L上同时并行地实施多个被轧制件A的轧制的结构。
在图1所示的轧制线L，在未图示的加热炉中被加热了的矩形截面形状的坯料(坯料B，之后的被轧制件A)依次在粗轧机11～精轧机14中被轧制，成为作为最终制品的帽型钢板桩。即，通过对坯料B(被轧制件A)依次进行粗轧工序、中间轧制工序以及精轧工序来制造最终制品。
以下，关于设于在轧制线L上配置的粗轧机11、第1中间轧机12、第2中间轧机13以及精轧机14(以下，以粗轧机11～精轧机14概略地记载多个轧机)的孔型的结构，参照附图从轧制线L的上游依次简单地说明。另外，上述粗轧机11、第1中间轧机12、第2中间轧机13以及精轧机14是自以往以来使用的通常的设备，因此在本说明书的以下的记述中着重于孔型结构的说明，省略关于各轧机的详细的设备结构等的说明。
另外，以下参照图2～图9说明的孔型设于粗轧机11～精轧机14中的各轧机，但关于将以下说明的各孔型设于哪个轧机，通常能够在考虑生产率(效率、成品率)、作业性的基础上，根据设备状况、制品尺寸等条件适当变更。此处，在本实施方式中，将这些孔型称为第1孔型K1～第8孔型K8，各孔型从轧制线L上游侧依次设置即可，对这些孔型进行说明。另外，为了进行参考，在图3～图9中利用单点划线图示在各孔型处被压下、造形的坯料B、被轧制件A的形状。
不过，以下说明的本实施方式的第1孔型K1～第8孔型K8的结构不限于图示的形态，例如，关于各种孔型的校正孔型的增减排列能够根据设备状况、制品尺寸等条件适当变更。另外，优选的是，在以下说明的第1孔型K1～第8孔型K8中，被轧制件的轧制造形利用多个道次的可逆轧制(reversing rolling)进行，其道次数能够任意设定。
图2是关于第1孔型K1的孔型形状的概略性的说明图。如图2所示，第1孔型K1是包括上孔型辊20a和下孔型辊20b的箱形孔型，该箱形孔型的孔底成为预定的锥形形状。利用该第1孔型K1，对矩形截面形状的坯料B的宽度方向端部的短边部赋予锥形形状，并且为了设为在长度方向上均匀的宽度尺寸，以立起未图示的矩形截面形状的坯料B的状态(将钢板桩的宽度方向设为铅垂方向的状态)沿宽度方向轻微地实施压下(所谓的轧边)。另外，对矩形截面形状的坯料B的宽度方向端部赋予锥形形状的原因在于，使其恰当地咬入后述的第2孔型K2的孔型形状，稳定地进行期望的压下，形成在两端部具有期望的材料量的爪。该图2所示的第1孔型K1是进行所谓的轧边的孔型，该第1孔型K1被称为“轧边孔型”。
另外，图3是关于第2孔型K2的孔型形状的概略性的说明图。如图3所示，第2孔型K2包括作为突起辊的上孔型辊30a和作为槽辊的下孔型辊30b，利用该第2孔型K2，对在上述第1孔型K1处进行了轧边的矩形截面形状的坯料B(之后的被轧制件A)整体进行压下。此处，在上述第1孔型K1处的压下中设为立起坯料B的状态，但之后，坯料B被旋转90°或270°，在第2孔型K2处以将坯料B的宽度方向设为水平方向的状态(将钢板桩的宽度方向设为水平方向的状态)进行压下，进行将截面设为矩形截面形状与大致帽形截面形状之间的中间形状的轧制造形。在本说明书中，将该第2孔型K2处的轧制造形也记载为“弯曲轧制”。
上孔型辊30a包括与坯料B的腹板对应部3的上表面相对的腹板相对部32、与凸缘对应部4、5的上表面相对的凸缘相对部34、35以及与臂对应部6、7的上表面相对的臂相对部37、38。
