JPH0675726B2 - 非対称異形ボックス孔型による形鋼の圧延方法 - Google Patents

非対称異形ボックス孔型による形鋼の圧延方法

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JPH0675726B2 JP63185038A JP18503888A JPH0675726B2 JP H0675726 B2 JPH0675726 B2 JP H0675726B2 JP 63185038 A JP63185038 A JP 63185038A JP 18503888 A JP18503888 A JP 18503888A JP H0675726 B2 JPH0675726 B2 JP H0675726B2
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/082Piling sections having lateral edges specially adapted for interlocking with each other in order to build a wall

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、鋼矢板ならびに形鋼の圧延において、圧延工
程の省略等、効率的な圧延方法および製品の疵発生や形
状不良を防止する形鋼の圧延方法に関するものである。
(従来の技術) 従来の圧延法について、U形鋼矢板の圧延を例に説明す
る。
分塊工程,あるいは大形工程での矩形断面の素材(第5
図符合1に示す)を所定の寸法の矩形断面あるいは矩形
断面に準じた形状(以下造形角と言う)に圧延する造形
aは矩形断面の素材1の厚み方向の縮小(以下圧下とい
う)を巾方向に大きい平ボックス平型a0でおこない、巾
方向の圧下を巾方向に小さい平ボックス孔型a1でおこな
って次の粗造形bの初造形孔型b1に適正な寸法の造形角
1′とし、これを供給して中間造形c,仕上成形dの各孔
型b2〜b3,c1〜c3,d1〜d3により第8図(ア)に示す製品
にする。
通常、矩形断面素材1は連続鋳造鋼片(以下連鋳片とい
う)およびインゴット材が供給されるが、必要とする適
正造形角断面寸法以上の断面の素材が使用される。矩形
断面素材1を適正な造形角に圧延する方法は、特開昭56
−30004号公報等に記載されているように、前のa0〜a1
の平ボックス孔型によって行うことが知られている。
(発明が解決しようとする課題) しかしこれらの従来技術には、以下に示す問題点があ
る。すなわち第5図〜第8図において、素材1の造形角
の造形aの孔型a0,a1を大形工程でロールに配置できる
場合は大きな問題に到らないが、ミル基数,ロール胴長
などに制約されてこれが不可能な場合は、分塊工程が必
要となり効率的でない。イ例えば、従来素材1にインゴ
ット材を使用し、分塊で適正な造形角1′に圧延してい
たものを、分塊工程を省略しようとして、素材を連鋳片
に変更する場合、連鋳片の断面寸法が適正な造形角より
大きいと(とくに素材の厚み)、造形aの孔型a0,a1
必要となり上記の理由で、分塊工程省略は不可能とな
る。また、ロ新規に鋼矢板の製造計画があって、分塊工
程を保有していない場合は、製造が不可能となる場合が
ある。
さらに、ハ鋼矢板の大きいサイズでは、造形角1′の使
用では、後述する第6図・b1の初造形孔型で、噛出しK
を回避できないため、造形aで平ボックス孔型a0,a1
他に粗造形bのb1孔型の前に粗造形孔型(図示していな
い)を必要とするものもあり、分塊工程が増えて効率的
でない。
前記イ〜ハの問題3点の内、1点目の欠点を回避しよう
として、素材1の厚み圧下用ボックス孔型を省略した場
合は、巾圧下用平ボックス孔型(第6図−a1)で巾圧下
を行い、適正な巾Bにした後、90゜転回して初造形孔型
b1で、通常レバース圧延してb0の造形々状を得るが、こ
の場合素材1の厚み方向の圧下を行っていないため、継
手部の圧下量△g0が大きく、b1孔型の開孔部Kaの噛出し
Kに対する余裕△B0より巾拡がりが大きくなり、両側に
噛出しKが発生して、これがb2孔型以降で折込みあるい
はこすられて、第8図(イ)に示す製品の継手部3に折
込みあるいは圧着してヘゲ状θの疵が発生する。これを
