JP6064673B2 - Apparatus and method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction by a partial rolling method - Google Patents

Apparatus and method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction by a partial rolling method Download PDF

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Description

本発明は、効率的に板幅方向に板厚差を有する方向の差厚鋼板を製造することが可能な製造装置および製造方法に関する。   The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of efficiently manufacturing a differential thickness steel plate in a direction having a thickness difference in the plate width direction.

近年、自動車の燃費を向上させるために、軽量化が推進されている。軽量化の具体的な方法としては、部材の鋼種を薄手化かつ高強度なものに変更する方法や、鋼よりも比重の軽いアルミニウム合金やマグネシウム合金に変更する方法や、部材の板厚分布を許容される性能が確保できる限界まで減肉する方法などがある。   In recent years, weight reduction has been promoted in order to improve the fuel efficiency of automobiles. Specific methods for weight reduction include changing the steel grade of the member to a thinner and higher strength, changing to a lighter specific aluminum alloy or magnesium alloy, and the thickness distribution of the member. There is a method of reducing the thickness to the limit where acceptable performance can be secured.

上述した方法のなかで、部材の板厚分布を付与した鋼板は一般に差厚鋼板と呼ばれている。差厚鋼板は例えば、長さ1000mm〜2000mm程度、幅300mm〜600mm程度の材料に、例えば長さで両端から300mmまでは板厚2mm、中央部は板厚1.6mmの凹型のもの(板厚差2水準対象型)や逆に長手方向で両端から300mmまでは板厚1.8mm、中央部は板厚2.0mmの凸型のもの(板厚差2水準対象型)などや、板厚がテーパー状に変化したものや、板厚差多水準の対象および非対称型のものまで、用途に応じてさまざまな種類がある。   Among the above-described methods, a steel plate provided with a member thickness distribution is generally called a differential thickness steel plate. For example, the difference thickness steel plate is made of a material having a length of about 1000 mm to 2000 mm and a width of about 300 mm to 600 mm. Contrary to the two-level difference type), conversely in the longitudinal direction up to 300 mm from both ends, the plate thickness is 1.8 mm, and the central part is a convex type with a plate thickness of 2.0 mm (thickness difference two-level target type). Depending on the application, there are various types, such as those in which the taper changes into a taper shape, objects with a multi-level thickness difference, and asymmetric types.

このような長手方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法としては、圧延機を用いて圧延中にロールギャップを操作(圧下位置を操作)して製造されている(例えば特許文献1)。   As a manufacturing method of such a difference thickness steel plate having a thickness difference in the longitudinal direction, it is manufactured by operating a roll gap (operating a reduction position) during rolling using a rolling mill (for example, Patent Document 1). .

また、板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法としては熱間タンデム圧延機で製造する方法が、例えば特許文献2に開示されているが、このように板幅方向に板厚差の分布が非対称的に存在する場合にはキャンバーが発生するので、バッチ圧延ではコイル先端からは圧延できず、コイル先端が巻き取りリールに巻かれてからワークロールを斜動させて製造するか、連続圧延にしてコイル接合部から斜動させて製造する等などの制約が生じる。前者は、最終スタンドから巻き取りロールまで数十メートルの距離があるので歩留り落ちが大きいし、後者は、上流で熱間コイルを接合して連続化するための装置が必要となり、設備コストの増大を招く。   Moreover, as a manufacturing method of the differential thickness steel plate having a plate thickness difference in the plate width direction, a method of manufacturing with a hot tandem rolling mill is disclosed in, for example, Patent Document 2, but in this way the plate thickness in the plate width direction is disclosed. Since camber occurs when the difference distribution exists asymmetrically, batch rolling cannot be rolled from the coil tip, and the coil roll is wound on the take-up reel before being manufactured by tilting the work roll. Constraints such as continuous rolling and tilting from the coil joint are produced. The former has a large yield drop because there is a distance of several tens of meters from the final stand to the take-up roll, and the latter requires equipment for joining and continuing hot coils upstream, increasing equipment costs. Invite.

