JPH07265904A - 棒線材のフリーサイズ圧延方法 - Google Patents

棒線材のフリーサイズ圧延方法

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JPH07265904A
JPH07265904A JP5701594A JP5701594A JPH07265904A JP H07265904 A JPH07265904 A JP H07265904A JP 5701594 A JP5701594 A JP 5701594A JP 5701594 A JP5701594 A JP 5701594A JP H07265904 A JPH07265904 A JP H07265904A
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JP
Japan
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diameter
rolling
pass
roll
stock
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JP5701594A
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Atsushi Otobe
乙部厚志
Mitsuru Nakamura
充 中村
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3ロール圧延機による棒線材のフリーサイズ
圧延方法を提供する。 【構成】 3本のロールの軸線延長が垂直面内で形成す
る正三角形の傾きを60°違えて配置させた3パスの3
ロール圧延機による圧延方法において、素材を円形、1
パス目のロールカリバーを素材の直径に対し同一以上の
円弧、又は直径と適当な逃がしとを配し、2パス目およ
び3パス目のロールカリバーを素材の直径に対し95〜
100%の直径の円弧と適当な逃がしとを配した形状と
して、ロールの圧下位置を各パス目圧延機それぞれ独立
して選択して、素材を素材直径ないし素材直径の80%
の範囲内でフリーサイズ圧延する。 【効果】 素材を素材直径ないし素材直径の80%の範
囲内でフリーサイズ圧延を行っても、偏径差が1.4%
以内の高精度の形状が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、棒線材の製品フリーサ
イズ圧延方法に関するものであり、詳しくは、3ロール
圧延機を使用した同一ロールによる製品サイズ造り分け
圧延方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】棒線材の3ロール圧延機を使用したフリ
ーサイズ圧延方法としては、本出願人が提案し開示され
た特公平3−50601および特開平4−322801
が有る。
【0003】特公平3−50601は、2台の3ロール
圧延機によって、ロールカリバーを円形素材の直径に対
し同一ないし110%の円弧となし、ロールの圧下を選
択して、圧延機出側製品径を入側素材径に対して、最大
85%の範囲までフリーサイズ圧延可能とすることを特
徴とする圧延方法である。この特公平3−50601の
発明は、偏径差2.1%を許容基準として直径減少率1
5%までのフリーサイズ圧延を意図するものである。
【0004】前記特開平4−322801は、製品形状
精度が更に厳格な偏径差1.4%を許容基準として特公
平3−50601と同様の直径減少率15%までのフリ
ーサイズ圧延を意図するものであり、その方法は、1パ
ス目のロールカリバーを素材直径の120%ないし60
0%の円弧、2パス目のロールカリバーを素材直径と同
一ないし110%の円弧とする2台の3ロール圧延機に
より圧延するものである。
【0005】一方、棒線圧延に適用されている3ロール
圧延機の他の例として、2ロール圧延機の円形状素材を
供給し、3ロール圧延機3台のブロック型圧延機にて成
形し、製品形状を得ているものが知られている。この3
ロール圧延機3台のブロック型圧延機は、精密圧延材
(寸法公差±0.10mm)を製造するために用いられ
ており、ロールの圧下調整によるフリーサイズ圧延は、
一般的に行われておらず、製品サイズ毎にロール組み替
