JP3766576B2 - 熱間幅圧下プレスにおける材料センタリング方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材などの熱間圧延ライン等において、熱間のスラブをプレスにより幅圧下する際、スラブ内の幅変動が大きい場合でも適正な幅圧下を可能とし、また幅圧下後の材料の曲りを抑制することのできる材料センタリング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼材などの熱間圧延ラインにおいて、素材となるスラブのサイズを集約化し、少種類の幅のスラブから多種類の幅の圧延製品を製造するために、オンラインでスラブの幅圧下が行われる。幅圧下は、エッジャーの幅圧下能力を増強したり、幅圧下プレス（サイジングプレスとも呼ばれる）を設置して行われる。
このような熱間圧延ラインでは、スラブはローラー上を搬送され、サイドガイド装置によりセンタリングされてエッジャーや幅圧下プレスに導入される。
【０００３】
従来の幅圧下プレスのセンタリング方法は、特開平４−１７２１０１号公報に開示されているような、プレスの入側および出側に設けたサイドガイドでスラブを拘束しながらプレスするのが一般的であった。この場合、プレスの中心とサイドガイドの中心はともにラインセンターに一致しているので、スラブは常に、サイドガイドによりプレスの中心にセンタリングされた状態でプレスに搬入され、また搬出されるため、プレス後の材料にはキャンバー（曲り）の発生が防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
熱間スラブの幅圧下プレスに際し、スラブは加熱炉にて所定温度に加熱され、ローラー上を搬送されてくるが、個々のスラブについてみると、スラブ長さ方向に幅変動や曲りが生じている場合がある。このスラブ内の幅変動や曲りが大きくなると、上記従来技術のように、中心が常にラインセンターと一致しているサイドガイドでセンタリングしたのでは、スラブの幅方向中心（以下、スラブセンターという）がラインセンターに一致せず、その差がスラブ長さ方向で大きく変動する。
【０００５】
この状態で幅圧下プレスを行うと、プレスの金型センターはラインセンターと一致しているので、サイドガイドに衝撃が加わることになる。これを防ぐためには、サイドガイドを開かざるを得なくなり、サイドガイドによるセンタリング効果のない状態で幅圧下プレスが行われ、プレス後の材料に曲りが発生してしまう。
【０００６】
そこで本発明が解決しようとする課題は、鋼材などの熱間スラブをプレスにより幅圧下する際、スラブ内の幅変動や曲りが大きい場合でも、サイドガイドにより適正にセンタリングを行い、プレスによる適正な幅圧下を可能とし、また幅圧下後の材料の曲りを抑制するためのセンタリング方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明法は、熱間スラブに対する幅圧下プレスの入側および出側の一方または双方に、スラブを幅方向両側からガイドするサイドガイドを設けた設備において、サイドガイドにプリセット用開度調整機構を設けるとともに、プリセット用開度調整機構とはスラブ搬送方向異なる位置にセンタリング用開度調整機構を設け、スラブがサイドガイドに進入するまでは、プリセット用開度調整機構によりサイドガイドの幅をスラブの最大幅より広い所定幅にセットし、スラブがサイドガイド内に進入した後は、プリセット用開度調整機構およびセンタリング用開度調整機構を作動させ、ラインセンターとスラブセンターの差がスラブ長さ方向で平準化するようにセンタリングを行い、該センタリングされたスラブをサイドガイドで拘束しながら幅圧下プレスを行うことを特徴とする熱間幅圧下プレスにおける材料センタリング方法である。
そして、前記サイドガイドのオフセンター量に応じて、前記幅圧下プレスにおける金型センターにオフセンター量を持たせることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明法を実施する装置を図１の例によりにより説明する。熱間スラブ１は搬送装置２上を矢印の向に搬送され、幅方向両側からサイドガイド３，４にガイドされて、幅圧下プレスの金型１３により幅底下される。本例では幅圧下プレスの入側にサイドガイド３，４を示しているが、本発明法を実施する対象設備は、サイドガイド３，４が該プレスの出側にあってもよく、また入側および出側の双方にあってもよい。
