JP2734810B2 - 異形断面条の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は異形断面条の製造方法に
関するものであって、特に、溝付き圧延と平圧延との組
み合わせから成る、幅方向に厚さの異なる部分を有する
異形断面条の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】幅方向に厚さの異なる部分を有する異形
断面条（本明細書では以下、単に異形断面条と言う）を
圧延によって製造する方法の一つとして、特公平１−３
０５６３号に記載されたような、ロールの一方に溝付き
ロールを用いる溝付き圧延と、それに続いて未圧延部分
を平坦にする平圧延とを組み合わせた方法がある。

【０００３】この方法は、図３に示すように、まず素材
１を平ロール３１と、溝３２ａを有する溝付きロール３
２により、溝外の部分３２ｂで圧延し、溝３２ａに対応
する部分で素材１を溝３２ａ内に向かって湾曲させて、
断面が円弧状の変形部分１ａを形成させ、次に図４に示
すように、一対の溝のない平ロール４２で平圧延して、
変形部分１ａを平板状にし、厚肉部４１ａと薄肉部４１
ｂを有する異形断面条４１を形成させる。必要に応じ、
溝ロール３２の溝３２ａの幅を変えながら、図３および
図４に示した工程を繰り返す。こうして得られる異形断
面条４１の断面は詳細に見ると、図５に示すように、薄
肉部４１ｂの上面が、段差５１（厚肉部４１ａとの境
界）に近い部分では長さ方向に延びる浅い溝５２を形成
し、その外側の部分５３では縁５４に向かって薄くなる
傾斜をもつ。さらに、図６に示すように、平ロール６１
と溝付きロール６２で調整圧延を行い、幅方向の各部分
で加工度がほぼ同じになるようにして、製品６３とす
る。

【０００４】幅方向に一様な厚さを有する素材を、一回
の圧延で幅方向に異なる厚さに圧延することは、波打ち
変形を生ずるために実際上困難である。これは、厚い部
分と薄い部分とでメタルフローが異なり、長手方向のフ
ローが生ずるとき、それは厚い部分より薄い部分で大き
くなるためで、圧延後の製品の表面に長手方向のしわと
なって現れる。そこで、幅方向に一様な厚さを有する素
材を、幅方向に異なる厚さに圧延するには、メタルフロ
ーを主として幅方向に生成させる、いわゆる幅出し圧延
が必要となる。

【０００５】前述の溝付きロールを用いる溝付き圧延
は、メタルフローを幅方向に発生させるための幅出し圧
延の方法の一つである。溝付きロール３２の溝３２ａの
部分では素材１は未圧延に近い状態であり、溝以外の部
分３２ｂでは素材１が圧延されることにより幅方向のメ
タルフローが生ずるから、このフローにより溝３２ａの
部分の未圧延の素材１は、溝３２ａ内において幅方向に
湾曲変形する。素材１の湾曲した部分１ａは、平圧延で
平坦にされる。前述の通り、溝付き圧延と平圧延の工程
は必要に応じて交互に繰り返される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、溝付き圧延と
平圧延を組み合わせた従来の方法は、圧延後、厚さの薄
い部分（以下、薄肉部と言う）に幅方向で厚さの分布が
生ずる（図５を参照）。これは、溝付きロールの溝の縁
付近では、圧延部（溝外の部分）の材料中に幅方向の端
へ向かう方向と、溝内へ向かう方向と、両方向の材料の
フローが発生し、これらのフローが互いに拮抗するた
め、薄肉部の幅方向において材料が幅方向に移動しにく
くなる部分が生ずるからである。

【０００７】薄肉部の幅方向での厚さの不均一は、調整
圧延を行っても解消されず、製品の寸法精度を悪くす
る。それだけでなく、圧延を反復するとき、また調整圧
延において、厚肉部に近い部分と端に近い部分での加工
度の差となるので、端部での寸法の減少や、こば割れあ
るいは肌荒れを生じて、歩留りを低下させる。

