KR102049189B1

KR102049189B1 - 직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기 및 직선형 강 시트 파일의 제조 방법

Info

Publication number: KR102049189B1
Application number: KR1020187017654A
Authority: KR
Inventors: 에츠오 히가시
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2019-11-26
Also published as: CN108290187A; KR20180086226A; CN108290187B; JP6160680B2; JP2017100151A; WO2017094509A1

Abstract

상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일 (1) 을 압연하는 이중식 압연기의 최종 성형 압연이 실시되는 압연 롤의 출측에 형성되고, 압연되는 직선형 강 시트 파일 (1) 의 웨브부 (11) 를 사이에 두고 형성되는 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 와, 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 보다 직선형 강 시트 파일 (1) 의 압연 방향의 하류측에 형성되어, 압연 방향 및 직선형 강 시트 파일 (1) 의 폭 방향과 수직인 상하 방향의 중앙에, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 폭 방향의 양 단에 형성되는 조인트부 (12a, 12b) 의 목표 형상에 따라 직경 방향 외방으로 돌출되는 돌출부 (621a, 621b) 를 갖고, 조인트부 (12a, 12b) 에 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿는 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 를 갖는다.

Description

직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기 및 직선형 강 시트 파일의 제조 방법

본 발명은, 직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기 및 직선형 강 시트 파일의 제조 방법에 관한 것이다.

길이 방향 및 폭 방향과 수직인 상하 방향에 대해 비대칭 (이하, 「상하 비대칭」이라고도 한다) 인 형상을 갖는 직선형 강 시트 파일의 압연은, 일반적으로 전용 강편 (BB : 빔 블랭크) 혹은 사각형 강편 (BL : 블룸) 을 소재로 하여, 이중식 압연기에 의해 압연되는 경우가 많다. 이 경우, 롤의 마모나, 압연재의 길이 방향 전체 길이에 걸친 압연 온도, 압하 조정에 의한 압연 하중의 변화 등의 영향에 의해, 길이 방향 전체 길이에 있어서 조인트부의 개구 폭이 변동되어, 목적으로 하는 치수·형상이 얻어지지 않는 경우가 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 ∼ 4 에는, 상하 방향에 대해 대칭 (이하, 「상하 대칭」이라고도 한다) 인 형상을 갖는 직선형 강 시트 파일을 압연하는 방법으로서, 유니버설 압연기를 적용한 압연에 있어서, 돌기가 형성된 수직 롤을 조인트부의 개구부에 끼워넣게 하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 1 ∼ 4 에 의하면, 유니버설 압연기의 수직 롤의 돌기를 개구부에 끼워넣게 한 상태에서, 조인트부의 후크를 최종적으로 구부려 넣는 것에 의해, 압연재의 센터링성을 확보하면서, 조인트부의 성형성을 향상시킬 수 있다.

일본 공개특허공보 평2-200302호 일본 공개특허공보 평4-89103호 일본 공개특허공보 평4-84602호 일본 공개특허공보 평5-317904호

그런데, 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일을 압연하는 경우, 상하 대칭인 직선형 강 시트 파일에 비해, 조형 공형 (造形孔型) 의 수가 많아져, 보다 많은 압연기를 설치할 필요가 있기 때문에, 유니버설 압연기를 적용하는 것이 어렵다. 이 때문에, 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일의 압연에는, 통상적으로, 이중식 압연기가 사용되는데, 상기 서술한 조인트부의 치수 제어성 및 형상 성형성이 낮은 것이 문제가 된다. 조인트부의 치수 제어성 및 형상 성형성이 낮아, 예를 들어, 조인트부의 개구 폭이 목표한 것보다 좁은 경우, 강 시트 파일의 시공성이 되는 강 시트 파일끼리의 끼워 맞춤성이 나빠진다.

이와 같은 문제에 대해, 압연할 때에 압연재의 온도를 길이 방향 전체 길이에 걸쳐서 균일하게 하는 것이나, 롤의 마모를 발생시키지 않도록 압연하는 것이 바람직하지만, 현실적으로는 곤란해진다.

