JP4162331B2 - スラブ成形方法及び装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラブの厚みと幅をプレスで成形するスラブ成形方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スラブの厚みを減厚する場合、水平ミルのロール間にスラブを通過させ、ロールによって圧下していた。しかし1回のロールで圧下される厚みは少ないので、水平ミルを何段も設けたり、一つの水平ミルを往復動させるリバース圧延が用いられてきた。しかし、このような方法では設備が大がかりになり、設置面積が大きくなり、かつ圧延中のスラブの温度低下も大きくなるので、プレスにより厚みを一気に減厚する厚み圧下プレスが開発されている。しかし、一気に大きな減厚みを行なうと圧下された体積はスラブの幅方向に広がり、幅方向の成形も必要になる。
【0003】
特開昭61−235002号公報には厚み圧下プレスの下流に縦型ロールを設け幅成形を行なう装置が記載されている。図3はこの装置の基本的構成を示す図で、スラブ20を挟んで上下に配置された金型21aをシリンダ21bで圧下する厚み圧下プレス21と、この厚み圧下プレス21の下流側に配置され、スラブ20の両幅端に鍔付ロール22aを竪に配置し、幅方向に鍔付ロール22aを圧下するエッジャー22が設けられている。このエッジャー22の下流側に通常の圧延機23が設けられている。かかる構成により、スラブ20を厚み圧下プレス21で圧下して減厚し、次にエッジャー22により幅方向の拡張を修正する。エッジャー22による幅方向の圧下により幅端部の厚みが盛り上がるドッグボーンが発生するので、エッジャー22の下流側に配置された圧延機23でこのドッグボーンを修正する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
板厚圧下プレス装置を設けた熱間圧延設備では、プレスによる圧下量が圧延機に較べて大きいため、スラブ等の被成形材は厚み圧下に伴い金型の四方に流動する。特に幅端部に注目すると、圧延に較べて大きな波型形状となる。この状態で下流側に設けられた圧延機群で圧延すると、この波型形状はさらに増幅されるため、従来は上記公報に記載のように、板厚圧下プレスの下流に竪型ロールよりなるエッジャーを配置し、幅端部の波型形状を修正していた。しかし、厚み圧下プレスの圧下量が大きくなると、幅端部に生じる波型形状も大きくなり、エッジャーでは能力を大きくしても機能的に限界を越え、十分な修正ができない状態になっている。
【0005】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、厚み圧下の大きなプレスを用いてもスラブの幅方向の拡張を修正する成形方法と装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明では、スラブを厚み圧下プレスで厚み圧下し、厚み圧下プレス開放後、幅圧下プレスで幅圧下する。
【0007】
厚み圧下プレスでスラブを減厚し、次に幅圧下プレスでスラブの幅方向を圧下する。幅圧下プレスは圧下能力を大きくすることができるので幅方向の波型の拡張変形が大きくても修正することができる。また、厚み圧下プレスが圧下していない時に幅圧下プレスを作動させることにより、両プレスの動力源の容量を容量の大きい厚み圧下プレスの容量とすることができる。
【0008】
請求項2の発明では、スラブを厚み圧下する厚み圧下プレスと、この厚み圧下プレスの下流側に設けられスラブの幅を圧下する幅圧下プレスと、厚み圧下プレスを開放しているとき幅圧下プレスを作動させる制御装置と、を備える。
【0009】
スラブを先ず厚み圧下プレスで圧下して減厚する。この厚み圧下によりスラブ体積が四方に流動し、幅方向には波型の拡張変形が生じる。これを厚み圧下プレスで直線状にしかつ所定の幅になるように圧下する。制御装置は厚み圧下プレスと幅圧下プレスを交互に作動させ、両プレスが同時に作動しないようにして、両プレスの動力源の容量を少くする。
【0010】
請求項3の発明では、前記幅圧下プレスの下流側にスラブ幅を計測する幅計測器を設け、前記制御装置は幅計測器の計測値が所定の値になるよう幅圧下プレスの開度を調整する。
【0011】
制御装置は、幅圧下プレスの金型間の間隔を示す開度を設定し幅圧下プレスを制御するが、その設定値を幅圧下したスラブ幅の計測値に基づき絶えず修正して所定のスラブ幅となるように制御する。スラブの幅は圧下したときの金型の間隔よりも膨張する。この膨張量はスラブの温度や材質、スラブ厚み圧下前のスラブの幅、厚み圧下量等により変化するので、これらの条件とスラブ幅計測値に基づき、所定のスラブ幅となるような開度を予測して幅圧下プレスに指示する。この予測を行なうに当たり、これまでの予測と計測値との関係を学習し予測を行なう学習演算機能を制御装置は用いる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施形態のスラブ成形装置の構成を示し、図1Aは側面図、図1Bは平面図を示す。スラブ成形装置はスラブ1の厚みを減厚する厚み圧下プレス2と、この下流側に設けられた幅圧下プレス3より構成される。なお、幅圧下プレス3の下流側には、圧延機4が配置され、さらに圧延が行われる。幅圧下プレス3の出側には幅圧下プレス3により幅圧下されたスラブ1の幅を計測する幅計測器5が設けられている。この幅計測器5の計測値を入力し、厚み圧下プレス2と幅圧下プレス3を制御する制御装置6が設けられている。
