JP2926170B2 - アングル材の製造方法 - Google Patents

アングル材の製造方法

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • 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
    • B21B1/08Metal-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 for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/09L-sections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄骨建築の骨組みに使
用するアングル材の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】従来、アングル材の製造方法としては、主
に2つの方法が知られている。第1の方法は、図9に示
すように、長尺薄肉の金属平板の略中央部をロール2
0、21で折り曲げてアングル材30を製造するフォー
ミング法である。又、第2の方法は、薄肉のビレットを
圧延ロールで所定の形状に熱間加工してアングル材を製
造する方法である。近年、例えば、ステンレス鋼のL型
アングル材は、建築用材料、その他の建築物の装飾材料
として需要が増加するに伴い、安価で装飾性に優れたも
のが要求されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアングル材の製造方法には、次の問題点がある。即
ち、上記前者のフォーミング法は、図9に示す如く、金
属平板を直接圧延ロール20、21によってフォーミン
グする方法である。上記圧延ロールは、直角のV字状溝
を有するロール20と、頂角が直角の凸部を有するロー
ル21とよりなり、前記両ロール20、21の間で金属
平板を直角状に圧延する。しかし、この方法では、図1
0に示す如き、外角部分31が丸味を帯びたアングル材
30しか得られなかった。しかも、外角部分31が丸味
を帯びているため、建築物の直角コーナー部、手すり、
柱等のコーナーに使用する場合、直角状のエッヂ(隅
角。図8の外角部分31参照)が得られず、装飾性が損
なわれる。又、上記後者の熱間圧延加工法は、オーステ
ナイト系ステンレス鋼、例えば、JIS−SUS304
等をロール加工して所定の形状に成形するため、変形能
が比較的小さく、又、変形抵抗が大きい。又、上記ステ
ンレス鋼は、焼付が発生し易いため、製品の表面疵が発
生し易く、又、圧延ロールの摩耗が多い。又、該圧延ロ
ールは、凹凸が大きく、そのため周速が部位によって異
なり、これによりアングル材の表面が荒れる。本発明
は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、図8
に示すような外角部分31が直角状になったアングル材
3を生産性よく、製造する方法を提供しようとするもの
である。
【0004】
【課題の解決手段】本発明の要旨とするところは、次の
通りである。即ち、アングル材を製造する方法におい
て、金属平板における板幅方向中間の所望部分を帯状に
残して、両側部分に対して各帯状に加工硬化を生じさせ
る加工を施す第1工程と、次いで、該金属平板の板巾方
向より該金属平板を据込んで、上記加工部分でない部分
に突出部を形成して中間部材を形成する第2工程と、更
に、所望するアングル形状を有するダイスの、又は圧延
ロールの孔型により、前記中間部材の前記突出部を外角
部分になるようにして成形し、略直角状の横断面形状を
有するアングル材を製造する第3工程とからなることを
特徴とするものである。金属平板の板巾方向所望部分の
長手方向に局部加熱して、両側面から据込んで加熱部を
突出させた後、アングル形状の孔型に挿入してアングル
材を製造する場合(特開平3−60802号公報参
照)、短時間に幅を狭く、かつ連続して均一に局部加熱
することが困難である。そこで、種々検討の結果、次の
ようなデータを得た。即ち、通常、オーステナイト系ス
テンレス鋼の熱間圧延は、950〜1100℃の間で加
工されるが、800℃以下から少し加工硬化が認められ
る。図2は、室温(20℃)におけるオーステナイト系
ステンレス鋼の加工硬化を示す応力σと対数歪の関係を
示すグラフである。これにより低い温度で加工するとそ
の部分が加工硬化して他の部分より変形しにくくなるこ
とを示すものである。これを積極的に活用する温度は、
400℃〜室温までであることが判っている。このこと
に着目して、本発明に利用したものである。その上、本
発明で工夫したことは、加工上有害と考えられていた金
属材料の加工硬化特性を利用したことと、金属材料への
圧縮加工の方向を2回の加工で90度変えることによる
据込みにより、従来法の1回で得られた厚みの2倍の金
属材料厚みを得ることが出来たことである。即ち、例え
ば、図8に示すように、アングル材3の外角部分31に
当たる中央部分が、図1に示すように、共に凹部4とな
った円柱式ローラ40、41を使用した冷間圧延によっ
て、金属平板1の幅方向両側10、10を帯状に前記加
工硬化を生じさせる加工を施し、その後、図3に示すよ
うに、板幅方向両端面12、12から板幅方向中央に向
けて、据え込みロール5、5で据込加工を施して、この
とき前記加工を施さなかった帯状の部分13を膨出変形
させて突出させ(図4参照)、しかる後、図5に示すよ
うに、アングル形状の外角部分31に当たる孔型6に、
前記加工を施されなかった突出部13を挿入してL字状
に変形させて、アングル材3を製造するようにするもの
である。
【0005】
【作用及び効果】本発明は、金属平板における板幅方向
中間の所望部分を帯状に残して、両側部分に対して各帯
状に加工硬化を生じさせない加工を施すことを最大の特
徴とするものである。前記加工によって、図2で判った
ように、金属平板の長手方向に、連続的に狭い局部に、
且つ均一に加工硬化されない部分を造ることが出来て、
長尺の金属平板の部分をL字状に変形させる連続加工を
することが可能となり、生産性を上げ、コスト低減にも
役立てることが出来る。従って、上記従来のフォーミン
グ法によって造られたアングル材は、外角部分が丸味を
帯びており、建築物の直角コーナー部、手すり、柱等の
コーナーに使用する場合、直角状のエッヂ(隅角)が得
られず、装飾性が損なわれていたのに対して、本発明の
方法で得られたアングル材では、前記の如く、直角状の
エッヂが得られ、装飾性を具備している。又、上記従来
技術の後者、熱間圧延加工法では、オーステナイト系ス
テンレス鋼、例えば、JIS−SUS304等をロール
加工して、所定の形状に成形するため、変形能が比較的
小さく、又、変形抵抗が大きく、又、上記ステンレス鋼
は、焼付が発生し易いため、製品の表面疵が発生し易
く、又、圧延ロールの摩耗が多く、又、該圧延ロール
は、凹凸が大きく、そのため周速が部位によって異な
り、これによりアングル材の表面が荒れる問題点があっ
たのに対して、本発明の方法の場合、加工上有害と考え
られていた加工硬化特性を積極的に利用し、且つ圧縮加
工の方向を2回の加工で90度変えたことによる据込み
により、従来法の1回で得られた厚みの2倍の突起部を
得ることが出来たし、その上、孔型と挿入すべき中間部
材の形状とに極端な差異がなく、孔型との接触表面積も
小さく、又、圧延ロールの周速差も小さいので、上記ス
テンレス鋼でも焼付も、肌荒れも生ずることがない。
【0006】
【実施例】次に、本発明にかかる1実施例をその図面に
基づいて説明する。この実施例は、図8に示す通りの、
各辺部32、33の各端面34、35が平面であり、か
つ外角部分31が、略直角であるアングル材3を製造す
る方法である。上記アングル材3の製造に当たっては、
先ず、図1に示す通り、JIS−SUS304からなる
長さ5400mmの平鋼1(金属平板)の断面が110
mm×8mmの長手方向に、中央が円周方向に窪んだ円
柱状圧延ロール40、41で長手方向中央部分の板幅方
向両側10、10を帯状に板厚を7mmに冷間加工し、
これによって、平鋼1の中央部分11が16mm幅の帯
状に、冷間加工が施されない部分10、10が出来る。
この場合の温度は、23℃であった。このように両側1
0、10に長手方向に帯状に冷間加工することによっ
て、両側に帯状に加工硬化部分が出来て、従って、加工
硬化していない部分11が板幅方向中間の長手方向に帯
状に残るため、平鋼1の板巾方向中間の長手方向に連続
的に狭く、且つ均一に短時間に変形し易い部分を、連続
して変形加工することが可能となる。次いで、図3に示
す通り、上下面からそれぞれ補助ロール51、51が従
動しながらサポートしつつ、該平鋼1の板巾方向両側面
12、12より該平鋼1を据え込みロール5、5で据込
むと、上記加工硬化した部分10、10よりも柔らかく
変形し易い中央部分11が帯状に膨出して、高さ9.5
mmの突出部13を形成した第2中間部材121(図4
参照)が出来る。これにより、図5に示すように、圧延
ロール60、61の挿入すべき孔型6の大きさを小さく
することが出来る。従って、パス回数も減らして生産性
を上げ、コスト低減にも役立てることが出来る。次に、
前記折り曲げ工程で得られた第3の中間部材63の両端
面12、12は、外側へ突出して丸味を帯びた形状を呈
している。この両端面12、12は、図6に示すよう
に、中央部にV溝を有する中央圧延ロール70と、中央
部にエッヂ形成孔型73を有するエッヂ圧延ロール7
1、72とよりなるエッヂ加工機7を用いて、エッヂ加
工を施すことにより、膨出部74と先端湾曲部75とを
有する第4中間部材76に成形される。又、次に、前記
エッヂ加工機7で成形された第4中間部材76は、図7
に示すように、中央部にV溝8を有する溝付き圧延ロー
