JPH0659481B2 - 丸棒鋼の整形装置 - Google Patents

丸棒鋼の整形装置

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JPH0659481B2
JPH0659481B2 JP60183743A JP18374385A JPH0659481B2 JP H0659481 B2 JPH0659481 B2 JP H0659481B2 JP 60183743 A JP60183743 A JP 60183743A JP 18374385 A JP18374385 A JP 18374385A JP H0659481 B2 JPH0659481 B2 JP H0659481B2
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    • B21B39/16Guiding, positioning or aligning work immediately before entering or after leaving the pass
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    • B21B13/12Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process axes being arranged in different planes
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    • B21B35/00Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/10Driving arrangements for rolls which have only a low-power drive; Driving arrangements for rolls which receive power from the shaft of another roll

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,丸棒鋼の整形装置に関するもので,さらに詳
言すれば,仕上げ圧延ロールにより成形された丸棒鋼を
整形することによってより高い断面寸法精度の丸棒鋼に
整形するものである。
〔従来の技術〕
丸棒鋼は,通常矩形断面素材を複数回圧延し,第11図破
線で示した楕円断面材2を得た後,一定の曲率の円弧形
溝である丸孔型4,4′を有する圧延機の仕上げ圧延ロ
ール1,1′により圧延されて円形断面材料である一次
整形品3に成形される。
この一次整形品3の断面形状は,第11図に示す如く,大
部分が丸孔型4,4′で直接整形される整形部分aとな
っているので,丸孔型4,4′の形状と同じ形状とな
り,この整形部分aの寸法精度は丸孔型4,4′の寸法
を適正化することによって改善,向上させることができ
る。
しかし,丸孔型4,4′で直接整形されない部分である
自由面部分bは,楕円断面材2が圧延ロール1,1′の
圧延作用によって幅広がりした結果として造形される部
分であるために,長さ方向に沿ってその寸法精度が大き
く変動する。
これは,圧延機間の材料に働く張力および圧延材の温度
等の圧延材料が材料の長さ方向に沿って不均一であるた
めに,圧延される材料の幅広がりが変動するためであ
る。
この一次整形品3の幅広がりを無くすべく,実操業にお
いて前記した圧延条件を可能な限り均一化しても一次整
形品3の幅広がりの抑制には限界があり,第11図に示す
一次整形品3の幅Bの寸法は長さ方向に沿って0.2 mm以
上変動するのが一般的である。
しかるに,近年,丸棒鋼の寸法精度に対するユーザーの
要求は厳しく,前記した長さ方向に沿った幅B寸法の変
動量を0.1 mm以下にしなければならない要求もあり,こ
のような高い寸法精度を要求する傾向は益々厳しくなる
方向にある。
このような状況下にあって,丸棒鋼の寸法精度を向上さ
せる手段として,第10図に示す如く,圧延ロール1,
1′の後方に,この圧延ロール1,1′の軸芯に対して
直角方向に軸芯を位置させた無駆動の整形ローラ5,
5′を装備し,圧延ロール1,1′で圧延後の一次整形
品3の自由面部分bを整形加工する手法が考えられてお
り,これによって成形品である丸棒鋼の幅Bの寸法の長
さ方向に沿った変動量を0.1 mm以下にすることが可能と
なっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら,ユーザーから要求される丸棒鋼の径寸法