【００１２】
このような入側および出側の一方または双方に設置されたサイドガイド３，４にプリセット用開度調整機構７，８およびセンタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２を設ける。各センタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２は、プリセット用開度調整機構７，８とはスラブ１の搬送方向異なる位置に設け、プリセット用開度調整機構７，８とは別駆動で、かつ空気圧または油圧による独立駆動または連動駆動とする。独立駆動は、各センタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２それぞれを単独で駆動し、連動駆動はそれぞれを連動させて駆動する。
【００１３】
プリセット用開度調整機構７，８の駆動は、電動、空気圧、油圧のいずれでもよい。
図１は、センタリング用開度調整機構を、９，１１および１０，１２と、スラブ搬送方向２箇所に設けた好ましい態様を示しているが、９，１１あるいは１０，１２の１箇所でもよく、また３箇所以上に設けてもよい。
【００１４】
また図１の例では、サイドガイド３，４の外側にプリセットブロック５，６を設け、プリセット用開度調整機構７，８は、プリセットブロック５，６をラインセンターＬと直角な水平方向に移動することにより、サイドガイド３，４の開度を調整する機構としている。センタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２は、プリセットブロック５，６に設け、サイドガイド３，４をプリセットブロック５，６に対してラインセンターＬとほぼ直角な水平方向に移動することで、サイドガイド３，４の開度を調整する機構としている。
【００１５】
また、別の態様として、各センタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２を電動による独立駆動とするほかは、上記した本発明法装置と同様である。
そして上記した方法において、センタリング用開度調整機構は、図１の例のようにスラブ搬送方向複数箇所に設けるのが好ましく、さらにプリセット用開度調整機構７，８をスラブ搬送方向複数箇所に設け、それぞれを独立駆動とするのが好ましい。
【００１６】
本発明法で用いるプリセット用開度調整機構７，８では、サイドガイド３，４ラインセンターＬと平行な状態で、あるいは一定の角度を保持した状態で、ラインセンターＬと直角な水平方向に開閉して開度を調整できる。またセンタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２では、サイドガイド３，４を、ラインセンターＬに対し任意の角度で最適状態に傾斜させるとともに、最適状態に開閉して開度を調整することができる。
【００１７】
本発明では、各センタリング用開度調整機構を空気圧または油圧により駆動するので、センタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２は、それぞれ独立駆動でも連動駆動でも、スラブ形状に応じた適正なセンタリングができる。
別の態様では、各センタリング用開度調整機構を電動により駆動するので、それぞれを独立駆動とすることでスラブ形状に応じた適正なセンタリングができる。
【００１８】
上記本発明において、センタリング用開度調整機構をスブ搬送方向１箇所に設けた場合、例えば図１においてセンタリング用開度調整機構１０，１２がない場合でも、１対のセンタリング用開度調整機構９，１１を駆動させるとともに、１対のプリセット用開度調整機構７，８を駆動させることにより、サイドガイド３，４を、ラインセンターＬに対し任意の角度で傾斜させることができる。
【００１９】
本発明により、スラブ１内の幅変動や曲りが大きい場合でも、幅圧下プレス中、サイドガイド３，４をラインセンターＬに対し傾斜させ、開閉して開度を調整することで、最適状態でのセンタリングを行うことができ、幅圧下後の材料の曲りを抑制することができる。
【００２０】
そして、センタリング用開度調整機構をスラブ搬送方向複数箇所に設けることで、またプリセット用開度調整機構をスラブ搬送方向複数箇所に設けることで、あるいはセンタリング用開度調整機構およびプリセット用開度調整機構をスラブ搬送方向複数箇所に設けることで、上記最適状態のセンタリングをより的確かつ迅速に行うことができる。
