JPS59229213A - 金属帯の幅方向厚み分布変更方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に金属帯の幅方向厚み分布変更方法に関
し、さらに詳しく言えば、鋼、銅、アルミニウム等の金
属帯のクラウンまたはエツジ・ドロップ等の横断面プロ
フィルおよび平坦度を矯正したり、特殊な断面プロフィ
ルに加工する方法に関する。

一般に、金属帯等の圧延材料の平坦度とは、中伸び、耳
波、波打ち等の形状および長手方向または幅方向全体に
わたる反りをいい、また、圧延材料のクラウンとは材料
の横断面のプロフィルをいい、特に材料の幅方向エツジ
部の減肉傾向をエツジ・ドロップという。

近年、鋼板等の圧延製品のクラウンおよび平坦度の精度
に対する要求が厳しくなってきた。従来の圧延機では、
圧延材料の長手方向の厚みは自動厚み制御装置によって
比較的精度よく制御できるが、材料の幅方向の厚みはロ
ール・ベンダによって制御しているので、厚み制御には
限界がある。

そこで、ロール・ベンダに代って材料のクラウンおよび
形状の精度を向上させるものとして、軸方向に移動可能
なロールを備えた圧延機や、可変クラウン・ロールを備
えた圧延機等が開発された。

前者の圧延機は、６重に重ねられたロールのうちの中間
ロールを軸方向に互いに逆向きに移動させることによっ
てワーク拳ロールのバックアップ力を制御するものであ
る。後者の圧延機は、ロールノアーバとスリーブとの間
に受圧室を設け、この受圧室に圧力媒体を供給し、媒体
の圧力を加減することによってロールのクラウン量を制
御するものである。

これらの従来技術は、いずれも圧延機を改善してロール
の撓み制御能を向上させ、材料のクラウン（厚みの０．
５〜２％程度の範囲で量的には小さい。）をできるだけ
小さくする手段であるが、自ずと限度があり、完全矩形
断面とはなしえない。

また、圧延時に材料のクラウンを小さくしてゆくと材料
が蛇行しやすくなり、作業が不安定になるという問題が
ある。さらに、圧延機ではロールの撓みを小さくするの
で材料のクラウンはある程度小さくすることはできるが
、エツジ・ドロップを解消することは不可能である。ま
た、圧延機の改造には大きな設備投資が必要となる。

材料のクラウンを矯正する安価な方法として、軽圧下圧
延によって圧延材料の厚み方向中高部を圧下し、圧延材
料の断面を長方形形状に制御することも考えられるが、
圧延材料の形状が極端に悪化し、操業不能となる。

次にエツジ会ドロップについて説明する。一般に圧延材
料のエツジ部ｌＯ〜５０關付近からエツジにかけては材
料の厚みが急激に減少する傾向を示す。このエツジ・ド
ロップはかなり大きく、例えば鋼のホット・ストリップ
で大きいものでは０．１間程度である。このためホット
・ストリップ、コ・−ルド・ストリップ等の薄銅帯では
エツジ付近をトリミングすることが多く歩留低下の大き
な原因となっている。

現在の製造ラインではエツジ・ドロップ軽減対策は特に
行なわれておらず放置されていると言える。

圧延法の工夫によるエツジ・ドロップ軽減法の研究はい
くつか行なわれているが、以下に説明するように効果が
小さいかあるいは実施困難である。

エツジ・ドロップ軽減の１つの方法としてワーク・ロー
ルの小径化が提案されている。これは圧延荷重を下げて
ロールのフラットニングを小さくし、エツジ・ドロップ
の減少を図っている。しかし、この方法はライン速度が
低下し、ロール原単位が悪化する。また、エツジ・ドロ
ップを零とすることはできず、効果が小さい。

別の方法としてワーク・ロールのテーパ化カ提案されて
いる。これはワーク・ロールの端部にテーバを伺けて圧
延材料のエツジ部の圧下率を小さくするものである。し
かし、この方法は材料の幅が変更になるたびにロール替
えを必要とし、また、ロールの摩耗が進行すると所期の
効果が得られない。次に、本発明と関係の深いテンショ
ン・レベラについて説明する。

中伸び、耳波等の圧延材料の形状不良は、材料の長手方
向の伸びの差に起因するものであり、材料に塑性伸びを
付与しないかぎり、修正できない。

テンション・レベラは材料に曲げと引張とを与えて塑性
伸びを伺与することにより形状不良を矯正している。圧
延による材料の伸び長さの差は通常０１％程度であり、
これにより中伸び、耳波等の形状不良が発生する。これ
をテンション・レベラで０２〜０．５％程度伸ばしてや
れば材料は平坦になる。従来のテンション・レベラは最
大伸率が１〜１゜５チ程度に設計されているが通常は必
要最小限の小さな伸率で使用しているため、テンション
・レベラによる材料の厚み減少や幅縮みは非常に小さく
、実用上無視されている。結局、従来法ではテンション
・レベラを用いて圧延材料のクラウンを矯正するという
発想はなかった。

本発明の目的は、安価かつ正確に金属帯の幅方向厚み分
布を変更することができる方法を提供することにある。

さらに詳しく言えば、本発明の１つの目的は、金属帯の
クラウンまたはエツジ・ドロップ等の横断面プロフィル
および平坦度を矯正する方法を提供することにあり、本
発明の別の目的は、金属帯の横断面を所望の特殊プロフ
ィルに加工する方法を提供することにある。

本発明の基本的な方法は、千鳥状に配置した複数筒の工
具列に金属帯を通すこと、該金属帯が前記工具列を通過
するさいに該金属帯の長手方向に曲げ引張を加えて該金
属帯に長手方向塑性伸びを与えることからなる。

