JPS62282706A - フランジを有する形材の圧延方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明はフランジを宥する形材、すなわち、Ｈ形および
これに相似の形材製品における種々のサイズを圧延工程
でつくり分ける圧延方法に関する。

（従来の技術） 現在、製造されている形材はその種類、断面形状および
寸法が多岐にわたり、品種・サイズの数か非常に多いの
か特徴である。これらの多品種・多サイズの形材を製造
する手段としては、溶接によるビルドアップ法もしくは
圧延による方法か一般的であるか、量産効果は圧延法が
有利である。

ところで、従来の最も一般的な形材圧延の方式は粗圧延
から仕上圧延まてに２重式あるいは３重式圧延機を用い
るか、あるいは粗圧延に２重あるいは３重式圧延機を用
い、中間圧延および仕上圧延にユニバーサル圧延機を用
いる圧延方式である。

このような従来の圧延方式ては、製造する製品の品種・
サイズ毎に対応して粗圧延から仕上圧延までを通して使
用される圧延ロールは原則的に製品に対応し、専用とし
て準備しなければならない。従って製品寸法の多様化や
、製造範囲の拡大など需要家のニーズに対応するために
は多数の口−ルを保有しなければならず、またロール組
替えの回数が多くなり、そのための時間損失が増大し、
生産性を著しく損ない、コスト高になるという問題点が
あった。

その具体例としてＨ形鋼の圧延の場合を以下に述べる。

第３図（ａ）は従来のＨ形鋼圧延設備列の代表例を示し
たものであるが、ブレークダウン圧延ｍｌ　（ＢＤ）、
その後に続く４０一ルユニバーサル圧延機（ＲＵ）とエ
ツジヤ−圧延ｍ（Ｅ）群２　（ＲＵ−Ｅ）、仕上用４０
−ルユニハーサル圧延［３（ＦＵ）で構成されている。

第３図（ｂ）は第３図（ａ）における各圧延機１，２．
３で造形された圧延材料の各々の形状４，５．６を示す
、第４図はユニバーサル圧延機の圧延用ロールと圧延さ
れる材料の関係を示しており、ユニバーサル圧延機の機
俺上、圧延中に同一セットのロール対で自由に変化が可
能となる寸法は、上方水平ロール７と下方水平ロール８
の間の隙間９および左右垂直ロール１０．１１の間の隙
間１２．１：ｌのみとなる。従ってＨ形鋼のウェブ厚み
９とフランジ厚みの１２゜１３については変化させるこ
とができるが、ウェブ内幅ＩＷは一定にならざるを得な
い。その結果、Ｈ形鋼製品の厚み９か異なるシリーズを
圧延するに際し、左右のフランジ厚み１２．１３を変化
させれば当然ウェブ内幅ＩＷと左右のフランジ厚み１２
゜１３を合計したウェブ外幅ＯＷは種々の寸法に変化せ
ざるを得ないことになる。

すなわち、従来の圧延法て圧延されるＨ形鋼は、第５図
に示すごとく、ウェブ内＠ＩＷが一定でフランジ厚みＴ
　ｆｌ＋　Ｔ　ｆｚの変化によってウェブ外＠ｏｗ、、
ｏｗ、が変化する。いわゆるウェブ内幅一定の製品シリ
ーズとなり、ウェブ外福一定の製品シリーズの製造は困
難である。もしウェブ外幅ｏＷが一定のＨ形鋼製品シリ
ーズをユニバーサル圧延機を用いた従来圧延法で製造す
るためには、ウェブ内幅の変化に応じて、粗圧延〜中間
圧延〜仕上圧延の全工程における上方、下方水平ロール
の大半を準備することになり大量のロール本数を必要と
し、かつロールの頻繁な組替え作業を行なわなければな
らず著しい製造コスト高をまねき、実質的にこの方法を
採用することは困難である。