防止しようとして、噛出し余裕△B0を大きくするように
a1で造形角1′の巾Bを小さくすれば、b1孔型で造形角
1′を圧延した際に噛出し余裕△B0は、左右同値にする
ことは非常に困難で第7図・b1に示すように△B1>△B2
(あるいはこの逆)の状態(以下左右の孔型安定性不良
という)となり、△B1の対応部は未充満Mとなり、これ
は製品(第8図(イ))では継手部は3′のように小さ
な形状となる。一方△B2の対応部は噛出しKとなり、こ
れは製品では折込みあるいは圧着となり、ヘゲ疵θが発
生し問題は解決しない。なお前述の開孔部の噛出しKに
対する余裕△B0は、第6図・b1初造形孔型の左右の孔型
安定性から大きく出来ないという理由は以下の通りであ
る。第6図・b1′は、造形角1′を初造形孔型b1で噛込
みを開始する状態を示すが、まず上ロール両側面2によ
り造形角1′が左右方向にズレないように誘導される。
この後上ロールはP点で、下ロールはQ点で噛込み接触
を開始し、造形角1′の左右方向のズレは、この時点で
決定されるが、この際上ロールの両側側面2と、造形角
1′との左右方向間隙bは、左右方向のズレを防止する
ため△b≒0とする必要があり、このため噛出しKに対
する余裕△B0は大きくできない制約が存在する。
また、上記理由により、一見適正な造形角寸法であって
も圧延中上記欠点がしばしば発生することがある。とく
に、材料の長手方向のトップ、ボトム部では、ミドル部
に対し、材料の端部であることからメタルフローが大き
く、噛出しK(第6図・b1)が発生し易く、特開昭56−
30004号公報に記載されているような従来の素材巾圧下
用平ボックス孔型a1では、なお問題を保有している。本
発明は上記欠点を解決して、圧延工程の省略等効率的な
圧延、および製品疵発生や形状不良防止、を図るため、
鋼矢板ならびに形鋼の圧延に関するものである。分塊工
程を省略するため、従来のインゴット材から、従来の適
正造形角より大きい断面寸法の連鋳片へ変更する場合、
大形の粗造形圧延において、ロール胴長部への孔型配設
スペース制約から、第5図の造形aの孔型a0を省略して
やる、粗造形圧延において、従来の適正の造形角の厚み
寸法より大きくても、噛出しや左右の不適正な充満状態
を呈することなく造形できる圧延法を提供する。
(課題を解決するための手段) 本発明は、矩形断面素材から造形角をなし、次の初造形
孔型へ供給する形鋼の圧延方法において、平ボックス孔
型の上下ロール底部幅の寸法lが素材の厚みTより小さ
く、且つ、該上下ロール底部の左右いずれか一方に、傾
斜を設け、更に、上下ロール側面にそれぞれ外方に傾斜
角αを設けた形状の非対称異形ボックス孔型で、矩形断
面素材の幅方向の圧下を行った後、前記孔型底部の傾斜
部に相当する造形角の部位が、次の初造形孔型の開孔部
の位置になるよう圧延材90゜転回し、圧延することを特
徴とする非対称異形ボックス孔型による形鋼の圧延方法
であり、また非対称異形ボックス孔型の底部における厚
み方向の圧下量(T−l)を最大40mmとし、ロール側面
部傾斜角αを最大20゜とする形鋼の圧延方法である。
(作 用) 以下本発明を作用とともに詳細に説明する。
第2図は本発明を実施するミル配置の一例を示す。図中
6は粗ミル、7は中間ミル、8は仕上ミルを示してお
り、通常各ミル共レバース圧延を行う。
第1図は本発明によるU形鋼矢板の圧延例の順序の説明
図であり、1は矩形断面素材を示し、a2は素材1を90度
転回した後素材の巾方向圧下を行う本発明の非対称異形
ボックス孔型であるが、第5図・a1に示す従来の平ボッ
クス孔型を、上下ロールの孔型底部左右側辺部のどちら
か一方に傾斜5を付し、さらに、上下ロールの側面4,
4′に、素材の厚み方向の絞り込み(圧下)機能を持た
せた大きい傾斜を付した非対称異形ボックス孔型を形成
し、圧延により素材1の巾の両端部に前記形状を成した
後、4′相当部が下側になるよう90度転回して造形角
1′の姿勢を得る。しかる後粗造形bの初造形型b1でレ
バース圧延し、孔型の左右の自由端(以下開孔部とい
う)に適正なメタルの充満Jを得て、b2,b3、中間造形
c(c1〜c3)仕上成形(d1〜d3)を行い、前記した第8
図(ア)に示す良好な継手形状3,3′の製品を得る。
第3図に示す非対称異形ボックス孔型a2には、上下ロ
