JP4240643B2

JP4240643B2 - 板厚プレス方法

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Publication number: JP4240643B2
Application number: JP06390499A
Authority: JP
Inventors: 早登史村田; 貞和升田; 祟西井; 昌夫三上; 肇石井; 史郎長田
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: JP2000263176A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱間スラブ，特に熱間圧延用素材である熱間鋼スラブを金型によって板厚方向からプレスする際のプレス方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱間スラブの板厚プレス方法は、図２０（ａ）〜（ｄ）に示すように金型６で板厚方向にプレスすると、一定の送り量ｆでスラブ２０を送り、さらに後続部分を金型６で板厚プレスし、これを一定の送り量ｆで送ることを繰り返す。金型６のプレス加工面は平行部６ａとテーパ部６ｂからなるものであり、通常は１段テーパである。テーパ角θが１０〜１２°（テーパ角θは通常１２°）の金型６が多く使われている。このような金型６をもつプレス装置によりスラブ２０を板厚プレスすると、図２０（ｂ）に示すように、プレス中にスラブ２０が長手方向の前方と後方に延び出す先進と後進が発生する。このような先進と後進を生じたスラブは、図２１（ｂ）に示すように、非定常部分にはフレア状の幅広がりが、定常部分には断続加工によるウェーブ状の幅分布が発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の板厚プレス方法においては、テーパ角θが小さいと幅広がり量が大きくなり、荷重も大きくなる傾向がある。この場合の幅分布ｄＷ（＝Ｗ′−Ｗ）は小さい。また、テーパ角を大きくすることで幅広がりの抑制、荷重増加の抑制が可能であるが、幅分布が大きくなること、およびプレス条件によってはプレス時の材料に滑りが発生して問題である。
【０００４】
また、複数の金型を持つタンデム式板厚プレス機を用いて、複数段階に分けて板厚を減肉することにより変形分散を行う手段もあるが、装置が複雑かつ高価になってしまう。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は材料を高い圧下量でプレスする場合であっても、幅分布ｄｗを最小限に抑制することができ、プレス時の荷重増大を抑制することができる板厚プレス方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る板厚プレス方法は、略矩形の熱間スラブの板厚を、長手方向に順に送りながら鍛造して減肉する板厚プレス方法であって、少なくとも入側テーパ部と平行部からなる主加工面をもつ金型によってプレス前の熱間スラブの板厚Ｈからプレス後の板厚ｈまで減肉する主加工工程と、前記主加工面をもつ金型のテーパ部と平行部との境界にあたる遷移部でプレスされるべき部位とその近傍の部位とを、前記主加工工程よりも前に、板厚方向に減肉プレスする副加工工程と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
また、主加工の圧下量に対する副加工の圧下量の比をｒとした場合に、前記ｒを０．０２５以上とすることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の様々の好ましい実施の形態について説明する。
【００１３】
（１段金型の場合）
