JPH0716694B2 - 薄板冷間圧延における圧延方法 - Google Patents
薄板冷間圧延における圧延方法Info
- Publication number
- JPH0716694B2 JPH0716694B2 JP61104489A JP10448986A JPH0716694B2 JP H0716694 B2 JPH0716694 B2 JP H0716694B2 JP 61104489 A JP61104489 A JP 61104489A JP 10448986 A JP10448986 A JP 10448986A JP H0716694 B2 JPH0716694 B2 JP H0716694B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- plate
- plate thickness
- taper
- edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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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
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/40—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using axial shifting of the rolls
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は薄板冷間圧延における板断面プロフィルの制
御方法に関するものである。
御方法に関するものである。
〔従来の技術〕 薄板圧延における形状制御は、主としてロールの弾性曲
り変形を制御する方法であり、ワークロールベンダ
法、中間ロールシフト法がある。
り変形を制御する方法であり、ワークロールベンダ
法、中間ロールシフト法がある。
ワークロールベンダ法は、作業ロール軸受部に油圧シ
リンダを設けて、作業ロールに曲げモーメントを与える
方法、 中間ロールシフト法は、６段ミルの中間ロールを軸方
向にシフトして作業ロールの曲り変形を制御する方法で
ある。
リンダを設けて、作業ロールに曲げモーメントを与える
方法、 中間ロールシフト法は、６段ミルの中間ロールを軸方
向にシフトして作業ロールの曲り変形を制御する方法で
ある。
また材料の組織が板端部で異なる（結晶粒が粗大化）こ
とが、形状不良の原因の一つと考えて、 冷間圧延前の熱間圧延で板端部を加熱し板端部の温度
低下を防止する方法がある。
とが、形状不良の原因の一つと考えて、 冷間圧延前の熱間圧延で板端部を加熱し板端部の温度
低下を防止する方法がある。
従来技術の，はロールの曲り変形を制御する方法で
あり、急峻な変形を起こせることは不可能である。この
ため板端部の比較的広い部分の形状の制御となり、板端
部の局所的なエッジドロップに対しては効果的に対処で
きない。
あり、急峻な変形を起こせることは不可能である。この
ため板端部の比較的広い部分の形状の制御となり、板端
部の局所的なエッジドロップに対しては効果的に対処で
きない。
また従来技術のは、形状不良の原因の１つを解決した
にすぎず特にロールの弾性偏平については解決されず十
分な効果が得られるに至っていない。
にすぎず特にロールの弾性偏平については解決されず十
分な効果が得られるに至っていない。
この発明は上記のような問題点を解消できるようにした
板断面プロフィルの制御方法を提供することを目的とす
るものである。
板断面プロフィルの制御方法を提供することを目的とす
るものである。
胴長の片端に直線状のテーパ部を有する作業ロールを上
下点対象に配置し、逆方向にシフトする圧延機におい
て、各スタンドの設定板厚に対応する板厚分布変更可能
領域を予め求めておき、圧延開始前、または連続圧延時
には板幅変更前に、設定板幅からテーパの開始点をこの
板厚分布変更可能領域から求めた最適なテーパの板端へ
の重なり量に一致するように作業ロールのシフト量を設
定する。
下点対象に配置し、逆方向にシフトする圧延機におい
て、各スタンドの設定板厚に対応する板厚分布変更可能
領域を予め求めておき、圧延開始前、または連続圧延時
には板幅変更前に、設定板幅からテーパの開始点をこの
板厚分布変更可能領域から求めた最適なテーパの板端へ
の重なり量に一致するように作業ロールのシフト量を設
定する。
発明者が実験を行い板圧延の場合の塑性変形の特性から
板断面プロフィルの分布を変更できる板端からの領域は
板厚によって影響されることが確認された。この状況の
