JP2005000934A - Method for manufacturing round corner flat square rolled material - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平角圧延材のコーナにRを設けるコーナR平角圧延材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、平角圧延材は、コーナが直角をなしているが、コーナにRを付けた平角圧延材(以下「コーナR平角圧延材」という)が要求される場合がある。ここに、平角材は、断面が四角形状即ち、長方形状乃至正方形状をなすものを指す。平角圧延材のコーナにRを設けるコーナR平角圧延材の製造方法として、コーナR付きカリバを用いて熱間又は冷間圧延で製造する方法、コーナR無しの平角圧延材を引き抜き加工してコーナRを付与する方法等がある。
【0003】
更に、コーナRに応じた半径Rの溝を有する4個の孔型ロールによって圧延材の各コーナを1パスで圧延成形する方法、両端フランジ部近傍に半径Rの円弧面を有する上下一対の孔型ロールにより圧延材の各コーナ部を1パスで面取り圧延成形する方法がある(特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開昭55−70401号公報(第2頁、第2図、第3図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コーナR付きカリバを用いて熱間又は冷間圧延でコーナR平角圧延材を製造する場合、各サイズ毎に専用カリバが必要であり、サイズ替えに時間が掛かり、生産性が劣る。また、専用カリバ数により製造可能範囲が規制され、フリーサイズが困難である、専用カリバが必要であるために少量の生産を受注し難い等の問題もある。
【0006】
また、コーナR無し平角圧延材を引き抜き加工してコーナRを付与する方法は、圧延工程と引き抜き工程を必要とするために製造コストが高くなる。各サイズ毎に引き抜き用の専用ダイスが必要であるために製造範囲が規制され、受注量に規制が生じる等の問題がある。
また、コーナRに応じた半径Rの溝を有する4個の孔型ロールによって圧延材の各コーナを1パスで圧延成形する方法は、専用装置が必要であり且つ装置が複雑であり、しかも製品のコーナR毎に対応する孔型ロールを必要とし、多数の孔型ロールが必要となるばかりでなく、調整に手間がかかり、作業性が悪い。
【0007】
また、両端フランジ部近傍にコーナRに応じた半径Rの円弧面を有する上下一対の孔型ロールにより圧延材の各コーナ部を1パスで面取り圧延成形する方法においては、面取り圧延成形後に発生したダレが次の平ロールによる圧延工程でかぶり傷として残り、製品の見栄えが悪いという問題がある。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、丸棒素材を用いてカリバレス平角圧延により熱間圧延そのままでコーナR平角圧延材を製造し、少量、サイズフリーで製造を可能とするコーナR平角圧延材の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明では、平角圧延材のコーナにRを設けるコーナR平角圧延材の製造方法であって、丸棒素材を、カリバレス圧延により第1の水平圧延、第1の垂直圧延、第2の水平圧延、第2の垂直圧延、第3の水平圧延の順に5パス圧延を行い、コーナがRの平角圧延材を製造することを特徴としている。
【0009】
丸棒素材は、第1の水平圧延工程において上下両側から圧下されて断面横長の長円形圧延材に圧延成形され、次いで、第1の垂直圧延工程において左右両側から圧下されて平角圧延材に成形される。この平角圧延材は、各コーナに丸棒素材の外形の一部(円弧)を残した厚肉のコーナR平角圧延材とされる。このコーナR平角圧延材は、圧延荷重を受けて上下両面の各コーナ近傍に僅かながら膨出部が発生する。
【0010】
