JP2982669B2 - 幅圧下プレス装置の金型および幅圧下方法 - Google Patents
幅圧下プレス装置の金型および幅圧下方法Info
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- JP2982669B2 JP2982669B2 JP7314742A JP31474295A JP2982669B2 JP 2982669 B2 JP2982669 B2 JP 2982669B2 JP 7314742 A JP7314742 A JP 7314742A JP 31474295 A JP31474295 A JP 31474295A JP 2982669 B2 JP2982669 B2 JP 2982669B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱間圧延ライン
において熱間スラブを高精度で所定幅に縮幅するための
幅圧下プレス装置の金型および幅圧下方法に関する。
において熱間スラブを高精度で所定幅に縮幅するための
幅圧下プレス装置の金型および幅圧下方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造においては、種々の幅のスラブ
を効率的に鋳造することが困難であるため、鋳込み幅の
統合を行うと共に、熱間圧延においてスラブを所定幅に
大幅圧下することが行われている。スラブの幅圧下方法
としては、スラブ進行方向の入側に傾斜部を、出側に平
行部を有する一対の金型を用いてスラブ全長をプレス幅
圧下する方法が一般的である。
を効率的に鋳造することが困難であるため、鋳込み幅の
統合を行うと共に、熱間圧延においてスラブを所定幅に
大幅圧下することが行われている。スラブの幅圧下方法
としては、スラブ進行方向の入側に傾斜部を、出側に平
行部を有する一対の金型を用いてスラブ全長をプレス幅
圧下する方法が一般的である。
【０００３】上記スラブ全長をプレス幅圧下する方法
は、一対の金型の圧下、開放の繰り返し工程における金
型開放時に、スラブを長手方向に所定量送り込みながら
スラブ全長を幅圧下するものである。このプレス幅圧下
は、1回の加工で大幅な圧下が可能となる魅力的な方法
であるが、加工後のスラブ幅はスラブの送り込みに相当
するピッチで長手方向に変動し、所定の幅精度を確保す
ることが困難であった。
は、一対の金型の圧下、開放の繰り返し工程における金
型開放時に、スラブを長手方向に所定量送り込みながら
スラブ全長を幅圧下するものである。このプレス幅圧下
は、1回の加工で大幅な圧下が可能となる魅力的な方法
であるが、加工後のスラブ幅はスラブの送り込みに相当
するピッチで長手方向に変動し、所定の幅精度を確保す
ることが困難であった。
【０００４】上記のプレス幅圧下における幅精度を確保
する方法としては、スラブの1回の送り量を金型の平行
部長さの1/2より小さく、かつ1/3より大きくする方法
(特開昭60-247401号公報)、金型の傾斜部を多段傾斜と
し、かつそのうち平行部に続く第1傾斜部の傾斜角を5°
〜12°の範囲内とした金型を用いてプレス加工する方法
(特開昭63-36902号公報)、金型の圧下面を粗加工部とこ
れに連続する仕上げ加工部から構成し、かつ、仕上げ加
工部に3°以下の傾斜を設け、かつその長さを1回の送り
量の1.0〜2.0倍とした金型を用いる方法(特開昭63-2817
03号公報)、スラブの端部を、平行部の少なくとも一方
に小傾斜部および大傾斜部を形成した金型の小傾斜部と
大傾斜部とで幅圧下したのち、金型の平行部と傾斜部と
で幅圧下する方法(特開平3-81005号公報)、主金型に近
接して同一クランク軸で進退する傾斜部と平行面の交点
が円弧状の副金型を、平行面が主金型の平行面よりスラ
ブ側に位置するよう配置した幅圧下装置(特開平6-26981
6号公報)等が提案されている。
する方法としては、スラブの1回の送り量を金型の平行
部長さの1/2より小さく、かつ1/3より大きくする方法
