JP3360716B2 - 圧延材の切断方法及び装置 - Google Patents
圧延材の切断方法及び装置Info
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- JP3360716B2 JP3360716B2 JP10034897A JP10034897A JP3360716B2 JP 3360716 B2 JP3360716 B2 JP 3360716B2 JP 10034897 A JP10034897 A JP 10034897A JP 10034897 A JP10034897 A JP 10034897A JP 3360716 B2 JP3360716 B2 JP 3360716B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延材の切断方法
及び装置に係り、特に、シートバーやスラブ、ビレット
あるいはブルーム等の金属片、特に鋼片を数本乃至は数
十本にわたって接合し、連続熱間圧延する際に用いるの
に好適な、先行圧延材の後端部や後行圧延材の先端部を
互いに接合可能な形状に切断するための圧延材の切断方
法及び装置に関する。
及び装置に係り、特に、シートバーやスラブ、ビレット
あるいはブルーム等の金属片、特に鋼片を数本乃至は数
十本にわたって接合し、連続熱間圧延する際に用いるの
に好適な、先行圧延材の後端部や後行圧延材の先端部を
互いに接合可能な形状に切断するための圧延材の切断方
法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼片の熱間圧延ラインでは、圧延
すべき鋼片を１本ずつ加熱、粗圧延、仕上圧延して、所
望の厚みになる熱延板に仕上げていたが、このような圧
延方法では、仕上圧延での、圧延素材の噛込不良による
ラインの停止が避けられず、又、圧延素材の先端、後端
部の形状不良に起因した歩留り低下も著しいという問題
があった。
すべき鋼片を１本ずつ加熱、粗圧延、仕上圧延して、所
望の厚みになる熱延板に仕上げていたが、このような圧
延方法では、仕上圧延での、圧延素材の噛込不良による
ラインの停止が避けられず、又、圧延素材の先端、後端
部の形状不良に起因した歩留り低下も著しいという問題
があった。
【０００３】このため最近では、仕上圧延に先だって、
圧延すべき先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部をつな
ぎ合わせ、これを熱間圧延ラインに連続的に供給して圧
延する連続圧延方法が採用されるようになってきてお
り、これに関する先行技術としては、特開昭５８−１１
２６０１、特開昭５８−１２２１０９、特開昭６０−２
４４４０１に記載の技術や、先に発明者等が特開平７−
２４１６０１で提案した技術がある。
圧延すべき先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部をつな
ぎ合わせ、これを熱間圧延ラインに連続的に供給して圧
延する連続圧延方法が採用されるようになってきてお
り、これに関する先行技術としては、特開昭５８−１１
２６０１、特開昭５８−１２２１０９、特開昭６０−２
４４４０１に記載の技術や、先に発明者等が特開平７−
２４１６０１で提案した技術がある。
【０００４】このうち特開昭５８−１１２６０１に記載
されている技術は、図１５に示す如く、粗圧延機（図示
省略）から、ラインに沿って順次、巻取り・巻戻し装置
（コイルボックス）１０、鋼片の先端及び後端の形状を
接合するに好適な形状に切断成形するための、例えば上
下一対の、刃を設置した回転ドラムを有する回転ドラム
式のクロップシャー１２、入側挟持兼押圧装置１４ａ
と、出側挟持兼押圧装置１４ｂを有する例えば固定式の
接合装置（例えば溶接機）１４、圧延材の長さを調整す
るためのルーパ１６、仕上圧延機１８を設置するという
ものである。
されている技術は、図１５に示す如く、粗圧延機（図示
省略）から、ラインに沿って順次、巻取り・巻戻し装置
（コイルボックス）１０、鋼片の先端及び後端の形状を
接合するに好適な形状に切断成形するための、例えば上
下一対の、刃を設置した回転ドラムを有する回転ドラム
式のクロップシャー１２、入側挟持兼押圧装置１４ａ
と、出側挟持兼押圧装置１４ｂを有する例えば固定式の
接合装置（例えば溶接機）１４、圧延材の長さを調整す
るためのルーパ１６、仕上圧延機１８を設置するという
ものである。
【０００５】前記回転ドラム式のクロップシャー１２
は、図１６に例示する如く、切断対象の鋼片２０表裏に
それぞれ配置される一対の回転ドラム２２、２４を有
し、各ドラム２２、２４には、対応する上刃２６及び下
刃２８からなる、例えば２組のシャーナイフが固定保持
されている。切断に際しては、例えば鋼片２０が図中に
矢印Ａで示す如く、右方向に移送される場合には、上側
の回転ドラム２２を、図中に矢印Ｂで示す如く反時計方
向に回転し、下側の回転ドラム２４を、同じく図中に矢
印Ｃで示す如く時計方向に回転することによって、鋼片
２０を切断する。なお、シャーナイフは２組でなく、１
組であってもよい。
は、図１６に例示する如く、切断対象の鋼片２０表裏に
それぞれ配置される一対の回転ドラム２２、２４を有
し、各ドラム２２、２４には、対応する上刃２６及び下
刃２８からなる、例えば２組のシャーナイフが固定保持
されている。切断に際しては、例えば鋼片２０が図中に
矢印Ａで示す如く、右方向に移送される場合には、上側