は0.05〜0.10mm単位と極めて小刻みであり,要求される
丸棒鋼の径寸法が0.05mm以上異なると,前記した手段で
は圧延ロール1,1′の丸孔型4,4′および整形ロー
ラ5,5′の丸孔型の曲率を変える必要があり,このた
め丸棒鋼の異なる要求径寸法毎に,この径寸法に適合し
た圧延ロールおよび整形ローラを準備しなければなら
ず,専用の圧延ロールおよび整形ローラを新規に購入す
る費用と保管金利が増大するばかりでなく,実操業にお
いて,圧延ロールまたは整形ローラの交換作業を必要と
し,長時間の圧延作業停止となって,生産性の低下と製
造コストの増加となる。
本発明は,上記した従来例におてる問題点および不都合
を解消すべく創案されたもので,整形行程を複数にする
ことによって寸法精度の高い丸棒鋼を得ることができる
ようにすると共に,丸棒鋼に対する要求径寸法の多少の
相違に対して単一の圧延ロールおよび整形ロールを兼用
することができるようにすることを目的としたものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
以下,本発明による丸棒鋼の整形装置を,本発明の実施
例を示す図面を参照しながら説明する。
本発明による丸棒鋼の整形装置は,形鋼圧延において圧
延機の整形(例えば,シートパイルの爪曲げ)を圧延機
の入り口または出口に設置された無駆動ローラによって
行っている整形技術を応用したもので,丸棒鋼を製造す
る熱間圧延機において,最終仕上げ圧延ロール1,1′
の後方に,この圧延ロール1,1′の軸芯と直角方向の
軸芯を持つと共に円周面に軸芯に直角な法線を中心とし
た中心角Θの範囲に一定の曲率R1の溝である丸孔型を設
けた1対2個の整形ローラ5,5′と,軸芯を圧延ロー
ル1,1′の軸芯に対して45゜に傾斜させると共に円周
面に軸芯に直角な法線を中心とした中心角Θの範囲に一
定の曲率R2の溝である丸孔型を設けた2対4個の再整形
ローラ7,7′,8,8′とを,圧延方向に沿って直列
に配して構成されている。
すなわち,本発明装置は,最終仕上げ圧延ロール後方の
丸棒鋼圧延方向と直角な垂直面内で,第1に,整形ロー
ラ5,5′の軸芯が圧延ロール1,1′の軸芯に対して
直角方向となっていて,一次整形品3の自由面部分bの
整形を行うように構成すること,第2に,再整形ローラ
7,7′および8,8′の軸芯が圧延ロール1,1′の
軸芯に対して45゜に傾斜した姿勢となっていて,整形ロ
ーラ5,5′によって整形された二次整形品3′の円周
の圧延ロール1,1′の軸芯に対して45゜に位置した対
角部分の再整形を行うように構成することを,その必要
不可欠な構成要件としているのである。
また,再整形ローラ7,7′および8,8′による二次
整形品3′に対する整形,すなわち第3図および第4図
に示す如く,二次整形品3′の圧延ロール1,1′によ
る整形部分aと整形ローラ5,5′による整形部分aと
の境界部分cに対する整形が,整形ローラ5,5′およ
び再整形ローラ7,7′,8,8′のセット誤差やわず
かな二次整形品3′のねじれ等によって未整形部分の発
生する不都合のない良好でかつ確実なものであるように
するために,両整形ローラ5,5′の中心角Θと再整形
ローラ7,7′,8,8′の中心角Θとの和が100 ゜以
上となるように設定するのが良い。
〔作用〕
本発明による丸棒鋼の整形装置は,上記した如き構成と
なっているのであるが,この本発明装置の丸棒鋼の整形
作用を以下順に説明する。
圧延ロール1,1′で圧延された一次整形品3の断面形
状は,第2図に示す如く,厚さH(圧延ロール1,1′
の軸芯と直角方向の断面寸法)と幅B(圧延ロール1,
1′の軸芯に沿った方向の断面寸法)および丸孔形4,
4′の曲率Rで構成される。
厚さHは,圧延ロール1,1′の間隙寸法で決まるもの
であり,通常一次整形品3の長さ方向に沿った変動量は
0.05〜0.10mm程度と小さいが,幅Bは,その変動量が0.
20mm以上と大きくなる。
そこで,第2図に示す如く,一次整形品3の自由面部分
bを圧延ロール1,1′の軸芯と直角方向に軸芯を設置
した1対2個の整形ローラ5,5′で整形することによ
って,一次整形品3の幅B寸法の変動量を小さくした二
次整形品3′に整形する。
この整形ローラ5,5′による一次整形品3から二次整
形品3′への整形に際して,整形ローラ5,5′の間隔
H1は厚さHと等しい値に設定され,圧延ロール1,1′
の丸孔型4,4′の曲率Rおよび整形ローラ5,5′の
丸孔型の曲率R1の値が適正であれば,断面の円形寸法精
度の高い二次整形品3′を得ることができる。
しかしながら,整形ローラ5,5′だけによる整形によ
って丸棒鋼を得ようとする場合は,前記従来説明から明
らかな如く,圧延ロール1,1′の丸孔型4,4′の曲