另一方面，下孔型辊30b包括与坯料B的腹板对应部3的下表面相对的腹板相对部42、与凸缘对应部4、5的下表面相对的凸缘相对部44、45以及与臂对应部6、7的下表面相对的臂相对部47、48。并且，凸缘相对部44、45包括倾斜不同的多个部位，包括连接于腹板相对部42的倾斜较缓的凸缘相对部分44a、45a和连接于臂相对部47、48的倾斜较陡的凸缘相对部分44b、45b。
另外，图4是关于第3孔型K3的孔型形状的概略性的说明图。如图4所示，第3孔型K3包括作为突起辊的上孔型辊50a和作为槽辊的下孔型辊50b，在该第3孔型K3处，对在第2孔型K2处进行了造形的坯料B(之后的被轧制件A)施加进一步的压下，对坯料B整体进行使截面形状从中间形状(矩形截面形状与大致帽形截面形状之间的中间形状)成为大致帽形截面形状这样的压下。
另外，此处，大致帽形截面形状是指，坯料B被压下至与腹板相对应的部分(腹板对应部3)、与凸缘相对应的部分(凸缘对应部4、5)以及与臂相对应的部分(臂对应部6、7)彼此的分界明确的程度的截面形状，不一定表示被成形至接合部形状等细微的形状的截面形状。
上孔型辊50a包括与坯料B的腹板对应部3的上表面相对的腹板相对部52、与凸缘对应部4、5的上表面相对的凸缘相对部54、55以及与臂对应部6、7的上表面相对的臂相对部57、58。
另外，下孔型辊50b包括与坯料B的腹板对应部3的下表面相对的腹板相对部62、与凸缘对应部4、5的下表面相对的凸缘相对部64、65以及与臂对应部6、7的下表面相对的臂相对部67、68。
图5是关于第4孔型K4的孔型形状的概略性的说明图。如图5所示，第4孔型K4包括作为突起辊的上孔型辊70a和作为槽辊的下孔型辊70b，利用该第4孔型K4形成爪对应部，并且对被轧制件A整体进行厚度压下及成形(厚度延伸轧制)，设为更接近帽型钢板桩制品的形状。
图6是关于第5孔型K5的孔型形状的概略性的说明图。如图6所示，第5孔型K5包括作为突起辊的上孔型辊80a和作为槽辊的下孔型辊80b，利用该第5孔型K5对被轧制件A整体进行厚度压下及成形。具体而言，同时进行调整爪对应部8a、9a的高度(图中的上下方向上的高度h1)而并齐两个爪对应部8a、9a的高度的爪高度成形和被轧制件A整体的厚度压下。另外，该第5孔型K5这样的并齐爪对应部8a、9a的高度的成形被称为爪成形工序，进行爪成形工序的孔型被称为爪成形孔型。
图7是关于第6孔型K6的孔型形状的概略性的说明图。如图7所示，第6孔型K6包括作为突起辊的上孔型辊90a和作为槽辊的下孔型辊90b，利用该第6孔型K6对被轧制件A整体进行厚度压下及成形(厚度延伸轧制)。
图8是关于第7孔型K7的孔型形状的概略性的说明图。如图8所示，第7孔型K7包括作为突起辊的上孔型辊100a和作为槽辊的下孔型辊100b，利用该第7孔型K7对被轧制件A整体进行厚度压下及成形，特别是，进行调整爪对应部8a、9a的高度(图中的上下方向上的高度h2)而并齐两个爪对应部8a、9a的高度的爪高度成形。不过，在第7孔型K7处，与积极地进行被轧制件A整体的厚度压下的第6孔型K6相比，厚度压下量较小。
图9是关于第8孔型K8的孔型形状的概略性的说明图。如图9所示，第8孔型K8包括作为突起辊的上孔型辊110a和作为槽辊的下孔型辊110b，在该第8孔型K8处，进行被轧制件A的接合部对应部8、9的弯曲成形和基于轻度的轧制的被轧制件A整体的整形。具体而言，进行将包含爪对应部8a、9a的接合部对应部8、9整体弯曲为制品的接合部形状的接合部成形。由此，在第8孔型K8处，将被轧制件A成形至帽型钢板桩制品的形状。另外，该第8孔型K8这样的对接合部对应部8、9整体进行弯曲成形的孔型被称为精加工孔型。
