JPH081207A - 細径線材の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタンド間の被圧延材の捩れを防止して、１
〜３mmの細径の線材を圧延する装置及び方法を提供す
る。 【構成】 被圧延材Ｗが、８角形孔型を有する４ロール
の複数の圧延スタンド21,22,23, …をタンダムに配置し
た連続圧延機群20にて連続圧延され、圧延された被圧延
材Ｗはローラダイス装置30にて円形サイジングが施され
る。連続圧延機群20の隣合う圧延スタンド間距離を線材
径の略30〜100 倍、スタンド当たりの減面率を略８〜20
％とし、かつ、ローラダイス装置30の隣合うローラスタ
ンド間距離を線材径の略20〜40倍、総減面率を略６〜12
％に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直径が１〜３mmの細径
線材を製造する装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、棒鋼，線材の圧延は、被圧延材を
２ロール方式の圧延機で種々の孔型系列を通過せしめる
ことにより行われていた。図１０は２ロール圧延方式で
の圧延ロール及び被圧延材の正面図であり、パスライン
出側方向から見た図である。被圧延材13はロール11及び
ロール12により上下方向から挟みつけられており、圧延
されるに従って、ロール11とロール12との間隙方向に被
圧延材13が膨らみ、幅拡がりの形状になる。この幅拡が
り量は、被圧延材の径寸法の僅かな変動、連続圧延中の
圧延機間の張力の変動等に大きく左右され、２ロール方
式の圧延機では、製品寸法に十分な精度が得られないと
いう問題があった。

【０００３】このような２ロール方式の圧延機と比べて
幅拡がり量が小さい４ロール方式の圧延機が、例えば特
開昭50−140354号公報（公知技術１），特開昭58−303
号公報（公知技術２）で提案されている。４ロール方式
の圧延機では、被圧延材への圧下成分が、被圧延材のパ
スラインに直交する断面内で求心的に均一に作用するた
めに、被圧延材が膨らみ、幅拡がりの形状になることを
防止する。図１１は公知技術１で提案された４ロール方
式の圧延機を各スタンド毎にパスライン出側方向から見
た断面図である。４ロール21,22,23,24 は略四角形を形
成するように配置され、このようなスタンドの複数が、
パスラインに対するロールの配置角度を45°ずつ回転さ
せ、略四角形孔型の寸法を順次小さくしてタンデムに設
置されている。被圧延材である断面方形素材25は、これ
らの４ロールに挟まれて圧延され、順次、断面方形素材
25の角部から圧下が加えられ、その寸法を小さくするよ
うになっている。

【０００４】また、図１２は公知技術２で提案された４
ロール方式の圧延機を各スタンド毎にパスライン出側方
向から見た断面図である。４ロール31,32,33,34 は、対
向する１組のロール31,33 の圧延面の両端部を他のロー
ル32,34 の側面部に重ね合わせる態様で、略四角形を形
成するように配置され、このようなスタンドの複数が略
四角形孔型の寸法を小さくしてタンデムに設置されてい
る。被圧延材である断面方形素材35は、これらの４ロー
ルに挟まれて圧延され、その寸法を小さくするようにな
っている。この場合は、複数の圧延機のパスラインに対
するロールの配置角度は一定であり、断面方形素材35の
同じ面が常に圧下される。

【０００５】上述した公知技術１の４ロール方式の圧延
機では、幅拡がり量が小さく、また被圧延材に与える減
面率は幾何学的に大きい。しかしながら、パスラインに
対するロールの配置角度を複数のスタンド夫々で45°ず
つ回転させているので、スタンド間での被圧延材の回転
即ち捩れが極めて発生し易い。図１３は公知技術１（図
１１参照）で提案された４ロール方式の当該圧延機のパ
スラインに直交する方向の断面図である。被圧延材がこ
の圧延機で圧延される様子を説明する。まず、当該圧延
機の圧延入側に破線で示す断面方形素材25が挿入され
る。このとき、被圧延材の角部25a,25a, …が、ロール
溝底部21a,22a,…に接触する。そして角部25a,25a,…に
圧下が加えられ、圧延されるに従い４ロール21,22,23,2
4 が形成する略四角形孔型と同形に成形される。これに
より、パス当たり25〜35％という高い減面率を得ること
が可能である。