【０００８】それ故、本発明の目的は、薄肉部での厚さ
精度のよい異形断面条（幅方向に厚さの異なる部分を有
する）を、高い歩留りで製造できる方法を実現すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、薄肉部での
厚さ精度のよい異形断面条を、高い歩留りで製造できる
方法を実現するため、溝付き圧延または平圧延の後に、
被加工材の幅方向の端部を収容する、所定の形状の溝を
有したエッジ圧縮ロールにより、溝内に収容された被加
工材の端部を幅方向と厚さ方向に対し拘束しつつ、幅方
向に圧縮変形させるようにする。

【００１０】溝付き圧延工程−平圧延工程−幅方向圧縮
工程の組合せ、あるいは溝付き圧延工程−幅方向圧縮工
程−平圧延工程の組合せは、２回以上繰り返してもよ
い。溝付き圧延工程−平圧延工程の組合せまたはその繰
り返しの後に、幅方向圧縮工程、あるいは溝付き圧延工
程−幅方向圧縮工程−平圧延工程の組合せを行ってもよ
い。溝付き圧延工程−平圧延工程−幅方向圧縮工程の組
合せと溝付き圧延工程−幅方向圧縮工程−平圧延工程の
組合せを、連結して行ってもよい。一対のエッジ圧縮ロ
ールは少なくとも一方が強制駆動されてもよく、また自
由回転でもよい。

【００１１】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明のさらに詳細な
説明とする。 〔実施例１〕本発明による異形断面条の製造方法の一例
は、図１に示す通り、一様な厚さを有する素材を異形断
面条に加工する、従来と同様の溝付き圧延および平圧延
の工程と、幅方向に圧縮加工する工程から成る。溝付き
圧延と平圧延の工程は、それぞれ図３および図４と同じ
である。図２（Ａ）および（Ｂ）に幅方向圧縮加工工程
を示す。図２（Ａ）は幅方向圧縮加工直前の状態を、図
２（Ｂ）は圧縮加工後の状態を、それぞれ示す。異形断
面条４１は、一様な厚さを有する素材１から従来の溝付
きロールによる溝付き圧延（図３参照）と平ロールによ
る平圧延（図４参照）を行って得られたもので、厚肉部
４１ａと薄肉部４１ｂ，４１ｂから成る。一対の自由回
転するエッジ圧縮ロール１１，１１はそれぞれ、所定の
形状の溝１２，１２を有し、異形断面条４１の幅方向に
垂直の軸１３，１３の回りに、互いに反対方向に回転す
る。溝１２の中に異形断面条４１の薄肉部４１ｂと、厚
肉部４１ａの一部が、挿入されている。異形断面条４１
が長さ方向（紙面の表から裏に向かう方向）に引き取ら
れて移動するにつれ、エッジ圧縮ロール１１，１１は回
転し、溝１２，１２中に収容された部分は図に矢印で示
した方向に圧縮される。エッジ圧縮ロール１１，１１の
外周が最も接近した位置では、異形断面条４１の薄肉部
４１ｂは幅方向に圧縮される結果、図２（Ｂ）に示す薄
肉部２ｂのようになる。

【００１２】図２（Ｂ）の円で囲まれた部分を図２
（Ｃ）に拡大して示す。異形断面条２の一方の薄肉部２
ｂは、エッジ圧縮ロール１１により幅方向に（図で左向
き）圧縮されて、比較的均一な厚さになっている。比較
のため、圧縮変形前の異形断面条（図１（Ａ）４１）の
断面の輪郭を破線で示した。

【００１３】図３に示す溝付き圧延工程、図４に示す平
圧延の工程、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す幅方向圧縮工
程により、一様な厚さを有する素材１から、薄肉部２ｂ
の厚さの比較的均一な異形断面条２が製造される。この
後、さらに溝付き圧延工程と平圧延工程の組合せ、ある
いは溝付き圧延工程−平圧延工程−幅方向圧縮工程の組
合せを繰り返して行ってもよい。本例では、エッジ圧縮
ロール１１，１１を自由回転とし、異形断面条４１が長
さ方向への引き取りにより移動するようにしたが、エッ
ジ圧縮ロール１１，１１を強制回転させて、異形断面条
４１を移動させてもよい。