特開平3−281010号公報JP-A-3-281010 特開平4−84607号公報JP-A-4-84607

上述のように圧延機を用いて差厚鋼板を製造する方法を、ここでは、圧延法による差厚鋼板の製造方法と呼ぶ。
圧延法による差厚鋼板の製造方法において、差厚鋼板の板厚分布において、板厚部の異なる部分の長さは一般に短いので、圧延機出側の板厚を測定してロールギャップを制御し、所望の差厚鋼板を製造することは、ロールバイト出口から板厚測定器までの距離による無駄時間が生じる影響があるために困難である。また、入側板厚および入側速度と出側速度を検出し、マスフロー一定則を用いて圧延機出側の板厚を推定し、その値を元にロールギャップを制御し、所望の差厚鋼板を製造することは、トラッキングの精度や、幅広がりの影響、および板厚と板速度検出器の設置による設備コストの上昇等の問題がある。
The method of manufacturing a differential thickness steel plate using a rolling mill as described above is referred to herein as a differential thickness steel plate manufacturing method by a rolling method.
In the production method of differential thickness steel sheets by rolling method, the length of the different part of the thickness part is generally short in the thickness distribution of the differential thickness steel sheets, so the roll gap is controlled by measuring the thickness of the rolling mill exit side. It is difficult to produce a desired differential thickness steel plate because there is an effect that a dead time is generated due to the distance from the roll bite outlet to the plate thickness measuring device. Also, the inlet side plate thickness and the inlet side speed and the outlet side speed are detected, the plate thickness on the outlet side of the rolling mill is estimated using a constant mass flow rule, the roll gap is controlled based on the value, and the desired difference thickness steel plate However, there are problems such as the accuracy of tracking, the influence of widening, and the increase in equipment cost due to the installation of the plate thickness and plate speed detectors.

従って、予め実験を行いロールギャップ(圧下位置)と板厚との関係を求め、ワークロールの回転数を高精度に求めて圧延長を推測し、推測された圧延長をもとに、所望の板厚になるように前記ロールギャップを制御する方法(プリセット圧延方法と呼ぶ)が一般的である。   Therefore, an experiment is performed in advance to determine the relationship between the roll gap (rolling position) and the plate thickness, the rotation speed of the work roll is determined with high accuracy, the rolling length is estimated, and the desired rolling length is determined based on the estimated rolling length. A method of controlling the roll gap so as to obtain a plate thickness (referred to as a preset rolling method) is common.

上述のプリセット圧延方法の代わりに、予め実験を行って、ミルの変形特性を求め、圧延時の圧延荷重を測定し、ミルの変形特性と測定された圧延荷重からロールバイト出口の板厚を推定し、上述した推測された圧延長に基いて、所望の板厚になるように前記ロールギャップを制御する方法(絶対値圧延方法と呼ぶ)もある。   Instead of the preset rolling method described above, experiments are performed in advance to determine the deformation characteristics of the mill, the rolling load during rolling is measured, and the thickness of the roll bite outlet is estimated from the deformation characteristics of the mill and the measured rolling load. There is also a method (referred to as an absolute rolling method) for controlling the roll gap so as to obtain a desired plate thickness based on the estimated rolling length described above.

これらのプリセット圧延方法および絶対値圧延方法では、材料は冷延焼鈍材や熱延酸洗材や熱延材であり、常温で圧延される。圧延法の生産性を高くする(生産速度を速くする)ためには、高応答なロールギャップ制御が必要であり、従って高応答な油圧圧下装置が必須となる。油圧圧下装置は高価なため、設備コストが高くなり、製造コストを増大させるという問題を招く。これらの圧延法による製造方法は、板幅300mm〜600mm程度のスリット材で圧延されるため、少量多品種の生産には適しているもの、大量少品種の生産には製造コスト面(製造速度の面)の問題があった。
このため、上述した大量少品種の差厚鋼板を安く製造したいという要望があった。
In these preset rolling methods and absolute value rolling methods, the material is a cold-rolled annealing material, a hot-rolled pickling material, or a hot-rolled material, and is rolled at room temperature. In order to increase the productivity of the rolling method (to increase the production speed), a highly responsive roll gap control is required, and thus a highly responsive hydraulic reduction device is essential. Since the hydraulic reduction device is expensive, the equipment cost becomes high, resulting in an increase in manufacturing cost. Since these manufacturing methods are rolled with a slit material having a plate width of about 300 mm to 600 mm, they are suitable for the production of a small quantity and a variety of products, and the production cost aspect (of the production speed) Surface).
For this reason, there existed a request to manufacture the above-mentioned large quantity and small variety of differential thickness steel sheets at low cost.