그래서, 본 발명은, 상기의 과제에 주목하여 이루어진 것으로, 직선형 강 시트 파일의 조인트부의 치수 제어성 및 형상 성형성을 향상시킬 수 있는, 직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기 및 직선형 강 시트 파일의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 폭 방향으로 연장되는 웨브부와, 그 웨브부의 양 단에 형성되어 2 개의 후크를 각각 갖는 조인트부를 갖는 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일을 압연하는 이중식 압연기의 최종 성형 압연이 실시되는 압연 롤의 출측에 형성되고, 압연되는 상기 직선형 강 시트 파일의 상기 웨브부를 사이에 두고 형성되는 1 쌍의 웨브 가이드 롤러와, 상기 1 쌍의 웨브 가이드 롤러보다 상기 직선형 강 시트 파일의 압연 방향의 하류측에 형성되고, 직경 방향 외방으로 돌출되어 상기 2 개의 후크의 선단 사이에 형성되는 개구부에 끼워넣기 가능한 돌출부를 상기 압연 방향 및 상기 직선형 강 시트 파일의 폭 방향과 수직인 상하 방향의 중앙에 갖고, 상기 조인트부에 상기 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿는 1 쌍의 성형 가이드 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기가 제공된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 폭 방향으로 연장되는 웨브부와, 그 웨브부의 양 단에 형성되어 2 개의 후크를 각각 갖는 조인트부를 갖는 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일을, 이중식 압연기를 사용하여 압연하여 제조할 때에, 상기 이중식 압연기의 최종 성형 압연 후, 상기 최종 성형 압연이 실시되는 압연 롤의 출측에 형성되고, 압연되는 상기 직선형 강 시트 파일의 상기 웨브부를 사이에 두고 형성되는 1 쌍의 웨브 가이드 롤러를 사용하여, 상기 직선형 강 시트 파일의 센터링성을 확보하고, 상기 1 쌍의 웨브 가이드 롤러보다 상기 직선형 강 시트 파일의 압연 방향의 하류측에 형성되고, 직경 방향 외방으로 돌출되어 상기 조인트부의 2 개의 후크의 선단 사이에 형성되는 개구부에 끼워넣기 가능한 돌출부를 상기 압연 방향 및 상기 직선형 강 시트 파일의 폭 방향과 수직인 상하 방향의 중앙에 갖고, 상기 조인트부에 상기 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿는 1 쌍의 성형 가이드 롤러를, 상기 조인트부에 상기 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿게 하는 것을 특징으로 하는 직선형 강 시트 파일의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 직선형 강 시트 파일의 조인트부의 치수 제어성 및 형상 성형성을 향상시킬 수 있는, 직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기 및 직선형 강 시트 파일의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은, 직선형 조인트 강 시트 파일을 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 조인트부의 형상 불량을 나타내는 설명도로, 도 2(a) 는 개구 폭이 목표보다 좁은 상태를 나타내는 설명도이고, 도 2(b) 는 개구 폭이 목표보다 넓은 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 압연 설비를 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 마무리 압연기를 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 마무리 압연기를 나타내는 측면도이다.
도 6 은, 조인트부 성형기를 나타내는 정면도이다.
도 7 은, 성형 가이드 롤러를 나타내는 정면도이다.
도 8 은, 각 압연 공정에 있어서의 압연재의 단면 형상의 변화를 나타내는 설명도이다.

이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 실시형태의 완전한 이해를 제공하도록 상당수의 특정한 세부에 대해 기재된다. 그러나, 이러한 특정한 세부가 없어도 1 개 이상의 실시양태를 실시할 수 있는 것은 분명할 것이다. 그 밖에도, 도면을 간결하게 하기 위해서, 주지된 구조 및 장치가 개략도로 나타나 있다.

＜직선형 강 시트 파일＞

먼저, 도 1 ∼ 도 3 을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 있어서 압연되는 직선형 강 시트 파일 (1) 에 대해 설명한다. 직선형 강 시트 파일 (1) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 폭 방향 (도 1 의 지면에 대한 좌우 방향) 으로 연장되는 웨브부 (11) 와, 폭 방향의 양 단측에 1 쌍의 조인트부 (12a, 12b) 를 갖는다. 조인트부 (12a, 12b) 는, 폭 방향 및 길이 방향 (도 1 의 지면에 대한 전후 방향) 과 수직인 상하 방향 (도 1 의 지면에 대한 상하 방향) 에 대해 비대칭인, 상하 비대칭의 형상을 갖는다. 조인트부 (12a, 12b) 는, 하측에 형성되어 폭 방향에 대해 만곡된 주후크 (121a, 121b) 와, 상측에 형성되어 폭 방향에 대해 만곡된 부후크 (122a, 122b) 의 2 개의 후크를 갖는다. 주후크 (121a, 121b) 의 선단과 부후크 (122a, 122b) 의 선단 사이에는, 개구부 (123a, 123b) 가 각각 형성된다. 또, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 폭 방향의 길이를 전체 폭 (A) 이라고 하고, 개구부 (123a, 123b) 의 상하 방향의 길이를 개구 폭 (B) 이라고 한다.

