JP2839425B2 - ドッグボーン型粗形鋼片の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は矩形断面の鋼片を素材と
してＨ形鋼、Ｉ形鋼等のウェブとフランジを有する形鋼
を製造するためのドッグボーン型粗形鋼片（以下、単に
「粗形鋼片」と称する）を造形する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば図９に示すＨ形鋼５５を製
造する圧延工程は、粗形鋼片５４を粗造形するための粗
２重孔型圧延機１、第１中間粗ユニバーサル圧延機２ａ
および該第１中間粗ユニバーサル圧延機に近接して設け
られたエッジング圧延機２ｂ、第２中間粗ユニバーサル
圧延機３ａおよびこの第２中間粗ユニバーサル圧延機に
近接して設けられたエッジング圧延機３ｂ、および仕上
げユニバーサル圧延機４からなる圧延工程で行なわれて
いる。ここで、Ｈ形鋼用圧延素材としては、従来の鋼塊
から均熱・分塊圧延によって造形された粗形鋼片に代わ
り、近年は工程省略および品質向上のため、連続鋳造に
よる矩形断面鋼片が多用されるようになった。矩形断面
鋼片を素材とする粗形鋼片の粗造形技術は、特公昭５８
−１９３６１号公報、特公昭５８−３７０４２号公報ま
たは特開平２−１６９１０３号公報等に開示された技術
が周知である。図１０は粗２重孔型圧延機１のロール孔
型配置の一例であり、上下ロール対１１，１２にはＧ
１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の４つの孔型が刻設されている。
図１１はこのような孔型を有する粗２重孔型圧延機によ
り、矩形断面鋼片５を素材として粗形鋼片５４を成形し
ていく過程を示す。図１１において矩形断面鋼片５の寸
法は幅Ｗ０、厚みＨ０であり、孔型Ｇ１は矩形断面鋼片
のＨ０の短辺部にＶ状溝５１ａを形成するための孔型で
あり、孔底幅の中央部には頂部角度θ１の中央膨出部２
１ａと該中央膨出部の両側に溝部２１ｂが刻設されてい
る。該孔型Ｇ１の孔底幅Ｓ１は、矩形断面短辺部の中央
部に正確にＶ状溝を形成するために、矩形断面鋼片５の
厚みＨ０にほぼ等しくとるのが原則であるが、実際には
側壁部との接触による疵発生を防止するため、Ｈ０より
も若干大きくとるのが普通である。孔型Ｇ１ではＶ状溝
５１ａを形成することが目的であり、孔型Ｇ１の最終仕
上がり材の幅Ｗ１はほぼ矩形断面鋼片の幅Ｗ０に等し
い。孔型Ｇ１で矩形断面鋼片の短辺部に付与されたＶ状
溝により、被圧延材は孔型Ｇ２の中央部に正確に誘導さ
れ、かつエッジング圧延時の倒れやねじれを防止する。
孔型Ｇ２の孔底幅Ｓ２および中央膨出部２２ａの頂部角
度θ２は前記孔型Ｇ１の孔底幅Ｓ１および中央膨出部２
１ａの頂部角度θ１よりも大きく設定されている。該孔
型Ｇ２において、幅がＷ２になるまでの矩形断面幅方向
エッジング圧延により、Ｈ形鋼フランジ相当側面４２を
中央膨出部２２ａで割り広げ、フランジを生成かつフラ
ンジ幅・肉量を拡大し、フランジ幅を孔底幅Ｓ２にほぼ
等しい値あるいはその近傍の値Ｂ２に仕上げる。

【０００３】次に、孔底幅Ｓ３が前記孔型Ｇ２の孔底幅
Ｓ２より大きく設定されている孔型Ｇ３での幅方向エッ
ジング圧延により、孔型Ｇ２で造形されたドッグボーン
材のフランジ幅・肉量をさらに拡大してフランジ幅を孔
底幅Ｓ３にほぼ等しい値あるいはその近傍の値Ｂ３に仕
上げる。同時に、孔型Ｇ２の中央膨出部２２ａの頂部角
度θ２よりも大きく形成された頂部角度θ３の中央膨出
部２３ａにより、孔型Ｇ２で形成されたＶ状溝５２ａの
傾斜を緩やかにして５３ａとし、次工程以降でフランジ
外側部の折れ込み疵が発生するのを未然に防止する。な
お、以上孔型Ｇ１から孔型Ｇ３に到るエッジング圧延の
際には、図１１に示すように幅圧下の影響が被圧延材の
幅方向中央部までは及ばないため、被圧延材の、孔型Ｇ
１におけるウェブ厚みＨ１、孔型Ｇ２におけるウェブ厚
みＨ２、孔型Ｇ３におけるウェブ厚みＨ３はほとんど変
化せず、ほぼ矩形断面鋼片の厚みＨ０に等しい。

