【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延機に係り、一層詳細には圧延機のロール形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、帯鋼板等の被圧延材を圧延する圧延機として、図５に示すような圧延機が知られている。同図に示す圧延機は、上ワークロール１００と下ワークロール１０１とを有する。上ワークロール１００の上方には、上バックアップロール１０２が配置されており、下ワークロール１０１の下方には、下バックアップロール１０３が配置されている。
【０００３】
圧延機によって被圧延材Ｓを圧延するに際しては、上ワークロール１００と下ワークロール１０１とを、それぞれの中心軸を略水平に保った状態で微小角度だけ交差させる。そして、上ワークロール１００と下ワークロール１０１とに対し、上バックアップロール１０２と下バックアップロール１０３とを介して圧延荷重を加えることにより、被圧延材Ｓを圧延する。
【０００４】
このように、上ワークロール１００と下ワークロール１０１とを僅かに交差させることにより、上下ワークロールや上下バックアップロールの撓みを打ち消して、上ワークロール１００と下ワークロール１０１との間のギャップを被圧延材Ｓの幅方向に略一定にすることができる。
【０００５】
そして現在では、図４の（ａ）に示すように、上ワークロール５と下ワークロール６の交差角２θ（クロス角θ）を大きく（例えば、θ＝１〜１．５°→θ＝１０°〜２０°）した大クロス圧延機も考案されている。
【０００６】
この大クロス圧延は、通常のクロス圧延に比べてロールクロス角を大きくし、被圧延材に対して大きなせん断ひずみを付与し、圧延直後の再結晶過程における結晶粒の微細化、または、変態時における結晶粒の微細化を実現して、ランクフォード値（ｒ値）によってあらわされる深絞り性の性質向上等を狙ったものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような大クロス圧延機を用いたクロス圧延においては、クロス角θを大きくすると、図４の（ｂ）に示すように、上ワークロール５が圧延方向入側、下ワークロール６が圧延方向出側に位置するようにロールが交差されている状態では、上ロール５において被圧延材Ｓが上ロール５と離れる位置においても、下ロール６により被圧延材は圧下されており、したがって、被圧延材Ｓは上方に反る傾向にあり（図４の（ｂ）の状態参照）、一方、その被圧延材Ｓの板幅方向の反対側では、下方に反る傾向にあり（図４の（ｃ）の状態参照）、被圧延材Ｓのねじれが懸念されるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、クロス圧延機における被圧延材のねじれを効果的に修正して形状の良好な製品を得ることができる圧延機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明に係る圧延機は、被圧延材を介して上ワークロールと下ワークロールとを交差させると共に、圧延荷重を加えて前記被圧延材を圧延する圧延機において、前記上ワークロールと下ワークロールとはロール径がロール軸方向の両端で異なり、上下ワークロール間で創成される間隙を、ロール径がロール軸方向の両端で同じ場合に２次曲線で創成される間隙分布と同じになるにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記圧延荷重が上ワークロールと下ワークロールとに対し、上バックアップロールと下バックアップロールとを介して加えられるペアクロス圧延機であって、前記上バックアップロールと下バックアップロールのロール径は上ワークロールと下ワークロールとにそれぞれ対称に形成されると共に、ロール胴がロール軸方向に複数に分割されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記上ワークロールと下ワークロールとのクロス角θをθ＝１．５°〜２０°と大きくしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る圧延機を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
［第１実施例］
図１は本発明の第１実施例を示すもので、同図（ａ）は圧延機の要部構成図、同図（ｂ）はワールロールの模式図、図２は作用説明図である。
【００１４】
図１に示すように、２段圧延機１は、上ワークロール２と、下ワークロール３とを有する。上ワークロール２及び下ワークロール３の両端部は、それぞれ図示しないワークロール軸受箱（チョック）によって支持されている。これらのロールは、ハウジング４内に収容されており、上下ワークロール２，３には、そのロールネック部２ａ，３ａに圧延荷重が加えられる。
【００１５】