一方、圧延法により製造された差厚鋼板は、圧延方向に圧下率が異なるので、圧延されたままでは材質にバラツキが生じる。この材質のバラツキをなくすために、必要に応じて熱処理し、さらに必要に応じて表面にメッキ等が施される。この後プレス成形やホットプレス成形が行われて、自動車用の部材が作成される。   On the other hand, the difference thickness steel plates manufactured by the rolling method have different rolling reductions in the rolling direction. In order to eliminate variations in the material, heat treatment is performed as necessary, and the surface is plated as necessary. Thereafter, press molding or hot press molding is performed to produce a member for an automobile.

本発明は多品種の差厚鋼板を安く製造することがき、かつ、板幅方向に板厚差のある差厚鋼板を製造することが可能な差厚鋼板の製造装置および製造方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a differential thickness steel sheet that can manufacture a variety of differential thickness steel sheets at low cost and can manufacture a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction. With the goal.

上記目的を達成するため、本発明者らは、鋭意研究を行い、長手方向にロールギャップを制御しなくても、ワークロールの幅方向に部分的に圧下するロールプロフィルを付与し、かつ、部分的に圧延をすることによって、板幅方向に所望の板厚差を有する差厚鋼板を効率的に製造可能な装置および圧延方法を見いだした。   In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have conducted intensive research, provided a roll profile that partially reduces the width of the work roll without controlling the roll gap in the longitudinal direction, and Thus, the present inventors have found an apparatus and a rolling method that can efficiently produce a differential thickness steel sheet having a desired thickness difference in the sheet width direction by rolling.

上記知見に基づく本発明によれば、
(1)一つのハウジング内に、板幅方向に一つあるいは二つの対称位置に金属ストリップを幅方向に部分的に接触するロールプロフィルを有する小径の無駆動のワークロールと、金属ストリップを幅方向に全幅に亘って接触するロールプロフィルを有する大径の駆動ワークロールと、これらの該小径の無駆動ワークロールを支持するバックアップロールからなるユニットを、該ハウジング内に複数設置したことを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置。
According to the present invention based on the above findings,
(1) A small-diameter non-driven work roll having a roll profile that partially contacts the metal strip in the width direction at one or two symmetrical positions in the plate width direction in one housing, and the metal strip in the width direction A plurality of units comprising a large-diameter driving work roll having a roll profile that contacts the entire width and a backup roll for supporting these small-diameter non-driving work rolls are installed in the housing. An apparatus for producing a differential thickness steel plate having a thickness difference in the plate width direction.

(2)上記(1)記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置を、少なくとも1つ以上直列に配置すると共に、該装置の上流に、コイル状の金属ストリップを巻き戻す巻き戻し機と、該装置の下流に、部分圧延された該金属ストリップをコイル状に巻き取る巻き取り機とを具備したことを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置。 (2) At least one or more differential thickness steel plate manufacturing apparatuses having a thickness difference in the sheet width direction as described in (1) are arranged in series, and a coiled metal strip is rewound upstream of the apparatus. Production of a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction, comprising a rewinding machine and a winder that winds the partially rolled metal strip in a coil shape downstream of the apparatus. apparatus.

(3)上記(1)または(2)記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置において、該金属ストリップを幅方向に部分的に接触するロールプロフィルを有する小径の無駆動のワークロールを、ベアリングを有する幅W1の一つ以上のスリーブワークロールと、該スリーブワークロールの位置を固定し支持する芯となるロール軸とから構成したことを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置。 (3) In the apparatus for producing a differential thickness steel plate having a thickness difference in the plate width direction as described in (1) or (2) above, a small diameter non-drive having a roll profile that partially contacts the metal strip in the width direction The work roll is made up of one or more sleeve work rolls having a width W1 having bearings and a roll shaft serving as a core for fixing and supporting the position of the sleeve work roll. An apparatus for manufacturing a differential thickness steel sheet having a thickness difference.

