JP2013180335A - Method of straightening steel sheet with roller leveler and roller leveler straightener - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼板のローラーレベラー矯正方法及びローラーレベラー矯正機、特に、鋼板幅方向の加工状態を正確に把握し、矯正ロールに適切な補正を行える鋼板のローラーレベラー矯正方法、及び、該矯正方法に用いられるローラーレベラー矯正機に関するものである。 The present invention relates to a steel sheet roller leveler straightening method and a roller leveler straightening machine, and in particular, a steel sheet roller leveler straightening method capable of accurately grasping the processing state in the width direction of the steel sheet and appropriately correcting the straightening roll, and the straightening method. The present invention relates to a roller leveler straightening machine used in the manufacturing process.
厚鋼板などの熱間圧延鋼板は、素材となるスラブ等の鋼片を加熱炉で再加熱した後、圧延機により熱間圧延し、所望の板厚、板幅、長さとする。その後、必要に応じて加速冷却を行い、さらに冷却床にて冷却した後、所定の寸法に切断して製品となる。このような工程で製造された鋼板は、圧延における鋼板の温度分布の存在や圧延での伸び変形の不均一により、形状不良が発生することがある。
温度分布の発生原因としては、加熱炉でのスラブの加熱むらや、デスケーリングにおける高圧水噴射の不均一、熱間圧延でのロール冷却水や制御圧延のための冷却の影響、さらには圧延後の加速冷却における冷却不均一などがあげられる。また、見かけ上平坦な鋼板であっても、冷却後の鋼板には残留応力が生じている場合がある。特に圧延における鋼板の温度分布が存在すると、冷却過程において熱収縮量が不均一になることから、残留応力の発生に大きく影響している。
A hot-rolled steel plate such as a thick steel plate is re-heated in a heating furnace with a steel slab such as a slab, and then hot-rolled with a rolling mill to obtain a desired plate thickness, plate width, and length. Thereafter, accelerated cooling is performed as necessary, and after further cooling in a cooling bed, the product is cut into predetermined dimensions to obtain a product. A steel sheet manufactured in such a process may have a defective shape due to the presence of the temperature distribution of the steel sheet during rolling or due to non-uniform elongation and deformation during rolling.
Causes of temperature distribution include slab heating unevenness in the heating furnace, non-uniformity of high-pressure water injection in descaling, influence of roll cooling water in hot rolling and cooling for controlled rolling, and after rolling Non-uniform cooling in accelerated cooling of Moreover, even if the steel plate is apparently flat, residual stress may be generated in the steel plate after cooling. In particular, when there is a temperature distribution of the steel sheet during rolling, the amount of thermal shrinkage becomes non-uniform during the cooling process, which greatly affects the generation of residual stress.
鋼板に平坦度不良が生じた場合、これを修正するために冷間でのローラーレベラーやプレスによる矯正が行われる。一般に能率やコストの面からローラーレベラーによる矯正が多く用いられており、平坦度を良くするだけでなく、鋼板の内部に残存する残留応力の低減にも冷間でのレベラーによる矯正が有効であることが知られている。ローラーレベラーによる矯正では、鋼板のパスラインに沿って上下に設けられた矯正ロールを用いて鋼板に繰り返し曲げ加工を施すことによって矯正を行う。
鋼板の残留応力は、使用時に鋼板を切断する際に切断後の鋼板形状を変化させ、切断寸法の悪化を招くことから、極力低減させることが望ましく、ローラーレベラー矯正ではできるだけ大きな曲げ曲率から矯正を行うことによって残留応力を効果的に低減でき、徐々に曲げ曲率が小さくなるように上下のローラー間隙を設定し、繰り返し曲げ加工を施して鋼板の矯正を行う。
When a flatness defect occurs in the steel sheet, cold roller leveler or press correction is performed to correct this. In general, roller leveler correction is often used from the standpoint of efficiency and cost. In addition to improving flatness, cold leveler correction is effective for reducing residual stress remaining in the steel sheet. It is known. In the correction by the roller leveler, the correction is performed by repeatedly bending the steel sheet using correction rolls provided up and down along the pass line of the steel sheet.
It is desirable to reduce the residual stress of the steel sheet as much as possible because it changes the shape of the steel sheet after cutting when cutting the steel sheet during use and causes the cutting dimensions to deteriorate. By doing so, the residual stress can be effectively reduced, and the upper and lower roller gaps are set so that the bending curvature gradually decreases, and repeated bending is performed to correct the steel sheet.
