JP3428322B2 - Metal plate joining method and apparatus - Google Patents

Metal plate joining method and apparatus

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JP3428322B2
JP3428322B2 JP28366196A JP28366196A JP3428322B2 JP 3428322 B2 JP3428322 B2 JP 3428322B2 JP 28366196 A JP28366196 A JP 28366196A JP 28366196 A JP28366196 A JP 28366196A JP 3428322 B2 JP3428322 B2 JP 3428322B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は複数の金属板の接合
方法に係り、特に熱間圧延材を粗圧延機群及び仕上げ圧
延機群にて圧延を行うに際し、短時間で熱間圧延材の接
合を行い連続圧延を可能とする熱間圧延材の接合方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for joining a plurality of metal sheets, and more particularly to a method for hot-rolling a hot-rolled material in a short time when rolling the hot-rolled material with a rough rolling mill group and a finishing rolling mill group. The present invention relates to a method for joining hot-rolled materials that enables joining and continuous rolling.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属板の熱間圧延設備で仕上げ圧延を連
続化して生産性の向上,品質の向上及び操業の自動化を
実現しようとする要望は極めて強い。その鍵となる技術
は、熱間圧延材(以下、バー材)の接合である。冷間圧延
材の場合は、圧延材厚さが薄いため、溶接等により十分
な強度を有する接合が可能であることから連続圧延が可
能になっているが、熱間圧延材の場合、厚さが厚く、ま
た圧延材の温度が低下する前に圧延を終了させなければ
ならないため、圧延速度(圧延材の送り速度)が冷間圧延
機に比べ速く、溶接での接合は困難である。
2. Description of the Related Art There is an extremely strong demand for continuous finish rolling in hot rolling equipment for metal sheets to improve productivity, quality and automation of operations. The key technology is the joining of hot rolled material (hereinafter referred to as bar material). In the case of cold-rolled material, the thickness of rolled material is thin, so continuous rolling is possible because it can be joined with sufficient strength by welding etc. Since it is thick and the rolling must be finished before the temperature of the rolled material decreases, the rolling speed (feeding speed of the rolled material) is higher than that of the cold rolling mill, and joining by welding is difficult.

【0003】従来、バー材の接合方法については、電熱
法,ガス加熱,溶削法及び摩擦法など数多くの方式が提
案されているが、いずれも接合に時間がかかりすぎると
いう欠点を有している。上述したように熱間圧延材の圧
延速度は速いため、接合機を走行式にした場合は、バー
材の接合が短時間に完了しないと接合機の走行距離が長
くなり実現困難となる。また接合機を固定型にした場合
は、バー材の厚みは通常20〜50mmと厚いため、この
バー材を蓄積するための巨大なルーパーが必要となる。
従来のバー材接合の場合、接合前準備,押圧によるダ
レ,バリ除去などを含めて最短でも20〜30秒を要し
ていた。熱間圧延材の接合時間の短縮のための技術とし
て特開平4−187386 号公報,特開平6−39405号公報に記
載された技術が知られている。
Conventionally, many methods for joining bar materials have been proposed, such as an electric heating method, a gas heating method, a fusing method, and a friction method, but all of them have a drawback that joining takes too much time. There is. Since the rolling speed of the hot rolled material is high as described above, when the joining machine is of a traveling type, unless the joining of the bar materials is completed in a short time, the traveling distance of the joining machine becomes long and it is difficult to realize. Further, when the joining machine is a fixed type, the thickness of the bar material is usually as thick as 20 to 50 mm, so a huge looper for accumulating the bar material is required.
In the case of the conventional bar material bonding, 20 to 30 seconds is required at the shortest including preparation before bonding, sag by pressing, removal of burrs and the like. The techniques described in JP-A-4-187386 and JP-A-6-39405 are known as techniques for reducing the joining time of hot-rolled materials.

【0004】これらの技術は、先行圧延材と後行圧延材
の端部を剪断すると同時に摺動させ、更に必要に応じて
圧延材同志を突き合わせることによって、熱間圧延材の
表面にある酸化皮膜を介在させずに新生面同志で直接接
触させ、強固な金属接合が得られるというものである。
In these techniques, the end portions of the preceding rolled material and the trailing rolled material are sheared and simultaneously slid, and the rolled materials are butted against each other as necessary to oxidize the surface of the hot rolled material. The new surfaces are brought into direct contact with each other without interposing a film, and a strong metal bond can be obtained.

【0005】短時間で接合を完了させるという方法とし
ては、熱間圧延材の接合ではないが、例えばH6年度塑
性加工春季講演会予稿集455ページに記載のプッシュ
バックブランキング法がある。これは接合する材料同士
を重ね合わせ、ダイスとストリッパーで拘束し、パンチ
で押し込んで材料を接合する方法で、剪断による破断面
同士を瞬時に接合するため、高接合強度が得られる特徴
がある。
A method of completing the joining in a short time is not the joining of the hot rolled material, but there is, for example, the pushback blanking method described on page 455 of the proceedings of the plastic working spring lecture in H6. This is a method in which the materials to be joined are superposed, constrained by a die and a stripper, and pushed in by a punch to join the materials, and the fractured surfaces due to shearing are instantly joined together, so that high joining strength can be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、特開平
4−187386 号公報,特開平6−39405号公報に記載された
技術を種々厚さ,材質の熱間圧延材に適用した結果、圧
延材が炭素鋼,ステンレス鋼で、かつ厚い場合、接合強
度が不十分で、圧延中に接合部から破断することがある
ことを見い出した。圧延中の破断は圧延ロール表面を傷
つけると共に、ラインをすべて停止しなくてはならない
ため、非常に効率が悪い。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention
As a result of applying the technology described in JP-A No. 4-187386 and JP-A No. 6-39405 to hot rolled materials of various thicknesses and materials, when the rolled material is carbon steel or stainless steel and is thick, the joint strength is high. Was found to be insufficient and may fracture from the joint during rolling. The breakage during rolling damages the surface of the rolling roll and requires stopping all the lines, which is very inefficient.

【0007】また、プッシュバックブランキング法は、
パンチとダイスを用いた打ち抜き加工の応用であり、本
発明が対象としている金属板材、特に厚さが数十mmある
熱間圧延材の接合には適用できない。
The pushback blanking method is
This is an application of punching using a punch and a die, and cannot be applied to the joining of a metal plate material targeted by the present invention, particularly a hot-rolled material having a thickness of several tens of mm.

【0008】本発明の目的は、上記のような従来技術の
欠点を改善し、短時間で十分な接合強度が得られる金属
板、特に熱間圧延材の接合方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a method for joining metal sheets, particularly hot-rolled materials, which is capable of improving the above-mentioned drawbacks of the prior art and obtaining sufficient joining strength in a short time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第1の発明によれば、複数の金属よりなる板材
同士を接合する接合装置において、前記金属板の接合予
定部を重ね合わせる機構と、該重ね合わせ部を前記金属
板の片側から支持するための少なくとも2つの支持台
と、前記重ね合わせ部を挟んで、前記支持台と対向する
位置に剪断刃とを備え、該剪断刃と前記支持台は前記重
ね合わせ部を間に挟み込むように相対的に移動する機構
を備えることを特徴とする接合装置が提供される。
According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, in a joining apparatus for joining plate members made of a plurality of metals, the portions to be joined of the metal plates are overlapped with each other. A mechanism, at least two support bases for supporting the overlapping portion from one side of the metal plate, and a shearing blade at a position facing the supporting base with the overlapping portion interposed therebetween. And the support base is provided with a mechanism that relatively moves so as to sandwich the overlapping portion therebetween.

【0010】接合予定部を重ね合わせる機構は、例えば
油圧,空気圧,モータ等の動力により、接合予定の金属
板の一方を下から支える台を上下させることにより、上
記可動剪断刃付近で金属板を重ね合わせる機構や、金属
板を搬送するローラ台の高さが接合装置近傍で異なって
おり、接合予定の金属板が接近すると、必然的に金属板
同士が重なるような機構などが挙げられるが、どのよう
な方法であれ、前記可動剪断刃の近傍で、既に接合予定
の金属板が重なっていれば良い。
The mechanism for superposing the portions to be joined together is designed to move the metal plates in the vicinity of the movable shearing blades by raising and lowering the platform for supporting one of the metal sheets to be joined from below by the power of hydraulic pressure, air pressure, motor or the like. There is a mechanism of overlapping, a height of a roller base for transporting metal plates is different in the vicinity of the joining device, and when the metal plates to be joined approach each other, the metal plates inevitably overlap with each other. Whatever method is used, it suffices that the metal plates to be joined already overlap in the vicinity of the movable shear blade.

【0011】重ね合わせ部を前記金属板の片側から支持
するとは、通常は板材にかかる重力方向、すなわち下側
から支えるが、板材が磁性体であれば電磁石等により上
側から支持することも可能であるし、金属板を地面に対
し垂直方向に立てて、その横側から支持することも可能
である。支持台とは、立方体形状の部材であっても良い
し、三角柱,円柱など金属板の重量及び可動剪断刃が押
し込まれた際にもその位置,形状が変動しないものであ
ればどのようなものであっても良い。
Supporting the overlapping portion from one side of the metal plate is usually supported from the direction of gravity applied to the plate material, that is, from below, but if the plate material is a magnetic body, it can also be supported from above by an electromagnet or the like. However, it is also possible to stand the metal plate vertically to the ground and support it from the side. The support base may be a cubic member, or any other material such as a triangular prism or a cylinder as long as its position and shape do not change even when the weight of the metal plate and the movable shear blade are pushed in. May be

【0012】上記構成によれば、短時間で十分な強度を
有する金属板の接合が可能になる。特に、それぞれの圧
延速度が異なる粗圧延機と仕上げ圧延機の間に位置する
圧延材(シートバーと称する)の接合に好適な接合装置
を提供することができる。
According to the above construction, it becomes possible to join metal plates having sufficient strength in a short time. In particular, it is possible to provide a joining device suitable for joining a rolled material (referred to as a sheet bar) located between a rough rolling mill and a finish rolling mill having different rolling speeds.

【0013】第1の発明において、剪断刃の相対的動作
軌跡の延長線が前記支持台の1つと交叉することが好ま
しい。「動作軌跡の延長線が前記支持台の1つと交叉す
る」とは、例えば、直線的に動く可動剪断刃であれば、
その可動剪断刃を接合される金属板に押し込む方向にそ
のまま動かすと、支持台にぶつかるということである。
換言すれば、接合する金属板の一部が可動剪断刃と支持
台の間に挟まれ圧縮される部分があるということであ
る。可動剪断刃が曲線の軌跡を描いて動く場合は、その
曲線を延長していった線が支持台と交叉するように配置
する。このような配置にすることにより、接合される金
属板の一部が圧縮されながら、圧縮方向と直角方向に引
き延ばされるため、新生面同士が押し付け合わされるこ
とになり、接合強度を向上することができる。
In the first aspect of the present invention, it is preferable that an extension line of the relative movement locus of the shear blade intersects with one of the support bases. "The extension line of the motion locus intersects with one of the support bases" means that, for example, in the case of a movable shear blade that moves linearly,
It means that if you move the movable shear blade as it is in the direction of pushing it into the metal plate to be joined, it will hit the support base.
In other words, a part of the metal plate to be joined is sandwiched between the movable shear blade and the support table and compressed. If the movable shearing blade moves in a curved path, arrange it so that the line that extends the curve intersects the support base. With this arrangement, since the metal plates to be joined are partially compressed and stretched in the direction perpendicular to the compression direction, the new surfaces are pressed against each other, and the joint strength can be improved. it can.

【0014】第1の発明において、剪断刃は、その動作
軌跡の延長線が支持台に交叉する側の下端部が、他の支
持台に近い側の下端部に比べて前記重ね合わせ部に近い
こと即ち重ね合わせ部に対し距離が近いことが好まし
い。例えば、接合する金属板の長手方向の横側からみた
剪断刃の断面形状が略扇形をしているような場合(図3)
である。
In the first aspect of the invention, the shear blade has a lower end portion on the side where the extension line of the operation locus intersects the support base closer to the overlapping portion than a lower end portion on the side closer to another support base.
That is, it is preferable that the distance is close to the overlapping portion . For example, when the cross-sectional shape of the shearing blade as viewed from the side in the longitudinal direction of the metal plates to be joined is substantially fan-shaped (Fig. 3)
Is.

【0015】このような構成により、接合する金属板の
曲げ角度が小さくなり、接合後の接合部の平坦化がやり
やすくなる。また、可動剪断刃の駆動力も小さくてす
む。
With such a structure, the bending angle of the metal plate to be joined becomes small, and the joining portion after joining can be easily flattened. Also, the driving force of the movable shear blade can be small.

【0016】第1の発明において、剪断刃が前記支持台
方向に直線的に移動し、かつ前記支持台と前記剪断刃
が、前記剪断刃の動作直線に平行な方向から見てオーバ
ーラップしている部分があることが好ましい。これは、
前記した「動作軌跡の延長線が前記支持台の1つと交叉
する」場合で、かつ可動剪断刃が直線的に動作する場合
を想定したものである。可動剪断刃が直線的に動作する
ので、接合装置の構成が簡単になるという効果がある。
In the first invention, the shearing blade linearly moves toward the support base, and the support base and the shearing blade overlap each other when viewed from a direction parallel to the operation straight line of the shearing blade. It is preferable that there is a part. this is,
The case where the extension line of the movement locus intersects with one of the support bases and the case where the movable shear blade linearly moves is assumed. Since the movable shear blade moves linearly, there is an effect that the structure of the joining device is simplified.

【0017】上記発明において、オーバーラップ部分が
前記金属板の長手方向に対して最大で0.1mm 以上,1
0mm以下もしくは接合する板厚の20%以下であること
が好ましい。
In the above invention, the overlap portion is 0.1 mm or more at the maximum in the longitudinal direction of the metal plate,
It is preferably 0 mm or less or 20% or less of the plate thickness to be joined.

【0018】[0018]

【0019】第1の発明において、剪断刃の動作ストロ
ークが前記金属板の上面に接触後、前記重ね合わせた金
属板の上面の板厚の50%以上即ち1/2の厚さ以上
、150%以下即ち下面の板厚の1/2の厚さを超え
ないことが好ましい。
In the first invention, after the operation stroke of the shearing blade comes into contact with the upper surface of the metal plate, it is 50% or more, that is, 1/2 or more of the thickness of the upper surface of the superposed metal plates.
In, exceed the following words of the lower surface of the plate thickness of 1/2 thickness 150%
Preferably not .

【0020】本発明においては、剪断刃あるいは支持台
を動作させることにより、金属板を変形させると共に、
切断しないで接合する剪断刃の相対的動作ストローク
は上面の板厚の50%以上即ち1/2の厚さ以上、15
0%以下即ち下面の板厚の1/2を超えないことが好ま
しい。この構成により、接合強度が大きく、且つ接合に
要するエネルギーが小さくてむ接合機が提供できる。
In the present invention, the metal plate is deformed by operating the shear blade or the support base, and
Join without cutting . Relative motion stroke of shear blade
Is 50% or more of the plate thickness of the upper surface, that is, a thickness of 1/2 or more , 15
It is preferably 0% or less, that is, not more than 1/2 of the plate thickness of the lower surface . This configuration bonding strength is large, it can be provided already no joining machine a small energy and required for bonding.

【0021】第1の発明において、接合装置がレール上
を移動できる機構を備えていても良い。粗圧延機と仕上
げ圧延機の間に設置する圧延材の接合機では、熱間圧延
材の送り速度に合わせて、接合機を移動させながら接合
を完了するように構成することにより、圧延材をたわま
せることによって送り速度を調整する、いわゆるルーパ
ーが不要になる。すなわち、連続圧延設備の構成が簡単
になる。
In the first invention, the joining device may include a mechanism capable of moving on the rail. In the rolling material joining machine installed between the rough rolling mill and the finishing rolling mill, the rolling material is configured by completing the joining while moving the joining machine according to the feeding speed of the hot rolling material. The so-called looper, which adjusts the feed rate by bending, becomes unnecessary. That is, the structure of the continuous rolling facility is simplified.

【0022】第1の発明において、支持台が互いに連結
した凹形状であっても良い。この構成によって、装置の
構成が簡単になり、装置コストが低減される。
In the first aspect of the invention, the supporting bases may have a concave shape in which they are connected to each other. This structure simplifies the structure of the device and reduces the device cost.

【0023】第1の発明において、金属板が熱間圧延材
であることが好ましい。接合される金属板の温度は、あ
る程度高い方が金属板が容易に変形でき、接合に要する
エネルギーを小さくできる、接合強度を向上できる点で
好ましい。冷間圧延材の場合には接合前に加熱する必要
があるが、熱間圧延材を接合する場合は、加熱機構を不
要、または単純化できる。
In the first invention, the metal plate is preferably a hot rolled material. It is preferable that the temperature of the metal plates to be joined is higher to some extent because the metal plates can be easily deformed, the energy required for joining can be reduced, and the joining strength can be improved. In the case of a cold rolled material, it is necessary to heat before joining, but in the case of joining a hot rolled material, a heating mechanism is unnecessary or can be simplified.