이와 같은 직선형 강 시트 파일 (1) 은, 치수·형상에 높은 정밀도가 요구된다. 특히, 조인트부 (12a, 12b) 에 있어서는, 사용시에 있어서의 시공성의 관점에서 치수·형상에 높은 정밀도가 요구된다. 그러나, 이중식 압연기를 사용하여 직선형 강 시트 파일 (1) 을 압연하는 경우, 상기 서술한 바와 같이, 롤의 마모나, 압연재의 길이 방향 전체 길이에 걸친 압연 온도, 압하 조정에 의한 압연 하중의 변화 등에 의해, 조인트부 (12a, 12b) 의 치수·형상이 전체 길이에서 변화된다. 특히, 이러한 조인트부 (12a, 12b) 의 치수·형상의 변화 중에서도, 개구 폭 (B) 의 변동이 시공성의 관점에서 문제가 된다. 예를 들어, 길이 방향의 선단측에서는 개구 폭 (B) 이 넓어진 경우에 있어서도, 압연 조건에 따라서는 미단측 (尾端側) 에서는 개구 폭 (B) 이 좁아지는 경우가 있다.

조인트부 (12a, 12b) 에 있어서의 형상 불량의 예를 도 2 에 나타낸다. 도 2(a) 는, 주후크 (121a) 및 부후크 (122a) 가 과다하게 구부러져 들어감에 따라, 실제의 개구 폭 (B1) 이, 일점 쇄선으로 나타내는 목표가 되는 개구 폭 (B) 보다 좁아져, 하한을 벗어나게 된 예를 나타낸다. 도 2(a) 에 나타내는 형상 불량의 예에서는, 실제의 개구 폭 (B1) 이 지나치게 좁아지기 때문에, 시공시에 있어서 다른 직선형 강 시트 파일의 조인트부와의 끼워 맞춤성이 나빠진다. 도 2(b)는, 부후크 (122a) 의 굽힘 부족 및 주후크 (121a) 의 변형에 의해, 실제의 개구 폭 (B1) 이, 일점 쇄선으로 나타내는 목표가 되는 개구 폭 (B) 보다 넓어져, 상한을 벗어나게 된 예를 나타낸다. 도 2(b) 에 있어서도, 실제의 개구 폭 (B1) 이 지나치게 넓어졌기 때문에, 시공시에 있어서 끼워 맞춤성이 나빠질 가능성이 있다. 또, 도 2(b) 와 같이, 부후크 (122a) 의 굽힘 부족이 있는 경우, 실제의 전체 폭 (A1) 이 목표가 되는 전체 폭 (A) 보다 커져, 상한을 벗어나게 되는 경우가 있다. 이 때문에, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 제조에 있어서는, 조인트부 (12a, 12b) 의 치수·형상의 정밀도를 높이는 것이 간요해진다.

＜압연 설비의 구성＞

다음으로, 도 3 ∼ 도 7 을 참조하여, 본 실시형태의 압연 설비에 대해 설명한다. 압연 설비는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 가열로 (2) 와, 조압연기 (3) 와, 중간 압연기 (4) 와, 마무리 압연기 (5) 를 구비한다.

가열로 (2) 는, 압연재인 사각형 강편을 소정의 온도까지 가열하는 가열 설비이다.

조압연기 (3) 는, 1 기의 밀 (1 쌍의 롤) 을 갖는 이중식 압연기이며, 이 밀에 3 지점의 공형인 캘리버 (K12 ∼ K10) 가 길이 방향으로 나란하게 형성된다. 각 캘리버 (K12 ∼ K10) 는, 후술하는 바와 같이, 조압연 공정에 있어서 압연재를 목표로 하는 단면 형상으로 압연 가능한 형상을 각각 갖는다.