近年は、強度の高い鋼板のニーズが高くなっていることから、厚みが大きく、高強度な鋼板を製造することが増加している。このような高強度厚肉鋼板をローラーレベラーで矯正する際には、ローラーに負荷される荷重(以降、矯正荷重とも称す)が増大する。そのため、鋼板がロール上を通板した際、鋼板の幅方向に矯正ロールの撓み(ロール撓み)が生じ、幅方向に均一な曲げ曲率が確保できなくなるという問題がある。 In recent years, the need for high-strength steel sheets has increased, and therefore, the production of steel sheets with large thickness and high strength has increased. When such a high-strength thick steel plate is corrected with a roller leveler, a load applied to the roller (hereinafter also referred to as a correction load) increases. For this reason, when the steel plate passes over the roll, there is a problem that the correction roll is bent in the width direction of the steel plate (roll deflection), and a uniform bending curvature cannot be secured in the width direction.
このようなロール撓みの影響を低減するため、ローラーレベラー矯正機には上記ロールの撓みを補正するための、複数のロール撓み補正手段を備える。そして、このロール撓み補正手段による鋼板の矯正方法として、いくつかの技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、矯正ロールの胴長方向複数位置における撓み量を、矯正ロールの基準設定位置、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値等に基づいて求め、求めた撓み量から矯正ロールの胴長方向各位置における押し込み量の変動量を求め、求めた押し込み量の変動量が許容値以下となるように、矯正ロールの位置を矯正前に設定する方法が開示されている。
In order to reduce the influence of such roll deflection, the roller leveler straightening machine includes a plurality of roll deflection correction means for correcting the roll deflection. And several techniques are proposed as a correction method of the steel plate by this roll deflection correction means.
For example, in
また、特許文献2には、鋼板のローラーレベラー矯正における入り側圧下量を目標とする矯正の塑性変形率に基づいて設定し、入り側圧下量に応じて鋼板の矯正後の反りを許容値以下にする範囲内に出側圧下量を設定し、板幅方向の出側圧下量が予め定めた範囲内になるようロール撓み補正量を設定する方法が開示されている。 Moreover, in patent document 2, it sets based on the plastic deformation rate of the correction | amendment by which the entry side reduction amount in the roller leveler correction of a steel plate is made into a target, and the curvature after the correction | amendment of a steel plate according to the entry side reduction amount is below an allowable value. A method is disclosed in which the output side reduction amount is set within the range to be set, and the roll deflection correction amount is set so that the output side reduction amount in the plate width direction is within a predetermined range.
さらに、特許文献3には、ローラー矯正中の矯正荷重および矯正動力を実測し、これら実測値に基づいて被矯正材の材料定数およびローラー矯正中の被矯正材に付与されている曲げ変形量を推定する。そして、推定された被矯正材の材料定数を用いて、該被矯正材の反りや波形状を平坦化するために最適なローラー矯正中の被矯正材に付与すべき曲げ変形量を付与した場合の矯正荷重および矯正動力の予想値を算出し、これらの実測値が該予想値と一致するようにローラーレベラーの各ロール位置を修正してローラーレベラーを操業する方法が開示されている。 Furthermore, in Patent Document 3, the straightening load and straightening power during roller correction are measured, and based on these measured values, the material constant of the straightened material and the amount of bending deformation given to the straightened material during roller straightening are calculated. presume. Then, using the estimated material constant of the material to be corrected, when the amount of bending deformation to be applied to the material to be corrected is optimal for flattening the warp and wave shape of the material to be corrected A method is disclosed in which predicted values of the straightening load and straightening power are calculated, and the roller leveler is operated by correcting each roll position of the roller leveler so that these measured values coincide with the predicted values.
しかしながら、ローラーレベラー矯正機において矯正ロールに負荷される矯正荷重は、材料の降伏強度など機械特性に大きく依存し、被矯正材の機械特性は、圧延時の材料温度やその後の加速冷却条件の影響を受けるが、これら操業条件には通常はバラツキが生じるものであり、被矯正材の機械特性にもバラツキを有している。
特許文献1の技術は、矯正ロールの位置を矯正前に設定する方法であり、あらかじめ被矯正材の機械特性を精度良く把握することは困難であることから、被矯正材の機械特性の推定誤差が大きい場合には、それに基づいて設定した矯正ロールの撓み補正の誤差が大きくなる。そのため、被矯正材の幅方向での曲げ加工状態が不均一となり、矯正後の鋼板の残留応力も幅方向で不均一となる結果、局所的な反りや形状不良が生じたり、切断後に反りや形状不良が生じたりするという問題があった。
However, the straightening load applied to the straightening roll in a roller leveler straightener greatly depends on the mechanical properties such as the yield strength of the material, and the mechanical properties of the material to be straightened are affected by the material temperature during rolling and the subsequent accelerated cooling conditions. However, these operating conditions usually vary, and the mechanical properties of the material to be corrected also vary.