えが必要なものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近では、製
品サイズに合わせてロール組み替えを必要としないフリ
ーサイズ圧延における直径減少率の更なる拡大が望まれ
ている。
【0007】本発明は、製品形状精度が厳格なものに対
してもフリーサイズ範囲が更に広い圧延方法を提供する
ものであり、詳しくは、偏径差1.4%を許容基準とし
ても直径減少率20%まで圧延することを可能とし、ロ
ール組み替え頻度を更に削減することが可能な圧延方法
を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
有利に解決した棒線材のフリーサイズ圧延方法でありそ
の要旨は以下の通りである。
【0009】3本のロールの軸線延長が垂直面内で形成
する正三角形の傾きを60°違えて配置させた3台の3
ロール圧延機による圧延方法において、素材を円形、1
パス目のロールカリバーを素材の円の直径と同一以上の
円弧、又は直線と適当な逃がしとを配した形状とし、2
パス目および3パス目のロールカリバーを素材の円の直
径に対し95%ないし同一の直径の円弧と適当な逃がし
とを配した形状とし、ロールの圧下位置を各パス目圧延
機それぞれ独立して選択して、素材を素材直径ないし素
材直径の80%の範囲内でフリーサイズ圧延することを
特徴とする棒線材のフリーサイズ圧延方法。
【0010】これらの各パスの圧延によって発生する鋼
材の先進(入側鋼材と出側鋼材との速度差)による各パ
ス間の張力変化を解消するために、例えば、張力制御が
行える様に各圧延機を独立駆動方式とするか、或いは、
特開平4−322804に示されているワンウェイクラ
ッチを2および3パス目の圧延機に配して各パス間の鋼
材に働く圧縮力を小さくして、上段圧延機からの押し込
み圧延方式とした1モーターによる駆動方式、或いは、
1パス目圧延機を1モーターで駆動し、2および3パス
目圧延機を別の1モーターで駆動して3パス目圧延機に
ワンウェイクラッチを配した駆動方式等を採用するのが
必要であることは言うまでもないが、その方式を限定す
るものではない。
【0011】尚、当該3ロール圧延機3台の上流側の圧
延方式は問わない。
【0012】また、本発明のフリーサイズ圧延法にて採
用している3台の3ロール圧延機において、1パス目の
ロールカリバーを素材の直径と同一以上の円弧、又は直
線と適当な逃がしとを配した形状とし、2パス目及び3
パス目のロールカリバーを素材の直径に対して95〜1
00%の直径の円弧と適当な逃がしとを配した形状とし
て、次パスでの圧延による鋼材の幅拡がりを制御するよ
うに自パスでのロールの圧下位置を選択できるようにし
た場合、更に下流側にロールカリバーを素材の直径に対
して95〜100%の直径の円弧と適当な逃がしとを配
した形状とした3ロールの圧延機を複数台配置して圧延
しても、カリバー円弧の直径が素材の直径に対して95
〜100%と素材径に近いため、次パスでの圧延による
鋼材の幅拡がりの制御範囲が狭く、当該4パス目以降の
圧延機の配置は意味がない。
【0013】
【作用】素材を円形、1パス目のロールカリバーを素材
の直径に対し同一以上の円弧、又は直線と適当な逃がし
とを配した形状とし、2パス目および3パス目のロール
カリバーを素材の直径に対して95〜100%の直径の
円弧と適当な逃がしとを配した形状とした3本のロール
の軸線延長が垂直面内で形成する正三角形の傾きを60
°違えて配置させた3台の3ロール圧延機による圧延方
法において、各パスの入側鋼材形状および当該パスでの
圧延による出側鋼材形状を図3にて説明する。
【0014】入側素材を半径をR0 の円形とし、1パス
目圧延時のロールカリバーによる圧下量をδ1 ,幅拡が
り部の鋼材中心部からの半径は、 a×R0 となる。1パス目の圧延によって成形された鋼材に対し
て2パス目圧延時のロールカリバーによる圧下量をδ2
とすると、幅拡がり部の鋼材中心部からの半径は、 b×(R0 −δ1 ) で記述出来る。また、2パス目の圧延によって成形され
た鋼材に対して3パス目圧延時のロールカリバーによる
圧下量をδ3 とすると、幅拡がり部の鋼材中心部からの
半径は、 c×(a×R0 −δ2 ) で記述出来る。
