JP5168170B2 - ローラ矯正における被矯正材の材料定数および矯正状態の推定方法ならびにローラレベラの操業方法 - Google Patents
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(1)上下に千鳥状に複数本のロールが配置されたローラレベラのロール間に被矯正材を通して繰り返し曲げを与えることによって、該被矯正材の反りや波形状を平坦化する、あるいは、該被矯正材に所望の反りや波形状を付与するローラ矯正において、ローラ矯正中の矯正荷重および矯正動力を実測し、これら実測値に基づいて被矯正材の降伏応力およびローラ矯正中の被矯正材に付与されている曲げ変形量を推定することを特徴とするローラ矯正における被矯正材の材料定数および矯正状態の推定方法。
(2)上下に千鳥状に複数本のロールが配置されたローラレベラのロール間に被矯正材を通して繰り返し曲げを与えることによって、該被矯正材の反りや波形状を平坦化する、あるいは、該被矯正材に所望の反りや波形状を付与するローラ矯正において、被矯正材の降伏応力および弾性係数を一つの媒介変数の関数とし、ローラ矯正中の矯正荷重および矯正動力を実測し、これら実測値に基づいて、被矯正材の前記媒介変数を求め、当該媒介変数より、被矯正材の降伏応力および弾性係数並びにローラ矯正中の被矯正材に付与されている曲げ変形量を推定することを特徴とするローラ矯正における被矯正材の材料定数および矯正状態の推定方法。
(3)前記媒介変数を温度または温度の関数としたことを特徴とする前記(2)に記載のローラ矯正における被矯正材の材料定数および矯正状態の推定方法。(4)前記(1)〜(3)のいずれかに記載した方法により推定された被矯正材の材料定数を用いるローラ矯正におけるローラレベラの操業方法であって、該被矯正材の反りや波形状を平坦化する、あるいは、該被矯正材に所望の反りや波形状を付与するために、最適なローラ矯正中の被矯正材に付与すべき曲げ変形量を付与した場合に発生する矯正荷重および矯正動力の予想値を算出し、これらの実測値が該予想値と一致するようにローラレベラの各ロール位置を修正することを特徴とするローラ矯正におけるローラレベラの操業方法。
(5) 前記(1)〜(3)のいずれかに記載した方法により推定されたローラ矯正中の被矯正材に付与されている曲げ変形量を用いるローラ矯正におけるローラレベラの操業方法であって、前記曲げ変形量が所望の値でなかった場合に、該矯正パス後の被矯正材の反りや波形状に関わらず、再矯正を行うことを特徴とするローラ矯正におけるローラレベラの操業方法。
b)被矯正材の材料定数および被矯正材の曲げ変形状態を仮定する。一般に、冷間でのローラ矯正であれば弾性係数の推定誤差は小さいので、降伏応力を未知数とすれば良い。熱間でのローラ矯正であれば弾性係数、降伏応力ともに未知数となるが、これらは、いずれも温度を媒介変数とする関数として表現する。このとき、被矯正材の降伏応力−媒介変数関係、および、弾性係数−媒介変数関係をあらかじめ引張試験などにより求めておく。また、被矯正材の曲げ変形状態として、例えば、図3に示すように、最大加工度Kmaxのみを未知数とする各ロールにおける加工度分布パターンを仮定して与える。
c)仮定された被矯正材の材料定数および被矯正材の曲げ変形状態に対し、該矯正条件に対する被矯正材の変形を理論計算し、矯正荷重および矯正動力を求める。ここで、被矯正材の寸法や降伏応力および弾性係数、ローラレベラの各ロールピッチを与えれば、例えば、非特許文献3に開示されている方法を用いて、矯正荷重および矯正動力を求めることができる。
d)このようにして得られた矯正荷重および矯正動力と実測した矯正荷重および矯正動力とを比較する。
e)両者が異なる場合には、被矯正材の材料定数および被矯正材の曲げ変形状態を修正し、再度c)の計算を行う。計算は理論計算により得られた矯正荷重および矯正動力と実測された矯正荷重および矯正動力とが一致するまで繰り返し行う。
