JPH05212403A - 4ロールミルによる棒鋼材の圧延方法 - Google Patents

4ロールミルによる棒鋼材の圧延方法

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JPH05212403A
JPH05212403A JP5618992A JP5618992A JPH05212403A JP H05212403 A JPH05212403 A JP H05212403A JP 5618992 A JP5618992 A JP 5618992A JP 5618992 A JP5618992 A JP 5618992A JP H05212403 A JPH05212403 A JP H05212403A
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成信 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 真円度を従来の圧延方法と同等に維持しなが
ら、減面率を高くとり、少ない圧延ロールで多数のサイ
ズの棒鋼材を圧延しうる圧延方法を提供する。 【構成】 1パス目の4ロールミルに対し2パス目の4
ロールミルをパスラインを中心に45度傾斜して配置し
た圧延装置を用い、ロール間隔を調整して同一ロール孔
径のロールにより数サイズの円形断面の仕上げ材に圧延
する棒鋼材の圧延方法であって、1パス目を、ロール孔
型径を素材半径の1.1〜2倍の半径としたロールを用
いて1パス後の非円形断面の最小差渡し径が仕上り径と
同径となるように圧延し、2パス目を、ロール孔型径を
前記数サイズの仕上げ材のうち最大径の仕上げ材と同径
としたロールを用いて仕上り径の円形断面に圧延するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は4ロールミルによる棒鋼
材の圧延方法に関する。さらに詳しくは、円形断面の金
属材(棒材および線材を含む)を4ロールミルでサイジ
ングする圧延方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、圧延精度(真円度)を上げるた
め、4ロールミルを用いた圧延方法が提案されている。
従来の4ロールミルのロール孔型径は図6に示すよう
に、各ロール1、2のセンターを中心とする45〜50度の
範囲が真円部分aで、その両端に真円より大きな円弧ま
たは直線にした逃げ部bを形成したもので、1パス目
(図6のI)のロール1に対して2パス目(図6のII)
のロール2はパスラインを中心として45度回転して配置
されている。圧延されるべき素材は、1パス目(図6の
I)、2パス目(図6のII)の順で通され、サイジング
される。この圧延方法では、1パス目(図6のI)のロ
ール1の真円部分aと2パス目(図6のII)のロール2
の真円部分aが、ラップしているので圧延材の真円度が
高くなるという利点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
圧延方法では減面率が上げられないという問題がある。
図7に示すように、ロール孔型径の圧延面3(真円部分
aと逃げ部bを含む)と素材の外形線11との間の斜線部
分が圧延により断面積が減少する部分であり、この面積
が大きいと減面率が高くなり、小さいと減面率が低くな
る。ところで、減面率の高い圧延を行なうため、ロール
1の逃げ部bの最大径より大きい直径の素材(外形線を
11a で示す)を圧延すると、図8に示すようにロール間
隙部cに噛み出し12が発生し、この噛み出し12はもう一
度圧延し直しても完全に消えることがない。その為かか
る圧延方法は採用することができない。噛み出し12の発
生しない限界は図7に示すように、材料径Dがロール1
の逃げ部bの最大径までであり、この場合の減面率は圧
延面3と素材の外形線11で囲まれる面積に依存するの
で、圧延面3の形状が既述のごとく真円部分aと逃げ部
bで構成されており、圧延面3と外形線11との寸法差h
が大きくならない以上、減面率が10%を越えることはな
い。
【0004】このように、従来の圧延方法では、減面率
が低いため、細かいサイズピッチで多数のロールをそろ
える必要があり、たとえば12.7〜120mm の間で131 種類
のサイズの丸棒鋼を圧延する場合は、2ロールでは131
種類のロール孔型の圧延ロールを必要とし、また従来の
4ロールの場合では50〜60種類のロール孔型の圧延ロー
ルを必要としていた。
【0005】本発明はかかる事情に鑑み、真円度を従来
の圧延方法とほぼ同等に維持しながら、減面率を高くと
り、少ない圧延ロールで多数のサイズの棒鋼材を圧延し