(特開昭60-247401号公報)、金型の傾斜部を多段傾斜と
し、かつそのうち平行部に続く第1傾斜部の傾斜角を5°
〜12°の範囲内とした金型を用いてプレス加工する方法
(特開昭63-36902号公報)、金型の圧下面を粗加工部とこ
れに連続する仕上げ加工部から構成し、かつ、仕上げ加
工部に3°以下の傾斜を設け、かつその長さを1回の送り
量の1.0〜2.0倍とした金型を用いる方法(特開昭63-2817
03号公報)、スラブの端部を、平行部の少なくとも一方
に小傾斜部および大傾斜部を形成した金型の小傾斜部と
大傾斜部とで幅圧下したのち、金型の平行部と傾斜部と
で幅圧下する方法(特開平3-81005号公報)、主金型に近
接して同一クランク軸で進退する傾斜部と平行面の交点
が円弧状の副金型を、平行面が主金型の平行面よりスラ
ブ側に位置するよう配置した幅圧下装置(特開平6-26981
6号公報)等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭60-247401
号公報に開示の方法は、スラブの1回の送り量は設備や
操業の面から決定されることが多く、また、1回の送り
量が金型の平行部長さより少ないので、平行部による2
度打ちが発生し、十分な幅精度が得られない。
号公報に開示の方法は、スラブの1回の送り量は設備や
操業の面から決定されることが多く、また、1回の送り
量が金型の平行部長さより少ないので、平行部による2
度打ちが発生し、十分な幅精度が得られない。
【０００６】また、特開昭63-36902号公報に開示の方法
は、金型の平行部と傾斜部および傾斜部間の境界部に角
度がつくため、十分な幅精度が得られない。
は、金型の平行部と傾斜部および傾斜部間の境界部に角
度がつくため、十分な幅精度が得られない。
【０００７】さらに、特開昭63-281703号公報に開示の
方法は、平行部相当部に傾斜を設けるため、幅圧下時に
スラブ進行方向と逆方向の力が大きくなり、プレス設備
が大型化し、実用上問題となると共に、平行部相当部の
傾斜が0°のときは、平行部相当部がスラブの1回の送り
量より長くなるので、平行部相当部による2度打ちが発
生し、十分な幅精度が得られない。
方法は、平行部相当部に傾斜を設けるため、幅圧下時に
スラブ進行方向と逆方向の力が大きくなり、プレス設備
が大型化し、実用上問題となると共に、平行部相当部の
傾斜が0°のときは、平行部相当部がスラブの1回の送り
量より長くなるので、平行部相当部による2度打ちが発
生し、十分な幅精度が得られない。
【０００８】さらにまた、特開平3-81005号公報に開示
の方法は、小傾斜部と大傾斜部による幅圧下は、スラブ
進行方向と逆方向の力が大きくなり、プレス設備が大型
化し、実用上問題となると共に、平行部と傾斜部および
傾斜部間の境界部に角度がつくため、十分な幅精度が得
られない。
の方法は、小傾斜部と大傾斜部による幅圧下は、スラブ
進行方向と逆方向の力が大きくなり、プレス設備が大型
化し、実用上問題となると共に、平行部と傾斜部および
傾斜部間の境界部に角度がつくため、十分な幅精度が得
られない。
【０００９】また、特開平6-269816号公報に開示の方法
は、主金型による幅圧下によって発生するプレス跡を副
金型による軽度の圧下によって解消できるが、プレス設
備を大型化、複雑化せざるを得ない。
は、主金型による幅圧下によって発生するプレス跡を副
金型による軽度の圧下によって解消できるが、プレス設
備を大型化、複雑化せざるを得ない。
【００１０】この発明の目的は、前記従来技術の欠点を
解消し、熱間スラブを高精度で所定幅に縮幅できる幅圧
下プレス装置の金型および幅圧下方法を提供することに
ある。
解消し、熱間スラブを高精度で所定幅に縮幅できる幅圧
下プレス装置の金型および幅圧下方法を提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】図5は従来の金型51を用
い、スラブ52の先端部(図5(a))、スラブ52の中間部(図5
