JPH0150483B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、突起付溝形鋼の製造方法に係り、特
に、フオークリフト用マスト材等の、非対称でし
かも直角断面である突起付溝形鋼をロール圧延に
より製造するための突起付溝形鋼の製造方法に関
する。

一般に、非対称異形形鋼は、孔型圧延法によつ
て製造されているが、第１図及び第２図に示すよ
うな断面形状のフオークリフト用のマスト材１０
は、ウエブ１２に対して直角に２個のフランジ１
４が付いており、更に、該フランジ１４と逆方向
に、同じく直角に突起１６が付いているので、ロ
ール抜き勾配がとれず、孔型で圧延する事は不可
能であつた。

一方、ウエブ１２に対してフランジ１４や突起
１６が直角に付いている直角断面の場合であつて
も、左右又は上下に対称形であれば、ユニバーサ
ルミルで仕上げ圧延することによつて、ロール圧
延が可能となるが、第１図及び第２図に示したよ
うなフオークリフト用のマスト材１０は、形状が
左右、上下共非対称であるため、左右圧下率の差
による圧延材の曲りや、竪ロール及び水平ロール
でのスラスト荷重等の問題があり、これらの問題
を解決しない限り、ユニバーサル圧延を適用する
ことは不可能であつた。

従つて従来は、前出第１図又は第２図に示した
フオークリフト用のマスト材１０のような、非対
称で直角断面の形鋼は、ロール圧延の対象とはさ
れず、専ら、例えば、製鉄研究第275号（1972）
の第38頁〜第41頁に開示されているような、熱間
押出しにより製造されていた。しかしながら、こ
の熱間押し出しでは、広幅若しくは長尺品の製造
は、その製造原理から設備費が高くなるので、通
常、幅200mm以下、長さ約12ｍ以下に成形し、必
要な場合には、溶接等によつて組立てる方法がと
られている。そのため、広幅製品は極めて生産性
が悪く、製造コストが高くなる等の問題点を有し
ていた。

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、非対称で直角断面を有する寸法精
度の厳しい突起付溝形鋼をロール圧延により製造
することができ、従つて、広幅若しくは長尺品
を、一体物で製造することによつて、コストダウ
ン及び生産性の向上を図ることができる突起付溝
形鋼の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、非対称で直角断面の突起付溝形鋼を
ロール圧延により製造するための突起付溝形鋼の
製造方法において、孔型圧延により、突起及びフ
ランジの側面にロール抜き勾配が設けられると共
に、前記突起と相対する部分にダミー突起が設け
られた、非対称な中間粗形鋼片を造形する工程
と、前記ダミー突起の存在により水平ロールのス
ラスト荷重を減少させたユニバーサル圧延によ
り、前記ロール抜き勾配によつて生じる余肉を圧
延して直角断面化する工程と、前記突起とフラン
ジをその厚さ方向に圧下せず、前記ダミー突起を
圧下して消滅させる孔型圧延により、製品寸法に
整形圧延する工程と、を設けることによつて、前
記目的を達成したものである。

又、本発明の実施態様は、前記ユニバーサル圧
延に際して、フランジ外面と突起側面を圧延する
竪ロールの側面角をほぼ零とすると共に、反対側
の竪ロールを水平ロールに当てるようにして、ユ
ニバーサル圧延における圧下バランスを更に向上
したものである。

更に、本発明の他の実施態様は、前記整形圧延
のための孔型圧延に際して、製品寸法公差上問題
を生じない程度のロール抜き勾配を設けるように
して、製品寸法公差に悪影響を与えることなく、
整形圧延のための孔型圧延が容易に行えるように
したものである。

本発明は、発明者等が孔型圧延法とユニバーサ
ル圧延法のそれぞれの特徴を種々検討し、試験圧
延を重ねた結果に基づいてなされたものであり、
孔型圧延により、突起及びフランジの側面にロー
ル抜き勾配が設けられると共に、前記突起と相対
する部分にダミーの突起が設けられた、非対称な
中間粗形鋼片を造形し、次いで、前記ダミー突起
の存在により水平ロールのスラスト荷重を減少さ
せたユニバーサル圧延により、前記ロール抜き勾
配によつて生じる余肉を圧延して直角断面化し、
更に、前記突起とフランジをその厚さ方向に圧下
せず、前記ダミー突起を圧下して消滅させる孔型
圧延により、製品寸法に整形圧延するようにした
ので、非対称で直角断面の突起付溝形鋼をロール
圧延により精度良く製造することが可能となる。
従つて、広幅もしくは長尺品を、一体物で製造す
ることによつて、溶接等の組立て工程を省略し、
コストダウン及び生産性の向上を図ることができ
る。