以上，参照图2～图9说明了第1孔型K1～第8孔型K8的孔型形状及其功能。如上所述，帽型钢板桩的孔型轧制法包括粗轧工序、中间轧制工序以及精轧工序，例如在第1孔型K1～第7孔型K7的孔型处依次进行粗轧工序和中间轧制工序，在第8孔型K8处进行精轧工序。此处设为，第4孔型K4～第8孔型K8的孔型形状均为大致帽形截面形状，但越往后的孔型的形状越接近制品形状。即，进行作为最终工序的精轧的第8孔型K8的形状成为大致帽型钢板桩制品形状。
另外，在本实施方式中，在轧制线L，依次配置有粗轧机(BD)11、第1中间轧机(R1)12、第2中间轧机(R2)13、精轧机(F)14，但上述第1孔型K1～第8孔型K8以任意的结构分散地设于各轧机。作为一例，举出如下结构：在粗轧机11设有第1孔型K1～第3孔型K3，在第1中间轧机12设有第4孔型K4和第5孔型K5，在第2中间轧机13设有第6孔型K6和第7孔型K7，在精轧机14设有第8孔型K8。其中，本发明的孔型结构不限定于这样的结构。
本发明人发现，以往，在用于利用矩形截面形状的坯料B造形大致帽形截面形状的粗轧工序的上述第2孔型K2处的造形工序中，存在如以下的1)～3)所说明那样的问题点，并且关于用于解决该问题点的技术进行了深入研究。
1)在第2孔型K2处，在对矩形截面坯料(坯料B)进行轧制造形时，造形前的坯料B的腹板部处的厚度和凸缘部处的厚度为相等的厚度，使腹板部与凸缘部的厚度比接近制品厚度比这样的轧制造形以剪切变形为主体进行。此时，被轧制件的长度方向上的中央附近(所谓的稳定部)未变形，因此在咬入端部处难以引起剪切变形，导致凸缘部的厚度变厚。由于凸缘部的厚度变厚，因此后期的轧制中的凸缘延伸增大，有可能导致非稳定部(所谓的切料)的生长。
2)在弯曲轧制中，凸缘部的厚度变厚，成为在被轧制件的长度方向上腹板部与凸缘部的厚度比不同这样的形态，因此存在在被轧制件的长度方向上爪部(爪对应部8a、9a)的形状产生偏差的可能。
3)在使用坯料宽度(所谓的板坯宽度)比以往的坯料宽度大的坯料作为矩形截面的坯料B的情况下，在轧边(基于上述的第1孔型K1的轧制)时，被轧制件发生鼓胀变形，因此弯曲轧制时的剪切变形被进一步阻碍，存在凸缘部的厚度变厚这样的形状不良变得更显著的可能。即，难以使用坯料宽度比以往的坯料宽度大的坯料，容许的坯料尺寸被限制。
此处，参照附图说明上述问题点1)～3)。图10是第2孔型K2处的弯曲轧制的概略说明图，图10的(a)～(d)依次表示利用多个道次进行的弯曲轧制的过程。
如图10的(a)所示，上孔型辊30a和下孔型辊30b抵接于在第1孔型K1处进行了轧边的坯料B的上下表面。然后，如图10的(b)、(c)、(d)所示，进行弯曲轧制。此时，存在图10的(b)所示的凸缘对应部4、5未被压下的阶段(前期道次)和图10的(c)～(d)所示的凸缘对应部4、5被压下的阶段(后期道次)。
该弯曲轧制是延长利用图10中的点划线O表示的坯料B的厚度中心线O的长度(以下，也简记为线长)的轧制，可知，作为原则，该线长随着朝向图10的(a)～(d)中的后期去而延长。图13是表示利用多个道次进行弯曲轧制的情况的道次编号与该线长的关系的图表。如图13所示，可知，在弯曲轧制中，在最初的几个道次(例如1～5道次)中实施线长延长这样的轧制，在之后的道次中线长基本不变动。在这样的情况下，在上述问题点1)中说明的难以引起剪切变形且凸缘厚度变厚这样的现象在线长延长的轧制中特别显著地显现。其原因在于，在线长延长的轧制中，咬入端部与被轧制件的未变形的长度方向上的中央附近(所谓的稳定部)之间的形状差较大。