【0015】この係数a,b,cは、ロール径比(=ロ
ール径/入側鋼材径)によってほぼ一義的に決定される
値であり、通常1.00〜1.10程度の値となる。ま
た、係数a,b,cはロールカリバーによる圧下量によ
っても変化するが、その変化代は、ロール径比によって
ほぼ一義的に決定される1.00〜1.10程度のa,
b,c値に対して0〜20%程度である。合計3パスの
圧延によって得られる製品半径をRN とすると、 c×(a×R0 −δ2 )=〔b×(R0 −δ1 )〕−δ
3 =RN となるようにするのが圧下調整の目安となる。
【0016】ここで、c×(a×R0 −δ2 )は、3パ
ス目圧延の幅拡がり後の半径であり、1パス目圧延時の
ロールカリバーによる圧下量δ1 と2パス目圧延時の幅
拡がりb×(R0 −δ1 )とによって制御可能であるこ
とを示している。
【0017】最終的に得られる製品半径RN が、素材の
半径R0 に対して小さい場合、2パス目の幅拡がり面と
3パス目の成形面との境界に直径の最大値が発生する。
この時の偏径差〔(直径の最大値−直径の最小値)/製
品呼称直径×100〕を小さくするためには、3パス目
成形面と対向する2パス目の幅拡がり面の半径をR0
り大きく制御し、3パス目圧延時のロールカリバーによ
る圧下量δ3 を大きくすることによって達成できる。逆
に、得られる製品半径RN が、素材の半径R0と同等の
場合は、3パス目成形面と対向する2パス目の幅拡がり
面の半径をR0と同じに制御し、3パス目圧延時のロー
ルカリバーによる圧下量δ3 を小さくし、3パス目圧延
時の幅拡がりを小さくすることによって達成できる。
【0018】上述から、1パス目の成形面となるカリバ
ー形状は素材の直径に対し100%か、それ以上の直径
を有する孔型である必要があり、3パス目にて最終製品
が成形されるため、素材の直径に対し100%以上の直
径であれば、直径が無限大の直線でも問題なく所定のフ
リーサイズ圧延を行うことが出来る。
【0019】また、2パス目および3パス目のカリバー
形状は、どちらも最終製品の偏径差に大きく影響するた
め、素材の直径に対し同等かそれ以下の直径の円弧を有
する孔型である必要があるが、素材の直径より小さくし
た場合は、当該孔型の直径より大きい製品を圧延する場
合、製品表面の形状不良(製品径より小さい直径の円弧
を使用することによる表面の凹凸)が発生しやすいた
め、素材の直径に対して95%以上の直径とする必要が
ある。
【0020】このように、3本のロールの軸線延長が垂
直面内で形成する正三角形の傾きを60°違えて配置さ
せた3台の3ロール圧延機による圧延方法において、素
材を円形、1パス目のロールカリバーを素材の直径と同
一以上の直径の円弧、又は直径と適当な逃がしとを配し
た形状とし、2パス目および3パス目のロールカリバー
を素材の直径に対して95〜100%の直径の円弧と適
当な逃がしとを配した形状として、次パスでの圧延によ
る鋼材の幅拡がりを制御するように目パスでのロールの
圧下位置を選択できる構成とし、また、これらの各パス
の圧延によって発生する鋼材の先進(入側鋼材と出側鋼
材との速度差)による各パス間の張力変化を解消するた
めに、張力制御が行えるように前述の各パスの圧延機を
独立駆動方式等とし、次パスでの圧延による鋼材の幅拡
がりを制御するように自パスでのロールの圧下位置を選
択して圧延を行えば、最終的に偏径差の良好な製品断面
形状を得ることが出来る。
【0021】本発明による圧延方法にて、図1に示す様
に、次パスでの圧延による鋼材の幅拡がりを制御するよ
うに自パスでのロールの圧下位置を選択して圧延を行
い、最終的に図2に示す様に偏径差の良好な製品断面形
状を得る。
【0022】図2により、偏径差1.4%を上限として
考えると、特公平3−50601は直径減少率10%範
囲が限界であるのに対して、本発明は特公平3−506
01の2倍の直径減少率20%までがフリーサイズ圧延
可能範囲となってることが判る。
【0023】素材が3角形または六角形でも素材直径を
平均直径と置き換えれば本発明の適用は可能である。
【0024】
【実施例】3本のロールの軸線延長が垂直面内で形成す
る正三角形の傾きを60°違えて配置させた3台の3ロ
ール圧延機により、素材を円形とし、1パス目のロール
カリバーを素材の直径に対し110%の直径の円弧、又