중간 압연기 (4) 는, 2 기의 밀 (4a, 4b) 을 갖는 이중식 탠덤 압연기이다. 밀 (4a) 에는 3 지점의 캘리버 (K9, K6, K5), 밀 (4b) 에는 3 지점의 캘리버 (K8, K7, K4) 가, 조압연기 (3) 와 마찬가지로, 길이 방향으로 나란하게 각각 형성된다. 각 캘리버 (K9 ∼ K4) 는, 후술하는 바와 같이, 중간 압연 공정에 있어서 압연재가 목표로 하는 단면 형상이 되는 것과 같은 형상을 각각 갖는다.

마무리 압연기 (5) 는, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 1 기의 밀인 상롤 (51a) 및 하롤 (51b) 을 갖는 이중식 압연기이며, 상롤 (51a) 및 하롤 (51b) 에 3 지점의 캘리버 (K3, K2, K1) 가 각각 형성된다. 각 캘리버 (K3 ∼ K1) 는, 후술하는 바와 같이, 마무리 압연 공정에 있어서 압연재를 목표로 하는 단면 형상으로 압연 가능한 형상을 각각 갖는다. 또, 마무리 압연기 (5) 는, 6 쌍의 사이드 가이드 (52a ∼ 52l) 와, 1 쌍의 웨브 가이드 (53a, 53b) 와, 조인트부 성형기 (6) 를 갖는다.

6 쌍의 사이드 가이드 (52a ∼ 52l) 는, 각 캘리버 (K3, K2, K1) 에 따른 상롤 (51a) 및 하롤 (51b) 의 압연 방향의 입측 또는 출측에 형성된다. 사이드 가이드 (52a, 52b) 는 캘리버 (K3) 의 입측, 사이드 가이드 (52c, 52d) 는 캘리버 (K3) 의 출측, 사이드 가이드 (52e, 52f) 는 캘리버 (K2) 의 입측, 사이드 가이드 (52g, 52h) 는 캘리버 (K2) 의 출측, 사이드 가이드 (52i, 52j) 는 캘리버 (K1) 의 입측 및 사이드 가이드 (52k, 52l) 는 캘리버 (K1) 의 출측에 각각 형성된다. 각 캘리버 (K1 ∼ K3) 의 입측 또는 출측에 쌍으로 형성된 사이드 가이드 (52a ∼ 52l) 는, 통과하는 압연재를 사이에 두고 형성되어, 각 캘리버 (K3, K2, K1) 에 출입하는 압연재의 폭 방향의 위치 맞춤을 보조한다.

1 쌍의 웨브 가이드 (53a, 53b) 는, 후술하는 최종 성형 압연이 실시되는 캘리버 (K1) 의 출측, 또한 1 쌍의 사이드 가이드 (52k, 52l) 사이에, 상하 방향에 대향하여 형성된다. 웨브 가이드 (53a) 의 압연 방향 상류측의 선단은 상롤 (51a) 에 접하도록 배치되고, 웨브 가이드 (53b) 의 압연 방향 상류측의 선단은 하롤 (51b) 에 접하도록 배치된다. 1 쌍의 웨브 가이드 (53a, 53b) 는, 캘리버 (K1) 에 의해 성형 압연된 압연재인 직선형 강 시트 파일 (1) 의 상롤 (51a) 또는 하롤 (51b) 에 대한 첩부를 방지하고, 상롤 (51a) 또는 하롤 (51b) 에 첩부된 직선형 강 시트 파일 (1) 을 상롤 (51a) 또는 하롤 (51b) 로부터 벗긴다.

조인트부 성형기 (6) 는, 도 4 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 와, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 를 갖는다.

1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 는, 회전축이 폭 방향으로 평행하게 배치되는 롤이다. 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 는, 상하 방향으로 이격되어, 1 쌍의 웨브 가이드 (53a, 53b) 내에 각각 형성된다. 또한, 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 는, 후술하는 바와 같이, 통과하는 직선형 강 시트 파일 (1) 의 상하 방향의 위치 정밀도인 센터링성을 확보할 수 있도록, 소정의 높이에 소정 거리만큼 이간되어 각각 형성된다.

1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 회전축이 상하 방향으로 평행하게 배치되는 롤이다. 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 보다 압연 방향의 하류측에, 폭 방향으로 이간되어, 1 쌍의 사이드 가이드 (52k, 52l) 내에 각각 형성된다. 또, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 1 쌍의 사이드 가이드 (52k, 52l) 내에 형성되는 도시 생략된 이동 기구에 의해, 폭 방향으로 이동 가능하게 각각 형성된다. 또한, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 통과하는 직선형 강 시트 파일 (1) 의 조인트부 (12a, 12b) 에 맞닿도록 이동 기구에 의해 폭 방향으로 이동 조정된 후, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 압연시에는, 폭 방향으로 이동하지 않도록 고정된다.

또, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 상하 방향의 중앙에, 직경 방향 외방으로 돌출되는 돌출부 (621a, 621b) 를 갖는다. 돌출부 (621a, 621b) 의 상하 방향의 폭 및 돌출 길이는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 목표로 하는 조인트부 (12a, 12b) 의 형상·치수 (개구 폭 (B) 이나 주후크 (121a, 121b) 및 부후크 (122a, 122b) 의 형상·치수) 에 따라 설정된다. 또한, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 의 돌출부 (621a, 621b) 를 사이에 둔 상측 및 하측의 표면은, 목표로 하는 조인트부 (12a, 12b) 의 형상·치수에 따라, 만곡된 형상을 갖는다.

＜직선형 강 시트 파일의 제조 방법＞

다음으로, 도 3 및 도 8 을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 직선형 강 시트 파일 (1) 의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 실시형태에서는, 먼저, 가열로 (2) 에서 사각형 강편 (BL) 이 소정의 온도까지 가열된다.

이어서, 가열된 사각형 강편 (BL) 이 압연재로서 조압연기 (3) 에 반송되어, 조압연기 (3) 에 의해 조압연된다 (조압연 공정). 조압연 공정에서는, 조압연기 (3) 의 캘리버 (K12 ∼ K10) 에 의해 압연재가 순서대로 압연된다. 또한, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 압연재는, 각 캘리버 (K12 ∼ K10) 에 의해 복수 회 (패스) 압연된다. 조압연 공정에서는, 상기 서술한 조압연이 실시됨으로써, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 길이 방향과 수직인 압연재의 단면 형상이 순서대로 변화된다.

또한, 조압연된 압연재가 중간 압연기 (4) 에 반송되어, 중간 압연기 (4) 에 의해 중간 압연된다 (중간 압연 공정). 중간 압연 공정에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 중간 압연기 (4) 의 캘리버 (K9 ∼ K4) 에 의해 압연재가 순서대로 압연된다. 이로써, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 압연재의 단면 형상이 순서대로 변화된다.

그 후, 중간 압연된 압연재가 마무리 압연기 (5) 에 반송되어, 마무리 압연기 (5) 에 의해 마무리 압연된다 (마무리 압연 공정). 마무리 압연 공정에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 마무리 압연기 (5) 의 캘리버 (K3 ∼ K1) 에 의해 압연재가 순서대로 압연된다. 이로써, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 압연재의 단면 형상이 순서대로 변화된다.

이어서, 마무리 압연기 (5) 에 의해 최종 성형 압연이 실시된 압연재인 직선형 강 시트 파일 (1) 의 조인트부 (12a, 12b) 가, 조인트부 성형기 (6) 에 의해 성형된다 (조인트부 성형 공정). 조인트부 성형 공정에서는, 마무리 압연기 (5) 의 캘리버 (K1) 에 의해 압연된 직선형 강 시트 파일 (1) 은, 1 쌍의 웨브 가이드 (53a, 53b) 를 통해서 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 로 반송된다. 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 웨브부 (11) 가 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 에 끼워진 상태에서 통과함으로써, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 센터링성이 확보된다. 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 를 통과한 직선형 강 시트 파일 (1) 은, 그 후, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 로 반송된다. 여기서, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 미리, 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 끼리의 간격이 소정의 간격 (예를 들어, 목표로 하는 전체 폭 (A) 에 따른 간격) 이 되도록 조정된다. 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 에서는, 반송되는 직선형 강 시트 파일 (1) 의 개구부 (123a, 123b) 에 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 의 돌출부 (621a, 621b) 가 각각 끼워넣어진 상태에서, 조인트부 (12a, 12b) 가 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 에 각각 맞닿는다. 이로써, 조인트부 (12a, 12b) 에 형상 불량이 있었던 경우, 조인트부 (12a, 12b) 가 목표로 하는 형상·치수로 교정된다.

