JP2659851B2 - 圧延荷重低減方法 - Google Patents

圧延荷重低減方法

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和夫 森本
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    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば鋼、アルミニウム等の金属帯板、形
鋼、棒鋼等を摩擦係数を低減して圧延し得る圧延荷重の
低減方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、例えば、鋼、アルミニウム等の帯板を圧延する
ものとして、例えば、熱間圧延の場合には、ホットスト
リップミルが、また、冷間圧延の場合にはタンデムコー
ルドミルが各々用いられており、上下一対の回転するワ
ークロール間に帯板を挾むことにより、その帯板を薄く
延ばしている。この圧延の際に発生するワークロールと
帯板との摩擦を減少させるため、従来より、ワークロー
ル表面に圧延潤滑剤等の流体が供給されており、これに
より塑性加工に要する負荷を軽減している。また、これ
と同時に該潤滑剤によって、ワークロールの摩耗や被圧
延材の表面のキズの発生を防止している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、例えば熱間圧延の場合、帯板の温度は
約1200〜900℃の高温に達しており、ワークロール表面
に供給された圧延潤滑剤は、一般に200℃を超えると燃
焼して流体潤滑剤としての機能が失なわれてしまう。そ
して、ワークロール表面の僅か一部に付着している圧延
潤滑剤が潤滑効果を発揮するのみで、その効果は不十分
となり、負荷の低減がほとんど期待できない不具合があ
る。
また、従来の熱間圧延においてはワークロールと帯板
との間には空気しか存在せず、空気は圧縮性のために境
界膜とはなりえないので、帯板の全域で金属同志が接触
する境界摩耗状態になるものと考えられるので、この間
の摩擦係数は、少なくともμ≧0.2となり、圧延荷重の
増大、ロールの肌荒れ、ロール摩耗量の増大等の不具合
が生ずる。
一方、冷間圧延の場合は、帯板とこれを圧延するワー
クロールとの接触弧内は、圧下率を高めるため超高圧の
状態となっており、圧延潤滑剤がこのロールとの接触弧
内に十分入り込むことができず、潤滑効果を十分発揮す
ることができないという不具合点がある。
本発明は上記各不具合点を解決した新たな圧延荷重低
減方法を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
このため本発明の圧延荷重低減方法は、被圧延材と圧
延用ワークロールの入側との間に、潤滑用流体を供給し
ながら圧延する圧延手段に於て、前記被圧延材の表面に
多数の凹みを形成し、該凹みの大きさを、圧延方向開口
長さが3mm以上、かつ前記ワークロールと被圧延材のな
す接触弧長の30%以下になるよう構成したことを特徴と
している。
〔作用〕
上述の本発明の圧延荷重低減方法は、被圧延材と圧延
用ワークロールの入側間に供給した潤滑剤が、被圧延材
表面に多数設けた凹みの中に蓄えられたまま進行し、ワ
ークロールが当接して被圧延材表面の凹みを被う。更に
圧延が進むと凹みの容積は減少し、潤滑剤の圧力が上昇
し潤滑効果を発揮する。更に、圧延が進み、凹みの圧延
方向先端がバイト域から出ると、潤滑剤は大気に開放さ
れて圧力が減少し潤滑効果を失う。
以上の過程において、本発明のように凹みの圧延方向
長さが3mm以上であると、実験的に、凹みの中に潤滑剤
が有効に蓄えられる。また接触弧長の30%以下とする
と、凹みの圧延方向後端がワークロールに被われてか
ら、凹みの先端がバイト域出口に達するまでの区間に存
在する有効に潤滑が行なわれている領域の面積のバイト
域全面積に対する割合が、圧下力低減効果を得るに充分
となる。
〔実施例〕
以下図面により本発明の1実施例について説明する
と、第1図は本発明の作用状態を示す説明図、第2図は
本発明による圧延の圧下力の実験値を示す機能図であ
る。
第1図において、1は被圧延材で、表面に多数の凹み
5を設けている。2は圧延用ワークロール、3はノズル
4より吐出される潤滑剤で、該潤滑剤3は被圧延材1と