【０００４】続いて、孔型Ｇ４により被圧延材のウェブ
部およびフランジ部を圧下し、ウェブ部を圧下するとと
もにフランジ部を整形して、ウェブ高さＷ×フランジ幅
Ｂ×ウェブ厚みＨの粗形鋼片５４の造形を完了する。

【０００５】さて、以上のような従来の矩形断面鋼片を
素材とする粗形鋼片の粗造形法においては、例えば前述
の特願平２−１６９１０３号公報で説明されているよう
に素材の断面寸法は目標とする粗形鋼片の寸法から決め
られる。以下に、その考え方を示す。

【０００６】まず、孔型Ｇ３でフランジ幅Ｂ３を得るま
でに必要な、孔型Ｇ１→孔型Ｇ２→孔型Ｇ３と順次エッ
ジング圧延していく際の累計エッジング量（＝Ｗ０−Ｗ
３）に対して、フランジ幅生成効率αを次式で定義す
る。

【０００７】 α＝（Ｂ３−Ｈ３）／（Ｗ０−Ｗ３） …（１） すなわち、αは単位幅エッジング量（幅圧下量）に対す
るフランジ幅拡大量を示す指標である。

【０００８】次に、孔型Ｇ４で成形されるべき粗形鋼片
のウェブ高さをＷ、フランジ幅をＢ、ウェブ厚みをＨ、
孔型Ｇ３の最終エッジング圧延後の被圧延材のウェブ高
さをＷ３、フランジ幅をＢ３、ウェブ厚みをＨ３とし
て、フランジ幅減少率βを次式で定義する。

【０００９】 β＝（Ｂ３−Ｂ）／（Ｈ３−Ｈ） …（２） 孔型Ｇ４での被圧延材のウェブ圧下によるウェブ厚み減
少に伴い、そのフランジ幅も同時に縮小するが、βは単
位ウェブ圧下量に対するフランジ幅減少量を示す指標で
ある。

【００１０】（１）式と（２）式よりＢ３を消去する
と、矩形断面鋼片の幅Ｗ０は次式で与えられる。

【００１１】 Ｗ０＝Ｗ３＋｛β（Ｈ３−Ｈ）＋Ｂ−Ｈ３｝／α …（３） が得られる。さらに、ここで孔型Ｇ３仕上がりドッグボ
ーン材のウェブ高さＷ３が孔型Ｇ４仕上がり材のウェブ
高さＷにほぼ等しいこと。ウェブ厚みＨ３が矩形断面鋼
片の厚みＨ０にほぼ等しいこと（すなわちＷ≒Ｗ３，Ｈ
０≒Ｈ３）を考慮すると、 Ｗ０＝Ｗ＋｛β（Ｈ０−Ｈ）＋Ｂ−Ｈ０｝／α …（４） となる。すなわち、α，βを数値あるいは函数形として
明らかにすれば、目標とする粗形鋼片のウェブ高さＷ，
フランジ幅Ｂ，ウェブ厚みＨに対して、矩形断面鋼片の
厚みＨ０を与えれば、その幅Ｗ０は（４）式に基づいて
決定される。さらに途中段階における被圧延材のフラン
ジ幅の値に基づいて孔型の孔底幅Ｓ２，Ｓ３も決定され
る。

【００１２】ところが、（４）式より分かるように、矩
形断面鋼片５の断面寸法Ｈ０×Ｗ０は粗形鋼片５４のサ
イズＷ×Ｂ×Ｈに１対１に対応しているため、矩形断面
鋼片の厚みＨ０が一定下で、その幅Ｗ０は粗形鋼片のサ
イズ（ウェブ高さＷ×フランジ幅Ｂ×ウェブ厚みＨ）毎
に、従ってＨ形鋼の各製品シリーズ毎に準備する必要が
生じていた。実際は、図９の中間圧延工程以降（２ａ，
２ｂ，３ａ，３ｂ，４）のパススケジュールの調整等に
よる断面寸法の造り分け機能により、極く近い製品シリ
ーズ間で矩形断面鋼片を結合して素材を集約することが
できていたが、その範囲は小さく、従って広い範囲の矩
形断面鋼片幅を統合して素材を集約するには限界があっ
た。