このコーナR平角圧延材は、第2の水平圧延工程において上下両面を圧下されて断面横長の所定板厚の長円形圧延材に成形される。前記厚肉のコーナR平角圧延材は、第2の水平圧延工程において上下両面を圧下されることで両側部が外方に膨出して断面長円形状となる。また、前記厚肉のコーナR平角圧延材の上下両面の膨出部は、第2の水平圧延工程において圧下されて平面とされる。
【0011】
この薄肉の長円形圧延材は、第2の垂直圧延工程において両側部を圧下されてコーナに前記厚肉の長円形圧延材の円弧の一部を残したコーナR平角圧延材に成形される。次いで、第3の水平圧延工程において前記薄肉のコーナR平角圧延材の上下両面を軽く圧下してコーナに所定のRを残したコーナR平角圧延材(製品)に成形する。最後の水平圧延工程においてコーナR平角圧延材の幅広の上下両面を良好な平面に成形することで見栄えが向上する。
【0012】
請求項2の発明では、請求項1において前記丸棒素材のサイズは、該丸棒素材の断面の外周長と製品の断面の外周長との比に基づいて決めることを特徴としている。
種々のサイズ(外径)の丸棒素材の断面外周長L1と、種々のサイズの製品コーナR平角圧延材の断面外周長L2との比(周長変化率と定義する)をδとし、このδと、製品コーナR平角圧延材のコーナRとの相関データを求める。次に、このデータから必要とする製品コーナRに対応する周長変化率δを求める。製品断面の外周長L2は、既知であり、丸棒素材断面の外周長L1は、L2×δとなり、丸棒素材のサイズ(外径)は、(δ×L2)/πとなる。これにより、必要な製品コーナRから適正な丸棒素材のサイズを決める。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
図1は、本発明に係るコーナR平角圧延材の製造方法の製造工程を示す説明図である。図1(a)〜(f)に示すようにカリバレス平角圧延機1は、第1の水平圧延工程H1(b)、第1の垂直圧延工程V1(c)、第2の水平圧延工程H2(d)、第2の垂直圧延工程V2(e)、及び第3の水平圧延工程H3(f)の5パスの圧延工程から成る。このカリバレス平角圧延機1は、丸棒素材2(a)から5パスの圧延工程により熱間圧延そのままでコーナR平角圧延材を製造する。
【0014】
丸棒素材(母材)2は、第1の水平圧延工程H1において上下両側から圧下されて断面横長の第1の長円形圧延材(板厚t1、幅w1)3に圧延成形され、次いで、第1の垂直圧延工程V1において左右両側から圧下されて第1の平角圧延材(板厚t2、幅w2)4に成形される。この第1のコーナR平角圧延材4は、各コーナ4aに丸棒素材2の外形の一部(円弧)を残した厚肉のコーナR平角圧延材とされる。また、この第1のコーナR平角圧延材4は、圧延荷重を受けて上下両面の各コーナ4a近傍に2点鎖線で示すように僅かながら膨出部4bが発生する。
【0015】
この第1のコーナR平角圧延材4は、第2の水平圧延工程H2において上下両面を圧下されて断面横長の所定板厚の第2の長円形圧延材(板厚t3、幅w3)5に成形される。前記厚肉の第1のコーナR平角圧延材4は、第2の水平圧延工程H2において上下両面を圧下されることで両側部が外方に膨出して断面長円形状となる。また、第1のコーナR平角圧延材4の上下両面の膨出部4bは、第2の水平圧延工程H2において圧下されて平面とされる。
【0016】
この薄肉の第2の長円形圧延材5は、第2の垂直圧延工程V2において両側部を圧下されてコーナ6aに長円形圧延材5の円弧の一部(隅部)を残した第2のコーナR平角圧延材(板厚t4、幅w4)6に成形される。次いで、第3の水平圧延工程H3において第2のコーナR平角圧延材6の上下両面を軽く圧下してコーナ7aにRを残した板厚t5、幅w5)の第3のコーナR平角圧延材7に成形する。このコーナ7aのRは、コーナR平角圧延材6のコーナ6aのRと略同じとされる。最後の第3の水平圧延工程H3において第2のコーナR平角圧延材6の幅広の上下両面を良好な平面に成形することで見栄えが向上する。従って、最後の第3の水平圧延工程H3は、必要である。このようにして、H1−V1−H2−V2−H3の5パスの圧延工程により、丸棒素材2からコーナR平角圧延材7を成形する。このコーナR平角圧延材7は、製品とされる。
【0017】