(4)上記(3)記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置のスリーブワークロールを圧延上流から下流に向かって対称にかつ該金属ストリップの中央から板端に向かって配置したことを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置。 (4) The sleeve work roll of the apparatus for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction as described in (3) above is symmetrical from the upstream to the downstream of the rolling and from the center of the metal strip toward the end of the sheet. An apparatus for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction, characterized by being arranged.

(5)上記(4)記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置において、該スリーブの幅W1を、該金属ストリップの幅W0の1/10以下とし、かつ、該スリーブの両端に15度以上50度以下のテーパーを付与し、かつ非テーパー部の該スリーブのオーバーラップ量が5mm以上となるように配置し、かつ、該スリーブワークロールで部分圧延される圧下率を1パス当たり20%以下とすることを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法。 (5) In the apparatus for manufacturing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction as described in (4) above, the width W1 of the sleeve is 1/10 or less of the width W0 of the metal strip, and the sleeve A taper of 15 degrees or more and 50 degrees or less is provided at both ends of the sleeve, and the amount of overlap of the sleeve of the non-tapered portion is set to be 5 mm or more, and the rolling reduction ratio that is partially rolled by the sleeve work roll is The manufacturing method of the difference thickness steel plate which has board thickness difference in the board width direction characterized by setting it as 20% or less per pass.

(6)上記(5)記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法において、各ユニットの上流に、該ワークロールおよび金属ストリップを冷却、かつ、潤滑するための潤滑油を供給することを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法。 (6) In the method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction as described in (5) above, lubricating oil for cooling and lubricating the work roll and the metal strip is provided upstream of each unit. A method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in a sheet width direction, characterized by comprising:

(7)上記()又は()記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法において、該大径の駆動ワークロールを、ヤング率300GPa以上の外層を有するロールとすることを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法、
である。
(7) In the method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction as described in ( 5 ) or ( 6 ) above, the large-diameter driving work roll is a roll having an outer layer having a Young's modulus of 300 GPa or more. A method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction,
It is.

本発明によれば、板幅方向に板厚差のある差厚鋼板を、効率的に製造することを可能とする差厚鋼板の製造装置および製造方法を提供することができ、例えば、自動車用鋼板素材として利用した場合、低コストで安定した品質の軽量素材を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing apparatus and manufacturing method of a difference thickness steel plate which enable efficient manufacture of the difference thickness steel plate with a plate | board thickness difference in a plate width direction can be provided, for example, for automobiles When used as a steel plate material, it is possible to provide a lightweight material with stable quality at low cost.

本発明の差厚鋼板の製造装置の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the manufacturing apparatus of the difference thickness steel plate of this invention. 本発明の差厚鋼板の製造方法における圧下スケジュールを示す鋼板断面図である。It is steel plate sectional drawing which shows the rolling schedule in the manufacturing method of the difference thickness steel plate of this invention. 本発明の差厚鋼板の製造装置におけるブロックミル内の1ユニットを示す見取り図である。It is a sketch which shows 1 unit in the block mill in the manufacturing apparatus of the difference thickness steel plate of this invention. 本発明の差厚鋼板の断面の一例である。It is an example of the cross section of the difference thickness steel plate of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより、重複説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially the same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

図1は本発明の圧延装置の一例を示す図である。
図1において、金属ストリップSはコイル状に巻かれており、巻き戻し機1に装着される。該巻き戻し機1の下流にはテンションロール2が配置され、金属ストリップSに付加される張力を検出し、目標とする張力になるように、巻き戻し機1のモータ電流が制御される。テンションロール2の下流には2台のブロックミル3a、3bが配置されている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a rolling apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, the metal strip S is wound in a coil shape and attached to the rewinding machine 1. A tension roll 2 is disposed downstream of the unwinding machine 1, detects the tension applied to the metal strip S, and controls the motor current of the unwinding machine 1 so as to reach the target tension. Two block mills 3 a and 3 b are arranged downstream of the tension roll 2.

