JPS6372402A - 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】 （産業上の利用分野） この発明はフランジを有する、すなわちＨ形、溝形およ
びこれに類似の金属あるいは非金属製形材を圧延する方
法に関する。

（従来の技術） 男在製遺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・サイズの数が非常に多いのが
特徴である。これらの多品種・多サイズの形材を製造す
るために、従来の圧延設備では製品の品種・サイズごと
に対応して粗圧延から仕上圧延までを通じて使用される
圧延用ロールおよび圧延用ロールの付属物としてのガイ
ドは、原則的に専用として準備しなければならない。ま
た、ロール組替えの回数が多く、組替え時間の損失も大
きい。したかって、製品寸法の多様化や製造範囲の拡大
など需要家からのニーズに対しこれを満足させるために
はコスト高となり、簡単に対応できないといった欠点を
もっている。

そこで、この発明の出願人は小ロットても種々のサイズ
のＨ形鋼、溝型鋼、鋼矢板等を効率的につくり分けるこ
とができる圧延装置を提案した（特願昭５８−７７３９
１参照）。この圧延装置は圧延ロールが斜行ロールとな
っている。斜行ロールはロール軸心の水平面投影線が圧
延方向に直角な面に対して所定のロールクロス角で傾斜
し、かつ上下に相対する斜行ロール対が左右に所定のロ
ール開度をおいて配置されている。そして、斜行ロール
は上下の斜行ロール対で材料のウェブの少なくともフラ
ンジ寄りの部分を挟圧するとともに、各斜行ロールの外
側面で材料のフランジ内側を外側に向って押圧してウェ
ブな幅方向に広げるように材料を圧延する。

また、上記出願では粗圧延機、中間圧延機、斜行ロール
圧延機および仕上圧延機か順次配列された圧延設備を例
示している。

（発明か解決しようとする問題点） しかし、上記従来の圧延設備では、斜行ロール圧延機の
上流側の中間圧延機で、予めウェブの少なくともフラン
ジ寄りの部分に所望の拡幅量にかかわりなくほぼ一定の
余肉をつけて、この部分を斜行ロールて押しつぶす方法
をとっている。

一定の余肉をつけた場合、拡幅量の多少によって圧下量
か異なり、そのため圧延後に余肉量が残存しウェブ部が
全幅にわたって平坦にならない場合かててくる。したか
って、下流側に大きな圧延負荷に耐えうる仕上圧延機を
配置してウェブな平坦にする必要が生じた。そして、こ
の仕上圧延は材料全断面の中のわずかな部分のみの圧延
、すなわち部分圧延となるため圧延の効率は悪くなり、
わずかな圧下率にもかかわらず極めて大きな圧延荷重や
圧延トルクを生じることとなった。その結果、仕上圧延
機が巨大化するだけでなく、省エネルギ面ても不利とな
るという問題があった。

そこで、この発明は従来の圧延設備における上記欠点を
解消し、さらに既存の圧延機列を生かしつつ効率よく所
望の形材を製造できる圧延方法を提供しようとするもの
である。

（問題点を解決するための手段） この発明のフランジを有する形材の圧延方法は、中間圧
延または仕上圧延に引き続いて、ウェブな幅方向に広げ
るように材料を斜行ロール圧延する形材の圧延において
、中間圧延により材料のフランジに近いウェブ部分に予
めつけられた余肉を所定の拡ＩＩＩｇ量に応じた量とな
るように中間圧延または仕上圧延により調整し、ウェブ
の圧下されない部分の厚みと等しくなるように上記余肉
部分を斜行ロール圧延する。

斜行ロール圧延機の上流側に第１中間圧延機および第２
中間圧延機が配置されている場合には、第１中間圧延機
により予め余肉をっけ、第２中間圧延機により余肉量を
調整する。また、斜行ロール圧延機の上流側に中間圧延
機および仕上圧延機か配置されている場合には、中間圧
延機により予め余肉をつけ、仕上圧延機により余肉量を
調整する。

上記斜行ロール圧延は、ロール軸心の水平面投影線か圧
延方向に直角な面に対して所定のロールクロス角で傾斜
し、かつ」二下に相対する斜行ロール対が左右に所定の
ロール開度をおいて配置され、上下の斜行ロール対で材
料のウェブの少なくともフランジ寄りの部分を挟圧する
とともに、各斜行ロールの外側面て材料のフランジ内側
を外側に向って押圧してウェブを幅方向に広げるように
して圧延する。斜行ロール圧延機は従来の圧延機列の中
間圧延機または仕上圧延機の後に配置される。斜行ロー
ル圧延機は、圧延バスを挟んて一対のスタンドか相対し
ており、各スタンドはロール開度調節可能なように圧延
バスに対して直角方向に移動自在である。