ール共孔型底部の左右側辺部どちらか一方に、任意の水
平方向の距離jと、垂直方向距離iの点を結ぶ段状の傾
斜を付す。さらに、側面には通常の巾圧下ボックス孔
型とは異り、素材の厚み方向の圧下をとるために、孔型
底部巾の寸法lを素材の厚みTより小さくした、底部を
起点とする上下ロールの側面に、夫々外方に大きな傾斜
角αを付しており、素材の巾方向の圧下により、素材の
巾の両端部に前記非対称異形ボックス孔型形状が形成さ
れ、孔型底部の傾斜5相当部が下になるよう90度転回し
て造形角1′を得て、以降初造形型b1で圧延する。
この初造形孔型b1での開孔部Kaの噛出しに対する余裕
は、従来の平ボックス孔型の場合は△B0と小さく、噛出
しKが発生し易いが、本発明の孔型底部の左右側辺部ど
ちらか一方に傾斜5を有する非対称異形ボックス孔型を
用いれば、開孔部の噛出し余裕△B0は△B1のように必要
とする大きさにすることが可能である。すなわち、第3
図・b1′は造形角1′を初造形孔型b1で噛込みを開始す
る状態を示すが、上ロール両側面2と造形角1′との左
右方向の間隙△bを△b≒0として、造形角1′の左右
方向のズレを防止してやる。この場合従来技術では、噛
出し余裕は△B0と小さくなるが、本発明では初造形孔型
b1での左右方向の孔型安定性を保持しながら、噛出し余
裕は△B1と大きく確保することができ、この結果初造形
孔型b1における左右のメタルの充満バランスが良好で、
第3図・b1″・Jのように噛出しのない良好な初造形鋼
片を得ることが出来る。孔型底部の傾斜5は、素材や初
造形孔型の特性(巾拡がり量,サイズ性,孔型形状)を
勘案し、i,jの値を決定するが、噛出し易い場合はiと
jの値を大きくする。なお傾斜5は直線に固執するもの
ではなく、得たい形状・量により円弧状あるいは複数段
状にしても良い。
一方ロール側面の形状において、4,4′の傾斜を付すこ
とにより、開孔部Kaでの噛出しKを抑制する効果をさら
に付加することができる。すなわち孔型底部の素材1の
厚み方向の圧下量(T−l)をとることにより、第3図
の初造形孔型b1での継手部の圧下量△g1は、従来の平ボ
ックス孔型の場合の△g0(第6図・b1孔型)より、この
分圧下量が小さくなり開孔部Kaでの巾拡がりを小さくさ
せて、噛出しKを抑制することができる。また、孔型底
部の素材1の厚み方向の圧下量(T−l)は、通常の巾
圧下ボックス孔型では側面4,4′での抑え過ぎによる素
材1の捩れやすり下げ疵を発生させる理由から、15mm程
度までが常識であったが、(T−l)は40mm程度とし、
噛出し防止のためロール側面の傾斜角αを20度まで大き
くしても可能であることを現場実験により知見を得た。
以上は、従来技術での素材の厚み圧下を省略し、疵や形
状不良発生のない圧延方法を説明したが、(発明が解決
しようとする課題)の中の問題点の1ツである、鋼矢板
の大きいサイズで、分塊工程の中に、第5図のb1孔型の
前に粗造形孔型(図示していない)と、平ボックス孔型
a0,a1を必要としていたものに、本発明の第3図・a2
対称異形ボックス孔型を適用すれば、b1孔型で、噛出し
のない良好な形状を確保できるので、分塊工程の平ボッ
クス孔型a0と粗造形孔型(図示していない)を省略する
ことも可能となる。
また第1図に示す圧延方法の中で、a2孔型に従来の平ボ
ックス孔型を使用している場合において、b1初造形孔型
で噛出しが発生し易くなるが、a2孔型に本発明の非対称
異形ボックス孔型を適用すれば、噛出しを防止でき品質
の良い製品を得ることもできる。
以上U型鋼矢板を例に説明したが、本発明は他の形鋼に
ついても同様な考え方で適用できる。その適用例を第4
図で説明する。
(ア)のa2は非対称異形ボックス孔型で、底部の傾斜5
が左側にあり、(イ)のa2′は右側にある場合を示し、
素材1を巾圧下した後90度左転回すると、前者は孔型底
部傾斜5が下側に、後者は上側に対応する姿勢を示す造
形角1′を造る孔型である。b1-1,b1-3は次パスの初造
形孔型であって(ア)のb1-1,b1-2はa2の圧延後に対応
し、それぞれ溝形鋼等と山形鋼等用で、開孔部Kaが下側
にある場合を示す。(イ)のb1-3はa2′の圧延後に対応
する孔型で、H,I形鋼等用で開孔部Kaが上側にある場合