本発明者らは圧下量を一定とし（ただし圧下歪０．５以上）、１段テーパ金型を用いた次の条件下で模擬試験を行った。
【００１４】
実験条件
模擬材料；硬質鉛（初期サイズ；板厚Ｈ３２ｍｍ×幅Ｗ１５０ｍｍ×Ｌ）
プレス後の板厚ｈ；１２．５ｍｍ
送り量ｆ；１０〜４０ｍｍ
金型テーパ角θ：１２°〜３０°（１２°，２０°，３０°を主体とする）
なお、金型のテーパ角θが１５°以上の場合，テーパ部６ｂから材料２０に接する送り量ｆではプレス開始時にスリップが発生したが参考のためデータを記載する。後の検討の結果、金型テーパ部から材料に接触する場合、テーパ角１５°以上ではスリップが発生しやすいことが判明した。
【００１５】
さらに、模擬試験結果につき検討を加えた結果、次に掲げる（ａ）〜（ｄ）の事項が判明した。
【００１６】
（ａ）後進量ＢＷは全圧下体積Ｖ′をプレス後の板厚ｈ、板幅で除したものでほぼ整理できること、
（ｂ）幅分布は金型平行部の圧下体積Ｖでほぼ整理できること、
（ｃ）幅広がりは金型テーパ部の接触長ｌｄと若干の送り量影響でほぼ整理できること、
（ｄ）単位幅荷重は金型と材料の全接触長ｌｄｔとでほぼ整理できること
上記の模擬試験結果につき図１を参照しながら説明を補足する。図１は板厚プレス用の金型と材料との間の接触長さにつき説明するために金型および材料をモデル化して示す拡大模式図である。長手方向接触長さｌｄｔは幾何学的テーパ部接触長さｌｄに送り量ｆを加えたものに等しい（ｌｄｔ＝ｌｄ＋ｆ）。全圧下体積Ｖ′はテーパ部の圧下体積Ｖ１に平行部の圧下体積Ｖを加えたものに等しい（Ｖ′＝Ｖ１＋Ｖ）。圧下歪εはプレス前板厚Ｈとプレス後板厚ｈとで与えられる（ε＝ｌｎ（Ｈ／ｈ））。
【００１７】
図２は、横軸にＶ′／Ｗ０・ｈ（ｍｍ）をとり、縦軸に後進量ＢＷ（ｍｍ）をとって、両者の相関について調べた結果を示す特性線図である。横軸のＶ′／Ｗ０・ｈは全圧下体積Ｖ′を板厚ｈ、板幅Ｗ０、長さＬの直方体に変形させたときの長さＬ１に相当する量である。図中にて白丸はテーパ角１２°の結果を、白四角はテーパ角２０°の結果を、白三角はテーパ角３０°の結果をそれぞれ示す。図から明らかなように、後進量ＢＷはＶ′／Ｗ０・ｈとほぼ正比例の関係にあり、Ｖ′／Ｗ０・ｈが増加するに従って後進量ＢＷは増加する。
【００１８】
図３は、横軸にＶ／Ｗ０をとり、縦軸に幅分布ｄＷをとって、両者の相関について調べた結果を示す特性線図である。横軸のＶ／Ｗ０は単位幅あたりの平行部圧下面積に相当するものである。幅分布ｄＷは最大幅と最小幅との差分に相当するものである。図中にて白丸はテーパ角１２°の結果を、白四角はテーパ角２０°の結果を、白三角はテーパ角３０°の結果をそれぞれ示す。図から明らかなように、幅分布ｄＷはＶ／Ｗ０とほぼ正比例の関係にあり、Ｖ／Ｗ０が増加するに従って幅分布ｄＷは増加する。
【００１９】
図４は、横軸にテーパ部接触長さｌｄ（ｍｍ）をとり、縦軸に幅広がり量Ｗ１−Ｗ０をとって、両者の相関について調べた結果を示す特性線図である。図中にて白丸は送り量ｆが１０ｍｍのときの結果を、白四角は送り量ｆが２０ｍｍのときの結果を、白三角は送り量ｆが３０ｍｍのときの結果を、白ひし形は送り量ｆが４０ｍｍのときの結果をそれぞれ示す。図から明らかなように、幅広がり量（Ｗ１−Ｗ０）は、テーパ部接触長さｌｄとほぼ正比例の関係にあり、送り量ｆが増加するに従って増加する。
【００２０】
図５は、横軸に幾何学的接触長さｌｄｔ（ｍｍ）をとり、縦軸に単位幅荷重（トン／ｍｍ）をとって、両者の相関について調べた結果を示す特性線図である。図中にて白丸はテーパ角１２°の結果を、白四角はテーパ角２０°の結果を、白三角はテーパ角３０°の結果をそれぞれ示す。図から明らかなように、単位幅荷重は幾何学的接触長さｌｄｔとほぼ正比例の関係にあり、ｌｄｔが増加するに従って単位幅重量は増加する。
【００２１】
上記図２〜図５で得られた知見をまとめると、テーパ角θの影響は図６に示すように表わすことができる。