の回転ドラム２２を、図中に矢印Ｂで示す如く反時計方
向に回転し、下側の回転ドラム２４を、同じく図中に矢
印Ｃで示す如く時計方向に回転することによって、鋼片
２０を切断する。なお、シャーナイフは２組でなく、１
組であってもよい。
【０００６】又、特開昭５８−１２２１０９や特開昭６
０−２４４４０１には、接合装置の入側に高周波誘導加
熱装置を設けることや、接合装置を移動式として、鋼片
の搬送速度に同期して移動しながら接合動作を行うこと
が記載されている。
０−２４４４０１には、接合装置の入側に高周波誘導加
熱装置を設けることや、接合装置を移動式として、鋼片
の搬送速度に同期して移動しながら接合動作を行うこと
が記載されている。
【０００７】更に、特開平７−２４１６０１で発明者等
が提案した技術では、クロップシャーと移動式の接合装
置を組合せると共に、コイルボックスとクロップシャー
の間に巻癖矯正用のレベラとセンタリング用のガイドを
設け、更に接合装置の出側に接合時に形成するバリを除
去するバリ除去装置及び接合部冷却装置を設けることを
提案している。
が提案した技術では、クロップシャーと移動式の接合装
置を組合せると共に、コイルボックスとクロップシャー
の間に巻癖矯正用のレベラとセンタリング用のガイドを
設け、更に接合装置の出側に接合時に形成するバリを除
去するバリ除去装置及び接合部冷却装置を設けることを
提案している。
【０００８】前記特開昭５８−１１２６０１や特開平７
−２４１６０１に記載の技術で用いられている回転ドラ
ム式のクロップシャーを用いれば、ドラムの回転による
慣性を利用でき、小型の設備で大きな剪断力が得られる
ので、従来のギロチン式クロップシャーの問題を解決し
て、設備費を安くでき、刃の交換に代表されるメンテナ
ンスの手間も少なくなるという利点がある。
−２４１６０１に記載の技術で用いられている回転ドラ
ム式のクロップシャーを用いれば、ドラムの回転による
慣性を利用でき、小型の設備で大きな剪断力が得られる
ので、従来のギロチン式クロップシャーの問題を解決し
て、設備費を安くでき、刃の交換に代表されるメンテナ
ンスの手間も少なくなるという利点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
回転ドラム式のクロップシャーでカットした鋼板端面の
板厚断面形状は、先行材の後端部及び後行材の先端部共
に、端面先端に向かって次第に板厚が減少していくよう
な尖った形状になり、このような回転ドラム式のクロッ
プシャーでカットした端面同士を接合すると、先端に向
かって板厚が減少していく断面形状の名残が残った状態
で接合が完了するため、その後の圧延性に悪影響が出る
という問題が判明した。
回転ドラム式のクロップシャーでカットした鋼板端面の
板厚断面形状は、先行材の後端部及び後行材の先端部共
に、端面先端に向かって次第に板厚が減少していくよう
な尖った形状になり、このような回転ドラム式のクロッ
プシャーでカットした端面同士を接合すると、先端に向
かって板厚が減少していく断面形状の名残が残った状態
で接合が完了するため、その後の圧延性に悪影響が出る
という問題が判明した。
【００１０】図１７に、ドラム型クロップシャーによる
シートバー後端カットの進行過程を示す。図１７におい
て、シートバー後端部４０は、シャー上刃２６の下面で
支持されながら、シャー下刃２８が食い込んで切断さ
れ、後端クロップ４１が切り離される。このとき、シャ
ー下刃２８の初期側面傾斜（接触）角θd0は、シートバ
ーの板厚ｔ、シャー上刃２６の刃先半径Ｒｕ、シャー下
刃２８の刃先半径Ｒｄを用いて、通常は、次式で与えら
れ、例えばθd0＝１４°程度となる。
シートバー後端カットの進行過程を示す。図１７におい
て、シートバー後端部４０は、シャー上刃２６の下面で
支持されながら、シャー下刃２８が食い込んで切断さ
れ、後端クロップ４１が切り離される。このとき、シャ
ー下刃２８の初期側面傾斜（接触）角θd0は、シートバ
ーの板厚ｔ、シャー上刃２６の刃先半径Ｒｕ、シャー下
刃２８の刃先半径Ｒｄを用いて、通常は、次式で与えら
れ、例えばθd0＝１４°程度となる。
【００１１】 θ d0 ＝cos -1 ［（Ｒｄ＋Ｒｕ−ｔ／(Ｒｄ＋Ｒｕ）］ …（１） 特に、Ｒｄ＝Ｒｕの場合、 θd0＝cos-1［｛Ｒｄ−（ｔ／２）｝／Ｒｄ］ …（１´）
【００１２】ところが、シャー下刃２８の側面傾斜角θ
dは、下死点（図では上死点）では０となり、切断中は
連続的に変化するため、シートバー後端部４０の切断面
形状は垂直にならず、図１８に示すような端面突き出し
部４０ａが発生する。
dは、下死点（図では上死点）では０となり、切断中は
連続的に変化するため、シートバー後端部４０の切断面
形状は垂直にならず、図１８に示すような端面突き出し
部４０ａが発生する。
【００１３】一方、図１９に、シートバー先端カットの
進行過程を示す。図１９において、シートバー先端部５
０は、シャー下刃２８の上面で支持されながら、シャー
上刃２６が食い込んで切断され、先端クロップ５１が切
り離される。このとき、シートバー先端部５０の切断面
とシャー上刃２６の側面との間に間隙ｇがあるため、剪
断力Ｆに起因する曲げモーメントＭにより、シートバー
先端部５０には、図１８に示すような局所的な下反り部
５０ａが生じる。
進行過程を示す。図１９において、シートバー先端部５
０は、シャー下刃２８の上面で支持されながら、シャー
上刃２６が食い込んで切断され、先端クロップ５１が切
り離される。このとき、シートバー先端部５０の切断面