(b))を幅圧下する状態を示すもので、図5中、L0は金型5
1の平行部53の長さ、αは傾斜部54の傾斜角度である。
図5(c)は、スラブ52の1回の送り量Fの説明図である。本
発明者らは、上記目的を達成すべく実際にプレス幅圧下
された熱間スラブの観察、調査を種々行い、幅変動の発
生メカニズムとその対策について検討を重ねた結果、以
下に示す知見を得た。
い、スラブ52の先端部(図5(a))、スラブ52の中間部(図5
(b))を幅圧下する状態を示すもので、図5中、L0は金型5
1の平行部53の長さ、αは傾斜部54の傾斜角度である。
図5(c)は、スラブ52の1回の送り量Fの説明図である。本
発明者らは、上記目的を達成すべく実際にプレス幅圧下
された熱間スラブの観察、調査を種々行い、幅変動の発
生メカニズムとその対策について検討を重ねた結果、以
下に示す知見を得た。
【００１２】 (1). 幅圧下後のスラブ幅は、スラブ52の送り量Fに相
当するピッチで長手方向に変動すること。 (2). 上記幅変動は、図6に示すとおり、剪断変形に基
づく幅引下げにより金型平行部53で発生すること。 (3). 金型平行部53での幅変動は、図6に示すとおり、
平行部53と傾斜部54の境界で圧下された部分を含んで発
生すること。 (4). したがって、幅変動を格別な不都合を伴うことな
く防止するには、幅引下げ量を予想し、これを考慮した
金型設計と、幅引下げ量を軽減する金型設計を併せ持つ
た金型設計を行えばよいこと。なお、図6は、幅引下げ
により金型平行部で発生する幅変動の説明図である。
当するピッチで長手方向に変動すること。 (2). 上記幅変動は、図6に示すとおり、剪断変形に基
づく幅引下げにより金型平行部53で発生すること。 (3). 金型平行部53での幅変動は、図6に示すとおり、
平行部53と傾斜部54の境界で圧下された部分を含んで発
生すること。 (4). したがって、幅変動を格別な不都合を伴うことな
く防止するには、幅引下げ量を予想し、これを考慮した
金型設計と、幅引下げ量を軽減する金型設計を併せ持つ
た金型設計を行えばよいこと。なお、図6は、幅引下げ
により金型平行部で発生する幅変動の説明図である。
【００１３】そして、本発明者は、上記知見に基づき更
に試験研究を重ねた結果、この発明の基本となる以下の
知見を得た。すなわち、 (5). 熱間スラブの1回の送り量Fを平行部と傾斜部から
構成される金型の平行部長さL0の1.0倍以上とし、平行
部と傾斜部の境界を適切な曲線状とすることによって、
幅変動の少ないスラブが得られること。
に試験研究を重ねた結果、この発明の基本となる以下の
知見を得た。すなわち、 (5). 熱間スラブの1回の送り量Fを平行部と傾斜部から
構成される金型の平行部長さL0の1.0倍以上とし、平行
部と傾斜部の境界を適切な曲線状とすることによって、
幅変動の少ないスラブが得られること。
【００１４】すなわち、本願請求項1の発明は、熱間ス
ラブを所定幅にプレス加工する幅圧下プレス装置の金型
であって、該金型の平行部と傾斜部との境界部を、円弧
の半 径200〜10,000mmの滑らかな曲線状としたことを特
徴とする幅圧下プレス装置の金型である。
ラブを所定幅にプレス加工する幅圧下プレス装置の金型
であって、該金型の平行部と傾斜部との境界部を、円弧
の半 径200〜10,000mmの滑らかな曲線状としたことを特
徴とする幅圧下プレス装置の金型である。
【００１５】また、本願請求項2の発明は、平行部と傾
斜部を有する一対の金型を用いて熱間スラブを所定幅に
プレス加工する方法において、平行部と傾斜部との境界
部が滑らかな曲線状の金型を用い、熱間スラブの1回の
送り量Fを前記金型の平行部長さL0の1.0倍以上としてプ
レス加工することを特徴とする熱間スラブの幅圧下方法
である。
斜部を有する一対の金型を用いて熱間スラブを所定幅に
プレス加工する方法において、平行部と傾斜部との境界
部が滑らかな曲線状の金型を用い、熱間スラブの1回の
送り量Fを前記金型の平行部長さL0の1.0倍以上としてプ
