JPS6344489B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、厚板状連続鋼材等の被剪断物の熱間
剪断のため、切断工程をくびれ部形成、くびれ部
の剪断によつて行い剪断端形状を良好とするとと
もに、所要の切断力量を低下させて装置を小形
化、安価にする改良技術に関する。

剪断方法には開放剪断と閉鎖剪断とがあるが、
開放剪断では剪断面に被剪断物の上面あるいは下
面にいわゆるかえりが発生し、後続工程の圧延時
にそのかえりが長く延びて歩留低下を招く等の原
因となる。他方閉鎖剪断では剪断面の欠陥は発生
しにくいが大力量を必要とし、刃物が摩耗すると
かえりは上下面に発生してしまう。

これに対し本発明においては、従来技術の特開
昭56−105857号におけると同様に、剪断に先立ち
被剪断物の断面をくびれ状に縮小させたのちくび
れ部で剪断を行うようになつている。その前段階
のプレフオームにより被剪断面を被剪断物の厚さ
方向の中央に限定し、後段階で前出特開と異なり
常に確実に閉鎖剪断するので、剪断欠陥の発生が
少なく、欠陥が生じたとしても被剪断物の中央に
限定されるため、後続工程の圧延時に欠陥が長く
延びることはなく、圧延材に剪断面に起因する欠
陥が出ず歩留低下を招かない。そして前段階プレ
フオームは開放鍛造であり、後段階剪断は小断面
の剪断であるため、通常の閉鎖剪断時のような大
力量を必要とせず、また後続工程の圧延時に圧延
機に噛込み易くなる等の積極的利点が生ずる。

この点に関し、前出特開は分割式せぎり型を構
成する４つの型片を４つの駆動源によつてそれぞ
れ駆動するようになつているため各力量の配分、
釣合わせに困難があり、不均衡は不良結果を招
く。本発明では、上刃と上クランプ、下刃と下ク
ランプをそれぞれの刃物台を介し一体結合し単一
の主シリンダの最大力量を以て前段階のプレフオ
ームを行い、クランプとの結合を解除した上刃と
下刃とにより同じ最大力量のもとに閉鎖剪断を行
うので、一連の切断作動を円滑な連繋のもとに遂
行でき、変形抵抗の増大を避け、小容量の費用の
かからない装置とすることができる。閉鎖剪断に
困難はない。

走間剪断の場合、この段階的剪断を遂行するた
めには、前段階のくぼみ形成と後段階の剪断の作
動とを被剪断物の走行に関連して、同期を図る必
要があるが、この点に関し本発明は上刃と下刃と
を後段階の本来の剪断と前段階のプレフオームと
に、その間に前出特開のように駆動源の組替え変
更の操作をしたりしないで連続的に一連の動作と
して作動させることができるようになつているの
で、前記の問題は解決される。

これらの諸目的の達成のため、本発明の剪断方
法は、被剪断物を横切つて延在する剪断上刃と剪
断下刃とを被剪断物の上下から相互接近させて剪
断する場合に、剪断上刃および剪断下刃にそれぞ
れ上クランプおよび下クランプを組合せて上刃組
および下刃組とし、上刃組および下刃組をその延
在方向と直角の断面形が剪断上刃および剪断下刃
の刃先頂点から連続的に両裾部に向かつて後退傾
斜する山形断面形となるようにし、かつ剪断上刃
と上クランプおよび剪断下刃と下クランプとの分
離面が刃先頂点を通り剪断作動方向に沿うように
して上下相対せしめた上で、上クランプを上刃物
台に後退不能に結合して上刃物台を介し剪断上刃
と一体結合状態とした上刃組および下クランプを
下刃物台に後退不能に結合して下刃物台を介し剪
断下刃と一体結合状態とした下刃組により先ず上
下から被剪断物を挾圧して塑性変形させて刃組の
前記山形断面形に対応するくびれ部を前記被剪断
物の上下面に形成し該くびれ部形成段階に連続し
て上クランプを前記一体結合状態から解放して分
離面に沿う可動状態とした剪断上刃および下クラ
ンプを前記一体結合状態から解放して分離面に沿
う可動状態とした剪断下刃により該くびれ部の閉
鎖形剪断段階を遂行するようにしたことを特徴と
する。