とシャー上刃２６の側面との間に間隙ｇがあるため、剪
断力Ｆに起因する曲げモーメントＭにより、シートバー
先端部５０には、図１８に示すような局所的な下反り部
５０ａが生じる。
【００１４】図１８は、前記ドラムシャーで切断したシ
ートバー後端部４０と先端部５０の接合時の端面突き合
わせ状態を示したものである。図１８において、シート
バー板厚ｔ＝３５ｍｍである場合、シートバー後端部４
０の端面突き出し量γは５〜７ｍｍとなっていた。又、
シートバー先端部５０の下反り量δは１０〜１５ｍｍと
なっていた。
ートバー後端部４０と先端部５０の接合時の端面突き合
わせ状態を示したものである。図１８において、シート
バー板厚ｔ＝３５ｍｍである場合、シートバー後端部４
０の端面突き出し量γは５〜７ｍｍとなっていた。又、
シートバー先端部５０の下反り量δは１０〜１５ｍｍと
なっていた。
【００１５】この状態で端部を誘導加熱し、アップセッ
ト接合すると、前記後端部の突き出しと先端部の下反り
に起因して、図２０に示す如く、シートバー後端部４０
の上面と先端部５０の下面が優先的に加熱され、接合部
５２に上下非対称の溶け出し５４ｕ、５４ｄが形成され
ると共に、接合させるために、過大なアップセットが必
要となっていた。更に、この過大なアップセットに起因
して、後行材の下反り先端部が先行材の下に潜り込んで
しまい、板端の突き合わせ部にΔｔ＝３〜５ｍｍの目違
いが生じていた。
ト接合すると、前記後端部の突き出しと先端部の下反り
に起因して、図２０に示す如く、シートバー後端部４０
の上面と先端部５０の下面が優先的に加熱され、接合部
５２に上下非対称の溶け出し５４ｕ、５４ｄが形成され
ると共に、接合させるために、過大なアップセットが必
要となっていた。更に、この過大なアップセットに起因
して、後行材の下反り先端部が先行材の下に潜り込んで
しまい、板端の突き合わせ部にΔｔ＝３〜５ｍｍの目違
いが生じていた。
【００１６】このような問題点を解決するべく、特開平
５−１８５１１１では、先行圧延材の後端部と後行圧延
材の先端部をそれぞれ別に切断して、左右対称形とする
ための、刃の向き及びドラムの回転方向が互いに逆向き
とされた２対の回転ドラム式クロップシャーを設けるこ
とが提案され、出願人も既に特願平８−２９６１７２
で、図２１に示す如く、刃先が後行鋼片の下面に食い込
んでいく角度αを４５°以下とすることにより、ドラム
型クロップシャーによる接合端面形状を改善する方法を
提案しているが、これらの方法でも、未だ十分とは言え
なかった。
５−１８５１１１では、先行圧延材の後端部と後行圧延
材の先端部をそれぞれ別に切断して、左右対称形とする
ための、刃の向き及びドラムの回転方向が互いに逆向き
とされた２対の回転ドラム式クロップシャーを設けるこ
とが提案され、出願人も既に特願平８−２９６１７２
で、図２１に示す如く、刃先が後行鋼片の下面に食い込
んでいく角度αを４５°以下とすることにより、ドラム
型クロップシャーによる接合端面形状を改善する方法を
提案しているが、これらの方法でも、未だ十分とは言え
なかった。
【００１７】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ドラム型クロップシャーにより、接
合に適した適正な切断面形状を得ることを課題とする。
くなされたもので、ドラム型クロップシャーにより、接
合に適した適正な切断面形状を得ることを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、先行圧延材と
後行圧延材を接合するべく、ドラム型クロップシャーを
用いて、先行圧延材の後端部を後行圧延材の先端部と接
合可能な形状に切断するに際して、後行するシャーナイ
フの刃先が圧延材に食い込む時のシャーナイフの刃先の
先行する側の面が、圧延材表面の法線方向に対して成す
傾斜角θd0を、次式 θd0＝αcos-1｛（Ｒｄ＋Ｒｕ−ｔ）／（Ｒｄ＋Ｒｕ）｝ ここで、０．４５＜α＜０．７ …（２） Ｒｄ：シャー後行刃の刃先半径 Ｒｕ：シャー先行刃の刃先半径 ｔ：圧延材の最大厚さ により設定することにより、先行圧延材の後端部が適正
な切断面形状となるようにして、前記課題を解決したも
のである。
後行圧延材を接合するべく、ドラム型クロップシャーを
用いて、先行圧延材の後端部を後行圧延材の先端部と接
合可能な形状に切断するに際して、後行するシャーナイ
フの刃先が圧延材に食い込む時のシャーナイフの刃先の
先行する側の面が、圧延材表面の法線方向に対して成す
傾斜角θd0を、次式 θd0＝αcos-1｛（Ｒｄ＋Ｒｕ−ｔ）／（Ｒｄ＋Ｒｕ）｝ ここで、０．４５＜α＜０．７ …（２） Ｒｄ：シャー後行刃の刃先半径 Ｒｕ：シャー先行刃の刃先半径 ｔ：圧延材の最大厚さ により設定することにより、先行圧延材の後端部が適正
な切断面形状となるようにして、前記課題を解決したも
のである。
【００１９】又、先行圧延材と後行圧延材を接合するべ
く、ドラム型クロップシャーを用いて、後行圧延材の先
端部を先行圧延材の後端部と接合可能な形状に切断する
に際して、先行するシャーナイフの刃先の少くとも５〜
１０ｍｍについて、該刃先が圧延材に食い込む時のシャ
ーナイフの刃先の後行する側の面が、圧延材表面の法線
方向に対して成す傾斜角θu0を、 １°＜θu0＜４° …（３） の範囲に設定することにより、後行圧延材の先端部が適
正な切断面形状となるようにして、前記課題を解決した
ものである。
く、ドラム型クロップシャーを用いて、後行圧延材の先
端部を先行圧延材の後端部と接合可能な形状に切断する