【００１４】具体例として、素材１（図３参照）として
厚さ３mm、幅42mmの焼鈍した無酸素銅条を、次のような
工程を経て、幅約７２mm、厚肉部の厚さ2.９mm、薄肉部
の厚さ目標0.９５mmの異形断面条２（図２（Ｂ）参照）
に加工し、厚さ分布およびこば割れの発生を評価した。 (1) 溝３２ａの幅が３２mmである溝付きロール３２（図
３参照）を用いて、薄肉部４１ｂの厚さ1.１mmを目標に
圧延し、(2) 平圧延し（図４参照）、(3) 幅1.１０mmの
溝１２を設けたエッジ圧縮ロール１１を用いて、幅（全
体の）が３mm減少するように幅方向圧縮加工し、(4) 溝
３２ａの幅が２６mmである溝付きロール３２（図３参
照）を用いて、薄肉部４１ｂの厚さを0.９５mm目標に圧
延し、(5) 平圧延する（図４参照）。

【００１５】工程(2) の平圧延後、薄肉部４１ｂの幅方
向で測定した最大厚さは1.１０５mm、最小厚さは1.０４
０mmであった。工程(5) の平圧延後得られた異形断面条
２の全幅は７2.０mm、薄肉部２ｂの厚さ分布は0.０６mm
であった（厚肉部２ａの厚さは2.９mm）。

【００１６】比較のため、上記(3) の幅方向圧縮加工を
省略すると、異形断面条の全幅は７2.５mm、薄肉部の厚
さ分布は0.１０mmであった。

【００１７】〔実施例２〕実施例１と同様の方法を用い
るが、次のように工程を変更して異形断面条を製造し
た。 (1) 溝幅が３２mmの溝付きロール３２（図３参照）を用
いて、薄肉部４１ｂの厚さ1.１mmを目標に圧延し、(2)
平圧延し（図４参照）、(3) 溝３２ａの幅が２６mmであ
る溝付きロール３２（図３参照）を用いて、薄肉部４１
ｂの厚さを0.９５mm目標に圧延し、(4) 平圧延し（図４
参照）、(5) 幅0.９３mmの溝１２を設けたエッジ圧縮ロ
ール１１を用いて、幅が３mm減少するように幅方向圧縮
加工し、(6) 溝の深さが1.０mmの溝付きロール６２を用
いて、図６に示すように、厚肉部、薄肉部とも同じ加工
度になるよう調整圧延する。

【００１８】上記の工程は、図１における溝付き圧延工
程と平圧延工程の後、さらにこの組合せを１回繰り返し
た後、幅方向圧縮加工工程と調整圧延を行うものであ
る。製品には、こば割れは認められなかった。

【００１９】比較のため、上記(5) の幅方向圧縮加工を
省略すると、異形断面条の縁部（薄肉部）にこば割れ
が、長さ１ｍにつき数カ所発生した。

【００２０】〔実施例３〕実施例１と同様の方法を用い
るが、次のように工程を変更して異形断面条を製造し
た。 (1) 溝幅が３２mmの溝付きロール３２（図３参照）を用
いて、薄肉部４１ｂの厚さ1.１mmを目標に圧延し、(2)
平圧延し（図４参照）、(3) 幅1.１０mmの溝１２を設け
たエッジ圧縮ロール１１を用いて、幅（全体の）が３mm
減少するように幅方向圧縮加工し、(4) 溝３２ａの幅が
２６mmである溝付きロール３２（図３参照）を用いて、
薄肉部４１ｂの厚さを0.９５mm目標に圧延し、(5) 平圧
延し（図４参照）、(6) 幅0.９３mmの溝１２を設けたエ
ッジ圧縮ロール１１を用いて、幅が３mm減少するように
幅方向圧縮加工し、(7) ３０分間５５０℃に加熱して焼
鈍し、(8) 溝の深さが1.０mmの溝付きロール６２を用い
て、図６に示すように、厚肉部、薄肉部とも同じ加工度
になるよう調整圧延する。