另外，图14是表示利用多个道次进行弯曲轧制的情况的道次编号与各道次中的凸缘压下率的图表。如图14所示，存在凸缘压下率为0(未被压下)的阶段(例如1～2道次)和凸缘压下率为正值(被压下)的阶段(例如3道次以后)。在这样的情况下，在上述问题点1)中说明的难以引起剪切变形且凸缘厚度变厚这样的现象在凸缘压下率为0的阶段中特别显著地显现。其原因在于，凸缘压下开始表示延长线长的轧制(弯曲成形)基本结束，在凸缘压下开始后成为以厚度压下为主体的轧制。另外，若凸缘压下开始，则非稳定部(凸缘前滑量)在经过被轧制件的尾端时支配性地生长。
已知，随着在图10所示的工序中进行的弯曲轧制，被轧制件的轧制造形主要成为剪切变形，但由于稳定部未变形，因此在咬入端部处难以成为剪切变形，臂对应部6、7的金属落入凸缘对应部4、5，凸缘对应部4、5的厚度变厚。随之，在臂对应部6、7的侧面形成如图10的(d)所示那样的材料削去部分6a、7a。在对咬入部进行这样的工序时，有可能产生如在上述1)～3)中所说明那样的问题点。
图11是表示弯曲轧制的距咬入最顶端的距离与上述的材料削去部分6a、7a的材料削去量的关系的图表。另外，图11是对所谓的25H制品进行轧制造形的情况的弯曲轧制的数据，根据被轧制件的宽度方向长度测量材料削去量。另外，在图11中，对被轧制件全长为约10m的情况的距咬入端的距离为0～5m的范围进行图示，WS、DS分别表示被轧制件(坯料B)的宽度方向两端。
如图11所示，可知，材料削去量根据距咬入最顶端的距离而产生偏差，如在上述2)中所说明那样，在被轧制件的长度方向上，爪部(爪对应部8a、9a)的形状产生偏差。即，根据图11的数据也可知，因爪部形状的偏差而有可能导致成品率的降低、切料的扩大。
鉴于以上参照图10、图11说明的上述问题点1)～3)，本发明人考虑到在被轧制件的咬入端部处形状不良显著，设计了如下技术，即，在弯曲轧制时的一部分道次或全部道次中，在恰当的时机使上下孔型辊的辊隙比针对稳定部的辊隙开放，仅对咬入端部进行轻压下轧制，从而抑制咬入端部处的形状不良的产生。
图12是关于咬入端部的轻压下轧制的概略说明图。具体而言，是在第2孔型K2(上下孔型辊30a、30b)处的轧制造形中开放辊隙而对咬入端部进行轻压下轧制的情况的说明图，是从侧面观察而得到的概略侧视图。另外，为了进行说明，在图12中图示了任意道次中的轧制造形前的坯料B(图中左侧)、该道次中的轧制造形刚开始后(图中中央)以及该道次中的轧制造形结束后(图中右侧)。
如图12所示，期望的是，在第2孔型K2处，在造形开始时，预先使辊隙比稳定部轧制时的辊隙开放，在坯料B穿过孔型辊与咬入端部的预定区间P相对应的量之后，缩窄辊隙，进行稳定部的轧制造形。
在这样实施的弯曲轧制中，对咬入端部的预定区间P以压下量比稳定部的压下量小的状态(即轻压下)实施弯曲轧制。由此，能够抑制作为上述问题点1)～3)而说明的那样的咬入端部处的形状不良的产生。
此处说明的弯曲轧制时的轻压下既可以应用于在利用多个道次进行弯曲轧制的情况的全部道次，也可以应用于一部分道次。另外，在可逆轧制(reverse rolling)时，通过在各道次中分别对被轧制件的咬入端部应用轻压下轧制，能够抑制形状不良。关于应用轻压下轧制时的道次规程的具体例，在后面的实施例中记述。
另外，作为预定区间P，期望的是，设为咬入端的在被轧制件的长度方向上除了被称为所谓的稳定部的范围之外的范围，但该范围能够适当任意地设定。另外，关于该预定区间P的具体例，在后面的实施例中记述。
