JPS5914285B2 - コイル状の金属帯板の形状を矯正する方法および方法実施のための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は強い繰返し曲げを与えるコイル状の金属帯板
の形状矯正方法の改良に関する。

熱間で巻取られたコイル状金属帯板等は、曲つ５ た状
態で徐冷されるため、この状態で残留応力が小さくなつ
ている。

従つてこれを巻戻し、真直にした時には、逆に大きな残
留応力が発生するだけでなく、同時に巾そりが生ずる。
さらにコイル状で徐冷される場合にも、冷却速度の差に
より板巾１０方向に残留応力が生ずることが知られてい
る。このように熱延コイルを巻戻した金属帯板は残留応
力の分布が複雑で大きな値を示し、かつ巾方向のそり（
以下カッタと称す）を有するなどローラレベルでは矯正
がむつかしい材料であり、従つ１５て強い繰返し曲げを
与える必要があることは周知のとおりである。そして従
来より、熱間コイルは巻戻された後、多ロール本数を有
するローラ矯正機により極めて強い繰返し曲げを与える
ことによつて矯正されて？０ いた。

これらの一般の矯正機のレベリングロールは第１図に示
す如く、上下に千鳥状に配列されており、上下夫々のロ
ール群は図示していないバックアップロールを介し上部
フレーム、下部フレームに固２５定的に支持されている
。

従つて、圧下量の設定に当り、ロール毎に独立した調整
を行うことはできない。つまり、入側部と出側部の上下
ロール間隔を設定すると、中間ロールは必然的に所定の
間隔に維持されることになる。そして、被矯正材料１３
０の入側部で強圧下、出側部で軽圧下となるよう設定さ
れていることから、理論的に各ロールにおける被矯正材
料の曲げの度合が算出される。その１例を第２図に示す
が、これかられかるように、従来のレベリングロール配
置では、少なくとも１本３５のレベリングロールが被矯
正材料１に極めて強い曲げを与える圧下条件を設定した
場合、必然的に入側部の可成りの数のレベリングロール
まで強いｏウ繰返し曲げを与えるようになる。

この場合の各ロール軸で消費される動力は、ほぼ曲率に
比例するといわれており、これから判るように極めて大
きな動力が要求され、設備が大きくなる欠点を有してい
た。また、矯正機への板材料の噛込みをよくするよう入
側部ロールを別フレームに支持させるようにしたものが
あるが、独立した圧下調整装置を備えていないため、最
も強い曲率を与えることのできるロール以降のロール配
列は前記した従来型と同様である。

従つて、最も強い曲率を与えることのできるロール位置
で強圧下条件を設定した場合、必然的にその近傍の可成
の数のレベリングロールまで強い繰返し曲げを与えるよ
うになり、前記した従来型と同様の問題点が存する。本
発明は上記した従来の欠点を除去するためなされたもの
であつて、その要旨とするところは、少数の前段レベリ
ングロールと前段レベリングロールよりは多数の後段レ
ベリングロールとをそれぞれ別フレームで支持し、かつ
それぞれのフレームが独立した圧下調整装置を有し、コ
イル状金属帯板を巻戻して前段レベリングロールにより
強い繰返し曲げを最大曲率まで急増して与えることによ
り板巾方向の残留応力を均一化し、かつカッタを除去し
、一旦曲げを与えない状態に戻し、次いで前記金属帯板
を後段レベリングロールにより、大きくとも前段の．レ
ベリングに対し最大曲率比率を半分まで急増した桜―減
するようにして軽い繰返し曲げを与えることにより残留
応力の分散とカールを除去するレベリングを行わせるこ
とを特徴とするコイル状の金属帯板の形状を矯正する方
法にある。

次に第３図に示した本発明に摘要する矯正機の／実施例
についてその構成を説明する。

第３図において１は被矯正材料、２はその入側部に配置
された少数のレベリングロール、３は前段レベリングロ
ール２よりは多数の後続のレベリングロールで、前記少
数のレベリングロール２とは別フレームに支持され、独
立して設けられている。

そして、これ等前段のレベリングロール２と後段のレベ
リングロール３はそれぞれ独立した圧下調整装置を備え
ており、前段、後段それぞれの目的に応じた最適な圧下
量条件を設定できる構造としてある。４はサポートロー
ル、５は前記レベリングロールへの被矯正材料の噛込み
を補助するホールドダウンロールである。

なお図面には図示されてはいないが、各レペリングロー
ルは矯正反力を受けるため、その撓みを防止する目的で
通常バツクアツプロールを有する。この発明の熱延コイ
ル矯正方法によると、被矯正材料１は入側部に配置され
た少数の前段レベリングロール２を通過させることによ
り、ここで、強い繰返し曲げを最大曲率まで急増して強
圧下され、その中心部近くまで塑性変形を与えられ、内
部に存在している板巾方向の残留応力の差を均一化する
とともに、カッタおよびその他の歪を除去し、＝旦曲げ
を与えない状態に戻される。

レベリングロール２を通過した被矯正材料１は板巾方向
の歪や残留応力は大体均一化されてはいるが、残留応力
の絶対値は大きく、かつ長手方向のそり、すなわちカー
ルを有している。