本発明の方法の変更例として、前記の長手方向曲げ引張
工程にさらに下記の工程を付加することが有効である。

（α）前記の曲げ引張工程と同時に金属帯の幅方向に曲
げを加える工程。

（ｂ）前記の曲げ引張工程前に、金属帯に軽圧下圧延を
施す工程、 （ｃ）　　前記曲げ引張工程前に、金属帯に軽圧下圧延
を施し、さらに前記曲げ引張工程と同時に金属帯の幅方
向に曲げを加える工程。

前記長手方向塑性伸びは、金属帯の最大厚み減少量と最
小厚み減少量との差が、前記工具列入側における金属帯
の最大厚みの０．５％以上になるように設定する。

前記工具列は、基本的にはテノション・レベラと同様で
あり被駆動または自由回転ロールを千鳥状に配置した構
成のもの、固定ブロックを千鳥状に配置した構成のもの
または頂部から加圧流体を噴射する固定ブロックを千鳥
状に配置した構成のもののいずれでもよい。

本発明の方法は、工具列の入側もしくは出側または両側
において金属帯の厚み分布を測定し、その測定値にもと
づいて金属帯の長手方向塑性伸びもしくは幅方向曲げま
たは両方を調整することにより、正確な厚み分布変更を
行うことができる。

軽圧下圧延を行う場合には、軽圧下圧延の入側もしくは
工具列出側または両方において、金属帯の厚み分布を測
定し、その測定値にもとづいて、金属帯の長手方向塑性
伸び、幅方向曲げ、もしくは圧下率またはこれらの組合
せを調整することにより正確な厚み分布変更を行うこと
ができる。

本発明の方法が適用される金属帯は、鋼、銅、銅合金ア
ルミニウム、アルミニウム合金、チタン合金、その他曲
げ引張加工により破断せずに塑性伸びを付与することが
可能な延性のある金属である。

前記幅方向曲げ工程は、次の手段によって行うことがで
きる。

（α）前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具をたわ
ませる手段。

（ｂ）　　前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具に
クラウンを形成する手段。

（ｃ）　　前記工具列のうちの少なくとも１個の工具に
バックアップ部材を押し付け、該工具をたわませる手段
。

（力　前記工具列のうちの少なくとも１対の工具の片側
にクラウンを形成し、該クラウンを互いに反対側に配置
し、該対をなす工具を金属帯の幅に応じて軸方向に互い
に逆向きに移動させる手段。

（ｇ）　　金属帯に関し前記工具列のうちの少なくとも
１つの工具の反対側に別の工具を設け、金属帯を前記工
具に押し付ける手段。

幅方向の曲げは、幅方向にその曲率を一様とせず、幅方
向に変化させることが有効である。すなわち、所望の曲
率を金属帯の幅方向の所望の位置に形成することが有効
である。この場合にも、前記（ａ）から（ｇ）までの手
段を利用することができる。

前記軽′圧下圧延工程は、前記工具列の入側に圧延ロー
ルを設けて軽圧下圧延を行うかまたは別個の場所に設置
した圧延機で行うかのいずれでもよい。

圧延ロールを使用する場合に、エツジ・ドロップの減少
量を大きくするために、圧延ロールのうちの少なくとも
１対の圧延ロールの片側にクラウンまたは先細りのテー
パ部分を形成し、該クラウンまたはテーパ部分を互いに
反対側に配置し、該対をなす圧延ロールを金属帯の幅に
応じて軸方向に互いに逆向きに移動させることが好まし
い。

−一 本発明の詳細な説明する前に、ここで用いる金属帯のク
ラウン（ＣＲ）ｓおよびエツジ・ドロップ（ＥＤ）ｓ−
ｇ　　について第１図を参照して、次のように定義する
。

（ＣＲ）ｓ＝ｈｃ−ん８ ＣＥＤ）ｓ−ｅ＝−ｈｓ　　ｈｅ ただし ｈｃ　二幅２Ｃの金属帯の横断面中央部の厚みｈ８二金
属帯の横断面のエツジから中央側に距離Ｓだけ離れた位
置における厚み ｈｅ　：金属帯の横断面のエツジから中央側に距離ｅだ
け離れた位置における厚み 本発明は、本発明者らの実験による「金属帯の曲げ引張
りは圧延に於けるエツジ・ドロップと逆の現象な生ずる
」ことの知見を基礎とするものである。

まず、この実験について説明する。厚２ｆ　１．　Ｏｍ
ｍ、ｌ閣２００ｍｍの冷延鋼板に第２図に示すような直
径５０ｍｍのワーク・ロール１１を５本を設けたテンシ
ョン・レベレ１で圧下量及び張力を変化させて鋼板２に
曲げ引張り加工を行い伸び率と厚みを測定した。大きな
伸び率を得るために、鋼板２をテンション・レベレｌに
複数回通過させたが、これはロール本数の多いテンショ
ン・レベレに１回通過させた場合と等価である。なお、
用いた冷延鋼板２はスリットされた製品であるため実験
前にエツジ・ドロップはなく厚害は幅方向にほとんど均
一であった。この実験により以下のような現象が明らか
となった。

（１）伸びの増大につれ厚みが減少するがエツジ付近の
み厚みの減少が小さく、そのためエツジ・ドロップとち
ょうど逆の現象（以下においては、エツジ・アップ現象
と呼ぶ。）が起こる。エツジより２０ｍｎｔ以上内側で
は厚みは一様に減少する。

