JPH0346201B2

JPH0346201B2 -

Info

Publication number: JPH0346201B2
Application number: JP61151253A
Authority: JP
Inventors: Kikuo Ishida; Satoshi Onda
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1986-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1991-07-15
Also published as: JPS6310001A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、突起付き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き溝形鋼をロール圧
延により製造するための突起付き溝形鋼の製造方
法の改良に関する。

〔従来の技術〕

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７図及び第８図に示され
るような断面形状のフオークリフト用のマスト材
１は、ウエブ２に対して直角に２個のフランジ３
が付いており、更に、該フランジ３と逆方向に、
同じく直角に突起４が付いているので、ロール抜
き勾配がとれず、孔型で圧延することは不可能で
あつた。

一方、ウエブ２に対してフランジ３や突起４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。しかしながら、第７図及び第８図に示
したようなフオークリフト用のマスト材１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７図又は第８図に示され
るフオークリフト用のマスト材１のような、非対
称で直角断面の形鋼は、ロール圧延の対称とはさ
れず、専ら、熱間押出しにより製造されていた。

しかしながら、この熱間押出しでは、大断面の
形鋼製造がその製造原理等から困難であること、
及び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。

これに対し、本出願人は、特開昭60−145201に
おいて、ユニバーサル圧延と孔型圧延とを組合わ
せたロール圧延による突起付き溝形鋼の製造方法
を提案している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、最近、フオークリフトトラツクの性
能を向上するべく、その１つとして、積荷の前後
揺れを小さくする要請が強くなつてきている。こ
の積荷の前後揺れを小さくするためには、マスト
材１の内幅寸法（前出第７図乃至第８図の符号Ｌ
で示される）のばらつきを小さくする必要があ
る。

しかしながら、前記特開昭60−145201の突起付
き溝形鋼の製造方法にあつては、第９図に示され
るように、その仕上げ圧延において、フランジ３
をその厚さ方向に圧下しない孔型ロール５，６圧
延により、製品寸法に整形圧延するようにしてい
る。このため、フランジ３の厚さ方向の圧延が行
われないことになり、仕上げ圧延の孔型内３でフ
ランジが充満しないことになる。これにより、内
幅寸法Ｌのばらつきが大きいこと、形状不良が発
生し易いこと、及びロールによる焼付き、擦り疵
が発生すること等の問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされた
ものであつて、形状及び寸法精度を損うことな
く、内幅寸法精度及び表面性状の優れた突起付き
溝形鋼を製造することのできる突起付き溝形鋼の
製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、非対称で直角断面の突起付き溝形鋼
をロール圧延により製造するための突起付き溝形
鋼の製造方法において、第１図にそのロール構成
を示す如く、周面に製品形状と等しい切欠部が形
成され、且つ、竪ロールの上側面の一部が上水平
ロールの段付周面部に接触するように構成された
ロールを有する仕上げユニバーサル圧延機により
仕上げ圧延することにより、ウエブ、突起先端
部、及びフランジ先端部を整形圧延すると共に、
突起の側面及びフランジの側面を仕上げ圧延し
て、前記課題を解決するものである。

〔作用〕

本発明は、非対称で直角断面の突起付き溝形鋼
をロール圧延により製造する際に、第１図にその
ロール構成を示す如く、周面に製品形状と等しい
切欠部１０Ａ，１２Ａ，１２Ｂが形成され、且
つ、竪ロール１４，１６の上側面の一部水平ロー
ル１０の段付周面部１０Ｂに接触するように形成
されたロール１０，１２，１４，１６を有する仕
上げユニバーサル圧延機により仕上げ圧延するこ
とにより、ウエブ２、フランジ３の先端部、及び
突起４の先端部を整形圧延すると共に、フランジ
３及び突起４の側面を仕上げ圧延するようにして
いる。従つて、フランジ３及び突起４が直接圧下
されるため、フランジ３側を切欠部１２Ａ，１２
Ｂ内に充満させることができる。これにより、内
幅寸法Ｌの寸法精度を向上させることができ、そ
のばらつきを小さくすることができる。又、従来
の孔型圧延による仕上げ圧延と比較して、竪ロー
ルによりフランジが圧下されるためフランジ３外
側面、突起４外側面の擦り下け疵を減少すること
ができる。更に、ウエブ２、フランジ３の先端
部、及び突起４の先端部が整形圧延されるため、
より一層、突起付き溝形鋼の寸法精度を向上する
ことができる。