レス加工することを特徴とする熱間スラブの幅圧下方法
である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の詳細を図1ない
し図2に基づいて説明する。図1はこの発明の金型形状の
一例を示す平面図、図2はこの発明の金型による幅変動
抑制効果の概念を示すで平面図ある。図1において、1は
平行部2と傾斜部3を有する幅圧下プレス装置の金型で、
図中L0は平行部2の長さで、1回のスラブ送り量Fを前記
金型1の平行部2の長さL0の1.0倍以上としている。αは
平行部2と傾斜部3のなす傾斜角、R1、R2は平行部2と傾
斜部3との境界部の200〜10,000mmの円弧の半径で、R3は
金型1の後端部の円弧の半径である。
し図2に基づいて説明する。図1はこの発明の金型形状の
一例を示す平面図、図2はこの発明の金型による幅変動
抑制効果の概念を示すで平面図ある。図1において、1は
平行部2と傾斜部3を有する幅圧下プレス装置の金型で、
図中L0は平行部2の長さで、1回のスラブ送り量Fを前記
金型1の平行部2の長さL0の1.0倍以上としている。αは
平行部2と傾斜部3のなす傾斜角、R1、R2は平行部2と傾
斜部3との境界部の200〜10,000mmの円弧の半径で、R3は
金型1の後端部の円弧の半径である。
【００１７】上記形状の金型1を用いて熱間スラブを幅
圧下すると、図2に示すとおり、平行部2と傾斜部3との
境界部が滑らかな曲線状を呈することとなる。そして、
1回のスラブ送り量Fは、金型1の平行部2の長さL0の1.0
倍以上であるから、平行部2と傾斜部3との境界部で幅圧
下された滑らかな曲線状を呈する部分は、次の圧下時金
型1の外側に進むこととなる。しかし、次の圧下時に平
行部2と傾斜部3の境界部で幅圧下された滑らかな曲線状
を呈する部分は、平行部2で前回傾斜部3で圧下された部
分が幅圧下された際、剪断変形に基づき幅引下げを受け
るため、平行部2で幅調整されたに近い形状を呈し、幅
変動が抑制されることとなる。
圧下すると、図2に示すとおり、平行部2と傾斜部3との
境界部が滑らかな曲線状を呈することとなる。そして、
1回のスラブ送り量Fは、金型1の平行部2の長さL0の1.0
倍以上であるから、平行部2と傾斜部3との境界部で幅圧
下された滑らかな曲線状を呈する部分は、次の圧下時金
型1の外側に進むこととなる。しかし、次の圧下時に平
行部2と傾斜部3の境界部で幅圧下された滑らかな曲線状
を呈する部分は、平行部2で前回傾斜部3で圧下された部
分が幅圧下された際、剪断変形に基づき幅引下げを受け
るため、平行部2で幅調整されたに近い形状を呈し、幅
変動が抑制されることとなる。
【００１８】この発明において、熱間スラブの1回の送
り量Fを金型1の平行部2の長さL0の1.0倍以上としたの
は、1.0倍未満では平行部による熱間スラブの2度打ちが
発生し、幅変動が大きくなるからである。また、金型1
の平行部2と傾斜部3の境界部を円弧の半径R 1 、R 2 が200m
m〜10,000mmの滑らかな曲線状としたのは、幅圧下金型
により熱間スラブが幅圧下される際に、2回目の圧下を
平行部2で圧下される部分が幅圧下時に既に所定の幅ま
で圧下されている部分を伴って幅圧下されるのを防止す
るためである。
り量Fを金型1の平行部2の長さL0の1.0倍以上としたの
は、1.0倍未満では平行部による熱間スラブの2度打ちが
発生し、幅変動が大きくなるからである。また、金型1
の平行部2と傾斜部3の境界部を円弧の半径R 1 、R 2 が200m
m〜10,000mmの滑らかな曲線状としたのは、幅圧下金型
により熱間スラブが幅圧下される際に、2回目の圧下を
平行部2で圧下される部分が幅圧下時に既に所定の幅ま
で圧下されている部分を伴って幅圧下されるのを防止す
るためである。
【００１９】なお、この発明の金型1の後端部に半径R3
のを設けたのは、図3に示すとおり、金型1の後端部に角
があると、被圧下スラブ4の側面に鋭角な部分を発生さ
せ、熱間鋼帯に疵を残留させる可能性があるので、図1