上流側のブロックミル3a内には、メインフレーム10aと、メインフレーム内に、一つのハウジング内に板幅方向に一つあるいは二つの対称位置に、金属ストリップを、幅方向に部分的に接触するロールプロフィルを有する小径の無駆動のワークロール5と、金属ストリップを幅方向に全幅に亘って接触するロールプロフィルを有する大径の駆動ワークロール6と、該小径の無駆動のワークロール5を支持するバックアップロール7、8からなるユニット4が6個(4a〜4f)納められている。各ユニットの上バックアップロールチョック上部には、各ユニットに圧延力を付加する圧下装置9が配備されている。図1には、上流側のブロックミル3a内の最上流側のユニット4aについて、ワークロール5,6〜圧下装置9について、添え字aを付加して示している。下流側のブロックミル3bについても、同様のユニットが複数配置されている。   In the upstream block mill 3a, a metal strip is partially contacted in the width direction at one or two symmetrical positions in the plate width direction in one housing within the main frame 10a and the main frame. Supports a small-diameter non-driving work roll 5 having a roll profile, a large-diameter driving work roll 6 having a roll profile that contacts the metal strip over the entire width in the width direction, and the small-diameter non-driving work roll 5 Six units 4 (4a to 4f) comprising backup rolls 7 and 8 are stored. A reduction device 9 for applying a rolling force to each unit is provided above the upper backup roll chock of each unit. In FIG. 1, the subscript a is added to the work rolls 5 and 6 to the reduction device 9 for the unit 4a on the most upstream side in the upstream block mill 3a. A plurality of similar units are also arranged in the downstream block mill 3b.

3a、3bのブロックミルにおける各ユニットの上流から下流に亘って、板幅方向に一つあるいは二つの対称位置に金属ストリップを幅方向に部分的に接触するロールプロフィルを有する小径の無駆動のワークロール5、駆動ワークロール6及びバックアップロール7,8は図3のように配置されている。図3は、ユニット4fにおけるロール群の配置関係を示す。   A small-diameter non-driven work having a roll profile that partially contacts the metal strip in the width direction at one or two symmetrical positions in the plate width direction from upstream to downstream of each unit in the block mill of 3a and 3b. The roll 5, the drive work roll 6, and the backup rolls 7 and 8 are arranged as shown in FIG. FIG. 3 shows the arrangement relationship of roll groups in the unit 4f.

図示していないが、ブロックミルの駆動ワークロール6にはスピンドルが連結されておりギアを介して一つのモータで駆動される。またワークロールの周速度は下流になるにつれて数%速くなるように設計されている。さらに、図示していないが各ユニットの入側で圧延潤滑油(鉱物油系の圧延潤滑油100%)が供給されている。   Although not shown, a spindle is connected to the drive work roll 6 of the block mill and is driven by a single motor via a gear. Moreover, the peripheral speed of the work roll is designed to increase by several percent as it goes downstream. Further, although not shown, rolling lubricating oil (mineral oil-based rolling lubricating oil 100%) is supplied on the entry side of each unit.

ブロックミルの下流にはテンションロール11と巻き取り機12が配備されており、圧延された金属ストリップSはコイル状に巻き取られる。テンションロール11にて金属ストリップに付加される張力を検出し、目標とする張力になるように巻き取り機のモータ電流が制御される。   A tension roll 11 and a winder 12 are disposed downstream of the block mill, and the rolled metal strip S is wound in a coil shape. The tension applied to the metal strip is detected by the tension roll 11, and the motor current of the winder is controlled so as to reach the target tension.