f)このようにして理論計算により得られた矯正荷重および矯正動力と実測された矯正荷重および矯正動力とが一致する被矯正材の材料定数および被矯正材の曲げ変形状態が真の被矯正材の材料定数および被矯正材の曲げ変形状態であると考える。
g)さらに、修正されたこれらの材料定数に対し、所望の被矯正材の曲げ変形状態を実現した場合の矯正荷重および矯正動力を求める。
h)矯正荷重および矯正動力の予想値がこれらの実測値と一致するようにローラレベラのロール位置設定を修正する。
ここでは、繰り返し計算で材料定数と曲げ変形状態(加工度)を求めたが、熱間の場合でも、未知数は材料定数の媒介変数と加工度の2つであるのに対し、矯正荷重を求める一連の式と、動力を求める式との2つの式があることから、矯正荷重と動力から材料定数と曲げ変形状態を求めることは可能と言える。
このようにして得られた矯正荷重が1470ton、矯正動力が120KWとなるように降伏応力σYおよび最大加工度Kmaxを収束計算して求めたところ、降伏応力σY=320MPa、最大加工度Kmaxは4.2となった。
2 ワークロール
3 下ロール群
4 上ロール群
5 ハウジング
6 入側押し込み装置
7 出側押し込み装置
8 被矯正材
Claims (5)
- 上下に千鳥状に複数本のロールが配置されたローラレベラのロール間に被矯正材を通して繰り返し曲げを与えることによって、該被矯正材の反りや波形状を平坦化する、あるいは、該被矯正材に所望の反りや波形状を付与するローラ矯正において、
ローラ矯正中の矯正荷重および矯正動力を実測し、これら実測値に基づいて被矯正材の降伏応力およびローラ矯正中の被矯正材に付与されている曲げ変形量を推定することを特徴とするローラ矯正における被矯正材の材料定数および矯正状態の推定方法。 - 上下に千鳥状に複数本のロールが配置されたローラレベラのロール間に被矯正材を通して繰り返し曲げを与えることによって、該被矯正材の反りや波形状を平坦化する、あるいは、該被矯正材に所望の反りや波形状を付与するローラ矯正において、
被矯正材の降伏応力および弾性係数を一つの媒介変数の関数とし、ローラ矯正中の矯正荷重および矯正動力を実測し、これら実測値に基づいて、被矯正材の前記媒介変数を求め、当該媒介変数より、被矯正材の降伏応力および弾性係数並びにローラ矯正中の被矯正材に付与されている曲げ変形量を推定することを特徴とするローラ矯正における被矯正材の材料定数および矯正状態の推定方法。 - 前記媒介変数を温度または温度の関数としたことを特徴とする請求項2に記載のローラ矯正における被矯正材の材料定数および矯正状態の推定方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載した方法により推定された被矯正材の材料定数を用いるローラ矯正におけるローラレベラの操業方法であって、
該被矯正材の反りや波形状を平坦化する、あるいは、該被矯正材に所望の反りや波形状を付与するために、
最適なローラ矯正中の被矯正材に付与すべき曲げ変形量を付与した場合に発生する矯正荷重および矯正動力の予想値を算出し、
これらの実測値が該予想値と一致するようにローラレベラの各ロール位置を修正することを特徴とするローラ矯正におけるローラレベラの操業方法。 - 請求項1〜3のいずれかに記載した方法により推定されたローラ矯正中の被矯正材に付与されている曲げ変形量を用いるローラ矯正におけるローラレベラの操業方法であって、
前記曲げ変形量が所望の値でなかった場合に、該矯正パス後の被矯正材の反りや波形状に関わらず、再矯正を行うことを特徴とするローラ矯正におけるローラレベラの操業方法。
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