に際して、先行するシャーナイフの刃先の少くとも５〜
１０ｍｍについて、該刃先が圧延材に食い込む時のシャ
ーナイフの刃先の後行する側の面が、圧延材表面の法線
方向に対して成す傾斜角θu0を、 １°＜θu0＜４° …（３） の範囲に設定することにより、後行圧延材の先端部が適
正な切断面形状となるようにして、前記課題を解決した
ものである。
【００２０】又、先行圧延材と後行圧延材を接合するべ
く、ドラム型クロップシャーを用いて、先行圧延材の後
端部と後行圧延材の先端部を互いに接合可能な形状に切
断するに際して、後行するシャーナイフの刃先が圧延材
に食い込む時のシャーナイフの刃先の先行する側の面
が、圧延材表面の法線方向に対して成す傾斜角θd0を、
（２）式により設定し、先行するシャーナイフの刃先の
少くとも５〜１０ｍｍについて、該刃先が圧延材に食い
込む時のシャーナイフの刃先の後行する側の面が、圧延
材表面の法線方向に対して成す傾斜角θu0を、（３）式
の範囲に設定することにより、先行圧延材の後端部と後
行圧延材の先端部が共に適正な切断面形状となるように
して、前記課題を解決したものである。
く、ドラム型クロップシャーを用いて、先行圧延材の後
端部と後行圧延材の先端部を互いに接合可能な形状に切
断するに際して、後行するシャーナイフの刃先が圧延材
に食い込む時のシャーナイフの刃先の先行する側の面
が、圧延材表面の法線方向に対して成す傾斜角θd0を、
（２）式により設定し、先行するシャーナイフの刃先の
少くとも５〜１０ｍｍについて、該刃先が圧延材に食い
込む時のシャーナイフの刃先の後行する側の面が、圧延
材表面の法線方向に対して成す傾斜角θu0を、（３）式
の範囲に設定することにより、先行圧延材の後端部と後
行圧延材の先端部が共に適正な切断面形状となるように
して、前記課題を解決したものである。
【００２１】本発明は、又、先行圧延材と後行圧延材を
接合するべく、先行圧延材の後端部を後行圧延材の先端
部と接合可能な形状に切断するための圧延材の切断装置
において、後行するシャーナイフの刃先が圧延材に食い
込む時のシャーナイフの刃先の先行する側の面が、圧延
材表面の法線方向に対して成す傾斜角θd0 にして、
（２）式を満たす値に設定された後行するシャーナイフ
を有するドラム型クロップシャーを備えることにより、
良好な先行圧延材後端部切断面形状が得られるようにし
たものである。
接合するべく、先行圧延材の後端部を後行圧延材の先端
部と接合可能な形状に切断するための圧延材の切断装置
において、後行するシャーナイフの刃先が圧延材に食い
込む時のシャーナイフの刃先の先行する側の面が、圧延
材表面の法線方向に対して成す傾斜角θd0 にして、
（２）式を満たす値に設定された後行するシャーナイフ
を有するドラム型クロップシャーを備えることにより、
良好な先行圧延材後端部切断面形状が得られるようにし
たものである。
【００２２】又、先行圧延材と後行圧延材を接合するべ
く、後行圧延材の先端部を先行圧延材の後端部と接合可
能な形状に切断するための圧延材の切断装置において、
少くとも刃先５〜１０ｍｍについて、先行するシャーナ
イフの刃先が圧延材に食い込む時のシャーナイフの刃先
の後行する側の面が、圧延材表面の法線方向に対して成
す傾斜角θu0 にして、（３）式を満たす値になるような
ふくらみが、前記シャーナイフの刃先の後行する側の面
に形成された先行するシャーナイフを有するドラム型ク
ロップシャーを備えることにより、良好な後行圧延材先
端部切断面形状が得られるようにしたものである。
く、後行圧延材の先端部を先行圧延材の後端部と接合可
能な形状に切断するための圧延材の切断装置において、
少くとも刃先５〜１０ｍｍについて、先行するシャーナ
イフの刃先が圧延材に食い込む時のシャーナイフの刃先
の後行する側の面が、圧延材表面の法線方向に対して成
す傾斜角θu0 にして、（３）式を満たす値になるような
ふくらみが、前記シャーナイフの刃先の後行する側の面
に形成された先行するシャーナイフを有するドラム型ク
ロップシャーを備えることにより、良好な後行圧延材先
端部切断面形状が得られるようにしたものである。
【００２３】又、先行圧延材と後行圧延材を接合するべ
く、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を互いに
接合可能な形状に切断するための圧延材の切断装置にお
いて、刃先が圧延材に食い込む時の初期のナイフ側面傾
斜角θd0を、（２）式の値に設定可能な凹部が先行面に
形成された後行するシャーナイフを有するドラム型クロ
ップシャーと、少くとも刃先５〜１０ｍｍについて、該
刃先が圧延材に食い込む時の初期のナイフ側面傾斜角θ
u0を（３）式の範囲に設定可能なふくらみが後行面に形
成された先行するシャーナイフを有するドラム型クロッ
プシャーを備えることにより、先行圧延材後端部及び後
行圧延材先端部に共に適正な切断面形状が得られるよう
にしたものである。
く、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を互いに
接合可能な形状に切断するための圧延材の切断装置にお
いて、刃先が圧延材に食い込む時の初期のナイフ側面傾
斜角θd0を、（２）式の値に設定可能な凹部が先行面に
形成された後行するシャーナイフを有するドラム型クロ
ップシャーと、少くとも刃先５〜１０ｍｍについて、該
刃先が圧延材に食い込む時の初期のナイフ側面傾斜角θ
u0を（３）式の範囲に設定可能なふくらみが後行面に形