圧延用ワークロール2の入側の間に供給される。潤滑剤
3は例えば水、油等が使用される。
被圧延材1表面に設けた凹み5の圧延前における圧延
方向の開口長さ(口径)L1は3mm以上で、かつワークロ
ール2と被圧延材1の接触弧長Lcの30%以下に形成して
いる。
即ちL1>3mm、かつL1/Lc<0.3に構成している。Rは
ワークロール2のロール直径で、上記条件の場合R=20
0mmφである。またこの場合被圧延材1の入側厚さt=2
0mmtである。
Lpは片側圧下量を示し、この場合Lp=6mmである。な
お被圧延材1の板巾方向の凹み寸法は5mm以上が好まし
く、また凹みの深さは1mm以上ないと潤滑材を有効に凹
み内にかみ込ますことが出来ない。また凹みの板全面積
に対する面積率は、0.3以上ないと、圧下力低減効果が
現われない。
次ぎにその作用について説明すると、潤滑剤(1例と
して水)を圧延の入側に於て被圧延材1とワークロール
2間に供給しながらワークロール2により被圧延材1を
圧延すると、被圧延材1表面の凹み5の中に水が噛込ま
れる。この水は、圧延中に第1図示のような凹みの変形
につれて圧力を受け、ワークロール2と被圧延材1の間
で潤滑剤の役割を果す。
次ぎに第2図により本発明による圧延の圧下力を説明
すると、10は従来のように被圧延材表面に凹みを設けな
いフラット材に潤滑剤を供給しながら圧延した場合の圧
下力を示し、11は本発明のように被圧延材表面に多数の
凹みを付与したものに潤滑剤を供給しながら圧延した場
合の圧下力を示したもので、従来方法の場合は図示のよ
うに圧下力が大きく、凹みの口径L1が3mm以上でL1/Lc
0.3より小さい範囲の本発明方法の場合は、圧下力が小
さく、最大で40%の圧下力の低減が実現している。なお
第2図におけるA,B,C,D,Eの各実験点における数値を示
すと、次表のとおりである。
第3図は被圧延材1に凹み(デインプル)を付与する
方法を示すもので、表面に突起を設けたデインプル付与
ロール6を被圧延材1に上下両面より挾んで押圧するこ
とにより凹み5が被圧延材1の上下両表面に形成され
る。
デインプル付与ロール6は圧延用ワークロール2の前
側スタンドに設置する。
以上本発明の1実施例について縷々説明したが、本発
明は上記実施例に限定されることなく、本発明技術思想
の範囲内に於て種々設計変更し得るものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、被圧延材と圧延用ワークロールの間
の摩擦力の低減効果により、従来と同じ圧下力で圧下率
を約20%大きくでき、圧延設備の小型化を可能とでき
る。また、従来と同じ圧下率で圧延すれば、圧延機の負
荷が低減するため、ランニングコストの低減及びワーク
ロールのメンテナンスを省力化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例の作用状態説明図、第2図は
本発明による圧延の圧下力の実験値を示す機能図、第3
図は被圧延材に凹みを付与する装置の概略側面図であ
る。 1……被圧延材、2……圧延用ワークロール、 3……潤滑剤、4……ノズル、 5……凹み、6……デインプル付与ロール L1……凹みの圧延方向口径、Lc……接触弧長、 R……圧延用ワークロール径、t……被圧延材厚さ、Lp
……片側圧下量。
フロントページの続き (72)発明者 日朝 幸雄 広島県広島市西区観音新町4丁目6番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−158504(JP,A) 特開 平1−289503(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被圧延材と圧延用ワークロールの入側との
    間に潤滑用流体を供給しながら圧延する圧延手段に於
    て、前記被圧延材の表面に多数の凹みを形成し、該凹み
    の大きさを、圧延方向開口長さが3mm以上で、かつ前記
    ワークロールと被圧延材のなす接触弧長の30%以下にな
    るよう構成したことを特徴とする圧延荷重低減方法。
JP15286190A 1990-06-13 1990-06-13 圧延荷重低減方法 Expired - Lifetime JP2659851B2 (ja)

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