JPH0525566B2 - - Google Patents
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- JPH0525566B2 JPH0525566B2 JP59270054A JP27005484A JPH0525566B2 JP H0525566 B2 JPH0525566 B2 JP H0525566B2 JP 59270054 A JP59270054 A JP 59270054A JP 27005484 A JP27005484 A JP 27005484A JP H0525566 B2 JPH0525566 B2 JP H0525566B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
- B21B37/22—Lateral spread control; Width control, e.g. by edge rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/06—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged vertically, e.g. edgers
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、被圧延材を幅方向の圧下を行う第１
の圧延機に通した後、厚さ方向の圧下を行う第２
の圧延機に通して圧延を実施するに際して、第２
の圧延機を通した後の被圧延材の幅方向寸法を目
標値により正確に一致させるための圧延制御方法
に関するものである。
の圧延機に通した後、厚さ方向の圧下を行う第２
の圧延機に通して圧延を実施するに際して、第２
の圧延機を通した後の被圧延材の幅方向寸法を目
標値により正確に一致させるための圧延制御方法
に関するものである。
圧延工程において、被圧延材の幅方向寸法は、
立てロールを備えた立てスタンドによる幅方向の
圧下と、後続の水平ロールを備えた水平スタンド
による厚さ方向の圧下とによる二重の幅拡がり作
用が重複した結果として生ずる。圧延製品として
は、後続の工程で行われる水平スタンドによる最
終パスの幅寸法精度が保証されれば良いわけであ
るが、水平スタンドによる圧延の結果として生ず
る幅方向寸法精度は前工程の立てスタンドによる
幅方向圧下の影響を大きく受ける。最近とくに圧
延製品の幅方向寸法精度の向上が強く指向されて
いるが、幅方向圧下により被圧延材は複雑な変形
挙動を示し、その寸法精度の保証は困難となる。
とくに幅寸法ないし厚さ寸法によつて、いわゆる
ドツグボーン（犬の骨）形状（第３図ａ参照）を
呈することが知られている。このドツクボーン形
状をした被圧延材がさらに水平スタンドによる圧
下を受けると、そこでも幅方向端部の複雑な変形
挙動により幅寸法精度の保証はますます困難にな
る。したがつて、ドツクボーンの形成因子を定量
的に把握しない限り、高精度の幅寸法の保証は困
難である。
立てロールを備えた立てスタンドによる幅方向の
圧下と、後続の水平ロールを備えた水平スタンド
による厚さ方向の圧下とによる二重の幅拡がり作
用が重複した結果として生ずる。圧延製品として
は、後続の工程で行われる水平スタンドによる最
終パスの幅寸法精度が保証されれば良いわけであ
るが、水平スタンドによる圧延の結果として生ず
る幅方向寸法精度は前工程の立てスタンドによる
幅方向圧下の影響を大きく受ける。最近とくに圧
延製品の幅方向寸法精度の向上が強く指向されて
いるが、幅方向圧下により被圧延材は複雑な変形
挙動を示し、その寸法精度の保証は困難となる。
とくに幅寸法ないし厚さ寸法によつて、いわゆる
ドツグボーン（犬の骨）形状（第３図ａ参照）を
呈することが知られている。このドツクボーン形
状をした被圧延材がさらに水平スタンドによる圧
下を受けると、そこでも幅方向端部の複雑な変形
挙動により幅寸法精度の保証はますます困難にな
る。したがつて、ドツクボーンの形成因子を定量
的に把握しない限り、高精度の幅寸法の保証は困
難である。
本発明は以上述べた従来技術を考慮してなされ
たもので、最終製品と幅寸法をより高精度に保証
し得る圧延制御方法を提供することを目的とする
ものである。
たもので、最終製品と幅寸法をより高精度に保証
し得る圧延制御方法を提供することを目的とする
ものである。
上記目的を達成するために本発明は、被圧延材
の成分組成、および第１の圧延機に被圧延材を通
して幅方向の圧下を実施する際の被圧延材の温度
に基づいて、被圧延材の加工硬化指数をリアルタ
イムに求め、第２の圧延機による厚さ方向の圧延
後の被圧延材の幅寸法を所定の目標値とするため