（２）伸びの増大につれエツジとエツジ付近以外の厚み
差は単調に増大する。すなわち、エツジ付近の厚みがさ
らに内側の部分と異なっていても初期の均一な板厚の場
合と同様にエツジ・アンプ現象が進行する。

（３）テンション・レベレの圧下量や張力を変えてもテ
ンション・レベレ通過回数（すなわち、ロール本数）を
調節してトータルの伸びを同じにすればエツジ・アップ
現象は同程度に起こり厚み分布はだいたい同じになる。

（多少の差は生じる。）（４）長手方向の伸びは幅方向
に均一である。このため形状不良は発生しない。

（５）長手方向伸びが均一、厚み減少が不均一であるた
め金属材料の塑性変形における体積一定の条件より幅方
向のひずみ（幅縮み）は幅方向に不均一である。エツジ
付近は内側の部分より幅縮みが木きく起こっている。

本実験における鋼板厚み分布の測定例を第３図に示す。

第３図の横軸は鋼板幅中心からの距離を示し、縦軸は鋼
板厚みを示す。曲線α〜ｄは次のものを示す。

曲線ａ：母材（冷延コイル）の厚み分布曲線ｂ：曲げ引
張り、ロール１０本通過後の厚み分布 曲線Ｃ：曲げ引張り、ロール３０本通過後の厚み分布 曲線ｄ＝曲げ引張り、ロール６０本通過後の厚み分布 第３図より上記（１）、（２）の現象が顕著に認められ
る。伸びと厚みの測定値から体積一定の条件により幅方
向のＯ・ずみを計算し、厚み減少率とともにグラフ化し
たものを第４図に示す。

第４図は第３図に示したロール６０本通過後の実験結果
から計算した。曲線ｅは厚み方向のひずみ（厚み減少）
、曲線ｆは幅方向のひずみ（幅縮み）を示す。

第４図より明らかに曲げ引張り加工の上記（５）の現象
が顕著に認められ、また、エツジ付近では幅縮みが厚み
減少とおなじ程度に起こっていることおよびエツジより
２０ｍｍ以上内側では幅縮みが小さく平面ひずみ変形に
近いことがわかる。

さらに別の実験によりエツジ・アップ現象によるエツジ
・ドロップ矯正効果を確認してみる。

原野２−３　ｍｍ４幅２００ｍｍの熱延鋼板（スリット
されたものでエツジ・ドロップはなく厚みはほとんど均
一）を圧下率約１５％で圧延し、その後テンション・レ
ベレにより約５係の塑性伸びを与えた場合の厚み分布の
変化を第５図に示す。

第５図横軸は母材板幅中心からの距離（罷）を、縦軸は
厚み（朋）を示す。曲線ｇは母材の厚み分布を、曲線Ｉ
Ｌは圧延後の厚み分布を、曲線ｉは曲げ引張り後の厚み
分布を示す。

第５図より圧延で生じたエツジ・ドロップがテンション
・レベレでの曲げ引張りによりほぼ消去されていること
がわかる。すなわち、エツジ・ドロップのある金属帯で
あってもエツジ・アップ現象が同様に起こることが明ら
かとなった。この例はエツジ・ドロップの範囲とエツジ
・アップの範囲とが一致しさらにエツジ・ドロップの形
状とエツジ・アップの形状も上下対称で同じであったた
めほぼ完全にエツジ付近がフラットになった場合である
。

エツジ・ドロップの範囲とエツジ・アップの範囲が一致
しない場合には完全なエツジ・ドロップ消去はできな゛
いが、通常両者の範囲が大きく異なることはないため不
法により実用上十分に有効な程度にエツジ・ドロップを
軽減することが可能である。　・ 以上のような現象は厚み、幅、降伏応力、弾性率等の異
なる材料においても、またアルミニウム、銅などの非鉄
材料においても同様に認められ本現象が普遍的なもので
あることが明らかとなった。

以上の実験結果より曲げ引張りにより適切な大きさの塑
性伸びを与えればエツジ・ドロップをほぼ打消せること
がわかる。

エツジ・ドロップを打消すに必要な塑性伸びの量は板厚
、材質、ロール・ピッチ等の条件により異なる。エツジ
・アップ現象が顕著に起こる場合・はど必要な塑性伸び
は小さくなる。各種材料、各種条件での実験よりエツジ
・ドロップ（ＥＤ）８．−。

＝ｈ８−ｈ、＝δ　（以下、δという。）に対し、エツ
ジ・ドロップδを打消すのに必要な非エツジ・ドロップ
部の板厚減少量は通常１．５δ〜５δの範囲であること
が明らかとなった。したがって、１．５δ〜５δの板厚
減少となるような塑性伸びを曲げ引張りにより与えるこ
とになるが、この伸び率の大きさは通常２チ〜１０％程
度となる。この値は形状矯正のみを目的とした従来のテ
ンショア・レベラの０．３％〜０．５％に比べるとかな
り大きく、またこのことから従来のテンショア・レベリ
ングではエツジ・ドロップの軽減には伸び率が完全に不
足していることがわかる。

エツジ・ドロップを打消すためには金属帯のエツジ・ド
ロップδを測定あるいは推定し、非エツジ・ドロップ部
の板厚減少量がα×δ（α＝１．５〜５）となるような
塑性伸びを与える。αの値は曲げ引張りの装置や板厚等
の条件により異なるため予め実験的に求めておく。

なお、実用上はエツジ・ドロップ量を通常の半分程度に
軽減するだけでも工業的にはかなり意義が大きい。その
ような場合には、必要な塑性伸びの量は小さくなる。な
お本発明の方法では板厚減少量および幅縮み量が無視で
きない程度に大きいため当然それらを考慮しなければな
らない。このことは、後述の幅方向曲げを付加する場合
も同様である。

