JPH0569032A - 3ロールによる伸線加工方法及びその装置 - Google Patents

3ロールによる伸線加工方法及びその装置

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JPH0569032A
JPH0569032A JP25421291A JP25421291A JPH0569032A JP H0569032 A JPH0569032 A JP H0569032A JP 25421291 A JP25421291 A JP 25421291A JP 25421291 A JP25421291 A JP 25421291A JP H0569032 A JPH0569032 A JP H0569032A
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roll
rolling
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瑛司 島田
Yoji Shioi
要司 塩井
Yoshiteru Nakajima
良輝 中島
Tomitaka Hara
隆 原冨
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MARUSAN KIKAI KK
SHOWA KIKAI KOSAKUSHO KK
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Suzuki Metal Industry Co Ltd
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MARUSAN KIKAI KK
SHOWA KIKAI KOSAKUSHO KK
SHOWA MACHINE WORKS
Suzuki Metal Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延伸線中のロールの破損を防止してロール
寿命を向上させ線材の形状の安定化を計り、且つ線径の
調整が容易にできる圧延伸線方法と装置を得る。 【構成】 3方から線を圧延するように非駆動又はモー
タ駆動のトライアングル穴型の3ロール組立体7とモー
タ駆動のラウンド穴型の3ロール組立体8を有する圧延
ユニット9を複数個直列に配置し、逆張力付加用のダン
サローラ11により各圧延ユニットへの入線に逆張力を
付加し、且つ圧延ユニットの下流側に配置されたキャプ
スタン10で各圧延ユニットからの出線を引き抜く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、条鋼等の鋼線の加工
において、ロールにより3方向から圧延して伸線加工を
行う方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、条鋼等の鋼線を2本のロール又は
3本のロール間に形成させる成形穴を通すことにより、
圧延して伸線する伸線加工方法として、強制駆動のロー
ル組立体からなる圧延ユニットを数台並べ、該圧延ユニ
ットのロール組立体の駆動により連続して圧延伸線を行
う方式、非駆動のロール組立体からなる圧延ユニットと
キャプスタンを組合せ、鋼線をキャプスタンで引き抜く
ことにより圧延伸線を行う方式等が知られている(例え
ば、特公昭46ー10652号公報、特開昭63ー10
4716号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の何れの圧延
伸線方式においても、特に3ロール圧延ユニットを用い
た場合には、ロール間の隙間から鋼線の噛み出しがあ
り、バリが発生し易くて形状がうまく出ず、また、ロー
ルの摩耗が早くロールの破損頻度が高い等の欠点があっ
た。さらに、従来の圧延方式では線径の調節は不可能で
あった。本発明は、前記従来の圧延伸線加工技術の欠点
を解消するために創案されたものであって、圧延伸線中
のロールの破損とロール寿命の延長を可能にし、圧延伸
線後の線材の形状の安定化を計り、且つ線形の調整が容
易にできる圧延伸線方法及びその装置を提供しようとす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を本発明は、3
方から線を圧延するように3個のロールが配置された3
ロール組立体を有する圧延ユニットを複数個直列に配置
して伸線する伸線加工方法において、各圧延ユニットへ
の入線に逆張力を付加し、且つ各圧延ユニットからの出
線をキャプスタンで引き抜くという技術手段を採用する
ことによって解決することができた。前記逆張力は、入
線の破断荷重の15%以下であると弱くて線がロール間
の隙間からはみ出し、45%以上であると強すぎて線が
引き伸び状態となるので、入線の破断荷重の15%〜4
5%の範囲が適当であり、より望ましくは21%〜35
%の範囲が良い。
【0005】また、上記伸線加工方法を達成する伸線加
工装置は、120°の角度で配置された3本のロールか
らなる3ロール組立体を有する圧延ユニット、該圧延ユ
ニットの上流に配置された逆張力付加用のダンサロー
ラ、前記圧延ユニットの下流側に配置されたキャプスタ