率Rおよび整形ローラ5,5′の丸孔型の曲率R1が限定
され,予め設定された特定の径寸法の丸棒鋼にしか整形
するとができない。
すなわち,設定された径寸法に対して適正な丸孔型4,
4′の曲率Rを持つ圧延ロール1,1′と,適正な丸孔
型の曲率R1を持つ整形ローラ5,5′とで,大寸法の丸
棒鋼を整形製造した場合には第3図に示すように,また
小寸法の丸棒鋼を整形製造した場合には第4図に示すよ
うに,圧延ロール1,1′による整形部分aと整形ロー
ラ5,5′による整形部分aとの境界部分cの寸法が過
小または過大となり,高い整形寸法精度での丸棒鋼の整
形が達成できない。
それゆえ本発明装置においては,整形ローラ5,5′に
よって整形される二次整形品3′の断面形状を,第4図
に示すように,境界部分cが要求寸法よりも大きくなる
ように整形し,次いでこの大きい寸法に整形された境界
部分c(この境界部分cは当然のこととして,二次整形
品3′の円周方向に沿って4箇所ある)を,第5図に示
す如く,再整形ローラ7,7′,8,8′によって整形
する。
この際,再整形ローラ7,7′の間隔H2および再整形ロ
ーラ8,8′の間隔H3は,厚さHおよび整形ローラ5,
5′の間隔H1と同じ値に設定される。
このように,本発明装置は,整形ローラ5,5′によっ
て整形した二次整形品3′を再整形ローラ7,7′,
8,8′によって再度整形して完成品である丸棒鋼3″
に整形するので,圧延ロール1,1′,整形ローラ5,
5′,再整形ローラ7,7′,8,8′の間隔を要求さ
れた丸棒鋼3″の寸法に適合させて適正に設定すること
によって,同一の圧延ロール1,1′,整形ローラ5,
5′,そして再整形ローラ7,7′,8,8′の組合わ
せで異なる要求寸法の丸棒鋼3″を高寸法精度で整形製
造することができることになる。
また,整形ローラ5,5′および再整形ローラ7,
7′,8,8′の丸孔型の形状は,第6図に示すよう
に,曲率Rと,この曲率Rの範囲を指定する中心角Θと
で表されるのであるが,ここで整形ローラ5,5′の中
心角ΘをΘ1,再整形ローラ7,7′,8,8′の中心
角ΘをΘ2とすると,幾何学的には両中心角Θ1,Θ2
がそれぞれ45゜であれば, Θ1+Θ2=90゜ となり,丸棒鋼3″の全周を整形ローラ5,5′および
再整形ローラ7,7′,8,8′で整形加工することが
できるはずであるが,実操業においては整形ローラ5,
5′または再整形ローラ7,7′,8,8′の設置誤差
や,わずかな丸棒鋼3″のねじれの発生によって,丸棒
鋼3″の周面に整形加工の施されない部分が生じること
になり,これによって丸棒鋼3″の整形寸法精度を大幅
に低下させることになる。
そこで,中心角Θ1,Θ2の値を種々設定して多くの実
験をしたところ,整形ローラ5,5′または再整形ロー
ラ7,7′,8,8′の設置誤差や,わずかな丸棒鋼
3″のねじれの発生等があったとしても,両中心角Θ
1,Θ2の範囲を丸棒鋼3″の周方向に沿って10゜以上
の範囲にわたってラップさせることにより,すなわち Θ1+Θ2≧100 ゜ と設定することによって丸棒鋼3″の周面に未整形部分
の発生することを完全に防止することができ,これによ
って高寸法精度の丸棒鋼3″の整形製造を安定して達成
できた。
なお,両中心角Θ1,Θ2の〔Θ1+Θ2〕の範囲の上
限は,本発明の機能上,特に制限されるものではなく,
もっぱら設置寸法上の条件により制限されるものとな
る。
〔実施例〕
第7図および第8図に,丸棒鋼連続圧延機の最終仕上げ
圧延ロール1,1′の出口側に本発明装置を設置した実
施例を示す。
この第7図および第8図に示した実施例において,整形
ローラ5,5′および再整形ローラ7,7′,8,8′
は,それぞれ偏心軸11,11′,および圧延方向に対して
同一鉛直面に軸芯を位置させた偏心軸12,13と偏心して
いない支軸12′,13′とにより取付けベース体としての
装置本体10に回転自在に保持されている。
従って,再整形ローラは固定7′,8′であり,この再
整形ローラ7′,8′に対向する再整形ローラ7,8の
偏心軸12,13を回転させることによって,それぞれの再
整形ローラ7′,8′との間隔H2,H3を調整することが
できるようになっている。
また,装置本体10の圧延ロール1,1′側には,この圧
延ロール1,1′により圧延整形された一次整形品3を
整形ローラ5,5′間に安全にかつ円滑に誘導するため
のガイド9が設けられている。
この第7図および第8図に示した実施例によって,再整
形ローラ7,7′,8,8′の丸孔型の曲率Rの中心角
Θ1およびΘ2の値をそれぞれ60゜に設定し,2φから2
5φの径の丸棒鋼3″を整形した結果,第9図に示すよ
うに,径寸法が24.0φから25.0φの範囲においては,±