另外，为了实施以上说明的轻压下轧制，期望的是，设为在设有第2孔型K2的轧机中具备用于变更孔型辊的辊隙的机构的结构。作为该机构，例如能够举出液压式的压下机构。
根据以上说明的本实施方式的钢板桩的制造方法，以针对咬入端的预定区间P的压下量比针对其他区间的压下量小的状态实施弯曲轧制。由此，抑制咬入端部处的形状不良的产生，能够实现成品率的提高、切料的减少这样的生产率的提高。
另外，能够抑制成为在被轧制件的长度方向上腹板部与凸缘部的厚度比不同这样的形态，因此能够解决在被轧制件的长度方向上爪部(爪对应部8a、9a)的形状产生偏差这样的问题，实现爪部形状的均匀化。
并且，即使使用坯料宽度(所谓的板坯宽度)比以往的坯料宽度大的坯料，在轧边时被轧制件发生鼓胀变形，也难以阻碍弯曲轧制时的剪切变形，能够抑制凸缘部的厚度变厚这样的形状不良，因此能够使用坯料宽度比以往的坯料宽度大的坯料，实现容许的坯料尺寸的扩大。即使在例如制造相同的钢板桩制品的情况下，也能够使用具有多种宽度尺寸的矩形截面坯料进行制造。
另外，在上述的弯曲轧制中应用轻压下轧制的技术既可以应用于利用多个道次进行弯曲轧制的情况的全部道次，也可以应用于一部分道次。在多个道次中的弯曲轧制中，在使坯料B反转时，通过对各道次中的坯料B的咬入端分别应用轻压下轧制，能够针对坯料B的长度方向两端部抑制形状不良的产生。
以上，说明了本发明的实施方式的一例，但本发明不限定于图示的形态。能够明确，作为本领域技术人员，能够在权利要求书所记载的思想的范畴内想到各种变形例或修改例，应理解为这些变形例或修改例自然也属于本发明的保护范围。
例如，在上述实施方式中，举出制造帽型钢板桩制品的情况为例而进行了图示、说明，但本发明的应用范围不限于此。具体而言，在使用矩形截面坯料制造的各种钢板桩制品的制造方法中，若应用本发明，则能够抑制咬入端部的形状不良。其中，帽型钢板桩是以大截面构造为特征的钢板桩，在该特征上，对于弯曲轧制为大致钢板桩截面形状的第2孔型轧制后的形状而言，高度较高，与通常的钢板桩相比线长的变形量较大。因此，本发明技术特别是在帽型钢板桩的制造中是有用的。
另外，在上述实施方式中，在图3～图10中，对以将一系列的孔型列的突起辊设为上孔型辊并将槽辊设为下孔型辊的方式配置的结构、以所谓的U姿态轧制进行帽型钢板桩的轧制的情况进行了图示、说明。然而，对于这样的一系列的孔型列的一部分或全部而言，也可以是，以将突起辊设为下孔型辊并将槽辊设为上孔型辊的方式配置的结构、以所谓的倒U姿态轧制进行帽型钢板桩的轧制。
实施例
(实施例1)
作为本发明的实施例1，在利用孔型轧制法制造每1m壁宽的截面惯性矩为2.5(104cm4/m)的被称为所谓的25H制品的帽型钢板桩时，测量将在上述实施方式中说明的本发明的技术(预定区间处的轻压下轧制)应用于弯曲轧制时的情况的应用轻压下轧制的区间(上述预定区间P)的长度与弯曲轧制后的咬入端处的非稳定部长度的关系。另外，实施例1的弯曲轧制道次规程示于以下的表1。
[表1]
道次编号 辊隙(mm) 腹板厚度(mm) 凸缘压下率 咬入轻压下
1 405 253 0.000 应用
2 365 253 0.000 应用
3 280 253 0.199 -
4 259 253 0.065 -
5 232 232 0.089 -
6 208 208 0.087 -
7 186 186 0.087 -
8 167 167 0.082 -