【0024】第1の発明において、剪断刃の板の長手方
向の横側からみた押し込む刃物の断面形状が、台形状の
多角形状であり、刃物の板との接触面積が連続的に変化
し、刃物が板に最初に接する部分の板に対する長手方向
の角度が略0度になっていても良い。
In the first aspect of the invention, the cross-sectional shape of the blade to be pushed in as seen from the lateral side in the longitudinal direction of the plate of the shear blade is a trapezoidal polygonal shape, and the contact area with the plate of the blade changes continuously. The angle at which the blade first contacts the plate in the longitudinal direction with respect to the plate may be approximately 0 degrees.

【0025】この部分は直線でもよく、円弧上でも良
い。円弧状の場合には接線の角度が板と0度にすれば良
い。また刃物の板に最初に接触する部分の板に垂直方向
の角度は操業中の刃物寿命に影響するので、90度以上
であることが望ましい。さらに、最終押し込み時剪断刃
の後端が板の重ね部に食い込む形状とすることが望まし
い。こうすることで下部の板の重ね部の剪断刃後端に対
応する部分が支持台の凹部に食い込み、大きな押し圧力
を発生することができる。
This portion may be a straight line or a circular arc. In the case of an arc shape, the angle of the tangent line may be 0 degree with the plate. Further, the angle in the direction perpendicular to the plate of the part that first contacts the plate of the blade affects the life of the blade during operation, and is therefore preferably 90 degrees or more. Further, it is desirable that the rear end of the shearing blade bites into the overlapping portion of the plates when it is finally pushed. By doing so, the portion corresponding to the rear end of the shearing blade of the overlapping portion of the lower plate bites into the concave portion of the support base, and a large pressing force can be generated.

【0026】支持台の凹部の形状が接合強度に及ぼす影
響も大きい。剪断刃の最初にシートバーに接触する部分
に対向する支持台の形状は、剪断刃の動作軌跡に沿った
形状でも良いが、動作軌跡の延長線上にクロスする形状
がさらに好ましい。例えば剪断刃の相対的動作軌跡がシ
ートバーに対して垂直に直線軌跡となるときは、垂直方
向でなく剪断刃の動作方向に傾いて斜めの形状となって
いること、すなわち剪断刃が始めに板材と接触する側の
支持台の上部のエッジ角度が90度より小さいこと、凹
部の深くなるほど長手方向の間隔を大きくすることが好
ましい。こうすることで、剪断刃が材料に押し込まれた
際の重ねた材料の下部の材料の変形部を凹部が全面的に
セルフロックして支えることとなり、変形接合時により
大きな押し圧力の負荷が実現できる。また、剪断刃の最
後に材料に接触する部分に対応する支持台は前述した剪
断刃の押し込み最終時に下の板が食い込む形状となるよ
うにすることが望ましい。通常は剪断刃の動作軌跡に沿
った形状でよいが、剪断刃とラップする形状であること
が好ましい。
The shape of the concave portion of the supporting base has a great influence on the bonding strength. The shape of the support table facing the portion of the shearing blade that comes into contact with the sheet bar first may be a shape along the movement locus of the shearing blade, but a shape crossing the extension line of the movement locus is more preferable. For example, when the relative motion locus of the shear blade is a straight line locus perpendicular to the seat bar, the slant blade is inclined not in the vertical direction but in the motion direction of the shear blade. It is preferable that the edge angle of the upper portion of the support table that is in contact with the plate material is smaller than 90 degrees, and that the deeper the recesses, the larger the longitudinal interval. By doing this, the recessed part completely self-locks and supports the deformed part of the lower part of the overlapped material when the shearing blade is pressed into the material, realizing a larger pressing pressure load during deformation joining it can. Further, it is desirable that the support table corresponding to the portion of the shearing blade which comes into contact with the material at the end has a shape in which the lower plate bites at the end of the pushing of the shearing blade. Usually, the shape may follow the movement locus of the shear blade, but the shape that wraps with the shear blade is preferable.

【0027】次に剪断刃の動作条件について述べる。本
接合法においては、剪断刃の材料への押し込み速度は接
合強度に大きな影響を及ぼす。低速の場合、スケールの
分断が起こりにくく、母材とともに変形して接合後の接
合面中に広範囲で残存しやすくなり、接合面の清浄度確
保がされにくくなるため、高速のほうが望ましい。5mm
/s以上が好ましく、50mm/s以上がさらに好まし
い。
Next, the operating conditions of the shear blade will be described. In this joining method, the pushing speed of the shear blade into the material has a great influence on the joining strength. When the speed is low, the scale is less likely to be divided, and the scale is deformed together with the base material and is likely to remain in a wide range in the bonded surface after bonding, and it is difficult to secure the cleanliness of the bonded surface. 5 mm
/ S or more is preferable, and 50 mm / s or more is more preferable.

【0028】本発明の接合方法における接合面は、接合
開始時、すなわち剪断刃が材料に押し込まれる直前にお
いては、重ね面の一部であるのでシートバーの長手方向
であるが、剪断刃によって押し込まれて変形し、最終的
にはバーの板厚方向から角度をもった斜め方向となる。
この角度は剪断刃と支持台のラップ量,板への押し込み
ストロークなど接合条件によって変化するが、接合後の
圧延工程において影響を与える。板厚方向からの角度が
大きいほど、すなわち接合面が斜めになるほど圧延時の
接合部破断は防止でき、安定した操業が得られる。
The joining surface in the joining method of the present invention is a part of the lap surface at the start of joining, that is, immediately before the shearing blade is pushed into the material, so that it is in the longitudinal direction of the sheet bar. Is deformed, and finally becomes an oblique direction with an angle from the plate thickness direction of the bar.
This angle changes depending on the joining conditions such as the amount of lap between the shearing blade and the support and the stroke of pushing into the plate, but it affects the rolling process after joining. The larger the angle from the plate thickness direction, that is, the more inclined the joint surface, the more the joint fracture during rolling can be prevented, and stable operation can be obtained.

【0029】接合部の圧延挿入時の強度を確保する方法
の1つには、接合面積を大きくする方法がある。これに
は、剪断刃及び支持台のシートバーの上下方向からみた
断面形状、すなわち、シートバーの板幅方向の形状を波
形形状にすればよい。波形形状の凹凸を例えば角度90
度の三角形状で形成した場合には直線の場合に比べ1.
4倍、角度60度の三角形状で形成した場合には直線の
場合に比べ2倍、半円形状で形成した場合には直線の場
合に比べ1.57倍、矩形形状で形成した場合には凹凸
の深さの総和の長さ分増加した接合面積を得ることがで
きる。この場合、接合部をシートバーの長手方向に短く
しようとすれば、凹凸の深さを小さくし、数を多くすれ
ば良い。
One of the methods for ensuring the strength at the time of inserting the joint by rolling is to increase the joint area. For this purpose, the cross-sectional shape of the shear blade and the seat bar of the support base viewed from the up-down direction, that is, the shape of the seat bar in the plate width direction may be formed into a corrugated shape. For example, the corrugated irregularities are angled at
When it is formed in a triangular shape of degree, it is 1.
4-fold, 2-fold compared with the case of the straight line in the case of forming the corner of 60 ° triangular, 1.57 times compared with the case of the straight line in the case of forming a semi-circular shape, when formed in rectangular shape In addition, it is possible to obtain a joint area increased by the total length of the unevenness. In this case, in order to shorten the joint portion in the longitudinal direction of the sheet bar, the depth of the unevenness may be reduced and the number thereof may be increased.

【0030】シートバーは通常1000mm以上の板幅を
持っているため、圧延すると特に後端部は板幅の中央部
の伸びが大きくなる。このため接合部は板幅の端の部分
が圧延したときに割れやすくなる。これを防止するため
に、板幅の両端部の接合面が、板幅中央の接合面よりシ
ートバーの進行方向に突き出ている接合面を形成するこ
とが望ましい。すなわち、板の長手方向の上または、下
側からみた剪断刃及び支持台の形状が、シートバーの進
行方向に対して両端部が突き出たV字状の形状となって
いることが好ましい。具体的形状としては、進行方向に
対して逆三角形,半円形,楕円形などを適宜選定すると
良い。このV字状の形状に前述した波形形状を重畳させ
れば、接合面積の増加効果も増し、さらに高信頼の安定
した操業が得られる。
Since the sheet bar usually has a plate width of 1000 mm or more, when rolled, the elongation at the central part of the plate width becomes large especially at the rear end. Therefore, the joint portion is easily cracked when the end portion of the plate width is rolled. In order to prevent this, it is desirable that the joint surfaces at both ends of the plate width form a joint surface projecting in the traveling direction of the sheet bar from the joint surface at the center of the plate width. That is, it is preferable that the shape of the shearing blade and the support base when viewed from above or below in the longitudinal direction of the plate is V-shaped with both ends protruding in the traveling direction of the sheet bar. As a concrete shape, an inverted triangle, a semicircle, an ellipse, or the like may be appropriately selected with respect to the traveling direction. If the above-mentioned corrugated shape is superimposed on this V-shaped shape, the effect of increasing the joint area is also increased, and more reliable and stable operation can be obtained.

【0031】熱間圧延材の接合においては、バーの先端
と後端を接合してつなげ、後工程の仕上げ圧延をスムー
ズに行うことが目的であるので、重ねて接合したあとの
接合部以外の重ね部(以下クロップと称する)は排除す
る必要がある。排除の容易性は剪断刃,支持台の形状に
依存する。また、ラップ量,板への押し込みストローク
など接合条件、特に押し込みストローク量の影響が大き
い。
In the joining of the hot rolled materials, the purpose is to join and join the front and rear ends of the bar, and to smoothly carry out the finish rolling in the post process. The overlapping portion (hereinafter referred to as crop) needs to be eliminated. Ease of removal depends on the shape of the shear blade and the support. Also, the joining conditions such as the lap amount and the pushing stroke to the plate, particularly the pushing stroke amount have a great influence.

【0032】前述したように、本接合方法における接合
面は板厚方向にある角度を持った形状となる。クロップ
は、切断される形となるが、押し込みストローク量によ
ってクロップと接合部との連結部が残る。クロップを分
断する方法としてはクロップを瞬間的に板の長さあるい
は幅方向に押すか、爪のようなものでこじあけるか、適
宜方法を選定すればよいが、分断しやすくするためには
連結残部は板厚方向で5mm以下であるように接合条件を
制御することが好ましい。この観点より、押し込みスト
ロークは少なくとも板厚以上、好ましくは、板厚の1.
2 倍以上が良い。1.2 倍以上であれば、連結残厚み
が小さくなると同時に接合部の塑性流動変形率も大きく
なるので接合強度も増加する。また、接合部分だけをデ
スケーリングし、接合部以外の重ね部のスケールをつけ
たままにしておくと、クロップ分断力は小さくなり好適
である。逆にクロップ分断性を高めるために、接合部分
以外の重ね面にセラミックス粉末などの不活性の材料を
接合前にあらかじめ塗布する方法をとっても良い。この
場合には、クロップ分断後接合バーの表面より、塗布し
た材料を除去する工程が必要となる場合がある。
As described above, the joining surface in this joining method has a shape having an angle in the plate thickness direction. Although the crop is cut, the connecting portion between the crop and the joint remains due to the amount of pushing stroke. As a method of dividing the crop, it is possible to momentarily push the crop in the length or width direction of the plate, pry it with something like a claw, or select an appropriate method. It is preferable to control the joining conditions so that the thickness is 5 mm or less in the plate thickness direction. From this point of view, the pushing stroke is at least not less than the plate thickness, preferably 1.
It is better to double or more. If it is 1.2 times or more, the joint residual strength becomes small, and at the same time, the plastic flow deformation rate of the joint becomes large, so that the joint strength also increases. It is also preferable to descale only the joining portion and leave the scale of the overlapping portion other than the joining portion attached, because the crop breaking force becomes small. On the contrary, in order to improve the crop splitting property, a method of applying an inert material such as ceramic powder in advance on the overlapping surfaces other than the bonding portion before bonding may be adopted. In this case, a step of removing the applied material from the surface of the joining bar after the crop division may be necessary.

【0033】クロップ分断は板厚が異なった金属板の接
合、板幅が異なった材料の接合時に特に工夫を要する。
異なった板厚を接合する場合には、押し込みストローク
を厚い側の板厚に合わせて押し込みストロークを設定す
ると良い。薄い板のクロップはこうすることで、連結残
部がほとんどなくなり、接合時に切断された状態とな
る。接合する板厚を検知して、自動的にストロークを調
整できる制御システムがあれば、効率的である。また、
幅の異なる金属板の接合の場合には、重ね後接合までの
過程において幅をシャーにて切り揃える方法、剪断刃,
支持台を幅方向に分割し、幅のはみでた部分に当たる部
分については動作方向にあらかじめ板厚分押し込みスト
ロークを加えておく方法をとる必要がある。
The crop division requires special measures when joining metal plates having different plate thicknesses and joining materials having different plate widths.
When joining different plate thicknesses, it is advisable to set the push stroke according to the push stroke on the thick side. By doing so, the thin plate crop has almost no connection remaining and is cut at the time of joining. It is efficient if there is a control system that can detect the thickness of the plates to be joined and automatically adjust the stroke. Also,
In the case of joining metal plates of different widths, a method of cutting the widths with a shear in the process up to joining after stacking, a shearing blade,
It is necessary to divide the support base in the width direction and to apply a pushing stroke for the plate thickness in advance in the operating direction for the portion that corresponds to the width portion.

【0034】上述したように、本発明の接合方法は、金
属板表面のスケールを分断して新生面を出し清浄度を確
保しつつ接合を行うが、分断されたスケールは接合面に
分散して実質の接合面積を減少させる。接合強度を増大
し、接合の成功確率を向上して信頼性の高い操業性を確
保するためには、重ね合わせる前に金属板の表面をデス
ケーリングすることが望ましい。デスケーリングの方法
としては、回転カッターや、ブローチなどの機械的な切
削または研削,高圧水の噴射やアセチレンガスバーナー
の噴射など種々の手段がある。短時間で効率のよい手段
を選定して用いることが好ましい。ここで、デスケーリ
ングは必ずしも重ね面全面をする必要はない。前述した
ようにむしろ変形して接合面となる局所領域に限定して
デスケーリングを施すことが好ましい。具体的な数値と
しては長手方向に10〜30mmの領域にデスケーリング
を限定することが最も好ましい。
As described above, according to the joining method of the present invention, the scale on the surface of the metal plate is divided to form a new surface and the joining is performed while ensuring the cleanliness. Reduce the joint area of. In order to increase the bonding strength, improve the probability of successful bonding, and ensure reliable operability, it is desirable to descale the surfaces of the metal plates before stacking. As a descaling method, there are various means such as mechanical cutting or grinding with a rotary cutter or a broach, injection of high-pressure water, injection of an acetylene gas burner, and the like. It is preferable to select and use an efficient means in a short time. Here, descaling does not necessarily need to cover the entire overlapping surface. As described above, it is preferable that the descaling is performed only in the local region that is deformed and becomes the joint surface. As a concrete numerical value, it is most preferable to limit the descaling to a region of 10 to 30 mm in the longitudinal direction.

【0035】本接合法は基本的に固相接合であり、塑性
流動変形を利用したものである。接合には、温度と清浄
度と押し圧力が重要である。前述したごとく、熱間圧延
材は、800〜1000℃の温度になっているが、安定
した接合強度を得るために、加熱機構または温度調節機
構を具備することが好ましい。温度を上げることで接合
強度の向上が図れる。また、温度調節すれば、常に一定
条件での接合が可能となり接合機の信頼性が向上する。
The present joining method is basically solid-phase joining and utilizes plastic flow deformation. Temperature, cleanliness and pressure are important for bonding. As described above, the hot rolled material has a temperature of 800 to 1000 ° C., but it is preferable to include a heating mechanism or a temperature adjusting mechanism in order to obtain stable bonding strength. The joint strength can be improved by raising the temperature. In addition, if the temperature is adjusted, it is possible to always join under a constant condition, and the reliability of the joining machine is improved.

【0036】また、本発明の第2の発明によれば、熱間
圧延設備において、金属板を巻取る中間コイラー,該中
間コイラーから出てくる金属板を平坦化するレベラー,
該レベラーから出てきた金属板を重ね合わせ接合する接
合機,接合時に生じたクロップを分断するクロップ処理
装置,金属板の表面を平滑にする仕上げミルからなり、
前記接合機が請求項1に記載の接合装置であることを特
徴とする熱間圧延設備が提供される。本発明の第1の発
明は上記のような構成の熱間圧延設備の接合機に適用す
ることにより、接合に要する時間が短いので、圧延設備
の全長を短くできる。ルーパーを省略できる。十分な接
合強度を得ることができるので、圧延中に接合部が破断
し、圧延ロール表面を傷つけることがない。などの効果
を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, in a hot rolling facility, an intermediate coiler for winding a metal plate, a leveler for flattening the metal plate coming out of the intermediate coiler,
A joining machine for superposing and joining the metal plates coming out of the leveler, a cropping device for dividing the crops produced during the joining, and a finishing mill for smoothing the surface of the metal plates,
A hot rolling facility is provided, wherein the joining machine is the joining apparatus according to claim 1. By applying the first invention of the present invention to the joining machine of the hot rolling equipment having the above-mentioned configuration, the time required for joining is short, so that the total length of the rolling equipment can be shortened. You can omit the looper. Since sufficient joining strength can be obtained, the joining portion is not broken during rolling and the surface of the rolling roll is not damaged. The effect such as can be obtained.