0.1 mm以下の高寸法精度の丸棒鋼3″を得ることができ
た。
なお,25φ以上の径の丸棒鋼3″整形製造した場合に
は,丸孔型4,4′の曲率Rおよび整形ローラ5,5′
の丸孔型の曲率R1が小さ過ぎて,整形される丸棒鋼3″
の周面にへこみが成形されてしまったため実施が不可能
であった。
また,圧延ロール1,1′および各ローラを交換するこ
となく,圧延ロールおよび各ローラの間隔を要求径寸法
に適合させて調整設定することによって,前記した範囲
内における径の異なった丸棒鋼3″の成形製造を達成す
ることができ,こ際の圧延ロールおよび各ローラの間隔
の調整のための圧延操業停止時間は約4分間程度で,従
来の場合に比べて10分の1以下に短縮することができ
た。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな如く,本発明による丸棒鋼の整
形装置は,より高い寸法精度の丸棒鋼を整形製造するこ
とができ,また同一寸法の圧延ロールおよび整形ローラ
を使用して要求径寸法のことなる丸棒鋼を整形製造する
ことができるので,設備費を大幅に低減することがで
き,さらに要求径寸法の異なる丸棒鋼を整形製造する際
における寸法設定に要する時間を大幅に短縮することが
できるので生産性を向上させることができると共に製造
コストを減少させることができる等多くの優れた効果を
発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は,本発明の基本的構成例を示した正面図であ
る。 第2図は,整形ローラにおける一次整形品に対する整形
動作の状況を説明する断面図である。 第3図は,整形ローラにより整形された一次整形品の断
面形状の一例を示すものである。 第4図は,整形ローラにより整形された一次整形品の断
面形状の他の一例を示すものである。 第5図は,再整形ローラにおける二次整形品に対する整
形動作の状況を説明する断面図である。 第6図は,各ローラの形状説明に供する正面図である。 第7図は,本発明装置の一実施例を示す正面図である。 第8図は,第7図に示した実施例の圧延方向に沿って見
た側面図である。 第9図は,第7図および第8図に示した本発明装置の実
施例により径寸法の異なる丸棒鋼を整形製造した際にお
ける,整形された丸棒鋼の径寸法の製造結果比較図であ
る。 第10図は,従来例を示す正面図である。 第11図は,圧延ロールによる楕円断面材の整形作用の
説明に供する断面ずである。 符号の説明 1,1′;圧延ロール,2;楕円断面材,3;一次整形
品,3′;二次整形品,3″;丸棒鋼,4,4′;丸孔
型,5,5′;整形ローラ,7,7′,8,8′;再整
形ローラ,a;整形部分,b;自由面部分,c;境界部
分,H;厚さ,B;幅,H1,H2;間隔,R,R1,R2;曲
率,Θ,Θ1,Θ2;中心角。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】丸棒鋼を製造する熱間圧延機において、最
    終仕上げ圧延ロールの後方の丸棒鋼圧延方向に直角な垂
    直面内に、該圧延ロールの軸芯と直角方向の軸芯を持つ
    と共に円周面に軸芯に直角な法線を中心とした中心角Θ
    の範囲に一定の曲率の溝である丸孔型を設けた1対2個
    の整形ローラと、軸芯を前記圧延ロールの軸芯に対して
    45゜に傾斜させると共に円周面に軸芯に直角な法線を
    中心とした中心角Θの範囲に一定の曲率の溝である丸孔
    型を設けた2対4個の再整形ローラとを、圧延方向に沿
    って直列に配して成る丸棒鋼の整形装置。
  2. 【請求項2】整形ローラの中心角Θと再整形ローラの中
    心角Θとの和が100゜以上となるよう設定して成る特
    許請求の範囲第1項に示した丸棒鋼の整形装置。
JP60183743A 1985-08-21 1985-08-21 丸棒鋼の整形装置 Expired - Lifetime JPH0659481B2 (ja)

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JPS6245401A JPS6245401A (ja) 1987-02-27
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JPS5573402A (en) * 1978-11-28 1980-06-03 Sumitomo Metal Ind Ltd Correcting method for shape of bloomed billet
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