これらはさらに独立して設けられた前段レベリングロー
ル２よりは多数であるが、比較的少数のロールによる後
段レベリングロール３に導かれ、ここでは軽圧下の状態
で通され、残留応力の値を小さくし、またカールが除去
される。ところで、板巾方向の残留応力を均一化すると
共に、カッタを除去するために必要な強圧下刃に較べ、
残留応力の分散とカールを除去するための圧力下は小さ
くてよく、１／２以下でよいことが分つている。

従つて後段レベリングロール３の各ロールにより与えら
れる最大曲率は前段レベリングロール２に対し大きくと
も半分まで急増し、次いで緩減してよくなるように設定
されている。なお後段レベリングロール３によつて与え
られる最大曲率を前段レベリングロール２のそれに対し
て半分より幾分大きくしても効果をもたらすことが考え
られるが作用的に充分でかつ消費効力の低減を効果的に
することを意図して大きくとも半分までとした。また後
段の最大曲率を著しく小さくすれば矯正の目的を達しな
いことは明らかであり、実施に際し後段最大曲率が所要
範囲で選択される。板巾方向の残留応力を均一化し、応
力値を小さくする必要があることは、たとえば矯正後の
材料をシヤカツトあるいはガスカツトした場合に明確に
なる。

残留応力が不均一で、大きい場合には、シヤカツトある
いはガスカツトした後の形状が悪くなることが一般に知
られている。第４図は本発明のロール配置を有する矯正
機において、各レベリングロールによつて被矯正材料に
与えられる曲げの度合（曲率）を示したものである。

なお被矯正材料の曲率の算出は、前述の第２図とともに
、材料を剛完全塑性体としており、一般に最も実際の曲
率と一致すると認められている方法を採用した。

第２図および第４図を比較すると、本発明によるレベリ
ング動力減少の度合が明白である。

また板厚方向の残留応力の分散については、従来の矯正
方法と本発明による矯正方法とを模型図で表現すると、
第５図および第６図の如くなる。ここで、図中中立面と
あるのは板厚中心面である。本発明による場合、被矯正
材料中心部では若干大きな残留応力が認められる。しか
しエージング、加熱等により、残留応力の動きがあつた
としても材料のそりに及ぼす影響は、中立面に対するモ
ーメントであるから、材料中心部の応力はほとんど影響
されず、実際上は何ら問題にはならない。ここで注目す
べきことは、従来の方法で強圧下レベリングした場合、
入側と出側ロールの曲率変化の度合の勾配が大きくなり
、従つて残留応力（特に材料表面層）の分散を充分に行
うためには、非常に多くのロール本数を必要とすること
になる。すなわち本発明による矯正方法の場合、後方に
設置されるレベリングロールは材料表面層の残留応力分
散とカールの矯正を行う役目をし、従来の如く多数のレ
ベリングロールを必要としない特長がある。これにより
従来から大きな問題であつたレベリングロールの保守が
大巾に軽減される。またローラ矯正機において強い圧下
を与えると、材料先端のかみ込みが困難である。このた
め一般には材料をかみ込んだ状態で圧下量調整、傾動量
調整が可能な構造にしてある。この場合、ロール本数の
多い従来型のローラ矯正機では、レベリング反応が大き
く、圧下量調整装置は大きな設備とならざるを得ないが
、本発明によれば、前段における少数の強圧下レベリン
グロールのみ、かみ込み中に圧下調整すればよく、後段
のレベリングロールは材料かみ込み前に設定しておけば
よいから、調整装置はそれだけ簡単なものとなる。特に
本発明によるロール配置を有し、かつ後段レベリングロ
ールによつて与えられる最大曲率比率を前段レベリング
ロールのそれに対して大きくとも半分までとすることに
より、以上詳述したように同一の矯正効果を有する他の
従来型のローラ矯正機を使用する場合に比し、消費動力
の低下が著しく、従来方法の略半分以下とすることがで
き、延いてはこのことから駆動部の設備が小さなもので
よいこと、また保守が容易となるだけでなく、圧下調整
装置が簡単かつ安価となるなど、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のローラ矯正機におけるロール配置図、第
２図は同上各レベリングロールによつて被矯正材料に与
えられる曲げの度合を示したグラフ線図、第３図は本発
明を適用するローラ矯正機のロール配置図、第４図は本
発明の各レベリングロールによつて被矯正材料に与えら
れる曲げの度合を小したグラフ線図、第５図および第６
図は従来の矯正方法と本発明による矯正方法による板厚
方向の残留応力分散模型図である。 １・・・・・・被矯正材料、２・・・・・・前段レベリ
ングロール、３−・・・・一後段レベリングロール、４
・・・・・・サポートロ騙ル、５・・・・・・ホールド
ダウンロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少数の前段レベリングロールと前段レベリングロー
   ルよりは多数の後段レベリングロールとをそれぞれ別フ
   レームで支持し、かつそれぞれのフレームが独立した圧
   下調整装置を有し、コイル状金属帯板を巻戻して前段レ
   ベリングロールにより強い繰返し曲げを最大曲率まで急
   増して与えることにより板巾方向の残留応力を均一化し
   、かつガッタを除去し、一旦曲げを与えない状態に戻し
   、次いで前記金属帯板を後段レベリングロールにより、
   大きくとも前段のレベリングに対し最大曲率比率を半分
   まで急増した後緩減するようにして軽い繰返し曲げを良
   えることにより残留応力の分散とカールを除去するレベ
   リングを行わせることを特徴とするコイル状の金属帯板
   の形状を矯正する方法。