成された先行するシャーナイフを有するドラム型クロッ
プシャーを備えることにより、先行圧延材後端部及び後
行圧延材先端部に共に適正な切断面形状が得られるよう
にしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図１６に示した如く、シャ
ー上刃２６が先行し、シャー下刃２８が後行するドラム
型クロップシャーを例にとって、本発明の実施形態を詳
細に説明する。
ー上刃２６が先行し、シャー下刃２８が後行するドラム
型クロップシャーを例にとって、本発明の実施形態を詳
細に説明する。
【００２５】まず、図１に示す如く、シートバー後端切
断時の後行ナイフであるシャー下刃２８がシートバー後
端部４０に食い込む時のシャー下刃２８の刃先の側面傾
斜角θd0とシートバー後端部４０の切断面形状の関係に
ついて検討する。
断時の後行ナイフであるシャー下刃２８がシートバー後
端部４０に食い込む時のシャー下刃２８の刃先の側面傾
斜角θd0とシートバー後端部４０の切断面形状の関係に
ついて検討する。
【００２６】図１において、シャー下刃２８の側面傾斜
角θd と切断深さＧd を用いて、切断時のシャー下刃２
８の先端位置のライン方向移動量Ｓd は、次式で与えら
れる。
角θd と切断深さＧd を用いて、切断時のシャー下刃２
８の先端位置のライン方向移動量Ｓd は、次式で与えら
れる。
【００２７】 ｄＳd ＝ tanθd ・ｄＧd …（４） Ｇd ＝ｔ−（Ｒｄ＋Ｒｕ）（１− cosθd ） …（５）
【００２８】（４）式を積分することにより、シートバ
ー後端部４０に形成される切断曲線は、次式で与えられ
る。
ー後端部４０に形成される切断曲線は、次式で与えられ
る。
【００２９】
【数１】
【００３０】図１において Ｒｄ＝Ｒｕ＝５５０ｍｍ ｔ＝３５ｍｍ として、シャー下刃２８のシートバー食い込み時の初期
側面傾斜角を、 θd0＝１４°，８°，０° と段階的に変化させたときの、シートバー後端部４０に
形成される切断曲線を図２に示す。図２において、実線
Ｄが初期側面接触角θd0＝１４°のときの切断曲線、一
点鎖線Ｅが同じくθd0＝８°のときの切断曲線、破線Ｆ
が同じくθd0＝０°のときの切断曲線である。
側面傾斜角を、 θd0＝１４°，８°，０° と段階的に変化させたときの、シートバー後端部４０に
形成される切断曲線を図２に示す。図２において、実線
Ｄが初期側面接触角θd0＝１４°のときの切断曲線、一
点鎖線Ｅが同じくθd0＝８°のときの切断曲線、破線Ｆ
が同じくθd0＝０°のときの切断曲線である。
【００３１】図２から明らかなように、初期側面接触角
θd0を、前出（１）式で与えられる従来の初期側面接触
角１４°から本発明による８°まで低減すると、シャー
下刃先端の移動量ΔＳd は６ｍｍから１ｍｍ程度まで低
減できる。この計算結果に基づくシートバー後端部４０
の推定切断面形状を図３及び図４に示す。図３がθd0＝
１４°の従来例における推定切断面形状、図４がθd0＝
８°とした本発明による場合の推定切断面形状である。
θd0を、前出（１）式で与えられる従来の初期側面接触
角１４°から本発明による８°まで低減すると、シャー
下刃先端の移動量ΔＳd は６ｍｍから１ｍｍ程度まで低
減できる。この計算結果に基づくシートバー後端部４０
の推定切断面形状を図３及び図４に示す。図３がθd0＝
１４°の従来例における推定切断面形状、図４がθd0＝
８°とした本発明による場合の推定切断面形状である。
【００３２】なお、初期側面接触角θd0は必要以上に小
さくする必要はなく、従来の初期側面接触角１４°の４
５〜７０％程度、即ち、次式 ６．３°＜θd0＜９．８° …（７） 程度が経験的に望ましい。このことは、（１）式のθ d0
に適当な比率αを掛けた（２）式におけるαを、 ０．４５＜α＜０．７ とすることに相当する。
さくする必要はなく、従来の初期側面接触角１４°の４
５〜７０％程度、即ち、次式 ６．３°＜θd0＜９．８° …（７） 程度が経験的に望ましい。このことは、（１）式のθ d0
に適当な比率αを掛けた（２）式におけるαを、 ０．４５＜α＜０．７ とすることに相当する。
【００３３】図５に、本発明の実施形態であるシートバ
ー後端カット用のシャー下刃４４による切断過程を示
す。該シャー下刃４４の先行面には、初期側面傾斜角θ
d0を前出（２）式の範囲に設定可能とするための凹部４
４ａが、例えば研磨により形成されている。このよう
に、シャー下刃４４の側面を例えば研磨してシートバー
後端部４０への食い込み時の初期側面傾斜角θd0を低減
するようにしたので、既に説明したように、シートバー
後端部４０の切断面形状を矩形に近付けることができ
る。
ー後端カット用のシャー下刃４４による切断過程を示
す。該シャー下刃４４の先行面には、初期側面傾斜角θ
d0を前出（２）式の範囲に設定可能とするための凹部４
４ａが、例えば研磨により形成されている。このよう
に、シャー下刃４４の側面を例えば研磨してシートバー
後端部４０への食い込み時の初期側面傾斜角θd0を低減
するようにしたので、既に説明したように、シートバー
後端部４０の切断面形状を矩形に近付けることができ
る。
【００３４】一方、図６に、本発明の実施形態であるシ
ートバー先端カット用のシャー上刃４２による切断過程
を示す。先端部の下反りは、切断中のシートバー端面と
シートバー切断面との間隙ｇに起因しているので、図６
に示すように、シャー上刃４２の側面にふくらみ４２ａ
を追加して、前記間隙ｇを低減し、シートバー先端部５