【００２２】
テーパ角θが大きいと、テーパ部接触長ｌｄおよび幾何学的接触長ｌｄｔが小さくなるため、荷重低減の効果と幅広がり低減の効果とがあり、その分だけ装置を小型軽量化することができる利点がある。したがって荷重および幅広がりの面からはテーパ角θが大きいほうが望ましい。なお、テーパ部６ｂの角度が３０°を超えるとプレス時の材料後進量ＢＷが増大するため、テーパ角θは１５°〜３０°の範囲とすることが望ましい。しかし、テーパ角θを大きくすると、平行部６ａの圧下体積Ｖが大きくなるため幅分布ｄＷが増加するという逆効果がある。例えば一定の送り量３０ｍｍとしてテーパ角θを１２°から２０°に変更すると荷重は２／３に低減し、幅広がり量はほぼ半減する。しかし、この場合の幅分布ｄＷは約３倍に増加してしまう。
【００２３】
また、同様に送り量ｆを大きくすると、幅広がり量はテーパ部接触長ｌｄによって決定されるためほとんど変化せず、荷重は、幾何学的接触長ｌｄｔが若干増加する分だけ大きくなるが、多少増加する程度である。また、材料のプレス回数が少なくなるため板厚プレス工程が効率的になるという効果がある。しかし、平行部の圧下体積Ｖが大きくなるため幅分布ｄＷが大きくなるという不都合がある。たとえばテーパ角１２°で、送り量ｆを２０ｍｍから４０ｍｍに増加すると、幅広がり量は約２０％増加し、荷重は３０％程度増加するだけであるが、幅分布ｄＷは約５倍にも達し、許容範囲をはるかに越えてしまう。
【００２４】
これらの問題を解決するために本発明者らは板厚プレスによる幅方向変形挙動につき詳細に分析した。その結果を図２２を参照しながら説明する。
【００２５】
プレス時の変形は、図２２（ａ）に示すように、まず金型テーパ部６ｂで圧下した部分が大きく幅広がりしてテーパ形状となった後に、長手方向に送られ、次の圧下により金型平行部６ａで幅分布ｄＷが形成される。そして、幅分布ｄＷの最小位置は、金型テーパ部６ｂと平行部６ａとの境界近傍（遷移部６ｃ及びその近傍）でプレスした部位（図２２（ｂ）に示すＡ部）であること、幅分布ｄＷの最大位置は平行部圧下の中央部であることが判明した。なお、幅分布ｄＷが問題となるのは、金型テーパ角θが大であったり、送り量ｆが大きいなどの関係から、テーパ部接触長さｌｄよりも送り量fが大となる条件である。そこで、本発明者らは上記金型による主加工の合間に、特に副加工として軽圧下を加えることを考えた。
【００２６】
副加工は材料のＡ部、つまり図２２（ｂ）に示すように（ｎ＋１）パス目の主加工の金型テーパ部６ｂと平行部６ａとの角部近傍で、材料の幅のくびれが発生する領域で行うのが好ましいが、この領域は主加工金型の直下であることから、この領域を副加工することは実際には不可能である。そこで、本発明者らは、上記金型による主加工から次の主加工までの間に、上記のＡ部とその近傍の部位に対して軽圧下を加えることにつき種々検討をした。その結果、ｎパス目の終了後、材料を長手方向に送るまでの間において、（ｎ＋１）パス目にＡ部となるべき部分を予め軽圧下することがよいという知見を得た。この軽圧下量は金型テーパ部および平行部による圧下量よりもはるかに小さいものである。ｎパス目のプレスが終了した時点でみると、Ｂ部は，A部からおよそ送り量ｆだけ上流側の位置であり，この部分なら副加工用の金型を設置することが可能になる。
【００２７】
本発明者らは、軽圧下を加えるべき副加工の部位につきさらに詳細に検討した結果、次に掲げる（１）および（２）の知見を得た。
【００２８】
（１）Ａ部からの距離が０．９ｆ以下であると、主加工による変形によって副加工の効果が消失すること、
（２）Ａ部からの距離が１．１ｆ以上であると、副加工の効果が認められないこと、