ンとを、複数個配列してなることを特徴とする。前記圧
延ユニットは、成形穴がトライアングル穴型の非駆動又
はモータ駆動の3ロール組立体と、ラウンド穴型のモー
タ駆動の3ロール組立体との組合せで構成することによ
って、より良好な伸線加工ができる。
【0006】
【作用】上記構成の3型ロールの伸線加工装置による圧
延において、逆張力が及ぼす影響について種々実験した
結果次のことが判明した。伸線付加用のダンサローラに
より圧延中の線に逆張力を付加することにより、ラウン
ド穴型3ロールにおける線の転倒が防止でき、ロール隙
間から線の噛み出しがなくなり、線材の形状が安定化し
た。また、付加する逆張力の大きさによって、減断面形
状が変化し、最適な大きさの逆張力を選択することによ
って、良好な断面形状に安定して伸線できた。最も良好
な断面形状を得るには、後述する実施例のステンレス鋼
線の場合は、21%〜35%の範囲が望ましかったが、
その範囲は線材の種類によって変化するものと予想され
る。
【0007】また、逆張力を変動することにより、線の
断面形状が変化すると共に線径も変化する。従って、付
加する逆張力を調節することによって、線径の調節が可
能となる。さらに、逆張力を付加することによって、従
来の方式のものと比較してロールへの圧延反力が低下す
ることが確認され、ロールの破損を防止し寿命を向上さ
せることができる。その結果、圧延伸線後の線の表面疵
の発生を防止し、生産性を向上させる。
【0008】
【実施例】図1は本発明に係る圧延装置の実施例の概略
図である。図の実施例は、5スタンドからなる3ロール
伸線装置を示している。図中、1が第1伸線スタンド、
2が第2伸線スタンド、3が第3伸線スタンド、4が第
4伸線スタンド及び5が第5伸線スタンドである。各伸
線スタンドには、成形穴がトライアングル穴型の非駆動
又はモータ駆動の3ロール組立体7と、ラウンド穴型の
モータ駆動の3ロール組立体8が1組づつそれぞれ設置
された圧延ユニット9、その後には線を巻取るキャプス
タン10及び次の伸線スタンドへ逆張力を負荷するため
のダンサローラ11がそれぞれ設置されている。ダンサ
ローラ11は図示しないエアシリンダによって上下駆動
され、線に付加する逆張力を調節できるようになってい
る。
【0009】また前記各3ロール組立体7、8の各ロー
ルは超硬合金で製作され、前記3ロール組立体8の詳細
が図2に示されている。各3ロール組立体8は、120
°間隔で3本のロールが配置されて、その周縁頂部で成
形穴13を形成している。主動ロール15が取付けられ
ている軸14を直流モータで駆動し、2個の従動ロール
16、17をベベルギア18、19、20、21を介し
て駆動するようにしている。なお、トライアングル穴型
の3ロール組立体7の構造も、ロールの形状が相違する
だけで、同様な構造である。
【0010】以上のような装置によって、材質がSUS
304−W1(JISG4309)である直径2.30m
mと2.70mmの原線について、表1及び表2に示すよう
な減面率の変化でそれぞれ圧延伸線を行った場合におい
て、線速を最高300mm/min、逆張力を入線の破断荷重
の10%〜50%の範囲で変えて作用させ、逆張力の影
響を試験した。なお、表1に示す伸線においては、総減
面率69.5%、平均減面率11.2%であり、また表
2に示す伸線加工においては総減面率76.5%、平均
減面率13.6%である。減面率は、幅広がり率0の場
合の理論計算面積で算出してある。また、表中の▽は成
形穴がトライアングル型の3ロール組立体を表し、○は
ラウンド穴型の3ロール組立体を表す。
【表1】
【表2】
【0011】表1の伸線加工において、線速100m/mi
nで逆張力を入線の破断荷重の10%、30%、及び5
0%を付加して、それぞれ伸線加工した場合の各スタン
ドにおける線の断面形状を図3に示す。図3に於いて、
(a)が逆張力が10%の場合、(b)が30%の場
合、(c)が50%の場合をそれぞれ示す。各図におい
て、T1〜T5が第1スタンド〜第5スタンドにおける各
トライアングル穴型の3ロール組立体から出線断面形状
を、R1〜R5は第1スタンド〜第5スタンドにおける各
ラウンド穴型の3ロール組立体から出線断面形状を表し
ている。該図から明らかなように、付加する逆張力の大
きさによって線の断面形状が変化し、入線の破断荷重の
30%の逆張力を付加した場合が、ロールの穴径内に線
がきれいに納まり、断面形状が最も整っている。逆張力
が10%では逆張力が弱く線がロールの隙間からはみ出
しており、逆に50%の逆張力では強すぎ、線が引きの
微状態となり、丸線にフラット部が発生している。従っ
て、本実施例では、30%逆張力の付加がほぼ最適であ
ることがわかる。
【0012】また、表2の伸線加工においては、線速3
00m/minで逆張力は入線の破断荷重の21%〜30%
を付加して伸線した結果、各スタンドのラウンド穴型の
3ロール組立体出線の偏径差は0.06〜0.02mm
(第5スタンド出線)であり、極めて良好な断面形状に
伸線することができた。図4は各スタンドにおける出線
の断面形状を示し、上段がトライアングル穴型の、下段
がラウンド穴型の3ロール組立体出線の断面形状T1