次に、説明の便宜上第６図を参照して、金属帯の幅方向
厚み分布変化率について説明する。第６図において実線
は本発明の方法による曲げ引張を加虻る以前の金属帯の
横断面図であり、二点鎖線は曲げ引張後の金属帯の横断
面図である。図において、ｈａは母材の最大厚み、へん
ｍｃｂｅは最大厚み減少量、△ｈｍｉｎは最小厚み減少
量をそれぞれ表す。

以下、説明の便宜上、金属帯の幅方向厚み分布変化率Ｐ
を次式のように定義する。

Δｈｍａｗ　−△ｈｍｉｎ 本発明の方法においては、変化率Ｐを０．５％以上に設
定することを特徴とする。その理由は、以下のとおりで
ある。

従来ノテンション・レベラによる形状不良矯正において
も、幅方向厚み分布の変化はわずかに発生している。し
かし、従来のテンショア・レベラで実際に用いられてい
る伸率は最大で０．５％程度であり、この場合、変化率
Ｐは０．５％以上にはなりえない。すなわち、厚みが全
く減少せず幅方向にのみ０，５％縮んだ部分と、幅方向
に全く縮まず厚みのみ０．５％減少した部分の両方が存
在している場゛合に変化率Ｐは０．５９６となるが、実
際には曲げ引張において幅方向にのみ縮み厚みが全く減
少しないということは起こりえないので、０５％の伸び
により変化率Ｐが０．５％になることは起こり得ない。

以上のように従来のテンション・レベラでは変化率Ｐが
０．５％以下であること。および、０．５チ以下の変化
率Ｐでは工業上非常に意義が小さいことより、本発明の
方法においては変化率Ｐを０．５係以上とする。

本発明の方法においては、金属帯に曲げ引張を加える工
具列は基本的にはテンション・レベラト同様である。そ
こで、幅方向厚み分布変更を目的とした本発明の工具列
を有する装置も、以下の説明においては便宜上テンショ
ン・レベラと呼ぶことにする。テンション・レベラの最
も一般的な例として第２図に示すように被駆動または自
由回転ロール１１を千鳥状に配置した構成のものがある
。

別の例としては、編７図に示すように、頂部に適当な曲
率半径を有する固定ブロック１ｌｉｚを千鳥状に配置し
、それらの間に金属帯２を通す構成のものもある。

この場合には傷の発生を防止するために固定ブロックｌ
ｌａと金属帯２との間の潤滑が必要であり、たとえば第
８図に示すように固定ブロック１１αと金属帯２とを油
タンク１２αに浸漬する方式をとることができる。この
方式の外に、第９図に示すように、固定ブロック１１α
の頂部から油、水等の加圧流体を噴射することにより固
定ブロック１１ａと金属帯２との間に潤滑膜を形成する
方式のテンション・レベラを用いることもできる。

なお金属帯２に張力を付与する方法としては、第１ＯＡ
、Ｂ、または０図に示すように、本発明の方法を適用し
たテンション・レベラ１の出入口側にプライドル・ロー
ル２３、ピンチ・ロール２４、または圧延機２５または
これらの組合せ装置を設けることができる。

次に、幅方向曲げ工程について説明する。まず幅方向曲
げ効果を調べるためにロール・ベンディングを行った実
験について説明する。

前述の実験と同様に第２図に示す通常のテンション・レ
ベラ１を用いて金属帯２に曲げ引張を加え、金属帯２に
５％の塑性伸びを与えた。供試材料２は冷間圧延鋼帯で
あり、その寸法は厚み１．０＋＋＋＋ｎ’Ｘ幅２００　
關テある。テンション・レベラｌのロール１１の直径は
２０ｍａでロール本数は８本である。

上記の条件の下で金属帯２に曲げ引張を加えたときの金
属帯２の断面プロフィルを第１１図に示す。第１１図に
おいて、実線ｍは母材（広幅材からのスリット材料であ
るから厚みは幅方向均一となっている。）であり、実線
ｊはロール・ベンディングを行わなかったもの、点線に
はロール・ベンディングを行ったものをそれぞれ示す。

第１１図かられかるように、ロール・ベンディングを行
わない場合、テンション・レベラにヨッて金属帯に大き
な塑性伸びを加えると、前述したようにエツジ・アップ
が生じる。このエツジ・アップの発生原因については目
下解明中であるが、次のように推定できる。

金属帯に強力な曲げ引張を加えているさいに、金属帯の
エツジ部が長手方向に曲げられると同時に幅方向にも曲
げられているためにエツジ部の幅方向の歪が大きくなり
、エツジ部の厚み減少が小さくなるためであろうと解さ
れる。

換言すれば、一般に金属材料の塑性変形における体積一
定の法則により、次式が成立する。

（１）　　長手方向面げのみで幅方向の曲げのない金属
帯幅方向中央部に関して、 ε、＋εｂ＋εん＝０ ただし、 ε、：ｌ金属帯中央部の長手方向歪 εｂ　＝金属帯中央部の幅方向歪 εｈ：金属帯中央部の厚み方向歪 （２）長手方向面げと幅方向曲げが共存した金属帯の幅
方向エツジ部に関して、 ε′、＋ε′ｂ＋ε／ｈ＝＝　０ 氾だし、 ε′、：金属帯エツジ部の長手方向歪 ε′ｂ＝金属帯エツジ部の幅方向歪 εｌｈ＝金属帯エツジ部の厚み方向正 本実験例においては、εｅ−ε′、であるが、金属帯の
エツジ部は幅方向曲げが発生することにより幅方向の歪
が大きくなり、１εｂ１く１ε′６１となる。その結果
、１εｈ１〉１ε′ｈ１（エツジ・アップ）が成立する
ことになる。なお、このエッジ部の幅方向曲げは、金属
帯が長手方向に曲げられているから発生する現象であり
、単純に引張っただけではエツジ・アップ現象は発生し
ないのである。なお、本実験において、エツジ部の幅方
向曲げの発生により、エツジ部がロールかられずかに浮
き上がっている状態が実際に観察された。