１例を第１図に示す。ここで第１図の求め方について説
明する。胴長端部にテーパを付与したワークロールで板
幅端部へのテーパの重なり量δを変化させ、板幅端部の
プロフィルの変化を測定する実験結果によれば、ロール
のプロフィル変化に対して、材料のプロフィル変化の仕
方を、ロールプロフィル転写率として、 η（ｘ）＝Δｈ（ｘ）／Δｇ（ｘ） で表している。
板断面プロフィルの分布を変更できる板端からの領域は
板厚によって影響されることが確認された。この状況の
１例を第１図に示す。ここで第１図の求め方について説
明する。胴長端部にテーパを付与したワークロールで板
幅端部へのテーパの重なり量δを変化させ、板幅端部の
プロフィルの変化を測定する実験結果によれば、ロール
のプロフィル変化に対して、材料のプロフィル変化の仕
方を、ロールプロフィル転写率として、 η（ｘ）＝Δｈ（ｘ）／Δｇ（ｘ） で表している。
ここに、Δｈ（ｘ）は、板端部から位置ｘにおけるロー
ルギャップ形状の変化Δｇ（ｘ）が与えられたときの、
位置ｘにおける板厚の変化である。
ルギャップ形状の変化Δｇ（ｘ）が与えられたときの、
位置ｘにおける板厚の変化である。
このη（ｘ）は、１よりも小さい値となるが、板幅端部
で大きく、板幅中央部になるに従って小さくなり、つい
にはゼロになる。
で大きく、板幅中央部になるに従って小さくなり、つい
にはゼロになる。
テーパの重なり量δをいろいろ変化させ、また板厚を変
化させた実験により、転写率η（ｘ）を表すと、第５図
に示すようになる。
化させた実験により、転写率η（ｘ）を表すと、第５図
に示すようになる。
転写率の値は、ロール径、板厚、材質、テーパ角度によ
って変化するが、実質的に有効な転写率となる範囲（図
では、0.2以上の範囲）は同一圧延機、同一材質におい
ては、略板厚で決定されることが明らかにされた。
って変化するが、実質的に有効な転写率となる範囲（図
では、0.2以上の範囲）は同一圧延機、同一材質におい
ては、略板厚で決定されることが明らかにされた。
この範囲を表したのが第１図である。
この図では、テーパ角度0.2/60の場合を示しているが、
テーパ角度が異なれば、同図中の破線で示したテーパ部
の重なり量も異なってくる。
テーパ角度が異なれば、同図中の破線で示したテーパ部
の重なり量も異なってくる。
ここでは、実験結果を用いて、板厚分布変更可能領域を
示したが、塑性力学的には、板幅の端面は幅方向の拘束
がないため、塑性変形の応力ひずみ関係が平面応力状態
で表されるが、板幅中央部付近では、幅方向の拘束が大
きいため、ほぼ平面ひずみ状態で表される。この平面応
力状態は、圧延時の材料の幅方向のひずみ（局所的な幅
広がり、幅縮み）によって板幅端部から中央部へいくに
従って平面ひずみ状態に変化していく。
示したが、塑性力学的には、板幅の端面は幅方向の拘束
がないため、塑性変形の応力ひずみ関係が平面応力状態
で表されるが、板幅中央部付近では、幅方向の拘束が大
きいため、ほぼ平面ひずみ状態で表される。この平面応
力状態は、圧延時の材料の幅方向のひずみ（局所的な幅
広がり、幅縮み）によって板幅端部から中央部へいくに
従って平面ひずみ状態に変化していく。
ここで言うところの、板厚分布変更可能領域は、この平
面応力状態から平面ひずみ状態に変化する範囲を示すも
ので、同一圧延機（同一ロール径）においては、ほぼ板
厚の関係となっている。すなわち図中ハッチングの領域
は板厚が厚くなれば広くなり、より板幅中央に近い所ま
で板厚分布を変えうることを示し、また逆に板厚が薄け
れば板端のごく一部分しか変更できないことを示してい
る。
面応力状態から平面ひずみ状態に変化する範囲を示すも
ので、同一圧延機（同一ロール径）においては、ほぼ板
厚の関係となっている。すなわち図中ハッチングの領域
は板厚が厚くなれば広くなり、より板幅中央に近い所ま
で板厚分布を変えうることを示し、また逆に板厚が薄け
れば板端のごく一部分しか変更できないことを示してい
る。
またこれから板厚の厚い時に比較的板中央に寄った所の
板厚分布を変更しておけば、次の圧延では板厚がより薄
くなるので、少くとも板中央に近い領域の板厚分布は変
更されずに残存することを示している。
板厚分布を変更しておけば、次の圧延では板厚がより薄
くなるので、少くとも板中央に近い領域の板厚分布は変
更されずに残存することを示している。
この特性を用いれば多スタンド圧延機または１スタンド
で数パス圧延する場合には、板厚の厚い前段では作業ロ
ールのシフト量を大きく即ちテーパ部の板端への重なり
量を大きくし、後段ではこの重なり量を順次小さくする
ことにより板断面プロフィルを効果的に制御できる。
で数パス圧延する場合には、板厚の厚い前段では作業ロ
ールのシフト量を大きく即ちテーパ部の板端への重なり
