JP3290933B2 - 異形棒鋼の圧延方法 - Google Patents
異形棒鋼の圧延方法Info
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Description
めこまれる鉄筋等に使用される異形棒鋼を得るための圧
延方法に関し、特に、優れた曲げ加工性を示す4条リブ
異形棒鋼の寸法精度を向上させ得る圧延方法に関する。
うに丸棒材の周面に所定の節2と二条の縦方向のリブ3
とを形成したものである。節2およびリブ3を除いた部
分(自由面)5の直径D、節2の高さt、軸方向で隣合
う節2間の距離L、リブ3の幅dがJIS規格により定
められており、特に、節2の高さtについては、その許
容範囲は厳しく設定されている。これに対して、図1
(b)に示すような縦リブ3を四条有する4条リブ異形
棒鋼1が知られている。4条リブ異形棒鋼は、一般的な
2条リブ異形棒鋼に比べて使用時の曲げ加工におけるね
じれや曲がりの発生がなく、加工性に優れた特性をも
つ。
て、本出願人は、最終仕上げ圧延を4ロール圧延機によ
り行う方法を先に提案した(特開平7−32330
2)。このものは、図2に示すような二個一対のロール
R1,R2 とR3,R4 とを直交状に配設したもので、最終
仕上パスを形成する各仕上ロールR1 〜R4 には、断面
円弧状の周溝6に、図3に示すような周方向に沿って所
定間隔の節溝7が形成してある。この仕上ロールR1 〜
R4 のロール隙きによるラウンド孔型8に、上流側の圧
延機列によって断面ほぼ円形に圧延された被圧延素材を
通して圧下し、その周面に節2を形成する。同時に、隣
接する各ロールの間隙への噛みだしにより四条のリブ3
が形成される。
る四個の仕上ロールR1 〜R4 で断面円形の素材を直交
する二方向から圧延して異形棒鋼を製造する場合、節2
のない自由面5は当然圧下量が大きいから、その減面率
に比例して材料は長手方向へ伸びようとする。そのた
め、本来ならロール節溝7へ供給されて節2となるべき
部分の材料の肉が伸びによって取られてしまうことにな
る。そこで、いま、図4に示すように、対向するロール
R1,R2 (R3,R4 )の節溝7の溝底(節の頭)7a間
の径L7aとほぼ等しい外径の丸棒素材である被圧延材S
を仕上ロールR1 〜R4 で圧下すると、ロール節溝7へ
の材料充満度が不足してしまい、肉引け(プルダウン)
となって節高さtが小さくなる。
圧延材Sの入側径を前記L7aより大きくすると、ロール
節溝7への充満度は十分になるが、隣接ロール間の隙間
に噛みだして形成されるリブ3部分が節溝7の底部より
外方へはみ出してリブ3の外径が節2の外径より大きく
なる。したがって、製品寸法のバラツキ範囲が大きかっ
た。
決するためになされたものであり、節とリブを形成した
後リブ外径の過剰な噛みだしを成形することにより、寸
法精度の極めて高い異形棒鋼が得られる圧延方法を提供
することを目的とする。
めに、請求項1に係る異形棒鋼の圧延方法は、線材・棒
鋼連続圧延機の仕上圧延機群において、少なくとも2台
の4ロール圧延機を直列に配列し、上流側の4ロール圧
延機でほぼ丸断面の被圧延材表面に節溝を成形し、下流
側の4ロール圧延機で上流側の4ロール圧延機の各ロー
ル隙間にて成形されたリブを圧下成形することを特徴と
する。
成形パスでの節部圧下量を被圧延材直径の12〜25%
とすることができる(請求項2)。また、上記請求項1
または請求項2に係る異形棒鋼の圧延方法において、下
流側の4ロール圧延機のリブ成形パスのロールの孔型底
アールを、上流側の4ロール圧延機で成形された節の半
径の少なくとも1.05倍とすることができる。
参照して説明する。図5に、この実施形態において採用
したパススケジュールの一例を示す。先ず、断面が正方
形の母材Sを、粗圧延機群のフラットロールF1 〜F6
により圧下方向を鉛直方向と水平方向とに交互に変えな
がらカリバレス圧延することにより、母材断面積を徐々
に小さくしていく。続いて、オーバル孔型O1 〜O4 と
ラウンド孔型r1 〜r4 とで交互に鉛直方向と水平方向
とから圧下し、その後2基の4ロール圧延機からなる仕
上圧延機群の上流側の4ロール圧延機のラウンド孔型r
5 で、節溝を備えた二対四個のロールにより直交する二
方向から圧延して、図1(b)に示したような周面に節
2と4条リブ3を形成した異形棒鋼1を製造する。
ブ3を、仕上圧延機群の下流側に、このリブ3を圧下で
きるように配設した4ロール圧延機のラウンド孔型r6
で圧下成形し、リブ3の外径を節2の外径とほぼ等しく
する。
ル圧延機の圧下方向は前記のように前者で形成されたリ
ブを後者で圧下できれば良いが、好ましくはほぼ45°
の角度である。
ールR1 〜R4 には、図3に示すロールR1 ,R2 と同
様に、ロール周面に断面円弧状の周溝6が形成され、こ
の周溝6の溝面に周方向に垂直に所定の幅で節溝7が所
定間隔を保って刻まれている。このような孔型を有する
4ロール圧延機の二対四個の圧延ロールR1 〜R4 で被
圧延材Sを圧下する。この場合、直前圧延機のラウンド
孔型r4 から供給される被圧延材Sは、図6に示すよう
に断面ほぼ丸形である。その被圧延材直径Hは、4ロー
ル圧延機の圧延ロールR1 〜R4 の節溝7の溝底7aで