以上のようなエツジ・アップを利用すれば、前述のよう
にエツジ・ドロップの解消は可能となる。

しかし、これは金属帯のエツジ部に限定される。

そこで、金属帯の幅中央部までこのエツジ・アップを発
展させれば、すなわち幅方向曲げを金属帯のエツジ部だ
けではなく、金属帯の幅中央部まで浸透させれば、金属
帯のクラウンの制御も可能になると容易に推定できる。

実際、第１１図の点線ｋに示すように、ロール・ベツデ
ィングを行って金属帯の幅中央部まで幅方向曲げを浸透
させると、クラウンの制御も可能であることが明らかに
なった。

次に、金属帯に強制的に幅方向曲げを与える方法につい
て、以下に説明する。第１２図に示すように、幅方向曲
げを与えるロールの前後では、ロール間隔を通常より広
げることにより、金属帯の幅方向曲げを容易にすること
が望ましい。幅方向曲げの一方法として、前述のロール
・ベツディングを用いることができる。ロール軸をたわ
ませる方法は、圧延機の場合と同様に、油圧シリンダに
よるか（第１３図）、分割バックアップ・ロール１５に
よるか（第１４図）のいずれかの方法を用いることがで
きる。

ロール軸をたわませる代りに、通常のクラウン付与ロー
ル１１（第１５図）を用いてもよい。このとき、アーバ
とスリーブとの間に形成された圧力室に流体を供給して
ロールのクラウンを変える可変クラウン・ロール（図示
せず）を用いることもできる。その外に、第１６図に示
すように、少なくとも１対のロール１１０片側にクラウ
ンを形成し、このクラウンを互いに反対側に設け、この
対をなすロールを金属帯の幅に応じて軸方向に互いに逆
向きに移動させてもよい。

さまざまな形状のクラウンを付与したロールを用いて実
験を行った結果、次のような事実が明らかとなった。

ロールに伺与したクラウンの形状が凸形であるか凹形で
あるかまたは複雑な波形であるかによって、金属帯の厚
み分布は大幅に変化し、単純な凸クラウン、凹クラウン
のみならず、複雑な幅方向厚み分布を得ることができる
。その−例を第１７図に示す。第１７図において、ロー
ルの形状は説明の便宜上実際よりも誇張されている。一
般的な傾向として、ロールのクラウン形状が凸の曲率を
有している部分においては金属帯の厚みが通常より薄く
なり、ロールのクラウン形状が凹の曲率を有している部
分では厚みが通常より厚くなる傾向がある。圧延ロール
においては、クラウンを付与した場合、各位置での直径
の大小が出側厚み分布に直接影響するが、本発明の曲げ
引張りの場合には、直径の大小ではなく凸であるか凹で
あるかの向きと、その曲率の大きさが出側厚み分布に直
接影響するという点が特徴である。

以上のことから、金属帯の幅方向各位置において所望の
曲率の幅方向曲げを与えることにより、所望の厚み分布
を得ることができる。

さらに、もう１つの大きな特徴として、ロールにクラウ
ンを付与したりベンディングを加えて曲げ引張りを行っ
ても金属帯の形状はあまり悪化しないことが明らかにな
った。また、入側の金属帯の形状が悪い場合には、厚み
分布が変更されると同時に形状もかなり矯正されること
が明らかとなった。また、たとえ、幅方向曲げが大きい
ために幅方向曲げを金属帯に加えたロールにおいて多少
の形状不良が発生しても、後続のロールにおいて幅方向
曲げを行わずに曲げ引張りを行えば、従来のテンション
・レベラと同様であり、形状が矯正される。

以上のように本発明によれば形状不良矯正を行いながら
幅方向の厚み分布を変更することが可能であり、この点
が、通常の圧延と異なった非常にすぐれた特徴である。

ところで、ロールのクラウン量またはロールのたわみ量
が大きい場合や、長手方向の張力が小さい場合、金属帯
の幅が広い場合等には、金属帯が幅全体にわたってロー
ルに密着せず、一部で浮きを生じて、その部分において
幅方向曲げの曲率が小さくなってしまう場合がある。こ
のような場合には、例えば、第１８図から第２１図に示
すような手段を用いて金属帯の密着化を図ることによっ
て本発明の効果を増大させることができる。

第１８図は、油、水、空気等の加圧流体噴射ノズル１６
によって金属帯２をロール１１に押し付ける手段を示す
。

第１９図は、適当な数（図示する実施例では２本）の押
えロール１７によって金属帯２を押し付ける手段を示す
。

第２０図は凸クラウンを有するロールＩＩＣに対向させ
て互いに相補状に嵌合する凹クラウンを有するロールｌ
ｉｄにより金属帯２を挾み付ける手段を示す。

第２１図は第１９図と同様の押えロール１７をクラウン
付きレベラ・ロールＩＩＣの入側もしくは出側または両
側に設けて金属帯２を押し付ける手段を示す。

以上の説明はロール式のテ）ジョン・レベラヲ例にとっ
てなされたが、固定ブロック式のテンション・レベラに
ついても同様に適用される。

次に、軽圧下圧延工程について説明する。曲げ引張り変
形による材料の幅変化をできるだけ小さくするには、曲
げ引張り変形量をある程度小さくすることが望まれる。

また、曲げ引張りで大きな塑性伸びを得るためには、張
力やロール本数を増大しなければならない。そこで、長
方形断面の金属帯を製造する場合には前工程において軽
圧下圧延を施し、幅方向厚み分布をできるだけ小さくし
ておくことが１つの方策となる。