丸棒素材2から所定のコーナR平角圧延材7を成形する場合、製造工程を第1の水平圧延工程H1―第1の垂直圧延工程V1―第2の水平圧延工程H2の3パス圧延とした場合には、図1(d)に示すように成形された圧延材5は、左右両側部が膨出した断面長円形状となり成形不良となる。前述したように圧延工程の最後の工程は、幅広の上下両面を良好な平面とするために水平圧延工程とすることが好ましく、従って、5パス圧延の上は7パス圧延となる。しかしながら、5パス目の第3の水平圧延工程H3の後に第3の垂直圧延工程、第4の水平圧延工程を加えて7パス圧延とすることは、徒に圧延工程を増やすだけであり不要である。従って、前述した5パス圧延工程で十分である。
【0018】
さて、本願発明者は、上述したように丸棒素材2の外形(円弧)の一部を残してコーナR平角圧延材を製造するに当たり、種々実験した結果、丸棒素材2のサイズ(外径、母材径)と最終製品であるコーナR平角圧延材7のコーナRとの間に相関関係があることを見い出した。丸棒素材断面の外周長(L1)と製品断面の外周長(L2)との比(L1/L2)を周長変化率(δ)と定義した場合、この周長変化率(δ)と製品のコーナRとの間に、例えば、下述するSUS304の場合であれば、図2のグラフで示すような相関関係があることを見い出したものである。
(実施例)
丸棒素材としてSUS304を使用してコーナR及び外形寸法の異なる4種類の製品コーナR平角圧延材(製品1〜製品4)を前記5パス圧延により製造し、周長変化率(δ)のデータを求めた。実験結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
表1に基づいて製品コーナRと周長変化率(δ)との関係を図2に示す。
次に、コーナRの平角圧延材を成形するに当たり丸棒素材のサイズ(外径)を決める場合について説明する。
先ず、図2のグラフから必要な製品コーナRに対する周長変化率(δ)を求める。製品断面の外周長L2は、既知であり、丸棒素材断面の外周長L1は、L1=δ×L2となり、従って、丸棒素材のサイズ(外径)Dは、D=(δ×L2)/πとなる。これにより、必要な製品コーナRから適正な丸棒素材のサイズ(外径)を決めることができる。
【0021】
尚、丸棒素材2から製品コーナR平角圧延材7を製造する場合、熱間圧延により成形する場合について記述したが、冷間圧延により成形するようにしても良いことはいうまでもない。
また、上記実施例では、丸棒素材としてSUS304を使用した場合について記述したが、これに限るものではなく他の材質に対しても対応し得ることは勿論である。この場合、製品のコーナRは、丸棒素材の材質に応じて変わるが、前述のような、周長変化率(δ)と製品のコーナRとの間の一次の相関関係は維持される。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小径丸棒素材を用いたカリバレス平角圧延により、熱間圧延そのままで製品コーナR平角圧延材を製造することができ、作業性の大幅な向上が図られると共に製造設備の簡素化が図られる。更に、少量で且つフリーサイズで製造が可能となり、また、製造コストも安価にすることができる。
【0023】
請求項2の発明によれば、製品コーナRに応じた適正サイズの丸棒素材を簡単に決定することが可能となり、作業性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコーナR平角圧延材の製造方法の製造工程を示す説明図である。
【図2】本発明に係る製造方法における製品コーナRと周長変化率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 カリバレス平角圧延機
2 丸棒素材
3 第1の断面長円形圧延材
4 第1の厚肉コーナR平角圧延材
5 第2の断面長円形圧延材
6 第2の薄肉コーナR平角圧延材
7 製品コーナR平角圧延材
H1、H2、H3 水平圧延工程
V1、V2 垂直圧延工程[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a corner R flat rolled material in which R is provided at a corner of the flat rolled material.