に、第１の圧延機ロール開度を、求められた加工
硬化指数に応じその減少関数として修正すること
を特徴とするものである。
の成分組成、および第１の圧延機に被圧延材を通
して幅方向の圧下を実施する際の被圧延材の温度
に基づいて、被圧延材の加工硬化指数をリアルタ
イムに求め、第２の圧延機による厚さ方向の圧延
後の被圧延材の幅寸法を所定の目標値とするため
に、第１の圧延機ロール開度を、求められた加工
硬化指数に応じその減少関数として修正すること
を特徴とするものである。
一般に被圧延材の圧延前の幅寸法および厚さ寸
法が同一であつて、しかも他の圧延条件が同一で
あつても、製品としての幅寸法は被圧延材の材質
が異なれば多少変わつてくる。第２図および第３
図ａは、板材をエツジヤーミルで幅方向圧下圧延
したときの圧延前後の断面形状を示すものであ
り、第２図は圧延前、第３図ａは圧延後のもので
ある。ここで第３図ａは、第２図の板幅Wp、板
厚Hpの板材にエツジヤーミルにより幅方向圧下
圧延を施すことにより、幅方向中央部の厚さHp
はほぼそのままであるが、幅方向端部厚さHd
（Hd＞Hp）、幅寸法Wvのドツクボーン形状となつ
た状態を示すものである。
法が同一であつて、しかも他の圧延条件が同一で
あつても、製品としての幅寸法は被圧延材の材質
が異なれば多少変わつてくる。第２図および第３
図ａは、板材をエツジヤーミルで幅方向圧下圧延
したときの圧延前後の断面形状を示すものであ
り、第２図は圧延前、第３図ａは圧延後のもので
ある。ここで第３図ａは、第２図の板幅Wp、板
厚Hpの板材にエツジヤーミルにより幅方向圧下
圧延を施すことにより、幅方向中央部の厚さHp
はほぼそのままであるが、幅方向端部厚さHd
（Hd＞Hp）、幅寸法Wvのドツクボーン形状となつ
た状態を示すものである。
第４図は材質の異なる４種の被圧延材Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄを幅方向圧下圧延したときのドツクボーン
形状の相違を示す図である。この図は圧延前の寸
法形状はもちろん、エツジヤーミルのロール径、
エツジヤーミルの圧延速度、エツジヤーミルによ
る圧下量などの圧延条件がすべて同一であつても
材質の相違により種々のドツクボーン形状を生ず
ることを示している。第４図において、Wvはエ
ツジヤーミルによる圧延後の板幅である。Ｂは幅
方向の変形域寸法すなわちドツクボーン部の幅方
向寸法、Hdは幅方向端部に盛上り部として生ず
るドツクボーン部の高さすなわち最大厚さであつ
て、それぞれサフイツクスａ，ｂ，ｃ，ｄにより
被圧延材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応した材質の相違を
示している。
Ｃ，Ｄを幅方向圧下圧延したときのドツクボーン
形状の相違を示す図である。この図は圧延前の寸
法形状はもちろん、エツジヤーミルのロール径、
エツジヤーミルの圧延速度、エツジヤーミルによ
る圧下量などの圧延条件がすべて同一であつても
材質の相違により種々のドツクボーン形状を生ず
ることを示している。第４図において、Wvはエ
ツジヤーミルによる圧延後の板幅である。Ｂは幅
方向の変形域寸法すなわちドツクボーン部の幅方
向寸法、Hdは幅方向端部に盛上り部として生ず
るドツクボーン部の高さすなわち最大厚さであつ
て、それぞれサフイツクスａ，ｂ，ｃ，ｄにより
被圧延材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応した材質の相違を
示している。
ところで被圧延材の応力σと歪εとの間にはｃ
を係数、加工硬化指数ｎとして、 σ＝cεn ……(1) で表わされる関係がある。この関係は被圧延材の
引張り試験または圧縮試験によつて得られる。
を係数、加工硬化指数ｎとして、 σ＝cεn ……(1) で表わされる関係がある。この関係は被圧延材の
引張り試験または圧縮試験によつて得られる。
(1)式におけるｎの値を各被圧延材Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄについて求めた結果は、圧延材名をサフイツク
スとして、 nA＞nB＞nC＞nD ……(2) であつた。
Ｄについて求めた結果は、圧延材名をサフイツク
スとして、 nA＞nB＞nC＞nD ……(2) であつた。
本発明は以上の検討結果に基づいてなされたも
のである。
のである。
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明を実施する装置であつて、被圧
延材１が立てスタンドのワークロール２、および
水平スタンドのワークロール３を矢印Ｐ方向に通