예를 들어, 주후크 (121a, 121b) 나 부후크 (122a, 122b) 가 과다하게 구부러져 들어가는 것 때문에 개구 폭 (B) 이 좁은 경우, 돌출부 (621a, 621b) 가 끼워넣어짐으로써, 목표로 하는 폭까지 개구 폭 (B) 을 넓힐 수 있다. 또, 주후크 (121a, 121b) 나 부후크 (122a, 122b) 에, 굽힘 부족이나 변형이 있었던 경우, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 의 돌출부 (621a, 621b) 의 상측 및 하측의 영역에 맞닿음으로써, 주후크 (121a, 121b) 나 부후크 (122a, 122b) 가 목표로 하는 형상으로 교정된다. 이 때문에, 주후크 (121a, 121b) 나 부후크 (122a, 122b) 의 굽힘 부족이나 변형에 의해 개구 폭 (B) 이 넓어져 있는 경우에 있어서도, 목표로 하는 개구 폭 (B) 으로 교정할 수 있다.

이상과 같이, 조압연 공정, 중간 압연 공정, 마무리 압연 공정 및 조인트부 성형 공정을 거침으로써, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 조인트부 (12a, 12b) 의 치수 제어성 및 형상 성형성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 조인트부 (12a, 12b) 의 치수·형상의 정밀도가 우수한 직선형 강 시트 파일 (1) 을 제조할 수 있다.

＜변형예＞

이상에서, 특정한 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 이들 설명에 의해 발명을 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다. 본 발명의 설명을 참조함으로써, 당업자에게는, 개시된 실시형태의 여러 가지의 변형예와 함께 본 발명의 다른 실시형태도 분명하다. 따라서, 특허 청구의 범위는, 본 발명의 범위 및 요지에 포함되는 이들 변형예 또는 실시형태도 망라하는 것으로 해석해야 할 것이다.

예를 들어, 상기 실시형태에서는, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 폭 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것으로 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 조인트부 성형 공정에 있어서 조인트부 (12a, 12b) 가 충분히 교정되는 것 같으면, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 폭 방향으로 이동할 수 없도록 고정되어 있어도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 조인트부 성형 공정에 있어서 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는 폭 방향으로 이동하지 않는다고 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 길이 방향에서 조인트부 (12a, 12b) 의 형상이 일정하지 않은 경우, 길이 방향의 형상 변화에 따라, 조인트부 성형 공정에 있어서 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 를 폭 방향으로 이동시켜도 된다. 이 경우, 예를 들어, 동일한 압연 조건의 압연재가 연속해서 압연되는 경우에는, 처음에 압연된 직선형 강 시트 파일 (1) 의 조인트부 성형 공정 후의 형상이나 치수로부터, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 를 이동시키는 타이밍 및 이동량이 결정되어도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 끼리의 간격을 목표로 하는 전체 폭 (A) 에 따른 간격으로 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 동일한 압연 조건의 압연재가 연속해서 압연되는 경우나 동일한 압연 조건에서의 실적이 있는 경우에는, 동일한 압연 조건에서의 형상·치수의 실적에 따라, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 끼리의 간격이 조정되어도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 도 3 및 도 4 에 나타내는 압연 설비 및 압연 방법을 이용하여 직선형 강 시트 파일 (1) 을 압연하는 것으로 했지만, 마무리 압연 후의 직선형 강 시트 파일 (1) 의 형상이 상하 비대칭인 것이면, 조압연 공정으로부터 마무리 압연 공정까지 사용되는 압연 설비나 압연 횟수에 대해서는 다른 조건이 이용되어도 된다.

＜실시형태의 효과＞

(1) 본 발명의 일 양태에 관련된 직선형 강 시트 파일 (1) 의 조인트부 성형기 (6) 는, 폭 방향으로 연장되는 웨브부 (11) 와, 웨브부 (11) 의 양 단에 형성되어 2 개의 후크 (주후크 (121a, 121b) 및 부후크 (122a, 122b)) 를 각각 갖는 조인트부 (12a, 12b) 를 갖는 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일 (1) 을 압연하는 이중식 압연기 (마무리 압연기 (5)) 의 최종 성형 압연이 실시되는 압연 롤 (상롤 (51a) 및 하롤 (51b)) 의 출측에 형성되고, 압연되는 직선형 강 시트 파일 (1) 의 웨브부 (11) 를 사이에 두고 형성되는 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 와, 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 보다 직선형 강 시트 파일 (1) 의 압연 방향의 하류측에 형성되고, 직경 방향 외방으로 돌출되어 2 개의 후크의 선단 사이에 형성되는 개구부 (123a, 123b) 에 끼워넣기 가능한 돌출부 (621a, 621b) 를 압연 방향 및 직선형 강 시트 파일 (1) 의 폭 방향과 수직인 상하 방향의 중앙에 갖고, 조인트부 (12a, 12b) 에 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿는 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 를 구비한다.