[0002]
[Prior art]
Normally, the corner of the flat rolled material is perpendicular to the corner, but a flat rolled material with a rounded corner (hereinafter referred to as “corner R flat rolled material”) may be required. Here, the flat material refers to a material having a square cross section, that is, a rectangular shape or a square shape. As a manufacturing method of a corner R flat rolled material in which R is provided at a corner of a flat rolled material, a method of manufacturing by hot or cold rolling using a caliber with a corner R, a corner by drawing a flat rolled material without a corner R There is a method of imparting R and the like.
[0003]
Furthermore, a method of rolling and forming each corner of the rolled material in one pass with four perforated rolls having a radius R according to the corner R, a pair of upper and lower holes having an arc surface with a radius R in the vicinity of both end flange portions There is a method in which each corner portion of the rolled material is chamfered and rolled in one pass with a die roll (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 55-70401 (2nd page, 2nd, 3rd)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a corner R flat rolled material is produced by hot or cold rolling using a caliber with corner R, a dedicated caliber is required for each size, and it takes time to change the size, resulting in poor productivity. In addition, the manufacturable range is regulated by the number of dedicated calibers, and it is difficult to make a free size, and there is a problem that it is difficult to order a small amount of production because a dedicated caliber is necessary.
[0006]
In addition, the method of drawing corner-free flat rolled material and applying the corner R requires a rolling process and a drawing process, and thus the manufacturing cost is high. Since a dedicated die for drawing is required for each size, there is a problem that the manufacturing range is restricted and the order quantity is restricted.
In addition, the method of rolling and forming each corner of the rolled material in one pass with four perforated rolls having a radius R according to the corner R requires a dedicated device and the device is complicated, and the product In addition to the need for a perforated roll corresponding to each corner R, not only a large number of perforated rolls are required, but also the adjustment takes time and workability is poor.
[0007]
Further, in the method in which each corner portion of the rolled material is chamfered and rolled in one pass by a pair of upper and lower perforated rolls having a radius R corresponding to the corner R in the vicinity of both end flange portions, this occurs after chamfering rolling. There is a problem that the sagging remains as a fogging scratch in the next rolling process with a flat roll, and the appearance of the product is poor.
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and a corner R flat rolled material is manufactured by using a round bar material as it is by hot rolling by a cavalier flattened rolling, and can be manufactured in a small amount and in a size-free manner. It aims at providing the manufacturing method of R flat rolled material.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of
[0009]
The round bar material is pressed from both the upper and lower sides in the first horizontal rolling process and rolled into an oblong rolled material having a horizontally long cross section, and then pressed from both the left and right sides in the first vertical rolling process to be formed into a flat rolled material. Is done. This flat rolled material is a thick corner R flat rolled material that leaves a part of the outer shape (arc) of the round bar material at each corner. The corner R flat rolled material receives a rolling load, and slightly bulges are generated in the vicinity of the upper and lower corners.
[0010]
The corner R flat rolled material is formed into an oblong rolled material having a predetermined plate thickness with a horizontally long cross section by being pressed down in both the upper and lower surfaces in the second horizontal rolling step. The thick corner R flat rolled material is squeezed on both the upper and lower surfaces in the second horizontal rolling step, so that both sides bulge outward and have an oval cross section. Further, the bulging portions on the upper and lower surfaces of the thick corner R flat rolled material are reduced to a flat surface in the second horizontal rolling step.
[0011]
The thin oval rolled material is formed into a corner R flat rolled material whose both sides are crushed in the second vertical rolling process, leaving a part of the arc of the thick oval rolled material in the corner. Next, in the third horizontal rolling step, the upper and lower surfaces of the thin corner R flat rolled material are lightly pressed to form a corner R flat rolled material (product) in which a predetermined R is left in the corner. In the final horizontal rolling process, the appearance is improved by forming the wide upper and lower surfaces of the corner R flat rolled material into a good flat surface.
[0012]
The invention of
The ratio (defined as the perimeter change rate) between the cross-sectional outer peripheral length L1 of the round bar material of various sizes (outer diameter) and the cross-sectional outer peripheral length L2 of the product corner R flat rolled material of various sizes is defined as δ. Correlation data between δ and the corner R of the product corner R flat rolled material is obtained. Next, the circumference change rate δ corresponding to the required product corner R is obtained from this data. The outer peripheral length L2 of the product cross section is known, the outer peripheral length L1 of the round bar material cross section is L2 × δ, and the size (outer diameter) of the round bar material is (δ × L2) / π. Thus, the appropriate round bar material size is determined from the necessary product corner R.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing a manufacturing process of a method for manufacturing a corner R flat rolled material according to the present invention. As shown in FIGS. 1 (a) to (f), the Caliberless flat rolling
[0014]
The round bar material (base material) 2 is rolled from the upper and lower sides in the first horizontal rolling step H1 and rolled into a first oblong rolled material (sheet thickness t1, width w1) 3 having a horizontally long cross section. In the first vertical
[0015]
In the second horizontal rolling step H2, the first corner R flat rolled
[0016]
This thin second oval rolled material 5 is the second vertical rolling step V2 in which both sides are squeezed to leave a part (corner) of the arc of the oval rolled material 5 at the
[0017]
When the predetermined corner R flat rolled material 7 is formed from the
[0018]
Now, as a result of various experiments in manufacturing the corner R flat rolled material while leaving a part of the outer shape (arc) of the
(Example)
SUS304 is used as a round bar material, corner R and four types of product corner R flat rolled material (
[0019]
[Table 1]
[0020]
Based on Table 1, the relationship between the product corner R and the perimeter change rate (δ) is shown in FIG.
Next, the case where the size (outer diameter) of the round bar material is determined when forming the flat rolled material of the corner R will be described.
First, the perimeter change rate (δ) for the required product corner R is obtained from the graph of FIG. The outer peripheral length L2 of the product cross section is known, and the outer peripheral length L1 of the cross section of the round bar material is L1 = δ × L2. Therefore, the size (outer diameter) D of the round bar material is D = (δ × L2) / Π. Thereby, an appropriate size (outer diameter) of the round bar material can be determined from the necessary product corner R.
[0021]
In addition, although the case where the product corner R flat rolled material 7 was manufactured from the
Moreover, although the case where SUS304 was used as a round bar material was described in the said Example, it is not restricted to this, Of course, it can respond also to another material. In this case, the corner R of the product changes according to the material of the round bar material, but the first-order correlation between the peripheral length change rate (δ) and the corner R of the product as described above is maintained.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the product corner R flat rolled material can be produced as it is by hot rolling as it is by the caliberless flat rolling using the small-diameter round bar material, and the workability is greatly improved. At the same time, the manufacturing equipment can be simplified. Furthermore, it is possible to manufacture with a small amount and a free size, and the manufacturing cost can be reduced.
[0023]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a manufacturing process of a method for manufacturing a corner R flat rolled material according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a product corner R and a circumference change rate in the manufacturing method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
丸棒素材を、カリバレス圧延により第1の水平圧延、第1の垂直圧延、第2の水平圧延、第2の垂直圧延、第3の水平圧延の順に5パス圧延を行い、コーナがRの平角圧延材を製造することを特徴とするコーナR平角圧延材の製造方法。A method of manufacturing a corner R flat rolled material in which R is provided at a corner of a flat rolled material,
A round bar material is subjected to 5-pass rolling in the order of first horizontal rolling, first vertical rolling, second horizontal rolling, second vertical rolling, and third horizontal rolling by Caliberless rolling. A method for producing a corner R flat rolled material, characterized by producing a rolled material.
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