【００２１】
次に本発明法を図２および図３の例により説明する。
本発明法は、まず図２（ａ）のように、スラブ１がサイドガイド３，４に進入するまでは、プリセット用開度調整機構７，８によりサイドガイド３，４の幅をスラブ１の最大幅より広い所定幅にセットする。この例では、スラブ１が図示のような非対称形をしており、ラインセンターＬとスラブセンターとの差が図３ （ａ）のようになっている。
【００２２】
次いで図２（ｂ）のように、スラブ１がサイドガイド３，４内に進入した後は、プリセット用開度調整機構７，８およびセンタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２を作動させ、ラインセンターＬとスラブセンターの差がスラブ長さ方向で平準化するようにセンタリングを行う。この例では、センタリング後のラインセンターＬとスラブセンターの差は、図３（ｂ）のようになる。ここで平準化は、図３（ｂ）の斜線部の面積、すなわちラインセンターとスラブセンターの差を示す線とスラブ長さ方向基準線とで囲まれる部分の面積が最小となる状態である。
【００２３】
その後、上記のようにセンタリングされたスラブ１を、図２（ｃ）のようにサイドガイド３，４で拘束しながら、金型１３で幅圧下プレスを行う。すると、プレス時におけるラインセンターとスラブセンターの差が、図３（ｃ）のように小さくかつスラブ長さ方向での変動が小さくなっているので、サイドガイド３，４による拘束の効果がプレス中をとおして維持され、プレス後の材料の曲りが抑制されるとともに、サイドガイド３，４に対する衝撃も緩和される。
【００２４】
また本発明法において、前記サイドガイドのオフセンター量に応じて、前記幅圧下プレスにおける金型センターにオフセンター量を持たせることが好ましい。上記のように、スラブの形状に応じてサイドガイドの開度をスラブ長さ方向で調整するすることにより、サイドガイドのセンターがラインセンターからずれるので、そのずれの量に応じて金型センターをラインセンターからずらす、つまりサイドガイドオフセンター量に応じて金型センターにオフセンター量をもたせる。
【００２５】
こうすることで、図３（ｄ）のように、金型センターとスラブセンターの差が小さく、かつスラブ長さ方向での変動が小さくなり、サイドガイドへの衝撃がより緩和される。したがってサイドガイドでスラブを拘束しながらより安定的な幅圧下プレスを行うことができる。
【００２６】
これに対する従来法を示すと、図４および図５のようになる。スラブ１がサイドガイド３，４に進入するまでは、本発明例と同様、図４（ａ）のように、プリセット用開度調整機構７，８によりサイドガイド３，４の幅をスラブ１の最大幅より広い所定幅にセットし、ラインセンターＬとスラブセンターとの差は図５ （ａ）のようになっている。
【００２７】
次いで図４(b) のように、スラブ１がサイドガイド３，４内に進入した後は、プリセット用開度調整機構７，８により、サイドガイド３，４が平行な状態で開度調整が行われるので、図５（ｂ）のように、ラインセンターＬとスラブセンターの間に乖離が生じたままであり、本発明法のように平準化はされない。
【００２８】
この状態でサイドガイド３，４によりスラブ１を拘束しながら金型１３で幅圧下を行うと、図４（ｃ）および図５（ｃ）のようになり、上記乖離がすべてサイドガイド３，４に衝撃として加わるので、設備保護のためサイドガイド３，４を開かなければならない。
サイドガイド３，４を開くと、図５（ｄ）のように金型センターとスラブセンターの差はなくなるが、センタリングなしの状態で幅圧下プレスが行われる。したがって従来法では幅圧下プレス後の材料には幅方向の曲りが発生する。
【００２９】
【実施例】
（１）本発明例１：幅１２００mm、長さ１２ｍ、厚さ２４０mmの低炭素鋼スラブを１２００℃に加熱し、図１に示すようなラインで幅圧下プレスを行った。まずプリセット用開度調整機構７，８により、サイドガイド３，４の幅をスラブ１の最大幅＋５０mmにセットして、スラブ１をサイドガイド内に進入させ、ついでセンタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２を作動させ、図３（ｂ）のように、ラインセンターＬとスラブセンターの差をスラブ長さ方向で平準化した。そして、サイドガイド３，４でスラブ１を拘束しつつ金型１３により幅圧下プレスを行った。