図1に示した装置を用いて、探索実験を行った。
金属ストリップSは60キロハイテンと呼ばれる引っ張り強さが600MPaの材料であり、板厚3mm、板幅1900mmの熱延・酸洗材である。この材料を図4に示す板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板に仕上げる。
小径ワークロールのロール径は50mmであり、幅は120mmである。但し、両端から10mmは角度45度でテーパ加工が施されている。この小径の無駆動のワークロール5はベアリングを有しているスリーブワークロール51であり、このスリーブワークロールは、該スリーブワークロールの位置を固定して支持する、芯となるロール軸52にセットされている(図3参照)。
このワークロールを支えるバックアップロール7,8は直径100mmであり、下側の駆動ワークロール6は直径200mm、胴長2200mmである。
A search experiment was conducted using the apparatus shown in FIG.
The metal strip S is a material having a tensile strength of 600 MPa, called 60 kg high tensile strength, and is a hot-rolling / pickling material having a plate thickness of 3 mm and a plate width of 1900 mm. This material is finished into a differential thickness steel plate having a plate thickness difference in the plate width direction shown in FIG.
The small diameter work roll has a roll diameter of 50 mm and a width of 120 mm. However, 10 mm from both ends is tapered at an angle of 45 degrees. This small-diameter, non-driven work roll 5 is a sleeve work roll 51 having a bearing, and this sleeve work roll is set on a roll shaft 52 as a core that fixes and supports the position of the sleeve work roll. (See FIG. 3).
The backup rolls 7 and 8 that support the work roll have a diameter of 100 mm, and the lower drive work roll 6 has a diameter of 200 mm and a trunk length of 2200 mm.

本発明では、圧下した部分の大半の材料が板幅方向に移動する必要がある。このため、上記ユニットの1つだけに、1つのスリーブロールを付け、スリーブロールの胴長だけを変えて部分圧延して調査した結果、材料幅の1/10以下であると圧下率20%程度までは圧下した部分の大半の材料が板幅方向に移動するが、それよりも大きいと圧下した部分の大半の材料が圧延方向に移動して座屈が生じることが分かった。このため、スリーブロールの胴長は材料幅の1/10以下とした。   In the present invention, most of the material of the reduced portion needs to move in the plate width direction. For this reason, only one of the above units is attached with one sleeve roll, and only the sleeve length of the sleeve roll is changed to perform partial rolling. As a result, the reduction ratio is about 20% when it is 1/10 or less of the material width. Until then, it was found that most of the material in the reduced portion moves in the sheet width direction, but if it is larger than that, most of the material in the reduced portion moves in the rolling direction to cause buckling. For this reason, the trunk length of the sleeve roll is set to 1/10 or less of the material width.

また、1パス当たりの圧下率を大きくすると圧延部と非圧延部との境界における剪断応力が大きくなり、材料が割れる(分離する)ため、1パスあたりの圧下量は20%以下とした。
上記限界圧下率は、テーパー角度にも依存するが、幅方向の材料移動の容易性と、非分離性を考慮して、該スリーブの両端に15度以上50度以下のテーパー部を設けるのが好ましいことを見いだした。また品質(板厚精度)から、非テーパー部の該スリーブのオーバーラップ量を5mm以上とすることが好ましいことも見いだした。
Further, when the rolling reduction per pass is increased, the shear stress at the boundary between the rolled portion and the non-rolled portion is increased, and the material is cracked (separated). Therefore, the rolling amount per pass is set to 20% or less.
The above-mentioned critical rolling reduction depends on the taper angle, but considering the ease of material movement in the width direction and the non-separability, it is preferable to provide tapered portions of 15 to 50 degrees at both ends of the sleeve. I found something favorable. Further, it has been found that the overlap amount of the sleeve of the non-tapered portion is preferably 5 mm or more from the viewpoint of quality (sheet thickness accuracy).

さらに、下側の駆動ワークロール6の材質をヤング率300GPa以上の超硬とすることにより、接触長が短くなって、圧延荷重は低減するので、ブロックミルのサイズをコンパクトにできることを見出した。   Furthermore, it has been found that by making the material of the lower drive work roll 6 super hard with a Young's modulus of 300 GPa or more, the contact length is shortened and the rolling load is reduced, so that the size of the block mill can be made compact.