【００１３】このため、素材幅の種類が多くなって素材
管理が繁雑になるだけでなく、素材が連続鋳造スラブで
あれば鋳造ロットと圧延ロットの差に起因する素材在庫
の増加を招き、素材管理ヤードの面積を増加させてい
た。さらに、狭幅の矩形断面スラブの連続鋳造では鋳造
能率の低下や連々鋳率の低下から、結果的に素材コスト
の増加を余儀なくされていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は矩形断面鋼片
を素材として粗形鋼片を２重孔型ロールで製造するに際
して素材断面寸法の集約を可能とする圧延手段、すなわ
ち同一矩形断面の素材から従来よりも広い範囲の大小製
品シリーズに対応する粗形鋼片の造り分けを可能とする
圧延手段を提供し、前記の従来の問題点を解決するもの
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、 孔底の幅方向中央部に中央膨出部と該中央膨出部の両
側に溝部を形成し、かつ孔底幅を順次広くした複数のエ
ッジング孔型を用いて、矩形断面鋼片を幅方向にエッジ
ング圧延し前記鋼片の短辺部を割り込み・拡幅圧延して
ドッグボーン型の粗形鋼片を圧延する方法において、前
記エッジング孔型のうちの第１孔型の側壁部により前記
素材の幅方向両端部の厚み増加を抑制しつつ幅方向圧下
を行ない、続いて第２孔型以降で順次、前記短辺部を割
り込み・拡幅圧延するドッグボーン型粗形鋼片の製造方
法および、 孔型の孔型底幅Ｓ１を素材厚みＨ０にほぼ等しく形成
するとともに、当該孔型における必要最大幅圧下量ΔＳ
に対して、孔底深さＤおよび側壁部傾斜角度δを下記の
式によって与えられる条件で刻設した第１孔型により、
素材を幅方向に圧下する前記項に記載したドッグボー
ン型粗形鋼片の製造方法にある。

【００１６】

【数２】

【００１７】

【作用】孔底の幅方向中央部に中央膨出部と該中央膨出
部の両側に溝部を形成し、かつ孔底幅を順次広くした複
数のエッジング孔型を用いて、矩形断面鋼片を幅方向に
エッジング圧延することによりＨ形鋼フランジ相当面に
割り込み・拡幅圧延しドッグボーン型断面形状とする公
知の圧延法において、本発明の要旨は第１孔型に対して
Ｖ状溝の付与機能だけでなく、孔型深さおよび側壁部角
度を適切に選択することによりフランジ相当部の拡幅を
抑制しつつ、ほぼ矩形断面を保った状態で幅方向圧下す
る機能を付与し、孔型Ｇ２以降の累積エッジング量を制
御することにより、同一断面寸法の矩形鋼片素材から異
なる断面寸法の粗形鋼片を造形するところにある。以
下、更に本発明を詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明の製造手段を示すものである
が、これを図１１に示す従来法と対比して説明する。従
来法の場合、（４）式から算定される幅Ｗ０、厚みＨ０
の矩形断面鋼片を孔型Ｇ１により、その側壁３１で矩形
断面の長辺の端部を誘導しつつ、素材幅はほぼそのまま
（Ｗ１≒Ｗ０）の状態でＶ状溝を形成する。続いて、孔
型Ｇ２と孔型Ｇ３の幅方向エッジング圧延により、ウェ
ブ厚みＨ３（≒Ｈ０）、フランジ幅Ｂ３のドッグボーン
形状に仕上げ、孔型Ｇ４でウェブ圧下をしつつ、ウェブ
高さＷ×フランジ幅Ｂ×ウェブ厚みＨの粗形鋼片を整形
する。これに対して、図１は上記と同一寸法のウェブ高
さＷ×フランジ幅Ｂ×ウェブ厚みＨの粗形鋼片を（４）
式から算定される幅Ｗ０×厚みＨ０の矩形断面鋼片より
も広幅の幅Ｖ０（＞Ｗ０）かつ同一の厚みＨ０の矩形断
面鋼片から造形する工程を示す。本法では、まず孔型Ｇ
１の孔底深さＤおよび側壁部傾斜角度δを矩形断面鋼片
の断面寸法（幅Ｖ０×厚みＨ０）に対して、次の（５）
式を満足するように刻設する。但し、孔底幅Ｓ１および
中央膨出部２１ａの頂部角度θ１は従来のままとする。