０とシャー上刃４２の刃先側面が接触するようにした。
このようにすれば、剪断力Ｆによる板曲がりモーメント
Ｍを刃先側面反力Ｒによって受けることができ、シート
バー先端部５０の下反りを防止できる。
ートバー先端カット用のシャー上刃４２による切断過程
を示す。先端部の下反りは、切断中のシートバー端面と
シートバー切断面との間隙ｇに起因しているので、図６
に示すように、シャー上刃４２の側面にふくらみ４２ａ
を追加して、前記間隙ｇを低減し、シートバー先端部５
０とシャー上刃４２の刃先側面が接触するようにした。
このようにすれば、剪断力Ｆによる板曲がりモーメント
Ｍを刃先側面反力Ｒによって受けることができ、シート
バー先端部５０の下反りを防止できる。
【００３５】図７に、前記ふくらみ４２ａを有するシャ
ー上刃４２による切断処理状態を示す。図７において、
シャー上刃４２の初期側面傾斜角θu0を０より小とすれ
ば、全切断工程において、シャー上刃４２の側面とシー
トバー先端部５０との接触が可能となるが、前出（６）
式と同様の式で与えられる切り込み時の上刃のライン方
向移動量が大きくなるので、θu0の適正化が必要であ
る。
ー上刃４２による切断処理状態を示す。図７において、
シャー上刃４２の初期側面傾斜角θu0を０より小とすれ
ば、全切断工程において、シャー上刃４２の側面とシー
トバー先端部５０との接触が可能となるが、前出（６）
式と同様の式で与えられる切り込み時の上刃のライン方
向移動量が大きくなるので、θu0の適正化が必要であ
る。
【００３６】図８において、シートバー板厚ｔ＝３５ｍ
ｍ、シャー上刃４２の刃先半径Ｒｕ＝５５０ｍｍとし、
シャー上刃４２の初期側面傾斜角θu0を１°、４°と段
階的に変化させたときに、（６）式と同様の式で与えら
れる切り込み時のシャー上刃４２の先端位置Ｓu の切断
曲線を図９に示す。図９において、実線Ｇがθu0＝１
°、破線Ｊがθu0＝４°の場合をそれぞれ示す。有効剪
断深さを板厚の９５％とした場合、初期側面接触角θu0
を（３）式の範囲にすれば、前記上刃先端位置Ｓの移動
量を２ｍｍ以下にすることができる。この反り計算結果
に基づくシートバー先端部の推定切断面形状を図１０に
示す。
ｍ、シャー上刃４２の刃先半径Ｒｕ＝５５０ｍｍとし、
シャー上刃４２の初期側面傾斜角θu0を１°、４°と段
階的に変化させたときに、（６）式と同様の式で与えら
れる切り込み時のシャー上刃４２の先端位置Ｓu の切断
曲線を図９に示す。図９において、実線Ｇがθu0＝１
°、破線Ｊがθu0＝４°の場合をそれぞれ示す。有効剪
断深さを板厚の９５％とした場合、初期側面接触角θu0
を（３）式の範囲にすれば、前記上刃先端位置Ｓの移動
量を２ｍｍ以下にすることができる。この反り計算結果
に基づくシートバー先端部の推定切断面形状を図１０に
示す。
【００３７】
【実施例】本発明を実施するためのシートバー後端カッ
ト用シャーナイフ４４の実施例を図１１に示す。シート
バー４０の材質が低炭素鋼、板厚ｔ＝３５ｍｍ、材料速
度Ｖｓ＝最大１５０ｍｐｍ、上下ナイフの刃先半径Ｒｕ
＝Ｒｄ＝５５０ｍｍ、シャー上刃２６の刃先角αu ＝７
３°、シャー下刃２６の刃先角αd ＝６６．５°である
場合、シャー下刃４４先端の初期側面傾斜角θd0＝８°
とした。
ト用シャーナイフ４４の実施例を図１１に示す。シート
バー４０の材質が低炭素鋼、板厚ｔ＝３５ｍｍ、材料速
度Ｖｓ＝最大１５０ｍｐｍ、上下ナイフの刃先半径Ｒｕ
＝Ｒｄ＝５５０ｍｍ、シャー上刃２６の刃先角αu ＝７
３°、シャー下刃２６の刃先角αd ＝６６．５°である
場合、シャー下刃４４先端の初期側面傾斜角θd0＝８°
とした。
【００３８】又、本発明を実施するための、シートバー
先端カット用のシャーナイフ４２の実施例を図１２に示
す。この実施例では、シャー上刃４２先端の初期側面傾
斜角θu0＝２．５°とするべく、上刃先端からｈ＝１０
ｍｍの範囲に、高さｇ′＝２．２ｍｍの傾斜を追加し
た。その他の条件は、図１１と同様とした。
先端カット用のシャーナイフ４２の実施例を図１２に示
す。この実施例では、シャー上刃４２先端の初期側面傾
斜角θu0＝２．５°とするべく、上刃先端からｈ＝１０
ｍｍの範囲に、高さｇ′＝２．２ｍｍの傾斜を追加し
た。その他の条件は、図１１と同様とした。
【００３９】実施例のドラムシャーで切断したシートバ
ーの接合時の端面突き合わせ状態を図１３に示す。図に
おいて、シートバー後端部４０の端面突き出し量γを１
ｍｍ以下まで低減することができた。又、シートバー先
端部５０の下反り量δも５ｍｍ以下に低減することがで
きた。
ーの接合時の端面突き合わせ状態を図１３に示す。図に
おいて、シートバー後端部４０の端面突き出し量γを１
ｍｍ以下まで低減することができた。又、シートバー先
端部５０の下反り量δも５ｍｍ以下に低減することがで
きた。
【００４０】この状態で端部加熱アップセット接合する
と、図１４に示すように、シートバーの板厚方向の均等
加熱が可能となり、上下均等の溶け出し５４ｕ、５４ｄ
が得られると共に、接合部５２の盛り上がりも十分で、
接合界面もほぼ垂直とすることができた。又、アップセ
ット量も従来の７０％まで低減可能となり、シートバー
後端部４０と先端部５０との突き合わせ部目違い量Δｔ
も１ｍｍ以下に低減できた。
と、図１４に示すように、シートバーの板厚方向の均等
加熱が可能となり、上下均等の溶け出し５４ｕ、５４ｄ
が得られると共に、接合部５２の盛り上がりも十分で、
接合界面もほぼ垂直とすることができた。又、アップセ
ット量も従来の７０％まで低減可能となり、シートバー