に示すとおり、金型1の後端部に円弧の半径R3を設けて
曲線状としておくのが望ましい。
のを設けたのは、図3に示すとおり、金型1の後端部に角
があると、被圧下スラブ4の側面に鋭角な部分を発生さ
せ、熱間鋼帯に疵を残留させる可能性があるので、図1
に示すとおり、金型1の後端部に円弧の半径R3を設けて
曲線状としておくのが望ましい。
【００２０】
【実施例】実施例1 この発明の幅圧下金型として図1に示す形状で、傾斜部3
の傾斜角α=12°、平行部2の長さL0=216mm、平行部2と
傾斜部3の境界部の円弧の半径R1=5000mm、R2=200mm、平
行部2の後端部の円弧の半径R3=200mmの金型1を用い、厚
さ212mm、幅1800mmの普通鋼(JIS G 3131(1990)に規定の
SPHC用)のスラブを、送り量368mm、プレス幅圧下量100m
mで幅圧下したのち、スラブ元厚まで圧延してスラブ長
手方向の幅変動ΔWを、定常変動部の最大幅W2から最小
幅W1を減じて求めた。また、比較のため、従来の幅圧下
金型として、傾斜部の傾斜角α=12°、平行部の長さL1=
405mmの金型を用い、厚さ212mm、幅1800mmの普通鋼(JIS
G 3131(1990)に規定のSPHC用)のスラブを、送り量368m
m、プレス幅圧下量100mmで幅圧下したのち、スラブ元厚
まで圧延してスラブ長手方向の幅変動ΔWを、定常変動
部の最大幅W2から最小幅W1を減じて求めた。その結果を
図4に示す。
の傾斜角α=12°、平行部2の長さL0=216mm、平行部2と
傾斜部3の境界部の円弧の半径R1=5000mm、R2=200mm、平
行部2の後端部の円弧の半径R3=200mmの金型1を用い、厚
さ212mm、幅1800mmの普通鋼(JIS G 3131(1990)に規定の
SPHC用)のスラブを、送り量368mm、プレス幅圧下量100m
mで幅圧下したのち、スラブ元厚まで圧延してスラブ長
手方向の幅変動ΔWを、定常変動部の最大幅W2から最小
幅W1を減じて求めた。また、比較のため、従来の幅圧下
金型として、傾斜部の傾斜角α=12°、平行部の長さL1=
405mmの金型を用い、厚さ212mm、幅1800mmの普通鋼(JIS
G 3131(1990)に規定のSPHC用)のスラブを、送り量368m
m、プレス幅圧下量100mmで幅圧下したのち、スラブ元厚
まで圧延してスラブ長手方向の幅変動ΔWを、定常変動
部の最大幅W2から最小幅W1を減じて求めた。その結果を
図4に示す。
【００２１】図4に示すとおり、適正な平行部2の長さL0
と平行部2と傾斜部3の境界を適正な滑らかな曲線状とし
た金型を用いることによって、スラブ長手方向の幅変動
ΔWを3mm以下とすることができた。これに対し従来の幅
圧下金型を用いた場合は、スラブ長手方向の幅変動ΔW
が8〜16mmとバラツキ、平均13mmの幅変動を示してい
る。
と平行部2と傾斜部3の境界を適正な滑らかな曲線状とし
た金型を用いることによって、スラブ長手方向の幅変動
ΔWを3mm以下とすることができた。これに対し従来の幅
圧下金型を用いた場合は、スラブ長手方向の幅変動ΔW
が8〜16mmとバラツキ、平均13mmの幅変動を示してい
る。
【００２２】実施例2 図1に示す形状で、傾斜部3の傾斜角α=12°、平行部2の
長さL0=400mm、平行部2と傾斜部3の境界部の円弧の半径
R1=5000mm、R2=200mm、平行部2の後端部の円弧の半径R3
=200mmの金型1を用い、厚さ212mm、幅1800mmの普通鋼(J
IS G 3131(1990)に規定のSPHC用)のスラブを、送り量36
8mm、プレス幅圧下量100mmで幅圧下したのち、スラブ元
厚まで圧延してスラブ長手方向の幅変動ΔWを、定常変
動部の最大幅W2から最小幅W1を減じて求めた。その結
果、スラブ長手方向の幅変動ΔWは、6mm以下とすること
ができた。
長さL0=400mm、平行部2と傾斜部3の境界部の円弧の半径
R1=5000mm、R2=200mm、平行部2の後端部の円弧の半径R3