【０００６】しかしながら、圧延開始時にロール溝底部
21a,22a,…に接触する部分は角部25a,25a,…であるため
に接触面積が狭く、圧延により接触幅が拡がるに従い断
面方形素材25のロールによる拘束が不安定となり、断面
方形素材25に回転モーメントが加わり断面方形素材25が
左右何れかに倒れる。断面方形素材25の出側断面での対
辺寸法ｄに対する入側断面での対角寸法Ｄの比が大きい
程この回転モーメントは大きくなり、倒れ易く、捩れ易
くなる。

【０００７】このように、公知技術１の４ロール方式の
圧延機では被圧延材に捩れが発生し易く、スタンド間に
捩れ防止用のガイドローラが必要となる。細径の被圧延
材を圧延する場合には、捩れの程度が大きいために、前
記ガイドローラを圧延入側直前にて取り付ける必要があ
るが、４ロールの間隔が狭いために前記ガイドローラを
圧延入側直前にて取り付けることが困難となり、被圧延
材の捩れを十分防止することができない。また、比較的
太径の被圧延材にはガイドローラを取り付けることはで
きるが、ガイドローラによるガイド疵が生じるという問
題があった。

【０００８】これに対して公知技術２（図１２参照）の
４ロール方式の圧延機では、幅拡がり量が小さく、パス
ラインに対するロールの配置角度は全てのスタンドで一
定であるので、被圧延材に回転モーメントが加わること
がなく、スタンド間で被圧延材が捩れることはない。従
って倒れ防止用のガイドローラは必要ない。しかしなが
ら、常に被圧延材の同じ方向から圧下を加えているため
に、ロール間隙に被圧延材が若干噛み出すという問題が
あった。

【０００９】これらの問題を解決するために、本願出願
人は特開昭63−168202号公報（公知技術３）において、
略円形孔型の４ロール方式の圧延機を提案している。図
１４は公知技術３で提案された４ロール方式の複数の圧
延機夫々をパスライン出側方向ら見た正面図であり、図
１５はそのうちの一圧延機の孔型の拡大断面図である。
圧延機40を構成する４ロール41,42,43,44 は略円形孔型
に配置され、このようなスタンドの複数が、パスライン
に対するロールの配置角度を45°ずつ回転させ、略円形
孔型の寸法を順次小さくしてタンデムに設置されてい
る。被圧延材である断面円形素材45は、これらの４ロー
ルに挟まれて圧延され、その寸法を小さくするようにな
っている。

【００１０】本方法にあっては、孔型ロールの孔型が円
形であり、パスライン方向に隣り合うスタンド40,40,…
が、ロール孔型における非拘束分が重ならないように位
相を交互にずらせて配置してあることを特徴とする。ロ
ール孔型が全て丸型である場合は、被圧延材に捩れが発
生しても噛み出すことなく圧延されること、また被圧延
材の圧下の際の縦横比が１に近く、圧延スタンドで生じ
る倒れの捩りモーメントが小さいということから、倒れ
防止用ガイドを取り付けることなく細径線材を製造す
る。

【００１１】以上の如き方法により、圧延が困難であっ
た直径が５mm程度の細径線材の圧延が容易になると共
に、倒れ防止用のガイドとの接触により生じる表面疵が
発生することなく、細径線材の製造法である伸線法に比
較してはるかに高能率に細径線材を製造できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知技
術３の方法及び装置について本発明者らが追加試験を試
みたところ、被圧延材の直径がさらに細径化された場合
に、パスライン方向に隣り合う圧延機間で被圧延材の捩
れが顕著にあらわれ、孔型の間隙に材料が噛み出して良
質の細径線材が製造できないことが判明した。

【００１３】このスタンド間における捩れを防止するた
めには、スタンド間距離を可能な限り小さくすることが
考えられるが、これに伴いロール径を小径化せざるを得
ない。しかしながら、圧延トルク及び圧延荷重を満足さ
せるロール軸径を確保するためにはロール径の小径化は
限界があり、また、通常の生産速度を確保するためにロ
ール回転数を高める必要があるが、ロールの回転数に限
界がある。これらの理由により、スタンド間距離を縮小
することは生産能力の低下を招くという問題があった。