【0037】本発明の第3の発明によれば、少なくとも
二枚の金属板を重ね合わせた後、該金属板の該重ね合わ
せ部分の少なくとも一部に該金属板の板厚方向に剪断力
を加え、該重ね合わせ部分の剪断面に、剪断面同士を互
いに押し付け合うような押圧力を発生させながら前記金
属板を接合することを特徴とする金属板の接合方法が提
供される。接合する金属板を長手方向に伸展させる方法
としては、単純には長手方向に引っ張り応力を加えれば
良いが、応力を加える作用点が離れ過ぎていると大きな
変形率が得られないため、なるべく作用点間の距離を短
くし、変形率を大きくするようにすることが好ましい。
長手方向とは厚さ方向に対する言葉として用いている。
すなわち、長手方向に平行に伸展している必要はなく、
伸びの方向が厚さ方向(被接合金属板の上下方向)にず
れていても良い。被接合金属板を同時に伸展させるとと
もに、その伸展部分を伸展方向に対してほぼ垂直方向に
押し付け合わせることにより、強固な接合ができる。変
形率が大きいほど接合面の清浄度が高くなり接合強度が
大きくなる。必要とされる接合強度の絶対値により変形
率の大きさを制御すれば良い。熱間圧延材の接合におい
ては、接合面の清浄度が重要である。本発明のように被
接合金属板を非常に大きな変形率を有するように伸展さ
せることにより、熱間圧延材の表面に形成されている酸
化物が分断され剥離し、清浄な新生面が現れる。この新
生面同志を互いに挟み込むように押し付け合うことによ
り強固な金属接合が得られる。生成した清浄面も、大気
中では短時間に酸化膜に被われてしまうため、金属板を
伸展させると同時に挟み込むように押し付け合う力をか
け密着させることによって、生成した新生面が大気に触
れないようにすることが最も望ましい。この被接合金属
の伸展のさせ方、伸展した部分を挟み込むように押し付
け合う力のかけ方により、具体的な接合方法に多くのバ
リエーションが存在する。以下に、本発明のバリエーシ
ョンを示す。
According to the third aspect of the present invention, after at least two metal plates are superposed, a shearing force is applied to at least a part of the superposed portions of the metal plates in the plate thickness direction of the metal plates. In addition, there is provided a metal plate joining method, characterized in that the metal plates are joined to the sheared surfaces of the overlapping portion while generating a pressing force that pushes the sheared surfaces together. As a method of extending the metal plates to be joined in the longitudinal direction, simply apply tensile stress in the longitudinal direction, but if the points of action to which the stress is applied are too far apart, a large deformation rate cannot be obtained. It is preferable to shorten the distance between the points and increase the deformation rate.
The longitudinal direction is used as a word for the thickness direction.
That is, it is not necessary to extend in parallel to the longitudinal direction,
The extension direction may be offset in the thickness direction (the vertical direction of the metal plates to be joined). A strong joint can be achieved by simultaneously extending the metal sheets to be joined and pressing the extended portions in a direction substantially perpendicular to the extending direction . The greater the deformation rate, the higher the cleanliness of the joint surface and the greater the joint strength. The magnitude of the deformation rate may be controlled by the absolute value of the required bonding strength. In joining hot rolled materials, the cleanliness of the joining surface is important. By stretching the metal plate to be bonded so as to have a very large deformation rate as in the present invention, the oxide formed on the surface of the hot-rolled material is divided and peeled off, and a clean new surface appears. A strong metallurgical bond can be obtained by pressing the new surfaces so as to sandwich them. The generated clean surface is also covered with the oxide film in a short time in the atmosphere.Therefore, by stretching the metal plate and at the same time applying a pressing force to sandwich it, the generated new surface does not touch the atmosphere. Is most desirable. There are many variations in a specific joining method depending on how to extend the metal to be joined and how to apply a force to push the stretched portion so as to sandwich the stretched portion. The following are variations of the present invention.

【0038】二枚の金属板を重ね合わせた後、重ね合わ
せ部分の金属板を金属板の長手方向に移動しないように
拘束しながら、金属板の重ね合わせ部分の上下方向から
金属板の厚さ方向に対しほぼ平行に重ね合わせた部分の
すべての金属板の一部に同時に挟み込む圧力を加えるこ
とにより接合する方法。
After the two metal plates are superposed, the thickness of the metal plates is adjusted from the vertical direction of the superposed parts of the metal plates while restraining the metal plates of the superposed parts so as not to move in the longitudinal direction of the metal plates. A method in which pressure is applied to all of the metal plates in the overlapped parts, which are almost parallel to the direction, by simultaneously applying pressure.

【0039】この場合、挟み込む圧力を加えられた重ね
合わせた金属板の一部は伸展しようとして金属板の長手
方向に移動する力が発生する。一方、金属板は長手方向
に移動しないように拘束されているため、金属板の長手
方向に平行な圧力が発生する。発生した金属板の長手方
向に平行な圧力が上記本発明の原理における伸展した部
分を挟み込むように押し付け合う力になる。つまり、金
属板の重ね合わせ部分を挟み込む圧力を加えるという一
動作により被接合金属板を伸展させると共に、伸展させ
た部分を挟み込む圧力を加えることが同時に達成でき
る。「金属板の重ね合わせ部分の上下方向から金属板の
厚さ方向に対しほぼ平行に重ね合わせた部分の金属板の
一部に挟み込む圧力」のかけ方としては、相対するプレ
ス機械のような物でも良いがこの場合は金属板の伸展の
程度をそれほど大きくできないので、好ましくははさみ
のように、互い違いに切断刃を相対させ、切断刃を接近
させることがよい。非常に弾性の大きなゴム製シートを
はさみで切る場合を想像すると良くわかる。はさみの切
断刃が接近してゴムを切ろうとしても、ゴムは弾性が高
いため、伸びるだけで、良く切れない。同様に、互い違
いの剪断刃により金属板の重ね合わせ部分の一部を上下
方向から押圧すると、金属板は塑性流動を起こし、変形
率の大きな伸展を起こす。どのような形状の剪断刃を用
いて金属板の重ね合わせ部分を挟み込み押圧するかは、
かけられる圧力の大きさ,要求される接合強度により調
整される。金属板の長手方向に移動しないように拘束す
る手段としては、最も単純にはクランプを用いて摩擦力
により機械的に拘束する方法があるが、拘束できさえす
れば、本発明の効果を奏するので、例えば電磁力を用い
たりすることもできる。
In this case, a part of the overlapped metal plates to which the sandwiching pressure is applied generates a force that moves in the longitudinal direction of the metal plates in an attempt to extend. On the other hand, since the metal plate is constrained so as not to move in the longitudinal direction, a pressure parallel to the longitudinal direction of the metal plate is generated. The generated pressure that is parallel to the longitudinal direction of the metal plate serves as a force for pressing the stretched portion so as to sandwich the extended portion according to the principle of the present invention. That is, it is possible to simultaneously extend the metal plates to be joined by one operation of applying pressure to sandwich the overlapped portions of the metal plates and apply pressure to sandwich the extended portions. As a method of applying "pressure between the vertical direction of the overlapping portions of the metal plates and a part of the metal plates in the overlapped portions of the metal plates in a direction substantially parallel to the thickness direction", it is possible to use an object such as a facing press machine. However, in this case, since the degree of extension of the metal plate cannot be increased so much, it is preferable to alternately make the cutting blades face each other and make the cutting blades approach each other like scissors. Imagine this when you cut a very elastic rubber sheet with scissors. Even if the cutting blades of the scissors try to cut the rubber, the rubber is so elastic that it just stretches and does not cut well. Similarly, when a part of the overlapping portions of the metal plates is pressed from above and below by the alternating shearing blades, the metal plates undergo plastic flow and a large deformation rate is caused. What shape of shear blade is used to sandwich and press the overlapping part of the metal plate,
It is adjusted according to the amount of pressure applied and the required joint strength. The simplest means for restraining the metal plate from moving in the longitudinal direction is to use a clamp to mechanically restrain it by frictional force. However, if restrained, the effect of the present invention can be obtained. It is also possible to use electromagnetic force, for example.

【0040】上記構成の一般的な例として、「拘束する
手段が前記金属板を上下方向から挟み込む少なくとも二
対のクランプであり、かつ前記挟み込む圧力を加える手
段が前記金属板の降伏応力以上の圧力を加える前記金属
板を挟んで対向する一対の剪断刃である」ことになる。
As a general example of the above construction, "the restraining means is at least two pairs of clamps for sandwiching the metal plate from above and below, and the sandwiching pressure applying means is a pressure equal to or higher than the yield stress of the metal plate. It is a pair of shearing blades that face each other with the metal plate added.

【0041】上記の一対の剪断刃は一方が固定刃,他方
が可動刃であり、前記二対のクランプのうちの前記可動
刃に対向するクランプの1つを前記固定刃と兼用するこ
とにより構造が単純になる。
One of the pair of shear blades is a fixed blade and the other is a movable blade, and one of the two pairs of clamps facing the movable blade is also used as the fixed blade. Becomes simple.

【0042】上記の構成においては、接合強度の絶対値
を決定する最も大きなファクターは、金属板の伸展の程
度である。すなわち、剪断刃の動作ストロークが大きい
ほど伸展の程度が大きい。鉄系材料を接合する場合は、
一般的に必要とされる接合強度を得るためには、前記金
属板の上面に接触後、前記金属板の板厚の50%以上の
ストロークを有することが好ましい。
In the above structure, the largest factor that determines the absolute value of the bonding strength is the degree of extension of the metal plate. That is, the greater the stroke of the shear blade, the greater the degree of extension. When joining ferrous materials,
In order to obtain a generally required bonding strength, it is preferable to have a stroke of 50% or more of the plate thickness of the metal plate after contacting the upper surface of the metal plate.

【0043】さらに、接合強度を向上させるためには、
前記一対の剪断刃の動作軌跡の延長線の一部がオーバー
ラップしていることが好ましい。オーバーラップとは例
えば、上剪断刃の真上から見て下剪断刃の一部に重なる
部分があるということである。このような構成により、
金属板を伸展する際に生ずる接合面への押圧力が大きく
なり、結果的に接合強度が大きくなる。鉄系材料を接合
する場合は、一般的に必要とされる接合強度を得るため
には、オーバーラップ部分が被接合金属板の長手方向に
対して最大で0.1mm 以上であることが望ましい。但
し、10mmより大きくなると金属板が圧延されることに
より金属板端部に割れが生じる可能性が高くなる。上記
数値はオーバーラップ部分の大きさを決める上での基準
となり、これを基に最も好ましいオーバーラップ部分の
大きさを実験的に決定すれば良い。剪断刃と称している
が、必ずしも刃である必要はなく加圧治具という表現を
用いてもよい。
Further, in order to improve the bonding strength,
It is preferable that a part of extension lines of the motion loci of the pair of shear blades overlap each other. The overlap means, for example, that there is a portion that overlaps a part of the lower shear blade when viewed from directly above the upper shear blade. With this configuration,
The pressing force applied to the joint surface when the metal plate is extended becomes large, and as a result, the joint strength becomes large. When joining iron-based materials, it is desirable that the overlap portion is 0.1 mm or more at the maximum with respect to the longitudinal direction of the metal plates to be joined in order to obtain generally required joining strength. However, if it is larger than 10 mm, there is a high possibility that the metal plate is rolled and cracks occur at the end portions of the metal plate. The above numerical values serve as a reference for determining the size of the overlapping portion, and the most preferable size of the overlapping portion may be experimentally determined based on this. Although it is called a shearing blade, it is not necessarily a blade and the expression of a pressing jig may be used.

【0044】接合装置においても、前記一対の加圧治具
の一方が固定され、他方が可動する構造であり、前記二
対のクランプのうちの前記可動する加圧治具に対向する
クランプの1つを前記固定刃と兼用することができる。
Also in the joining device, one of the pair of pressure jigs is fixed and the other is movable, and one of the clamps facing the movable pressure jig of the two pairs of clamps is used. One can also be used as the fixed blade.

【0045】上記構成においては、前記可動する加圧治
具の形状は直方体形状でも、接合するという観点からは
問題がない。但し、接合後の接合部の平坦化を考えた場
合、加圧治具の形状は、上側の被接合金属板の接合部に
近い部分の高さが最も低く、上側の被接合金属板の接合
部より遠い部分は、高い方が良い。すなわち、加圧治具
の短手方向から見た形状は、扇形,台形形状などが好ま
しく、上記両角部を結ぶ辺は滑らかな曲線であることが
好ましい。
In the above structure, even if the movable pressing jig has a rectangular parallelepiped shape, there is no problem from the viewpoint of joining. However, when considering the flattening of the joined part after joining, the shape of the pressing jig is such that the height of the portion near the joined part of the upper joined metal plate is the lowest, and the joining of the upper joined metal plate is The part farther than the part should be higher. That is, the shape of the pressing jig viewed from the lateral direction is preferably a fan shape, a trapezoidal shape, or the like, and the sides connecting the above two corners are preferably smooth curves.

【0046】また、上記金属板の重ね合わされた部分
は、単に接合する金属板を積み重ねたものでなく、二枚
の金属板を突き合わせた上に第3の金属板を該突合せ部
にのせたもので構成しても良い。この方法では、接合工
程は上記に比べ煩雑になるものの、接合後の平坦化工程
が省略できる、接合時に発生する端材(クロップ)量が
少なくなるなどのメリットがある。
The overlapped portion of the metal plates is not a stack of metal plates to be simply joined, but two metal plates are butted and a third metal plate is placed at the butted part. You may comprise. Although this method makes the joining process more complicated than the above, it has advantages that the flattening step after joining can be omitted, and the amount of scrap material (crops) generated during joining is reduced.

【0047】また、接合装置のバリエーションとして前
記二対のクランプを前記一対の加圧治具と兼用するよう
に、前記金属板の上と下に配されたクランプをそれぞれ
リンクさせ、二対のクランプを平行に移動するように配
することもできる。本発明の基本構成は二対のクランプ
と一対の剪断刃の計6つの治具よりなるが、それぞれの
治具につき機能を兼用することができる。この場合は計
4つの治具により本発明の効果を得ることができる方法
である。特徴としては上と下に配されたクランプをそれ
ぞれリンクさせ、接合時に上下のクランプを同時に、か
つ平行に動作させることにより被接合金属を伸展,挟み
込み押圧する動作をさせることができることにある。た
だし、リンク機構に大きな応力がかかるため充分な強度
のリンク棒及びリンク棒と各クランプをつなぐピボット
部に工夫が必要なことから、被接合金属としては降伏応
力の小さいアルミニウム,銅などに適していると考えら
れる。
As a variation of the joining device, the clamps arranged above and below the metal plate are linked so that the two pairs of clamps are also used as the pair of pressing jigs, and the two pairs of clamps are parallel to each other. It can also be arranged to move to. The basic configuration of the present invention is composed of two jigs and a pair of shear blades, for a total of six jigs, but each jig can have the same function. In this case, the effect of the present invention can be obtained with a total of four jigs. The feature is that the clamps arranged above and below are linked to each other, and the upper and lower clamps are operated simultaneously and in parallel at the time of joining, whereby the metal to be joined can be extended, sandwiched and pressed. However, since a large stress is applied to the link mechanism, it is necessary to devise a link rod of sufficient strength and the pivot part that connects each clamp and each clamp, so it is suitable for the metal to be joined such as aluminum and copper with low yield stress. It is believed that

【0048】上記接合装置を熱間圧延設備に適用し、金
属板を巻取る中間コイラー,該中間コイラーから出てく
る金属板を平坦化するレベラー,該レベラーから出てき
た金属板を重ね合わせ接合する接合機,接合時に生じた
クロップを分断するクロップ処理装置,金属板の表面を
平滑にする仕上げミルからなる熱間圧延設備として用い
ることが最も望ましい。
The above joining apparatus is applied to a hot rolling facility, an intermediate coiler for winding a metal sheet, a leveler for flattening the metal sheet coming out of the intermediate coiler, and a metal sheet coming out of the leveler are superposed and joined. It is most desirable to use it as a hot-rolling facility that consists of a joining machine, a cropping device that divides the crops generated during joining, and a finishing mill that smoothes the surface of the metal sheet.