本件出願人は以上のような問題点を解消する手段として
、いわゆる斜行ロール方式と称する特開昭５９−２０２
１０１号の技術を先に提案した。この技術の概要は、粗
圧延工程、中間圧延工程および仕上圧延工程よりなる形
材の圧延工程の前記中間圧延工程と仕上圧延工程間の任
意の工程に、ロール軸心か圧延方向に対し所定の角度θ
８を形成した斜行ロールを有する圧延機を配置し、ウェ
ブ部を拡幅圧延する方法であって、ウェブ内幅一定もし
くは外幅一定のＨ形鋼を任意に造り分けることを目的と
したものである。この斜行ロール方式は従来のユニバー
サル圧延方式に比較して格段に多種な製品シリーズを製
造できる宥効な手段であるが、なお改良すべき点があっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は前記斜行ロール方式圧延方法の利点を生かし、
さらに多種サイズの形材を効率よく製造する手段の提供
を目的とするものて以下１本発明の詳細な説明に先立っ
て斜行ロール方式によるＨ形鋼の圧延を例にその概略を
説明する。この圧延方法の特徴は第６図（ａ）　、　（
ｂ）に示すように、上下各２個づつの斜行ロール１５．
１５’８よび１６，１６’が材料１７のフランジ内側に
接しかつ、ロール軸か水平面内において圧延方向とθ□
、また水平面内において水平軸と０９の角度を保ちつつ
材料のフランジに近接するウェブ部を圧下することによ
って、圧下された部分の材料を幅方向へ流動せしめ、ウ
ェブを幅方向に拡げることかできる機能を有する。幅方
向の拡幅屋は基本的には製品サイズ毎にθ０．θ９の角
度と斜行ロール間隔（Ｌの２倍）を設定することによっ
て決定される。

第７図にこの「斜行ロール方式圧延方法」を採用した圧
延機（ＳＳ）１４をＨ形鋼の熱間圧延設備列に組み込ん
だ例を示す。図中の中間ユニバーサル圧延機（ＲＵ−Ｅ
）２と「斜行ロール方式圧延機」１４と仕上圧延機（Ｆ
Ｕ）３を組み合わせることによって、代表的ニーズであ
る同図（ｄ）に示すウェブ外幅ＯＷが一定でウェブ内幅
ＩＷ、。

ｒＷ＜が異なる「ウェブ外幅一定のＨ形鋼製品シリーズ
」あるいは「任意ウェブ高さのＨ形鋼製品シリーズ」な
どを少ないロール数で製造することが基本的に可能とな
る。

しかしながら、この方式の原理は斜行ロール１５．１５
’のロール軸か片持ち式てあり、ウェブ部の圧下の際の
ラジアル反力を支持するためには圧延機の構造規模を大
きくしなければならない。また斜行ロールに供給する材
料は中間圧延工程のユニバーサル圧延機の水平ロールを
独特な形状に形成して同図（ａ）に示すようにウェブ部
を屈曲させるか、または同図（ｂ）のようにウェブの両
端部に余肉部Ｐを設ける必要があり、新たにそのための
ロールを保宥しなければならないという問題があった。

本発明はウェブ部の屈曲加工あるいは余肉を付与するこ
となく、斜行ロールでは殆どウェブ部を圧下せず従来の
「斜行ロール方式圧延方法」による場合と同等な広範な
製品シリーズを製造できる手段を提供するものである。

（問題点を解決するための手段・作用〉第１図は本発明
を実施する圧延工程の配列を示すか、前記第７図で示し
た従来の斜行ロール方式と同じ構成部分については同符
号を付してその説明を省略する。中間ユニバーサル圧延
）ａ、２では前段のブレークダウンミル１から供給され
るビームブランク４に対し、最終製品のフランジ厚み、
ウェブ厚みおよびウェブ内幅等を加味した中間材料２５
の断面まで造形を行う、この中間工程はユニバーサル圧
延機を用いるため、ウェブ厚みと７ランジ厚みは自由に
変化させることか可能であり、製品のシリーズに応じて
必要な数の異なる断面形状の中間材料か造形される。こ
の中間材料２５はウェブ内幅ＩＷ□は一定でウェブ外幅
ｏＷ１が異なる任意なサイズの中間材料となる。

次に中間材料２５は斜行ロール式圧延ｆｉ１４で圧延さ
れるが、この圧延機の斜行ロール１５．Ｉｓ’および１
６．１６’はロール軸が水平面内において圧延方向とθ
□の角度を任意に設定てき、かつ左右方向（圧延方向と
直交する方向）と上下方向に位置変更可働である点は前
記従来の構造と同じである。ところで、本発明法での斜
行ロールによる圧延手段の特徴は、各斜行ロールの側面
部で材料１７のフランジ内側を押し拡げつつ拡幅して、
ウェブ内幅を拡げ、ウェブ部の圧下は積極的には行わな
いことである。従って斜行ロールの外周面と材料１７の
ウェブ面とは軽く接触する程度であればよいので、上側
の斜行ロール１５．１６と下側の斜行ロール１５′。