The technique of
また、特許文献2の技術についても、ロール撓み補正のための矯正荷重の算出にあたり、鋼板の降伏応力など機械特性から関係式により算出するものであることから、特許文献1の技術において指摘したように、被矯正材の機械特性のバラツキに起因した撓み補正誤差が生じることを避けられない。そのため、特許文献1の技術と同様に、矯正後の鋼板の残留応力も幅方向で不均一となる結果、局所的な反りや形状不良が生じたり、切断後に反りや形状不良が生じるという問題があった。
In addition, the technique of Patent Document 2 is also calculated by a relational expression from mechanical characteristics such as the yield stress of the steel sheet in calculating the correction load for correcting the roll deflection. In addition, it is inevitable that a deflection correction error due to variations in the mechanical characteristics of the material to be corrected occurs. Therefore, similarly to the technique of
さらに、特許文献3の技術は、ローラー矯正中の矯正荷重および矯正動力を実測し、それに基づいてローラーレベラーの各ロール位置を修正するものであるが、矯正ロールの撓み補正については考慮しておらず、ロール撓み補正誤差による被矯正材の幅方向の残留応力の不均一の問題については、依然として解消されていなかった。 Furthermore, the technique of Patent Document 3 measures the correction load and correction power during roller correction, and corrects each roll position of the roller leveler based on the measurement, but does not consider the correction of the correction roll deflection. However, the problem of non-uniformity of residual stress in the width direction of the material to be corrected due to roll deflection correction error has not been solved.
本発明は、上記の課題を解決するために提案されたものであり、鋼板幅方向の加工状態を正確に把握し、矯正ロールの適切な補正を行うことで、ロール撓みに起因した残留応力が鋼板に発生することを抑制し、後工程における鋼板の切断加工時の反りや曲がりの発生を防止することを目的とする。 The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems. By accurately grasping the processing state in the width direction of the steel sheet and appropriately correcting the straightening roll, the residual stress due to roll deflection is reduced. It aims at suppressing generation | occurrence | production to a steel plate and preventing generation | occurrence | production of the curvature and bending at the time of the cutting process of the steel plate in a post process.
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、金属材料の加工後の温度分布を測定することで、金属材料の加工状態を把握できるという知見を得た。すなわち、曲げ加工に限らず、金属材料に塑性加工を施すと、塑性発熱(加工発熱ともいう)により材料の温度が上昇する。そのため、例えば、矯正ロール上での被矯正材の曲げ加工状態が不均一であれば、それは塑性発熱の差異による温度変化として現れる。
そして、ローラーレベラー矯正機を用いた鋼板の矯正において、矯正ロールを1本以上通過した後の鋼板の幅方向温度分布を測定することによって、実際に鋼板に発生したロール撓み起因の加工不良を高精度に把握でき、従来技術と比較して適切な補正を行うことができる結果、鋼板に残留応力が発生することを抑制できるとともに、後工程における切断加工時の反りや曲がりの発生を防止できることを見出した。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have obtained the knowledge that the processing state of the metal material can be grasped by measuring the temperature distribution after the processing of the metal material. That is, not only in bending, but when plastic processing is performed on a metal material, the temperature of the material rises due to plastic heat generation (also referred to as processing heat generation). Therefore, for example, if the bending state of the material to be corrected on the correction roll is not uniform, it appears as a temperature change due to a difference in plastic heat generation.
And in the correction of the steel sheet using the roller leveler straightening machine, by measuring the temperature distribution in the width direction of the steel sheet after passing one or more straightening rolls, the processing defect due to the roll deflection actually generated in the steel sheet is increased. As a result of being able to grasp the accuracy and making appropriate corrections compared to the prior art, it is possible to suppress the occurrence of residual stress in the steel sheet and to prevent the occurrence of warpage and bending during the cutting process in the subsequent process. I found it.