【0013】
厚み圧下プレス2はスラブ1を挟んで上下に設けられた金型7と、この金型7を上下動する駆動装置8とからなる。駆動装置8は偏心軸を回転して上下動を発生しロッドにより金型7を駆動する機械的装置や液圧シリンダにより金型7を上下動する液圧装置が用いられる。金型7はスラブ1と接する側が水平面とテーパー面とからなっているテーパー付金型が用いられる。
【0014】
幅圧下プレス3はスラブ1を幅方向に挟んで左右に設けられた金型9と、この金型9を幅方向に往復動する駆動装置10からなる。駆動装置10は両金型9の幅方向の間隔(開度)を調整するため液圧シリンダが用いられる。金型9は厚み圧下プレス2と同様に、スラブ1と接する側が水平面とテーパー面とからなっているテーパー付金型が用いられる。
【0015】
次に動作を説明する。
制御装置6は厚み圧下プレス2と幅圧下プレス3を制御し、厚み圧下プレス2と幅圧下プレス3を交互に作動させる。厚み圧下プレス2及び幅圧下プレス3の駆動源は電動機であり、交互に作動させることにより電源容量を厚み圧下プレス2を作動するに必要な容量(通常厚み圧下プレス2の方が幅圧下プレス3よりも多くの電力を必要とする)とすることができる。
【0016】
制御装置6は幅圧下プレス3の開度制御も行なう。図2は幅圧下プレス3の開度制御フロー図であり、本図を参照して開度制御を説明する。厚み圧下プレス2により大きく減厚されると、スラブ1の容積は四方に流動し、幅方向にも膨張し図1Bで模式的に示すように波型形状に膨らむ。この波型形状を直線状にし、かつ所望の板幅Bになるように幅開度を設定する。なお、所望の板幅Bに幅開度を設定しても、圧下後に生ずる戻りのため所望の板幅Bは得られない。この戻りに影響する条件を初期条件と称する。初期条件は、スラブ1の材質、温度、厚み圧下プレス2の厚み圧下量、厚み圧下前のスラブ1の厚みや幅、スラブ1の送り速度等及び所望の板幅Bである。
【0017】
制御装置6はこのような初期条件を入力し(ステップS1)、この初期条件より幅開度を演算する(ステップS2)。初期条件より幅開度を演算する方法は、従来の経験や実験により各条件の戻りに対する影響を求め、このデータに基づき幅開度が算出される。このようにして算出された幅開度を幅圧下プレス3に指示する(ステップS3)。幅圧下プレス3はこの幅開度に基づきスラブ1の幅圧下を行なう。
【0018】
幅圧下されたスラブ1の幅は幅計測器5により計測され制御装置6にフィードバックされる(ステップS4)。制御装置6では所望の板幅Bと幅計測値との差ΔBを算出する(ステップS5)。この差ΔBと初期条件をベースに先に説明した各初期条件の戻りに対する影響のデータにより幅開度を修正する(ステップS6)。この修正した幅開度を次の幅圧下プレスに使用するため、幅圧下プレス3に指示する(ステップ3)。このように、ステップS3〜ステップS6を繰り返すことにより所望の板幅のスラブ1が得られるようになる。なお、ステップS3〜ステップS6の修正過程において、前の修正結果を次の修正値算出に用いる学習機能を用いることにより、迅速に所望の板幅Bを得ることができる。
【0019】
なお、上述の実施形態では、制御装置6により厚み圧下プレス2と幅圧下プレス3を交互に作動させるようにしたが、両者を機械的に結合し、交互に作動させるようにしてもよい。
【0020】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、厚み圧下プレスの下流側に幅圧下プレスを設けることによりスラブの幅方向の変形を確実に修正することができる。また両プレスを交互に作動させることにより電源の容量を少くすることができる。さらに幅圧下プレスによる板幅の計測値に基づきプレスの幅開度を修正するので、所望の板幅を迅速に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の構成図である。
【図2】実施形態の制御装置の動作を示すフロー図である。
【図3】従来のスラブ成形装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 スラブ
2 厚み圧下プレス
3 幅圧下プレス
4 圧延機
5 幅計測器
6 制御装置
7,9 金型
8,10 駆動装置
Claims (3)
- スラブを厚み圧下プレスで厚み圧下し、厚み圧下プレス開放後、幅圧下プレスで幅圧下することを特徴とするスラブ成形方法。
- スラブを厚み圧下する厚み圧下プレスと、この厚み圧下プレスの下流側に設けられスラブの幅を圧下する幅圧下プレスと、厚み圧下プレスを開放しているとき幅圧下プレスを作動させる制御装置と、を備えたことを特徴とするスラブ成形装置。
- 前記幅圧下プレスの下流側にスラブ幅を計測する幅計測器を設け、前記制御装置は幅計測器の計測値が所定の値になるよう幅圧下プレスの開度を調整することを特徴とする請求項2記載のスラブ成形装置。
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