を示す。いずれも非対称異形ボックス孔型a2,a2′の孔
型底部の傾斜5が、初造形孔型b1-1〜b1-3の開孔部Kaの
対応側に位置して、左右のメタルの充満がバランスして
噛出しのない所定の初造形鋼片を得ることが出来る。
(実施例) 次に本発明を第2図に示すミル配置をもって、第1図お
よび第3図のU型鋼矢板に実施した例の結果を説明す
る。連鋳片の冷間で厚み250mm×巾480mmの矩形断面素材
1(従来はインゴット材から、150×460の造形角の分塊
で圧延し、これを素材として大形へ供給)を非対称異形
ボックス孔型a2で中央厚250×巾460に圧延する、FSP−I
IのU形鋼矢板を製造した場合の非対称異形ボックス型a
2、および造形角1′と初造形孔型b1との関係をそれぞ
れ表−1に示す。
この結果、初造形孔型での噛出しや左右のメタル充満の
アンバランスもなく、製品は折込みあるいは圧着,ヘゲ
疵よび形状不良の発生もなく、分塊工程を省略でき能率
の良い圧延をすることが出来た。
また素材1(第1図)を非対称異形ボックス孔型a2(第
3図)で巾圧下を行う際、左右の圧下量が異なることに
よる長さ方向の延伸率差が生じて、長さ方向の左右曲が
り(第3図a2では左側の圧下および延伸率が右側より大
で右側へ曲がる方向となる)発生の可能性も考えられた
が、この段階では圧延材の断面が大きく、曲りに対する
剛性が強いため、曲りの発生はなくスムーズに圧延する
ことが出来た。
(発明の効果) 本発明により、従来の適正の造形角の寸法より大きくて
も、初造形孔型で噛出しや左右のメタル充満のアンバラ
ンスを防止することが出来、この結果ボックス孔型の削
減による素材断面数の減少、工程省略あるいはロールス
タンドの削減、および圧延能率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によりU形鋼矢板を圧延する順序の説明
図、第2図は本発明を実施する圧延ライン例を示す平面
図、第3図は第1図の拡大説明図でa2は造形角圧延の孔
型、b1,b1′,b1″は初造形圧延の孔型を示し、第4図は
本発明を他の形鋼に適用した場合の説明図、第5図は従
来のU形鋼矢板圧延の順序を示しており、第6図は従来
の圧延方法で厚み圧下の平ボックス孔型を省略した方
法、第7図はその欠点を回避しようとした方法でそれぞ
れ難しさを説明する図、第8図はU形鋼矢板の製品で
(ア)は正常,(イ)は欠陥を有する製品を示す図であ
る。 1……矩形断面素材、1′……造形角、2……初造形孔
型の上ロール側面部、3,3′……U型鋼矢板製品の継手
部、4,4′……非対称異形ボックス孔型の側面部、5…
…非対称異形ボックス孔型底部の傾斜、6……粗ミル、
7……中間ミル、8……仕上ミル、a0……厚み圧下平ボ
ックス孔型、a1……巾圧下平ボックス孔型、a2,a2′…
…巾圧下対称異形ボックス孔型、b1,b1-1〜b1-3……初
造形孔型。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】矩形断面素材から造形角をなし、次の初造
    形孔型へ供給する形鋼の圧延方法において、 平ボックス孔型の上下ロール底部幅の寸法lが素材の厚
    みTより小さく、且つ、該上下ロール底部の左右いずれ
    か一方に、傾斜を設け、更に、上下ロール側面にそれぞ
    れ外方に傾斜角αを設けた形状の非対称異形ボックス孔
    型で、矩形断面素材の幅方向の圧下を行った後、前記孔
    型底部の傾斜部に相当する造形角の部位が、次の初造形
    孔型の開孔部の位置になるよう圧延材を90゜転回し、圧
    延することを特徴とする非対称異形ボックス孔型による
    形鋼の圧延方法。
  2. 【請求項2】非対称異形ボックス孔型の底部における厚
    み方向の圧下量(T−l)を最大40mmとし、ロール側面
    部傾斜角αを最大20゜とする請求項(1)記載の非対称
    異形ボックス孔型による形鋼の圧延方法。
JP63185038A 1988-07-25 1988-07-25 非対称異形ボックス孔型による形鋼の圧延方法 Expired - Lifetime JPH0675726B2 (ja)

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