상기 (1) 의 구성에 의하면, 마무리 압연 공정 후의 직선형 강 시트 파일 (1) 을 조인트부 성형기 (6) 로 교정함으로써, 이중식 압연기를 사용한 압연 방법으로도, 조인트부 (12a, 12b) 의 치수 제어성 및 형상 성형성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 예를 들어, 조인트부 (12a, 12b) 의 전체 폭 (A) 이나 개구 폭 (B) 의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또, 조인트부 성형기 (6) 를 마무리 압연기 (5) 의 출측에 형성하는 것만으로 적용할 수 있는 점에서, 기존의 압연 설비에 있어서도 대폭적인 설비 개조의 필요가 없고, 낮은 비용으로 치수 제어성 및 형상 성형성을 향상시킬 수 있다.

(2) 상기 (1) 의 구성에 있어서, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 폭 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

상기 (2) 의 구성에 의하면, 다양한 전체 폭 (A) 의 직선형 강 시트 파일 (1) 에 대응할 수 있다. 또, 다른 직선형 강 시트 파일 (1) 의 압연 실적에 따라, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 의 간격을 조정할 수 있어, 보다 높은 치수 제어성 및 형상 성형성을 실현할 수 있다.

(3) 상기 (1) 또는 (2) 의 구성에 있어서, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 는, 직선형 강 시트 파일 (1) 이 통과할 때에는, 폭 방향으로 이동하지 않도록 고정된다.

상기 (3) 의 구성에 의하면, 예를 들어, 1 쌍의 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 의 간격을, 개구 폭 (B) 이 목표 하한치를 벗어나지 않는 것과 같은 간격으로 함으로써, 개구 폭 (B) 이 하한치를 벗어나지 않도록 안정적으로 직선형 강 시트 파일 (1) 을 압연할 수 있다.

(4) 본 발명의 일 양태에 관련된 직선형 강 시트 파일 (1) 의 제조 방법은, 폭 방향으로 연장되는 웨브부 (11) 와, 웨브부 (11) 의 양 단에 형성되어 2 개의 후크 (주후크 (121a, 121b) 및 부후크 (122a, 122b)) 를 각각 갖는 조인트부 (12a, 12b) 를 갖는 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일 (1) 을, 이중식 압연기 (마무리 압연기 (5)) 를 사용하여 압연할 때에, 이중식 압연기의 최종 성형 압연 후, 최종 성형 압연이 실시되는 압연 롤 (상롤 (51a) 및 하롤 (51b)) 의 출측에 형성되고, 압연되는 직선형 강 시트 파일 (1) 의 웨브부 (11) 를 사이에 두고 형성되는 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 를 사용하여, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 센터링성을 확보하고, 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 보다 직선형 강 시트 파일 (1) 의 압연 방향의 하류측에 형성되고, 직경 방향 외방으로 돌출되어 2 개의 후크의 선단 사이에 형성되는 개구부 (123a, 123b) 에 끼워넣기 가능한 돌출부 (621a, 621b) 를 압연 방향 및 직선형 강 시트 파일 (1) 의 폭 방향과 수직인 상하 방향의 중앙에 갖고, 조인트부 (12a, 12b) 에 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿게 한다.

상기 (4) 의 구성에 의하면, 상기 (1) 의 구성과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

실시예

다음으로, 본 발명자가 실시한 실시예에 대해 설명한다. 실시예에서는, 상기 실시형태에 관련된 조인트부 성형기 (6) 를 포함하는 도 3 에 나타내는 압연 설비를 사용하여, 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일 (1) 을 압연하고, 압연한 직선형 강 시트 파일 (1) 의 전체 길이에 걸친 복수 지점에서 전체 폭 (A) 및 개구 폭 (B) 을 측정하였다. 또, 비교예로서, 도 3 에 나타내는 압연 설비에 있어서 조인트부 성형기 (6) 가 없는 압연 설비를 사용하여 실시예와 동일한 조건에서 직선형 강 시트 파일 (1) 을 압연하고, 압연한 직선형 강 시트 파일 (1) 의 전체 길이에 걸친 복수 지점에서 전체 폭 (A) 및 개구 폭 (B) 을 측정하였다.