過する過程で幅方向圧下圧延および厚さ方向圧下
圧延が行われる。ワークロール２は圧下制御装置
６によつて制御される圧下装置４によつて圧下操
作され、またワークロール３は圧下制御装置７に
よつて制御される圧下装置５によつて圧下操作さ
れる。ワークロール２の上流側およびワークロー
ル３の下流側にはそれぞれ被圧延材１の幅寸法を
測定する板幅計８および９が設けられ、またワー
クロール２の上流側には被圧延材１の厚さ寸法を
測定する板厚計１０および被圧延材１の温度を測
定する温度計１１が設けられている。温度計１１
の測定結果と、現在圧延中の被圧延材の材質を設
定する材質設定器１２の設定内容に従つて、ｎ値
演算装置１３が被圧延材１の加工硬化指数ｎをリ
アルタイムに演算する。材料の成分組成によつて
定まる係数をＭ、材料温度をＴとすれば、 ｎ＝ｆ（Ｍ、Ｔ） ……(3) である。なお、(3)式の詳細については後述する。
延材１が立てスタンドのワークロール２、および
水平スタンドのワークロール３を矢印Ｐ方向に通
過する過程で幅方向圧下圧延および厚さ方向圧下
圧延が行われる。ワークロール２は圧下制御装置
６によつて制御される圧下装置４によつて圧下操
作され、またワークロール３は圧下制御装置７に
よつて制御される圧下装置５によつて圧下操作さ
れる。ワークロール２の上流側およびワークロー
ル３の下流側にはそれぞれ被圧延材１の幅寸法を
測定する板幅計８および９が設けられ、またワー
クロール２の上流側には被圧延材１の厚さ寸法を
測定する板厚計１０および被圧延材１の温度を測
定する温度計１１が設けられている。温度計１１
の測定結果と、現在圧延中の被圧延材の材質を設
定する材質設定器１２の設定内容に従つて、ｎ値
演算装置１３が被圧延材１の加工硬化指数ｎをリ
アルタイムに演算する。材料の成分組成によつて
定まる係数をＭ、材料温度をＴとすれば、 ｎ＝ｆ（Ｍ、Ｔ） ……(3) である。なお、(3)式の詳細については後述する。
以上のようにして、被圧延材の成分組成および
温度が分かれば、その被圧延材の加工硬化指数ｎ
の値を具体的に求めることができる。
温度が分かれば、その被圧延材の加工硬化指数ｎ
の値を具体的に求めることができる。
板幅計８，９および板厚計１０、並びにｎ値演
算装置１３の出力値はそれぞれコンピユータ１４
に取込まれる。
算装置１３の出力値はそれぞれコンピユータ１４
に取込まれる。
第４図において、既に述べた通り、Hda′，
Hdb′，Hdc′，Hddはそれぞれ被圧延材Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄのエツジヤーミルによる圧延後の幅方向端部盛
上り部の高さを示すものであり、Ba，Bb，Bc，
Bdはそれぞれの幅方向の変形域寸法を示すもの
である。この図から明らかなことは、幅方向圧下
圧延後にドツクボーン形状を生ずる場合、幅方向
端部の盛上り高さHdはｎ値（加工硬化指数）の
小さい程大きく、幅方向への変形域寸法Ｂはｎ値
の大きい程大きいということである。
Hdb′，Hdc′，Hddはそれぞれ被圧延材Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄのエツジヤーミルによる圧延後の幅方向端部盛
上り部の高さを示すものであり、Ba，Bb，Bc，
Bdはそれぞれの幅方向の変形域寸法を示すもの
である。この図から明らかなことは、幅方向圧下
圧延後にドツクボーン形状を生ずる場合、幅方向
端部の盛上り高さHdはｎ値（加工硬化指数）の
小さい程大きく、幅方向への変形域寸法Ｂはｎ値
の大きい程大きいということである。
ここで第１図の装置によつて圧延を実施したと
きの被圧延板材の断面形状および各部寸法の変化
の様子とその参照符号について説明しておく。
きの被圧延板材の断面形状および各部寸法の変化
の様子とその参照符号について説明しておく。
第２図に示すように、立てスタンドのワークロ
ール２によつて圧延する前（すなわち、立てロー
ル圧延前）の断面方形の被圧延材１の板幅Wp、
板厚をHpとする。第３図ａは被圧延材１を立て
スタンドのワークロール２によつて幅方向圧延し
た後（すなわち、立てロール圧延後）のドツグボ
ーン形状を示すものであつて、板幅をWv、幅方
向両端部に形成されるドツグボーン形状部の高さ
をHdとして表している。第３図ｂ、同図ｃは第
３図ａに示す断面形状の板材を水平スタンドのワ
ークロール３で圧延したとき（すなわち、水平ロ
ール圧延後）の断面形状の変化の様子を便宜上、
２つの過程に分けて示したものである。第３図ｂ
は同図ａのドツグボーン形状部のみを板厚Hpに
まで圧下圧延した状態を示すものであり、この圧
延後の板幅をWdH、ドツグボーン形状部の圧下に