そして、この２段圧延機１は、図２の（ａ）に示すように、被圧延材Ｓを介して上ワークロール２と下ワークロール３とを交差角２θ（例えばクロス角θ＝１．５°〜２０°）で交差させた状態で被圧延材Ｓを圧延する、いわゆる大クロス圧延機として構成されている。上下ワークロール２，３は、ロール径がロール軸方向の両端で異なり（図１（ｂ）参照）、上下ワークロール間で創成される間隙を、ロール径がロール軸方向の両端で同じ場合に２次曲線で創成される間隙分布と同じになるように形成されている。
【００１６】
このように構成されるため、この２段圧延機１は、図２の（ｂ）及び図２の（ｃ）に示すように、被圧延材Ｓを介して上下方向に上下ワークロールの小径側，大径側が位置しており、ワークロールの大径側が高速となる異径異周速圧延になる。
【００１７】
異径圧延においては、圧下力は上下ロールで同じであり、ロールと被圧延材Ｓの接触長さはほぼ同じであるが、小径側ロールの方が被圧延材Ｓは圧下されやすい。その結果、被圧延材Ｓは小径側ロールの方が圧延長さは大きくなる。被圧延材Ｓは、厚さ方向の圧縮に応じて圧延方向に伸びるが、圧延後の長さは、圧延前のほぼｈ０ ／ｈ１ （ｈ０ ：圧延前の板厚，ｈ１ ：圧延後の板厚）倍と考えて良い。これは、圧延においては、厚さ方向の圧縮によって生じる伸びが圧延方向だけに起こる、即ち、平面ひずみ変形の仮定がほぼ成立するからである。
【００１８】
従って、図２の（ａ）に示すように、上下ワークロールを２θで交差させ、圧延方向入側に上ワークロール２が、圧延方向出側に下ワークロール３が移動している状態（図２の（ｂ）の状態）では、上方向に被圧延材Ｓが反る傾向にあるが、反っている内（上）側が圧下されやすく伸びやすい状態をつくるために、被圧延材Ｓを介して、上側に小径側のロールを下側に大径側のロールを配することによって、被圧延材Ｓの板形状が修正される。
【００１９】
一方、圧延方向入側に下ワークロール３が、圧延方向出側に上ワークロール２が移動している状態（図２の（ｃ）の状態）では、下方向に被圧延材Ｓが反る傾向にあるが、反っている内（下）側がより圧下され伸びやすい状態になるように、被圧延材Ｓを介して、下側に小径側のロールを上側に大径側のロールを配することによって、被圧延材Ｓの板形状が修正される。
【００２０】
また、本実施例では、上ワークロール２と下ワークロール３とを交差角２θで交差させた状態で被圧延材Ｓを圧延する、いわゆる大クロス圧延機であるため、前述したように、被圧延材Ｓに対して大きなせん断ひずみを付与し、圧延直後の再結晶過程における結晶粒の微細化、または、変態時における結晶粒の微細化を実現して、ランクフォード値（ｒ値）によってあらわされる深絞り性の性質向上が図れる。
【００２１】
これらの結果、クロス圧延機における被圧延材Ｓのねじれを効果的に修正して形状の良好な製品を得ることができると共に、製品の材質改善や性能向上が図れる。
【００２２】
［第２実施例］
図３は本発明の第２実施例を示すもので、同図（ａ）は圧延機の要部構成図、同図（ｂ）はワールロール及びバックアップロールの模式図である。
【００２３】
これは、第１実施例における上ワークロール２と下ワークロール３とに対し、圧延荷重が上バックアップロール１０と下バックアップロール１１とを介して加えられるペアクロス圧延機に本発明を適用した例である。
【００２４】
この場合、前記上バックアップロール１０と下バックアップロール１１のロール径は上ワークロール２と下ワークロール３とにそれぞれ対称に形成されると共に、ロール胴がロール軸方向に複数に分割される。
【００２５】
これによれば、上下ワークロール２，３の周速度と上下バックアップロール１０，１１の周速度との差であるすべり速度を分散し低減することができ、上下ワークロール２，３と上下バックアップロール１０，１１との間ですべりによって焼きつき等が生じるのを防ぎつつ、第１実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００２６】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。例えば、本発明は大クロス圧延機に限らず、通常のクロス圧延機に適用しても有効である。また、２段及び４段に限らず、６段圧延機にも本発明は適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上、実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明の請求項１に係る発明は、被圧延材を介して上ワークロールと下ワークロールとを交差させると共に、圧延荷重を加えて前記被圧延材を圧延する圧延機において、前記上ワークロールと下ワークロールとはロール径がロール軸方向の両端で異なり、上下ワークロール間で創成される間隙を、ロール径がロール軸方向の両端で同じ場合に２次曲線で創成される間隙分布と同じになるにしたので、クロス圧延機における被圧延材のねじれを効果的に修正して形状の良好な製品を得ることができる。
【００２８】
本発明の請求項２に係る発明は、前記圧延荷重が上ワークロールと下ワークロールとに対し、上バックアップロールと下バックアップロールとを介して加えられるペアクロス圧延機であって、前記上バックアップロールと下バックアップロールのロール径は上ワークロールと下ワークロールとにそれぞれ対称に形成されると共に、ロール胴がロール軸方向に複数に分割されているので、上下ワークロールと上下バックアップロールとの間ですべりによって焼きつき等が生じるのを防ぎつつ、請求項１に係る発明と同様の作用・効果が得られる。
【００２９】
本発明の請求項３に係る発明は、前記上ワークロールと下ワークロールとのクロス角θをθ＝１．５°〜２０°と大きくしたので、請求項１に係る発明と同様の作用・効果に加えて、被圧延材に対して大きなせん断ひずみを付与し、圧延直後の再結晶過程における結晶粒の微細化、または、変態時における結晶粒の微細化を実現して、ランクフォード値（ｒ値）によってあらわされる深絞り性の性質向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すもので、同図（ａ）は圧延機の要部構成図、同図（ｂ）はワールロールの模式図である。
【図２】同じく作用説明図である。
【図３】本発明の第２実施例を示すもので、同図（ａ）は圧延機の要部構成図、同図（ｂ）はワールロール及びバックアップロールの模式図である。
【図４】大クロス圧延機における圧延状態を示す模式図である。
【図５】従来の圧延機を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 圧延機
２ 上ワークロール
２ａ ロールネック部
３ 下ワークロール
３ａ ロールネック部
４ ハウジング
１０ 上バックアップロール
１１ 下バックアップロール
Ｓ 被圧延材
θ クロス角[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling mill, and more particularly, to a roll shape of a rolling mill.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, a rolling mill as shown in FIG. 5 has been known as a rolling mill for rolling a material to be rolled such as a strip steel plate. The rolling mill shown in the figure has an upper work roll 100 and a lower work roll 101. An upper backup roll 102 is disposed above the upper work roll 100, and a lower backup roll 103 is disposed below the lower work roll 101.
[0003]
When rolling the material to be rolled S by a rolling mill, the upper work roll 100 and the lower work roll 101 are crossed by a small angle while keeping their central axes substantially horizontal. The rolling material S is rolled by applying a rolling load to the upper work roll 100 and the lower work roll 101 via the upper backup roll 102 and the lower backup roll 103.
[0004]
In this way, by slightly intersecting the upper work roll 100 and the lower work roll 101, the bending of the upper and lower work rolls and the upper and lower backup rolls is canceled, and the gap between the upper work roll 100 and the lower work roll 101 is reduced. It can be made substantially constant in the width direction of the material S to be rolled.
[0005]
At present, as shown in FIG. 4A, the intersection angle 2θ (cross angle θ) between the upper work roll 5 and the lower work roll 6 is large (for example, θ = 1 to 1.5 ° → θ = 10). (° -20 °) large cross rolling mills have also been devised.
[0006]
This large cross rolling increases the roll cross angle compared to normal cross rolling, imparts a large shear strain to the material to be rolled, and refines crystal grains in the recrystallization process immediately after rolling, or during transformation. The purpose of the present invention is to realize the refinement of the crystal grains and improve the deep drawability represented by the Rankford value (r value).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the cross rolling using the large cross rolling mill as described above, when the cross angle θ is increased, as shown in FIG. In a state in which the rolls cross each other so that the rolled material is located on the roll-out side, the material to be rolled is pressed down by the lower roll 6 even at a position where the material to be rolled S is separated from the upper roll 5 in the upper roll 5, Therefore, the material S to be rolled tends to warp upward (see the state of FIG. 4B), while on the other side of the material S to be rolled, the material S tends to warp downward ( 4C), there is a problem that the material S to be rolled may be twisted.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a rolling mill that can effectively correct the twist of a material to be rolled in a cross rolling mill and obtain a product having a good shape. I do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A rolling mill according to the present invention for achieving such an object is a rolling mill that crosses an upper work roll and a lower work roll through a material to be rolled and that rolls the material to be rolled by applying a rolling load. The upper work roll and the lower work roll have different roll diameters at both ends in the roll axis direction, and a gap created between the upper and lower work rolls is formed by a quadratic curve when the roll diameter is the same at both ends in the roll axis direction. It is characterized in that the gap distribution is made the same.
[0010]
Further, in the pair cross rolling mill wherein the rolling load is applied to the upper work roll and the lower work roll via the upper backup roll and the lower backup roll, the roll diameter of the upper backup roll and the lower backup roll is upper. The work roll and the lower work roll are formed symmetrically, and the roll body is divided into a plurality of pieces in the roll axis direction.
[0011]
Further, the cross angle θ between the upper work roll and the lower work roll is increased to θ = 1.5 ° to 20 °.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a rolling mill according to the present invention will be described in detail using embodiments with reference to the drawings.
[0013]
[First embodiment]
FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a configuration diagram of a main part of a rolling mill, FIG. 1B is a schematic diagram of a whirl roll, and FIG.
[0014]
As shown in FIG. 1, the two-high rolling mill 1 has an upper work roll 2 and a lower work roll 3. Both ends of the upper work roll 2 and the lower work roll 3 are respectively supported by work roll bearing boxes (chock) not shown. These rolls are accommodated in a housing 4, and a rolling load is applied to the upper and lower work rolls 2 and 3 on their roll necks 2a and 3a.
[0015]
As shown in FIG. 2A, the two-high rolling mill 1 intersects an upper work roll 2 and a lower work roll 3 with a cross angle 2θ (for example, a cross angle θ = 1. (5 ° to 20 °), and is configured as a so-called large cross rolling mill that rolls the material to be rolled S in an intersecting state. The upper and lower work rolls 2 and 3 have different roll diameters at both ends in the roll axis direction (see FIG. 1 (b)), and a gap created between the upper and lower work rolls is formed when the roll diameter is the same at both ends in the roll axis direction. It is formed to be the same as the gap distribution created by the quadratic curve.
[0016]
As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the two-high rolling mill 1 has a small diameter side of the upper and lower work rolls in the vertical direction via the material S to be rolled. , The large diameter side is located, and the large diameter side of the work roll is of a different diameter and peripheral speed rolling in which the speed is high.
[0017]
In the different diameter rolling, the rolling force is the same between the upper and lower rolls, and the contact length between the roll and the material to be rolled S is almost the same, but the material to be rolled S is more likely to be rolled down with the smaller diameter roll. As a result, the roll length of the material S to be rolled is greater for the small-diameter roll. The material to be rolled S extends in the rolling direction in accordance with the compression in the thickness direction, but the length after rolling is approximately h 0 / h 1 (h 0 : thickness before rolling, h 1 : rolling before rolling). Later plate thickness) times. This is because in rolling, elongation caused by compression in the thickness direction occurs only in the rolling direction, that is, the assumption of plane strain deformation is almost satisfied.
[0018]
Therefore, as shown in FIG. 2A, the upper and lower work rolls intersect at 2θ, and the upper work roll 2 moves to the rolling direction entrance side and the lower work roll 3 moves to the rolling direction exit side (FIG. 2A). 2 (b)), the material S to be rolled tends to be warped upward, but in order to create a state in which the warped inner (upper) side is easily rolled down and easily stretched, the material S to be rolled is interposed. By arranging the small diameter roll on the upper side and the large diameter roll on the lower side, the plate shape of the material S to be rolled is corrected.
