JPH042408A - 鋼板の剪断加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ｍ板の剪断加工方法に関し、詳しくは、軟質
の低炭素鋼板を正常な切口形状とすることができる鋼板
の剪断加工方法に関する。

（従来の技術） 例えば、熱間圧延後の熱延綱板および厚鋼板等は、後工
程の剪断工程において所定寸法に剪断される。鋼板の剪
断では、両端部の耳の剪断にはサイドトリマやサイドシ
ャーなどが、長手方向の分割にはスリッターなとの剪断
機が一般に使用されている。これらの剪断作業において
、鋼板剪断後の切口形状に最も影響を及ぼす因子は、上
下剪断刃の間隙（以下、クリアランスと記す）である。

このクリアランスが適正でない場合、即ち、クリアラン
スが小さい場合は、剪断刃の先端にて上下から発生した
亀裂がうまく会合せず、破断面に二次剪断面が発生した
汚い切口形状となり、クリアランスが大きい場合は、ダ
レやカエリの大きな、直角度に劣る切口形状となる。

このため、剪断作業においては、被剪断材の鋼種、板厚
等に応してクリアランスの基準が設定されている。例え
ば、軟鋼では板厚に対して６〜９％、硬鋼では板厚に対
して８〜１２％の間の値がクリアランスとして決められ
ている。

ところが、低炭素鋼板のような軟質材では、材料自身が
結い（延性が大きい）ため、クリアランスを調整しても
剪断過程において剪断面から破断面に移行するとき、破
断が垂直に進まず、切口面に段が発生し、破断面に２次
剪断面が形成される。

さらにはダレやカエリの大きな切口形状となる（第３図
参照）。

（発明が解決しようとする課題） 剪断後の鋼板の切口形状がわるいと、鋼板の寸法精度が
悪化するだけではなく、以後の製造工程で種々の弊害が
発生する。

冷間圧延に供される熱延綱板を例にとると、切口形状の
わるい熱延綱板を冷間圧延すると、第１図に示すような
冷延鋼板１の両端部が鋸刃状をしたソーエツジ２が発生
する。

通常、熱延鋼板を冷延工程に送るに際して、酸洗うイン
で表面の酸化スケールを取り除き、同ラインに設けられ
ているサイドトリマで両端部を剪断し、板幅を整えてい
る。そして、冷間圧延後の冷延鋼板は焼鈍されて最終製
品となる。

ところが、前記の低炭素熱延鋼板の場合、材料自身の延
性が大きいためにこの酸洗ラインでの剪断で、形状のわ
るい切口となり、冷間圧延するとソーエツジが発生する
。このため、冷間圧延後は別工程で冷延鋼板の両端部を
トリミングし、ソーエツジ部を除去する必要が生し、歩
留りが低下するのみならず、製造工程が複雑化して生産
能率が低下するといった問題が発生する。

この対策として、酸洗ラインでは脱スケールのみを行い
、両端部を剪断することなしに冷間圧延に送り、冷間圧
延後に別のラインで両端部を剪断して一定幅に整えるよ
うにしているが、これでは製造工程の複雑化を招き、生
産能率が低下するだけでなく、耳付きのままの熱延鋼板
を冷間圧延すると、圧延負荷が増大するという問題があ
る。

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、その目
的はダレ、カエリが小さく、段や二次剪断面のない良好
な切口形状が得られ、剪断刃の寿命を損ねない低炭素鋼
板の剪断加工方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 軟質な低炭素鋼板でもクリアランスを小さくすれば、切
口形状はある程度まで改善されるが、クリアランスを小
さくすると、剪断面比率〔剪断面の（剪断面＋破断面）
に対する百分率〕が大きくなり、剪断面は硬化してソー
エツジが発生しやすくなる。さらには剪断刃の寿命も短
くなる。

ところが、本発明者等はクリアランスを小さくしなくて
も、剪断前の鋼板を適正な圧下率で冷間圧延してから剪
断すれば、剪断面比率が小さく、ダレ、カエリの小さな
、段や二次剪断面のない良好な切口形状が得られること
を見出した。

即ち、剪断前に鋼板を冷間圧延することで、鋼板全体が
加工硬化を受け、脆くなるため、剪断過程では剪断面よ
り破断面への移行がスムーズに進行し、段が生しなくな
り、２次破断面もない矩形の切口形状となるのである。

ここに本発明の要旨は、「酸洗ライン内で炭素含有量が
０．０１重量％以下の低炭素鋼板を剪断加工する前に、
該鋼板に圧下率２％以上の冷間圧延を施すことを特徴と
する鋼板の剪断加工方法」にある。

（作用） 以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第２図は、酸洗ラインにおいて熱延鋼板の剪断に本発明
方法を適用した一実施態様を示す図であ図中３は熱延鋼
板、４はアンコイラ、５は酸洗槽、６はサイドトリマ、
７はテンションリール、である。