又、前記仕上げユニバーサル圧延機による仕上
げ圧延において、開孔部となる部分を、この仕上
げユニバーサル圧延前に、切欠部が形成されたロ
ールを用いたユニバーサル圧延により整形圧延す
る場合には、仕上げ圧延においてロール整形不可
能な開孔部を、その前段階で整形することができ
る。又、マスト材１の寸法精度、特に、ローラ転
動面となる突起内側面４Ａ及びフランジ内側面３
Ａの先端コーナー部は仕上げ圧延において直接ロ
ールで整形するので寸法精度を向上することがで
きる。

又、前記ユニバーサル圧延機は、第１図に示す
ように、竪ロール１４，１６の上側面の一部が上
水平ロールの段付周面部１０Ｂに接触するように
形成されたロール１０，１２，１４，１６を有す
るため、比較的構成を簡単なものとして竪ロール
のスラスト荷重によるいわゆるロール打ち上りを
防止することができる。これにより、ロール打ち
上りに起因するウエブの厚み寸法の精度低下を防
止することができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して、前出第７図に示される断
面形状のフオークリフト用マスト材１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、まず、第２図Ａに示され
るような矩形断面形状の、素材としてのブルーム
３０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２図ＢからＨに示す
ような複数パスの孔型圧延を行い、第３図に示し
たような非対称な断面形状の中間粗形鋼片３２を
造形する。

この中間粗形鋼片３２においては、第３図に示
されるように、その突起４の側面勾配Ａが10％と
されると共に、フランジ３の内外側面勾配Ｂもこ
れに合わせて10％とされている。

又、ウエブ２の厚さt₂は、次工程の粗ユニバー
サル圧延で圧下率15％の２パスリバース圧延を行
う厚みとされ、突起４の厚みt₁とフランジ３の厚
みt₃は、前記ウエブ２と同一の圧下率がとれる寸
法とされている。

又、突起４の長さl₁と、フランジ３の幅l₂，l₃
は、第４図に示される次工程の粗ユニバーサル圧
延における竪ロール２４，２６の溝幅l₁，l₂，l₃
にそれぞれ対応されている。

又、突起４のマスト材１中心からの位置l₃及び
フランジ３の内幅寸法Ｌは、次の粗ユニバーサル
圧延において水平ロール２０，２２による擦り下
げが生じないように、第３図に示すδ₁及びδ₂が５
mm以下となる寸法とされている。

なお、第３図において、３４は上孔型ロール、
３６は下孔型ロールである。

粗圧延によつて得られた前出第３図に示される
形状の中間粗形鋼片３２は、次いで、第４図に示
すような粗ユニバーサルミルによつて直角断面化
される。

この粗ユニバーサルミルは、上水平ロール２
０、下水平ロール２２、左竪ロール２４、右竪ロ
ール２６を備えている。前記左竪ロール２４の周
面には、上水平ロール２０左側面とで突起４を圧
下する周溝状の切欠部２４Ａと、下水平ロール２
２左側面とで左側のフランジ３を圧下する周溝状
の切欠部２４Ｂとが形成されている。又、前記右
竪ロール２６の周面には、下水平ロール２２右側
面とで右側のフランジ３を圧下する周溝状の切欠
部２６Ａが形成されている。

この粗ユニバーサル圧延によつて、突起４は、
左竪ロール２４の切欠部２４Ａと上水平ロール２
０左側面で圧延され、ウエブ２は、上下水平ロー
ル２０，２２で圧延され、フランジ３は、下水平
ロール両側面２２と左右の竪ロール２４，２６の
切欠部２４Ｂ，２６Ａで圧延される。この時、フ
ランジ３の内側に、下水平ロール２２による擦り
下げが生じないように、上下の水平ロール２０，
２２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２〜10mm
大きくされている。

又、竪ロール２４，２６の軸受けにスラスト荷
重が働かないように、上水平ロール２０の段付周
面部２０Ａに左右竪ロール２４，２６の上側面外
周部が当たるようにされている。