上記の知見（１）と（２）に基づき、副加工が有効に機能する領域は、次パスでＡ部となるべき部位から（０．９〜１．１）×ｆだけ上流側に位置する部位であることが明らかとなる。なお、本実施形態のように１つのテーパ部のみをもつ１段金型の場合は、副加工と主加工とを交互に行うことになる。
【００２９】
また、材料の送り量ｆおよびプレス時の後進量ＢＷから副加工を加える位置を同定すれば、さらに上流側で副加工を加えることも可能である。この際の副加工位置は下式（２）で与えられる。ただし、ＢＷはプレス時の後進量にあたり、ｎは正の整数にあたる。
【００３０】
（０．９〜１．１）×ｆ＋（ｆ−ＢＷ）×ｎ …（２）
上記実験条件と同じ条件下で、送り量ｆ３０ｍｍ、金型テーパ角θ２０°のときに、図９に示すような副金型１７を用いて主加工と次パスの主加工との間において、金型テーパ部６ｂと平行部６ａの境界の遷移部６ｃから１．０×ｆだけ上流側の部位を中心に副加工を行った。
【００３１】
次に、図８（ａ）〜（ｅ）を参照しながら副加工を伴う板厚プレス方法について説明する
図８（ａ）に示すように、主金型６がｎパス目の主加工中のときは副金型１７は待機している。ｎパス目の主加工が終了し、図８（ｂ）に示すように主金型６を退避させると、次いで図８（ｃ）に示すように、副金型１７により主加工部位よりも上流側の部位を軽圧下（副加工）する。この場合に副加工を加える範囲は長手方向に（０．９７〜１．０３）×ｆだけ上流側に位置する部位であり、その圧下量は０．１ｍｍ（ｒ＝０．００５），０．５ｍｍ（ｒ＝０.０２５），１．０ｍｍ（ｒ＝０.０５０）とした。なお、記号ｒは、主加工の圧下量を基準値１としたときに、これに対する副加工の圧下量の比を示す指数である。この副加工によりスラブ２０の上下面の上流側部位に浅い凹み１８が形成される。
【００３２】
ｎパス目の副加工が終了すると、図８（ｄ）に示すように副金型１７を退避させ、さらに図８（ｅ）に示すようにスラブ２０を送り量ｆだけ前進させ、副加工された凹み１８を主金型６の遷移部６ｃに対面させる。そして、主金型６により凹み１８を含む領域を強圧下する。
【００３３】
以下、この副／主圧下量指数ｒを用いて副加工について説明する。
【００３４】
図１０は、横軸に先行プレスの遷移部６ｃ及びその近傍で主加工された部位からの距離（ｍｍ）をとり、縦軸に板幅（ｍｍ）をとって、副／主圧下量指数ｒを０〜０．０５の範囲内で種々変えた場合の両者の相関について調べた結果を示す特性線図である。主加工の圧下量を２０ｍｍとし、副加工の圧下量を０〜１.０ｍｍの範囲で種々変えてみて調べた。その結果、図から明らかなように、副／主圧下量指数ｒが０．００５（圧下量０.１ｍｍ）ではあまり効果が認められないが、ｒが０.０２５（圧下量０.５ｍｍ）および０.０５（圧下量１．０ｍｍ）では共に幅分布ｄＷが小さくなるとともに、幅広がりそのものも若干小さくなった。なお、ｒ＝０.０２５とｒ＝０.０５との間には有意の差が認められなかった。同様の副加工をくさび状の形状の金型でも行ったが図１０に示すものと同様の結果であった。
【００３５】
ここで、副加工の開始タイミングであるが、副加工用の金型１７が主加工用の金型６と別の部材である場合は、使用する金型の形状および送り量ｆにもよるが金型同士が接触する場合がある。したがって主加工中に副加工を開始するのは好ましくない。しかし、図１１に示すような金型６Ａを用いて主加工と副加工とを同時に開始し、主加工と副加工とを同時に終了させるようにすれば、このような問題は生じなくなる。つまり、主加工の圧下量（Ｈ−ｈ）のうち（１−ｒ）だけ終了した時点から副加工を開始し、主加工と同時に副加工を終了するようにすればよい。
【００３６】
このとき用いられる金型としては、主加工を１段テーパで行うものとしては、図１１に示す金型６Ａを用いる。この金型６Ａは、テーパ部６ｂの入側に着脱可能な副加工用の突起１７Ａを有するものである。すなわち、材料２０に対して平行部６ａおよびテーパ部６ｂで主加工を加えると同時に突起１７Ａで副加工を加える。ただし、このときは材料送り量ｆが金型テーパ部接触長ｌｄよりも大きいことと、送り量ｆがほぼ一定であることとが必要条件となる。