アンコイラ４から巻戻された熱延鋼板３は、酸洗槽５で
表面スケールを取り除き、サイドトリマ６で両端部を剪
断して板幅を整えた後、テンションリール７で巻取られ
次工程の冷間圧延に送られる。

本発明方法では、前記サイドトリマ６で熱延鋼板を剪断
するとき、炭素含有量が０．０１重量％以下の熱延鋼板
の場合には、ライン内に設けられた圧延ｌ１８で冷間圧
延してから剪断を行う　（以下、この冷間圧延を剪断用
冷間圧延という）、剪断用冷間圧延は、第２図（ａ）の
ように酸洗槽５とサイドトリマ６の間で行ってもよく、
又は同図（ロ）のように酸洗槽５の入側で行ってもよい
、或いは図示していないが酸洗槽の入り側で剪断用冷間
圧延を行い、次いでサイドトリマ剪断した後に酸洗して
もよい。

酸洗槽の入り側で剪断用冷間圧延を行うと、スケ−ルに
クラックが入り酸洗が容易となるが、剪断用冷間圧延を
施す場所は特に問わない。いずれにしても、剪断加工す
る前に冷間圧延を施すことが重要である。

本発明方法において、剪断用冷間圧延を施す対象材を、
炭素含有量が０．０１重量％以下の低炭素鋼板としたの
は、炭素含有量が０．０１重量％を超えるものは、クリ
アランスを調整すれば切口形状を改善することができる
ので、敢えて本発明方法を採用する必要がないが、炭素
含有量が０．０１重量％以下の低炭素鋼板は、材料自身
が粘いためにクリアランスを調整しても切口形状は改善
されず、形状のわるい切口となるからである。

剪断用冷間圧延を行ってから、剪断すると炭素含有量が
０．０１重量％以下の低炭素鋼板でも、後述するような
良好な切口形状が得られる。

第３図および第４図は、炭素含有量が０．００２重量％
の極低炭素熱延鋼板（板厚：３＋ｕ＋）を、本発明方法
および従来方法で剪断したときの切口形状の一例を示し
たものである。

本発明方法では、剪断する前に鋼板に圧下率７％の冷間
圧延を施し、サイドトリマのクリアランスを板厚の１０
％の値に設定して剪断した。従来方法では、鋼板を剪断
用冷間圧延することなくサイドトリマのクリアランスを
板厚の８％の値に設定して剪断した。

第３図は従来方法で剪断した切口形状であり、第４図は
本発明方法で剪断した切口形状である。

なお、第３図および第４図とも（ａ）は側面図、Ｃ＃３
）は正面図である。

従来方法で剪断した切口は、ダレ９、カニ１月０が大き
く、破断面１２には２次剪断面１３の発生が認められ、
且つ、剪断面１１が大きくて剪断面１１から破断面１２
への移行部で段差１４の発生したわるい形状である。こ
の段差は０．２ｍｍ位あり、剪断面比率は５０〜６０％
と高い、これに対して、本発明方法で剪断した切口は、
ダレ９やカエリ１０が小さく、段差や２次剪断面のない
矩形をした良好な形状であり、剪断面比率は約３０％と
低い。

剪断面比率が小さいから、剪断による加工硬度度合いも
小さく、切口面の硬度は均一となる。

第５図は、前記の本発明方法と従来方法でトリミングし
た切口面の板厚方向における硬度を測定した結果である
。・は従来方法で剪断した２次剪断面のない部分の切口
面の硬度測定結果であり、○は２次剪断面の発生した切
口面の硬度測定結果である。Δは本発明方法でトリミン
グした切口面の硬度測定結果である。

従来方法で剪断した切口面は、２次剪断面部の硬度が著
しく高く、バラツキが大きい。これに対して、本発明方
法で剪断した切口面は、加工硬化が小さくて且つ板厚方
向の硬度がほぼ均一である。

板厚方向の硬度が均一であるということは、本発明方法
での切口面には２次剪断面がないことを意味し、長手方
向の硬度もほぼ均一である。

炭素含有量が０．０１重量％以下の低炭素熱延鋼板にお
いて、上記のような良好な切口形状を確保し、冷間圧延
後のソーエツジの発生を解消するためには、剪断用冷間
圧延は圧下率２％以上で行うのがよい、２％未満では剪
断用冷間圧延の効果が小さく、切口形状が改善されない
ために圧下率の低い冷間圧延でもソーエツジが発生する
。

第６図は、炭素含有量が０．００２重量％の低炭素熱延
鋼板（板厚：３ｍ５）を、圧下率を変えて剪断用冷間圧
延した後、クリアランスを板厚に対して１０％の値に設
定したサイドトリマで両端部３ｍ＋＊をトリミングし、
圧下率を変えて冷間圧延したときの冷延鋼板におけるソ
ーエツジの発生を調べた結果である。