なお、この効果を得るためには、駆動ワークロール全体を超硬にする必要はなく、外層のみを超硬にしても同等であり、ワークロールのコスト低減を図ることができる。   In addition, in order to acquire this effect, it is not necessary to make the whole driving | working work roll superhard, and even if it makes only an outer layer super hard, it is equivalent, and the cost reduction of a work roll can be aimed at.

また、上側ワークロールの数や位置を調整することにより、様々なプロフィールの差厚鋼板を製造することが可能である。
なお、図1では、ブロックミルを2つ配置した例を示しているが、製造する差厚鋼板の寸法により、1つまたは3つ以上配置してもよい。
Further, by adjusting the number and position of the upper work rolls, it is possible to manufacture differential thickness steel plates having various profiles.
In addition, in FIG. 1, although the example which has arrange | positioned two block mills is shown, you may arrange | position one or three or more by the dimension of the difference thickness steel plate to manufacture.

(実施例)
図1に示した装置を用いて図4に示す板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板を製造した。素材等は上述した差厚鋼板のサンプルをした条件と同じであり、本発明で製造する長手方向に板厚差を有する差厚鋼板の寸法も上述した条件と同じである。
(Example)
Using the apparatus shown in FIG. 1, a differential thickness steel plate having a thickness difference in the plate width direction shown in FIG. 4 was produced. The material and the like are the same as the conditions of the above-described sample of the differential thickness steel plate, and the dimensions of the differential thickness steel plate having a thickness difference in the longitudinal direction manufactured in the present invention are also the same as the above-described conditions.

本発明の実施例では、上流のブロックミルにて各ユニットの圧下率が16.6%にあるように圧下装置を制御して圧延し、下流のブロックミルにて各ユニットの圧下率が20%になるように圧下装置を制御して圧延した。本発明では圧延速度100m/minで製造することができた。
従来技術でも作成できたが、電動圧下の高速圧下速度が300μm/secであるため、上述したテーパー部の長さを50mmの間に収めるために、圧延速度は約1.5m/minまでに制限された。
In the embodiment of the present invention, rolling is performed by controlling the reduction device so that the reduction rate of each unit is 16.6% in the upstream block mill, and the reduction rate of each unit is 20% in the downstream block mill. It rolled by controlling a reduction device so that it might become. In the present invention, it was possible to produce at a rolling speed of 100 m / min.
Although it could be created by the conventional technique, the rolling speed is limited to about 1.5 m / min in order to keep the length of the tapered portion between 50 mm because the high speed reduction speed under electric reduction is 300 μm / sec. It was done.

本発明によれば、幅出し圧延工程を経ずに、或いはその一部を省略して圧延方向に板厚差のある差圧鋼板を、少ないパス数で製造することができ、少品種多量の差厚鋼板を、低コストで効率よく生産することが可能となり、産業上の意義は大である。   According to the present invention, it is possible to manufacture a differential pressure steel sheet having a sheet thickness difference in the rolling direction without passing through the tentering rolling process or with a part thereof being produced with a small number of passes. It is possible to produce differential thickness steel plates efficiently at low cost, which has great industrial significance.

1 巻き戻し機
2,11 テンションロール
3a,3b メインフレーム
4a〜4l ユニット
5a〜5l (小径無駆動)ワークロール
51 スリーブロール
52 ロール軸
6,6a (大径駆動)ワークロール
7,7a,8,8a バックアップロール
9a 圧下装置
10a,10b メインフレーム
12 巻き取り機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rewinding machine 2,11 Tension roll 3a, 3b Main frame 4a-4l Unit 5a-5l (Small diameter non-drive) Work roll 51 Sleeve roll 52 Roll shaft 6, 6a (Large diameter drive) Work roll 7, 7a, 8, 8a Backup roll 9a Reduction device 10a, 10b Main frame 12 Winder

Claims (7)