また上記剪断方法に関係する剪断装置の発明
は、閉鎖形剪断機において、剪断上刃および剪断
下刃とそれぞれ組合わせられて剪断刃先を山頂点
とし両裾部に向かつて連続的に後退傾斜する山形
断面形となり分離面が山頂点を通る剪断方向の上
刃組および下刃組を構成する上クランプおよび下
クランプに対し、それぞれ組合わせ結合ならびに
結合解除の手段として被剪断物から受ける反力に
対抗する背後側に各刃物台との間に嵌入ならびに
離脱自在なロツク装置を設け、各ロツク装置の嵌
入ロツク状態において上刃組および下刃組をそれ
ぞれ一体として被剪断物の上下面にくびれ部の形
成を可能とし、ロツク装置の離脱ロツク解除状態
において上クランプと下クランプとを分離された
剪断上刃と剪断下刃とにより被剪断物の前記くび
れ部の閉鎖剪断可能としたことを特徴とする。

以下、本発明を添付図を参照して具体的かつ詳
細に説明する。第１図および第２図は本発明方法
および装置の一実施例として、その装備をプルア
ツプ形走間剪断機すなわちシヤー機に組込んだも
のの縦断側面図および正面図を示す。

後断階の剪断を遂行するための施設としては、
上刃１は上刃フレーム２の上刃物台３に取付けら
れ、上刃１と相対する下刃４は下刃フレーム５す
なわちシヤーフレームの下刃物台６に取付けられ
ている。アツプカツトのため上刃２に対し下刃４
が上昇してシヤー作動を遂行する。

そのため下刃フレーム５は下刃物台６の両側か
ら上方に延びるシヤーフレームコラム７，７が上
刃フレーム２の両側のガイド８，８を貫通して垂
直方向に案内され、両コラム７，７の上端をつな
ぐシヤーフレームプラテン９と一体的に形成さ
れ、プラテン９には下向の主ラム１０が取付けら
れている。

これに対し上刃フレーム２は、上刃物台３の両
側の前記ガイド８，８およびその両側の上刃１の
高さ位置を調整する上刃調整装置１１，１１と一
体的に形成され、上方に向かつてシヤーフレーム
プラテン９との間に前記主ラム１０と嵌り合う主
シリンダ１２が形成され、その両側に主ラム１０
の液圧上昇によるシヤー作動後の引戻し等のため
の昇降シリンダ１３，１３が設けられる。

ガイド８，８、シリンダ１２，１３，１３によ
りシヤーフレーム５を支える上刃フレームは、走
間剪断を可能とするため、両側の上刃調整装置１
１，１１の下方に、両側のベース１４，１４に敷
設したレール１５，１５上を走行する４つのロー
ラ１６，１６すなわち車輪が設けられ、上刃調整
装置１１，１１に内蔵するウオーム、ウオームギ
ヤー、ねじ機構をウオーム軸１７，１７により駆
動して、被剪断物Ｓ（第３図以降参照）のパスラ
インＰ上の上刃１の高さ位置を調整することがで
きるようになつている。

そして以上のプルアツプ式剪断機の構成に加え
て、下刃物台６に対し昇降自在に装着され下刃４
と組合わせられる下クランプ１８を設け、同様に
上刃物台３に対し昇降自在に装着され上刃１と組
合わせられる上クランプ１９を設ける。

そして、第１，２図に示すロツク装置２０およ
び２１のロツク状態においては、下クランプ１８
は下刃４の高さに進出し、この組は山形断面形を
形成し、上クランプ１０は上刃１の高さに来てこ
の組も山形断面形を形成して相対峙する。第１図
に示すように、これらの刃組の山形断面形は刃先
頂点から連続的に両裾部に向かつて後退傾斜する
形状で、上刃４と上クランプ１９との分離面およ
び下刃４と下クランプ１８との分離面は刃先頂点
を通り剪断作動方向に沿つている。下刃４と下ク
ランプ１８の組を上刃１と上クランプ１０の組に
対し上昇させても、両クランプ１８，１９はロツ
ク状態では挾圧力量に対抗し逃げることがない。
そして本発明では、前段階においては、パスライ
ンＰ上の被剪断物に対し、上刃１とロツク状態の
上クランプ１９の組に向かい下刃４とロツク状態
の下クランプ１８の組を主シリンダ１２、主ラム
１９により引上げてその間に被剪断物を挟圧して
塑性変形させて山形断面に対応するくびれ部を形
成する。