よる板幅拡がり量をΔWdとすればwdH＝Wv＋
ΔWdとして表される。第３図ｃは同図ｂに示す
板材に板厚H1＜Hp）までさらに水平ロール圧延
を施した状態を示すものであり、水平ロール圧延
後の板幅をW1として表している。ここで、板厚
をHp（同図ｂ）からH1（同図ｃ）にまで圧下した
こと（フラツト領域の圧延）による板幅拡がり量
をΔWfとすれば、W1＝WdH＋ΔWfである。ここ
に同図ｂで得られた板幅WdHを代入すれば、W1
＝Wv＋ΔWd＋ΔWfが得られ、同図ａからｃに至
る間の総合の板幅拡がり量をΔWとすれば、 ΔW＝ΔWd＋ΔWf ……(4) であり、結局、W1＝Wv＋ΔWとして表されるこ
とになる。(4)式は幅拡がり量ΔWを求めるための
式として従来から種々提案されているものの一つ
である。
ール２によつて圧延する前（すなわち、立てロー
ル圧延前）の断面方形の被圧延材１の板幅Wp、
板厚をHpとする。第３図ａは被圧延材１を立て
スタンドのワークロール２によつて幅方向圧延し
た後（すなわち、立てロール圧延後）のドツグボ
ーン形状を示すものであつて、板幅をWv、幅方
向両端部に形成されるドツグボーン形状部の高さ
をHdとして表している。第３図ｂ、同図ｃは第
３図ａに示す断面形状の板材を水平スタンドのワ
ークロール３で圧延したとき（すなわち、水平ロ
ール圧延後）の断面形状の変化の様子を便宜上、
２つの過程に分けて示したものである。第３図ｂ
は同図ａのドツグボーン形状部のみを板厚Hpに
まで圧下圧延した状態を示すものであり、この圧
延後の板幅をWdH、ドツグボーン形状部の圧下に
よる板幅拡がり量をΔWdとすればwdH＝Wv＋
ΔWdとして表される。第３図ｃは同図ｂに示す
板材に板厚H1＜Hp）までさらに水平ロール圧延
を施した状態を示すものであり、水平ロール圧延
後の板幅をW1として表している。ここで、板厚
をHp（同図ｂ）からH1（同図ｃ）にまで圧下した
こと（フラツト領域の圧延）による板幅拡がり量
をΔWfとすれば、W1＝WdH＋ΔWfである。ここ
に同図ｂで得られた板幅WdHを代入すれば、W1
＝Wv＋ΔWd＋ΔWfが得られ、同図ａからｃに至
る間の総合の板幅拡がり量をΔWとすれば、 ΔW＝ΔWd＋ΔWf ……(4) であり、結局、W1＝Wv＋ΔWとして表されるこ
とになる。(4)式は幅拡がり量ΔWを求めるための
式として従来から種々提案されているものの一つ
である。
ドツグボーン形状部の圧下による板幅拡がり量
ΔWdは第３図ｂから次のように表される。
ΔWdは第３図ｂから次のように表される。
ΔWd＝WdH−Wv ……(5)
ここで、ドツグボーン形状部のみの圧下後の板
幅WdHを、圧下前の板幅Wvを用いて表すと(6)式
のようになる。
幅WdHを、圧下前の板幅Wvを用いて表すと(6)式
のようになる。
ΔWd＝Wv・exp（A1Hd−Hp／Hp／Wp／Hp＋A2）−Wv……(
6) (6)式中の（Hd−Hp）／Hpはドツグボーン高さ
比と称されるものであつて、ドツグボーン形状を
表す一つの形状因子であり、これを求める式とし
て、加工硬化指数ｎ値を考慮し、(7)式のように表
す。
6) (6)式中の（Hd−Hp）／Hpはドツグボーン高さ
比と称されるものであつて、ドツグボーン形状を
表す一つの形状因子であり、これを求める式とし
て、加工硬化指数ｎ値を考慮し、(7)式のように表
す。
Hd−Hp／Hp＝A3・Wp／Hp・rw・np／ｎ＋A4 ……(7)
A1〜A4：係数
rwは幅方向圧下率であつて、
rw＝Wp−Wv／Wp ……(8)
として定義される。
(4)式におけるΔWfすなわちフラツト領域圧延
による板幅拡がり量を求める式は古くから研究さ
れ、多くのモデル式が提案されている（例えば、
社団法人・日本鉄鋼協会・共同研究会・圧延理論
部会編集「板圧延の理論と実際」昭和59年９月１
日、社団法人・日本鉄鋼協会発行参照）。本発明
では板厚圧下率の関数を(9)式のように表し、一連
の実験の結果、式中の係数ａ，ｂを次のように特
定することができた。
による板幅拡がり量を求める式は古くから研究さ
れ、多くのモデル式が提案されている（例えば、
社団法人・日本鉄鋼協会・共同研究会・圧延理論
部会編集「板圧延の理論と実際」昭和59年９月１
日、社団法人・日本鉄鋼協会発行参照）。本発明
では板厚圧下率の関数を(9)式のように表し、一連
の実験の結果、式中の係数ａ，ｂを次のように特
定することができた。
ΔWf＝WdH・ａ・rh b ……(9)
rh＝Hp−H1／H1
ａ＝0.0002（WdH／Hp）2−0.0062（WdH／Hp）＋0.053
……(10)
ｂ＝0.0025（WdH／Hp）2−0.0960（WdH／Hp）＋1.078
……(11)