は直線と適当な逃がしとを配した形状とし、2パス目お
よび3パス目のロールカリバーを素材の直径に対し95
%、又は100%の直径の円弧と適当な逃がしとを配し
た形状として、次パスでの圧延による鋼材の幅拡がりを
制御するように自パスでのロールの圧下位置を選択し
て、直径が20.24φ、80.96φの素材から直径
減少率が2〜20%の丸鋼製品を圧延した。
【0025】この時、素材からの各パスの圧延によって
発生する鋼材の先進による各パス間の張力変化を解消す
る手段として、1パス目圧延機を1モーターで駆動し、
2および3パス目圧延機を別の1モーターで駆動して3
パス目圧延機にワンウェイクラッチを配した駆動方式を
採用した。
【0026】また、次パスでの圧延による鋼材の幅拡が
りを制御するように自パスでのロールの圧下位置を選択
した。
【0027】この結果を表1に示す。表1に示すよう
に、素材を素材直径ないし素材直径の80%の範囲内で
フリーサイズ圧延を行っても、偏径差が1.4%以内で
ある。また、2パス目および3パス目のロールカリバー
の円弧の直径が入側素材直径と同等で、且つ直径減少率
が2%の場合、精密圧延材相当の形状精度が得られてい
ることが判る。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】本発明により、フリーサイズ圧延を行っ
ても従来圧延法よりも形状精度の悪化程度が少ないた
め、素材を素材直径ないし素材直径の80%の範囲内で
フリーサイズする事が可能となり、ロール組み替え頻度
の大幅な削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧延フローを説明する図、(a)は素
材直径に対して5%のフリーサイズ圧延時を示す図、
(b)は素材直径に対して5%のフリーサイズ圧延時を
示す図。
【図2】本発明と従来技術の直径減少率と偏径差の関係
を示す図。
【図3】本発明の圧延方法における圧下量、幅拡がりを
説明する図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3本のロールの軸線延長が垂直面内で形
    成する正三角形の傾きを60°違えて配置させた3台の
    3ロール圧延機による圧延方法において、素材を円形、
    1パス目のロールカリバーを素材の円の直径と同一以上
    の円弧、又は直線と適当な逃がしとを配した形状とし、
    2パス目および3パス目のロールカリバーを素材の円の
    直径に対し95%乃至同一の直径の円弧と適当な逃がし
    とを配した形状とし、ロールの圧下位置を各パス目圧延
    機それぞれ独立して選択して、素材を素材直径ないし素
    材直径の80%の範囲内でフリーサイズ圧延することを
    特徴とする棒線材のフリーサイズ圧延方法。
JP5701594A 1994-03-28 1994-03-28 棒線材のフリーサイズ圧延方法 Withdrawn JPH07265904A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012240070A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Kobe Steel Ltd 条鋼圧延方法
CN103286126A (zh) * 2013-06-08 2013-09-11 中冶赛迪工程技术股份有限公司 高速线材组合式少机架终成型机组及轧制工艺
KR102393094B1 (ko) * 2020-12-01 2022-04-29 주식회사 포스코 3롤 압연 시스템

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JP2012240070A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Kobe Steel Ltd 条鋼圧延方法
CN103286126A (zh) * 2013-06-08 2013-09-11 中冶赛迪工程技术股份有限公司 高速线材组合式少机架终成型机组及轧制工艺
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Effective date: 20010605