=200mmの金型1を用い、厚さ212mm、幅1800mmの普通鋼(J
IS G 3131(1990)に規定のSPHC用)のスラブを、送り量36
8mm、プレス幅圧下量100mmで幅圧下したのち、スラブ元
厚まで圧延してスラブ長手方向の幅変動ΔWを、定常変
動部の最大幅W2から最小幅W1を減じて求めた。その結
果、スラブ長手方向の幅変動ΔWは、6mm以下とすること
ができた。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の幅圧下用
金型を用いた場合は、プレス装置を大型化、複雑化する
ことなく、熱間スラブの幅圧下時の幅変動を大幅に抑制
することができ、十分な幅精度を有する熱間スラブを得
ることができる。
金型を用いた場合は、プレス装置を大型化、複雑化する
ことなく、熱間スラブの幅圧下時の幅変動を大幅に抑制
することができ、十分な幅精度を有する熱間スラブを得
ることができる。
【図１】この発明の金型形状の一例を示す平面図であ
る。
る。
【図２】この発明の金型による幅変動抑制効果の概念を
示すで平面図ある。
示すで平面図ある。
【図３】この発明の金型の後端部に円弧を設けるのが望
ましい理由を説明のための要部平面図である。
ましい理由を説明のための要部平面図である。
【図４】実施例１における本発明例と従来例の幅変動Δ
Ｗの比較を示すグラフである。
Ｗの比較を示すグラフである。
【図５】従来の金型を用いたスラブの幅圧下を示すもの
で、（ａ）図はスラブの先端部、（ｂ）図はスラブの中
間部を幅圧下する状態を示す概略平面図、（ｃ）図はス
ラブの送り量Ｆを説明するための概略平面図である。
で、（ａ）図はスラブの先端部、（ｂ）図はスラブの中
間部を幅圧下する状態を示す概略平面図、（ｃ）図はス
ラブの送り量Ｆを説明するための概略平面図である。
【図６】平行部による幅圧下で幅引下げにより発生する
幅変動説明のための概略平面図である。
幅変動説明のための概略平面図である。
１、５１ 金型 ２、５３ 平行部 ３、５４ 傾斜部 ４、５２ スラブ Ｌ0 平行部長さ α 傾斜角 Ｆ スラブ送り量 Ｒ1〜Ｒ3 円弧の半径
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 1/26 B21B 1/02 B21B 15/00 B21J 1/04 B21J 13/06
Claims (2)
- 【請求項１】 熱間スラブを所定幅にプレス加工する幅
圧下プレス装置の金型であって、該金型の平行部と傾斜
部との境界部を、円弧の半径200〜10,000mmの滑らかな
曲線状としたことを特徴とする幅圧下プレス装置の金
型。 - 【請求項２】 平行部と傾斜部を有する一対の金型を用
いて熱間スラブを所定幅にプレス加工する方法におい
て、平行部と傾斜部との境界部が滑らかな曲線状の金型
を用い、熱間スラブの1回の送り量Fを前記金型の平行部
長さL0の1.0倍以上としてプレス加工することを特徴と
する熱間スラブの幅圧下方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7314742A JP2982669B2 (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 幅圧下プレス装置の金型および幅圧下方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7314742A JP2982669B2 (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 幅圧下プレス装置の金型および幅圧下方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09122707A JPH09122707A (ja) | 1997-05-13 |
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