軽圧下圧延は、別のラインで金属帯２に予め施されるか
、または同じライン上で曲げ引張を行う工具列の入側に
設げた圧延機によって施される。

軽圧下圧延において第２２図に示すように、圧延機の１
対のロール３１０片側にクラウンまたは先細りのテーパ
を形成し、これらを互いに反対側に配置し、金属帯の幅
に応じて互いに軸方向反対側に移動させることによって
エツジ・ドロップの軽減を行うことが好ましい。

以下に軽圧下圧延の特性について実験結果を用いて、詳
しく説明する。

厚み１．２７ｍ＋π×幅１５０ｍｍの熱間圧延材料の横
断面プロフィルを第２３図の曲ｍ（ＣＬ）に示す。

この材料に軽圧下圧延を施したときの材料の断面プロフ
ィルを第２３図の曲線Ｃｂ）〜Ｃｆ）に示す。第２３図
において記号ｒは圧下率（％）を示す。このときの各曲
線（ｂ）〜Ｃｆ）についての材料のクラウン（ＣＲ）２
０およびエツジ・ドロップ（ＥＤ　）　２０−２．５　
を第２４図に示す。

第２４図から明らかなように、適当な圧下率ｒを選ぶこ
とによって材料クラウン（ＣＲ）　　および材料エツジ
・ドロップ（ＥＤ）　　をかなり小さくすることができ
る。ただし、このとき、材料の形状は極端に悪化するの
で、この方法には限度がある。

前述の第２２図のようなロール・シフト法を併用するこ
とにより、エツジ・ドロップの軽減が容易となる。

以上の軽圧下圧延工程によってもなお残存するエツジ・
ドロップおよびクラウンを矯正するとともに、軽圧下圧
延において生じた大きな形状不良を矯正するために、前
述のテンション・レベラによる厚み分布変更および形状
不良矯正を行う。

以−ヒの説明から明らかなように、本発明の方法におい
ては、曲げ引張工程に加えて、幅方向曲げ工程、軽圧下
圧延工程をさらに組み合せることもできる。

入側の幅方向厚み分布やその鞄の要因が変動する場合に
は、本発明で用いている手段のうちの１つ以上を調整す
ることにより、出側の幅方向厚み分布を一定にすること
ができる。例えば、入側の板クラウンが変動する場合に
は、幅方向曲げの量を調整することにより出側板クラウ
ンを一定にすることができる。第２５図はその一例を示
しており、（Ａ）図においては入側板クラウンが犬であ
るためロールのベンド量を大きくしてほぼ一様な出側厚
み分布を得ているが、入側板クラウンが変動して（Ｂ）
図のように小さくなった場合には（Ａ）図と同じベンド
量では曲ｍｃＬのように矯正が過度となるため、ベッド
量を小さくして幅方向曲げを小さくすることにより、曲
線すのようにほぼ一様な厚み分布とすることができる。

この場合出側板厚分布を出側に設けた測定器で測定し、
その測定値をフィードバックして幅方向曲げを制御する
方法、および入側厚み分布を測定してフィルドフォワー
ドにより制御する方法のいずれでも可能である。

本発明の方法を要約すれば、まず本発明の基本的方法は
第２６図に示すように工具列１に金属帯２を通すことに
よって金属帯２に曲げ引張を加え、金属帯２の長手方向
に塑性伸びを発生させる。

第１の変更例としては、曲げ引張と同時に金属帯に幅方
向曲げを加える方法がある。

第２の変更例としては、第２７図に示すように、工具列
１０入側もしくは出側または両側に厚み計４を設け、金
属帯２の幅方向厚み分布を測定し、その測定結果を制御
装＃５に送り、設定値と比較し、制御信号を工具列１に
送って金属帯２の長手方向塑性伸びもしくは幅方向曲げ
の曲率または両者を調整する。

第３の変更例としては、第２８図に示すように、工具列
ｌの入側に圧延機３を設けて金属帯に軽圧下圧延を施し
、その後工具列１によって金属帯の曲げ引張のみを行う
かまたは曲げ引張と幅方向曲げとを同時に行う。

第４の変更例としては、第２の変更例とほぼ同様に圧延
機３０入側もしくは工具列１の出側または両側に厚み計
４を設け、金属帯２の幅方向厚み分布を測定し、その測
定結果を制御装＃５に送り、設定値と比較し、制御信号
を工具列１もしくは圧延機３または両者に送って金属帯
２の長手方向伸び、幅方向曲げの曲率もしくは軽圧下圧
延の圧下率またはこれらの組合せを調整する。

以上は金属帯が常温である場合について主として説明し
てきたが、材料が高温になるほど材料は低張力で大きな
塑性伸びが得られるので高温の金属帯に対しても本発明
の方法は十分に運用できる。