【００１９】

【数３】

【００２０】まず、孔型Ｇ１の側壁３１で矩形断面の長
辺の端部を誘導しつつ、中央膨出部によりＶ状溝５１ａ
を形成する。ここまでの孔型Ｇ１の機能は従来と同じで
あるが、今回の発明による方法では、これに引き続い
て、孔型Ｇ１にて矩形断面鋼片の厚みＨ０を側壁３１に
より拘束したまま幅圧下を行ない、矩形断面鋼片を長さ
方向（紙面に垂直な方向）へ延伸させることにより、フ
ランジ部の生成を抑制したまま（すなわち、厚みをＨ０
に保持したまま）、幅をＷ１（≒Ｗ０）まで縮小する。
この間、幅方向中央部の厚みの増加がほとんどなく、ほ
ぼ素材厚みＨ０を維持したまま（Ｈ１≒Ｈ０）幅圧下が
行なわれるとともに、厚みＨ０が孔型Ｇ１の側壁部３１
で拘束されているため、被圧延材の幅方向端部厚みの増
加も抑制される。この結果、厚み方向の幅拡がりが断面
全体にわたって抑制され、断面の垂直方向すなわち被圧
延材の長さ方向に延伸が優勢となり、矩形断面をほぼ保
ったまま幅圧下が行なわれるのである。すなわち、孔型
Ｇ１の幅圧下終了段階で被圧延材はほぼ矩形断面であ
り、断面寸法は従来法での孔型Ｇ１仕上がり段階とほぼ
同じ（幅Ｗ０×厚みＨ０）であるから、引き続いて、従
来と同様に孔型Ｇ２→孔型Ｇ３→孔型Ｇ４の順に整形を
行なえば、従来と同一寸法のウェブ高さＷ×フランジ幅
Ｂ×ウェブ厚みＨの粗形鋼片５４を整形できる。この矩
形断面鋼片の幅方向サイジング法が可能となった理由を
以下に述べる。

【００２１】まず、孔型Ｇ１による矩形断面鋼片の圧下
状況を図２〜図４に示す。図２は孔型Ｇ１で正常に矩形
断面鋼片の幅圧下が行なわれている状態を示す。孔底幅
Ｓ１は従来法と同様に矩形断面鋼片の厚みＨ０にほぼ等
しくとってあり、孔底部６１ａには公知の頂部角度θ１
の中央膨出部２１ａが刻設されている。本発明の新規性
は、孔型Ｇ１での矩形断面鋼片の幅圧下（幅圧下量Ｖ０
−Ｗ０）を可能とするための、孔型深さＤ、側壁部傾斜
角度δの条件を見出し、矩形断面鋼片の断面寸法集約を
実現したところにある。

【００２２】すなわち、側壁部傾斜角度δについては、
矩形断面鋼片をその厚みを拘束した状態で幅圧下をする
ためには、出来るだけこれを小さくすることが望ましい
が、これが小さすぎると図３に示す如く、所定の幅圧下
量に至る前に孔型から、メタル７１が噛み出したり（図
３（ａ））、厚み拘束度が強くなり過ぎて、ロール孔型
破損７２（図３（ｂ））あるいは素材側面部への擦り下
げ疵７３（図３（ｃ））やロール焼付を誘発しやすい。
噛み出しを防止するためには、孔型深さＤを大きくとれ
ば良いが、あまり大きくすると孔底のロール径ＤＳ（図
２）が小さくなってロール強度の点で問題が発生する。

【００２３】一方、これとは逆に図４の如く、側壁部傾
斜角度δを大きくとると、孔型Ｇ１での幅圧下の際にフ
ランジ部７４が生成してしまうため、孔型Ｇ３仕上がり
段階では、被圧延材のフランジ肉量が過剰になってしま
う。