一つのハウジング内に、板幅方向に一つあるいは二つの対称位置に金属ストリップを幅方向に部分的に接触するロールプロフィルを有する小径の無駆動のワークロールと、金属ストリップを幅方向に全幅に亘って接触するロールプロフィルを有する大径の駆動ワークロールと、これらの該小径の無駆動ワークロールを支持するバックアップロールからなるユニットを、該ハウジング内に複数設置したことを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置。 In a single housing, a small-diameter non-driven work roll having a roll profile that partially contacts the metal strip in the width direction at one or two symmetrical positions in the plate width direction, and the metal strip to the full width in the width direction. A plate width direction characterized in that a plurality of units comprising a large-diameter driving work roll having a roll profile in contact with each other and a backup roll for supporting these small-diameter non-driving work rolls are installed in the housing. An apparatus for manufacturing a differential thickness steel sheet having a difference in thickness. 請求項1記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置を、少なくとも1つ以上直列に配置すると共に、該装置の上流に、コイル状の金属ストリップを巻き戻す巻き戻し機と、該装置の下流に、部分圧延された該金属ストリップをコイル状に巻き取る巻き取り機とを具備したことを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置。   At least one or more differential thickness steel plate manufacturing apparatuses having a thickness difference in the sheet width direction according to claim 1, and a rewinding machine for rewinding a coiled metal strip upstream of the apparatus. An apparatus for producing a differential thickness steel sheet having a sheet thickness difference in the sheet width direction, comprising a winder that winds the partially rolled metal strip in a coil shape downstream of the apparatus. 請求項1または2記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置において、該金属ストリップを幅方向に部分的に接触するロールプロフィルを有する小径の無駆動のワークロールを、ベアリングを有する幅W1の一つ以上のスリーブワークロールと、該スリーブワークロールの位置を固定し支持する芯となるロール軸とから構成したことを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置。   3. The apparatus for manufacturing a differential thickness steel plate having a thickness difference in the plate width direction according to claim 1 or 2, wherein a small-diameter non-driven work roll having a roll profile that partially contacts the metal strip in the width direction is a bearing. A thickness difference having a plate thickness difference in the plate width direction, comprising one or more sleeve work rolls having a width W1 and a roll shaft serving as a core for fixing and supporting the position of the sleeve work roll Steel plate manufacturing equipment. 請求項3記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置におけるスリーブワークロールを、圧延上流から下流に向かって対称に、かつ、該金属ストリップの中央から板端に向かって配置したことを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置。   The sleeve work rolls in the apparatus for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction according to claim 3 are arranged symmetrically from upstream to downstream of the rolling and from the center of the metal strip toward the edge of the sheet. An apparatus for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction. 請求項4記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造装置において、該スリーブの幅W1を、該金属ストリップの幅W0の1/10以下とし、かつ、該スリーブの両端に15度以上50度以下のテーパーを付与し、かつ非テーパー部の該スリーブのオーバーラップ量が5mm以上となるように配置し、かつ、該スリーブワークロールで部分圧延される圧下率を、1パス当たり20%以下とすることを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法。   5. The apparatus for manufacturing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction according to claim 4, wherein the width W1 of the sleeve is set to 1/10 or less of the width W0 of the metal strip, and 15 at both ends of the sleeve. A taper of not less than 50 degrees and not more than 50 degrees is provided, and the amount of overlap of the sleeve in the non-tapered portion is set to 5 mm or more, and the reduction ratio partially rolled by the sleeve work roll is set per pass. The manufacturing method of the difference thickness steel plate which has board thickness difference in the board width direction characterized by setting it as 20% or less. 請求項5記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法において、各ユニットの上流に、該ワークロールおよび金属ストリップを冷却、かつ、潤滑するための潤滑油を供給することを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法。   In the manufacturing method of the differential thickness steel plate which has a board thickness difference in the board width direction of Claim 5, supplying the lubricating oil for cooling and lubricating this work roll and a metal strip upstream of each unit. A method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction. 請求項又は記載の板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法において、該大径の駆動ワークロールを、ヤング率300GPa以上の外層を有するロールとすることを特徴とする板幅方向に板厚差を有する差厚鋼板の製造方法。 The method for producing a differential thickness steel plate having a thickness difference in the plate width direction according to claim 5 or 6, wherein the large-diameter driving work roll is a roll having an outer layer having a Young's modulus of 300 GPa or more. A method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the width direction.
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