以下本発明を詳細に説明する。

孔型圧延において、ロール抜き勾配が小さい場
合、若しくは零の場合、擦り下げによるすり傷、
又は、押え込み傷が発生して、そのままでは製品
化することができないので、本発明においては、
中間粗形鋼片までの粗圧延は、突起１６の両側面
とフランジ１４の内側面に、所定の、例えば６％
以上のロール抜き勾配がとれる形状で圧延を行
う。

そして、この突起両側面とフランジ内側面にロ
ール抜き勾配を設けるために付けた余肉は、次の
ユニバーサル圧延で圧延して直角断面化する。

この時、フランジ外側面と突起側面を圧延する
竪ロールの側面角をほぼ零とし、竪ロールへスラ
スト荷重が作用しないように配慮することによつ
て、好結果を得ることができる。又、水平ロール
左右のスラスト荷重差については、突起の無い方
のフランジの反対側にダミー突起を付けて、該ダ
ミー突起の存在下で圧延し、左右の圧延荷重差、
即ち、水平ロールのスラスト荷重を減少させる。
この際、反対側の竪ロールに水平ロールを当てる
ようにすれば、水平ロール軸受けにスラスト荷重
が働かなくなり、より良い結果を得ることができ
る。

最後の仕上げ孔型圧延に際しては、ロール抜き
勾配が十分とれないので、擦り下げによるすり傷
と押え込み傷の発生を防止するため、前のユニバ
ーサル圧延で、フランジ１４と突起１６の厚さを
仕上げ孔型寸法より薄くして、この仕上げ孔型圧
延では、ダミー突起２４を圧下して消滅させ、一
方、フランジ１４と突起１６については、厚さ方
向の圧下を全く行わないようにする。

以下図面を参照して、前出第１図に示した断面
形状のフオークリフト用マスト材１０を製造する
際の実施例を詳細に説明する。

本実施例においては、第３図Ａに示すような矩
形断面形状の、素材としてのブルーム２０を、加
熱炉で約1200℃に加熱した後、二重又は三重式圧
延機によつて、第３図ＢからＨに示すような複数
パスの孔型圧延を行い、第４図に示したような非
対称な断面形状の中間粗形鋼片２２を造形する。

この中間粗形鋼片においては、その突起１６の
側面勾配Ａが10％とされると共に、フランジ１４
の内外側面勾配Ｂもこれに合わせて10％とされて
いる。又、突起１６の厚さt₁は、仕上げ厚さより
0.5mm厚くされ、フランジ１４の厚さt₃は、同じ
く仕上げ厚さより1.5mm厚くされている。更に、
ウエブ１２の厚さt₂は、ユニバーサル圧延で1.5
mm圧下する厚さとされている。又、突起１６の高
さl₁とフランジ１４の脚長l₂は、仕上げ圧延にお
けるウエブ圧下率α_wを用いて、それぞれ次式に
より算出される値とされており、ウエブ１２と圧
下率がほぼ合わせられている。

l₁＝l_1s／（１−α_w）＋１（mm） …(1) l₂＝l_2s／（１−α_w）＋１（mm） …(2) ここで、l_1sは、製品の突起高さ（mm）、l_2sは、
製品のフランジ脚長である。

又、突起１６のマスト材１０中心からの位置l₃
及びフランジ１４の内幅B₁は、次のユニバーサ
ル圧延において水平ロール３０，３２による擦り
下げが生じないように、第４図に示すδ₁及びδ₂が
５mm以下となる寸法とされている。更に、上水平
ロール３０に働く左右のスラスト荷重差と、ロー
ルクランプ及び突起フイレツト曲率の圧下に対す
る圧下率差を改善するための、本発明によるダミ
ー突起２４の高さl₄は、次式により求められる値
とされ、仕上げ圧延における突起高さの圧下量に
合わせられている。

l₄＝l₁−l_1s ……(3) 第４図において、２６は上孔型ロール、２８は
下孔型ロールである。

粗圧延によつて得られた前出第４図に示すよう
な形状の中間粗形鋼片２２は、次いで、第５図に
示すような、上水平ロール３０、下水平ロール３
２、左竪ロール３４及び右竪ロール３６からなる
ユニバーサルミルによつて直角断面化される。即
ち、突起１６は、左竪ロール３４と上水平ロール
３０で圧延され、ウエブ１２は、上下水平ロール
方向３０，３２で圧延され、フランジ１４は、下
水平ロール３２と左右の竪ロール３４，３６で圧
延される。この時、フランジ１４の内側に、下水
平ロール３２による擦り下げが生じないように、
上下の水平ロール３０，３２は、いずれも、0.3
％の側面角Ｄがとられ、更に、その先端曲率Ｒ
が、製品曲率より５〜10mm大きくとれている。
又、水平ロール軸受けにスラストロール荷重が働
かないように、ダミー突起２４の存在が利用さ
れ、且つ、上水平ロール３０に右竪ロール３６が
当たるようにされている。