【００２４】発明者等は矩形断面鋼片の孔型Ｇ１での幅
圧下を可能とする条件について研究を行なった結果、以
下のようにしてこれを見出した。

【００２５】まず、孔型深さＤであるが、これは幅圧下
圧延の際、図２のように孔型Ｇ１内でフランジが隆起し
てくるが、この場合の体積一定の条件から、 ２・ｄ（Ｔｆ・Ｆ）＝φ・ｄＥ／２・Ｈ０ …（６） が成り立つ。但し、Ｔｆはフランジ隆起部の高さＦの半
分の位置１／２Ｆの位置でのフランジ部の被圧延材幅方
向の大きさ（以下、「フランジ平均厚み」と呼ぶ）であ
り、ｄ（Ｔｆ・Ｆ）はＴｆ・Ｆの微分、Ｅは被圧延材の
幅圧下量、ｄＥは幅圧下量の微分である。また、φは幅
圧下圧延による被圧延材の長さ方向延伸による補正係数
であり、幅圧下に伴って被圧延材の長さ方向に延伸が全
く無い場合はφ＝１、幅圧下によって排除した断面積が
全て被圧延材の長さ方向延伸に現れた場合は、φ＝０で
ある。（６）を積分すると、Ｃ１を積分定数として、 Ｔｆ・Ｆ＝１／４・φ・Ｈ０・Ｅ＋Ｃ１ …（７） となる。また、幅圧下量Ｅは矩形断面鋼片の幅をＶ０、
孔型Ｇ１での幅をＶ１とすると、 Ｅ＝Ｖ０−Ｖ１ …（８） である。積分定数Ｃ１は、幅圧下量Ｅ＝０時点でのＴｆ
・Ｆの初期値であり、この場合は孔型Ｇ１の中央膨出部
２１ａにより矩形断面の短辺部にＶ状溝５１ａを刻設し
た時点の値に相当する。

【００２６】一方、幾何学的関係から、孔型側壁部によ
る拘束長さＴｕとして、 Ｆ＝Ｔｕ・ｔａｎδ …（９） が成立する。ここで、孔型側壁部による拘束長さＴｕが
ほぼフランジ平均厚みＴｆに比例する関係（Ｔｕ≒Ｃ２
・Ｔｆ）にあり、（７）式と（９）式より、 Ｔｕ＝｛Ｃ２・（１／４・φ・Ｈ０・Ｅ＋Ｃ１）／ｔａｎδ｝^1/2 …（１０） が導き出されるが、今回想定している幅圧下量が極めて
大きい場合には、（１０）式の右辺（ ）内において第
２項は第１項に比べて微小のため結局は、 Ｔｕ＝１／２・φ^1/2 ・Ｃ２^1/2 ・（Ｈ０・Ｅ／ｔａｎδ）^1/2 ＋Ｔｕ０ ＝ｋ｛Ｈ０・（Ｖ０−Ｖ１）／ｔａｎδ）^1/2 ＋Ｔｕ０ …（１１） 但し、ｋ＝１／２・φ^1/2 ・Ｃ２^1/2 であり、Ｔｕ０は
最初に孔型Ｇ１の中央膨出部により矩形断面の短辺部に
Ｖ状溝を刻設した時点のＴｕの値に相当する。

【００２７】（１１）式に基づいて、係数ｋとＴｕ０を
決定するために、実験を行なった。実験条件を図５およ
び表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】矩形断面鋼片は幅Ｖ０＝１７５０ｍｍ、厚
みＨ０＝２５０ｍｍ、一方、孔型Ｇ１は孔底深さＤ＝２
４５ｍｍ、孔底幅Ｓ１＝２５２ｍｍ、側壁部傾斜角度δ
＝１０．５°、中央膨出部の角度θ１＝９０°、高さｈ
＝５０ｍｍ、底辺幅Ｗ＝６５ｍｍである。結果を図６に
示す。横軸に孔型Ｇ１での幅圧下量の平方根（すなわ
ち、（１１）式右辺の（Ｖ０−Ｖ１）^1/2 に相当）、縦
軸には拘束長さＴｕを取っている。この結果から、（１
１）式から予測される通り、両者は直線関係にあり、一
次回帰結果から、直線の傾きは５．７２、縦軸切片は９
３が得られた。すなわち、これと（１１）式との比較か
ら、ｋ＝０．１５、Ｔｕ０＝９３となる。但し、Ｔｕ０
は中央膨出部の形状に影響され、突起の大きさが小さい
程、その値は小さくなる。