例えば、熱間圧延ラインや連続焼鈍ラインあるいは亜鉛
メツキライン等に本発明の方法を有効に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属帯のエツジ・ドロップおよびクラウンを説
明するための金属帯の横断面図。第２図は本発明の方法
を適用する通常のテンション・レベラの説明図。第３図
は本発明の基礎となるエツジ・アップ現象を示す実験結
果のグラフである。 第４図は第３図に示す曲線ｄの結果を幅方向の歪みに換
算して示すグラフである。第５図は本発明の実施例の結
果を示すグラフである。第６図は金属帯の幅方向厚み分
布変化率を説明するための金属帯の横断面図。第７図は
固定ブロック式テノション・レベラの概略構成を示す側
面図。第８図は第７図のレベラの変更例を示す概略側面
図。第９図は頂部から加圧流体を噴射する固定ブロック
を用いたテンション・レベラの概略構成を示す部分図。 第１０（Ａ）図から第１０（Ｃ）図までは金属帯に張力
を付与する方法を示す説明図。第１１図は圧延材料に大
きな塑性伸びを与えたときの材料の横断面プロフィルを
示すグラフ。第１２図は本発明の方法を適用した別のテ
ンション・レベラの説明図。第１３図は第１２図のＸＩ
　−ＸＩ線からみた正面図。第１４図は第１３図の変更
例を示す。 第１５図は第」３図の別の変更例を示す。第１６図は第
１３図の別の変更例を示す平面図。第１７図は本発明の
実施例の結果を示すグラフ。第１８図は金属帯の浮上り
防止手段の概略構成を示す正面図。第１９図は第１８図
と同様な図面であって別の実施例を示す。第２０図は別
の金属帯の浮上り防止手段の概略構成を示す斜視図。第
２１図は金属帯のさらに別の浮上り防止手段の概略構成
を示す斜視図。第２２図は軽圧下圧延機とテンション・
レベラのロールの平面図。第２３図は軽圧下圧延におけ
る圧下率と材料横断面プロフィルとの関係を示すグラフ
。第２４図は軽圧下圧延における圧下率と材料クラウン
およびエツジ・ドロップとの関係を示すグラフ。第２５
（Ａ）図および第２５ＣＢ）図は金属帯の幅方向厚み分
布の変更例を示すグラフ。第２６図から第２９図までは
本発明の方法を説明する概略構成線図。 ｌ：テノショノφレベラ ２：金属帯（鋼板）　　４：厚み計 １１：ロール　　　　　１１ｃＬ：固定ブロック１５：
分割バックアップΦロール １６二流体噴射ノズル １７：押えロール 特許出願人　　住友金属工業株式会社 （外４名） ＃／凹 乳３図 中 顧板暢師り 尾４図 ＃５閏 ψ −駄　　　４１！Ｉ扱Ｉｌｌ＆ｔｒｎｍ　）孔１１凹 □　　　　　　　　　ψ　　　　　　　　　　　□ｌｕ
、　　　　科料幅（ｍｍ） 幕１２　図 ＭＩ 孔７３凹 孔１６凹 入１７曜 犀、１８図 １八 ＬｌＱ図 も２０図 罠２７１１ １ 稟２２図 番 １！、２３Ｕ；４ ＃２４閏 屋下孝Ｔ（ｚ） ２鉾、２５　図どＡ　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯を通す
   とと、該金属帯が前記工具列を通過するさいに該金属帯
   の長手方向に曲げ引張を加えて該金属帯に長手方向塑性
   伸びを与えることからなる金属帯の幅方向厚み分布変更
   方法。 （２）前記長手方向塑性伸びは、金属帯の最大厚み減少
   量と最小厚み減少量との差が、前記工具列入側における
   金属帯の最大厚みの０５％以上になるように設定される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の方
   法。 （３）前記工具はロールであることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項に記載の方法。 （４）前記工具は固定ブロックであることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。 （５）前記工具は頂部から加圧流体を噴射する固定ブロ
   ックであ−ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項に記載の方法。 （６）千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯を通す
   こと、該金属帯が前記工具列を通過するさいに該金属帯
   の長手方向に曲げ引張を加えて該金属帯に長手方向塑性
   伸びを与えること、前′記工具列の入側および出側のう
   ちの少なくとも一方において金属帯の厚み分布を測定す
   ること、該測定値にもとづいて該金属帯の長手方向塑性
   伸びを調整することからなる金属帯の幅方向厚み分布変
   更方法。 （７）千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯を通す
   こと、該金属帯が前記工具列を通過するさいに該金属帯
   の長手方向に曲げ引張を加えて該金属帯に長手方向塑性
   伸びを与えること、前記通過のさいに曲げ引張と同時に
   該金属帯の幅方向に曲げを加えることからなる金属帯の
   幅方向厚み分布変更方法。、 ＼ （８）前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具にクラ
   ウンを形成することによって金属帯の幅方向曲げを行う
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（７）項に記載の方
   法。 （９）前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具にバッ
   クアンプ部材を押し利け、前記工具をたわませて金属帯
   の幅方向曲げを行うことを特徴とする特許請求の範囲第
   （７）項に記載の方法。 （ｌＯ）　　前記工具列のうちの少なくとも１対の工具
   の片側にクラウンを形成し、該クラウンを互いに反対側
   に配置し、該対をなす工具を軸方向に互いに逆向きに移
   動させることによって金属帯の幅方向曲げを行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第（７）項に記載の方法。 （月）　金属帯に関し前記工具列のうちの少なくとも１
   つの工具の反対側に別の押付は部材を設け、金属帯を前
   記工具に押し付けることを特徴とする特許請求の範囲第
   （７）項に記載の方法。 （１２）　　前記押付は部材はロールであることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１１）項に記載の方法。 （１３）　　前記押付は部材は加圧流体噴射ノズルであ
   るととを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項に記載