【００３７】
また、図１２に示す金型６Ｂを用いることも可能である。金型６Ｂはテーパ部６ｂの入側に副加工用の面６ｇを有するものである。すなわち材料２０に対して平行部６ａおよびテーパ部６ｂで主加工を加えると同時に副加工面６ｇで軽圧下を加える。ただし、このときは送り量ｆがテーパ部主加工面６ｂよりも若干大きいことと、送り量ｆがほぼ一定であることとが必要条件となる。
【００３８】
図１２に示す金型６Ｂでは、角度変更部分に適当な面取りあるいはＲ加工した面６ｇを形成する。金型の加工の容易性の観点からはこの面取Ｒタイプがもっとも望ましい。さらに、金型６Ａの副加工部分と主加工部分の境界部分の面取Ｒは大き目にすることが望ましい。
【００３９】
この副加工により、幅分布の最小幅広がり部分をより広げるため幅分布が小さくなるという効果がある。また、図２２（ｂ）に示すＡ部近傍の材料に圧下が加わりにくくすることでＡ部付近の（ｎ＋１）パス目のテーパ部圧下による幅広がりに対する拘束力を持たせ、幅広がりそのもの小さくするという効果がある。
【００４０】
（複数段金型の場合）
次に、図１３〜図１９を参照しながら各種の複数段金型について説明する。
【００４１】
１段テーパの金型で、特に圧下量が大きいときには幅広がり抑制、荷重低減および幅分布抑制の両方の制約条件を成立させるのは困難なため、複数のテーパ部をもつ金型が必要になってくる。そこで本発明者らは複数のテーパ部を持つ金型について、上述の１段金型の場合と同様に副加工機能を持たせるべく検討を行った。
【００４２】
その結果、特に主加工面となるテーパ部を２段（平行部側からテーパ１，２）とした場合には、引き続いて副加工面（テーパ３）となる形状とし、テーパ角度θ１，θ２（θ１＜θ２）として接触長を短くすることが一般的であるが、このときテーパ部１〜３の平均角度は１５°以上とすることが望ましい。ここで、平均角度とは、規定量の圧下を加えた状態で、平行部とテーパ部の角部と、テーパ部が材料表面と接触する点のなす角度のことをいう。
【００４３】
それぞれのテーパ部と材料との長手方向接触長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３については、テーパ部接触長が長いと、荷重増大や幅広がり増加を招くため、副加工面の接触長さＬ３はなるべく短いほうが良く、現実的には下記の不等式（３）を満たす関係にあることが望ましい。
【００４４】
Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）＜０．１ …（３）
また、テーパ角θ１が大であると材料との接触開始時にスリップが発生することがある。そこで、テーパ１部の角度θ１はスリップが発生しにくい角度として１５°未満とする必要がある。
【００４５】
また、副加工を行った加工面を次パスのテーパ１と接触させるほうが材料のスリップは発生しにくくなる。この条件は材料または金型の長手方向送り量をｆとしたときに、下式（４）の関係を満たすものとする。
【００４６】
（Ｌ１＋Ｌ２）＝（０．９〜１）×ｆ …（４）
下限値は接触長Ｌ３の長さが小さいことから決定される。またθ１とθ３の角度差が大きいとスリップが発生するため、｜θ１―θ３｜＜５°とする必要がある。
【００４７】
本発明者らは確認のため、図１３〜図１５に示す複数段金型６Ｍ（タイプＡ），６Ｎ（タイプＢ），６Ｓ（タイプＣ）を用いて下記条件下で模擬試験をそれぞれ行った。
【００４８】
実験条件
模擬材料；硬質鉛（初期サイズ；板厚Ｈ３２ｍｍ×幅Ｗ１５０ｍｍ×Ｌ）
プレス後の板厚ｈ；１２．５ｍｍ
送り量ｆ；３０ｍｍ
金型テーパ角θ；図１３〜図１５および図１９中にそれぞれ表示