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
(1)鋼板のパスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロールと、該矯正ロールの撓みを補正するための複数のロール撓み補正手段とを備えるローラーレベラー矯正機を用いた、鋼板のローラーレベラー矯正方法において、
前記矯正ロールを1本以上通過した後の鋼板の幅方向温度分布を測定し、測定した温度分布に応じて、前記ロール撓み補正手段による補正を行うことを特徴とする鋼板のローラーレベラー矯正方法。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
(1) A roller leveler straightening machine provided with a plurality of straightening rolls provided in a staggered pattern along the pass line of the steel sheet and a plurality of roll deflection correcting means for correcting the deflection of the straightening roll was used. In the method for correcting the roller leveler of steel plates,
A method for correcting a roller leveler of a steel sheet, comprising: measuring a temperature distribution in a width direction of the steel sheet after passing through one or more straightening rolls, and performing correction by the roll deflection correcting means according to the measured temperature distribution.
(2)前記鋼板の幅方向の温度分布の測定は、赤外線サーモグラフィによって行うことを特徴とする上記(1)に記載の鋼板のローラーレベラー矯正方法。 (2) The method for correcting a roller leveler of a steel sheet according to (1), wherein the temperature distribution in the width direction of the steel sheet is measured by infrared thermography.
(3)前記鋼板の矯正に先立って、該鋼板の矯正反力を予測し、得られた予測値に基づいて補正を行うことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の鋼板のローラーレベラー矯正方法。 (3) Prior to the correction of the steel sheet, the correction reaction force of the steel sheet is predicted, and correction is performed based on the obtained predicted value. The steel sheet according to (1) or (2), Roller leveler correction method.
(4)鋼板のパスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロールと、該矯正ロールの撓みを補正するための複数のロール撓み補正手段とを備えるローラーレベラー矯正機であって、
前記矯正ロールを1本以上通過した後の鋼板の幅方向の温度分布を測定するための温度分布測定手段をさらに備え、測定した温度分布に応じて、前記ロール撓み補正手段による補正を行うことを特徴とするローラーレベラー矯正機。
(4) A roller leveler straightening machine comprising a plurality of straightening rolls provided in a staggered manner along the pass line of the steel sheet, and a plurality of roll deflection correcting means for correcting the deflection of the straightening rolls. ,
It further comprises temperature distribution measuring means for measuring the temperature distribution in the width direction of the steel sheet after passing one or more of the straightening rolls, and performing correction by the roll deflection correcting means according to the measured temperature distribution. Characteristic roller leveler straightening machine.
本発明によれば、鋼板幅方向の加工状態を正確に把握し、矯正ロールの適切な補正を行うことで、ロール撓みに起因した残留応力が鋼板に発生することを抑制し、後工程における鋼板の切断加工時の反りや曲がりの発生を防止できる。 According to the present invention, it is possible to accurately grasp the processing state in the width direction of the steel sheet and perform appropriate correction of the correction roll, thereby suppressing the occurrence of residual stress in the steel sheet due to roll bending, and the steel sheet in the subsequent process. It is possible to prevent warping and bending during cutting.
以下、本発明について図面を用いて具体的に説明する。
図1は、鋼板矯正時の鋼板と矯正ロールを側面から見た状態を拡大して模式的に示したものである。図2は、本発明によるローラーレベラー矯正機を側面から見た状態、図3は、本発明によるローラーレベラー矯正機を正面から見た状態を示した図である。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows an enlarged view of a steel plate and a straightening roll viewed from the side when the steel plate is straightened. FIG. 2 is a view of the roller leveler straightening machine according to the present invention as seen from the side, and FIG. 3 is a view of the roller leveler straightener according to the present invention as seen from the front.
(鋼板のローラーレベラー矯正方法)
本発明による鋼板のローラーレベラー矯正方法は、図2に示すように、鋼板10のパスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロール1U、1Dと、該矯正ロール1U、1Dによる鋼板の幅方向の撓みを補正するための複数のロール撓み補正手段5とを備えるローラーレベラー矯正機9を用いる。
(Steel plate roller leveler correction method)
As shown in FIG. 2, the steel plate roller leveler correction method according to the present invention includes a plurality of correction rolls 1U and 1D provided in a zigzag pattern along the pass line of the
図1に示すように、前記鋼板10の通過するパスラインに沿って上下に千鳥状に配置された複数の矯正ロール1U、1Dによって繰り返し曲げを付与することで、鋼板10の反りや波打ちなどの形状不良を矯正することができる。通常、上下の矯正ロール1U、1Dはそれぞれバックアップロール2U、2Dにより支持されており、さらにバックアップロール2U、2Dは一体の上下フレーム3U、3Dによって支持されている。
As shown in FIG. 1, by repeatedly bending a plurality of straightening rolls 1U and 1D arranged in a zigzag pattern along the path line through which the
なお、前記鋼板10を矯正する場合、上矯正ロール1U又は下矯正ロール1Dをフレームごと傾斜させ、入り側の上矯正ロール1Uと下矯正ロール1Dとの間隔が出側の上矯正ロール1Uと下矯正ロール1Dとの間隔よりも小さくなるように設定することができる。入り側と出側の圧下量は、矯正機の上部に取り付けられた入り側と出側の圧下手段4によって個別に設定可能である。
When the
また、前記上フレーム3Uの上には、矯正ロール1U、1Dの幅方向に複数のロール撓み補正手段5が設けられている。このロール撓み補正手段5は、矯正反力により矯正ロール1U、1Dに生じた撓みを補正することができるものであれば特に限定はされない。
例えば、図2及び3に示すように、上下のくさび状の台座を前後方向に移動させることで、矯正ロール幅方向のそれぞれの圧下量を独立に調整できるロール撓み補正手段5が挙げられる。
ここで、入り側から1本目の上矯正ロール1Uを入り側圧下量の基準ロール、出側から1本目の上矯正ロール1Uを出側圧下量の基準ロールとし、入り側圧下量と出側圧下量は、それぞれこの2本のロールにおける圧下量とする。
In addition, a plurality of roll deflection correction means 5 are provided on the
For example, as shown in FIGS. 2 and 3, there is roll
Here, the first upper correction roll 1U from the entry side is the reference roll for the entry side reduction amount, and the first upper correction roll 1U from the exit side is the reference roll for the exit side reduction amount, and the entry side reduction amount and the exit side reduction are set. The amount is the amount of reduction in each of these two rolls.
そして、本発明は、前記矯正ロール1U、1Dを1本以上通過した後の鋼板10の幅方向温度分布を測定し、測定した温度分布に応じて、前記ロール撓み補正手段5による補正を行うことを特徴とする。前記矯正ロール1U、1Dを1本以上通過した、つまり曲げ加工が施された後の前記鋼板10の幅方向温度分布を測定することで、実際に鋼板に発生したロール撓み起因の加工不良を正確に把握することが可能となる結果、高精度にロール撓みの補正を行うことができる。それによって、ロール撓みに起因した残留応力が鋼板に発生することを抑制し、後工程における切断加工時の反りや曲がりの発生を防止できる。
And this invention measures the width direction temperature distribution of the
また、前記鋼板10の幅方向の温度分布の測定は、図1に示すように、赤外線サーモグラフィによって行うことが好ましい。サーモグラフィとは、対象物から出ている赤外線放射エネルギーを検出し、見かけの温度に変換して、温度分布を画像表示する方法であり、近年、撮像素子が急速に発展し、精密な測定が可能となっている。矯正ロール上での被矯正材の曲げ加工状態が不均一であれば、それは塑性発熱の差異による温度変化として現れる。曲げ加工状態の不均一がロール撓みによる生じていることから、塑性発熱の差異による温度変化の差は非常に微妙なものであるが、赤外線サーモグラフィ法であればこの微妙な温度の差異を性格に捕らえることが可能となり、ゆえに鋼板の曲げ加工状態を把握することができる。
Further, the measurement of the temperature distribution in the width direction of the
赤外線サーモグラフィを取得するための装置については、特に限定はされないが、例えば図1に示すように、赤外線サーモグラフィの撮像カメラ6と、カメラで検出された赤外線放射エネルギーを見かけの温度に変換して、温度分布を画像表示する装置7から構成される装置8がある。
The apparatus for acquiring the infrared thermography is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, the infrared thermographic imaging camera 6 and infrared radiant energy detected by the camera are converted into an apparent temperature, There is an
ここで、曲げ加工状態の指標として、表面ひずみεを使用する。表面ひずみεは、曲げ曲率κ、被矯正材の厚みtと以下の関係を持つ。
ε=(t / 2)×κ ・・・(1)
Here, the surface strain ε is used as an index of the bending state. The surface strain ε has the following relationship with the bending curvature κ and the thickness t of the material to be corrected.