표 1 에 실시예에 있어서의 측정 결과를 나타낸다. 상기 실시형태에 관련된 조인트부 성형기 (6) 를 사용함으로써, 1 쌍의 웨브 가이드 롤러 (61a, 61b) 에 의해 센터링성이 확보되어, 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 에 대한 물려들어감 불량 등에 의한 트러블이 발생하지 않는 것을 확인하였다. 또한, 성형 가이드 롤러 (62a, 62b) 에 의해 조인트부 (12a, 12b) 가 성형됨으로써, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 전체 길이에서의 전체 폭 (A) 에 대해, 비교예에 비해 변동량이 대폭 저감되는 것이 확인되었다. 또한, 직선형 강 시트 파일 (1) 의 전체 길이에서의 개구 폭 (B) 에 대해, 비교예에 비해 변동량이 대폭 저감되어, 하한치를 벗어나지 않고 제조할 수 있는 것이 확인되었다.

1 : 직선형 강 시트 파일
11 : 웨브부
12a, 12b : 조인트부
121a, 121b : 주후크
122a, 122b : 부후크
123a, 123b : 개구부
2 : 가열로
3 : 조압연기
4 : 중간 압연기
4a, 4b : 밀
5 : 마무리 압연기
51a : 상롤
51b : 하롤
52a ∼ 52l : 사이드 가이드
53a, 53b : 웨브 가이드
6 : 조인트부 성형기
61a, 61b : 웨브 가이드 롤러
62a, 62b : 성형 가이드 롤러
K1 ∼ K13 : 캘리버

Claims

폭 방향으로 연장되는 웨브부와, 그 웨브부의 양 단에 형성되어 2 개의 후크를 각각 갖는 조인트부를 갖는 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일을 압연하는 이중식 압연기의 최종 성형 압연이 실시되는 압연 롤의 출측에 형성되고, 압연되는 상기 직선형 강 시트 파일의 상기 웨브부를 사이에 두고 형성되는 1 쌍의 웨브 가이드 롤러와,
상기 1 쌍의 웨브 가이드 롤러보다 상기 직선형 강 시트 파일의 압연 방향의 하류측에 형성되고, 직경 방향 외방으로 돌출되어 상기 2 개의 후크의 선단 사이에 형성되는 개구부에 끼워넣기 가능한 돌출부를 상기 압연 방향 및 상기 직선형 강 시트 파일의 폭 방향과 수직인 상하 방향의 중앙에 갖고, 상기 조인트부에 상기 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿는 1 쌍의 성형 가이드 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기.
제 1 항에 있어서,
상기 1 쌍의 성형 가이드 롤러는, 상기 폭 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 1 쌍의 성형 가이드 롤러는, 상기 직선형 강 시트 파일이 통과할 때에는, 상기 폭 방향으로 이동하지 않도록 고정되는 것을 특징으로 하는 직선형 강 시트 파일의 조인트부 성형기.
폭 방향으로 연장되는 웨브부와, 그 웨브부의 양 단에 형성되어 2 개의 후크를 각각 갖는 조인트부를 갖는 상하 비대칭인 직선형 강 시트 파일을, 이중식 압연기를 사용하여 압연하여 제조할 때에,
상기 이중식 압연기의 최종 성형 압연 후, 상기 최종 성형 압연이 실시되는 압연 롤의 출측에 형성되고, 압연되는 상기 직선형 강 시트 파일의 상기 웨브부를 사이에 두고 형성되는 1 쌍의 웨브 가이드 롤러를 사용하여, 상기 직선형 강 시트 파일의 센터링성을 확보하고,
상기 1 쌍의 웨브 가이드 롤러보다 상기 직선형 강 시트 파일의 압연 방향의 하류측에 형성되고, 직경 방향 외방으로 돌출되어 상기 조인트부의 2 개의 후크의 선단 사이에 형성되는 개구부에 끼워넣기 가능한 돌출부를 상기 압연 방향 및 상기 직선형 강 시트 파일의 폭 방향과 수직인 상하 방향의 중앙에 갖고, 상기 조인트부에 상기 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿는 1 쌍의 성형 가이드 롤러를, 상기 조인트부에 상기 폭 방향의 외측으로부터 각각 맞닿게 하는 것을 특징으로 하는 직선형 강 시트 파일의 제조 방법.