【００１４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、生産能力を低下させることなくスタンド間の
被圧延材の捩れを防止して、１〜３mmの細径の線材を圧
延する装置及び方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る細径線材の
製造装置は、被圧延材を連続圧延機群により圧延し、該
連続圧延機群の下流側に配したローラダイス装置により
サイジングして細径線材を製造する装置において、前記
連続圧延機群は、８角形孔型を形成するように周面にＶ
字型溝を設けた４方ロール圧延スタンドを含む複数の圧
延スタンドを、隣合う圧延スタンドのロール孔型の溝底
位置がパスライン周りに略45°傾転するように配置し
て、また前記隣合う圧延スタンドのパスライン方向にお
ける孔型間距離を当該圧延スタンド間を通る被圧延材の
最大直径の略100 倍以下にしてなり、前記ローラダイス
装置は、円形孔型を有する２ローラ式の複数のローラダ
イスを、隣合うローラダイスのロール孔型の溝底位置が
パスライン周りに略90°傾転するように配置して、また
前記隣合うローラダイスのパスライン方向における孔型
間距離を当該ローラダイス間を通る被圧延材の最大直径
の略40倍以下にしてなることを特徴とする。

【００１６】本発明に係る細径線材の製造方法は、第１
発明の製造装置を用い、前記連続圧延機群の各圧延スタ
ンドにおける減面率を略20％以下とし、かつ、前記ロー
ラダイス装置の総減面率を６〜12％とすることを特徴と
する。

【００１７】

【作用】本願出願人は既に特願平４−355009号にて、８
角形孔型を有するロールを配した圧延機を提案してい
る。この圧延機はロール夫々の周面にＶ字型溝を設けて
おり、溝底部と被圧延材との接触を安定させることによ
り、捩れ及び噛出しの発生を抑制することができる。本
発明の細径線材の製造装置では、８角形孔型の圧延スタ
ンドを含む複数の圧延スタンド及び複数のローラダイス
を夫々所定距離離隔して配設しているので、圧延スタン
ドでの縮径工程及びローラダイスでのサイジング工程の
途中で捩れ，倒れを生じることがない。

【００１８】本発明の細径線材の製造方法では、上述の
製造装置を用いて、各圧延スタンドにおける減面率及び
ローラダイス装置における総減面率を所定値以下に設定
するので、被圧延材が噛出し及び折込みを生じない程度
に圧下される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図１は、本発明の製造装置の構成
を示す模式的側面図である。本装置における製造ライン
の最上流には被圧延材Ｗを巻付けたターンテーブル式の
横型の巻戻機10が配設されている。巻戻機10の下流側に
は、その入側にガイドローラ11を備えた矯正機12が配設
されており、巻戻機10から送出される被圧延材Ｗは、矯
正機12によって曲がりが矯正されるようになっている。
矯正機12の下流側には、その入側にガイドローラ13を備
えた連続圧延機群20が配設されている。連続圧延機群20
は、後述するように８角形孔型を有する４ロールの複数
の圧延スタンド21,22,23, …をタンダムに配置したもの
であり、８角形孔型の不連続部分である自由面を通過す
る被圧延材Ｗの非拘束部が、各圧延スタンド21,22,23,
…で重ならないように配してあり、矯正機12から送出さ
れた被圧延材Ｗを連続圧延するようになっている。

【００２０】連続圧延機群20の下流側には、圧延された
被圧延材Ｗに円形サイジングを施すローラダイス装置30
が配設されている。ローラダイス装置30は、後述するよ
うに２台の２ロールのローラダイス31,32 を、孔型の自
由面即ちロール間隙が重ならないように配置したもので
あり、円形にサイジングされた細径線材ＳＷを得るよう
になっている。ローラダイス30の下流側には、細径線材
ＳＷを整列巻きするためのトラバース機構として配され
たスイングローラ14を介して細径線材ＳＷを巻取る縦型
の巻取機15が配設されている。巻取機15は細径線材ＳＷ
の先端部を固定して所要のトルクをかけ、ローラダイス
装置30でサイジング加工を施す所定の速度で回転するよ
うになっている。

【００２１】連続圧延機群20は、パスライン方向に並列
した複数の４ロールの圧延スタンドを備える。図２は連
続圧延機群20の第１圧延スタンドの模式的正面図であ
る。正面視が８角形状のハウジング７にはその中心より
相互に直交する４方向に長い縦横十字状の穴が開設され
ており、その穴の４先端部分には夫々孔型ロール１，
２，３，４がその両端側の軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａ
を、穴の長手方向壁面に形成した軸受け孔に回転可能に
挿入して設けられており、両持形式にて軸支されてい
る。