ε = (t / 2) × κ (1)
表面ひずみεが大きくなると、被矯正材の塑性発熱ΔTも大きくなり、その関係はあらかじめ実験的に求めることができる。図4に、構造用の高張力厚鋼板のSM570(JIS G3106)について、表面ひずみεと塑性発熱ΔTとの関係を実験的に算出したグラフを示す。
表面ひずみεと塑性発熱ΔTとの関係は、(2)式のような線形関係で整理することができ、比例乗数αは材料ごとにあらかじめ算出しておけばよい。上記SM570(JIS G3106)の例では、α=162.5となる。
ΔT=α×ε ・・・(2)
上記式(1)、(2)より、塑性発熱ΔTを測定すれば、曲げ曲率κを算出できる。
κ=ΔT/{( t / 2 )×α} ・・・(3)
As the surface strain ε increases, the plastic heat generation ΔT of the material to be corrected also increases, and the relationship can be obtained experimentally in advance. FIG. 4 shows a graph obtained by experimentally calculating the relationship between the surface strain ε and the plastic heat generation ΔT for SM570 (JIS G3106), which is a structural high-tensile thick steel plate.
The relationship between the surface strain ε and the plastic heat generation ΔT can be arranged in a linear relationship as shown in Equation (2), and the proportional multiplier α may be calculated in advance for each material. In the example of SM570 (JIS G3106), α = 162.5.
ΔT = α × ε (2)
From the above formulas (1) and (2), the bending curvature κ can be calculated by measuring the plastic heat generation ΔT.
κ = ΔT / {(t / 2) × α} (3)
上記式(3)から、赤外線サーモグラフィによって測定した鋼板10の幅方向温度分布から、幅方向における曲げ曲率κが算出できることがわかる。そして、この幅方向での曲げ曲率κが均一になるように、ロール撓み補正手段5を調整する。これによって、被矯正材の幅方向で均一な矯正を確保することが可能となる。
From the above formula (3), it can be seen that the bending curvature κ in the width direction can be calculated from the temperature distribution in the width direction of the
また、本発明による鋼板のローラーレベラー矯正方法では、前記鋼板10の矯正に先立って、該鋼板10の矯正反力を予測し、得られた予測値に基づいて補正を行うことが好ましい。より精密にロール撓みの補正を行うことができるからである。
具体的には、あらかじめ予測した矯正荷重に応じて、ロール撓みの補正の設定を行った後、実際の鋼板10の矯正時に、幅方向温度分布から得られた矯正荷重を参照することで、当初の予測矯正荷重との誤差分を撓み補正において修正することができる。
Moreover, in the roller leveler correction method of the steel plate according to the present invention, it is preferable to predict the correction reaction force of the
Specifically, after setting the correction of roll deflection in accordance with the predicted correction load predicted in advance, at the time of correcting the
前記鋼板10の矯正反力を予測する方法については、公知の方法を採用すればよく、特に限定はされない。
例えば、日本塑性加工学会編、「矯正加工」(1992年初版発行)、コロナ社、P81に記載されている計算式を用いることができる。同書にはi番目のロールの矯正反力Piを以下の式で算出する手段が記載されている。
Mi:i番目のロールでの曲げモーメント
Pi:i番目のロールでの矯正反力
The method for predicting the straightening reaction force of the
For example, the calculation formula described in the Japan Society for Technology of Plasticity, “Correcting” (published first edition in 1992), Corona, P81 can be used. This document describes means for calculating the correction reaction force Pi of the i-th roll by the following equation.