後端部４０と先端部５０との突き合わせ部目違い量Δｔ
も１ｍｍ以下に低減できた。
【００４１】なお、前記説明においては、本発明が、シ
ャー上刃が先行刃とされ、シャー下刃が後行刃とされた
クロップシャーを例にとって説明されていたが、本発明
の適用対象はこれに限定されず、逆の配置のクロップシ
ャーにも同様に適用できることは明らかである。又、切
断対象もシートバーに限定されない。
ャー上刃が先行刃とされ、シャー下刃が後行刃とされた
クロップシャーを例にとって説明されていたが、本発明
の適用対象はこれに限定されず、逆の配置のクロップシ
ャーにも同様に適用できることは明らかである。又、切
断対象もシートバーに限定されない。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、ドラム型クロップシャ
ーで切断した後のシートバー後端部断面の矩形化を図る
と共に、シートバー先端部の下反りを防止することが可
能となり、良好な切断面形状が得られる。従って、引き
続き行われる接合において、端部の板厚方向均等加熱に
よる接合効率の向上が可能となるという優れた効果を有
する。
ーで切断した後のシートバー後端部断面の矩形化を図る
と共に、シートバー先端部の下反りを防止することが可
能となり、良好な切断面形状が得られる。従って、引き
続き行われる接合において、端部の板厚方向均等加熱に
よる接合効率の向上が可能となるという優れた効果を有
する。
【図１】本発明の原理を説明するための、シートバー後
端部切断時のシャー下刃の食い込み状態を示す断面図
端部切断時のシャー下刃の食い込み状態を示す断面図
【図２】同じく、シャー下刃の初期側面傾斜角とシート
バー後端部の切断形状の関係を示す線図
バー後端部の切断形状の関係を示す線図
【図３】従来例によるシートバー後端部の切断形状の例
を示す断面図
を示す断面図
【図４】本発明によるシートバー後端部の切断面形状の
例を示す断面図
例を示す断面図
【図５】本発明のドラムシャーによるシートバー後端部
の切断工程を示す断面図
の切断工程を示す断面図
【図６】本発明のドラムシャーによるシートバー先端部
の切断工程を示す断面図
の切断工程を示す断面図
【図７】同じくシートバー先端部の初期切断状態を示す
断面図
断面図
【図８】同じくシートバー先端部カット時のシャー上刃
の食い込み状況を示す断面図
の食い込み状況を示す断面図
【図９】シャー上刃の先端側面傾斜角とシートバー先端
部の切断形状の関係を示す線図
部の切断形状の関係を示す線図
【図１０】本発明によるシートバー先端部の切断面形状
の例を示す断面図
の例を示す断面図
【図１１】本発明に係るシートバー後端カット用ドラム
シャーの実施例の構成を示す断面図
シャーの実施例の構成を示す断面図
【図１２】同じく先端カット用ドラムシャーの実施例の
構成を示す断面図
構成を示す断面図
【図１３】前記実施例による切断面形状を示す断面図
【図１４】同じく接合後の状態を示す断面図
【図１５】特開昭５８−１１２６０１に記載された従来
の連続熱間圧延ラインの設備列を示す工程図
の連続熱間圧延ラインの設備列を示す工程図
【図１６】本発明の対象である回転ドラム式クロップシ
ャーの構成例を示す正面図
ャーの構成例を示す正面図
【図１７】従来のドラムシャーによるシートバー後端部
の切断工程を示す断面図
の切断工程を示す断面図
【図１８】従来のドラムシャーによるシートバー後端部
及び先端部の断面形状の例を示す断面図
及び先端部の断面形状の例を示す断面図
【図１９】従来のドラムシャーによるシートバー先端部
の切断工程を示す断面図
の切断工程を示す断面図
【図２０】同じく接合後の状態を示す断面図
【図２１】特願平８−２９６１７２で提案した刃先形状
の例を示す断面図
の例を示す断面図
４０…シートバー後端部 ４１…後端クロップ ２６、４２…シャー上刃 ４２ａ…ふくらみ ２８、４４…シャー下刃 ４４ａ…凹部 ５０…シートバー先端部 ５１…先端クロップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二階堂 英幸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 桂 重史 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 竹林 克浩 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 技術研究所内 (72)発明者 林 寛治 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島製作所内 (56)参考文献 特開 平10−137805（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 1/26 B21B 15/00 B23D 25/12
Claims (6)
- 【請求項１】先行圧延材と後行圧延材を接合するべく、
ドラム型クロップシャーを用いて、先行圧延材の後端部
を後行圧延材の先端部と接合可能な形状に切断するに際
して、 後行するシャーナイフの刃先が圧延材に食い込む時のシ
ャーナイフの刃先の先行する側の面が、圧延材表面の法
線方向に対して成す傾斜角θd0を、次式 θd0＝αcos-1｛（Ｒｄ＋Ｒｕ−ｔ）／（Ｒｄ＋Ｒｕ）｝ ここで、０．４５＜α＜０．７ Ｒｄ：シャー後行刃の刃先半径 Ｒｕ：シャー先行刃の刃先半径 ｔ：圧延材の最大厚さ により設定することを特徴とする圧延材の切断方法。 - 【請求項２】先行圧延材と後行圧延材を接合するべく、