【0049】本発明をさらに詳細に述べれば、熱間圧延
設備のラインで先行バー材と後行バー材を重ね合わせ
て、その重ね合わせ部分の一部が十分に塑性流動変形で
きるだけ応力を剪断刃のラップ量を特定値に設定して、
上下剪断刃を配置して、上または下剪断刃の少なくとも
一方を上から下又は下から上へ板厚方向に押し込むこと
によって二枚のバー材を塑性流動変形させて上部のバー
材と下部のバー材表面を圧着するものである。図3に示
す剪断刃の配置は上剪断刃を押し込む場合の例を示して
いる。ここで、剪断刃の押し込み深さ(D)を板厚以上
に設定すれば圧着に寄与しない残材部分を変形過程で切
り離す(クロップ分断)ことが可能で、クロップ分断の
ための設備を必ずしも導入する必要はない。接合雰囲気
は大気中及び真空などの非酸化性雰囲気いずれでも良
い。接合のメカニズムを考えれば非酸化性雰囲気で本発
明が実施できればより良い接合結果が得られることは明
確である。
More specifically, the present invention will be described in more detail. The preceding bar material and the following bar material are superposed on the line of the hot rolling equipment, and the shearing blade is subjected to a stress so that a part of the superposed part is sufficiently plastically flow deformed. Set the lap amount of to a specific value,
By arranging the upper and lower shear blades and pressing at least one of the upper or lower shear blades from the top to the bottom or from the bottom to the top in the plate thickness direction, the two bar members are plastically flow-deformed and the upper bar member and the lower bar member are The bar material surface is pressure bonded. The arrangement of the shearing blades shown in FIG. 3 shows an example in which the upper shearing blade is pushed. Here, if the pushing depth (D) of the shear blade is set to be equal to or more than the plate thickness, it is possible to separate the residual material portion that does not contribute to the crimping in the deformation process (cropping division), and equipment for crop division is not necessarily introduced. do not have to. The bonding atmosphere may be the air or a non-oxidizing atmosphere such as a vacuum. Considering the bonding mechanism, it is clear that better bonding results can be obtained if the present invention can be carried out in a non-oxidizing atmosphere.

【0050】シートバー材の接合において実用化の鍵と
なっているのは短時間での接合の可否であり、接合強度
は次の圧延工程で破断しない強さを確保すればよい点に
着目し、本発明は不要な工程を省略することにより実現
したものである。すなわち、前記したように本発明は先
行バー材と後行バー材を重ね合わせてその重ね合わせ部
分が剪断刃によって押し込まれて塑性流動変形が十分起
こるように設定されたラップを有する上下の剪断刃間に
配置させ、さらにクランプして金属板を拘束し、上また
は下剪断刃の少なくとも一方を上から下又は下から上へ
板厚方向に移動させて少なくとも二枚のバー材を変形さ
せて、さらに密着し上部のバー材と下部のバー材表面を
圧着するものである。ここで接合されるか否かは金属板
に塑性流動変形が十分与えられるかどうかと密着化に必
要な押圧力が与えられるかどうかが鍵となる。すなわち
塑性流動変形が起こることによってバー材表面の酸化皮
膜はその変形に耐えることができず分離及び金属板表面
から剥離することになるため接合面の清浄化が促進さ
れ、しかも清浄化しつつ押圧されるため強固に接合され
るのである。さらにバー材表面同志は変形過程で摺動さ
れると、接合表面の活性化がより進み接合強度の向上に
寄与するのである。通常、大気中であっても剪断刃の押
し込み速度は1mm/s程度で十分圧延に耐えられる接合
が達成できることを確認しているが、バー材(軟鋼)の
温度が800℃の場合、押し込み速度を500mm/s以
上と高速変形させると前記した摺動作用により両バー材
の表面が溶融あるいは半溶融状態になるほどの摩擦熱が
発生して、表面の酸化皮膜の分散が促進されるなどによ
り接合性能がさらに向上する。押し込み速度の高速化
は、接合面が溶融に至らなくても接合面の活性化を促す
ため、接合強度の向上に対しては非常に有効である。
The key to the practical use of the joining of the sheet bar materials is the ability to join in a short time, and attention should be paid to the fact that the joining strength should be such that it does not break in the next rolling step. The present invention is realized by omitting unnecessary steps. That is, as described above, the present invention has upper and lower shear blades having a lap set such that the leading bar material and the trailing bar material are superposed and the superposed portion is pushed by the shearing blade to sufficiently cause plastic flow deformation. Placed in between, further clamped to constrain the metal plate, at least one of the upper or lower shear blades is moved in the plate thickness direction from top to bottom or from bottom to top to deform at least two bar members, Further, the upper bar material and the lower bar material surface are pressure-bonded to each other by pressure bonding. Whether or not they are joined here depends on whether or not sufficient plastic flow deformation is applied to the metal plates and whether or not the pressing force required for adhesion is applied. In other words, when plastic flow deformation occurs, the oxide film on the surface of the bar material cannot withstand the deformation and separates and separates from the metal plate surface, which promotes cleaning of the joint surface and is pressed while cleaning. Therefore, it is firmly joined. Further, when the surfaces of the bar materials are slid in the deformation process, the activation of the joint surface is further promoted and the joint strength is improved. Normally, it has been confirmed that the indentation speed of the shearing blade is about 1 mm / s even in the air, and that bonding that can withstand rolling can be achieved, but when the bar material (mild steel) temperature is 800 ° C, the indentation speed is When it is deformed at a high speed of 500 mm / s or more, frictional heat is generated to the extent that the surfaces of both bar materials become molten or semi-molten due to the above-mentioned sliding action, and the dispersion of the oxide film on the surface is promoted. Performance is further improved. Higher pressing speed promotes activation of the joint surface even if the joint surface does not melt, and is very effective for improving joint strength.

【0051】圧延に耐える接合部とするためには塑性流
動変形と接合過程で十分な押圧力を作用させて密着化を
図る必要がある。発明者らは、図18の接合方式で種々
実験した結果、図22に示すように下剪断刃の位置を上
剪断刃の移動領域の内側に設定することで押し込みによ
る塑性流動変形と塑性流動変形にしたがってバー材の接
合面間に押圧力が発生し、より密着化が進むことを発見
した。すなわち上と下剪断刃の位置を調整することによ
って塑性流動変形と共に押圧力が発生し、接合部は圧延
に耐える接合強度を有するようになる。
In order to obtain a joint that can withstand rolling, it is necessary to exert sufficient pressing force during plastic flow deformation and the joining process to achieve close contact. As a result of various experiments with the joining method of FIG. 18, the inventors set the position of the lower shear blade inside the moving region of the upper shear blade as shown in FIG. According to the above, it was discovered that a pressing force is generated between the joint surfaces of the bar materials, and the adhesion is further promoted. That pressing force is generated with the plastic flow deformation by adjusting the position of the upper and lower shear blade, junction will have a bonding strength to withstand rolling.

【0052】また、剪断刃を押し込む過程でより大きな
押圧力を発生させるためには剪断刃形状が重要である。
例えば図22に示す形状で先端の半径をR240mmとす
れば大きな押圧力が発生できる。これに対して先端形状
が図15の場合のように12度とした場合は図22に示
す形状に比べ押圧力が小さい。押圧力は、接合する金属
板の材質により変化させる必要があるが、このように剪
断刃形状を変えることにより押圧力を変化させることが
できる。さらに板幅方向の剪断刃形状も重要である。図
16に示すようにストレート形状とすれば全幅に渡って
接合可能であるが大きな押し込み力が必要とされる。経
験上板のエッジ部が強接合されていれば圧延に耐えるこ
とができるため必ずしも全幅に渡って接合する必要がな
い。
The shape of the shearing blade is important in order to generate a larger pressing force in the process of pushing in the shearing blade.
For example, in the shape shown in FIG. 22, if the radius of the tip is R240 mm, a large pressing force can be generated. On the other hand, when the tip shape is 12 degrees as in the case of FIG. 15, the pressing force is smaller than that of the shape shown in FIG. The pressing force needs to be changed depending on the material of the metal plate to be joined, but the pressing force can be changed by changing the shape of the shear blade in this way. Furthermore, the shape of the shear blade in the plate width direction is also important. As shown in FIG. 16, the straight shape allows joining over the entire width, but requires a large pushing force. Experience shows that if the edge portions of the plates are strongly joined, they can withstand rolling, so they need not be joined over the entire width.

【0053】以上のように接合過程を詳細に観察するこ
とにより本発明がなされたのである。
The present invention was made by observing the bonding process in detail as described above.

【0054】本発明によりバー材の先端と後端を接合す
ることができるからバー材の連続化が可能となる。しか
も新たに加熱エネルギーを必要としない非常にシンプル
な方法であるため、設備の保守性にも優れた方法であ
る。さらに、本接合方法は基本的には固相拡散接合であ
るため接合部にバリなどの発生もないため、接合時間は
基本的には押し込み速度の大小に左右される。例えば1
00mm/sなどの速度を考えれば本発明によって短時間
接合が可能な方法であることが理解できる。さらに、押
し込み深さはバー材の板厚の0.7t 以上とすることで
強固な接合ができることを確認しているが、残材のクロ
ップ分断を接合と同時に行うためには押し込み深さを板
厚以上とするとよい。この場合はクロップ分断のための
設備を必ずしも必要としないものである。したがってバ
ー材の連続化のための接合方法として本発明は最適な方
法である。
According to the present invention, since the front end and the rear end of the bar material can be joined, the bar material can be made continuous. Moreover, since it is a very simple method that does not require new heating energy, it is also a method with excellent maintainability of equipment. Further, since the present joining method is basically solid phase diffusion joining, burrs and the like do not occur at the joining portion, so the joining time is basically dependent on the magnitude of the pushing speed. Eg 1
It can be understood that the present invention is a method capable of short-time bonding, considering a speed of 00 mm / s or the like. Furthermore, it has been confirmed that a strong joining can be achieved by setting the indentation depth to 0.7 t or more, which is the thickness of the bar material. However, in order to perform the crop division of the remaining material at the same time as the joining, the indentation depth is It is better to make it thicker or more. In this case, the equipment for dividing the crop is not necessarily required. Therefore, the present invention is an optimum method as a joining method for continuous bar materials.

【0055】[0055]

【発明の実施の形態】図2に、本発明の原理図を示す。
この図は、板材を横方向から見た図である。接合する二
枚の板材の端部を重ね合わせる。板材の重ね合わせ部分
を上下方向から固定するためにクランプする。その後、
上方向から剪断刃を降ろしていく。剪断刃の動作軌跡の
延長領域と下側のクランプ(これを下側剪断刃と呼ぶこ
ともできる)にはハッチングで示すラップ部分がある。
本発明では、これを挟み込み押圧する部分と呼ぶ。この
部分は、上下方向より押圧されるが、クランプの間に位
置する被接合金属板は拘束されているので、圧力の逃げ
場は横方向しかなく、剪断刃が下に降りていくに従い圧
力が高まる。この圧力により、押圧部分の金属は、金属
板の長手方向に押し出される。これにより、押圧部の金
属は塑性変形流動を起こす。この場合、押圧部の圧力に
より、金属板は分離することなしに、大きな塑性変形を
起こす。この時の塑性変形率はストローク/ラップ×1
00で表され、剪断刃のラップ量によるが、ラップ量を
2mmとすれば板厚20mmの場合、20mm以上/2mm×1
00により1000%以上の部分(例えば上剪断刃と上
部金属板の最初の接点付近)が生じる。通常の加工では
このような高変形率を得ることは困難であり、本発明の
挟み込み押圧によって初めて可能とすることができる。
剪断刃を上板材と下板材の上下面が一致するまで降ろし
た後、停止する。この段階でもクロップと呼ばれる切断
端材と接合する板材とは分離していない。本発明では、
このように上下金属板材の塑性変形流動した部分同志を
押し付け合うことで強固な接合を得ることができる。塑
性変形流動している部分の表面は非常に活性であり、わ
ずかの押圧力(この場合は金属板材の長手方向に平行な
応力のこと)により強固な金属結合が得られるためであ
ると考えられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 shows the principle of the present invention.
This figure is a view of the plate material viewed from the lateral direction. The ends of the two plates to be joined are overlapped. Clamp to fix the overlapping parts of the plate material from above and below. afterwards,
Lower the shear blade from above. The extension region of the movement locus of the shear blade and the lower clamp (which may also be referred to as the lower shear blade) have a lap portion indicated by hatching.
In the present invention, this is referred to as a sandwiching and pressing portion. This part is pressed from the up and down direction, but since the metal plate to be joined located between the clamps is constrained, there is only a lateral escape area for the pressure, and the pressure increases as the shearing blade descends. . By this pressure, the metal of the pressed portion is pushed out in the longitudinal direction of the metal plate. As a result, the metal of the pressing portion undergoes plastic deformation flow. In this case, the pressure of the pressing portion causes a large plastic deformation of the metal plate without separating it. The plastic deformation rate at this time is stroke / lap × 1
It depends on the lapping amount of the shear blade, but if the lapping amount is 2 mm, the plate thickness of 20 mm is 20 mm or more / 2 mm x 1
00 causes a portion of 1000% or more (for example, near the first contact point between the upper shearing blade and the upper metal plate). It is difficult to obtain such a high deformation rate by ordinary processing, and it is possible only by the sandwiching pressing of the present invention.
Lower the shear blade until the upper and lower surfaces of the upper and lower plates match, and then stop. Even at this stage, cut scraps and plate materials to be joined are not separated. In the present invention,
In this way, by firmly pressing the plastically deformed portions of the upper and lower metal plate members together, a strong joint can be obtained. It is considered that this is because the surface of the plastically deforming part is very active, and a strong pressing force (in this case, the stress parallel to the longitudinal direction of the metal plate material) provides a strong metal bond. .

【0056】一方、従来方法では金属板を剪断すること
を主眼としているため本発明のようなラップ部分がな
い。これは金属板等を剪断するためのシャーと同じ剪断
刃の配置である。この場合は、金属板に挟み込まれた部
分がないため、十分な圧力が発生しない。すなわち、こ
の構成では本発明のような十分な塑性流動変形が生じな
いため、接合強度が弱いという問題がある。また、塑性
流動変形が生じないため、クロップと接合する金属板
は、接合時に切断分離する場合が多い。
On the other hand, in the conventional method, since the main purpose is to shear the metal plate, there is no lap portion as in the present invention. This is the same arrangement of shear blades as a shear for shearing a metal plate or the like. In this case, since there is no portion sandwiched by the metal plates, sufficient pressure is not generated. That is, in this configuration, since sufficient plastic flow deformation as in the present invention does not occur, there is a problem that the bonding strength is weak. Further, since plastic flow deformation does not occur, the metal plate joined to the crop is often cut and separated at the time of joining.

【0057】この原理に基づいた本発明の実施例を以下
に示す。
An embodiment of the present invention based on this principle will be shown below.

【0058】(実施例1)図1に、この発明を実施する
ために好適な設備の基本構成を示す。1は先行バー材、
2は後行バー材である。先行バー材に後行バー材を重ね
るための装置3を備えている。重ねは4の昇降機を操作
することによって後行バー材を先行バー材上に重ね合わ
せ接合機5に組み込まれた位置調整機6により合わせ量
とともに上下の剪断刃位置に設定される。上下の剪断刃
間は十分なる塑性流動変形を与えるために必要なラップ
を有している。次にクランプ機構7により両圧延材がク
ランプされた後、上剪断刃8を下剪断刃9に向かってバ
ー材の板厚の2/3以上を押し込み、塑性流動変形を与
え接合すると共にクロップ分断機10にてクロップ分断
して、さらにレベリングロール11にてバー材は平坦化
され一連の接合過程が終了する。接合終了と同時にバー
材は仕上げ圧延機に搬送されるものである。ここで接合
前にバー材表面の酸化皮膜を除去する工程14をいれれ
ばより安定した接合が可能となる。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a basic configuration of equipment suitable for carrying out the present invention. 1 is the leading bar material,
2 is a trailing bar material. A device 3 is provided for stacking the trailing bar material on the leading bar material. The stacking is performed by operating the elevator 4 to set the trailing bar material on the preceding bar material by the position adjuster 6 incorporated in the stacking and joining machine 5 to set the upper and lower shear blade positions together with the matching amount. Between the upper and lower shear blades, there is a wrap required to give sufficient plastic flow deformation. Next, after both rolled materials are clamped by the clamp mechanism 7, the upper shearing blade 8 is pushed toward the lower shearing blade 9 by 2/3 or more of the plate thickness of the bar material to give plastic flow deformation and to join and to cut the crop. The machine 10 cuts the crop, and the leveling roll 11 flattens the bar material to complete a series of joining processes. Simultaneously with the joining, the bar material is conveyed to the finish rolling mill. If step 14 for removing the oxide film on the surface of the bar material is added before joining, more stable joining becomes possible.