この粗圧延ユニバーサル圧延後の寸法は、次の
仕上げユニバーサル圧延において、上下及び左右
の曲りが生じることのないように、ウエブ２の厚
さt₅は仕上げユニバーサル圧延の圧下率α_Wが10〜
15％となるようにされ、フランジ３の厚さt₆及び
突起４の厚さt₄は、仕上げユニバーサル圧延での
圧下率α_Fが13〜20％になるようにされている。更
に、下水平ロール２２のロール幅B₂は、仕上げ
圧延において擦り下げが生じないように、仕上げ
ユニバーサル圧延における下水平ロール１２のロ
ール幅よりも０〜0.5mm広くされている。この０
〜0.5mmの範囲で前記ロール幅B₂が広くされてい
るのは、次の理由によるものである。広くされる
のが０より小さく、マイナス側の場合（即ち、前
記ロール幅B₂が水平ロール１２のロール幅より
狭い場合）は、仕上げ圧延において擦り下げが生
じ製品にきずができてしまい、又、0.5mmより大
きい場合は、目標形状寸法の製品が得られないか
らである。

この粗ユニバーサル圧延において直角断面化さ
れ、次工程の仕上げユニバーサル圧延で開孔部と
なるコーナー部を整形された粗形鋼片３８は、前
出第１図に示すようなロール構成の仕上げユニバ
ーサルミル（仕上げユニバーサル圧延機）によつ
て仕上げ圧延される。

この仕上げユニバーサルミルは、上水平ロール
１０、下水平ロール１２、左竪ロール１４、右竪
ロール１６を備えている。又、前記上水平ロール
１０の一方の側面には、前記左竪ロール１４とで
突起側面４Ａを仕上げ圧延する切欠部１０Ａが形
成されている。又、前記下水平ロール１２の両側
面には、左右竪ロール１４，１６とでフランジ側
面３Ａを仕上げ圧延する切欠部１２Ａ，１２Ｂが
形成されている。

この仕上げユニバーサル圧延において、フラン
ジ３は、左右竪ロール１４，１６の周面により、
下水平ロール１２の両側面切欠部１２Ａ，１２Ｂ
に押付けられて、整形圧延されるので、圧延後の
製品内幅は正確に下水平ロール１２の幅に仕上げ
られる。

又、粗ユニバーサル圧延で整形できなかつたフ
ランジ３と突起４の先端や、各フイレツト曲率及
びウエブ２、フランジ３、突起４が製品寸法に整
形圧延されることになる。

なお、左右竪ロール１４，１６の軸受けにスラ
スト荷重が働かないように、上水平ロール１０の
段付周面部１０Ｂに左右竪ロール１４，１６の上
側面外周部が当るようにされている。

この仕上げユニバーサル圧延に使用される第１
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0.3％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残らず、
直角断面の良好な製品を得ることができる。

本実施例によれば、仕上げ圧延をユニバーサル
圧延化して、フランジ３を直接圧下することによ
り、フランジ３内側部を下水平ロール１２に至る
まで充満することができ、内幅寸法Ｌのばらつき
を小さくすることができる。これにより、製品寸
法の精度を向上することができる。

特に、本実施例の場合は、仕上げユニバーサル
圧延において開孔部となる部分を、この仕上げユ
ニバーサル圧延前に第４図に示されるように、竪
ロール２４，２６に形成された切欠部２４Ａ，２
４Ｂ，２６Ａにより整形圧延することにより、仕
上げ圧延においてロール整形不可能な開孔部を前
もつて整形することができる。又、マスト材１使
用時にローラ転動面となる突起内側面４Ａ、フラ
ンジ内側面３Ａの先端曲率は仕上げ圧延において
直接ロールで整形するので寸法精度を向上するこ
とができる。

又、ユニバーサル圧延に際し、竪ロール１４，
１６，２４，２６の上側面の一部が上水平ロール
１０，２０の段付周面部１０Ｂ，２０Ａに接触す
ることにより、構成を簡単なものとして竪ロール
１４，１６，２４，２６のスラスト荷重によるロ
ール打ち上りを防止することができる。これによ
り、ロール打ち上りに起因するウエブの厚み寸法
の精度低下を防止することができる。