图15是实施例1的图表，表示应用轻压下轧制的区间的长度与弯曲轧制后的咬入端处的非稳定部长度的关系。如图15所示，在将轻压下轧制的应用区间设为0.75m以上的情况下，第2孔型K2轧制后的非稳定部长度被抑制为低至约175mm以下的水平。另一方面可知，在将轻压下轧制的应用区间设为小于0.75m的情况下，第2孔型K2轧制后的非稳定部长度增大，在该区间为0.5m的情况下非稳定部长度大至约200mm以上，在咬入端部中产生形状不良的长度增大。根据该测量结果可知，通过设定自被轧制件的长度方向上的咬入端起的0.75m以上的区间作为轻压下轧制的应用区间，能够有效地抑制非稳定部长度。
(实施例2)
作为本发明的实施例2，在利用孔型轧制法制造每1m壁宽的截面惯性矩为2.5(104cm4/m)的被称为所谓的25H制品的帽型钢板桩时，测量未应用本发明技术地实施弯曲轧制的情况的弯曲轧制后的相对于腹板的凸缘前滑量和应用了本发明的技术(预定区间(自咬入端部起的1m的区间)处的轻压下轧制)的情况的弯曲轧制后的相对于腹板的凸缘前滑量，并进行比较研究。另外，实施例2的弯曲轧制的道次规程示于以下的表2，表中的水平1为现有技术，水平2为本发明技术，在应用本发明技术时，利用弯曲轧制的1道次和2道次实施轻压下轧制(咬入轻压下的应用)。另外，在实施例2的测量中，使矩形截面坯料的宽度(板坯宽度)从980mm变化至1150mm，对各情况测量凸缘前滑量。
此处，凸缘前滑量是指，在弯曲轧制后，在被轧制件的长度方向上凸缘部比腹板部多延伸的长度，凸缘前滑量越大，越导致非稳定部(形状不良部)的增大。
[表2]
图16是实施例2的图表，是表示将矩形截面坯料的宽度(板坯宽度)设为980mm～1150mm，在各情况下以表2的道次规程进行弯曲轧制时的凸缘前滑量的图表。如图16所示，可知，即使在使用了大致相同的板坯宽度的坯料的情况下，在应用了本发明技术的情况下，也能够实现弯曲轧制后的凸缘前滑量的减小。例如，可知，在使用了板坯宽度为1010mm的坯料的情况和使用了板坯宽度为1070mm的坯料的情况中的任一情况下，都能够将凸缘前滑量在长度上减小约20％左右。
另外，根据图16可知，使用板坯宽度为980mm的坯料并利用现有技术进行弯曲轧制的情况的凸缘前滑量和使用板坯宽度为1010mm的坯料并应用本发明技术进行弯曲轧制的情况的凸缘前滑量成为大致相同的量(约80mm)。同样可知，使用板坯宽度为1020mm的坯料并利用现有技术进行弯曲轧制的情况的凸缘前滑量和使用板坯宽度为1070mm的坯料并应用本发明技术进行弯曲轧制的情况的凸缘前滑量成为大致相同的量(约110mm)。即，可知，通过应用本发明技术，能够在不使非稳定部生长的前提下使用坯料宽度比以往的坯料宽度大的坯料，实现容许的坯料尺寸的扩大。
(实施例3)
作为本发明的实施例3，在利用孔型轧制法制造每1m壁宽的截面惯性矩为2.5(104cm4/m)的被称为所谓的25H制品的帽型钢板桩时，测量不应用本发明技术地实施弯曲轧制的情况的爪成形工序后的爪高度和爪孔宽度及应用了本发明的技术(预定区间处的轻压下轧制)的情况的爪成形工序后的爪高度和爪孔宽度，并进行比较研究。
图17是实施例3的图表，图17的(a)是表示现有技术中的距咬入端的距离与第5孔型K5轧制后的爪高度的关系的图表，图17的(b)是表示应用了本发明技术的情况的距咬入端的距离与第5孔型K5轧制后的爪高度的关系的图表，图17的(c)是表示现有技术中的距咬入端的距离与第8孔型K8轧制后(制品)的爪孔宽度的关系的图表，图17的(d)是表示应用了本发明的情况的距咬入端的距离与第8孔型K8轧制后(制品)的爪孔宽度的关系的图表。另外，作为图17的(a)～(d)中的各图表所示的距咬入端的距离，对被轧制件全长为35m的情况的距咬入最顶端的距离为0～10m的范围进行图示。