Mi: Bending moment at the i-th roll Pi: Correction reaction force at the i-th roll
(ローラーレベラー矯正機)
本発明によるローラーレベラー矯正機は、図2に示すように、鋼板のパスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロール1U、1Dと、該矯正ロール1U、1Dによる鋼板10の幅方向の撓みを補正するための複数のロール撓み補正手段5とを備える。
(Roller leveler straightening machine)
As shown in FIG. 2, the roller leveler straightening machine according to the present invention includes a plurality of straightening rolls 1U and 1D provided in a zigzag pattern along the pass line of the steel sheet, and the
そして、本発明によるローラーレベラー矯正機は、図1に示すように、前記矯正ロール10を1本以上通過した後の鋼板10の幅方向の温度分布を測定するための温度分布測定手段8をさらに備え、測定した温度分布に応じて、前記ロール撓み補正手段5による補正を行うことを特徴とする。曲げ加工が施された後の前記鋼板10の幅方向温度分布を測定することで、実際に鋼板に発生したロール撓み起因の加工不良を正確に把握することが可能となるため、高精度にロール撓みの補正を行うことができる。その結果、ロール撓みに起因した残留応力が鋼板に発生することを抑制し、後工程における切断加工時の反りや曲がりの発生を防止できる。
The roller leveler straightening machine according to the present invention further includes temperature distribution measuring means 8 for measuring the temperature distribution in the width direction of the
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(本発明例)
図2及び図3に示す構成のローラーレベラー矯正機9を用いて、鋼板10の矯正を行った。このローラーレベラー矯正機9の矯正ロール1U、1Dは、本数が9本(上矯正ロール1Uが4本、下矯正ロール1Dが5本)であり、直径が280mm、ロール胴長が5500mmである。また、このローラーレベラー矯正機9は、主圧下装置に油圧圧下機構を備えており、矯正反力によるチョック位置の変動を通板中にダイナミックに補償する機能を備えている。ロール撓み補正手段5として、上ロール1Uの幅方向圧下量を制御可能なくさび状の調整装置を備えている。また、ローラーレベラー矯正機9は、図1に示すように、赤外線サーモグラフィ装置8が入り側から1番目の上ロール1Uの直下に設置されており、同ロール上での鋼板10の表面温度を測定し、曲げ曲率を幅方向に算出する。
矯正される鋼板10については、厚さ:15mm、幅:3000mm、長さ:10000mmのSM570(JIS G3106)を用いた。同じ寸法・規格の鋼板を複数用意し、矯正条件を変えて試験を実施した。
(Example of the present invention)
The
For the
鋼板Sを矯正するための圧下条件として、従来から実施されている圧下設定方法によって、入り側圧下量を2.9mm、出側圧下量を0mmとした。
なお、矯正反力の予測値は654トンであり、実測された矯正荷重は710トンであった。この矯正反力の予測値は、日本塑性加工学会編、コロナ社発行「矯正加工」のP81に記載されている式から算出した。
As the reduction conditions for correcting the steel sheet S, the entrance side reduction amount was set to 2.9 mm and the exit side reduction amount was set to 0 mm according to a reduction setting method that has been conventionally performed.
The predicted value of the correction reaction force was 654 tons, and the measured correction load was 710 tons. The predicted value of the straightening reaction force was calculated from the formula described in P81 of “Correcting” published by Corona, edited by the Japan Society for Technology of Plasticity.
本発明例では、ロール撓み補正手段5による撓み補正量である圧下量は、まずロール端部位における入側、出側圧下量が、それぞれ2.9mmと0mmとなるように設定し、続いてこの条件での矯正荷重、すなわち654トンに対応したロールの撓み分布を算出し、幅方向のくさび状圧下装置(ロール撓み補正手段5)の調整量を定めた。そして、鋼板10の矯正開始とともに、赤外線サーモグラフィで鋼板Sの表面温度変化を測定し、該温度から(3)式にしたがって曲げ曲率を算出する。なお、(3)式において、t=15、α=162.5である。
κ=ΔT/{( t / 2 )×α} ・・・(3)
赤外線サーモグラフィによって測定した鋼板10の表面温度変化の幅方向分布を図5、上記(3)式より算出した鋼板10の曲げ曲率の幅方向分布を図6に示す。
In the example of the present invention, the amount of reduction, which is the amount of deflection correction by the roll deflection correction means 5, is first set so that the entry side and exit side reduction amounts at the roll end portion are 2.9 mm and 0 mm, respectively. The deflection distribution of the roll corresponding to the straightening load at 654, that is, 654 tons was calculated, and the adjustment amount of the wedge-shaped reduction device (roll deflection correction means 5) in the width direction was determined. Then, along with the start of correction of the
κ = ΔT / {(t / 2) × α} (3)
FIG. 5 shows the width direction distribution of the surface temperature change of the
その後、サーモグラフィによる測定結果を元に算出した曲げ曲率分布に応じて、ロール撓み補正手段5の撓み補正量を変更し、曲げ曲率分布が幅方向で均一になるようにした。
ロール撓み補正手段5によるロール撓み補正後の鋼板10の曲げ曲率分布を図7に示す。なお、図7の曲げ曲率分布についても、サーモグラフィによって測定した鋼板10の表面温度変化の幅方向分布を元に算出したものである。
Thereafter, the bending correction amount of the roll bending correction means 5 was changed according to the bending curvature distribution calculated based on the measurement result by thermography so that the bending curvature distribution became uniform in the width direction.