【００２２】軸１ａの一端側には図示しないモータが接
続されており、モータの駆動により孔型ロール１が駆動
されると、孔型ロール１，２，３，４に嵌設されたイン
ターナルギヤ６，６，…により、孔型ロール２，３，４
が連動するようになっている。このように４個の孔型ロ
ールを同時に駆動することは、被圧延材Ｗの４ロールへ
の噛込み性を安定させ、圧延中の孔型ロールとのスリッ
プを防止することに有効である。

【００２３】図３は、図２に示した第１圧延スタンドの
パスラインに直交する方向の拡大断面図であり、パスラ
イン近傍を示している。１つの孔型ロールを例に挙げて
説明すると、孔型ロール１の周面は、孔型ロール軸長方
向中央に断面Ｖ字型の溝１ｂを有しており、その両面側
には孔型ロール軸芯線と45°傾けた傾斜面が形成されて
いる。また、断面Ｖ字型の溝１ｂの溝底部開き角θは、
４ロールが同一角度に形成されており、溝底部にはアー
ルが設けられている。また、断面Ｖ字型の溝１ｂと傾斜
面とで形成される頂角にもアールが設けられ、被圧延材
Ｗの各角部が滑らかに圧延されるようになっている。こ
のとき溝底部のアールは８角形対角寸法の３分の１〜５
分の１程度に設定することが望ましい。このような孔型
ロールの４個が断面Ｖ字型の溝１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ
を有してパスライン周りに配され、孔型ロール間に４か
所で不連続な８角形孔型５を形成している。

【００２４】連続圧延機群20は、このような構成の圧延
スタンドの複数が適長離隔されてタンデムに設置されて
いる。図４は、複数の圧延スタンドのうち第１，第２及
び第３の圧延スタンドを示す模式的側面図であり、図５
はこれらをパスライン出側から見た模式的正面図であ
る。図中21,22,23は第１，第２及び第３の圧延スタンド
であり、８角形孔型の不連続部分である自由面を通過す
る被圧延材Ｗの非拘束部が、各圧延スタンド21,22,23,
…で重ならないように、４つの孔型ロール周面のパスラ
イン周りの中心角を例えば図示の例では、隣合う圧延ス
タンド間で45°異ならせている。この中心角は45°に限
らず、所定の目的を達成できる角度であれば良い。本実
施例ではＡ，Ｃは水平スタンドであり、Ｂは45°傾斜ス
タンドである。また、隣合う圧延スタンド21,22 間のパ
スライン方向の中心間距離Ｌ₁ 即ち孔型中心から孔型中
心までの距離は、その地点を通過する被圧延材Ｗの最大
の直径ｄ₁ の100 倍以下に設定されている。図６は圧延
スタンドにて圧延される被圧延材Ｗのパスライン直交方
向の断面図である。被圧延材Ｗの最大の直径ｄ₁ ＝２Ｒ
₁ である。

【００２５】図７は、ローラダイス装置の構成を示す模
式的側面図であり、図８はローラダイスの孔型のパスラ
インに直交する方向の拡大断面図である。図中31,32 は
２ロールのカセット式ローラダイスであり、孔型の自由
面即ちロール間隙が重ならないように配設されている。
ローラダイス31,32 は両サイドに逃がし部を設けた孔型
のものを用いる。連続圧延機群20で形成された８角細径
線材は、ローラダイス装置30にてその外径に軽圧下のサ
イジングが施され、円形に仕上げられる。このサイジン
グの減面率は８角形の角部を円形に仕上げるために必要
な最低限の減面率で十分であり、ローラダイス装置30の
総減面率が12％以下になるように設定される。また隣合
うローラダイスの中心間距離Ｌ₂ は、その地点を通過す
る被圧延材Ｗの最大の直径ｄ₂ の40倍以下に設定されて
いる。

【００２６】また、ローラダイス31,32 夫々は対向する
ローラの軸心間距離であるギャップを開閉可能にする構
造になされており、線材先端部がローラダイス31,32 を
通過して巻取機15に巻付けられた後に所定ギャップに調
整される。その後、連続圧延機群20及びローラダイス装
置30の連動駆動が開始される。ローラダイス装置30のギ
ャップの開閉は、偏心軸機構に依っても良いし、ローラ
軸を支える押さえネジの調節機構に依っても良い。ま
た、極めて高価な材質の線材を圧延する場合には、ロー
ラダイス装置30の出側直近、スイングローラ14の入側に
細径線材ＳＷの先端部を引出すためのピンチロールを配
設し、細径線材ＳＷを巻取機15に巻付けるまでの引抜き
作業を行うようにしてあっても良い。これにより、直径
が１mm程度の線型線材ＳＷの略１ｍの歩留りロスを無く
すことができる。

【００２７】さらに、ローラダイス装置30のギャップを
被圧延材の変形抵抗に応じて調整しても良い。これによ
り、製品寸法精度をより向上させることができる。

【００２８】次に、このような構成の装置を用いた細径
線材の製造動作について説明する。まず、巻戻機10に装
着されたコイルから繰り出された被圧延材Ｗは、ガイド
ローラ11を介して矯正機12に供給されて矯正された後、
連続圧延機群20の入口まで送られる。連続圧延機群20の
低速駆動により被圧延材Ｗが順次縮径され、８角形断面
形状の被圧延材Ｗが得られてローラダイス装置30へ導入
される。ローラダイス装置30にて円形サイジングされた
細径線材ＳＷの先端部がスイングローラ14を介して巻取
機15に巻き付けられる。このような通線処理が行われた
後、連続圧延機群20を高速駆動して高速圧延を行う。

【００２９】連続圧延機群20の隣合う圧延スタンド間距
離を線材径の略100 倍以下、スタンド当たりの減面率を
略20％以下とし、かつ、ローラダイス装置30の隣合うロ
ーラダイス間距離を線材径の略40倍以下、総減面率を６
〜12％としたので、スタンド間の捩れを抑制できる。

【００３０】次に、本発明の製造装置及び製造方法を用
いて細径線材を製造した具体例について説明する。

【００３１】数値例１．以上の装置を用いて、φ3.0mm
の被圧延材Ｗの100kg ×３コイルに冷間圧延を行い、φ
1.0mm の細径線材ＳＷを製造した。 被圧延材：低炭素鋼（0.1 ％Ｃ）線，外直径 3.0mm 圧延機群：24台の圧延スタンド 孔型ロール直径 100mm 隣合う圧延スタンドの孔型中心間距離Ｌ₁ 110mm スタンド当たりの減面率 10％ 円形孔型ロール ：上流側の５スタンド ８角形孔型ロール：下流側の19スタンド 溝底部開き角θ 141° ローラダイス装置：２台のローラダイス 孔型ロール直径 30mm 隣合うローラダイスの孔型中心間距離Ｌ₂ 40mm 総減面率 ８％ 出側圧延速度 1000ｍ／分

【００３２】図８は、本実施例に用いた圧延機群の上流
側５スタンドの円形孔型ロールをパスライン出側から見
た模式的断面図である。孔型ロールの周面の両サイド
に、噛出しを防止する逃がし部が設けてある。また、図
９は本実施例に用いたローラダイスをパスライン出側か
ら見た模式的断面図である。ローラダイスの周面の両サ
イドに、噛出しを防止する逃がし部が設けてある。

【００３３】その結果、φ1.0 ±0.03の寸法精度で細径
線材ＳＷが製造できた。製造された細径線材ＳＷには、
倒れ発生による噛出し疵は全く見られず、表面品質も良
好であった。なお、圧延中の被圧延材Ｗ及び工具の冷却
及び潤滑を行うために、水溶性の潤滑剤を使用した。

【００３４】数値例２．上述の実施例１と同様の装置を
用いて、入側線径及び出側線径を種々変更し、被圧延材
の倒れの発生の有無を調べた。被圧延材径及び製品径と
倒れの有無の結果とを表１に示す。Ｌ₁ は圧延スタンド
間の孔型中心間距離を表し、Ｌ₂ はローラダイス間の孔
型中心間距離を表している。評価Ｉは圧延スタンド間で
の捩れの有無であり、“○”は捩れ無し、“×”は捩れ
発生を示している。また、評価IIはローラダイス間での
サイジングの可否であり、“○”はサイジング良好、
“×”はサイジング不可を示している。なお、従来例は
円形孔型ロールのみで構成した連続圧延機群を用いた。
また、連続圧延機群での圧延の際に捩れが発生したもの
については、ローラダイス装置でのサイジング状況を省
略した。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１に示す結果より以下のことが判る。ま
ず、比較例 No.１，７，11に示すように、被圧延材直径
に関わらず、連続圧延機群におけるＬ₁ ／ｄ₁ が100 を
越えた場合は、圧延機間で被圧延材が軸心周りに旋回し
た。このために所定の孔型通りに被圧延材が送られず、
ロールの間隙に噛出しが発生し、下流側のスタンドにて
この噛出した部分に折込みが発生した。また、比較例 N
o.５，８，12に示すように、ローラダイス装置における
Ｌ₂ ／ｄ₂ が40を越えた場合は、８角形に成形された線
材に対するサイジングが不十分となり断面形状に角部が
残り、断面寸法精度が低くなっている。これは、隣接し
て配置されたローラダイス間で線材の捩れが発生し、直
交する２方向からのサイジングが施されなくなったため
である。

【００３７】これに対し、実施例 No.２，３，４，６，
9, 10, 13, 14 に示すように、Ｌ₁／ｄ₁ ≦100 かつＬ
₂ ／ｄ₂ ≦40の範囲内に設定された場合は、噛出し, 折
込み及び形状不良が完全に防止できた。

【００３８】また、従来例 No.15, 16に示すように、連
続圧延機群に８角形状孔型のスタンドを用いずに全ての
スタンドに円形孔型ロールを用いた場合は、Ｌ₁ ／ｄ₁
≦100 に設定しても圧延機間での捩れが発生した。この
捩れを防止するためにはスタンド間距離を短くする必要
があり、これによりロール径の小径化を伴い、ロール寿
命の短縮化及び圧延速度の低下が生じる。このような N
o.15, 16に対し、実施例 No. 9, 10はＬ₁ ／ｄ₁ ＝100
で良好な圧延が可能であることを示している。このよう
に、円形孔型ロールを用いる従来の圧延法に比べて、本
実施例では大きなロール径を用いることが可能となり、
容易に高いロール周速が得られ、ロール寿命及びその他
部品の寿命を２倍程度高めることが可能である。

【００３９】ところで、実施例においてライン出側での
巻取り速度は600 〜1000ｍ／分であり、細径線材を問題
なく製造できた。従来の伸線法での伸線速度に比較して
これは同等又は数倍の高速加工に匹敵する。

【００４０】数値例３．上述の数値例１と同様の装置を
用いて、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）線，純チタン
（ＪＩＳ２種）線，チタン合金（Ti−10Zr）線及び高炭
素鋼（0.80％Ｃ）線の４種類の被圧延材を圧延した。全
ての材質においてφ3.0 mmの被圧延材をφ1.0 mmに圧延
した。その結果、圧延機間及びローラダイス間での捩れ
の発生もなく、夫々±0.03mmの精度での細径線材の製造
が可能であった。

【００４１】従来の孔型ダイスによる製造法では、ステ
ンレス鋼線，純チタン線，チタン合金線のような難伸性
の線材での焼き付きを防止するためにオフラインでの潤
滑下地処理を行っていた。しかしながら、本実施例では
上流側の連続圧延機群においても下流側のローラダイス
装置においても、工具と線材との間の摩擦が滑り摩擦で
はなく転がり摩擦であるので、エマルションタイプの潤
滑油をオンライン供給するだけで良く、夫々の材質に特
有の潤滑下地処理を施す必要はない。このように、本実
施例では難伸性の線材を含む種々の金属線材を容易に細
径線材に圧延することができた。

【００４２】数値例４．装置間での捩れを防止するため
に装置間距離を短く配置した場合は、圧延機のロール径
及びローラダイスのローラ径を縮小せざるを得ない。そ
こで、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）線を被圧延材とし
て、圧延機のスタンド間距離及びローラダイス間距離の
望ましい下限値を調べた。圧延スタンドの減面率を１ス
タンド当たり10％に設定し、φ５mmのステンレス鋼をφ
1.8mm の細径線材に圧延した。その結果を連続圧延機群
については表２に、ローラダイス装置については表３に
示す。

【００４３】

【表２】

【００４４】表２に示すように、圧延スタンドにおける
Ｌ₁ ／ｄ₁ が30以上の場合は、被圧延材の10〜20トンの
圧延に対し、ベアリングの損傷は見られず、工具表面の
軽い手入れを行うことにより使用可能である。しかしな
がら、Ｌ₁ ／ｄ₁ が30未満の場合は、小サイズのベアリ
ングを用いるために短期間で破損が生じることが判る。

【００４５】

【表３】

【００４６】また表３に示すように、ローラダイスにお
けるＬ₂ ／ｄ₂ が20以上の場合は、１０トンの製造に対
してベアリングの損傷は見られず、Ｌ₂ ／ｄ₂ が20未満
の場合は、ベアリングの焼き付きが生じることが判る。
このように、圧延スタンドにおけるＬ₁ ／ｄ₁ は略30倍
以上に、かつ、ローラダイスにおけるＬ₂ ／ｄ₂ は略20
倍以上に設定することが望ましい。

【００４７】数値例５．４方ロール圧延機のＶ字型溝の
形状及び減面率の最適値と効果を示す範囲について調べ
た。結果を表４に示す。評価欄の“○”は良好，“×”
は不良，“△”は材質により不良となる場合を示してい
る。

【００４８】

【表４】

【００４９】表４に示すように、スタンド当たりの減面
率は、20％以下に設定した場合に捩れ及び噛出しが発生
していないことが判る。また減面率が８％の場合には、
メタンチタン合金を圧延する場合は、捩れ又は噛出しが
発生した。減面率の下限値については、小さい場合でも
圧延を実施する上では問題はないが、例えば８％よりも
小さい減面率の場合には所要の加工を施すためのスタン
ド数が膨大な数となり経済的ではない。スタンド当たり
の減面率とスタンド数については以下の表５に示す通り
である。

【００５０】

【表５】

【００５１】表５に示すように、スタンド当たりの減面
率が８％より小さくなると、スタンド台数の増加が大き
くなっている。これにより、スタンド当たりの減面率は
８％以上の設定が実用的であることが判る。

【００５２】一方、表４に示すように、ロールの溝底部
開き角θは10％の減面率での連続圧延において、θが13
5 °で僅かな噛出しが発生した。一方、θが155 °で捩
れが発生した。このことから溝底部開き角θは 137°〜
150°に設定することが望ましいと言える。

【００５３】なお、溝底部開き角θが135 °である場合
は孔型形状は正８角形であるのでロール溝底部と両サイ
ドでの孔型径とが等しくなり（図６参照）、スタンド当
たりの減面率を８％に設定しても、被圧延材質によって
は噛出しが発生する場合がある。ロール両サイドでの孔
型半径をＶ字型の溝底部孔型半径Ｒ₁ よりも僅かに大き
くして噛出しを防止するためには、溝底部開き角θは 1
35°よりも大きく設定することが望ましい。

【００５４】数値例６．ローラダイスでの減面率の最適
値及び効果範囲と台数について調べた。結果を表６に示
す。評価欄の“○”は良好，“×”は不良であることを
示している。ローラダイス装置での減面率を６％以上に
設定した場合は、断面全周方向に対するサイジングが確
実に行われ、±0.03mm以内の外径精度が得られる。しか
しながら、４％以下では圧下量が不十分であり、円形に
サイジングすることができない。一方、総減面率が15％
の場合は、圧下量が大きすぎるためにローラダイスでの
噛出しが発生した。表５から総減面率を６〜12％に設定
した場合に、孔型からの噛み出しを完全に防止できるこ
とが判る。

【００５５】

【表６】

【００５６】また、ローラダイスの台数については、２
方向からの圧下により、断面８角形状の線材を円形状に
サイジングできるので、ローラダイスは少なくとも２台
が必要となる。３台のローラダイスを配設した場合には
断面の寸法精度を向上させることができる。表６に示す
ように、２台のラーラダイスを３台にすることにより、
断面形状の偏径差が±0.030 から±0.015 に向上してい
ることが判る。

【００５７】以上の実施例で連続圧延機群の最下流側の
スタンドとローラダイス装置の最上流側のローラダイス
との距離は特に規定しない。これは、連続圧延機群とロ
ーラダイス装置とはその装置構成が著しく異なり、例え
ば圧延ユニットがハウジングケースに収設されているた
めにこの距離を短くすることが困難であること、また、
サイジング以前での捩れは問題ではなく、サイジング途
中での捩れが製品に影響すること等による。むしろ線材
先端部の通線時の作業性を考慮すると、この装置間は0.
3 〜１ｍ程度離隔している方が良い。

【００５８】なお、本実施例では連続圧延機の入り側の
５スタンドには円形孔型を用い、連続圧延されて顕著に
直径が縮小される中間スタンド以降の19スタンドには８
角形孔型を用いているが、これに限るものではなく、８
角形孔型の圧延スタンドが２台以上配設されていれば良
い。

【００５９】また、本実施例ではローラダイス装置30
は、２台のカセットローラダイスを備えているが、これ
に限るものではない。８角形断面形状の非圧延材を円形
サイジングする場合は、２ロールの円形孔型をローラダ
イスを用い、最小２方向からサイジングを行う必要があ
るので、少なくとも２台のローラダイスを備えていれば
良い。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明においては８角形
孔型を有する４方ロール圧延スタンドを用いて圧延し、
２ロール式のローラダイスを用いてサイジングすること
により、スタンド間の被圧延材の捩れ，倒れを防止して
１〜３mmの細径線材が製造される等、本発明は優れた効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造装置の構成を示す模式的側面図で
ある。

【図２】本発明の連続圧延機群の第１圧延スタンドの模
式的正面図である。

【図３】図２に示した第１圧延スタンドのパスライン直
交方向の拡大断面図である。

【図４】第１，第２及び第３の圧延スタンドを示す模式
的側面図である。

【図５】図４の圧延スタンドををパスライン出側から見
た模式的正面図である。

【図６】圧延スタンドにて圧延される被圧延材のパスラ
イン直交方向の断面図である。

【図７】本発明のローラダイス装置の構成を示す模式的
側面図である。

【図８】ローラダイスの孔型のパスラインに直交する方
向の拡大断面図である。

【図９】本実施例のローラダイスをパスライン出側から
見た模式的断面図である。

【図１０】従来の２ロール圧延方式での圧延ロール及び
被圧延材の正面図である。

【図１１】従来の４ロール方式の圧延機を各スタンド毎
にパスライン出側方向から見た断面図である。

【図１２】従来の４ロール方式の圧延機を各スタンド毎
にパスライン出側方向から見た断面図である。

【図１３】従来の４ロール方式の当該圧延機のパスライ
ン直交方向の断面図である。

【図１４】従来の４ロール方式の複数の圧延機夫々をパ
スライン出側方向から見た正面図である。

【図１５】図１４の一圧延機の孔型の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１〜４ 孔型ロール １ｂ〜４ｂ 溝 ５ ８角形孔型 ７ ハウジング ２０ 連続圧延機群 ２１〜２３ 圧延スタンド ３０ ローラダイス装置 ３１，３２ ローラダイス Ｗ 被圧延材 ＳＷ 細径線材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被圧延材を連続圧延機群により圧延し、
   該連続圧延機群の下流側に配したローラダイス装置によ
   りサイジングして細径線材を製造する装置において、 前記連続圧延機群は、８角形孔型を形成するように周面
   にＶ字型溝を設けた４方ロール圧延スタンドを含む複数
   の圧延スタンドを、隣合う圧延スタンドのロール孔型の
   溝底位置がパスライン周りに略45°傾転するように配置
   して、また前記隣合う圧延スタンドのパスライン方向に
   おける孔型間距離を当該圧延スタンド間を通る被圧延材
   の最大直径の略100 倍以下にしてなり、前記ローラダイ
   ス装置は、円形孔型を有する２ローラ式の複数のローラ
   ダイスを、隣合うローラダイスのロール孔型の溝底位置
   がパスライン周りに略90°傾転するように配置して、ま
   た前記隣合うローラダイスのパスライン方向における孔
   型間距離を当該ローラダイス間を通る被圧延材の最大直
   径の略40倍以下にしてなることを特徴とする細径線材の
   製造装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の製造装置を用い、前記連
   続圧延機群の各圧延スタンドにおける減面率を略20％以
   下とし、かつ、前記ローラダイス装置の総減面率を６〜
   12％とする細径線材の製造方法。