１６′との間隙は中間材料２５のウェブ厚みと同じに設
定しておけばよい。なお、水平面内における水平軸との
角度（θＶ）は例えばフランジ幅の広いＨ形鋼の場合に
フランジ形状を整える効果があるので、必要に応じて設
定すればよい。斜行ロール式圧延機１４でウェブ幅方向
に拡幅された中間材料２７は、続いて仕上用ユニバーサ
ル圧延機３て所定のウェブ内幅の製品サイズに仕上圧延
される。本発明で使用する仕上用ユニバーサル圧延機の
水平ロールは、第２図に示すようにアーバー（軸）３３
に対して一対のスリーブ体３２ａ、３２ｂか軸心方向に
−ｆＲｆ小間寵を１岨）ｈ（亦百白光を雫＝話七餉外ロ
ールを使用する。スリーブ体３２ａ、３２ｂを幅方向に
動かすための駆動手段は図示を省略しているか、油圧に
よるかまたはスクリュ一方式等周知の構造を採用すれば
よい、なお、胴幅の調整は圧延機にロールを組み込んだ
状態でオンライン制御できるよう構成するのか圧延詣率
を高める意味で望ましい。

（￥施例） 代表的なＨ形鋼の製品呼称寸法６００ｘ　２００ｍｍ（
ウェブ外幅Ｘフランジ＠）を製造するために、従来の斜
行ロール圧延方式による中間ユニバーサル圧延機でウェ
ブに余肉を付け、斜行ロール圧延機でウェブ部の部分圧
下によって幅を拡幅する方法と本発明の方法を比較圧延
した。その条件を第１表、斜行ロール圧延前後の材料の
寸法比較を第２表に示した。

第１表 第２表 注）部位記号は第６図参照 （発明の効果） 本発明では従来の斜行ロール圧延方式での中間ユニバー
サル圧延機水平ロールとして通常のロール（ウェブ押圧
面がフラット）が使用できるので、屈曲または余肉を付
与するための特別なロールを必要としない。このためウ
ェブ厚みの均一性が良好となり品質・形状上の問題が生
じない。また、斜行ロールのラジアル荷重はロール側面
でフランジ内側を圧延する際のスラスト荷重の分力のみ
となり、大幅に圧延荷重が軽減でき、斜行圧延機の構造
を簡単に構成でき設？Ｉａ費の節約が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するためのミル配列と各ミルの機
能を示す図、第２図は胴幅可変式の仕上ユニバーサルミ
ルの例を示す正面図、第３図（ａ）。 （ｂ）は従来のＨ形調圧延設備列の代表例と各ミルで圧
延された材料断面の説明図、第４図はユニバーサル圧延
機の機能説明図、第５図は本発明の応用例として説明す
るウエフ内幅一定の製品シリーズにおける変化を示す図
、第６図（ａ）、（ｂ）は斜行ロール方式圧延法の詳細
説明図、第７図は従来のｒ行ロール方式圧延法の説明図
。 １・・・ブレークダウン圧延機、２・・・中間圧延機。 ３・・・仕上ユニバーサル圧延機、７，８・・・水平ロ
ール、９・・・ウェブ厚み、１０．１１・・・垂直ロー
ル、１２゜１３・・・フランジ厚み、１４・・・斜行ロ
ール圧延機、１５．１５’、１６．１［＋’−・・斜行
ロール、１７・・・材料、２５．２７・・・中間材料、
３３・・・アーバー、３２ａ、３２ｂ・・・スリーブ体
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 粗圧延工程、中間圧延工程および仕上圧延工程よりなる
   形材の圧延工程の前記中間圧延工程と仕上圧延工程間に
   、ロール軸心が圧延方向に対し所定の角度θ＿Ｈを形成
   した斜行ロールを有する圧延機を配置し、ウェブ部を拡
   幅圧延する方法において、 前記斜行ロールでウェブ部を殆ど圧下することなくフラ
   ンジ内側を斜行ロール側面でウェブ部を幅方向に拡幅し
   た後、仕上圧延工程で水平ロールがその軸心方向に胴幅
   が可変な仕上圧延機で圧延することを特徴とするフラン
   ジを有する形材の圧延方法。