量を大きくし、後段ではこの重なり量を順次小さくする
ことにより板断面プロフィルを効果的に制御できる。
またロールのシフト量およびテーパの角度は次の様にし
て最適な値を推定することができる。
て最適な値を推定することができる。
例として、板厚1mm、板幅300mmの鋼板を40％の圧下率で
圧延する場合テーパの傾き角を0.0016,0.005,0.01とし
た各ロールでシフト量を変えてテーパ部の板端への重り
量を０〜60mm変えた時、エッジアップを定量化する値Se
の変化の様子を第２図に示す。これから判るように、シ
フト量を大きくし、テーパ部の重り量が大きくなってく
ると、エッジドロップが小さくなり、エッジアップが増
大する傾向にある。ところがエッジドロップの変化の仕
方とエッジアップの変化の仕方は、テーパ角度によって
異り、Se+とSe-が両方とも０となる様な重り量は特別な
テーパ角度のときにしか存在しない。図の例では、テー
パ角度0.0016と0.01の場合はテーパ重り量をどの様に変
えても、エッジアップ、エッジドロップのどちらか又は
両方とも存在してしまうが、テーパ角度0.005の場合
は、テーパ重り量30mmのときにSe+，Se-の両者が０とな
り適切な制御が可能なことが示されている。
圧延する場合テーパの傾き角を0.0016,0.005,0.01とし
た各ロールでシフト量を変えてテーパ部の板端への重り
量を０〜60mm変えた時、エッジアップを定量化する値Se
の変化の様子を第２図に示す。これから判るように、シ
フト量を大きくし、テーパ部の重り量が大きくなってく
ると、エッジドロップが小さくなり、エッジアップが増
大する傾向にある。ところがエッジドロップの変化の仕
方とエッジアップの変化の仕方は、テーパ角度によって
異り、Se+とSe-が両方とも０となる様な重り量は特別な
テーパ角度のときにしか存在しない。図の例では、テー
パ角度0.0016と0.01の場合はテーパ重り量をどの様に変
えても、エッジアップ、エッジドロップのどちらか又は
両方とも存在してしまうが、テーパ角度0.005の場合
は、テーパ重り量30mmのときにSe+，Se-の両者が０とな
り適切な制御が可能なことが示されている。
原板厚3.2mm、板幅650mmの軟鋼板を、５スタンドのタン
デム圧延機で製品厚0.6mmに圧延する場合について説明
する。
デム圧延機で製品厚0.6mmに圧延する場合について説明
する。
各スタンドにおけるテーパ部の重ね状況を第３図に示
す。これは第１図において、板厚を各スタンド出側板厚
とし、この板厚に対応する板厚分布変更可能領域の上限
値を1.5倍した値（破線で示す）だけシフトしたもので
ある。
す。これは第１図において、板厚を各スタンド出側板厚
とし、この板厚に対応する板厚分布変更可能領域の上限
値を1.5倍した値（破線で示す）だけシフトしたもので
ある。
比較例として全スタンドフラットロールを使用した場
合と、第3,第４スタンドで40mmシフトさせた場合の圧
延を行った。
合と、第3,第４スタンドで40mmシフトさせた場合の圧
延を行った。
第５スタンド出側での板厚の板幅方向分布の実測図を第
４図に示す。
４図に示す。
全スタンドフラットロールを用いたものに対して、第3,
第４スタンドで大きくシフトさせて圧延した場合は、板
端部の板厚は厚くなっているが、その領域は板端部から
20mmの領域に限られ、それより板中心側ではあまり効果
が得られていない。
第４スタンドで大きくシフトさせて圧延した場合は、板
端部の板厚は厚くなっているが、その領域は板端部から
20mmの領域に限られ、それより板中心側ではあまり効果
が得られていない。
これに対し、本発明のように塑性変形の特性を利用した
制御を行えば板端から40〜50mmの範囲にまで効果が得ら
れ、より矩形に近い断面プロフィルが得られる。
制御を行えば板端から40〜50mmの範囲にまで効果が得ら
れ、より矩形に近い断面プロフィルが得られる。
単純な直線状のロールクラウンをシフトロールに用い、
板厚に応じたテーパ部の重なり量を予め求めておいた塑
性変形特性に合せてセットするだけで、矩形に近い板断
面プロフィルを得ることができる。
板厚に応じたテーパ部の重なり量を予め求めておいた塑
性変形特性に合せてセットするだけで、矩形に近い板断
面プロフィルを得ることができる。
矩形に近い断面プロフィルが得られることによって、例
えば最小板厚保障の製品の場合製品重量を減ずることが
でき、また板端部の切り取り量を減ずることができ製品
の歩留り向上に大きく寄与できる。
えば最小板厚保障の製品の場合製品重量を減ずることが
でき、また板端部の切り取り量を減ずることができ製品
の歩留り向上に大きく寄与できる。
第１図は塑性変形特性に基づく板厚分布変更可能領域の