ル80と、中央部にV状突起部を有する突起部付き圧延
ロール81とからなる仕上げ圧延機83によって、両端
部分32、33が平面に仕上げられると共に、両端面3
4、35が平面状に形成され、図8に示すように、外角
部分31が略直角状の横断面形状を有するアングル材3
が得られる。本実施例によれば、外角部分31が直角状
になったアングル材3が得られる。従って、上記従来の
フォーミング法によって造られたアングル材30が、図
10に示すように、外角部分31が丸味を帯びており、
建築物の直角コーナー部、手すり、柱等のコーナーに使
用する場合、直角状のエッヂ(隅角)が得られず、装飾
性が損なわれていたのに対して、本実施例で得られたア
ングル材3では、図8に示すように、直角状のエッヂ3
1が得られ、装飾性を具備する。又、上記従来技術の後
者、熱間圧延加工法では、オーステナイト系ステンレス
鋼、例えば、JIS−SUS304等をロール加工し
て、所定の形状に成形するため、変形能が比較的小さ
く、又、変形抵抗が大きく、又、上記ステンレス鋼は、
焼付が発生し易いため、製品の表面疵が発生し易く、
又、圧延ロールの摩耗が多く、又、該圧延ロールは、凹
凸が大きく、そのため周速が部位によって異なり、これ
によりアングル材の表面が荒れる問題点があったのに対
して、本実施例の場合、孔型と挿入すべき中間部材の形
状とに極端な差異がなく、孔型との接触表面積も小さ
く、又、圧延ロールの周速差も小さいので、上記ステン
レス鋼でも焼付も、肌荒れも生ずることがない。なお、
アングル材の端面34、35は、溶接により隣接の板材
と接合されることもあるし、上記端面34、35には、
溶接の肉盛のための開先部が形成される。しかし、従来
技術では、アングル材30の両側端面は、圧延加工時
に、丸味を帯びた先端部が生じ易く、そこで、丸味先端
部を切断して平面状の端面にしてから出荷していたが、
本実施例によれば、両側が加工硬化していて、変形しに
くいので、アングル材3の両端部分32、33は、平面
に成形されて、その各端面34、35が平面であるもの
が得られるので、端面切断等の加工を要せず、そのまま
隣接の板材と溶接接合が容易に出来る。従って、かかる
人手を省略出来、生産性も向上し、コストも低減出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】平鋼に加工硬化を生じさせない加工を施す1実
施例を示す正面図である。
【図2】室温におけるオーステナイト系ステンレス鋼材
料を加工したことによる加工硬化を示すグラフである。
【図3】板幅方向から据込んで、中間部材を成形する状
態を示す正面図である。
【図4】前記中間部材の斜視図である。
【図5】圧延ロールによりフォーミングする状態を示す
正面図である。
【図6】エッヂ加工機により第3中間部材を成形する状
態を示す正面図である。
【図7】前記第3中間部材を仕上げ圧延機でアングル材
を成形する状態を示す正面図である。
【図8】製品であるアングル材の斜視図である。
【図9】従来法の1つであるフォーミング法でフォーミ
ングする状態を示す斜視図である。
【図10】従来法で得られたアングル材の正面図であ
る。
【符号の説明】
1 金属平板(平鋼) 10 板幅方向の側部分(加工硬化部分) 11 中央部分(加工硬化していない部分) 12 側面 13 突出部 111、121、63、76 中間部材 20、21、40、41、51、60、61、70、7
1、72、80、81ロール 3 アングル材 30 従来法で得られたアングル材 31 外角部分 32 一辺部 33 他辺部 34、35 端面 5 据込みロール 6、73、8 孔型 7 エッヂ加工機 74 膨出部 75 先端湾曲部 83 仕上げ圧延機

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アングル材を製造する方法において、 金属平板における板幅方向中間の所望部分を帯状に残し
    て、両側部分に対して各帯状に加工硬化を生じさせる加
    工を施す第1工程と、 次いで、該金属平板の板巾方向より該金属平板を据込ん
    で、上記加工部分でない部分に突出部を形成して中間部
    材を形成する第2工程と、 更に、所望するアングル形状を有するダイスの、又は圧
    延ロールの孔型により、前記中間部材の前記突出部を外
    角部分になるようにして成形し、略直角状の横断面形状
    を有するアングル材を製造する第3工程とからなること
    を特徴とするアングル材の製造方法。
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CN116159909B (zh) * 2023-04-24 2023-07-25 太原科技大学 一种矩形钢管角部增厚的孔型成型方法及成型辊

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