【００３０】孔型Ｇ１の孔型深さＤを拘束長さＴｕより
大きく取っておけば、図３（ａ）のようなメタルの噛み
出し７１は発生しない。

【００３１】すなわち、 Ｄ≧Ｔｕ＝ｋ｛Ｈ０・（Ｖ０−Ｗ１）／ｔａｎδ｝^1/2 ＋Ｔｕ０ ＝０．１５｛Ｈ０・（Ｖ０−Ｗ１）／ｔａｎδ｝^1/2 ＋Ｔｕ０ ≧０．１５｛Ｈ０・（Ｖ０−Ｗ１）／ｔａｎδ｝^1/2 …（１２） とすれば良い。ここで、被圧延材の孔型Ｇ１仕上がり幅
Ｗ１は必要な粗形鋼片の寸法によって変化するが、当該
孔型Ｇ１で要求される幅圧下量（Ｖ０−Ｗ１）最大量を
ΔＳとすると、

【００３２】

【数４】

【００３３】となるように、孔型Ｇ１の孔型深さＤ、側
壁部傾斜角度δを決めれば良い。

【００３４】実施に当たって、側壁部傾斜角度δは（孔
型Ｇ１での幅圧下の際に出来るだけ矩形断面を保つため
に）小さい方が望ましいが、図３の様な不具合が発生し
ない限界で決定すれば良い。側壁部傾斜角度δの最適値
は孔型側壁と被圧延材間の摩擦係数、圧延潤滑の有無、
被圧延材温度等によって変わり、その時の条件に応じて
決定する。但し、（１３）式から分かるように、側壁部
傾斜角度δを小さくとって大きな幅圧下量ΔＳを得よう
とすると、孔型深さＤを大きく取らざるを得なくなり、
孔型底径ＤＳの減少を招き、ロール強度の低下につなが
る。従って、側壁部傾斜角度δ、孔型深さＤは（１３）
式を満足する条件下で、設備条件、操業条件に応じて決
定されるべきである。

【００３５】また、本発明のように孔型Ｇ１での側壁部
拘束による素材幅縮小の代わりに、孔型Ｇ２の孔型深さ
を大きくしてその側壁拘束による幅縮小、あるいは両者
の組み合わせも考えられるが、孔型Ｇ２での側壁拘束で
は、被圧延材フランジ部の拘束度が弱く、図７のように
被圧延材のフランジ幅拡がりに伴ってフランジ先端部が
内側に向けて巻き込みやすいので、幅圧下量は孔型Ｇ１
ほどは大きく取れない。

【００３６】

【実施例】孔型Ｇ１の寸法を図８に示す。目的は、従来
孔型Ｇ４仕上がりの粗形鋼片のサイズに応じて、厚みＨ
０＝２５０ｍｍの矩形断面鋼片の４種類の幅（１１５０
ｍｍ、１２００ｍｍ、１２３０ｍｍ、１２８０ｍｍ）を
１種類（１２８０ｍｍ）に集約することであった。この
目的を達成するために、孔型Ｇ１で最大幅圧下量 ΔＳ＝１２８０−１１５０＝１３０ｍｍ を可能にすべく、孔型Ｇ１は孔底深さＤ＝１９０ｍｍ、
孔底幅Ｓ１＝２５２ｍｍ、側壁部傾斜角度δ＝４°とし
た。ここで、４°の側壁部傾斜角度は、素材への引っ掻
き疵防止のための最低の角度であり、孔底深さＤ＝１９
０ｍｍは、（１３）式に従って、 Ｄ≧０．１５×（Ｈ０・ΔＳ／ｔａｎδ）^1/2 ＝０．１５×（２５０×１３０／ｔａｎ４°）^1/2 ≒１００ｍｍ さらに、孔型Ｇ１の初期パスのＶ状溝付与に伴う、拘束
長さＴｕ０＝９０ｍｍを考慮して孔型深さＤ＝１９０ｍ
ｍとした。この結果、従来は４種類の素材幅の鋼片が必
要であったものが１種類の鋼片に集約可能となり、素材
コスト、素材の在庫削減等、多大な効果を得た。

【００３７】

【発明の効果】本発明により、従来はＨ形鋼、Ｉ形鋼等
の製品のサイズに対応して異断面寸法を準備することを
余儀なくされていた矩形断面素材に対して、その断面寸
法を集約することにより、素材管理の簡素化、素材在庫
の減少、素材コストの削減を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧延状況説明図。