うる圧延方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の圧延方法は、1
パス目の4ロールミルに対し2パス目の4ロールミルを
パスラインを中心に45度傾斜して配置した圧延装置を
用い、ロール間隔を調整して同一ロール孔型径のロール
により数サイズの円形断面の仕上げ材に圧延する棒鋼材
の圧延方法であって、次のロール孔型径を用いることを
特徴とする。図1(I)に示すように、1パス目のロー
ル孔型半径R1は素材半径rの1.1〜2倍の半径であ
る。本発明のロール孔型半径R1は従来のロールの圧延
面3(図7参照)より半径が大きいので、素材外形線11
との寸法差hが大きくなり、斜線で示す圧延面積S1が
大きくなる。したがって、減面率を大きくとることがで
きる。本発明のロール孔型半径R1の数値範囲(1.1
r〜2r)のなかでも、数値が大きいほど前記寸法差h
が大きくなるので、減面率が大きくなることは当然であ
る。ロール孔型半径R1の下限値は減面率との関係から
規定されており、下限値が 1,1rを下回ると減面率の向
上が期待できないので好ましくない。また上限値は真円
度との関係から規定されており上限値が2rを上回ると
偏径差が大きくなり、真円度が低下するので好ましくな
い。本発明の上限値と下限値との間でのみ真円度を従来
の圧延方法とぼぼ同等に保持しながら約20%に至る高い
減面率を達成することができる。
【0007】1パス目では円形の素材外形11が非円形断
面(図1(II)の符号21参照)に圧延されるが、その最
小差渡し径e(図1(I)に示す対向するロール1,1
間のセンタ―間の距離)は仕上り径D3と同径となるよ
うに圧延される。2パス目のロール2は、図1(II)に
示すように、ロール孔型半径R2が前記数サイズの仕上
げ材のうち最大径の仕上げ材D3と同径すなわち真円で
ある。2パス目では1パス後の非円形断面(符号21参
照)の材料を円形断面に仕上げ圧延する。符号S2はこ
の2パス目で減面される領域である。この2パス目で1
パス目の被圧延面がそのまま残る領域fは少なく、した
がって、真円度は従来の圧延方法より若干劣るものの実
用上要求される精度を下回るものではない。そして、2
パス目のロール孔型半径R2は、同一孔形で圧延しうる
サイズの最大半径を用いているので、ロール芯間Sを変
化させることで、最大半径より小さい仕上り半径の材料
に対しても圧延することができる。この場合、ロール孔
型半径R2より小さい仕上り径の材料に対しては偏径差
δ、つまりロール孔型半径R2と仕上り径D3間の寸法
差が生ずるが、非常にわずかな寸法であり、真円度を実
用上許容できる範囲以上に低下させるものではない。
【0008】
【作用】上記のごとく、1パス目で素材断面積を大きく
絞り込み、2パス目は同一ロールで数サイズの仕上げ材
を圧延することにより、本発明では同一ロール孔型径で
数サイズの仕上り材をサイジングしうるので、ロール孔
型の種類を大幅に減らすことができる。
【0009】
【実施例】つぎに本発明の圧延方法を図2〜5を参照し
ながら実施例によって説明する。なお前記各図は中心横
線を境に上半分が1パス目(I)を、下半分が2パス目
(II)を示しており、D1は素材直径、D3は仕上り材
直径、11は素材外形線、21は1パス後2パス前の素材外
形線、31は仕上り材の外形線、R1は1パス目ロールの
ロール孔型半径、R2は2パス目ロールのロール孔型半
径、δは偏径差である。
【0010】実施例1 図2〜3のロール1,2はそれぞれ同一孔型径のもの
で、1パス目のロール孔型半径R1は14.3mmで素材径1
6.2mmの半径(8.1mm )に対し1.765 倍であり、2パス
目のロール孔型半径R2は最大仕上り径と同径、すなわ
ち真円の15.6mmである。上記のロールを用いた圧延例1
および圧延例2を次に示す。圧延例1(図2参照)は、
素材径D1が16.2mmの丸棒鋼を仕上り径D3を14.3mmに
圧延する例であり、S1は1パス目(I)で減面する部
分を、S2は2パス目(II)で減面する部分を示してい
る。各パスにおける入側および出側の材料径(単位m
m)、断面積の変化(単位mm2 )および減面率を数値で
示すと表1のとおりである。 表1 パスNo : 入側径 出側径 断面積の変化 減面率 1パス : 16.2 (15.06) 206.12−178.04=28.08 0.1362 2パス : (15.06) (14.37) 178.04−162.09=15.95 0.0896 注:( )内の数値は圧延後の断面積より真円に換算した呼び径である。 圧延例2(図3参照)は、上記ロール1,2により同径
素材を仕上り径15.6mmに圧延する例であり、同様にS1
は1パス目(I)で減面する部分を、S2は2パス目