若比较图17的(a)和(b)，可知，以往，在第5孔型K5轧制后的阶段，爪高度的偏差为约4mm左右，与之相对地，通过应用本发明技术，将爪高度的偏差改善至约1mm左右。
另外，若比较图17的(c)和(d)，可知，以往，制品的爪孔宽度的偏差为约2mm左右，与之相对地，通过应用本发明技术，将制品的爪孔宽度的偏差改善至约0.8mm左右。
即，可知，通过应用本发明技术，能够抑制爪成形工序后的爪部(爪对应部)的长度方向形状偏差。
产业上的可利用性
本发明能够应用于例如帽型钢板桩、U型钢板桩等钢板桩的制造方法。
附图标记说明
3、腹板对应部；4、5、凸缘对应部；6、7、臂对应部；8、9、接合部对应部；8a、9a、爪对应部；11、粗轧机；12、第1中间轧机；13、第2中间轧机；14、精轧机；32、42、(第2孔型的)腹板相对部；34、35、44、45、(第2孔型的)凸缘相对部；37、38、47、48、(第2孔型的)臂相对部；52、62、(第3孔型的)腹板相对部；54、55、64、65、(第3孔型的)凸缘相对部；57、58、67、68、(第3孔型的)臂相对部；A、被轧制件；B、坯料；O、(坯料的)厚度中心线；K1～K8、第1孔型～第8孔型；L(L1～L3)、轧制线。

Claims (7)

1.一种钢板桩的制造方法，其是对矩形截面的坯料进行压下而制造钢板桩的制造方法，其特征在于，
该制造方法具有粗轧工序、中间轧制工序以及精轧工序，
在进行所述粗轧工序的轧机中，设有进行延长所述坯料的厚度中心线长度并将该坯料从矩形截面形状轧制造形为大致钢板桩截面形状的弯曲轧制的孔型，
在所述弯曲轧制中，对坯料的咬入端部的预定区间进行轻压下轧制，该轻压下轧制是针对该预定区间的压下量比针对除了该预定区间之外的部位的压下量小这样的轧制。
2.根据权利要求1所述的钢板桩的制造方法，其特征在于，
所述弯曲轧制利用1个道次或多个道次的可逆轧制进行，
所述轻压下轧制应用于该可逆轧制中的1个道次或多个道次。
3.根据权利要求1所述的钢板桩的制造方法，其特征在于，
所述弯曲轧制利用多个道次进行，
利用该多个道次进行的轧制分为坯料的凸缘对应部未被压下的前阶段和坯料的凸缘对应部被压下的后阶段，
所述轻压下轧制应用于所述多个道次中的前阶段中的道次。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢板桩的制造方法，其特征在于，
坯料的咬入端部的预定区间设定为自该坯料的长度方向上的咬入端起的0.75m以上的区间。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的钢板桩的制造方法，其特征在于，
作为矩形截面形状的坯料，使用具有多个宽度尺寸的坯料，制造相同尺寸的钢板桩制品。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的钢板桩的制造方法，其特征在于，
所述钢板桩是U型钢板桩。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的钢板桩的制造方法，其特征在于，
所述钢板桩是帽型钢板桩。
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