(4)〜(11)式から、水平スタンドによる圧延の際の
幅方向拡がり量ΔWは立てスタンドにおける幅向
圧下圧延によつて出来たドツグボーン形状の幅方
向端部の盛り上り形状によつて左右されるという
ことが分かる。第４図に示したように、この幅方
向端部の盛上り形状は被圧延材の成分組成によつ
て異なり、高精度の幅寸法を実現するためには、
被圧延材の成分組成、とくに加工硬化指数ｎを考
慮しなければならないことになる。
幅方向拡がり量ΔWは立てスタンドにおける幅向
圧下圧延によつて出来たドツグボーン形状の幅方
向端部の盛り上り形状によつて左右されるという
ことが分かる。第４図に示したように、この幅方
向端部の盛上り形状は被圧延材の成分組成によつ
て異なり、高精度の幅寸法を実現するためには、
被圧延材の成分組成、とくに加工硬化指数ｎを考
慮しなければならないことになる。
ドツグボーン高さ比を表す(7)式をドツグボーン
高さHdを求める形に変形すると、 Hd＝｛A3（Wp／Hp）rW（np／ｎ）＋A4｝Hp＋Hp……(12) (12)式におけるｎは加工硬化指数、npは基準加工
指数である。加工硬化指数ｎを求めるためのより
具体的な一例を示すと次のようになる。
高さHdを求める形に変形すると、 Hd＝｛A3（Wp／Hp）rW（np／ｎ）＋A4｝Hp＋Hp……(12) (12)式におけるｎは加工硬化指数、npは基準加工
指数である。加工硬化指数ｎを求めるためのより
具体的な一例を示すと次のようになる。
ｎ＝C1・exp｛C2・（１／Ti−１／Ts）｝ ……(13)
ただし、
C1：材料の強度係数
C2：温度定数
Ti：被圧延材温度
Ts：基準温度
(10)式における強度係数C1は、含有成分（ここ
では一例として、Ｃ、Mn、Ｓ、ＰおよびNiから
なつているものとする）の含有量に応じて、 C1＝a1・Ｃ＋a2・Mn＋a3・Ｓ＋a4P・a5・Ni
……(16) ただし、ここで、 Ｃ、Mn、Ｓ、Ｐ、Ni：被圧延材の当該化学成
分の含有量（重量％） a1〜a5：各成分の重み係数 (14)式における係数a1〜a5、および(13)式における
温度定数C2は例えば材料の単軸引張試験により
次のように決定することができる。
では一例として、Ｃ、Mn、Ｓ、ＰおよびNiから
なつているものとする）の含有量に応じて、 C1＝a1・Ｃ＋a2・Mn＋a3・Ｓ＋a4P・a5・Ni
……(16) ただし、ここで、 Ｃ、Mn、Ｓ、Ｐ、Ni：被圧延材の当該化学成
分の含有量（重量％） a1〜a5：各成分の重み係数 (14)式における係数a1〜a5、および(13)式における
温度定数C2は例えば材料の単軸引張試験により
次のように決定することができる。
単軸引張条件下のｘ、ｙ、ｚ各方向の応力σx、
σyおよびσzは、引張方向ｘとすれば、ｘ方向引張
荷重をPx、材料断面積Ａとして、 σx＝Px／Ａ σy＝σz＝０ ……(15) と表される。また、ｘ方向材料ひずみεxは、 εx＝∂Ux／∂Uxln（１−Δl／lp）……(16) ここで、 Δl：ｘ方向変位 1p：変形前のｘ方向長さ したがつて、引張試験から直接検出可能な値は
ｘ方向引張荷重Pxおよびｘ方向変位Δlである。
この引張荷重Pxおよび変位Δlから、応力σx対ひ
ずみをεxの関係を得ることができる。
σyおよびσzは、引張方向ｘとすれば、ｘ方向引張
荷重をPx、材料断面積Ａとして、 σx＝Px／Ａ σy＝σz＝０ ……(15) と表される。また、ｘ方向材料ひずみεxは、 εx＝∂Ux／∂Uxln（１−Δl／lp）……(16) ここで、 Δl：ｘ方向変位 1p：変形前のｘ方向長さ したがつて、引張試験から直接検出可能な値は
ｘ方向引張荷重Pxおよびｘ方向変位Δlである。
この引張荷重Pxおよび変位Δlから、応力σx対ひ
ずみをεxの関係を得ることができる。
引張試験での降伏点から一様伸びまでのひずみ
範囲で、応力σxとひずみεxとの関係が、 σx＝Cp・εx n ……(17) と表わすことができるものと仮定し、引張試験に
おける応力σx対ひずみεxデータから以下に示すス
テツプ１の重回帰計算を行い、(17)式の係数Cpおよ
び加工硬化指数ｎを求める。ここで加工硬化指数
ｎは被圧延材の成分組成および処理温度の影響を
受けるため、ステツプ１とステツプ２の２回の回
帰計算から求める。
範囲で、応力σxとひずみεxとの関係が、 σx＝Cp・εx n ……(17) と表わすことができるものと仮定し、引張試験に
おける応力σx対ひずみεxデータから以下に示すス
テツプ１の重回帰計算を行い、(17)式の係数Cpおよ
び加工硬化指数ｎを求める。ここで加工硬化指数
ｎは被圧延材の成分組成および処理温度の影響を
受けるため、ステツプ１とステツプ２の２回の回