形成される円形断面の直径(以下、「節頭径」という)
L7a以上とする。
成パスにおける節部圧下量は、下記の理由で被圧延材直
径Hの12〜25%とすることが好ましい。すなわち、
本願発明者等は、当該節形成パス時の節部圧下量と製品
節高さとの関係及びリブ成形後の外観について実験を行
い、図7に示すような結果が得られた。同図(a)の横
軸は被圧延材直径に対する節部圧下量の割合、左縦軸は
製品公称径に対する節高さの割合を表している。又右縦
軸には、リブ成形後の外観を同図(b)に模式的に示す
ような良,可,不良の3段階に区分して示してある。点
線は成形前のリブ断面形状、実線は成形後のリブ断面形
状である。この結果から、節部圧下量/被圧延材直径が
12%未満では、節の高さがJIS規格の下限値を確保
できない。一方、節部圧下量/被圧延材直径が25%を
超えると、上流側の4ロール圧延機で形成されるリブの
高さが大きすぎ、下流側4ロール圧延機でのリブ成形パ
ス後のリブ外観が不良となる。
ては、非圧延部分である隣合う各圧延ロールR1 〜R4
同士の隙間部分には被圧延材Sが噛みだして異形棒鋼の
リブ3が形成されていく(図6)。この噛みだし10
は、製品異形棒鋼のリブ外径寸法L3 を規定するもの
で、圧下力が負荷されないため被圧延材Sの外径Hに相
当する量となる。したがって、製品の異形棒鋼は図8に
示すようにリブ外径L3 が節外径L2 より大きくなって
しまう。そこで、本発明の方法では仕上げの下流側に設
置した4ロール圧延機でリブを圧下成形する。これによ
り、図9に示すように製品異形棒鋼1のリブ外径L3 が
節外径L2 と等しくなる。
形パスにおける孔型底アールは、次のような理由で上流
側の4ロール圧延機で圧延された材料の節の半径(L2
/2)の1.05倍以上であることが好ましく、さらに
はアールが無限大すなわち平ロールでもよい。即ち、当
該倍率が1.00倍でも良いが、その場合わずかなロー
ルの芯ずれ又は節成形パス後材料のわずかな真円度悪化
があると、ロールカリバから外れた部分で圧延すること
になり(図10参照)、外観上商品価値が失われて合格
率が低下する。そこで、圧延半径に対して5%の余裕を
持たすことにより、特殊な芯合わせ治具や作業者の熟練
技能などの特別な対応を不要とする。 〔実施例〕目標寸法として、直径D:11.5mm、節
間の距離L:9.5 mm、節の高さt:0.75m
m、リブの幅d:1.5 mm、リブの高さ:0.75
mmの異形棒鋼を製造するために、外径H:14.0m
mの素材を用いて本発明の方法で仕上げ圧延した。
ロール形状は、節頭径L7a:13.0mm、節溝深さ
0.75mmとした。また、仕上下流側の4ロール圧延
機のロール形状は曲率を7.5mm,ロール隙を13.
0mmとし、圧下方向は上流側の4ロール圧延機の圧下
方向と45°ずらせた。比較例として、仕上上流側の4
ロール圧延機でのみ圧延した。
5〜0.75mmとほぼ目標値に一致したが、リブの高
さは0.9〜1.2mmと目標値より大きい方向に外れ
た。これに対し、実施例では節の高さtもリブの高さも
0.75mmとほぼ目標値に一致するものが製造でき
た。
棒鋼の圧延方法によれば、直列に配列した4ロール圧延
機の、上流側の4ロール圧延機で被圧延材表面に節とリ
ブとを形成した後、下流側の4ロール圧延機で当該リブ
外径の過剰な噛みだしを成形するものとしたため、寸法
精度の極めて高い異形棒鋼が得られるという効果を奏す
る。
ブ異形棒鋼、(b)は4条リブ異形棒鋼である。
である。
圧延機のロールの孔型の一例を示す模式図である。
ン)を説明する断面図である。
である。
におけるロール孔型と被圧延材との寸法関係を示す断面
図である。
スにおける節部圧下量の適正範囲を求める実験結果のグ
ラフ、(b)は同実験におけるリブ外観の態様を説明す
る模式図である。
形状の一例を示す図である。
面形状の一例を示す図である。
おけるロールの芯ずれ状態を示す模式図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 線材・棒鋼連続圧延機の仕上圧延機群に
おいて、少なくとも2台の4ロール圧延機を直列に配列
し、上流側の4ロール圧延機でほぼ丸断面の被圧延材表
面に節溝を成形し、下流側の4ロール圧延機で上流側の
4ロール圧延機の各ロール隙間にて成形されたリブを圧
下成形することを特徴とする異形棒鋼の圧延方法。 - 【請求項2】 前記上流側の4ロール圧延機の節成形パ
スでの節部圧下量を被圧延材直径の12〜25%とする
ことを特徴とする請求項1の圧延方法。 - 【請求項3】 前記下流側の4ロール圧延機のリブ成形
パスのロールの孔型底アールを、前記上流側の4ロール
圧延機で成形された節の半径の少なくとも1.05倍と
することを特徴とする請求項1または請求項2記載の圧
延方法。
Priority Applications (1)
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JP26234097A JP3290933B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 異形棒鋼の圧延方法 |
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