第６図より、剪断用冷間圧延を施さない場合は、圧下率
５０％の冷間圧延からソーエツジが発生しているが、剪
断用冷間圧延を施すことによりソーエツジの発生が減少
していくことがわかる。そして、この剪断用冷間圧延に
よる効果は圧下率２％から顕著になり、圧下率が高くな
るほど著しくなって、高い圧下率の冷間圧延でもソーエ
ツジは生じ難くなるが、４０％を超えると切口形状の改
善効果が飽和し、ソーエツジの減少も飽和する。このこ
とから、剪断用冷間圧延は２％以上で、４０％以下の圧
下率で行うのがよいといえる。スケール押し込みを考慮
すれば上限は２０％程度とするのが望ましい。

（実施例１） 酸洗槽の出側に圧延機を備えた第２図（ａ）に示す酸洗
ラインで本発明方法を実施し、冷間圧延後のソーエツジ
の有無を調べた。

炭素含有量が０．００３％の熱延鋼板（板厚：４．ｌ■
−１板幅：　１００５〜１０１１０ｌ６を、硫酸で脱ス
ケールし、圧下率２９％で２．９ｎ＋＋ａの厚さまで剪
断用冷間圧延した後、クリアランスを板厚の１０％の値
に設定した直径４００Ｉｌｌｆｆｉのサイドトリマで板
幅１０００１１＋１にトリミングした。トリミング後の
切口は第４図に示すような、ダレ、カエリの小さい、段
差および２次剪断面のない良好な形状であった。

この鋼板を引き続き８６％の圧下率で０．４−ｍの厚さ
まで冷間圧延したところ、ソーエツジは発生せず、端部
形状に優れる冷延鋼板が得られた。

比較例として、同材質、同寸法の熱延鋼板を脱スケール
し、剪断用冷間圧延を行うことなくクリアランスを板厚
の８％の値に設定した同サイズのサイドトリマで板幅１
０００ａ＋ｍにトリミングし、９０％の圧下率で０．４
ｍｍ厚の冷延鋼板に圧延したところ、サイドトリマ後の
切口面が第３図に示すような、ダレ、カエリが大きく、
段差および２次剪断面の発生したわるい形状であったた
め、冷延圧延途中でソーエツジが発生し、これにより板
破断を起こした。

（実施例２） 炭素含有量が０．００２％の熱延鋼板（板Ｋ　：　３．
Ｏｍｍ、板幅：　１００６〜１０２０ｉ＋ｎ）を、第２
図Φ）に示す酸洗ラインの圧延機で圧下率７％で２．８
ｍ＋ｓの厚さまで圧延し、塩酸で脱スケールした後、サ
イドトリミングした。剪断条件は実施例１と同じにした
。この鋼板を実施例１と同じ条件で冷間圧延したところ
、ソーエツジの発生はなく、端部形状に優れる冷延鋼板
とすることができた。

同材質、同寸法の熱延鋼板を酸洗のみで、クリアランス
を板厚の８％の値に設定したサイドトリマで同寸法にト
リミングし、圧下率８７％で０．４ｖｗの厚さまで冷間
圧延した結果、ソーエツジが発生し、冷間圧延後に再ト
リミングが必要であった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の剪断加工方法によると低
炭素鋼の鋼板でもダレ、カエリが小さく、段差および２
次剪断面のない良好な形状をした切口面が得られる。こ
のため、後工程の製品に悪影響を及ぼすことがないので
、歩留りおよび製造能率が向上する。さらにはクリアラ
ンスを過度に小さくする必要もないので、剪断刃の寿命
も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ソーエツジの発生した冷延鋼板を説明する図
、 第２図は、酸洗ラインにおいて本発明方法を適用したと
きの説明図、 第３図は、剪断前に冷間圧延しない従来方法で鋼板を剪
断したときの切口形状を示す図、第４図は、剪断前に冷
間圧延を施す本発明方法で鋼板を剪断したときの切口形
状を示す図、第５図は、本発明方法および従来方法で鋼
板を剪断した切口面の板厚方向の硬度分布を示すグラ第
６図は、ソーエツジの発生の有無を剪断前の圧下率と剪
断後の冷間圧延の圧下率との関係で示したグラフ、であ
る。 １：冷延鋼板、２：ソーエツジ、３：熱延鋼板、４：ア
ンコイラ、５：酸洗槽、６：サイドトリマ、７：テンシ
ョンリール、８：圧延機、９：ダレ、１０：カエリ、１
１：剪断面、１２：破断面、１３：２次剪断面。 出願人　住友重機械工業株式会社 代理人　弁理士　穂　上　照　忠（ほか１名）竿 ！ 図 第 図 ￥３０ Ｉ（１） （ｂ） Ｖぶ圓 仏４　匁問

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸洗ライン内で炭素含有量が０．０１重量％以下の低炭
   素鋼板を剪断加工する前に、該鋼板に圧下率２％以上の
   冷間圧延を施すことを特徴とする鋼板の剪断加工方法。