以下、ロール打ち上りに起因するウエブでの厚
み寸法の精度低下について詳細に説明する。

第５図に示されるように、粗ユニバーサル圧延
において、竪ロール２４，２６周面に周溝状の切
欠部２４Ａ，２４B.２６Ａを形成し、前記仕上
げユニバーサル圧延において開孔部となる各アー
ル部を圧延整形する場合には、圧延時に竪ロール
２４，２６にスラスト荷重が働き、第５図に示さ
れる試験圧延における粗ユニバーサルミルでのロ
ール状況のように、左右の竪ロール２４，２６が
打ち上り、被圧延材の形状に問題が生じることに
なる。同様に仕上げユニバーサル圧延において
も、第６図に示される、試験圧延における仕上げ
ユニバーサルミルでのロール状況のように左右の
竪ロール１４，１６が打ち上る問題が生じること
になる。

一般に、ユニバーサルミルの竪ロールは下向き
のスラスト荷重を受ける構造になつているが、上
向きのスラスト荷重は受けられない。従つて、第
５図、第６図に示されるように、竪ロール１４，
１６，２４，２６が打上る現象が発生する場合に
は、第５図に示されるように、上下水平ロール２
０，２２の中心線C₁と、左竪ロール２４の中心
線C₂及び左竪ロール２６の中心線C₃との間にず
れ△H₁，△H₂が、又、第６図に示されるよう
に、上下水平ロール１０，１２の中心線C₁と左
竪ロール１４の中心線C₂との間にずれ△H₃がそ
れぞれ生じることになる。これにより、マスト材
１は、第１図に示されるウエブ２の厚さl₁の寸法
が変化し、形状不良となる。従つて、マスト材１
０の使用上の問題が生じるが、これを、竪ロール
１４，１６，２４，２６の上側面の一部を上水平
ロール１０，２０の段付周面部１０Ｂ，２０Ａに
接触させることにより、解消することができる。

次に、本実施例の実施結果を説明する。本発明
を実施することにより、製品内幅のばらつきを示
す標準偏差値σが従来0.17mmであつたのに対し、
この標準偏差値σを0.04mmとすることができ、従
来の約1/4に小さくすることができた。これによ
り、製品内幅Ｌのばらつきを小さくすることがで
きた。

なお前記実施例は、本発明を、前出第７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
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８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。

〔発明の効果〕

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、特にフランジ内幅
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り、しかも仕上げ圧
延でのロール擦り下げ疵を減少して外観の優れた
製品を製造することができる。又、竪ロールの上
側面の一部が上水平ロールの段付周面部に接触す
るように構成されているため、竪ロールのスラス
ト荷重によるロール打ち上りを防止することがで
き、これにより、ロール打ち上りに起因するウエ
ブの厚み寸法の精度低下を防止することができる
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る突起付き溝形鋼の製造
方法の実施例における、仕上げユニバーサル圧延
の工程を示す断面図、第２図は、同実施例におけ
る造形圧延の工程を示す断面図、第３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４図は、同実施例における
粗ユニバーサル圧延の工程を示す断面図、第５図
及び第６図は、粗ユニバーサル圧延及び仕上げユ
ニバーサル圧延における竪ロールの打上げ状態を
示す断面図、第７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８図は、同じく他の例の断面形状を示す断
面図、第９図は従来の突起付き溝形鋼の製造法に
おける仕上げ圧延工程を示す断面図である。１…マスト材、２…ウエブ、３…フランジ、４
…突起、３０…ブルーム（素材）、３２…中間粗
形鋼片、１０，１２，２０，２２…水平ロール、
１４，１６，２４，２６…竪ロール、１０Ａ，１
２Ａ，１２Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ…切欠
部、１０Ｂ，２０Ａ…段付周面部。

Claims

【特許請求の範囲】１非対象で直角断面の突起付き溝形鋼をロール
圧延により製造するための突起付き溝形鋼の製造
方法において、周面に製品形状と等しい切欠部が形成され、且
つ、竪ロールの上側面の一部が上水平ロールの段
付周面部に接触するように形成されたロールを有
する仕上げユニバーサル圧延機により仕上げ圧延
することにより、ウエブ、突起先端部、及びフラ
ンジ先端部を整形圧延すると共に、突起の側面及
びフランジの側面を仕上げ圧延することを特徴と
する突起付き溝形鋼の製造方法。