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３；図１３〜図１５および図１９中にそれぞれ表示
なお、タイプＢ金型６Ｓのテーパ部接触長ｌｄは送り量ｆとほぼ等しいものである。
【００４９】
実験結果を図１６〜図１８に示す（実施例のタイプＣ金型６Ｓの結果も含む）。
【００５０】
図１６は、横軸に幾何学的テーパ部接触長さ（ｍｍ）をとり、縦軸に最小広がり（ｍｍ）をとって、両者の相関について調べた結果を示す特性線図である。図中にて白丸はテーパ角１２°の結果を、白四角はテーパ角２０°の結果を、白三角はテーパ角３０°の結果を、網掛け丸は特殊金型６Ｓ（タイプＣ）の結果をそれぞれ示す。
【００５１】
図１７は、横軸に圧下体積Ｖをとり、縦軸に幅分布量（ｍｍ）をとって、両者の相関について調べた結果を示す特性線図である。図中にて白丸はテーパ角１２°の結果を、白四角はテーパ角２０°の結果を、白三角はテーパ角３０°の結果を、網掛け丸は特殊金型６Ｓ（タイプＣ）の結果をそれぞれ示す。
【００５２】
図１８は、横軸に幾何学的接触長さ（ｍｍ）をとり、縦軸に荷重（トン）をとって、両者の相関について調べた結果を示す特性線図である。図中にて白丸はテーパ角１２°の結果を、白四角はテーパ角２０°の結果を、白三角はテーパ角３０°の結果を、網掛け丸は特殊金型６Ｓ（タイプＣ）の結果をそれぞれ示す。
【００５３】
これら図１６、図１７、図１８に示す結果から、タイプＡ金型６ＭおよびタイプＢ金型６Ｎのように底部側テーパ角が小さく、上側テーパ角が大きい金型として接触長ｌｄを短くした場合、金型の平均テーパ角度を１５°以上とすることで荷重低減や幅広がり抑制の効果はあるが、１段テーパの金型よりも複数段金型のほうが幅分布ｄＷが若干大きくなることが判明した。これは平行部圧下の１パス前の状態で、材料を大きく圧下することが影響していると推定される。
【００５４】
また、タイプＡ，Ｂ金型のように、前パスのプレスによって生成した材料側の上側テーパ部に金型底部テーパが接触するようなプレス条件（送り，圧下量）の際には金型と材料のスリップが発生しプレスが不安定になることが判明した。
【００５５】
そこで本発明者らは、上記の幅分布抑制およびプレス開始時のスリップ防止を目的として主加工面の上に極少量の圧下を行う副加工面を有するタイプＣの金型６Ｓを完成させた。
【００５６】
タイプＣ金型６Ｓの副加工面は材料表層近くを軽圧下するが、圧下量が小さいため接触長および平均テーパ角度はタイプＢ金型６Ｎとほとんど変わらない。また、次パスの圧下の際は、主加工面は副加工面で圧下した１２°の傾斜面で接するため材料のスリップは発生しない。
【００５７】
タイプＣの金型６Ｓによる実験の結果、材料表面近くを軽く変形させることで幅分布のネック部分を広げ幅分布を抑制するばかりでなく、幅広がりに対しても拘束効果を持つこと、副加工面の角度を主加工面に対し±５°とすることでスリップ発生が防止できることが判明した。また、荷重についてはタイプＢの金型６Ｎとほとんど同じ結果となった。
【００５８】
同様の検討を副加工面のテーパ角度を５°〜２０°とした金型（その他の形状はタイプＣ金型６Ｓと同じ）で実施したところ、７°〜１７°のテーパ角度では材料のスリップは発生しなかったが、その範囲を超えるとスリップが発生した。
【００５９】