5及びR1〜R5を示している。
【0013】一方、表1の伸線加工における逆張力が線
径に及ぼす影響を調査した結果、図5のグラフに示すよ
うな結果が得られた。該図は、第5スタンド出線の断面
積を測定し、丸線に換算した線径の変化を示している。
該図から明らかなように、線径は逆張力が大きい程小さ
くなり、付加する逆張力の大きさを制御することによっ
て線径を調整できることが判る。本実施例において、入
線の破断荷重の10%逆張力を付加した時の線径をd0
とすると、第5スタンドの線径d1はd1=d0−1.02
5×10-3×(x−10)の回帰式となる。尚、線材の
種類及び表1以外の減面率にて伸線加工を行った場合は
この回帰式は適用できるとは限らない。
【0014】さらに、逆張力を付加することにより、ロ
ールの接触投影面積が少なくなり、それにともないロー
ルへの圧延反力が小さくなる。図6のグラフは、表1の
伸線加工において、逆張力が10%、30%、50%の
場合の各スタンド毎に接触投影面積を測定し、それによ
りロール1個当たりの圧延反力を算出した結果をグラフ
化したものである。該グラフは、逆張力の度合によって
圧延反力が変化することを明確に示している。このよう
に、逆張力によってロールへの圧延反力を軽減し、その
結果、ロール寿命の延長に好影響を及ぼす。以上、ステ
ンレス鋼線による本発明の実施例を説明したが、本発明
はステンレス鋼線に限らず、他の鋼線にも適用できるこ
とは云うまでもない。また、圧延スタンド数も5スタン
ドに限るものでない。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
次のような格別な効果を奏する。 (1)ラウンド穴型ロール組立体における線の転倒を防
ぎ、ロール間からの線の噛み出しを防止することがで
き、安定した伸線ができる。 (2)逆張力を変化させることにより、線径の調節が可
能である。 (3)圧延反力が低減し、ロール寿命の延長が可能であ
り、コストの低減化が図れ、且つ圧延伸線後線の表面疵
の発生を防止して歩留まりを向上させると共に最終製品
の品質を向上させる。 (4)生産性が向上しエネルギーコストも低減化した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の伸線加工装置の実施例の概略図であ
る。
【図2】3ロール組立体の正面図である。
【図3】表1に示す条件で逆張力を変えて伸線加工した
場合の各スタンド出線の断面図である。
【図4】表2に示す条件で伸線加工した場合の各スタン
ド出線の断面図である。
【図5】線径に対する逆張力の影響を示すグラフであ
る。
【図6】圧延反力への逆張力の影響を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1〜5 第1伸線スタンド〜第5伸線スタンド 7 トライアングル穴型の3ロール組立体 8 ラウンド穴型の3ロール組立体 9 圧延ユニット 10 キャプスタン 11 ダンサローラ 13 成形穴 15 主動ロール 16、17 従動ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 瑛司 千葉県習志野市東習志野7丁目5番1号 鈴木金属工業株式会社内 (72)発明者 塩井 要司 千葉県習志野市東習志野7丁目5番1号 鈴木金属工業株式会社内 (72)発明者 中島 良輝 大阪府東大阪市若江南町3丁目8番35号 株式会社マルサン機械内 (72)発明者 原冨 隆 大阪府大阪市西淀川区御幣島4丁目1番27 号 株式会社昭和機械工作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3方から線を圧延するように3ロールが
    配置された3ロール組立体を有する圧延ユニットを複数
    個直列に配置して伸線する伸線加工方法において、各圧
    延ユニットへの入線に逆張力を付加し、且つ各圧延ユニ
    ットからの出線に張力を付加することを特徴とする3ロ
    ールによる伸線加工方法。
  2. 【請求項2】 前記逆張力が入線の破断荷重の20〜4
    0%であることを特徴とする請求項1の伸線加工方法。
  3. 【請求項3】 120°の角度で配置された3個のロー
    ルからなる3ロール組立体を有する圧延ユニット、該圧
    延ユニットの上流に配置された逆張力付加用のダンサロ
    ーラ、前記圧延ユニットの下流側に配置されたキャプス
    タンとを、複数個配列してなる3ロールによる伸線加工
    装置。
  4. 【請求項4】 前記圧延ユニットが、非駆動又はモータ
    駆動のトライアングル穴型の3ロール組立体と、モータ
    駆動のラウンド穴型の3ロール組立体との組合せからな
    ることを特徴とする請求項3の3ロールによる伸線加工
    装置。
JP3254212A 1991-09-06 1991-09-06 3ロールによる伸線加工方法及びその装置 Expired - Lifetime JPH0775731B2 (ja)

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