FIG. 7 shows the bending curvature distribution of the
図7の結果から、ロール撓み補正後の鋼板10の曲げ曲率分布は、幅方向で均一となっており、矯正ロールによって幅方向に均一な曲げ加工が施されていることがわかる。
なお、ロール撓み補正前の曲げ曲率が幅方向の両端部で大きくなっていたのは、当初想定したよりも矯正荷重が大きかったため、ロールの撓みが大きくなり、幅方向中央部での矯正ロール圧下量が端部に比べて相対的に小さくなったためと推定される。
From the results of FIG. 7, it can be seen that the bending curvature distribution of the
Note that the bending curvature before roll deflection correction was larger at both ends in the width direction because the corrective load was larger than originally assumed, so the roll deflection increased, and the straight roll pressure was reduced at the center in the width direction. It is estimated that the amount is relatively small compared to the end.
(比較例)
本発明例の赤外線サーモグラフィ装置8を備えていないローラーレベラー矯正機9を用い、日本塑性加工学会編、コロナ社発行「矯正加工」のP81に記載されている式から算出した矯正反力の予測値に基づき、ロール撓み補正手段5による補正を行ったこと以外は、本発明例と同様の条件によって、鋼板の矯正を行った。
(Comparative example)
Prediction value of the correction reaction force calculated from the formula described in P81 of “Correction” published by the Japan Society for Technology of Plasticity and Corona Co., Ltd., using a roller leveler straightening machine 9 that does not include the
その結果、図6に示すような形で鋼板10の曲げ曲率の幅方向分布を示した。つまり、比較例では、本発明例のサーモグラフィによって鋼板10の幅方向温度分布を測定し、その温度分布に基づいた補正を行う前の状態と同じである。
したがって、本発明例の鋼板のローラーレベラー矯正方法のほうが、従来の方法に比べて、ロール撓みに起因した曲げ加工の不均一さを解消でき、鋼板の残留応力を抑制できていることがわかった。
As a result, the width direction distribution of the bending curvature of the
Therefore, it was found that the roller leveler correction method for the steel sheet of the present invention example can eliminate the non-uniformity of bending due to roll deflection and suppress the residual stress of the steel sheet, as compared with the conventional method. .
本発明によれば、鋼板幅方向の加工状態を正確に把握し、矯正ロールの適切な補正を行うことで、ロール撓みに起因した残留応力が鋼板に発生することを抑制し、後工程における鋼板の切断加工時の反りや曲がりの発生の防止を可能とする鋼板のローラーレベラー矯正方法、及び、該矯正方法に用いられるローラーレベラー矯正機を提供できる。 According to the present invention, it is possible to accurately grasp the processing state in the width direction of the steel sheet and perform appropriate correction of the correction roll, thereby suppressing the occurrence of residual stress in the steel sheet due to roll bending, and the steel sheet in the subsequent process. It is possible to provide a roller leveler straightening method for a steel sheet that can prevent the occurrence of warping and bending at the time of cutting, and a roller leveler straightening machine used in the straightening method.
1U、1D 矯正ロール
2U、2D バックアップロール
3U、3D フレーム
4 圧下手段
5 ロール撓み補正手段
6 撮像カメラ
7 画像表示装置
8 温度分布測定手段、赤外線サーモグラフィ装置
9 ローラーレベラー矯正機
10 鋼板
1U,
Claims (4)
前記矯正ロールを1本以上通過した後の鋼板の幅方向温度分布を測定し、測定した温度分布に応じて、前記ロール撓み補正手段による補正を行うことを特徴とする鋼板のローラーレベラー矯正方法。 A steel plate using a roller leveler straightening machine comprising a plurality of straightening rolls arranged in a staggered manner along the pass line of the steel plate, and a plurality of roll deflection correcting means for correcting the deflection of the straightening roll. In the roller leveler correction method,
A method for correcting a roller leveler of a steel sheet, comprising: measuring a temperature distribution in a width direction of the steel sheet after passing through one or more straightening rolls, and performing correction by the roll deflection correcting means according to the measured temperature distribution.
前記矯正ロールを1本以上通過した後の鋼板の幅方向の温度分布を測定するための温度分布測定手段をさらに備え、測定した温度分布に応じて、前記ロール撓み補正手段による補正を行うことを特徴とするローラーレベラー矯正機。 A roller leveler straightening machine comprising a plurality of correction rolls provided in a zigzag pattern along the pass line of the steel sheet, and a plurality of roll deflection correction means for correcting the deflection of the correction rolls,
It further comprises temperature distribution measuring means for measuring the temperature distribution in the width direction of the steel sheet after passing one or more of the straightening rolls, and performing correction by the roll deflection correcting means according to the measured temperature distribution. Characteristic roller leveler straightening machine.
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