以上の検討より，主加工面のテーパ部平均斜角を１５°以上とすることで荷重低減が可能である。しかし、上側テーパと底部テーパとの角度差が５°以上のときに材料のスリップが発生しやすくなる。ただし、１段テーパの検討結果から底部のテーパ角が１５°以上であると材料がスリップすることがあることから、副加工面を主加工面の傾斜角に対し±５°以下とし、一旦副加工金型で加工した面を次パスで主加工テーパ部１で圧下することでスリップ発生の防止および幅分布と幅広がりを抑制することが可能である。なお、副加工金型の接触長が長いと荷重増加や幅広がり増加を招くため、副加工部長さはテーパ部の全接触長の１０％以下であることが望ましい。また副加工金型加工面を次パスの主加工テーパ部で圧下するためには、主加工テーパ部長さ（Ｌ１＋Ｌ２）は送り量の０．９〜１．０倍であることが望ましい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、熱間スラブの主加工に副加工を加えることで幅分布の抑制とともに幅広がり自身を抑制することができた。また、多段テーパの主加工面を持つ金型に副加工面を加えることで荷重低減、幅広がり抑制、幅分布抑制、スリップ抑制をすべて実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】板厚プレス用の金型と材料との接触長さを定義するための拡大模式図。
【図２】本発明の作用効果を説明するための特性線図。
【図３】本発明の作用効果を説明するための特性線図。
【図４】本発明の作用効果を説明するための特性線図。
【図５】本発明の作用効果を説明するための特性線図。
【図６】本発明の作用効果を説明するための図。
【図７】本発明の実施の形態に係る板厚プレスによる熱延鋼板の製造装置の概要を示す図。
【図８】（ａ）はｎパス目の主加工中のスラブおよび金型を示す図、（ｂ）はｎパス目の主加工終了時のスラブおよび金型を示す図、（ｃ）はｎパス目の副加工中のスラブおよび金型を示す図、（ｄ）はｎパス目の主加工終了時のスラブおよび金型を示す図、（ｅ）はｎ＋１パス目の主加工前のスラブおよび金型を示す図。
【図９】副加工用の金型のプロファイルを示す図。
【図１０】本発明の作用効果を説明するための特性線図。
【図１１】主加工と副加工を同時に行なう金型（他の実施形態）のプロファイルを誇張して示す模式図。
【図１２】角度変更部を面取り又はＲ加工した主加工用の金型のプロファイルを誇張して示す模式図。
【図１３】比較例の金型（Ａタイプ；二段テーパ型）のプロファイルを示す図。
【図１４】比較例の金型（Ｂタイプ；二段テーパ型）のプロファイルを示す図。
【図１５】実施例の金型（Ｃタイプ；三段テーパ型）のプロファイルを示す図。
【図１６】本発明の作用効果を説明するための特性線図。
【図１７】本発明の作用効果を説明するための特性線図。
【図１８】本発明の作用効果を説明するための特性線図。
【図１９】本発明の作用効果を説明するための図。
【図２０】（ａ）〜（ｄ）は従来の板厚プレス方法を説明するためにスラブ及び金型を示す図。
【図２１】（ａ）は板厚プレス前のスラブを示す平面図、（ｂ）は板厚プレス後のスラブを示す平面図。
【図２２】（ａ）はｎパス目にプレスされたスラブのプロファイルを示す図、（ｂ）はｎ＋１パス目にプレスされたスラブのプロファイルを示す図。
【符号の説明】
１…連続鋳造機、２…粗加工設備、３…仕上圧延機、４…切断機、
５ａ，５ｂ…コイラ、
６…主加工用の金型、
６ａ…平行部（平坦部）、６ｂ…テーパ部（傾斜部）、６ｃ…遷移部、
７…粗圧延機、
８，９，１０，１１…保熱装置、
１２…加熱装置、１３…加熱炉、
１７…副加工用の金型、
２０…連続鋳造スラブ、２０Ａ…シートバー。

Claims

略矩形の熱間スラブの板厚を、長手方向に順に送りながら鍛造して減肉する板厚プレス方法であって、少なくとも入側テーパ部と平行部からなる主加工面をもつ金型によってプレス前の熱間スラブの板厚Ｈからプレス後の板厚ｈまで減肉する主加工工程と、前記主加工面をもつ金型のテーパ部と平行部との境界にあたる遷移部でプレスされるべき部位とその近傍の部位とを、前記主加工工程よりも前に、板厚方向に減肉プレスする副加工工程と、を具備することを特徴とする板厚プレス方法。
主加工の圧下量に対する副加工の圧下量の比をｒとした場合に、前記ｒを０．０２５以上とすることを特徴とする請求項１記載の板厚プレス方法。