【0059】図1に示す設備にて幅1200mm,厚さ2
0mmなるバー材(軟鋼)の連続熱間圧延を行うべく、1
000℃の先行と後行バー材を重ね合わせ、バー材をク
ランプした後で、図4に示す形状の上剪断刃を板厚の方
向に100mm/sの押し込み速度で先行と後行バー材を
塑性流動変形させて接合を完了させ、次にクロップ分断
を行い、さらに変形で曲がったバー材を平坦化するため
レベリングロールを通過させて接合を終了した。上剪断
刃と下剪断刃間のラップは1.5mm である。また押し込
み深さは22mmとした。ここでのラップ量の表示は上剪
断刃と下剪断刃の位置が図3に示す関係にあることを示
している。すなわち、上剪断刃の移動位置内に下剪断刃
があることを示している。次に、実施例に係る接合機5
による接合原理を図4と図5により説明する。図4は接
合プロセスを図5に塑性流動変形時の圧着過程の詳細を
示す。記号Lgは上下剪断刃間のラップである。上剪断
刃と下剪断刃間に先行バー材と後行バー材の重ね部分を
配置し両材が塑性流動変形過程で移動しないようにクラ
ンプした後、上剪断刃(機構によっては下剪断刃)を押
し込み先行と後行のバー材を変形させる。変形過程で酸
化被膜の分断と剥離が起こる。さらに変形過程で押圧力
が接合面間で作用し密着されると共に残材12と13は
クロップ分断された。したがって本実施例ではクロップ
分断機は動作させずにレベリングロールに搬送して平坦
化処理を行った。
The equipment shown in FIG. 1 has a width of 1200 mm and a thickness of 2
To carry out continuous hot rolling of 0 mm bar material (mild steel), 1
After stacking the leading and trailing bar materials at 000 ° C and clamping the bar materials, the leading and trailing bar materials are pressed at a pushing speed of 100 mm / s in the direction of the plate thickness with the upper shear blade having the shape shown in FIG. The plastic flow deformation was performed to complete the joining, then the crop was divided, and the bar material bent due to the deformation was passed through a leveling roll to flatten the joining, thereby completing the joining. The lap between the upper and lower shear blades is 1.5 mm. The indentation depth was 22 mm. The display of the lapping amount here indicates that the positions of the upper shearing blade and the lower shearing blade have the relationship shown in FIG. That is, it indicates that the lower shear blade is within the moving position of the upper shear blade . In the following, the bonding machine 5 according to the embodiment
The joining principle by the method will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the joining process, and FIG. 5 shows the details of the crimping process during plastic flow deformation. The symbol Lg is a lap between the upper and lower shear blades. Place the overlapping part of the leading bar material and the trailing bar material between the upper and lower shearing blades and clamp them so that they do not move during the plastic flow deformation process, then the upper shearing blade (lower shearing blade depending on the mechanism). Press to deform the leading and trailing bars. During the deformation process, the oxide film is divided and separated. Further, the pressing force acts between the joint surfaces during the deformation process to bring them into close contact with each other, and the residual materials 12 and 13 are divided by the crop. Therefore, in the present example, the crop cutting machine was not operated and was conveyed to the leveling roll to perform the flattening process.

【0060】図6は接合機5による接合作業順序と経過
時間の一例を示す。重ね合わせ,クランプ閉,上下剪断
刃閉,塑性流動変形(接合),クランプ開・剪断刃開・
クロップ分断及び平坦化処理の順序で、接合に要した合
計時間は3秒であった。正味の接合時間すなわち塑性流
動変形に要する時間は本実施例の場合0.2 秒であり、
実用化の鍵となっている接合時間の短縮化には本発明は
最適な方法と言える。酸化皮膜の分断と剥離及び接合面
に押圧力を作用させるためには上剪断刃と下剪断刃間の
ラップと上下剪断刃の位置関係が重要であることを述べ
てきたが、これについて図7を用いてさらに説明する。
図7はバー材の板厚とラップと上下の剪断刃の位置関係
と接合強さの関係を示す図である。接合雰囲気は大気で
バー材の温度は約1000℃である。ここで接合強さは
引張試験後試験片の破断面から接合面積を求めて、破断
荷重を接合面積で除した値である。押し込み速度は0.
1m/sである。押し込み深さは板厚分とした。ラップ
量に付記したプラスとマイナスは前記したように上,下
剪断刃の位置関係を示している。マイナスは、上剪断刃
の移動方向の外側に下剪断刃があることを示している。
接合強さが大きいのはプラスラップの場合で板厚20mm
の場合0.1mm以上で、30mmの場合0.3mm以上で耐圧
延強さ以上となった。板厚20mmの場合は−3mm,30
mmの場合−6mmで最大強さを示した。板厚によって適正
ラップ量は変わるが適用バー材の板厚範囲内では0.5
から15mmの範囲に抑えれば圧延に耐える接合強さが得
られることが判明した。
FIG. 6 shows an example of the joining work sequence and the elapsed time by the joining machine 5. Stacking, clamp closing, vertical shear blade closing, plastic flow deformation (joining), clamp opening, shear blade opening,
The total time required for bonding was 3 seconds in the order of cropping and flattening. The net joining time, that is, the time required for plastic flow deformation is 0.2 seconds in this embodiment,
The present invention can be said to be an optimal method for shortening the joining time, which is the key to practical use. It has been stated that the positional relationship between the lap between the upper shearing blade and the lower shearing blade and the upper and lower shearing blades is important in order to divide and separate the oxide film and to exert a pressing force on the joint surface. Will be further explained using.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the plate thickness of the bar material, the lap, the positional relationship between the upper and lower shear blades, and the bonding strength. The joining atmosphere is air and the temperature of the bar material is about 1000.degree. Here, the joining strength is a value obtained by obtaining the joining area from the fracture surface of the test piece after the tensile test and dividing the breaking load by the joining area. Pushing speed is 0.
It is 1 m / s. The indentation depth was the thickness of the plate. The plus and the minus added to the lap amount indicate the positional relationship between the upper and lower shear blades as described above. Minus is the upper shear blade
It shows that there is a lower shear blade outside of the moving direction of.
The joint strength is large in the case of plus lap plate thickness 20 mm
The rolling resistance was 0.1 mm or more, and the rolling resistance was 0.3 mm or more in the case of 30 mm. For plate thickness 20 mm, -3 mm, 30
In the case of mm, the maximum strength was shown at -6 mm. The appropriate lapping amount changes depending on the plate thickness, but within the plate thickness range of the applicable bar material is 0.5
It has been found that a bond strength that can withstand rolling can be obtained by limiting the range to 15 mm.

【0061】図8は押し込み率と接合強さの関係を示
す。板厚20mmの場合である。ラップは5mmである。押
し込み速度は0.1m/s である。板厚の約2/3以上
とすれば耐圧延強さである250MPa以上の強さが得
られることを示している。なお、板厚を30mmとした場
合も同じ傾向を示した。ここでの耐圧延強さは、接合部
の強さと圧延性の関係を調べた結果明らかになった値で
ある。
FIG. 8 shows the relationship between the indentation rate and the bonding strength. This is the case when the plate thickness is 20 mm. The lap is 5 mm. The pushing speed is 0.1 m / s. It is shown that if the thickness is about ⅔ or more of the plate thickness, the strength of 250 MPa or more, which is the rolling resistance, can be obtained. The same tendency was exhibited when the plate thickness was 30 mm. The rolling resistance here is a value clarified as a result of examining the relationship between the strength of the joint and the rolling property.

【0062】図9は接合強さと押し込み速度の関係を示
す。ラップは5mm一定とし板厚は20と30mmである。
実験範囲内では0.001から0.4m/sまで接合強さ
は速度の増加と共に増える傾向にある。0.5m/s 以
上となると強さの増加が明確に認められるようになっ
た。この増加の原因は塑性流動変形過程での摺動作用に
よって接合面が溶融するからである。すなわち酸化皮膜
の分散と液相介在による接合率の向上が影響している。
FIG. 9 shows the relationship between the bonding strength and the pushing speed. The lap is fixed at 5 mm and the plate thickness is 20 and 30 mm.
Within the experimental range, the bond strength tends to increase with increasing speed from 0.001 to 0.4 m / s. At 0.5 m / s or higher, an increase in strength became clearly visible. The reason for this increase is that the joint surface is melted by the sliding action in the plastic flow deformation process. That is, the dispersion of the oxide film and the improvement of the bonding rate due to the liquid phase intervene.

【0063】しかし、圧延に耐える強さを得るための押
し込み速度は必ずしも高速化しなくてもよいことを図9
は示しており、接合時間や装置化上の制約内で適正な押
し込み速度を選択すればよい。
However, it is not necessary to increase the pushing speed for obtaining the strength to withstand rolling as shown in FIG.
Is shown, and an appropriate pushing speed may be selected within the constraints of joining time and deviceization.

【0064】図10はバー材温度と変形速度(Va)及
び接合面の溶融ありとなしの関係を示す図である。図1
0からバー材温度800℃では変形速度0.5m/s 以
上とすれば接合面が溶融しバー材温度が高いほど溶融開
始の変形速度は低速側に移行しバー材温度1200℃で
は0.4m/s となっている。この結果はバー材の溶融
開始温度が1400℃以上のバー材に共通の結果となっ
ているがバー材の溶融開始温度が低いほど溶融深さは大
きく、溶融割合も多くなる傾向を示した。なお、図10
の溶融ありとなしの判定はバー材の板厚中央面で60%
以上溶融しているかどうかで行っている。溶融深さは断
面を研磨後腐食して金属組織から判定された値であり、
溶融割合の判定も同様に金属組織から判定されている。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the bar material temperature, the deformation rate (Va), and the presence or absence of melting of the joint surface. Figure 1
If the deformation speed is 0.5 m / s or more from 0 to 800 ° C, the higher the bar material temperature, the higher the bar material temperature. / S. This result is common to the bar materials having a bar material melting start temperature of 1400 ° C. or higher, but the lower the bar material melting start temperature, the larger the melting depth and the higher the melting ratio. Note that FIG.
The presence or absence of melting is determined by 60% at the center of the bar material thickness.
It is done depending on whether it is melted or not. The melting depth is a value determined from the metal structure after corrosion of the cross section and
The determination of the melting ratio is similarly made from the metal structure.

【0065】なお、溶融部が存在するような押し込み速
度で接合を行っても溶融量は少ないのでバリを発生させ
ないで確実に接合することができる。
Even if the welding is carried out at such a pushing speed that a molten portion is present, the amount of the molten material is small, so that the welding can be surely carried out without generating burrs.

【0066】以上説明したように本実施例によれば、先
行バー材と後行バー材を重ね合わせ、クランプ後、上剪
断刃と下剪断刃とのラップを調整し、板厚の2/3以上
塑性流動変形させることで強接合ができ、押し込み深さ
によっては塑性流動過程でクロップ分断も可能であり不
要な残材も一気に処理でき熱間圧延設備で仕上圧延を連
続化して生産性及び歩留まりの向上及び操業の自動化を
実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the leading bar member and the trailing bar member are superposed, clamped, and the lap between the upper shearing blade and the lower shearing blade is adjusted to ⅔ of the plate thickness. By plastic deformation, strong joining can be achieved, and depending on the indentation depth, it is also possible to split the crop during the plastic flow process, and unnecessary residual material can be processed at a stretch, and finish rolling can be continuous with the hot rolling equipment to improve productivity and yield. And the automation of operations can be realized.

【0067】本発明は鉄系の材料を主体としたものにな
っているが適用材料が変わっても応用展開が可能であ
る。例えばアルミニウム合金など強固な酸化皮膜に覆わ
れた材料でも本発明の適用が可能である。変形性能,酸
化皮膜の性質など鉄系と異なるためラップ量を鉄系より
小さく抑え、鉄系の材料より大きな塑性流動変形を起こ
させることで強固な接合が達成されることを確認してい
る。以上のように非鉄ラインへの展開も可能である。
Although the present invention is mainly composed of iron-based materials, it can be applied and developed even if the applied material changes. For example, the present invention can be applied to a material covered with a strong oxide film such as an aluminum alloy. It has been confirmed that since the deformation performance and the properties of the oxide film are different from those of iron-based materials, the amount of lapping is suppressed to be smaller than that of iron-based materials, and plastic flow deformation that is greater than that of iron-based materials causes strong bonding. As mentioned above, it is possible to expand to non-ferrous lines.

【0068】本発明でのラップ量が大きくなることは、
剪断された上板材の端部が下板材に押し付けられ変形す
ることを意味する。すなわち、このラップ部分の長さが
大きいほど、上板材と下板材の摺動時の押圧力が大き
く、両板材の塑性変形量が大きい。ラップが正の値を持
つ場合は、剪断時に上板材と下板材の剪断面端部が多少
摺動し、両者の新生面が接触して、接合されるが押圧
力,塑性変形量が少なく、結果として不十分な接合強度
しか得られない。ラップの必要量は接合する板材の種
類,板厚により異なる。
The increase in the amount of lap in the present invention means that
It means that the edge of the sheared upper plate member is pressed against the lower plate member to be deformed. That is, as the length of the lap portion is larger, the pressing force when the upper plate member and the lower plate member are sliding is larger, and the plastic deformation amount of both plate members is larger. If the wrap has a positive value, the sheared surface edges of the upper and lower plate materials will slide to some extent during shearing, and the new surfaces of both will contact and be joined, but the pressing force and plastic deformation will be small, resulting in As a result, insufficient bonding strength can be obtained. The required amount of lap depends on the type and thickness of the plates to be joined.

【0069】また図2での特徴は上剪断刃の形状であ
る。上剪断刃は剪断面を摺動させれば十分であり、その
他の部分を変形させるのはエネルギーのロスとなる。従
来は、上板材の高さを下方向へずらして上板材と下板材
の高さを同一面にする方法を用いていた。本発明では、
上下板材のクランプ位置を変化させずに、剪断刃の形状
を横方向からみて斜め、すなわち上板材の接合面では上
板材と下板材の高さを同一面にし、上板材のクランプ部
分では、板材の保持位置は変わらないような形状の剪断
刃を用いる。これにより上板材の取付け位置を変化させ
るのに比べ、接合機の構造が簡単になると共にエネルギ
ーロスを少なくすることもできる。
The feature in FIG. 2 is the shape of the upper shear blade. It suffices that the upper shearing blade slides on the shearing surface, and deforming the other portions results in energy loss. Conventionally, a method has been used in which the height of the upper plate member is shifted downward so that the heights of the upper plate member and the lower plate member are on the same plane. In the present invention,
Without changing the clamp position of the upper and lower plate materials, the shape of the shear blade is oblique when viewed from the lateral direction, that is, the height of the upper plate material and the lower plate material are on the same surface at the joining surface of the upper plate material, and at the clamp part of the upper plate material, the plate material is Use a shearing blade whose shape does not change the holding position. As a result, the structure of the joining machine can be simplified and energy loss can be reduced as compared with the case where the mounting position of the upper plate member is changed.

【0070】(実施例2)実施例1と同様の設備の基本
構成で剪断刃およびクランプの形状を図11に示すよう
な構成とした。クランプ機構7と下剪断刃9を平行に傾
斜させたものであり、この構成により剪断刃8を金属板
2の上から押し込む過程で接合面に大きな押圧力が発生
するようにクランプ機構7と下剪断刃9を平行に傾斜さ
せた。この場合でも上剪断刃8と下剪断刃9にはラップ
部分を設け、挟み込み圧力が発生するようにしている。
接合面で大きな押圧力が発生するため接合強度が大きく
なり、しかも接合後の接合部形状は平坦化されるので、
接合後のレベリング工程も省略できるという効果が得ら
れる。
(Embodiment 2) With the same basic construction of equipment as in Embodiment 1, the shear blade and the clamp were shaped as shown in FIG. The clamp mechanism 7 and the lower shear blade 9 are inclined in parallel. With this configuration, the clamp mechanism 7 and the lower shear blade 9 are arranged so that a large pressing force is generated on the joint surface in the process of pushing the shear blade 8 from above the metal plate 2. The shear blade 9 was tilted in parallel. Even in this case, the upper shearing blade 8 and the lower shearing blade 9 are provided with a lap portion so that a sandwiching pressure is generated.
Since a large pressing force is generated on the joint surface, the joint strength increases and the shape of the joint after joining is flattened.
The effect that the leveling process after joining can also be omitted is obtained.

【0071】(実施例3)図12に示すように、上剪断
刃8と下剪断刃9を平行リンクとした。この構成では上
剪断刃8を降下させることにより下剪断刃との間で金属
板1,2を挟み込む力が発生する。挟み込みにより塑性
流動が起こり、実施例1と同様の原理で接合することが
できる。この構成でも接合後の金属板は平坦化するため
接合後のレベリング工程が省略できる。
Example 3 As shown in FIG. 12, the upper shearing blade 8 and the lower shearing blade 9 were parallel links. In this configuration, by lowering the upper shear blade 8, a force for sandwiching the metal plates 1 and 2 with the lower shear blade is generated. Plastic flow occurs due to the sandwiching, and the joining can be performed according to the same principle as in the first embodiment. Even with this configuration, the metal plate after joining is flattened, so that the leveling step after joining can be omitted.