そして本発明方法の後段階の剪断の遂行のた
め、下クランプ１８はそれと下刃物台６との間に
下クランプシリンダ２２を設けて下クランプシリ
ンダ２２により下クランプ１８と上刃１との間に
被剪断物を挟持し、同様に上クランプ１９はそれ
と上刃物台３との間に上クランプシリンダ２３を
設けて上クランプ１９と下刃４との間に被剪断物
を挟持し、剪断完了時点に剪断端部が跳動するこ
とをこれらシリンダ内の液体によるシヨツク受止
め機能により阻止できるようにする。このように
して、剪断時にはロツク装置２０，２１を解除状
態とし下クランプ１８および上クランプ１９が剪
断作動に追随して移動可能なようにし、こうして
上刃１と下刃４とによりくびれ部の後段階の剪断
を閉鎖剪断により遂行する。

以上、本発明方法および装置を装置の構成およ
び作動に関連して説明したが、作動段階に区切つ
て整理して説明すると、次のとおりである。第
３，４，５および６，７，８，９および１０は１
剪断サイクル間の各作動段階の状態を示す。

第３図は、被剪断物であるスラブＳをローラテ
ーブル２４によりパスラインＰを矢印ａ方向に運
搬時のシヤー待機状態を示す。

第４図は、前段階のプレフオームの状態を示
し、剪断指令後、シヤーがスラブＳと同調前進す
るとともに下刃４が上昇する。上刃１と上クラン
プ１９および下刃４と下クランプ１８とがそれぞ
れクランプロツク装置２１および２０により一体
的になつているので、あたかも鍛造プレスの背切
りのようにスラブＳ上下面に山形のくぼみ部Ｃを
形成することができる。

第５および６図は下刃４の上昇を停止しロツク
バーの負荷を除いてロツク２０および２１を解除
した状態を示す。

第７図はクランプロツクを解除した後、上下ク
ランプシリンダ２２，２３によりスラブＳを挟み
込み、下刃４をさらに剪断上昇させ閉鎖剪断して
いる状態を示す。

第８図は剪断終了後、クランプシリンダ２２，
２３によりスラブＳをクランプしたまま下刃４を
下降させている状態を示す。

第９および１０図は、下刃４下降後、剪断スラ
ブを高速搬出するとともに、シヤーの待機位置に
復帰させ、また上下クランプ１８，１９をロツク
状態に復帰させた状態を示す。

第１１図イ，ロ，ハおよびニは、本発明による
剪断作動の順序にスラブＳと上刃１、下刃４、上
クランプ１９、下クランプ１８の相互の位置関係
を示す。

第１２図は本発明によりくびれ部Ｃで剪断した
スラブＳの先端が後続圧延機のロールＲに噛込ま
れる前の状態を示し、剪断スラブの先端の形状に
より噛込みが容易に行われることが知られる。

第１１図は従来の剪断法によつた場合、剪断面
のかえり等の欠陥Ａが圧延後の板S′の点A′に移り
切捨クロツプ量が多くなることを示す。第１３図
ロは本発明により剪断する場合、剪断面の欠陥Ｂ
が圧延後の板S′の点B′に移りクロツプ量が少なく
なる関係を示している。

以上、本発明をプルアツプ形走間剪断機を適用
実施例として詳細に説明したが、シヤー形式はプ
ルアツプ式に限られるものでなく、プツシユアツ
プ式、ダウンカツト式、プルダウン式、アツプア
ントダウンカツト式とすることができる。また走
間剪断のための被切断物移動の追随機構は台車走
行式に限らず揺動式等を採用することができる。
また本発明は走間剪断でなく、停止剪断にも適用
可能である。またクランプロツク装置は施回ロツ
クバー式を示したが、その他リンク式、ウエツジ
式、液圧シリンダ式あるいはこれらの複合形のも
のでよい。これらの非本質的な変更はいずれも本
発明の範囲内のものである。

以上のように本発明によると次に列記するよう
な効果が得られる。

() プレフオームにより剪断面がスラブ中央に
限定されるために、後続工程の圧延時、剪断面
に起因する欠陥がでない。

() プレフオームするため圧延機に噛込み易く
なる。

() 閉鎖剪断であるので、破断面が出にくく、
従つて後続工程の圧延時、破断面に起因する欠
陥がでない。

() 被剪断物により受ける反力がプレフオーム
の過程に過大にならないうちに剪断に移行して
閉鎖剪断を遂行するので、装置に要求される発
生力量は少なくて済む。

() 前記の力量がプレフオーム時および剪断時
ともに単一の主シリンダ、主ラムの最大力量に
より発揮されるので、装置の容量に対する要求
が小さくて済み装置を小形かつ安価なものとす
ることができる。