   の方法。 （１４）　　前記押付は部材は固定ブロックであること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１１）項に記載の方法
   。 （１５）　　前記押付は部材は頂部から（加圧流体を噴
   出する固定ブロックであることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１１）項に記載の方法。 （１６）　　千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯
   を通すこと、該金属帯が前記工具列を通過するさいに該
   金属帯の長手方向に曲げ引張を加えて該金属帯に長手方
   向塑性伸びを与えること、前記通過のさいに曲げ引張と
   同時に該金属帯の幅方向曲げを加えること、前記工具列
   の入側および出側のうちの少なくとも一方において金属
   帯の厚み分布を測定すること、該測定値にもとづいて該
   金属帯の長手方向塑性伸びおよび幅方向曲げのうちの少
   な（とも一方を調整することからなる金属帯の幅方向厚
   み分布変更方法。 （１７）　　千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯
   を通すこと、該金属帯が前記工具列を通過するさいに該
   金属帯の長手方向に曲げ引張を加えて該金属帯に長手方
   向塑性伸びを与えること、前記通過のさいに曲げ引張と
   同時に該金属帯の幅方向に曲げを加えること、該幅方向
   曲げにおいて所望の曲率な金属帯の幅方向の所望の位置
   に形成することからなる金属帯の幅方向厚み分布変更方
   法。 （１８）　　前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具
   に所定のクラウンを形成することによって金属帯の幅方
   向曲げを行うことを特徴とする特許請求の範囲第（１７
   ）項に記載の方法。 （１９）　　前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具
   にバックアップ部材を押し伺げ、前記工具をたわませて
   金属帯の幅方向曲げを行うことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１７）項に記載の方法。 （２０）　　前記工具列のうちの少なくとも１対の工具
   の片側にクラウンを形成し、該クラウンを互いに反対側
   に配置し、該対をなす工具を軸方向に互いに逆向きに移
   動させることによって金属帯の幅方向曲げを行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１７）項に記載の方法。 （２１）　　金属帯に関し前記工具列のうちの少なくと
   も１つの工具の反対側に別の押付は部材を設け、金属帯
   を前記工具に押し付けることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１７）項に記載の方法。 （２２）　　前記押付は部材はロールであることを特徴
   とする特許請求の範囲第（２１）項に記載の方法。 （２３）　　前記押付は部材は加圧流体噴射ノズルであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（２１）項に記載
   の方法。 （２４）　　前記押付は部材は固定ブロックであること
   を特徴とする特許請求の範囲第（２１）項に記載の方法
   。 （２５）　　前記押付は部材は頂部か、ら加圧流体を噴
   出する固定ブロックであることを特徴とする特許請求の
   範囲第（２１）項に記載の方法。 （２６）　　圧延ロールによって金属帯に軽圧下圧延を
   施すこと、千鳥状に配置した複数箇の工具列に該金属帯
   を通すこと、該通過のさいに該金属帯の長手方向に曲げ
   引張を加えて該金属帯に長手方向塑性伸びを与えること
   からなる金属帯の幅方向厚み分布変更方法。 （２７）　　前記圧延ロールのうちの少なくとも１対の
   圧延ロールの片側にクラウンを形成し、該クラウンを互
   いに反対側に配置し、核材をなす圧延ロールを軸方向に
   互いに逆向きに移動させることによって金属帯に軽圧下
   圧延を施すことを特徴とする特許請求の範囲第（２６）
   項に記載の方法。 （２８）　　前記圧延ロールのうちの少なくとも１対の
   圧延ロールの片側に先細りのテーパ部分を形成し、該テ
   ーパ部分を互いに反対側に配置し、該対をなす圧延ロー
   ルを軸方向に互いに逆向きに移動させることによって金
   属帯に軽圧下圧延を施すことを特徴とする特許請求の範
   囲第（２６）項に記載の方法。 （２９）　　圧延ロールによって金属帯に軽圧下圧延を
   施すこと、千鳥状に配置した複数箇の工具列に該金属帯
   を通すこと、該通過のさいに該金属帯の長手方向に曲げ
   引張を加えて該金属帯に長手方向塑性伸びを与えること
   、前記圧延ロールの入側および前記工具列の出側のうち
   の少なくとも一方において金属帯の厚み分布を測定する
   こと、該測定値にもとづいて該金属帯の長手方向塑性伸
   びおよび軽圧下圧延の圧下率のうちの少なくとも一方を
   調整することからなる金属帯の幅方向厚み分布変更方法
   。 （３０）　　圧延口〜ルによって金属帯に軽圧下圧延を
   施すこと、千鳥状に配置した複数箇の工具列に該金属帯
   を通すこと、該通過のさいに該金属帯の長手方向に曲げ
   引張を加えて該金属帯に長手方向塑性伸びを与えること
   、該通過のさいに曲げ引張と同時に該金属帯の幅方向に
   曲げを加えることからなる金属帯の幅方向厚み分布変更
   方法。 （３１）　　前記幅方向曲げにおいて、所望の曲率を金
   属帯の幅方向の所望の位置に形成することを特徴とする
   特許請求の範囲第（３０）項に記載の方法。 （３２）　　圧延ロールによって金属帯に軽圧下圧延を
   施すこと、千鳥状に配置した複数箇の工具列に該金属帯
   を通すこと、該通過のさいに該金属帯の長手方向に曲げ
   引張を加えて該金属帯に長手方向塑性伸びを与えること
   、該通過のさいに曲げ引張と同時に該金属帯の幅方向に
   曲げを加えること、前記圧延ロールの入側および前記工
   具列の出側のうちの少なくとも一方において金属帯の厚
   み分布を測定すること、該測定値にもとづいて該金属帯
   の長手方向塑性伸び、前記幅方向曲げの曲率および軽圧
   下圧延の圧下率のうちの少なくとも１つを調整すること
   からなる金属帯の幅方向厚み分布変更方法。