【図２】孔型Ｇ１における矩形断面鋼片の幅圧下状況説
明図。

【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は孔型Ｇ１の側壁部傾
斜角度の小さすぎる場合の圧延状況説明図。

【図４】逆に孔型Ｇ１の側壁部傾斜角度の大きすぎる場
合の圧延状況説明図。

【図５】孔型Ｇ１の孔型深さと側壁部傾斜角度を決定す
る実験に使用した孔型の説明図。

【図６】孔型Ｇ１での素材幅圧下量と拘束長さの関係の
実験データを示すグラフ。

【図７】孔型Ｇ２での素材幅の過度な圧下時の状況を示
す状況図。

【図８】実施例の孔型Ｇ１を示す説明図。

【図９】Ｈ形鋼、Ｉ形鋼等ウェブとフランジを有する形
鋼の圧延設備を示す説明図。

【図１０】粗２重孔型圧延機のロール孔型配置の一例を
示す説明図。

【図１１】従来の粗２重孔型圧延機での矩形断面鋼片か
ら粗形鋼片の製造方法を示す説明図。

【符号の説明】

１…粗２重孔型圧延機 ２ａ…第１中間
粗ユニバーサル圧延機 ２ｂ…第１エッジング圧延機 ３ａ…第１中間
粗ユニバーサル圧延機 ３ｂ…第１エッジング圧延機 ４…仕上げユニ
バーサル圧延機 ５…矩形断面鋼片 ５４…孔型Ｇ４
仕上がりの粗形鋼片 ５５…Ｈ形鋼製品 １１，１２…それぞれ粗２重孔型圧延機の上下ロール ２１ａ，２２ａ，２３ａ…それぞれ孔型Ｇ１，孔型Ｇ
２，孔型Ｇ３の中央膨出部 ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ…中央膨出部の両側の溝部 ３１，３２，３３…それぞれ孔型Ｇ１，孔型Ｇ２，孔型
Ｇ３の側壁部 ４１，４２，４３…それぞれ孔型Ｇ１，孔型Ｇ２，孔型
Ｇ３のフランジ相当側面 ５１ａ，５２ａ，５３ａ…それぞれ孔型Ｇ１，孔型Ｇ
２，孔型Ｇ３における被圧延材のＶ状溝 ６１ａ…孔型Ｇ１の孔底部 ７１…孔型Ｇ１の側壁部傾斜角度が小さ過ぎる場合に発
生するメタルの噛み出し部 ７２…孔型Ｇ１の側壁部傾斜角度が小さ過ぎる場合に発
生するロール孔型破損部 ７３…孔型Ｇ１の側壁部傾斜角度が小さ過ぎる場合に発
生する擦り下げ疵部 ７４…孔型Ｇ１の側壁部傾斜角度が大き過ぎる場合に発
生する不要フランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田和夫 堺市築港八幡町１番地 新日本製鐵株式 会社堺製鐵所内 (56)参考文献 特公 昭59−18124（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭64−1201（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−14121（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平１−30561（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21B 1/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 孔底の幅方向中央部に中央膨出部と該中
   央膨出部の両側に溝部を形成し、かつ孔底幅を順次広く
   した複数のエッジング孔型を用いて、矩形断面鋼片を幅
   方向にエッジング圧延し前記鋼片の短辺部を割り込み・
   拡幅圧延してドッグボーン型の粗形鋼片を圧延する方法
   において、前記エッジング孔型のうちの第１孔型の側壁
   部により前記素材の幅方向両端部の厚み増加を抑制しつ
   つ幅方向圧下を行ない、続いて第２孔型以降で順次、前
   記短辺部を割り込み・拡幅圧延することを特徴とするド
   ッグボーン型粗形鋼片の製造方法。
2. 【請求項２】 孔型の孔型底幅Ｓ１を素材厚みＨ０にほ
   ぼ等しく形成するとともに、当該孔型における必要最大
   幅圧下量ΔＳに対して、孔底深さＤおよび側壁部傾斜角
   度δを下記の式によって与えられる条件で刻設した第１
   孔型により、素材を幅方向に圧下することを特徴とする
   請求項１記載のドッグボーン型粗形鋼片の製造方法 【数１】