単一の力量発生源のため多駆動源のように構
造の複雑化および関連制御の繁雑化を要しない
ことも、この効果に寄与する。

() くぼみ部形成から閉鎖剪断に移行する際に
ロツク装置の負荷を一時的に脱圧解除するだけ
でロツク装置の嵌入および離脱を行うことがで
き、一連の切断作動を円滑な連繋のもとに遂行
し、駆動源切換のための時間を要する操作を必
要としない。

() 走行剪断を円滑に行える。高力量の加わる
刃部材の摩耗を少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法および装置の１実施例とし
てその装備をプルアツプ形走間剪断機に組込んだ
ものの縦断側面図、第２図はその正面図、第３図
は被剪断物運搬時の縦断側面図、第４図はプレフ
オーム時の縦断側面図、第５図はクランプロツク
開放時の縦断側面図、第６図はその正面図、第７
図は剪断完了時の縦断側面図、第８図は下刃下降
時の縦断側面図、第９図はその後の待機位置復帰
状態を示す縦断側面図、第１０図はその正面図、
第１１図はイ，ロ，ハ，ニは剪断作動の順序にス
ラブ、刃、クランプの位置関係を示す図、第１２
図は圧延機噛込み状態の側面図、第１３図イおよ
びロは従来法および本発明の剪断面の欠陥移行状
態を示す図である。 １……上刃、２……上刃フレーム、３……上刃
物台、４……下刃、５……下刃フレーム、（シヤ
ーフレーム）、６……下刃物台、７……シヤーフ
レームコラム、８……刃物台ガイド、９……シヤ
ーフレームプラテン、１０……主ラム、１１……
上刃調整装置、１２……主シリンダ、１３……昇
降シリンダ、１４……ベース、１５……レール、
１６……ローラ、１７……ウオーム軸、１８……
下クランプ、１９……上クランプ、２０……下ク
ランプロツク装置、２１……上クランプロツク装
置、２２……下クランプシリンダ、２３……上ク
ランプシリンダ、２４……ローラテーブル、Ｐ…
…パスライン、Ｓ……被剪断物、ａ……方向、Ｃ
……くびれ部、Ｒ……ロール、S′……圧延機、
Ａ，A′，Ｂ，B′……欠陥。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被剪断物を横切つて延在する剪断上刃と剪断
   下刃とを被剪断物の上下から相互接近させて剪断
   する場合に、剪断上刃および剪断下刃にそれぞれ
   上クランプおよび下クランプを組合わせて上刃組
   および下刃組とし、上刃組および下刃組をその延
   在方向と直角の断面形が剪断上刃および剪断下刃
   の刃先頂点から連続的に両裾部に向つて後退傾斜
   する山形断面形となるようにしかつ剪断上刃と上
   クランプおよび剪断下刃と下クランプとの分離面
   が刃先頂点を通り剪断作動方向に沿うようにして
   上下相対せしめた上で、上クランプを上刃物台に
   後退不能に結合して上刃物台を介し剪断上刃と一
   体結合状態とした上刃組および下クランプを下刃
   物台に後退不能に結合して下刃物台を介し剪断下
   刃と一体結合状態とした下刃組により先ず上下か
   ら被剪断物を挾圧して塑性変形させて刃組の前記
   山形断面形に対応するくびれ部を前記被剪断物の
   上下面に形成し、該くびれ形成段階に連続して上
   クランプを前記一体結合状態から解放して分離面
   に沿う可動状態とした剪断上刃および下クランプ
   を前記一体結合状態から解放して分離面に沿う可
   動状態とした剪断下刃により該くびれ部の閉鎖形
   剪断段階を遂行するようにしたことを特徴とする
   剪断方法。 ２ 閉鎖形剪断機において、剪断上刃および剪断
   下刃とそれぞれ組合わせられて剪断刃先を山頂点
   とし両裾部に向かつて連続的に後退傾斜する山形
   断面形となり分離面が山頂点を通る剪断方向の上
   刃組および下刃組を構成する上クランプおよび下
   クランプに対し、それぞれ組合わせ結合ならびに
   結合解除の手段として被剪断物から受ける反力に
   対抗する背後側に各刃物台との間に嵌入ならびに
   離脱自在なロツク装置を設け、各ロツク装置の嵌
   入ロツク状態において上刃組および下刃組をそれ
   ぞれ一体として被剪断物の上下面にくびれ部の形
   成を可能とし、ロツク装置の離脱ロツク解除状態
   において上クランプと下クランプとを分離された
   剪断上刃と剪断下刃とにより被剪断物の前記くび
   れ部の閉鎖剪断可能としたことを特徴とする剪断
   装置。