[0019]
On the other hand, in a state where the lower work roll 3 is moving on the entering side in the rolling direction and the upper work roll 2 is moving on the outgoing side in the rolling direction (the state shown in FIG. 2C), the material S to be rolled is warped downward. Although there is a tendency, a small-diameter-side roll is disposed on the lower side and a large-diameter-side roll is disposed on the upper side via the material to be rolled S so that the warped inner (lower) side is more reduced and easily stretched. Thereby, the plate shape of the material S to be rolled is corrected.
[0020]
Further, in the present embodiment, since the work roll S is rolled in a state where the upper work roll 2 and the lower work roll 3 intersect at an intersection angle of 2θ, the so-called large cross rolling mill is used. A large shear strain is imparted to the rolled material S to realize the refinement of the crystal grains during the recrystallization process immediately after rolling or the crystal grains during the transformation, which is expressed by the Rankford value (r value). The deep drawability can be improved.
[0021]
As a result, a product having a good shape can be obtained by effectively correcting the twist of the material S to be rolled in the cross rolling mill, and the material quality and performance of the product can be improved.
[0022]
[Second embodiment]
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is a schematic diagram of a main part of a rolling mill, and FIG. 3 (b) is a schematic diagram of a whirl roll and a backup roll.
[0023]
This is an example in which the present invention is applied to a pair cloth rolling mill in which a rolling load is applied to the upper work roll 2 and the lower work roll 3 via the upper backup roll 10 and the lower backup roll 11 in the first embodiment. is there.
[0024]
In this case, the roll diameters of the upper backup roll 10 and the lower backup roll 11 are formed symmetrically for the upper work roll 2 and the lower work roll 3, respectively, and the roll drum is divided into a plurality in the roll axis direction.
[0025]
According to this, the slip speed, which is the difference between the peripheral speed of the upper and lower work rolls 2, 3 and the peripheral speed of the upper and lower backup rolls 10, 11, can be dispersed and reduced. The same operation and effect as in the first embodiment can be obtained while preventing the occurrence of burn-in or the like due to slippage between layers 10 and 11.
[0026]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the present invention is not limited to a large cross rolling mill, but is also effective when applied to a normal cross rolling mill. Further, the present invention is not limited to two-stage and four-stage, but can be applied to a six-stage rolling mill.
[0027]
【The invention's effect】
As described above in detail based on the embodiment, the invention according to claim 1 of the present invention crosses the upper work roll and the lower work roll via the material to be rolled, and applies a rolling load to the work roll. In a rolling mill for rolling a material to be rolled, the upper work roll and the lower work roll have different roll diameters at both ends in the roll axis direction, and a gap created between upper and lower work rolls has a roll diameter of two ends in the roll axis direction. In the same case, the gap distribution formed by the quadratic curve is the same, so that the torsion of the material to be rolled in the cross rolling mill can be effectively corrected to obtain a product having a good shape.
[0028]
The invention according to claim 2 of the present invention is a pair cross rolling mill wherein the rolling load is applied to an upper work roll and a lower work roll via an upper backup roll and a lower backup roll, wherein the upper backup roll The roll diameter of the upper and lower backup rolls is symmetrical to the upper and lower work rolls, and the roll drum is divided into multiple parts in the roll axis direction. The same operation and effect as the invention according to claim 1 can be obtained while preventing the occurrence of seizure or the like due to sliding.
[0029]
In the invention according to claim 3 of the present invention, the cross angle θ between the upper work roll and the lower work roll is increased to θ = 1.5 ° to 20 °. In addition to the effect, a large shear strain is given to the material to be rolled, and the grain refinement in the recrystallization process immediately after rolling or the grain refinement in the transformation is realized, and the Rankford value ( (r value), the property of deep drawability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a configuration diagram of a main part of a rolling mill, and FIG. 1B is a schematic diagram of a whirl roll.
FIG. 2 is an explanatory view of the operation.
3A and 3B show a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a schematic diagram of a main part of a rolling mill, and FIG. 3B is a schematic diagram of a whirl roll and a backup roll.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a rolling state in a large cross rolling mill.
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a conventional rolling mill.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling machine 2 Upper work roll 2a Roll neck part 3 Lower work roll 3a Roll neck part 4 Housing 10 Upper backup roll 11 Lower backup roll S Material to be rolled θ Cross angle