斜行ロール圧延された材料は、そのまま、あるいは軽負
荷での整形圧延かなされて製品となる。

整形ロールは斜行ロールの下流側に配置される。

斜行ロールおよび整形ロールはそれぞれ独立したスタン
ドに設けられる。なお、整形ロールを斜行ロール圧延機
と同一のスタンドに隣接して設置した装置とすることも
可能である。

この圧延に供される圧延材の材質は、アルミニュウム合
金等の非鉄金属、鋼、あるいはプラスチックスなどの非
金属材料である。

（作用） 上記斜行ロール圧延において、フランジに近いウェブ部
分を斜行ロールの周面で圧下することにより斜行力が発
生してウェブは拡幅されるとともに、フランジ内側面を
斜行ロールの外側面で押し拡げることによってもウェブ
は拡幅される。これら二つのウェブ拡幅機能が、それぞ
れ単独であるいは二つが共働してウェブ幅を拡げる。整
形圧延を行なう場合は、引き続いて斜行ロールにより圧
延された材料は仕上または整形圧延機によりウェブおよ
びフランジが整形圧延される。

この際、斜行ロール圧延機に供給される材料のフランジ
に近いウェブ部分には余肉がつけられるが、本発明の場
合は、所定の拡幅量に応じた余肉量にまで、斜行ロール
圧延機の上流に配置された中間圧延機または仕上圧延機
で調整される。したかって、斜行ロール圧延機では、余
肉部を圧下されないウェブ部の厚みと等しくなるように
圧下すれば、斜行ロールの出側における形材のウェブ部
全幅にわたって平坦になる。したがって、この後に続く
整形圧延は断面形状の歪のみを修正すればよく、きわめ
て簡単な装置で済む。

ロール開度を設定する場合、相対するスタンドを圧延パ
スに対して直角方向に変位、すなわち互いに近づけある
いは遠ざける。このとき、整形ロールは斜行ロールのロ
ール開度に応じて移動し、所定のロール開度に設定され
る。なお、斜行ロールと整形ロールが同一のスタンドに
設置された装置の場合は、斜行ロールと整形ロールは一
体となって移動し、斜行ロールのロール開度と整形ロー
ルのロール開度とが同時に設定される。

（実施例） 第１図はＨ形鋼製造の圧延設備の実施例を示している。

図面に示すように、圧延設備は粗圧延機ｌ、中間圧延機
３．仕上圧延機５、ならびに斜行ロール圧延機１１と整
形圧延機１３とか直列に配列されている。粗圧延機１．
中間圧延機３および仕上圧延機５よりなる圧延機列は既
存のものである。

粗圧延機１は通常の２重式往復圧延機てあり、分塊圧延
または連続鋳造されたブルームあるいはＨ形相形鋼片を
往復粗圧延する。中間圧延機３は通常のユニバーサルミ
ルてあり、粗圧延された材料Ｓを往復圧延により一定の
余肉量をもった中間の形状に仕上げる。仕上圧延機５は
通常のユニバーサルミルてあり、中間圧延機３がら供給
された材料Ｓを好ましくは１パスで、必要かある場合は
複数バスて、第２図に示すように所定の拡幅量に応じた
必要最小限の余肉量にまで押しつぶして、すなわち調整
圧延を行なって、斜行ロール圧延機１１に供給する。

上記必要最小限の余肉量は次のようにして決められる。

第３図はウェブ幅６００ｍ＋ｍ、フランジ幅２００ｍｍ
、すなわちＨ６００ｘ　２００について斜行ロール圧延
機における余肉部の圧下比とウェブ拡幅量との関係の一
例を示している。図中のくびれ限界線は余肉部の圧下比
が過小になると、ウェブの最弱部が局部的にくびれる現
象であり、これの発生限界線を図示したものである。し
たがって、くびれを発生させないための余肉量はこの限
界線の下側の望域の中から選定される。そして、必要最
小限界の余肉量は限界線近傍で良好な断面形状が得られ
るときの余肉部圧下比から求められる。