１例を示す説明図、第２図はテーパの大きさ及びテーパ
部の重なり量とエッジアップ及びエッジドロップとの関
係を示す説明図、第３図は本発明の１実施例における各
スタンドでのテーパ部の重ね状況を示す説明図、第４図
は本発明による製品の板厚分布を比較例と共に示す説明
図、第５図は重なり量と転写率の関係を示す説明図であ
る。
１例を示す説明図、第２図はテーパの大きさ及びテーパ
部の重なり量とエッジアップ及びエッジドロップとの関
係を示す説明図、第３図は本発明の１実施例における各
スタンドでのテーパ部の重ね状況を示す説明図、第４図
は本発明による製品の板厚分布を比較例と共に示す説明
図、第５図は重なり量と転写率の関係を示す説明図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】胴長の片端に直線状のテーパ部を有する作
業ロールを上下点対称に配置し、逆方向にシフトする圧
延機において、各スタンドの設定板厚に対応する板厚分
布変更可能領域を予め求めておき、圧延開始前、または
連続圧延時には板幅変更前に、設定板幅からテーパの開
始点をこの板厚分布変更可能領域から求めた最適なテー
パの板端への重なり量に一致するように作業ロールのシ
フト量を設定することを特徴とする薄板冷間圧延におけ
る圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61104489A JPH0716694B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 薄板冷間圧延における圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61104489A JPH0716694B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 薄板冷間圧延における圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259606A JPS62259606A (ja) | 1987-11-12 |
| JPH0716694B2 true JPH0716694B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=14381955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61104489A Expired - Fee Related JPH0716694B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 薄板冷間圧延における圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716694B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2656933A1 (en) | 2012-04-25 | 2013-10-30 | Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery, Inc. | Rolling mill equipped with work roll shift function |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113904A (ja) * | 1982-12-20 | 1984-06-30 | Kawasaki Steel Corp | 冷間タンデム圧延機列 |
| JPS60180614A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 圧延方法 |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP61104489A patent/JPH0716694B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2656933A1 (en) | 2012-04-25 | 2013-10-30 | Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery, Inc. | Rolling mill equipped with work roll shift function |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62259606A (ja) | 1987-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |