JPH089048B2 - 棒線材の軽圧下成形圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は棒線材の軽圧下成形圧延
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】棒線材の圧延工程においては、寸法精度
の優れた成品を得るため、棒線材の最終圧延機又は途中
の圧延機の出口に軽圧下圧延用ローラーを設け、成形圧
延を行う方法が広く実用化されている。この圧延法にお
いては、軽圧下圧延用ローラーによって形成される孔型
に対して該ローラーの直前の圧延機から供給される鋼材
の寸法が僅かに大きくなるよう、圧延機あるいは軽圧下
圧延用ローラーの圧下を調整する方法が一般的である。
そのような軽圧下圧延における鋼材の断面形状の例を図
４に示すが、この例の場合は左右の方向に張出のある鋼
材６Ａを軽圧下圧延用ローラー５に供給し、左右を成形
して寸法精度の高い成品６Ｂに仕上げる方法を採用して
いる。図中７は直前の圧延ロールである。

【０００３】上記のような軽圧下圧延を行うためには、
使用する軽圧下圧延用ローラー５に適した形状の鋼材６
Ａを供給し、適正な軽圧下圧延状態を作る必要がある。
例えば軽圧下圧延用ローラー５によって形成される孔型
８に対して寸法の過大な鋼材６Ａが供給された場合に
は、軽圧下圧延用ローラー５の摩耗を促進して成品６Ｂ
での疵の生成やローラー５の寿命の低下等の悪影響を及
ぼし、また軽圧下圧延用ローラー５によって形成される
孔型８に対して過小な材料が供給された場合には、軽圧
下圧延の効果が全く現れないことになるからである。そ
のための調整手段として、軽圧下圧延用ローラー５を使
用しない状態で圧延してローラー５に供給される鋼材６
Ａの形状を例えば図４の如く張出６Ｃを伴う形状に造り
込み、その後に軽圧下圧延用ローラー５のギャップを挟
めていき、ローラー５が鋼材６Ａにわずかに接触する位
置で止め、その後は圧延された成品６Ｂの寸法をチェッ
クしながらローラー５のギャップを調整する、という方
法が多く採られていた。この方法は定性的であり、且つ
調整に長時間を必要とするものであった。

【０００４】このような圧下調整の困難さを軽減するた
めの技術として特開昭６２−６７０５号公報がある。こ
れは、軽圧下圧延用ローラーを開放した状態で圧延機を
調整して所要の成品寸法を得た後に軽圧下圧延用ローラ
ーをモーターで圧下し、ローラーが鋼材に接触してモー
ターの圧下負荷電流が上昇したことを検知した時点で圧
下を自動的に停止させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】軽圧下圧延用ローラー
を用いた成形圧延方法において、調整作業の更なる迅速
性、あるいは歩留・成品品質の向上を指向した場合、従
来の技術では以下のような解決すべき課題があった。 （１）軽圧下圧延用ローラーを使用する前に該ローラー
を開放した状態で圧延機の調整作業が必要で、少なくと
も１本の材料が調整作業用に使用されることとなる。更
には鋼種や成品サイズが短ピッチで変更される場合には
その都度調整が必要となるため、歩留の悪化や圧延能率
の低下を招く可能性が大である。 （２）調整作業完了直後は適切な圧下状態が形成される
が、その後の時間の経過に伴う圧下状態の変化が把握し
づらい。そのため例えば圧延機のロールの摩耗により軽
圧下圧延用ローラーに対して過大な寸法の鋼材を供給し
ていたり、また加熱温度の上昇により軽圧下圧延用ロー
ラーに対して過小な寸法の鋼材供給していたとしても、
それを判断することが困難であるため、目標とする寸法
が得難くなる可能性がある。

【０００６】上記のような問題点に鑑みれば、圧延開始
時点で軽圧下圧延用ローラーを使用した状態を維持しつ
つ、迅速に、具体的には材料１本分以内で圧下調整作業
が可能であり、しかもその後の圧下状態の変化が常時監
視できる方法が適用されれば、その課題は解決される。
本発明はその解決手段を提案するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、棒線材用最終
圧延機又は途中の圧延機の出口に設けた軽圧下圧延用ロ
ーラーで鋼材に減面率１０％以下の軽圧下成形圧延を行
う棒線材の軽圧下成形圧延方法において、軽圧下圧延用
ローラーのギャップを目標値に合わせた後該ローラーへ
鋼材を供給して軽圧下成形圧延を行い、この軽圧下成形
圧延によりローラーに加わる圧下負荷値を測定してこの
圧下負荷値を予め設定しておく目標値と比較して差を求
め、この差に基づきローラーの上流側圧延機の圧下量を
調整してその差を是正することを特徴とする棒線材の軽
圧下成形圧延方法である。

【０００８】

【作用】熱間鋼材（棒材）に軽圧下成形圧延を加えた場
合の圧下荷重と仕上り寸法の関係を図３に例示する。同
図において、圧下荷重が０以上の場合は、圧下荷重と仕
上寸法はほぼ比例関係にあるため、圧延後の鋼材の断面
形状が正常であり、かつ圧下荷重が０以上の適切な範囲
に収まっている状態は、即ち目的とするところの軽圧下
成形圧延がなされていることを示すものである。圧下荷
重が０の場合は、軽圧下成形圧延が全くなされていない
ことを意味するのである。このような事実から考えれ
ば、圧延機から放出される鋼材の断面形状と、それを軽
圧下して成形するローラーのギャップの関係を最適に調
整するためには、予め目標とする寸法にギャップをセッ
トしたローラーに鋼材を供給し、その時ローラーに加わ
る圧下荷重が０以上の適切な範囲に収まるよう、圧延機
から放出される鋼材の断面形状を調整すればよい。また
その後も常時圧下荷重が０以上の適切な範囲にあること
を監視し続け、異常があればローラー直前あるいはその
近傍の上流側圧延機の圧下を調整すればよい。この方法
によれば、ローラーによる圧下量は常時一定に維持さ
れ、圧下が過大となることも不足となることも回避する
ことができるのである。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の実施例を説明する概略図であ
り、図２は本発明に係る軽圧下成形圧延用ローラーの配
置を例示する平面図である。図１及び図２に示すよう
に、粗圧延例１、第１中間圧延列２、第２中間圧延列
３、仕上ブロックミル４により構成される４ストランド
線材圧延設備の該第２中間圧延列３の直後に軽圧下成形
圧延用ローラー５を設置した。軽圧下成形圧延用ローラ
ー５はオーバル孔型のＶローラー５ａとラウンド孔型の
Ｈローラー５ｂを直列に配置したタイプのものを使用し
ており、軽圧下成形を行う鋼材の径は約１８mmである。
Ｖローラー５ａ、Ｈローラー５ｂとも剛性は高く、１０
０T/mmという値をとる。このため歪ゲージ５ｄ，５ｅに
より目標寸法を合わせて該Ｖローラー５ａ，Ｈローラー
５ｂの間隔を定めておけば、ローラー軸やハウジング５
ｃに対して極端な撓みや変形を与えない範囲で大きな寸
法に圧延された鋼材を軽圧下成形圧延用ローラー５に供
給することにより目標とする寸法が得られるものであ
る。この径を、例えば１７．８mm〜１７．９mmの範囲に
維持したい場合は、軽圧下成形圧延用ローラー５ａ，５
ｂのギャップをゲージ等で１７．８mmに設定し、圧延開
始後は軽圧下成形圧延用ローラー５の構成系の圧下によ
る変形量が０mmを超え０．１mm以下であることを維持す
ればよい。

【００１０】この例の場合、ローラー５ａ，５ｂに加わ
る圧下荷重の値を情報として得るため、ハウジング５ｃ
に歪ゲージが設置されており、ハウジングの歪と圧下荷
重の関係は事前に較正されている。図３の例によれば、
０．１mmの変形は圧下荷重に換算して約１０ton である
ため、軽圧下成形圧延用ローラー５ａ，５ｂに加わる荷
重を０ton を超え１０ton 以下に調整すればよいことに
なる。ここで圧下量と荷重の関係は、言うまでもなく孔
型の形状や鋼種・鋼材寸法等により違いがあるが、事前
に幾度かの較正を行えば解決する。また、ここでは寸法
を１７．８mm〜１７．９mmにすることを目的に、軽圧下
成形圧延用ローラー５ａ，５ｂに加わる荷重を０ton を
超え１０ton 以下に規制した例を説明したが、例えば軸
受強度の限界が５．０ton である場合等では必ずしも目
標寸法精度を荷重制限の基準とする必要はない。即ち、
本発明において必要な情報は、０ton を超える荷重が軽
圧下成形圧延用ローラー５ａ，５ｂに加わっていること
のみであり、上限の値については関与していないのであ
る。

【００１１】さて、ここでは軽圧下成形圧延用ローラー
に加わる荷重を実測した場合の例について説明している
が、これは特開昭６２−６７０５号公報の如く圧下用モ
ーターを使用している場合の負荷電流値でも、あるいは
駆動装置付ローラーとした場合の駆動トルクでも、軽圧
下成形圧延中に発生する圧下負荷特性値として実測が可
能なものであればいずれも適用することが可能である。

【００１２】ここで、軽圧下成形圧延中の負荷特性値の
形で得た圧下量の情報の利用方法について述べる。図１
では目標とする荷重と実績荷重との差分を演算し、圧下
補正量に換算して上流側の圧延機である第２中間圧延機
３ａ（オーバル孔型）、３ｂ（ラウンド孔型）する自動
制御を適用した例を示した。特に１本の鋼材の長手方向
における寸法の変動が激しい場合にはこのような自動制
御を採用することが望ましいが、制御の方法は人手によ
るものであっても本発明の効果は十分に発揮できるもの
である。

【００１３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、軽圧
下成形圧延用ローラーに加わる負荷情報を前段圧延機の
圧下調整に利用することにより、軽圧下成形圧延の調整
時間を短縮し且つ精度の高い軽圧下成形圧延を連続的に
行うことが可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明する概略図、

【図２】本発明に係る軽圧下成形圧延用ローラーの配置
を例示する平面図、

【図３】ローラー出側鋼材寸法の対目標差とローラーに
加わる圧下荷重との関係を示す図、

【図４】鋼材の断面形状及び軽圧下成形圧延における鋼
材の断面形状を示す図である。

【符号の説明】

３ａ 第２中間圧延機 ３ｂ 第２中
間圧延期 ５ 軽圧下圧延用ローラー ５ａ Ｖロー
ラー ５ｂ Ｈローラー ５ｄ，５ｅ
歪ゲージ ６ 鋼材 ７ 圧延ロ
ール ８ 孔型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒線材用最終圧延機又は途中の圧延機の
   出口に設けた軽圧下圧延用ローラーで鋼材に減面率１０
   ％以下の軽圧下成形圧延を行う棒線材の軽圧下成形圧延
   方法において、軽圧下圧延用ローラーのギャップを目標
   値に合わせた後該ローラーへ鋼材を供給して軽圧下成形
   圧延を行い、この軽圧下成形圧延によりローラーに加わ
   る圧下負荷値を測定してこの圧下負荷値を予め設定して
   おく目標値と比較して差を求め、この差に基づきローラ
   ーの上流側圧延機の圧下量を調整してその差を是正する
   ことを特徴とする棒線材の軽圧下成形圧延方法。