(II)で減面する部分を示している。各パスにおける入
側および出側の材料径(単位mm)、断面積の変化(単位
mm2 )および減面率を数値で示すと表2のとおりであ
る。 表2 パスNo : 入側径 出側径 断面積の変化 減面率 1パス : 16.2 (15.99) 206.12−200.89=5.23 0.0254 2パス : (15.99) (15.6) 200.89−191.13=9.76 0.0486 注:( )内の数値は圧延後の断面積より真円に換算した呼び径である。
【0011】圧延例1では1パス目の減面率が約14%と
高いので、わずか2パスで素材径を16.2mmから14.3mmに
細くサイジングすることができる。圧延例2はロール芯
間Sを広げて仕上り径15.6mmを得た例であるが、この場
合圧延量が少なくて済むので1パス目の減面率も約 2.5
%と低く設定して圧延している。圧延例1のばあい、2
パス目の仕上り径D3はロール孔型半径R2より小さい
ので、偏径差δが0.092mm /半径だけ生ずるが真円度を
実用上許容できる範囲以上に下げるものではない。圧延
例2の場合、2パス目の仕上り径D3はロール孔型半径
R2と同径であるので偏径差δは生じず、真円度は高い
ものである。前記圧延例1は上記ロール1,2でサイジ
ングしうる最小仕上げ径であり、前記圧延例2は同じく
サイジングしうる最大仕上げ径である。最小仕上げ径と
最大仕上げ径の中間の仕上げ径、たとえば、14.5mm、1
4.7mm、15.0mm、15.5mmなどの仕上り径もロール芯間S
を調整することで当然得られるものである。したがっ
て、従来の圧延方法では2ロールで6種類のロール孔型
が必要であり、4ロールで2種類のロール孔型が必要で
あったところ、本発明では1種類のロール孔型で各サイ
ズの丸棒鋼をサイジングしうるのである。
【0012】実施例2 図4〜5のロール1,2はそれぞれ同一孔径のもので、
1パス目のロール孔型半径R1は20mmで素材径23mmの半
径(11.5mm)に対し1.74倍であり、2パス目のロール孔
型半径R2は最大仕上り径と同径、すなわち真円の22.4
mmである。上記のロールを用いた圧延例3および圧延例
4を次に示す。圧延例3(図4参照)は、素材径D1が
23mmの丸棒鋼を仕上り径D3を20.0mmに圧延する例であ
り、S1は1パス目(I)で減面する部分を、S2は2
パス目(II)で減面する部分を示している。各パスにお
ける入側および出側の材料径(単位mm)、断面積の変化
(単位mm2 )および減面率を数値で示すと表3のとおり
である。 表3 パスNo : 入側径 出側径 断面積の変化 減面率 1パス : 23.0 (21.08) 415.48−349.10=66.38 0.1598 2パス : (21.08) (20.10) 349.10−317.46=31.64 0.0906 注:( )内の数値は圧延後の断面積より真円に換算した呼び径である。 圧延例4(図5参照)は、上記ロール1,2により同径
素材を仕上り径22.4mmに圧延する例であり、同様にS1
は1パス目(I)で減面する部分を、S2は2パス目
(II)で減面する部分を示している。各パスにおける入
側および出側の材料径(単位mm)、断面積の変化(単位
mm2 )および減面率を数値で示すと表4のとおりであ
る。 表4 パスNo : 入側径 出側径 断面積の変化 減面率 1パス : 23.0 (22.82) 415.48−409.14=6.34 0.0153 2パス : (22.82) (22.4) 409.14−394.08=15.06 0.0368 注:( )内の数値は圧延後の断面積より真円に換算した呼び径である。
【0013】圧延例3では1パス目の減面率が約16%と
高いので、わずか2パスで素材径を23.0mmから20.0mmに
細くサイジングすることができる。圧延例4はロール芯
間Sを広げて仕上り径22.4mmを得た例であるが、この場
合圧延量が少なくて済むので1パス目の減面率も約1.5
%と低く設定して圧延している。圧延例3のばあい、2
パス目の仕上り径D3はロール孔型半径R2より小さい
ので、偏径差δが0.153mm /半径だけ生ずるが真円度を
実用上許容できる範囲以上に下げるものではない。圧延
例4の場合、2パス目の仕上り径はロール孔型半径R2
と同径であるので偏径差δは生じず、真円度は高いもの
である。前記圧延例3は上記ロールでサイジングしうる
最小仕上げ径であり、前記圧延例4は同じくサイジング
しうる最大仕上げ径である。最小仕上げ径と最大仕上げ
径の中間の仕上げ径、たとえば、20.6mm、21.0mm、21.4
mm、21.8mm、22.0mm、22.2mm、22.3mmなどは図4〜5の
ロール芯間Sを調整することで当然得られるものであ
る。したがって、従来の圧延方法で2ロールの場合8種
類のロール孔型が必要であり、4ロールの場合3種類の
ロール孔型が必要であったところ、本発明の圧延方法で
は1種類のロール孔型で各サイズの丸棒鋼をサイジング
しうるのである。
【0014】他の実施例 前記実施例で述べたことは、異なる素材径の丸棒鋼を圧
延する場合にも同様に適用でき、たとえば、36.0〜39.0
mm間の8サイズの丸棒鋼を同一ロール孔型径のロールで
サイジングでき、また、72.0〜75.0mm間の3サイズの丸
棒鋼を同一ロール孔型径のロールでサイジングすること
ができる。したがって、12.7〜120mm の間で131 種類の
サイズの丸棒鋼を圧延する場合でも、わずか25〜30種類
のロールを用いることで足りる。
【0015】
【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、真円度
を従来の圧延方法とほぼ同等に維持しながら、減面率を
高くとり、少ない圧延ロールで多数のサイズの棒鋼材を
圧延しうるので、仕上り前および仕上りスタンドのロー
ル孔形の種類を大幅に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧延方法における1パス目(I)のロ
ール1および2パス目(II)のロール2の説明図であ
る。
【図2】本発明の実施例1の圧延例1において、(I)
は1パス目を、(II)は2パス目を示す説明図である。
【図3】本発明の実施例1の圧延例2において、(I)
は1パス目を、(II)は2パス目を示す説明図である。
【図4】本発明の実施例2の圧延例3において、(I)
は1パス目を、(II)は2パス目を示す説明図である。
【図5】本発明の実施例2の圧延例4において、(I)
は1パス目を、(II)は2パス目を示す説明図である。
【図6】従来の圧延方法における1パス目(I)のロー
ル1および2パス目(II)のロール2の説明図である。
【図7】従来の圧延方法における噛み出し限界の説明図
である。
【図8】従来の圧延方法における問題点の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 ロール 2 ロール
3 圧延面 D1 素材径 D3 仕上り径
11 素材外形線 21 1パス後の材料の外形線 31 仕上り材の外形線 R1 ロール1の孔型半径 R2 ロール2の孔型半

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1パス目の4ロールミルに対し2パス目の
    4ロールミルをパスラインを中心に45度傾斜して配置
    した圧延装置を用い、ロール間隔を調整して同一ロール
    孔型径のロールにより数サイズの円形断面の仕上げ材に
    圧延する棒鋼材の圧延方法であって、1パス目を、ロー
    ル孔型径を素材半径の1.1〜2倍の半径としたロール
    を用いて1パス後の非円形断面の最小差渡し径が仕上り
    径と同径となるように圧延し、2パス目を、ロール孔型
    径を前記数サイズの仕上げ材のうち最大径の仕上げ材と
    同径としたロールを用いて仕上り径の円形断面に圧延す
    ることを特徴とする4ロールミルによる棒鋼材の圧延方
    法。
JP5618992A 1992-02-06 1992-02-06 4ロールミルによる棒鋼材の圧延方法 Expired - Lifetime JP2742846B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6442989B1 (en) * 1999-08-19 2002-09-03 Kawasaki Steel Corporation Wire sizing rolling method
CN100363120C (zh) * 2004-11-22 2008-01-23 董重光 钢筋搓轧机
CN107297390A (zh) * 2017-08-17 2017-10-27 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种四辊轧机轧制圆钢工艺

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CN100363120C (zh) * 2004-11-22 2008-01-23 董重光 钢筋搓轧机
CN107297390A (zh) * 2017-08-17 2017-10-27 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种四辊轧机轧制圆钢工艺

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