このユニバーサル圧延後の寸法は、次の仕上げ
圧延において擦り下げが生じないよう、ウエブ板
厚t₅は、仕上げ圧延の圧下率α_wが５〜10％となる
ようにされ、フランジ厚さt₆及び突起厚さt₄は、
いずれも、仕上げ孔型寸法より０〜0.5mm薄くさ
れ、更に、下水平ロール３２のロール幅B₂は、
仕上げ孔型フランジ内幅より０〜0.5mm広くされ
ている。

ユニバーサル圧延により直角断面化された粗形
鋼片３８は、更に二重仕上げ圧延機を用いた孔型
圧延により、第６図に示す如く、ユニバーサルミ
ルで成形できなかつたフランジ１４と、突起１６
の先端や各フイレツト曲率及びウエブ１２が製品
寸法に整形圧延され、且つ、ダミー突起２４が圧
下消滅されて、圧延が完了する。

この仕上げ圧延に用いられる上孔型ロール４０
及び下孔型ロール４２は、ロール摩耗、焼付き等
ロール表面の荒れによる擦り下げによる傷を防止
するため、孔型の硬化肉盛によつてシエア硬度
Hs＝69〜70゜まで硬度が高められると共に、孔型
を旋削する際の旋削バイトの送りが小さくされ
て、表面が滑かにされている。更に、第６図に示
されるロール抜き勾配Ｅは、製品寸法公差上問題
のない範囲、例えば１％とされている。なお、こ
のロール抜き勾配Ｅは、仕上げ時の各部の温度差
によつて、冷却後の製品には殆ど残らず、直角断
面の良好な製品を得ることができる。

なお前記実施例は、本発明を、前出第１図に示
しような断面形状のフオークリフト用マスト材の
製造に適用したものであるが、本発明の適用範囲
はこれに限定されず、前出第２図に示したような
断面形状のフオークリフト用マスト材や、各種車
両部品、レール、建築用サツシ等、従来は熱間押
出しによつて製造せざるを得なかつたような、非
対称で直角断面の突起付溝形鋼の製造に同様に適
用できることは明らかである。

以上説明した通り、本発明によれば、非対称で
直角断面を有する、寸法精度が厳しい突起付溝形
鋼を、ロール圧延により製造することが可能とな
る。従つて、広幅もしくは長尺の形鋼を一体物で
圧延製造することが可能となり、溶接等の組立て
工程を省略することによつて、コストダウン及び
生産性の向上を図ることができるという優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用するのに好適な突起付
溝形鋼の一例の断面形状を示す断面図、第２図
は、同じく他の例の断面形状を示す断面図、第３
図Ａ〜Ｈは、本発明に係る突起付溝形鋼の製造方
法の実施例における、造形圧延の工程を示す断面
図、第４図は、前記造形圧延によつて造形された
中間粗形鋼片の断面形状を示す断面図、第５図
は、前記実施例における、ユニバーサル圧延の状
態を示す断面図、第６図は、同じく、整形圧延の
状態を示す断面図である。 １０……マスト材、１４……フランジ、１６…
…突起、２０……ブルーム（素材）、２２……中
間粗形鋼片、２４……ダミー突起、２６，２８，
４０，４２……孔型ロール、３０，３２……水平
ロール、３４，３６……竪ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非対称で直角断面の突起付溝形鋼をロール圧
   延により製造するための突起付溝形鋼の製造方法
   において、 孔型圧延により、突起及びフランジの側面にロ
   ール抜き勾配が設けられると共に、前記突起と相
   対する部分にダミー突起が設けられた、非対称な
   中間粗形鋼片を造形する工程と、 前記ダミー突起の存在により水平ロールのスラ
   スト荷重を減少させたユニバーサル圧延により、
   前記ロール抜き勾配によつて生じる余肉を圧延し
   て直角断面化する工程と、 前記突起とフランジをその厚さ方向に圧下せ
   ず、前記ダミー突起を圧下して消滅させる孔型圧
   延により、製品寸法に整形圧延する工程と、 を有することを特徴とする突起付溝形鋼の製造方
   法。 ２ 前記ユニバーサル圧延に際して、フランジ外
   面と突起側面を圧延する竪ロールの側面角をほぼ
   零とすると共に、反対側の竪ロールを水平ロール
   に当てるようにした特許請求の範囲第１項記載の
   突起付溝形鋼の製造方法。 ３ 前記整形圧延のための孔型圧延に際して、製
   品寸法公差上問題を生じない程度のロール抜き勾
   配を設けるようにした特許請求の範囲第１項記載
   の突起付溝形鋼の製造方法。