また、ウェブＷの余肉Ａをつけた部分を除いた各部の寸
法、形状はほとんど最終製品に近い形状と寸法にまで仕
上げられる。斜行ロール圧延機１１ては余肉Ａをつけら
れたウェブＷの部分を、余肉をつけていないウェブ部Ｗ
の厚みまで押しつぶし、同時に所定の拡幅量を確保する
。この段階てほぼ最終製品か得られるか、わずかにフラ
ンジＦの倒れとウェブＷのゆがみが残存するので、続く
仕上圧延機または整形圧延機でこれらを整形することに
よって所望の最終製品か得られる。この整形圧延はフラ
ンジＦの倒れを修正する作用とウェブのゆがみを所定の
水準まて平坦にする作用を行なうものて、基本的に曲げ
加工が主てあり、圧延負荷的にも軽微なものとなる。こ
れに比して、これより上流で行なわれる圧延は基本的に
押しつぶす作用を行なうものであり、断面内ては材料の
流動を伴う。そのため大きな圧延負荷が発生することに
なり、上記整形とは木質的に大きな差異を生じる。

第４図には、斜行ロール圧延機と整形ロール圧延機を同
一のスタンドに設置してウェブＷの拡幅と断面形状の整
形とを一気に行なう場合の装置例を示した。

整形圧延機７は第４図に示すように一対のスタンド９が
圧延パスＲを挟んで相対しており、各スタンド９はロー
ル開度調節可能なように圧延パスＲに対して直角方向に
移動自在である。そして、上下の斜行ロール対１１およ
びこれの下流側に隣接する整形ロール１３がそれぞれ各
スタンド９に設けられている。所定の余肉量を備え、か
つ最終製品寸法に近い形状にまで圧延された材料Ｓを斜
行ロール１１および整形ロール１３によりｌパスで連続
圧延し、最終製品寸法に仕上げる。

斜行ロール１１は、第５図に示すようにロール軸心ｒの
水平面投影線りが圧延パスＲに直角な面Ｖに対してロー
ルクロス角αで傾斜し、さらにロール軸心ｒは水平面Ｈ
に対してロール傾斜角βで傾斜している。整形ロール１
３は第３図に示すようにウェブＷを押圧する水平ロール
１５およびフランジＦを押圧する垂直ロール１７とから
なっている。垂直ロール１７は無駆動である。

以上、Ｈ形鋼の圧延設備について説明したが、この発明
はフランジを有する他の形状の形材、たとえば溝形鋼、
■形鋼、鋼矢板などの圧延についても同様に適用できる
。勿論、熱間鋼材以外のアルミニウムやプラスチックな
どの圧延についてもこの発明は利用可能である。

（ｙＡ明の効果） この発明によれば、斜行ロール圧延後に余肉量が残存す
ることはなく、ウェブ部が全幅にわたって平坦になる。

したがって、斜行ロール圧延機の下流側に大きな圧延負
荷に耐えうる仕上圧延機を配置する必要はなく、設備の
小型化および省エネルギを図ることができる。また、既
存の粗圧延機、中間圧延機および仕上圧延機からなる圧
延機列をそのままにして、この圧延機列に斜行ロール圧
延機を容易に組み込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施するＨ形鋼圧延設備の一例の全
体構成図、第２図はフランジに近いウェブ部分につけら
れる余肉の説明図、第３図は斜行ロール圧延機における
余肉部の圧下比とウェブ拡幅量との関係の一例を示す線
図、第４図は上記圧延設備の一部を構成する整形圧延機
概略平面図、および第５図は斜行ロールの姿勢を説明す
る斜視図である。 １・・・粗圧延機、３・・・中間圧延機、５・・・仕上
圧延機、７・・・整形圧延機、９・・・スタンド、１１
・・・斜行ロール、１３・・・整形ロール、１５・・・
水平ロール、１７・・・垂直ロール、α・・・ロールク
ロス角、β・・・ロール傾斜角、Ｌ・・・ロール開度、
ｒ・・・ロール軸心、Ｒ・・・圧延バス、Ｓ・・・圧延
材料、Ｆ・・・フランジ、Ｗ・・・ウェブ、Ａ・・・余
肉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中間圧延あるいは仕上圧延に引き続いて、ウェブを幅方
   向に広げるように材料を斜行ロール圧延する形材の圧延
   において、材料のフランジに近いウェブ部分に予めつけ
   られた余肉を所定の拡幅量に応じた量となるように前記
   中間圧延あるいは仕上圧延により調整し、ウェブの圧下
   されない部分の厚みと等しくなるように前記余肉部分を
   斜行ロール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。