【００２１】上記工程は、図１に示す工程を２回繰り返
した後、焼鈍および調整圧延を行うものである。異形断
面条の縁から幅約４mmの部分と、その内側の部分との厚
さの差は、0.０１mm以下であり、こば割れ、肌荒れとも
認められなかった。

【００２２】比較のため、上記(6) の幅方向圧縮加工を
省略すると、異形断面条の縁から幅約４mmの部分で、厚
さがその内側の部分より0.０２mmうすく、若干の肌荒れ
が認められた。

【００２３】以上の実施例では、平圧延後に幅方向圧縮
加工を行っているが、溝付き圧延と平圧延の間に幅方向
圧縮加工を行っても、近似の効果が得られる。

【００２４】

【発明の効果】幅方向に厚さの異なる部分を有する異形
断面条を本発明により製造すると、薄肉部での厚さ精度
がよく、また、こば割れ等が生じないので、高い歩留り
が得られる。不合格とならない程度のものを含め、肌荒
れも無くなるので、製品の品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による異形断面条の製造方法の一
実施例を示すフロー図である。

【図２】図２（Ａ）は、本発明による異形断面条の製造
方法の一実施例の、幅方向圧縮加工工程における圧縮加
工前の状態を示す断面説明図である。図２（Ｂ）は、本
発明による異形断面条の製造方法の一実施例の、幅方向
圧縮加工工程における圧縮加工後の状態を示す断面説明
図である。図２（Ｃ）は、本発明による異形断面条の製
造方法の一実施例の、幅方向圧縮加工工程における圧縮
加工後の状態を示す拡大説明図である。

【図３】図３は、従来の異形断面条の製造方法の溝付き
圧延工程を示す断面説明図である。

【図４】図４は従来の異形断面条の製造方法の平圧延工
程を示す断面説明図である。

【図５】図５は、従来の製造方法で製造される異形断面
条の拡大断面説明図である。

【図６】図６は、異形断面条の調整圧延工程を示す断面
説明図である。

【符号の説明】

１ 素材 １ａ 変形部分 ２ 異形断面条 ２ａ 厚肉部 ２ｂ 薄肉部 １１ エッジ圧縮ロール １２ 溝 １３ 回転軸 ２１ 異形断面条 ２１ｂ 薄肉部 ３１ 平ロール ３２ 溝付きロール ３２ａ 溝 ３２ｂ 溝外の部分 ４１ 異形断面条 ４１ａ 厚肉部 ４１ｂ 薄肉部 ４２ 平ロール ５１ 段差 ５２ 溝 ５３ 溝の外側の部分 ５４ 縁 ６１ 平ロール ６２ 溝付きロール ６３ 製品

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のロールの少なくとも一方に溝付き
   ロールを用いて素材を圧延する溝付き圧延と、それに続
   く、前記溝付きロールの溝の部分を通った前記素材の未
   圧延部分を平坦にする平圧延との組み合わせから成る、
   幅方向に厚さの異なる部分を有する異形断面条の製造方
   法において、 前記溝付き圧延または前記平圧延の後に、所定の間隔に
   配置され、前記溝付き圧延または前記平圧延された素材
   の幅方向の端部を収容する所定の形状の溝をそれぞれ有
   する、一対のエッジ圧縮ロールを用いて、前記圧延され
   た素材の前記所定の形状の溝に収容された部分を、幅方
   向と厚さ方向に対し拘束しつつ、幅方向に圧縮変形させ
   ることを特徴とする、異形断面条の製造方法。