【0072】(実施例4)図13に示すように上剪断刃
8を金属板に対して斜めに押し込むことによっても金属
板を挟み込む力が発生し、塑性流動を起こすことができ
る。この構成によっても接合後の金属板は平坦化する。
(Embodiment 4) As shown in FIG. 13, by pushing the upper shearing blade 8 obliquely against the metal plate, a force for sandwiching the metal plate is generated, and plastic flow can be caused. Even with this configuration, the metal plate after joining is flattened.

【0073】(実施例5)図14に示すように接合すべ
き二枚の金属板が突き合わされ接合ができるように端部
をそれぞれ切断した後に突き合わせ、さらに突き合わせ
部の金属板の上面または下面に先に切断した高温の金属
板または予め準備された金属板2′をのせて上面または
下面より剪断刃を押し込み接合する。クロップ処理,突
き合わせのための切断等の前処理が増えるもののレベリ
ング工程は省略できる。この場合は、上剪断刃8と下剪
断刃9とのラップ部分はなくとも楔効果により金属板に
高圧力が発生し十分な塑性流動変形が起こる。また、三
枚の金属板を使うのではなく、二枚の金属板を重ね合わ
せることによっても接合ができる。
(Embodiment 5) As shown in FIG. 14, two metal plates to be joined are abutted and cut at their ends so that they can be joined, and then abutted together. A high temperature metal plate or a metal plate 2'prepared in advance is placed and the shearing blade is pushed from the upper surface or the lower surface to join. Although pre-treatment such as cropping and cutting for butting is increased, the leveling step can be omitted. In this case, even if there is no overlap between the upper shearing blade 8 and the lower shearing blade 9, a high pressure is generated on the metal plate due to the wedge effect, and sufficient plastic flow deformation occurs. Also, instead of using three metal plates, two metal plates can be superposed on each other for joining.

【0074】すなわち、本発明は剪断刃の配置によらず
接合する金属板のごく一部分に挟み込み圧力(閉じ込め
圧力といっても良い)を加えることによって、金属板を
通常の塑性変形率以上の変形を起こさせることにより強
固な接合強度を得るものである。
That is, according to the present invention, a clamping pressure (which may be called a confinement pressure) is applied to a very small part of the metal plate to be joined regardless of the arrangement of the shearing blades, so that the metal plate is deformed at a rate higher than the normal plastic deformation rate. By raising the strength, a strong bonding strength is obtained.

【0075】(実施例6) 図17に本発明の熱間圧延装置の全体図を示す。接合機
以降の仕上げミルの速度は、連続鋳造器の速度に比べて
大きいので、ラインの速度を合わせるため、連続鋳造器
から出た圧延材の粗圧延機20と接合機の間には中間コ
イラー15と呼ばれる金属板巻取り速度を調節する装
置が必要である。その後、中間コイラーにより金属板に
ついた巻ぐせをレベラー16により平坦化した後、接合
機で接合する。接合機はレール上を走行しながら接合を
行う構造となっている。本発明の接合機を用いた場合は
クロップと呼ばれる切断端材が出るので、クロップを取
り除くクロップ処理17を行い、仕上げミル18,19
を通して製品とする。本発明の接合機は接合速度が3秒
以下であるため、接合機の走行距離を短くできる。これ
により中間コイラーと仕上げミルの間の距離を65m以
下とすることができる。これにより、連続熱間圧延設備
を非常にコンパクトにすることができる。
Example 6 FIG. 17 shows an overall view of the hot rolling apparatus of the present invention. Since the speed of the finishing mill after the joining machine is higher than the speed of the continuous casting machine, in order to match the speed of the line, an intermediate coiler is provided between the rough rolling machine 20 for the rolled material coming out of the continuous casting machine and the joining machine. A device for adjusting the winding speed of the metal plate , called 15, is required. After that, the winding coil attached to the metal plate is flattened by the leveler 16 by the intermediate coiler and then joined by the joining machine. The splicing machine has a structure for splicing while traveling on rails. When the joining machine of the present invention is used, cutting scraps called crops come out, so a crop treatment 17 for removing the crops is performed, and finishing mills 18, 19 are used.
Through the product. Since the welding speed of the welding machine of the present invention is 3 seconds or less, the traveling distance of the welding machine can be shortened. This allows the distance between the intermediate coiler and the finishing mill to be 65 m or less. Thereby, the continuous hot rolling equipment can be made very compact.

【0076】(実施例7)図18に本発明の接合機の基
本構成を示す。21は上剪断刃、25は下剪断刃、25
の下剪断刃は22の材料支持側下剪断刃と24の材料支
持下剪断刃とに分割され、23のラップ調節機構で連結
される。27は先行シートバー、26は後行シートバー
である。図19は、本発明の接合機を熱間圧延の連続設
備に適用したときの基本構成の一例である。27は先行
シートバー、26は後行シートバーである。デスケーラ
ー31を用い重ね合わせ前にバー材表面の酸化皮膜を除
去する。先行バー材に後行バー材を重ねるための昇降装
置32を備えている。重ね合わせた後、加熱機構33で
所定の温度まで加熱される。接合機28の下の剪断刃2
5の凹部の間隔は、十分なる塑性流動変形を与えるため
に上剪断刃21と必要なラップを有している。バー材の
板厚以上に押し込み、塑性流動変形を与え接合すると共
にクロップ処理装置34にてクロップ分断して、仕上げ
圧延機35に搬送されるものである。
(Embodiment 7) FIG. 18 shows the basic construction of the joining machine of the present invention. 21 is an upper shear blade, 25 is a lower shear blade, 25
The lower shear blade is divided into 22 material-supporting lower shear blades and 24 material-supporting lower shear blades, which are connected by a lap adjusting mechanism of 23. Reference numeral 27 is a leading seat bar, and 26 is a trailing seat bar. FIG. 19 is an example of a basic configuration when the joining machine of the present invention is applied to continuous equipment for hot rolling. Reference numeral 27 is a leading seat bar, and 26 is a trailing seat bar. The oxide film on the surface of the bar material is removed by using the descaler 31 before stacking. An elevating device 32 for stacking the following bar material on the preceding bar material is provided. After overlapping, they are heated to a predetermined temperature by the heating mechanism 33. Shearing blade 2 under the joining machine 28
The space between the concave portions 5 has an upper shearing blade 21 and a necessary wrap in order to give sufficient plastic flow deformation. The bar material is pressed into a plate having a thickness greater than that of the bar material so as to be plastically flow-deformed and bonded, and the crop processing device 34 divides the crop into pieces, which are then conveyed to the finish rolling mill 35.

【0077】図19に示す設備にて幅1500mm,厚さ
30mmなるバー材(軟鋼)の連続熱間圧延を行った。1
000℃の先行と900℃の後行バー材を高圧水噴射に
よる部分デスケーリング後重ね合わせ、重ね合わせ部を
950℃に加熱温度調整した後、接合機に送り込んだ。
接合機の構成は図18の通りである。ここで、上剪断刃
と接合面側下剪断刃、材料支持下剪断刃との各々のラッ
プ量はそれぞれ3mm,0mmに調整した。上剪断刃は図1
8に示したような円弧状で円弧部はR240とした。バ
ーの長手方向の刃物長は100mmであり、刃物幅は16
00mmである。下剪断刃の凹部は両方ともバー材に対し
て垂直である。上剪断刃を板厚の方向に300mm/sの
押し込み速度でバーの厚みの1.2 倍すなわち36mm押
し込み、先行と後行バー材を塑性流動変形させて接合を
完了させた。このとき、下のバー材の上刃の最終接触部
に対応する部分は材料支持下剪断刃に5mmほど食い込む
形状となった。次に爪をクロップに押し込んでかき上げ
てクロップ分断を行い、接合を完了した。これを仕上げ
圧延機に送り込んだところ、圧延時の接合部の破断もな
く連続圧延をすることができた。上記の工程を工程ごと
に図示したものが図20である。本実施例において、図
20の部分デスケーリング31からクロップ分断34ま
で要した時間は5秒であった。また、模擬バー材の接合
試験を図20の工程でクロップ分断終了まで実施し、接
合部より試験片を切り出して引っ張り試験を行ったとこ
ろ、母材と同等の強度が得られた。
A bar material (mild steel) having a width of 1500 mm and a thickness of 30 mm was continuously hot-rolled by the equipment shown in FIG. 1
The bar material at a temperature of 000 ° C and that at a temperature of 900 ° C were superposed after partial descaling by high-pressure water injection, the superposed portion was heated to 950 ° C, and then fed to the joining machine.
The structure of the joining machine is as shown in FIG. Here, the lap amounts of the upper shearing blade, the lower shearing blade on the joining surface side, and the material supporting lower shearing blade were adjusted to 3 mm and 0 mm, respectively. The upper shear blade is shown in Figure 1.
The circular arc shape as shown in FIG. 8 was set to R240. The blade length in the longitudinal direction of the bar is 100 mm, and the blade width is 16
It is 00 mm. Both lower shear blade recesses are perpendicular to the bar stock. The upper shear blade was pressed in the direction of the plate thickness at a pressing speed of 300 mm / s to be 1.2 times the bar thickness, that is, 36 mm, and the joining was completed by plastically deforming the preceding and following bar materials. At this time, the portion corresponding to the final contact portion of the upper blade of the lower bar material has a shape that bites into the material supporting lower shear blade by about 5 mm. Next, the nail was pushed into the crop and scraped up to cut the crop to complete the joining. When this was sent to a finish rolling mill, continuous rolling could be performed without breaking the joint during rolling. FIG. 20 shows the above steps for each step. In this embodiment, the time required from the partial descaling 31 to the crop division 34 in FIG. 20 was 5 seconds. In addition, when the joining test of the simulated bar material was performed in the process of FIG. 20 until the end of the crop division, the test piece was cut out from the joined portion and the tensile test was performed, and the same strength as the base material was obtained.

【0078】(実施例8) 実施例7の接合装置を用いて、上剪断刃と接合面側下剪
断刃,材料支持下剪断刃との各々のラップ量はそれぞれ
1.5mmと0mm,0.5mmと0mm,5mmと0mmに調整して
接合実験をした。いずれも良好な接合強度が得られた。
また、上剪断刃と接合面側下剪断刃とのラップ量を3mm
に固定し、材料支持下剪断刃とのラップ量を−3mm,−
1.5mm,1.5mmと変化させて接合実験をした。いずれ
も良好な接合強度が得られた。
(Embodiment 8) Using the joining apparatus of Embodiment 7, the lap amounts of the upper shear blade, the lower shear blade on the joint surface side, and the material supporting lower shear blade are 1.5 mm , 0 mm and 0 . Welding experiments were performed by adjusting to 5 mm and 0 mm and 5 mm and 0 mm. In all cases, good bonding strength was obtained.
Also, the lap amount between the upper shear blade and the lower shear blade on the joint surface side is 3 mm.
And wrap it with the shear blade under the material support -3 mm,-
Joining experiments were performed by changing the thickness to 1.5 mm and 1.5 mm. In all cases, good bonding strength was obtained.

【0079】また、上剪断刃と接合面側下剪断刃,材料
支持下剪断刃との各々のラップ量を3mm,0mmとし、上
剪断刃の押し込み速度を5mm/s,10mm/s,50mm
/s,100mm/s,500mm/sに変化させて、接合
実験をした。いずれも良好な接合強度が得られたが、接
合強度は押し込み速度が高速になるほど大きくなった。
The lapping amount of each of the upper shearing blade, the lower shearing blade on the joining surface side, and the material supporting lower shearing blade was 3 mm and 0 mm, and the pushing speed of the upper shearing blade was 5 mm / s, 10 mm / s, 50 mm.
/ S, 100 mm / s, and 500 mm / s were changed, and the joining experiment was performed. Good bonding strength was obtained in all cases, but the bonding strength increased as the indentation speed increased.

【0080】また、実施例7と同じ条件で、下剪断刃を
上方に36mm押し込み接合実験をした。実施例7と同じ
接合強度が得られた。
Under the same conditions as in Example 7, a lower shear blade was pushed upward by 36 mm to perform a joining experiment. The same joining strength as in Example 7 was obtained.

【0081】(実施例9)実施例7の接合装置の接合面
側下剪断刃の形状を、図21に示すように上剪断刃側に
傾けた形状とした。角度は鉛直方向から5度とした。こ
の接合機を用いて、30tの軟鋼模擬バー材の接合試験
をした。ラップ量,押し込みストローク,押し込み速度
は実施例7と同条件とした。接合部の強度は350MP
aで、実施例7よりも高い強度が得られた。また、接合
面側下剪断刃の角度を10,15,20度と変えて接合
実験を行ったが、角度が大きいほど接合強度が上昇する
傾向がみられた。
(Embodiment 9) The shape of the lower shear blade on the joint surface side of the joint device of the seventh embodiment is inclined to the upper shear blade side as shown in FIG. The angle was 5 degrees from the vertical direction. Using this joining machine, a joining test of a 30t mild steel simulated bar material was conducted. The lap amount, pushing stroke, and pushing speed were the same as in Example 7. The strength of the joint is 350MP
With a, higher strength than that of Example 7 was obtained. Further, the joining experiment was conducted by changing the angle of the lower shear blade on the joining surface side to 10, 15 and 20 degrees, but it was observed that the joining strength tended to increase as the angle increased.

【0082】(実施例10)実施例7の接合装置の上剪
断刃の形状を図22に示すように、接合面側下剪断刃側
に傾けた形状とした。角度は鉛直方向から15度とし
た。この接合機を用いて、30tの軟鋼模擬バー材の接
合試験をした。ラップ量,押し込みストローク,押し込
み速度は実施例7と同条件とした。実施例7より高い接
合強度が得られた。
(Embodiment 10) As shown in FIG. 22, the shape of the upper shearing blade of the joining apparatus of Embodiment 7 was inclined to the joining surface side lower shearing blade side. The angle was 15 degrees from the vertical direction. Using this joining machine, a joining test of a 30t mild steel simulated bar material was conducted. The lap amount, pushing stroke, and pushing speed were the same as in Example 7. Bonding strength higher than that of Example 7 was obtained.

【0083】(実施例11) 実施例7の接合装置において、下剪断刃の形状を図23
に示すように、斜めに傾けた形状とした。角度はバーの
進行方向から15度とした。上剪断刃は、鉛直方向から
15度傾いた線が円弧の起点となり、円弧の起点での接
線がバーと0度なる形状とした。この接合機を用い
て、30tの軟鋼模擬バー材の接合試験をした。押し込
みストローク38mm,押し込み速度300mm/sとし
た。圧延に耐えるのに十分な接合強度が得られた。
(Embodiment 11) In the joining apparatus of Embodiment 7, the shape of the lower shear blade is shown in FIG.
As shown in, and a shape inclined Me oblique. The angle was 15 degrees from the traveling direction of the bar. The upper shearing blade had a shape in which a line inclined by 15 degrees from the vertical direction was the starting point of the arc, and the tangent line at the starting point of the arc was 0 degrees with the bar. Using this joining machine, a joining test of a 30t mild steel simulated bar material was conducted . Press to write <br/> only stroke 38mm, it was pushing speed 300mm / s. Sufficient bond strength was obtained to withstand rolling.

【0084】(実施例12)実施例7の接合装置の上剪
断刃を図24に示すように、接合部側を中心に円弧軌道
を描くようにした。この接合機を用いて、30tの軟鋼
模擬バー材の接合試験をした。ラップ量,押し込みスト
ローク(鉛直方向),押し込み速度は実施例7と同条件
とした。実施例7と同様の接合強度が得られた。
(Embodiment 12) As shown in FIG. 24, the upper shearing blade of the joining apparatus of Embodiment 7 was made to draw an arcuate trajectory centering on the joining portion side. Using this joining machine, a joining test of a 30t mild steel simulated bar material was conducted. The amount of lap, the pushing stroke (vertical direction), and the pushing speed were the same as in Example 7. The bonding strength similar to that in Example 7 was obtained.

【0085】(実施例13)実施例7の接合装置の上剪
断刃を図25に示すように、接合部と反対側を中心に円
弧軌道を描くようにした。この場合、下剪断刃は実施例
7と同様とした。この接合機を用いて、30tの軟鋼模
擬バー材の接合試験をした。ラップ量,押し込みストロ
ーク(鉛直方向),押し込み速度は実施例1と同条件と
した。実施例7と同様の接合強度が得られた。
(Embodiment 13) As shown in FIG. 25, the upper shearing blade of the joining apparatus of Embodiment 7 was designed to draw an arcuate trajectory centered on the side opposite to the joining portion. In this case, the lower shear blade was the same as in Example 7. Using this joining machine, a joining test of a 30t mild steel simulated bar material was conducted. The lap amount, the pushing stroke (vertical direction), and the pushing speed were the same as those in the first embodiment. The bonding strength similar to that in Example 7 was obtained.

【0086】(実施例14)実施例7の接合装置におい
て、図26に示すように、板幅方向に上剪断刃を3分割
し、両端の剪断刃が中央部よりも下に突き出すことがで
きる機構を加えた。両端部の各100mm,中央部は14
00mmの幅とした。この装置を用いて、板幅1400mm
と1500mmの板を接合した。板厚は30mmである。突
き出し高さはあらかじめ30mmに調整し、押し込みスト
ロークは3つの部分で同じ36mmとした。十分な接合強
度が得られるとともにクロップも実施例7と同様に容易
にとることができた。
(Embodiment 14) In the joining apparatus of Embodiment 7, as shown in FIG. 26, the upper shearing blade is divided into three in the plate width direction, and the shearing blades at both ends can project below the central portion. The mechanism was added. 100mm at each end, 14 at the center
The width was set to 00 mm. Using this device, the plate width is 1400 mm
And 1500 mm plates were joined. The plate thickness is 30 mm. The protrusion height was adjusted to 30 mm in advance, and the pushing stroke was the same 36 mm for the three parts. Sufficient bonding strength was obtained and the crop could be easily removed as in Example 7.

【0087】(実施例15)実施例7の接合装置を用い
て、板厚20mmと30mmのシートバーの接合をした。板
幅は両方とも1500mmである。ラップ量は実施例7と
同様とした。押し込みストロークは36mm、すなわち、
厚い板厚の1.2 倍のストロークに設定した。実施例7
と同様の接合強度が得られた。
(Example 15) Using the joining apparatus of Example 7, sheet bars having plate thicknesses of 20 mm and 30 mm were joined. Both board widths are 1500 mm. The amount of lap was the same as in Example 7. The pushing stroke is 36mm, that is,
The stroke was set to 1.2 times the thick plate thickness. Example 7
Bonding strength similar to that obtained was obtained.

【0088】(実施例16)実施例7の接合装置の上剪
断刃の形状を図27に示すように、刃物のシートバー長
手方向の長さの1/3がシートバーと水平な直線、それ
に続く部分をシートバーから10度の角度を持った直線
とし、最終接触部分をR30の円弧で形成した。この接
合機を用いて、30tの軟鋼模擬バー材の接合試験をし
た。ラップ量,押し込みストローク,押し込み速度は実
施例7と同条件とした。実施例7より高い接合強度が得
られた。
(Example 16) As shown in Fig. 27, the shape of the upper shearing blade of the joining device of Example 7 is such that 1/3 of the length of the blade in the longitudinal direction of the seat bar is a straight line parallel to the seat bar, and The subsequent portion was a straight line having an angle of 10 degrees from the seat bar, and the final contact portion was formed by an arc of R30. Using this joining machine, a joining test of a 30t mild steel simulated bar material was conducted. The lap amount, pushing stroke, and pushing speed were the same as in Example 7. Bonding strength higher than that of Example 7 was obtained.

【0089】(実施例17)実施例7の接合装置の上剪
断刃の形状を図28に示すように、刃物のシートバー長
手方向の形状を多段円弧形状とした。図中R1をR36
0,R2をR120,R3をR80,R4をR30と
し、滑らかな曲線となる形状とした。この接合機を用い
て、30tの軟鋼模擬バー材の接合試験をした。ラップ
量,押し込みストローク,押し込み速度は実施例7と同
条件とした。実施例7より高い接合強度が得られた。
(Embodiment 17) As shown in FIG. 28, the shape of the upper shearing blade of the joining apparatus of Embodiment 7 was changed to a multi-step arc shape in the seat bar longitudinal direction. R1 to R36 in the figure
0, R2 is R120, R3 is R80, and R4 is R30, and the shapes are smooth curves. Using this joining machine, a joining test of a 30t mild steel simulated bar material was conducted. The lap amount, pushing stroke, and pushing speed were the same as in Example 7. Bonding strength higher than that of Example 7 was obtained.

【0090】(実施例18)実施例7の接合装置の上剪
断刃の形状を図29に示すように、シートバーとの接触
開始部分が接合部ではなく、シートバーの進行方向後部
にずらした形状とした。上刃物下部は円弧形状であり、
R240mmとした。円弧はバーの垂直方向より10度傾
いた線を起点とした。この接合機を用いて、30tの軟
鋼模擬バー材の接合試験をした。押し込みストロークを
40mm,その他の接合条件は実施例7と同条件とした。
実施例7と同等の高い接合強度が得られた。
(Embodiment 18) As shown in FIG. 29, the shape of the upper shearing blade of the joining apparatus of Embodiment 7 is such that the contact start portion with the seat bar is not the joint portion but is displaced to the rear portion in the traveling direction of the sheet bar. Shaped. The lower part of the upper tool has an arc shape,
R240 mm. The starting point of the arc is a line inclined by 10 degrees from the vertical direction of the bar. Using this joining machine, a joining test of a 30t mild steel simulated bar material was conducted. The pushing stroke was 40 mm, and the other joining conditions were the same as in Example 7.
High bonding strength equivalent to that of Example 7 was obtained.

【0091】(実施例19)実施例7の接合装置の上剪
断刃のシートバーの上面方向からみた形状を図30に示
すように三角形状で構成される波形形状とした。バーの
横方向からみたバー側の形状は、波形に相当する部分を
バーに平行な直線とし、その他の部分は円弧で形成し
た。下剪断刃のバーの上方向からみた形状は上刃と同じ
波形状である。この接合機を用いて、実施例7と同様な
シートバーの接合をした。ストローク,ラップ量などの
接合条件は実施例7の場合と同じである。実施例7より
も高い接合強度が得られた。
(Example 19) The shape of the upper shearing blade of the joining device of Example 7 as viewed from the upper surface of the sheet bar was formed into a corrugated shape as shown in FIG. As for the shape of the bar side as viewed from the lateral direction of the bar, the part corresponding to the corrugation was a straight line parallel to the bar, and the other part was formed with an arc. The shape of the lower shear blade viewed from above is the same wave shape as the upper blade. Using this joining machine, the same sheet bars as in Example 7 were joined. The joining conditions such as stroke and lap amount are the same as in the case of the seventh embodiment. Bonding strength higher than that of Example 7 was obtained.

【0092】(実施例20) 実施例7の接合装置の上剪断刃のシートバーの上面方向
からみた形状を図31,図32に示すように曲線形状,
矩形形状で構成される波形形状とした。バーの横方向か
らみたバー側の形状は、波形に相当する部分をバーに平
行な直線とし、その他の部分は円弧で形成した。下剪断
刃のバーの上方向からみた形状は上刃と同じ波形状であ
る。この接合機を用いて、実施例7と同様なシートバー
の接合をした。ストローク,ラップ量などの接合条件は
実施例7の場合と同じである。実施例7よりも高い接合
強度が得られた。
[0092] (Embodiment 20) FIG. 31 a shape viewed from a sheet bar of the upper surface direction of the upper shearing blade of the bonding apparatus of Example 7, curve shape, as shown in FIG. 32,
The wave shape is configured by a rectangular shape. As for the shape of the bar side as viewed from the lateral direction of the bar, the part corresponding to the corrugation was a straight line parallel to the bar, and the other part was formed with an arc. The shape of the lower shear blade viewed from above is the same wave shape as the upper blade. Using this joining machine, the same sheet bars as in Example 7 were joined. The joining conditions such as stroke and lap amount are the same as in the case of the seventh embodiment. Bonding strength higher than that of Example 7 was obtained.

【0093】(実施例21)実施例7の接合装置の上剪
断刃のシートバーの上面方向からみた形状を図33に示
すようにバーの進行方向に端部が突き出たV字形状とし
た。バーの横方向からみたバー側の形状は、V字の底部
に相当する部分までをバーに平行な直線とし、その他の
部分は円弧で形成した。下刃の形状は上刃に合わせた形
状とした。この接合機を用いて実施例7と同じシートバ
ーを実施例7と同じ接合条件で接合した。その後仕上げ
圧延をしたところ、実施例7の場合より圧延後の端割れ
部が小さくなった。
(Example 21) The shape of the upper shearing blade of the joining device of Example 7 as seen from the upper surface of the sheet bar was V-shaped with its end protruding in the direction of advance of the bar as shown in FIG. As for the shape of the bar side as viewed from the lateral direction of the bar, a straight line parallel to the bar was formed up to a portion corresponding to the bottom of the V-shape, and the other portions were formed by arcs. The shape of the lower blade was adjusted to the shape of the upper blade. Using this joining machine, the same sheet bars as in Example 7 were joined under the same joining conditions as in Example 7. When finish rolling was carried out thereafter, the edge cracked portion after rolling became smaller than in the case of Example 7.

【0094】(実施例22)実施例7の接合装置の上剪
断刃のシートバーの上面方向からみた形状を図34に示
すようにバーの進行方向に端部が突き出たV字形状に三
角形状で構成される波形を重畳下形状とした。バーの横
方向からみたバー側の形状は、V字の底部に相当する部
分までをバーに平行な直線とし、その他の部分は円弧で
形成した。下刃の形状は、上刃と合わせた形状とした。
この接合機を用いて実施例7と同じシートバーを実施例
7と同じ接合条件で接合した。実施例7よりも高い接合
強度が得られるとともに、仕上げ圧延後の端割れもほと
んどみられなくなった。
(Embodiment 22) As shown in FIG. 34, the shape of the upper shear blade of the joining device of Embodiment 7 as seen from the upper surface of the sheet bar is triangular in a V-shape with its end protruding in the advancing direction of the bar. The waveform composed of is formed into a superposed shape. As for the shape of the bar side as viewed from the lateral direction of the bar, a straight line parallel to the bar was formed up to a portion corresponding to the bottom of the V-shape, and the other portions were formed by arcs. The shape of the lower blade was a shape combined with the upper blade.
Using this joining machine, the same sheet bars as in Example 7 were joined under the same joining conditions as in Example 7. Bond strength higher than that of Example 7 was obtained, and edge cracks after finish rolling were hardly observed.

【0095】(実施例23)実施例1の接合機におい
て、図3の剪断刃(上剪断刃)8と支持台(下剪断刃)9
を同時に、接合する金属板に近づく方向に移動させて剪
断刃8をバー材の重ね合わせ部に押し込む方式とした。
上下の剪断刃の形状、及び押し込み速度,押し込み深
さ,ラップ量は実施例1と同様である。ここで、接合機
は固定式(すなわちバー材の移動に合わせて接合機本体
が移動しない方式)とし、走行中のバー材に対して上下
の剪断刃が垂直に動作するような、ペンジュラム型の接
合機とした。
(Example 23) In the joining machine of Example 1, the shear blade (upper shear blade) 8 and the support base (lower shear blade) 9 shown in FIG. 3 were used.
At the same time, the shearing blade 8 was moved in a direction approaching the metal plate to be joined and the shearing blade 8 was pushed into the overlapping portion of the bar members.
The shapes of the upper and lower shear blades, the pushing speed, the pushing depth, and the lapping amount are the same as those in the first embodiment. Here, the splicing machine is of a fixed type (that is, the splicing machine main body does not move in accordance with the movement of the bar material), and the upper and lower shear blades operate vertically with respect to the running bar material. It was a joining machine.

【0096】すなわち、剪断刃8及び支持台9をクラン
クを用いた速度同調装置を用いてバー材の走行方向に移
動(バー材の移動速度に同調させる)させながら、同時
に剪断刃,支持台をバー材に垂直に動作させて接合を行
う。本実施例においても、バー材の接合強度は実施例1
と同程度のものが得られた。
That is, while the shear blade 8 and the support base 9 are moved in the traveling direction of the bar material (synchronized with the moving speed of the bar material) by using the speed tuning device using a crank, the shear blade and the support base are simultaneously moved. It is operated by operating vertically to the bar material. Also in this embodiment, the bonding strength of the bar material is the same as that of the first embodiment.
The same thing as was obtained.

【0097】[0097]

【発明の効果】本発明の第1の発明によれば、短時間で
十分な強度を有する金属板の接合が可能になる。特に、
熱間圧延機と冷間圧延機の間に位置し、それぞれの圧延
機の圧延速度が異なることから必要となる、圧延材(シ
ートバーと称する)の接合装置に好適な接合装置を提供
することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to join metal plates having sufficient strength in a short time. In particular,
To provide a joining device which is located between a hot rolling mill and a cold rolling mill, and which is necessary for joining rolling materials (referred to as a sheet bar) because the rolling speeds of the rolling mills are different from each other. You can

【0098】また、本発明の第2の発明によれば、接合
に要する時間が短いので、圧延設備の全長を短くでき
る。ルーパーを省略できる。十分な接合強度を得ること
ができるので、圧延中に接合部が破断し、圧延ロール表
面を傷つけることがない。などの効果を得ることができ
る。
According to the second aspect of the present invention, since the time required for joining is short, the total length of rolling equipment can be shortened. You can omit the looper. Since sufficient joining strength can be obtained, the joining portion is not broken during rolling and the surface of the rolling roll is not damaged. The effect such as can be obtained.

【0099】本発明の第3の発明によれば、強固な金属
板同士の接合を得ることができる。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain strong joining between metal plates.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例による熱間圧延材の接合機の基
本構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a hot-rolled material joining machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の接合原理を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a joining principle of the present invention.

【図3】上剪断刃を押し込む場合の上と下剪断刃との位
置関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between the upper and lower shear blades when the upper shear blade is pushed in.

【図4】本発明の接合プロセスの概要を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an outline of a bonding process of the present invention.

【図5】本発明の接合原理を示す図で、塑性流動変形時
の圧着過程を示す図。
FIG. 5 is a view showing the joining principle of the present invention, showing the crimping process during plastic flow deformation.

【図6】本発明による接合作業順序と経過時間の一例を
示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a joining work order and elapsed time according to the present invention.

【図7】本発明によるバー材の板厚とラップ量の関係を
示す図。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the plate thickness and the lapping amount of the bar material according to the present invention.

【図8】本発明によるバー材への押し込み率と接合強さ
との関係を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the indentation rate into a bar material and the bonding strength according to the present invention.

【図9】本発明による押し込み速度と接合強さの関係を
示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a pushing speed and a bonding strength according to the present invention.

【図10】本発明によるバー材温度と押し込み速度及び
接合面の溶融ありなしの関係を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the bar material temperature, the pushing speed, and the presence or absence of melting of the joint surface according to the present invention.

【図11】本発明の接合機の一例の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of an example of the joining machine of the present invention.

【図12】本発明の接合機の一例の断面図。FIG. 12 is a cross-sectional view of an example of the joining machine of the present invention.

【図13】本発明の接合機の一例の断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view of an example of the joining machine of the present invention.

【図14】本発明の接合機の一例の断面図。FIG. 14 is a sectional view of an example of the joining machine of the present invention.

【図15】本発明の接合機の剪断刃形状の一例の断面
図。
FIG. 15 is a cross-sectional view of an example of a shear blade shape of the joining machine of the present invention.

【図16】本発明の接合機の剪断刃形状の一例の板幅方
向から見た断面図。
FIG. 16 is a cross-sectional view of one example of the shear blade shape of the joining machine of the present invention as seen from the plate width direction.

【図17】本発明の圧延設備の全体図を示す図。FIG. 17 is a diagram showing an overall view of rolling equipment of the present invention.

【図18】本発明の実施例による熱間圧延材の接合機の
基本構成を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a basic configuration of a hot-rolled material joining machine according to an embodiment of the present invention.

【図19】本発明の接合機を熱間圧延設備に組み込んだ
構成を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing a configuration in which the joining machine of the present invention is incorporated in hot rolling equipment.

【図20】本発明の接合プロセスの概要を示す図。FIG. 20 is a diagram showing an outline of a joining process of the present invention.

【図21】本発明の接合機の一例のシートバーの横方向
からみた断面図。
FIG. 21 is a cross-sectional view of a seat bar of an example of the joining machine of the present invention as seen from the lateral direction.

【図22】本発明の接合機の一例のシートバーの横方向
からみた断面図。
FIG. 22 is a cross-sectional view of a seat bar as an example of the joining machine according to the present invention as seen from the lateral direction.

【図23】本発明の接合機の一例のシートバーの横方向
からみた断面図。
FIG. 23 is a cross-sectional view of a seat bar of an example of the joining machine of the present invention as seen from the lateral direction.

【図24】本発明の接合機の一例のシートバーの横方向
からみた断面図。
FIG. 24 is a cross-sectional view of a sheet bar of an example of the joining machine of the present invention as seen from the lateral direction.

【図25】本発明の接合機の一例のシートバーの横方向
からみた断面図。
FIG. 25 is a cross-sectional view of a seat bar of an example of the joining machine of the present invention as seen from the lateral direction.

【図26】本発明の接合機の一例のシートバーの進行方
向からみた断面図。
FIG. 26 is a sectional view of the example of the joining machine of the present invention as seen from the traveling direction of the sheet bar.

【図27】本発明の接合機の一例のシートバーの横方向
からみた断面図。
FIG. 27 is a cross-sectional view of a seat bar of an example of the joining machine of the present invention as seen from the lateral direction.

【図28】本発明の接合機の一例のシートバーの横方向
からみた断面図。
FIG. 28 is a cross-sectional view of a seat bar of an example of the joining machine of the present invention as seen from the lateral direction.

【図29】本発明の接合機の一例のシートバーの横方向
からみた断面図。
FIG. 29 is a cross-sectional view of a seat bar of an example of the joining machine of the present invention as seen from the lateral direction.

【図30】本発明の接合機の一例のシートバーの上方向
からみた断面図。
FIG. 30 is a sectional view of the example of the joining machine of the present invention as seen from above the sheet bar.

【図31】本発明の接合機の一例のシートバーの上方向
からみた断面図。
FIG. 31 is a cross-sectional view of the example of the joining machine of the present invention seen from above the sheet bar.

【図32】本発明の接合機の一例のシートバーの上方向
からみた断面図。
FIG. 32 is a cross-sectional view of the example of the joining machine of the present invention seen from above the sheet bar.

【図33】本発明の接合機の一例のシートバーの上方向
からみた断面図。
FIG. 33 is a cross-sectional view of the example of the joining machine of the present invention seen from above the sheet bar.

【図34】本発明の接合機の一例のシートバーの上方向
からみた断面図。
FIG. 34 is a sectional view of the example of the joining machine of the present invention seen from above the sheet bar.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…金属板、3…バー材重ね装置、4…バー材昇降機、
5…接合機、6…位置調整機、7…クランプ機構、8,
21,38,39,42,44,47,48,49,5
0,52,54,56,58…上剪断刃、9,25,3
7,51,53,55,57,59…下剪断刃、10…
クロップ分断機、11…レベリングロール、12,13
…残材、14…酸化皮膜除去装置、15…中間コイラ
ー、16…レベラー、17…クロップ処理、18,19
…仕上げミル、22,41…材料支持側下剪断刃、23
…ラップ調節機構、24,36,40…接合面側下剪断
刃、26…後行シートバー、27…先行シートバー、2
8…接合機、29…先行バーデスケーリング機構、30
…後行バーデスケーリング機構、31…デスケーラー、
32…重ね昇降装置、33…加熱機構、34…クロップ
処理装置、35…仕上げ圧延機、43…上刃回転動作機
構、45…上中央剪断刃、46…独立ストローク調整機
能付き端部上剪断刃。
1 ... Metal plate, 3 ... Bar material stacking device, 4 ... Bar material elevator,
5 ... Joining machine, 6 ... Position adjusting machine, 7 ... Clamping mechanism, 8,
21, 38, 39, 42, 44, 47, 48, 49, 5
0, 52, 54, 56, 58 ... Upper shear blade, 9, 25, 3
7, 51, 53, 55, 57, 59 ... Lower shear blade, 10 ...
Crop cutting machine, 11 ... Leveling roll, 12, 13
... Remaining material, 14 ... Oxide film removing device, 15 ... Intermediate coiler, 16 ... Leveler, 17 ... Crop treatment, 18, 19
... Finishing mill, 22, 41 ... Lower shearing blade for supporting material, 23
... Lap adjusting mechanism, 24, 36, 40 ... Lower shearing blade on the joining surface side, 26 ... Trailing sheet bar, 27 ... Leading sheet bar, 2
8 ... Joining machine, 29 ... Leading bar descaling mechanism, 30
… Subsequent bar descaling mechanism, 31… Descaler,
32 ... Stacking lifting device, 33 ... Heating mechanism, 34 ... Crop processing device, 35 ... Finishing rolling machine, 43 ... Upper blade rotation operation mechanism, 45 ... Upper center shear blade, 46 ... End stroke upper shear blade with independent stroke adjusting function .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益子 隆 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 西野 忠 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 二瓶 充雄 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株式会社 日立製作所 電力・電機開発 本部内 (72)発明者 堀井 健治 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 芳村 泰嗣 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 梶原 利幸 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社 日立製作所内 (72)発明者 安田 健一 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株式会社 日立製作所 電力・電機開発 本部内 (72)発明者 高倉 芳生 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 下釜 宏徳 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 平5−245507(JP,A) 特開 昭61−159205(JP,A) 特開 平7−178416(JP,A) 特開 昭61−144285(JP,A) 特開 昭61−286004(JP,A) 特開 平4−89120(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 15/00 B21B 1/26 B21D 39/03 B23K 20/00 - 20/04 B23K 37/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Takashi Masuko, Inventor Takashi 7-1, 1-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Tadashi Nishino 3-chome, Saiwai-cho, Hitachi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd., Hitachi Plant (72) Inventor Mitsuo Nihei 72-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Electric Power & Electric Development Division (72) Inventor Kenji Horii Hitachi City, Ibaraki Prefecture 3-1, 1-1 Machi Hitachi Ltd., Hitachi Factory (72) Inventor Yasushi Yoshimura 3-1-1 1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Factory (72) Inventor Toshiyuki Kajiwara Chiyoda, Tokyo 4-6 Surugadai, Kanda-ku, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kenichi Yasuda 7-2-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Electric Power & Electric Machinery Development Headquarters (72) Inventor Yoshio Takakura 3-1, 1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Factory, Hitachi (72) Inventor Hironori Shigama Sankocho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 1-1-1, Hitachi, Ltd., Hitachi Plant (56) References JP-A-5-245507 (JP, A) JP-A-61-159205 (JP, A) JP-A-7-178416 (JP, A) JP-A-61-144285 (JP, A) JP-A-61-286004 (JP, A) JP-A-4-89120 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B21B 15/00 B21B 1/26 B21D 39/03 B23K 20/00-20/04 B23K 37/04

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の金属板を重ね合わせて接合する接合
装置において、 前記金属板の重ね合わせ部を前記金属板の片側から支持
するための少なくとも2つの支持台と、前記支持台と一
対になって前記金属板を長手方向に移動しないように拘
束するクランプ機構と、前記金属板を挟んで対向する一
対の剪断刃と、一対の前記剪断刃を前記金属板が間に挟
みこまれるように相対的に移動する剪断刃移動機構を備
え、 前記支持台は、一対の前記剪断刃の一方を兼用すること
ができ、 一対の前記剪断刃は、それらの動作軌跡の延長線が交叉
するようにオーバラップして設けられ、 前記剪断刃移動機構は、前記金属板の板厚の50%以上
の深さで且つ前記重ね合わせ部が切断しないように剪断
刃を移動することを特徴とする金属板の 接合装置。
1. A joining device for joining a plurality of metal plates by superposing them on each other , wherein a superposed portion of the metal plates is supported from one side of the metal plates.
For supporting at least two supporting bases and one supporting base.
Be careful not to move the metal plates in pairs in the longitudinal direction.
The clamp mechanism that bundles the metal plate and the one that faces the clamp mechanism.
The pair of shear blades and the pair of shear blades are sandwiched between the metal plates.
Equipped with a shear blade moving mechanism that moves relative to each other
The support base also serves as one of the pair of shear blades.
The pair of shear blades have their extension lines intersecting with each other.
And the shear blade moving mechanism is 50% or more of the plate thickness of the metal plate.
Shear at the depth of
A metal plate joining device characterized by moving a blade .
【請求項2】請求項1において、前記支持台の1つが剪
断刃を兼用し、剪断刃を兼ねる該支持台と前記金属板を
挟んで対向する位置に他方の剪断刃を有し、該他方の剪
断刃の動作軌跡の延長線が前記剪断刃を兼ねる該支持台
に交叉することを特徴とする金属板の接合装置。
2. The method of claim 1 , wherein one of the supports is sheared.
The metal plate is used as a cutting blade and also as a shearing blade.
The other shearing blade is provided at a position opposite to the other, and the other shearing blade is
The support base whose extension line of the cutting locus also functions as the shearing blade
An apparatus for joining metal plates, which is characterized by intersecting with .
【請求項3】請求項2記載の他方の剪断刃は、その動作
軌跡が支持台に交叉する側の下端部が、他の支持台に近
い側の下端部に比べて前記重ね合わせ部に距離が近い
とを特徴とする金属板の接合装置。
The other shearing blade 3. A process according to claim 2 wherein, the distance the lower end of the side where the operating locus crosses the support base is in the overlapping portions than the lower end portion of the side closer to the other of the support base A metal plate joining device characterized by being close to each other.
【請求項4】請求項1記載のオーバラップ部分が前記金
属板の長手方向に対して0.1mm以上であることを特徴
とする金属板の接合装置
4. The overlap portion according to claim 1 is the gold.
Characteristic of 0.1 mm or more in the longitudinal direction of the metal plate
A device for joining metal plates .
【請求項5】請求項4記載のオーバラップ部分が前記金
属板の長手方向に対して最大で10mm以下であることを
特徴とする金属板の接合装置。
5. An apparatus for joining metal plates according to claim 4, wherein the overlapped portion has a maximum length of 10 mm or less in the longitudinal direction of the metal plates .
【請求項6】請求項1において、一対の剪断刃の動作ス
トロークが一方の金属板の板厚以上であることを特徴と
する金属板の接合装置。
6. The operating blade of a pair of shear blades according to claim 1 .
Bonding apparatus of metal plates, wherein the stroke is on one of the metal plates of the plate Atsu以.
【請求項7】請求項1記載の接合装置がレール上を移動
できる機構を備えていることを特徴とする金属板の接合
装置。
7. A joining device for a metal plate, wherein the joining device according to claim 1 comprises a mechanism capable of moving on a rail.
【請求項8】請求項1記載の支持台が互いに連結した凹
形状であることを特徴とする金属板の接合装置。
8. An apparatus for joining metal plates, wherein the support bases according to claim 1 are concave shapes connected to each other.
【請求項9】請求項1記載の金属板が熱間圧延材である
ことを特徴とする金属板の接合装置。
9. A metal plate joining apparatus , wherein the metal plate according to claim 1 is a hot rolled material.
【請求項10】請求項1記載の剪断刃は、金属板の長手
方向の横側からみた断面形状が、台形状の多角形状であ
り、刃物の板との接触面積が連続的に変化し、刃物が板
に最初に接する部分の板に対する長手方向の角度が略0
度になっていることを特徴とする金属板の接合装置。
10. The shear blade according to claim 1 , wherein the cross-sectional shape of the metal plate when viewed from the lateral side in the longitudinal direction is a trapezoidal polygonal shape, and the contact area with the plate of the blade changes continuously. The angle in the longitudinal direction with respect to the plate where the blade first contacts the plate is approximately 0.
A joining device for metal plates, which is characterized by a degree.
【請求項11】請求項1記載の剪断刃は、金属板の長手
方向の横側からみた断面形状が、板幅方向に異なること
を特徴とする金属板の接合装置。
11. The metal plate joining apparatus according to claim 1 , wherein the cross-sectional shape of the shear blade as viewed from the lateral side in the longitudinal direction of the metal plate is different in the plate width direction.
【請求項12】請求項1記載の剪断刃は、金属板の長手
方向の上または、下側からみた形状が、直線あるいは曲
線で構成される波型形状を有することを特徴とする金属
板の接合装置。
Shear blade 12. The method of claim 1 wherein the metal or on the longitudinal direction of the metal plate, the shape viewed from below, characterized by having a configured wave-shaped in a straight line or a curve
Board joining device.
【請求項13】請求項1記載の剪断刃は、金属板の長手
方向の上または、下側からみた形状が、シートバーの進
行方向に対して両端部が突き出たV字状の形状となって
いることを特徴とする金属板の接合装置。
13. The shearing blade according to claim 1 , wherein the shape of the metal plate as viewed from above or below in the longitudinal direction is a V-shape with both ends protruding in the traveling direction of the sheet bar. A device for joining metal plates, which is characterized in that
【請求項14】請求項8記載の凹形状の支持台は、接合
する金属板長手方向の間隔が剪断刃側ほど小さくなって
いることを特徴とする金属板の接合装置。
14. The apparatus for joining metal plates according to claim 8, wherein the concave support base has a gap in the longitudinal direction of the metal plates to be joined that is smaller toward the shear blade side.
【請求項15】請求項1記載の接合装置において、重ね
合わせる金属板の重ね合わせる部分の少なくとも一部を
デスケーリングしてから重ね合わせる機構を備えている
ことを特徴とする金属板の接合装置。
15. The bonding apparatus of claim 1, wherein the bonding apparatus of the metal plates, characterized in that it comprises a mechanism for superimposing after descaling at least part of the portion superposing the metal plate superposed.
【請求項16】請求項8記載の凹形状の支持台は、その
へこんでいる部分入口の金属板長手方向における長さ
が、金属板を挟んで対向する剪断刃の金属板長手方向に
おける長さよりも短いことを特徴とする金属板の接合装
置。
16. concave support base according to claim 8, the length of the metal plate partial longitudinal inlet recessed its <br/> is, the metal plate longitudinal shear blades facing each other across a metal plate In the direction
A device for joining metal plates, which is shorter than the length that can be used.
【請求項17】請求項1記載の接合装置において、接合
する前に接合する金属板の温度を調整する機構を備えて
いることを特徴とする金属板の接合装置。
17. A bonding apparatus according to claim 1, the bonding apparatus of the metal plates that characterized that has a mechanism for adjusting the temperature of the metal plate to be bonded before bonding.
【請求項18】請求項1記載の接合装置において、前記
剪断刃、あるいは支持台の接合する金属板への押し込み
速度が5mm/s以上であることを特徴とする金属板の接
合装置。
18. The apparatus for joining metal plates according to claim 1, wherein a pushing speed of the shear blade or the support base into the metal sheet to be joined is 5 mm / s or more.
【請求項19】熱間圧延設備において、金属板を巻取る
中間コイラー、該中間コイラーから出てくる金属板を平
坦化するレベラー、該レベラーから出てきた金属板を重
ね合わせ接合する接合機、接合時に生じたクロップを分
断するクロップ処理装置、仕上げミルからなり、前記接
合機が請求項1に記載の接合装置であることを特徴とす
る熱間圧延設備。
19. In a hot rolling facility, an intermediate coiler for winding a metal plate, a leveler for flattening the metal plate coming out of the intermediate coiler, and a joining machine for superposing and joining the metal plates coming out of the leveler, A hot-rolling facility comprising a cropping device for dividing a crop generated during joining and a finishing mill, wherein the joining machine is the joining device according to claim 1.
【請求項20】少なくとも二枚の金属板を重ね合わせた
後、重ね合わせ部分の少なくとも二箇所を該金属板が長
手方向に移動しないように両側から拘束し、 拘束された二箇所の間に前記金属板を挟むように一対の
剪断刃を配置し、一対の該剪断刃はそれらの動作軌跡の
延長線が交叉するようにオーバラップさせ、 前記剪断刃を前記金属板の厚さ方向に該金属板の厚さの
50%以上で且つ重ね 合わせ部分が切断されないように
相対的に移動し、これにより 該金属板の板厚方向に剪断
力を加え、該重ね合わせ部分の剪断面に、剪断面同士を
互いに押し付け合うような押圧力を発生させながら前記
金属板を固相接合することを特徴とする金属板の接合方
法。
20. After stacking at least two metal plates, the metal plates are elongated at least at two positions of the stacked parts.
Bind from both sides so that they do not move in the hand direction, and insert a pair of metal plates so that the metal plate is sandwiched between the two restricted places.
Shear blades are arranged, and the pair of shear blades are
The extension lines are overlapped so as to intersect with each other, and the shear blade is arranged in the thickness direction of the metal plate in the thickness direction of the metal plate.
So that and overlapping parts 50% or more is not cleaved
The metal plate is relatively moved, thereby applying a shearing force in the plate thickness direction of the metal plate, and the metal plate is solidified while generating a pressing force on the sheared surface of the overlapping portion so that the sheared surfaces are pressed against each other. A method for joining metal plates, which comprises performing phase joining.
【請求項21】請求項20において、一対の前記剪断刃
の前記オーバラップしている部分の長さは、0.1mm 〜
10mmの範囲内であることを特徴とする金属板の接合方
法。
21. The length of the overlapping portion of a pair of the shear blades according to claim 20,
A method for joining metal plates, which is within a range of 10 mm.
【請求項22】請求項20記載の金属板の接合方法にお
いて、前記金属板を重ねる前に、金属板の少なくとも一
部の表面の酸化スケールを除去することを特徴とする金
属板の接合方法。
22. The method for joining metal plates according to claim 20, wherein oxide scale on at least a part of the surfaces of the metal plates is removed before the metal plates are stacked.
【請求項23】二枚の金属板の端部を突き合わせ、その
突き合わせ部の上面又は下面に他の金属板を重ね、重ね
合わせ部の二箇所を金属板が長手方向に移動しないよう
に両側から拘束し、拘束された二箇所の間で前記他の金
属板の上方から剪断刃を押し込み、前記他の金属板を前
記突き合わせた二枚の金属板の位置まで押し下げ、これ
により前記突き合わせた二枚の金属板を前記他の金属板
を間に介して接合することを特徴とする金属板の接合方
法。
23. Abutting the ends of two metal plates,
Put another metal plate on top or bottom of the butted part
Prevent the metal plate from moving in the longitudinal direction at the two parts of the mating part
Restrained from both sides to the other gold between the two restrained places.
Push in the shear blade from above the metal plate and put the other metal plate in front.
Push down to the position of the two metal plates that are
The two metal plates abutted by the other metal plate
Method for joining metal plates, characterized by joining via a gap
Law.
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