帰計算から求める。
以下、上述の回帰計算の具体例を説明する。
ステツプ１
(17)式の両辺の対数をとつて、
lnσx＝lnCp＋ｎ・lnεx ……(18)
引張試験によつて得られた応力とひずみに関す
るデータを（σx E、εx E）とすれば、 lnσx E＝1nCp＋ｎ・lnεx E ……(19) となる。ここで、加工硬化指数ｎは、既に述べた
通り成分組成によつて定める係数Ｍ、および温度
Ｔの関数であるから、ｎ＝nR1（Ｍ、Ｔ）と表現す
ることができることになる、ここで、添字R1は
ステツプ１の回帰計算により得られたものである
ことを表するものとする。
るデータを（σx E、εx E）とすれば、 lnσx E＝1nCp＋ｎ・lnεx E ……(19) となる。ここで、加工硬化指数ｎは、既に述べた
通り成分組成によつて定める係数Ｍ、および温度
Ｔの関数であるから、ｎ＝nR1（Ｍ、Ｔ）と表現す
ることができることになる、ここで、添字R1は
ステツプ１の回帰計算により得られたものである
ことを表するものとする。
ステツプ２
(13)式から、
ｎ＝C1・exp｛C2・（１／Ｔ−１／Ts｝
であるから、
この両辺の対数をとつて、
lnnR1＝1n・C1＋C2（１／TE−１／Ts） ……(20)
ここで、TEは実験によつて得た圧延温度であ
ることを示すものである。この(20)式の、 C1 R2(M)、C2 R2(M) ……（21） を回帰計算によつて求める。
ることを示すものである。この(20)式の、 C1 R2(M)、C2 R2(M) ……（21） を回帰計算によつて求める。
ここで求めたC1 R2はさらに各組成成分（例え
ば、Ｃ、Mn、Ｓ、Ｐ、Ni）の含有量を用いて回
帰計算を行い、(14)各係数a1〜a5の値を求めること
ができる。
ば、Ｃ、Mn、Ｓ、Ｐ、Ni）の含有量を用いて回
帰計算を行い、(14)各係数a1〜a5の値を求めること
ができる。
かくして(6)式に基づいて板幅Wdを求め、(9)式
に基づいて板幅Wfを求め、その結果に従い(4)式
に基づいて幅拡がり量ΔWを決定することができ
る。
に基づいて板幅Wfを求め、その結果に従い(4)式
に基づいて幅拡がり量ΔWを決定することができ
る。
以上の検討結果からして、加工硬化指数ｎの小
さい材料の方がｎ値の大きい材料と比較して、第
１の圧延機を通した後の盛上り部の高さHdが大
きくなり、したがつて、第２の圧延機を通した後
の板幅は加工硬化指数ｎの大きい材料と比較して
大きくなることが分かる。第２の圧延機を通した
後の板幅を一定値にするという条件のもとでは、
（たとえば、１本の被圧延材の先後端間に温度差
がある場合で）、第１の圧延機ロール開度を、被
圧延材の加工硬化指数ｎに応じその減少関数とし
て、すなわち加工硬化指数ｎが大なるとき（被圧
延材の温度が低いとき）はｎ値の小なる材料のと
き（被圧延材の温度が高いとき）に比較して開度
が小さくなる方向に修正し、逆に、被圧延材の加
工硬化指数ｎが小なるときはｎ値の大なる材料の
ときに比較して開度が大きくなる方向に修正して
圧延すればよいことになる。
さい材料の方がｎ値の大きい材料と比較して、第
１の圧延機を通した後の盛上り部の高さHdが大
きくなり、したがつて、第２の圧延機を通した後
の板幅は加工硬化指数ｎの大きい材料と比較して
大きくなることが分かる。第２の圧延機を通した
後の板幅を一定値にするという条件のもとでは、
（たとえば、１本の被圧延材の先後端間に温度差
がある場合で）、第１の圧延機ロール開度を、被
圧延材の加工硬化指数ｎに応じその減少関数とし
て、すなわち加工硬化指数ｎが大なるとき（被圧
延材の温度が低いとき）はｎ値の小なる材料のと
き（被圧延材の温度が高いとき）に比較して開度
が小さくなる方向に修正し、逆に、被圧延材の加
工硬化指数ｎが小なるときはｎ値の大なる材料の
ときに比較して開度が大きくなる方向に修正して
圧延すればよいことになる。
第１の圧延機すなわち立てスタンドのワークロ
ール２の開度は被圧延材１をこれに通した後の板
幅Wvに相当し、これは上記の検討結果から逆算
して求めらるる。ここでは、圧延前の板幅Wp、
板厚Hpおよび加工硬化指数ｎの値と、圧延後の
板厚H1が既知数として与えられ、目標となる圧
延後の板幅W1にするためのドツグボーン形状状
態の板幅Wvを第５図のフローチヤートに従つて
求める。
ール２の開度は被圧延材１をこれに通した後の板
幅Wvに相当し、これは上記の検討結果から逆算
して求めらるる。ここでは、圧延前の板幅Wp、
板厚Hpおよび加工硬化指数ｎの値と、圧延後の
板厚H1が既知数として与えられ、目標となる圧
延後の板幅W1にするためのドツグボーン形状状
態の板幅Wvを第５図のフローチヤートに従つて
求める。