ドラム型クロップシャーを用いて、後行圧延材の先端部
を先行圧延材の後端部と接合可能な形状に切断するに際
して、 先行するシャーナイフの刃先の少くとも５〜１０ｍｍに
ついて、該刃先が圧延材に食い込む時のシャーナイフの
刃先の後行する側の面が、圧延材表面の法線方向に対し
て成す傾斜角θu0を、 １°＜θu0＜４° の範囲に設定することを特徴とする圧延材の切断方法。 - 【請求項３】先行圧延材と後行圧延材を接合するべく、
ドラム型クロップシャーを用いて、先行圧延材の後端部
と後行圧延材の先端部を互いに接合可能な形状に切断す
るに際して、 後行するシャーナイフの刃先が圧延材に食い込む時のシ
ャーナイフの刃先の先行する側の面が、圧延材表面の法
線方向に対して成す傾斜角θd0を、請求項１により設定
し、 先行するシャーナイフの刃先の少くとも５〜１０ｍｍに
ついて、該刃先が圧延材に食い込む時のシャーナイフの
刃先の後行する側の面が、圧延材表面の法線方向に対し
て成す傾斜角θu0を、請求項２により設定することを特
徴とする圧延材の切断方法。 - 【請求項４】先行圧延材と後行圧延材を接合するべく、
先行圧延材の後端部を後行圧延材の先端部と接合可能な
形状に切断するための圧延材の切断装置において、後行するシャーナイフの 刃先が圧延材に食い込む時のシ
ャーナイフの刃先の先行する側の面が、圧延材表面の法
線方向に対して成す傾斜角θd0 にして、次式 θd0＝αcos-1｛（Ｒｄ＋Ｒｕ−ｔ）／（Ｒｄ＋Ｒｕ）｝ ここで、０．４５＜α＜０．７ Ｒｄ：シャー後行刃の刃先半径 Ｒｕ：シャー先行刃の刃先半径 ｔ：圧延材の最大厚さを満たす 値に設定された後行するシャーナイフを有する
ドラム型クロップシャーを備えたことを特徴とする圧延
材の切断装置。 - 【請求項５】先行圧延材と後行圧延材を接合するべく、
後行圧延材の先端部を先行圧延材の後端部と接合可能な
形状に切断するための圧延材の切断装置において、 少くとも刃先５〜１０ｍｍについて、先行するシャーナ
イフの刃先が圧延材に食い込む時のシャーナイフの刃先
の後行する側の面が、圧延材表面の法線方向に対して成
す傾斜角θu0 にして、 １°＜θu0＜４°を満たす値 になるようなふくらみが、前記シャーナイフ
の刃先の後行する側の面に形成された先行するシャーナ
イフを有するドラム型クロップシャーを備えたことを特
徴とする圧延材の切断装置。 - 【請求項６】先行圧延材と後行圧延材を接合するべく、
先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を互いに接合
可能な形状に切断するための圧延材の切断装置におい
て、 請求項４の後行するシャーナイフを有するドラム型クロ
ップシャーと、 請求項５の先行するシャーナイフを有するドラム型クロ
ップシャーを備えたことを特徴とする圧延材の切断装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10034897A JP3360716B2 (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 圧延材の切断方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10034897A JP3360716B2 (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 圧延材の切断方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10291006A JPH10291006A (ja) | 1998-11-04 |
| JP3360716B2 true JP3360716B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=14271608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10034897A Expired - Fee Related JP3360716B2 (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 圧延材の切断方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3360716B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1065160C (zh) * | 1998-12-30 | 2001-05-02 | 宝山钢铁(集团)公司 | 按工艺要求定滚筒类飞剪机构参数的方法 |
| JP6939822B2 (ja) * | 2019-01-29 | 2021-09-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼帯のサイドトリマー、鋼帯の剪断装置、鋼帯の剪断方法及び鋼帯の製造方法 |
-
1997
- 1997-04-17 JP JP10034897A patent/JP3360716B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10291006A (ja) | 1998-11-04 |
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