なお、プリセット用開度調整機構７，８の駆動は油圧により行い、センタリング用開度調整機構９，１０，１１，１２の駆動は、プリセット用開度調整機構７，８とは別駆動の油圧によりスラブ両側を連動とした。
【００３０】
（２）本発明例２：本発明例１と同様のスラブを、同様のラインにて同様にセンタリングし、サイドガイド３，４でスラブ１を拘束しつつ、サイドガイドオフセンター量に応じて金型センターにオフセンター量をもたせて幅圧下プレスを行った。スラブ長さ方向について金型オフセンター量の変化の一例を示したのが、図６の破線である。
【００３１】
（３）従来例：本発明例１と同様のスラブを、同様のラインにてセンタリング用開度調整機構を作動させず、プリセット用開度調整機構のみでセンタリングして幅圧下プレスを行った。プレス時の金型オフセンター量は、図６の実線で示すようにスラブ長さ方向で一定である。
【００３２】
上記本発明例１、本発明例２および従来例について、プレス前後のスラブの形状を測定し、プレス入側のスラブ曲り量と出側の材料曲り量の関係で整理した。結果は図７のように、本発明例１は従来例に比べ大幅にプレス後の曲りを抑制することができ、本発明例２はさらに抑制できたことが示された。
【００３３】
【発明の効果】
本発明により、鋼材などの熱間スラブの幅圧下プレスにおいて、プレス前のスラブのスラブ内幅変動や曲りが大きい場合でも、サイドガイドにより適正にセンタリングされ、サイドガイドに衝撃を与えることなく、プレスによる適正な幅圧下が可能となる。このため幅圧下後の材料の曲りが効果的に抑制されて、その後の熱間圧延等による製造歩留まりが向上する。さらにサイドガイドの損傷も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の例を示す上面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明法における工程例を示す上面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発明法におけるスラブ長さ方向の各値の変動例を示すグラフである。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、従来法における工程例を示す上面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、従来法におけるスラブ長さ方向の各値の変動例を示すグラフである。
【図６】本発明例および従来例における金型オフセンター量の変化の例を示すグラフである。
【図７】本発明例および従来例におけるセンタリング効果の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１…熱間スラブ ２…搬送装置
３，４…サイドガイド ５，６…プリセットブロック
７，８…プリセット用開度調整機構
９，１０，１１，１２…センタリング用開度調整機構
１３…金型

Claims (2)

1. 熱間スラブに対する幅圧下プレスの入側および出側の一方または双方に、スラブを幅方向両側からガイドするサイドガイドを設けた設備において、サイドガイドにプリセット用開度調整機構を設けるとともに、プリセット用開度調整機構とはスラブ搬送方向異なる位置にセンタリング用開度調整機構を設け、スラブがサイドガイドに進入するまでは、プリセット用開度調整機構によりサイドガイドの幅をスラブの最大幅より広い所定幅にセットし、スラブがサイドガイド内に進入した後は、プリセット用開度調整機構およびセンタリング用開度調整機構を作動させ、ラインセンターとスラブセンターの差がスラブ長さ方向で平準化するようにセンタリングを行い、該センタリングされたスラブをサイドガイドで拘束しながら幅圧下プレスを行うことを特徴とする熱間幅圧下プレスにおける材料センタリング方法。
2. 前記サイドガイドのオフセンター量に応じて、前記幅圧下プレスにおける金型センターにオフセンター量を持たせることを特徴とする請求項１記載の熱間幅圧下プレスにおける材料センタリング方法。

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