第５図において、まず演算の繰返し回数を限定
する（ここでは５回とする）ための変数ｍを
“１”に設定する（ステツプ51）。次に上記既知数
を用い一次式で表されるような演算式に基づいて
板幅Wvを適当に仮定する（ステツプ52）。ここで
は例えば、次のような演算式を用いることができ
る。
する（ここでは５回とする）ための変数ｍを
“１”に設定する（ステツプ51）。次に上記既知数
を用い一次式で表されるような演算式に基づいて
板幅Wvを適当に仮定する（ステツプ52）。ここで
は例えば、次のような演算式を用いることができ
る。
Wv＝W1（α1・１／W1／Wp・Hp−H1／Hp＋α2）
……（22）
ただし、α1、α2：係数
次に、(13)、(7)、(6)、(9)および(4)式の各演算を通
して目標となる圧延後の板幅W1を、 W1＝Wv＋ΔWd＋ΔWf ……（23） として求める（ステツプ53）。こうして求められ
た板幅W1が目標値の下限W1Lと上限値W1Uとの間
に入つているかどうかを確認し（ステツプ54）、
入つていれば、このルーチンを終了し、入つてい
なければ、ｍ＞５でない限り（ステツプ55）、ｍ
＝ｍ＋１として（ステツプ56）、板幅Wvの仮定の
修正すなわち演算された板幅W1が大きすぎるか
小さすぎるかに従いそれに対応して板幅Wvを若
干修正して（ステツプ57）ステツプ53に戻る。こ
のようにして板幅W1がｍ≦５の範囲内において
目標値の下限値W1Lと上限値W1Uとの間に入るよ
うになるまで繰返す。ｍ＞５になつてしまつたと
きは、一旦終了し、例えばマニユアルで修正作業
を行う。しかし多くの場合、学習の結果を取り入
れたりすることによつて、ｍ≦５で適当な板幅
W1を決定することができる。
して目標となる圧延後の板幅W1を、 W1＝Wv＋ΔWd＋ΔWf ……（23） として求める（ステツプ53）。こうして求められ
た板幅W1が目標値の下限W1Lと上限値W1Uとの間
に入つているかどうかを確認し（ステツプ54）、
入つていれば、このルーチンを終了し、入つてい
なければ、ｍ＞５でない限り（ステツプ55）、ｍ
＝ｍ＋１として（ステツプ56）、板幅Wvの仮定の
修正すなわち演算された板幅W1が大きすぎるか
小さすぎるかに従いそれに対応して板幅Wvを若
干修正して（ステツプ57）ステツプ53に戻る。こ
のようにして板幅W1がｍ≦５の範囲内において
目標値の下限値W1Lと上限値W1Uとの間に入るよ
うになるまで繰返す。ｍ＞５になつてしまつたと
きは、一旦終了し、例えばマニユアルで修正作業
を行う。しかし多くの場合、学習の結果を取り入
れたりすることによつて、ｍ≦５で適当な板幅
W1を決定することができる。
コンピユータ１４は、水平スタンドのワードロ
ール３による厚さ方向の圧延後の被圧延材の幅寸
法が所定の目標値となるように上述の各式の演算
を実施し、その演算結果に従つてスタンドのワー
クロール２の間〓すなわちロール開度を、圧下制
御装置６および圧下装置４を介して制御し、ま
た、水平スタンドのワークロール３のロール開度
を、圧下制御装置７および圧下装置５を介して制
御する。
ール３による厚さ方向の圧延後の被圧延材の幅寸
法が所定の目標値となるように上述の各式の演算
を実施し、その演算結果に従つてスタンドのワー
クロール２の間〓すなわちロール開度を、圧下制
御装置６および圧下装置４を介して制御し、ま
た、水平スタンドのワークロール３のロール開度
を、圧下制御装置７および圧下装置５を介して制
御する。
第１図においては、立てスタンド１基、水平ス
タンド１基の場合を例示したが、本発明の実施に
際して各スタンド数は２以上であつてもよい。ま
た、被圧延材１の温度は温度計によらずに、計算
モデルによつて与えてもよく、さらに本被圧延材
の材質情報は設定器によらずに上位コンピユータ
から与えるようにすることもできる。
タンド１基の場合を例示したが、本発明の実施に
際して各スタンド数は２以上であつてもよい。ま
た、被圧延材１の温度は温度計によらずに、計算
モデルによつて与えてもよく、さらに本被圧延材
の材質情報は設定器によらずに上位コンピユータ
から与えるようにすることもできる。
以上述べた本発明によれば、幅方向の圧下圧延
に続いて厚さ方向の圧下圧延を行う圧延におい
て、被圧延材料の特有の材質特性を幅寸法制御に
とり入れることにより高精度の幅寸法を保証する
ことができる。
に続いて厚さ方向の圧下圧延を行う圧延におい
て、被圧延材料の特有の材質特性を幅寸法制御に
とり入れることにより高精度の幅寸法を保証する
ことができる。
第１図は本発明を実施する装置の機器配置図、
第２図は圧延前の板材の横断面図、第３図ａ，
ｂ，ｃは本発明の圧延方法による各圧延過程の板
材の断面形状を示す横断面図、第４図は材質特性
の異なる被圧延材に生じた異なるドツグボーン形
状を説明する説明図、第５図は第１の圧延機を通
した後の仮定による板幅と第２の圧延機を通した
後の板幅計算との関係を求める一例を説明するフ
ローチヤートである。 １……被圧延材、２……立てスタンドのワーク
ロール、３……水平スタンドのワークロール、
４，５……圧下装置、６，７……圧下制御装置、
８，９……板幅計、１０……板厚計、１１……温
度計、１２……材質設定器、１３……ｎ値演算装
置、１４……コンピユータ。
第２図は圧延前の板材の横断面図、第３図ａ，
ｂ，ｃは本発明の圧延方法による各圧延過程の板
材の断面形状を示す横断面図、第４図は材質特性
の異なる被圧延材に生じた異なるドツグボーン形
状を説明する説明図、第５図は第１の圧延機を通
した後の仮定による板幅と第２の圧延機を通した
後の板幅計算との関係を求める一例を説明するフ
ローチヤートである。 １……被圧延材、２……立てスタンドのワーク
ロール、３……水平スタンドのワークロール、
４，５……圧下装置、６，７……圧下制御装置、
８，９……板幅計、１０……板厚計、１１……温
度計、１２……材質設定器、１３……ｎ値演算装
置、１４……コンピユータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被圧延材を幅方向の圧下を行う第１の圧延機
に通した後、厚さ方向の圧下を行う第２の圧延機
に通す圧延制御方法において、 被圧延材の成分組成、および第１の圧延機に被
圧延材を通して幅方向の圧下を実施する際の被圧
延材の温度に基づいて、被圧延材の加工硬化指数
をリアルタイムに求め、第２の圧延機による厚さ
方向の圧延後の被圧延材の幅寸法を所定の目標値
とするために、第１の圧延機のロール開度を、求
められた加工硬化指数に応じその減少関数として
修正することを特徴とする圧延制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270054A JPS61147911A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 圧延制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270054A JPS61147911A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 圧延制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147911A JPS61147911A (ja) | 1986-07-05 |
| JPH0525566B2 true JPH0525566B2 (ja) | 1993-04-13 |
Family
ID=17480875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59270054A Granted JPS61147911A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 圧延制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61147911A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5653808A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-13 | Nippon Steel Corp | Controlling method for sheet breadth in hot rolling mill |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59270054A patent/JPS61147911A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5653808A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-13 | Nippon Steel Corp | Controlling method for sheet breadth in hot rolling mill |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61147911A (ja) | 1986-07-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |