KR20110013406A - 이형 단면조의 제조방법 - Google Patents

이형 단면조의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110013406A
KR20110013406A KR1020107025717A KR20107025717A KR20110013406A KR 20110013406 A KR20110013406 A KR 20110013406A KR 1020107025717 A KR1020107025717 A KR 1020107025717A KR 20107025717 A KR20107025717 A KR 20107025717A KR 20110013406 A KR20110013406 A KR 20110013406A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
section
roll
release cross
rolling
cross
Prior art date
Application number
KR1020107025717A
Other languages
English (en)
Inventor
타케시 사쿠라이
šœ로쿠 스쿠모다
신야 코이케
Original Assignee
미츠비시 신도 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 신도 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 신도 가부시키가이샤
Publication of KR20110013406A publication Critical patent/KR20110013406A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H8/00—Rolling metal of indefinite length in repetitive shapes specially designed for the manufacture of particular objects, e.g. checkered sheets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Abstract

평판 형상 소재를 압연하여 이형 단면 성형재를 형성하는 조압연 공정과, 이형 단면 성형재의 양측 가장자리부의 후육부 또는 박육부의 폭방향의 도중 위치를 절단하여 이형 단면 슬릿재를 형성하는 절단 공정과, 이를 교정하여 이형 단면조를 얻는 교정 공정을 가지고, 조압연 공정에서는 박육부의 판 두께의 목표치로부터의 어긋남을 Δt(㎜), 후육부의 측면과 꼭대기면이 이루는 각부의 곡률반경의 실측치를 e(㎜), 이형 단면 성형재의 1미터 길이당 구부러짐량의 실측치를 D1(㎜)로 했을 때, Δt가 0.01 이하, e가 0.15 이하, D1이 0.4 이하이며, 또한 Δt×e×D1로 구해지는 조압연 관리치(X)가 5×10-4 이하가 되도록 압연하고, 절단 공정에서는 양측 가장자리부의 후육부 또는 박육부의 측 가장자리로부터의 폭의 차의 실측치 |A-B|(㎜)가 0.08 이하가 되도록 절단하고, 교정 공정에서는 이형 단면조의 1미터 길이당 구부러짐량의 실측치 D2(㎜)를 0.13 이하가 되도록 교정한다.

Description

이형 단면조의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING DEFORMED CROSS-SECTION STRIP}
본 발명은 후육부와 박육부가 폭방향으로 늘어서서 형성된 이형 단면조를 제조하는 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 예를 들면 LED나 파워 트랜지스터 등의 리드 프레임에 금속제의 이형 단면조가 이용되고 있다.
이 이형 단면조를 제조하는 기술로서 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 나타낸 바와 같이, 평판 형상의 다이와 롤에 의해 성형하는 것과 계단식 롤과 평롤에 의해 성형하는 것이 있다.
특허문헌 1에 기재된 기술은 평판 형상의 다이의 판면에 대향시켜서 그 판면 상에 설치한 긴 평판재료를 판면에 대응하는 범위에서 전동시켜 가압하는 가압 롤을 설치하고, 이 가압 롤의 가압전동이 완료될 때마다 평판재료를 다이의 선단으로부터 후방으로 소정의 길이 이송시키는 것에 의해 이형 단면조를 제조하는 것이다.
또 특허문헌 2에 기재된 기술은 롤 반경이 일정하게 이루어진 평롤과, 축선 방향으로 롤 반경이 상이한 복수의 롤부를 구비하여 이루어지는 계단식 롤이 서로 축선을 평행으로 하여 근접 배치되고, 평롤과 계단식 롤의 간극에 삽입된 평판 형상 소재를 압연함과 아울러 각 롤에 의해 평판 형상 소재의 길이 방향에 박육부를 형성하여 이형 단면조를 제조하고 있다.
이들 이형 단면조는 그 판 두께가 폭방향으로 상이한 점에서 뒤틀림이 생겨 변형되기 쉽고, 이 때문에 특허문헌 3~5에 기재된 바와 같이 이형 단면으로 된 성형재에 소둔 처리나 교정 처리를 실시하는 것에 의해 치수 정밀도를 향상시키도록 하고 있다.
특허문헌 3에 기재된 기술은 평판 형상 다이 및 가압 롤을 구비한 금형 장치의 후방에 성형된 긴 금속판을 인장 또한 정형하는 제 1 압연기를 간헐 전송 흡수 장치를 통해 설치하고, 그 후방에 탈지 장치 및 연속 소둔로를 설치하고, 또 그 후방에 제 2 압연기와 이에 접근하여 슬릿 커터를 설치한 구성으로 이루어지고, 간헐적인 금속재료의 이동에 의해 금형 장치로 성형된 긴 금속판을 그대로 일정 속도로 이동시키면서 정형, 소둔, 폭 가공을 연속적으로 행하도록 하고 있다.
특허문헌 4에 기재된 기술은 이형 단면의 금속판을 클램프에 의해 협지하고, 금속판을 길이 방향으로 인장하여 뒤틀림을 교정하도록 한 것에 있어서, 클램프를 금속판의 인장 방향과 교차하는 방향으로 분할한 복수의 분할판으로 구성하여 금속판의 재질과 형상에 따라서 협지력을 제어하도록 하고 있다.
특허문헌 5에 기재된 기술은 이형 단면조를 길이 방향의 상이한 개소에서 협지구에 의해 협지하고, 이들 간격을 넓히는 방향으로 이동시킴으로써 이형 단면조에 인장력을 가해 교정하는 방법에 있어서, 인장에 의한 이형 단면조의 변형에 따라 협지구가 회전하도록 하고 있다.
일본 특허 공개 소52-36512호 공보 일본 특허 공개 2003-71052호 공보 일본 특허 공개 평6-285573호 공보 일본 특허 공개 소63-97311호 공보 일본 특허 제 3341610호 공보
그러나 이형 단면이기 때문에 성형시 뒤틀림의 발생은 피할 수 없어 형상, 치수의 정밀도를 더욱 개선하는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 더욱 정밀도를 높일 수 있는 이형 단면조의 제조방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 이형 단면조의 제조방법은 평판 형상 소재를 압연하여 후육부와 박육부가 폭방향으로 늘어선 이형 단면 성형재를 형성하는 조압연 공정과, 상기 이형 단면 성형재의 양측 가장자리부에 배치되는 상기 후육부 또는 박육부의 폭방향의 도중 위치를 길이 방향을 따라 절단하여 양측 가장자리부를 잘라내는 것에 의해 이형 단면 슬릿재를 형성하는 절단 공정과, 상기 이형 단면 슬릿재를 교정하여 이형 단면조를 얻는 교정 공정을 가지고, 상기 조압연 공정에서는 상기 박육부의 판 두께의 목표치로부터의 어긋남을 Δt(㎜), 상기 후육부 측면과 꼭대기면이 이루는 각부의 곡률반경의 실측치를 e(㎜), 상기 이형 단면 성형재의 1미터 길이당 구부러짐량의 실측치를 D1(㎜)로 했을 때, Δt가 0.01 이하이며, e가 0.15 이하이며, D1이 0.4 이하이며, 또한 Δt×e×D1로 구해지는 조압연 관리치를 X로 할 때, X가 5×10-4 이하가 되도록 압연하고, 상기 절단 공정에서는 양측 가장자리부에 배치되어 있는 상기 후육부 또는 박육부의 측 가장자리로부터의 폭의 차의 실측치를 |A-B|(㎜)로 할 때, |A-B|가 0.08 이하가 되도록 절단하고, 상기 교정 공정에서는 상기 이형 단면조의 1미터 길이당 구부러짐량의 실측치를 D2(㎜)로 했을 때, D2가 0.13 이하가 되도록 교정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 절단 공정에 있어서 측정한 |A-B|를 절단 관리치(Y)로 하고, 교정 공정에 있어서 측정한 D2를 교정 관리치(Z)로 할 때, 상기 조압연 관리치(X), 절단 관리치(Y), 교정 관리치(Z)의 곱(X×Y×Z)이 6×10-6 이하가 되도록 상기 이형 단면조를 제조하면 된다.
또한 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 조압연 공정에서는 상기 후육부 및 박육부를 형성하기 위한 성형면을 가지는 다이 및 그 다이의 성형면에 대향하는 위치와 다이의 성형면으로부터 어긋난 위치 사이에서 다이의 성형면의 길이 방향을 따라 왕복 이동하는 압연 롤을 이용하여 압연 롤이 다이의 성형면으로부터 어긋난 위치에 있을 때 상기 평판 형상 소재를 길이 방향으로 간헐적으로 전송하고, 압연 롤이 다이의 성형면에 대향하는 위치에 있을 때 그 압연 롤과 상기 다이의 성형면 사이에 상기 평판 형상 소재를 끼워 넣어 압연하면 된다.
또한 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 조압연 공정에서는 상기 다이보다 하류 위치에서 권취기구에 의해 상기 이형 단면 성형재를 일정 속도로 권취하면서, 상기 다이보다 상류 위치에서 상기 평판 형상 소재에 접촉하는 브레이크 부재를 가압하여 브레이크 마찰력을 부여하고, 또한 상기 다이와 상기 권취기구 사이에서 상기 이형 단면 성형재의 편면을 지지 롤로 지지하면서 이형 단면 성형재의 타면에 접촉하는 요동 롤을 스프링에 의해 가압하는 것에 의해 상기 이형 단면 성형재를 만곡시킨 상태로 견인하면 된다.
이 경우 상기 스프링에 의해 가압된 상태의 상기 요동 롤의 고유 진동수를 f1, 상기 압연 롤의 진동수를 f2로 할 때 f1이 f2를 초과하여 f2의 2배 이하가 되도록 상기 스프링의 스프링 상수가 정해져 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 조압연 공정에서는 상기 후육부를 형성하기 위한 소직경 롤부 및 상기 박육부를 형성하기 위한 대직경 롤부가 축선 방향으로 늘어서서 형성된 계단식 롤과, 반경이 축선 방향을 따라 일정하게 된 평롤 사이에서 상기 평판 형상 소재를 끼워 넣어 압연하는 것으로 해도 된다.
그 경우, 상기 계단식 롤은 광폭의 대직경 롤부와 이보다 세폭(細幅)의 대직경 롤부가 소직경 롤부를 통해 늘어서서 형성됨과 아울러 광폭의 대직경 롤부의 직경이 세폭의 대직경 롤부의 직경보다 크게 형성되고 이들 양 대직경 롤부의 반경의 차분을 Δr로 하고, 상기 세폭의 대직경 롤부와 상기 소직경 롤부의 반경의 차분을 h로 할 때, Δr/h=0.01~0.5로 되어 있으면 된다.
또한, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 절단 공정에서는 상기 슬리터에 의해 분리된 이형 단면 슬릿재를 권취기구에 의해 일정 속도로 권취하면서 그 권취기구와 상기 슬리터 사이에서 각 이형 단면 슬릿재를 가압하여 그 장력을 제어하면 된다.
또한, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 교정 공정에서는 상기 이형 단면 슬릿재를 조출(繰出)기구에 의해 일정 속도로 조출하면서 교정 후의 이형 단면조를 권취기구에 의해 일정 속도로 권취함과 아울러 이들 조출기구와 권취기구 사이에 상기 이형 단면 슬릿재 및 이형 단면조에 처짐부를 형성한 상태에서 양 처짐부 사이에서 상기 이형 단면 슬릿재를 탄성 부재에 의해 협지하여 장력을 부여하면 된다.
(발명의 효과)
본 발명의 제조방법에 의하면 후육부와 박육부를 가지는 이형 단면조의 형상, 치수를 고 정밀도로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 조압연 공정에서 이용되는 조압연 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 조압연 장치에 있어서의 압연기의 다이와 압연 롤을 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 2의 압연기에 있어서의 다이의 성형면을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 조압연 장치에 있어서의 이형 단면 성형재의 인장 하중(F)의 시간 변화를 나타내는 그래프이며, 속도 조정 기구에 있어서의 스프링 상수를 바꾼 두 종류를 나타내고 있다.
도 5는 도 2의 압연기로 성형하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 조압연 장치로 성형한 이형 단면 성형재의 구부러짐을 설명하기 위해서 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 절단 공정에서 이용되는 절단장치의 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 교정 공정에서 이용되는 교정 장치의 개략 구성도이다.
도 9는 도 8의 교정 장치에 있어서의 클램프 부재로 이형 단면 슬릿재를 클램프하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시형태의 방법으로 제조되는 이형 단면조를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 조압연 공정에서 이용되는 조압연 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 12는 도 11의 조압연 장치에 있어서의 압연기의 주요부를 나타낸 개략 구성 사시도이다.
도 13은 도 12의 압연기에 있어서의 계단식 롤의 축선(P2)의 방향에 있어서의 일부 단면도이다.
도 14는 도 13에 있어서의 H로 나타내는 주요부의 확대 단면도이다.
도 15는 도 12의 압연기가 평판 형상 소재(M)를 압연하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 16은 도 12의 압연기에 의해 형성된 이형 단면 성형재에 있어서의 박육부 두께의 폭방향의 분포를 나타내는 도이며, 사각형의 플롯이 제 2 대직경 롤부에 의해 형성한 박육부, 마름모꼴의 플롯이 종래 구성의 반경이 일정한 롤부에 의해 형성한 박육부를 각각 나타내고 있다.
도 17은 제 2 대직경 롤부의 외주면 형상의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제 2 실시형태의 방법으로 제조되는 이형 단면조를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명에 관한 이형 단면조의 제조방법을 동 합금으로 이루어지는 이형 단면조의 제조에 적용한 실시형태에 대해 설명한다.
도 1~도 10은 본 발명의 제 1 실시형태의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 최종적으로 얻어지는 이형 단면조(E)를 나타내고 있고, 이 이형 단면조(E)는 후육부(y)의 양측에 동일한 폭(A=B)의 박육부(m)가 형성된 형상으로 이루어지고, 후육부(y)의 양 측면은 약간 경사지고 후육부(y)의 폭이 높이 방향으로 점차 좁아지도록 형성되어 있다. 또한 양 박육부(m)의 판 두께의 목표치는 동일한 두께(t)로 설정되고 박육부(m)의 상면과 후육부(y)의 측면 사이에 형성되는 각부(角部)의 곡률반경(e) 및 후육부(y)의 측면과 꼭대기면 사이의 각부의 곡률반경(e)도 동일한 목표치로 설정된다.
이 이형 단면조(E)를 제조하기 위한 제 1 실시형태의 방법은 평판 형상 소재(M)를 압연하여 후육부(y)와 박육부(m)가 폭방향으로 늘어선 이형 단면 성형재(C)를 형성하는 조압연 공정, 그 이형 단면 성형재(C)를 소둔하는 소둔 공정, 소둔한 이형 단면 성형재(C)를 마무리 압연하는 마무리 압연공정, 마무리 압연된 이형 단면 성형재(C)의 박육부(m)를 슬리터에 의해 길이 방향을 따라 절단하는 것에 의해 후육부(y)의 양측에 박육부(m)가 형성된 이형 단면 슬릿재(E)로 분리하는 절단 공정, 그 이형 단면 슬릿재(E)의 휨을 교정하여 목적한 이형 단면조(G)를 얻는 교정 공정을 가지고 있다.
평판 형상 소재(M)는 연성 재료를 판 형상으로 형성하여 이루어지는 것이며, 예를 들면 Cu-0.1% Fe-0.03% P의 동 합금으로 이루어진다.
또한 평판 형상 소재가 각 공정마다 가공되어 가기 때문에 후육부 및 박육부의 형상, 치수 등은 변화되어 가지만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 후육부를 y, 박육부를 m으로 하여 각 공정에 있어서 동일 부호를 붙이고 있다.
이하, 이 이형 단면조의 제조방법을 각 공정마다 상세하게 설명한다.
<조압연 공정>
조압연 공정에 있어서는 코일 형상으로 권취된 상태의 평판 형상 소재(M)를 조출하면서 압연하고, 그 압연에 의해 성형된 이형 단면 성형재(C)를 코일 형상으로 권취하는 조압연 장치(51)가 구비되어 있다.
이 조압연 장치(51)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 코일 형상으로 권취된 상태의 평판 형상 소재(M)를 소정량씩 조출하는 언코일러(조출기구)(52), 언코일러(52)로부터 조출된 평판 형상 소재(M)를 두께 방향으로 가압하면서 이형 단면 성형재(C)로 압연하는 압연기(53), 압연기(53)에 의해 성형된 이형 단면 성형재(C)를 일정 속도로 권취하는 리코일러(권취기구)(54), 언코일러(52)와 압연기(53) 사이에서 평판 형상 소재(M)를 누르는 소재 누름 기구(55), 압연기(53)와 리코일러(54) 사이에서 이들 압연기(53)와 리코일러(54)의 속도차를 흡수하면서 이형 단면 성형재(C)를 견인하는 속도 조정 기구(56)가 구비되어 있다.
압연기(53)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 성형면(57)이 되는 요철면을 가지는 평판 형상의 다이(58), 이 다이(58)의 성형면(57)에 대향하여 성형면(57)을 따라 왕복 이동하는 압연 롤(59)을 가지고 있다.
다이(58)의 성형면(57)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이형 단면 성형재(C)의 후육부(y)를 형성하기 위한 홈부(61)와 박육부(m)를 형성하기 위한 돌조부(凸條部)(62)가 늘어서서 형성되어 있다. 도면의 예에서는 평판부(63) 위에 평판 형상 소재(M)의 주행 방향을 따르는 2개의 돌조부(62)가 그 주행 방향과 직교하는 방향으로 간격을 두고 서로 평행하게 형성되고, 이들 돌조부(62) 사이에 홈부(61)가 평판 형상 소재(M)의 주행 방향을 따르는 직선 형상으로 형성되어 있다. 또한 양 돌조부(62)는 그 대부분은 일정한 폭으로 형성되어 있지만, 주행 방향의 상류 방향을 향하는 선단면은 선단을 향함에 따라 점차 폭을 좁게 하도록 경사면(62a)으로 되어 있다. 또한 이 경사면(62a)은 평판부(63)의 상면과의 사이에서도 경사져 있고, 양 돌조부(62) 모두 홈부(61)에 접하고 있는 측면(61a)과 경사면(62a)에 의해 예리한 선단이 형성되고, 그 예리한 선단이 평판 형상 소재(M)의 주행 방향의 상류 방향을 향한 상태로, 주행 방향과 직교하는 방향으로 늘어서 있다. 그리고 이 다이(58)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 성형면(57)을 하방을 향하게 한 상태로 유지되어 있다.
한편 압연 롤(59)은 그 축심이 평판 형상 소재(M)의 주행 방향과 직교하는 방향을 향하고, 도 1 내지 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이, 다이(58)의 성형면(57)의 하방 위치에서 이 성형면(57)에 대향하는 위치를 경유하여 다이(58)보다 상류에서 성형면(57)으로부터 어긋난 쇄선으로 나타내는 위치와 다이(58)의 성형면(57)의 하류단 위치 사이를 평판 형상 소재(M)의 주행 방향을 따라 왕복 이동되도록 되어 있다.
그리고 압연 롤(59)이 다이(58)보다 상류 위치에 배치되어 있을 때, 이들 다이(58)의 성형면(57)과 압연 롤(59) 사이에 평판 형상 소재(M)를 보내고, 그 후 압연 롤(59)을 다이(58)의 성형면(57)을 따라 하류 방향으로 이동하는 것에 의해 평판 형상 소재(M)를 다이(58)의 성형면(57)에 가압하여 파고들게 하고, 평판 형상 소재(M)의 편면을 성형면(57)에 맞추어 성형한다. 또한 압연 롤(59)은 다이(58)의 하류단 위치까지 이동하면, 다시 다이(58)의 성형면(57)으로부터 어긋난 상류 위치까지 이동한다. 평판 형상 소재(M)는 압연 롤(59)이 다이(58)의 성형면(57)으로부터 어긋난 상류 위치에 배치되어 있을 때, 후술하듯이 속도 조정 기구(56)에 의해 소정 피치만큼 보내진다. 그리고 동일한 조작이 반복되고 압연 롤(59)이 왕복 이동하는 것에 의해 평판 형상 소재(M)가 다이(58)의 성형면(57)에 의해 성형된다.
이와 같이 하여 평판 형상 소재(M)를 소정 피치씩 간헐 전송하면서 압연 롤(59)을 다이(58)의 성형면(57)을 따라 왕복 이동하는 것에 의해, 평판 형상 소재(M)에 다이(58)의 홈부(61)에 의해 형성되는 후육부(y)와 돌조부(62)에 의해 형성되는 박육부(m)가 연속적으로 형성된 이형 단면 성형재(C)가 얻어진다. 이 이형 단면 성형재(C)는 도 10에 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 후육부(y)는 최종 형상의 이형 단면조(G)의 것과 거의 같은 형상으로 형성되지만, 박육부(m)는 최종 형상보다 넓게 형성되어 후술하는 압연공정에 있어서 박육부(m)의 측 가장자리부가 잘라진다.
소재 누름 기구(55)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 압연기(53)보다 상류 위치에서 평판 형상 소재(M)를 협지하는 것에 의해 평판 형상 소재(M)의 진동을 억제하면서 평판 형상 소재(M)에 브레이크 마찰력을 작용하는 것이고, 평판 형상 소재(M)의 양면에 소정의 길이에 걸쳐서 접촉하는 브레이크 부재(65)가 공기압 등의 유체압에 의해 배면 방향으로부터 가압되도록 되어 있다.
속도 조정 기구(56)는 압연기(53)로 압연된 이형 단면 성형재(C)를 견인해 간헐 주행시킴과 아울러 그 도중을 만곡시킨 상태로 하는 것에 의해, 간헐 주행과 리코일러(54)에 의한 일정 속도에서의 권취 사이의 속도차를 조정하는 것이다. 구체적으로는 이형 단면 성형재(C)의 주행 방향으로 간격을 두고 배치되고 이형 단면 성형재(C)의 하면에 접촉하는 한 쌍의 지지 롤(66)과, 이들 지지 롤(66) 사이에서 이형 단면 성형재(C)의 상면에 접촉하는 요동 롤(67)과, 이 요동 롤(67)을 상방으로부터 압하하도록 가압하는 스프링(68)이 구비되어 있다. 그리고 이 요동 롤(67)이 이형 단면 성형재(C)를 상방으로부터 압하하는 것에 의해 지지 롤(66) 사이에서 이형 단면 성형재(C)를 만곡시킨 상태로 하고 있고, 압연기(53)가 압연하고 있을 때(이형 단면 성형재(C)가 압연기(53)에 의해 정지되어 있을 때)에는 리코일러(54)의 권취력에 의해 지지 롤(66) 사이의 이형 단면 성형재(C)의 만곡부분이 인장되는 것에 의해 그 만곡부분의 길이를 작게 하도록 요동 롤(67)이 상승되고, 압연 롤(59)이 다이(58)의 성형면(57)으로부터 어긋난 상류 위치에 배치되었을 때에 지지 롤(66) 사이의 이형 단면 성형재(C)의 만곡부분의 길이를 크게 하도록 스프링(68)의 가압력에 의해 요동 롤(67)을 압하하고, 압연 롤(59)이 이동하여 다이(58)의 성형면(57)에 평판 형상 소재(M)를 파고 들게 하기까지의 사이에 압연기(53)로부터 이형 단면 성형재(C)(평판 형상 소재(M))를 소정 피치만큼 간헐 전송하게 되어 있다.
또한 도 1에 나타내는 예에서는 지지 롤(66)을 이형 단면 성형재(C)의 하방에 2개 설치하고 있지만, 고정 상태의 지지 롤(66)을 일방에만 설치하고, 타방은 요동 롤과 마찬가지로 스프링에 의해 지지하여 이형 단면 성형재(C)에 가압력을 작용시키는 구성으로 해도 된다.
이 속도 조정 기구(56)에 있어서, 스프링(68)은 요동 롤(67)을 가압하는 것에 의해 이형 단면 성형재(C)에 소정의 장력을 작용시키지만, 그 장력은 리코일러(54)에 의한 일정 속도에서의 권취를 저해하지 않도록 리코일러(54)의 권취에 의한 장력보다는 작게 설정된다. 한편 그 스프링(68)의 압하력은 소재 누름 기구(55)의 브레이크 마찰력에 저항하여 이형 단면 성형재(C)를 간헐 주행시키는 견인력을 부여할 수 있는 것으로 된다.
이 경우, 이 속도 조정 기구(56)에 의한 이형 단면 성형재(C)의 간헐 주행과 압연기(53)의 압연 롤(59)의 왕복 이동은 동기하게 되지만, 요동 롤(67)에 의해 이형 단면 성형재(C)에 작용하는 장력은 변동이 적은 쪽이 성형 정밀도가 높다. 이 때문에 요동 롤(67)을 가압하는 스프링(68)의 스프링 상수를 크게 설정하고 압연 롤(59)의 진동수에 대해서 요동 롤(67)의 고유 진동수가 커지도록 설정되어 있다. 구체적으로는 요동 롤(67)의 고유 진동수를 f1, 압연 롤(59)의 진동수를 f2로 했을 때에 f1은 f2를 초과하여 f2의 2배 이하로 설정된다.
이 요동 롤(67)의 고유 진동수(f1)가 압연 롤(59)의 진동수(f2)와 일치하는(f1=f2) 경우, 도 4의 파선으로 나타낸 바와 같이, 공진 상태가 되어 평판 형상 소재(M)에 작용하는 인장 하중(F)이 크게 변동한다. 이 때문에 다이(58)에서의 압연시에 성형면(57)의 홈부(61) 내에 재료가 충분히 충만되지 않고, 도 5에 쇄선(g)으로 나타낸 바와 같이 홈부(61) 내에 절결부가 생기고 이형 단면 성형재(C)로서는 박육부(m)로부터 후육부(y)의 측면이 소정의 치수, 형상으로 형성되지 않는 문제점이 생긴다. 이 요동 롤(67)의 고유 진동수(f1)를 f2<f1=(2×f2)의 범위로 설정하는 것에 의해, 예를 들면 도 4의 실선으로 f1를 f2의 1.5배로 한 예를 나타내고 있지만, 평판 형상 소재(M)에 작용하는 인장 하중의 변동이 적어지고, 그 결과 성형면(57)의 홈부(61) 내에 충분히 재료가 충만되어 후육부(y)의 치수, 형상이 정밀도 높게 형성되는 것이다.
예를 들면 압연 롤(59)의 왕복 진동수(f2)를 300회/분으로 하고, 요동 롤(67)의 고유 진동수(f1)를 압연 롤(59)의 왕복 진동수(f2)와 동일하게(300/분=5/초) 하면, 요동 롤(67)의 중량이 10kg라면 스프링 상수는 약 1.0이 되지만, 요동 롤(67)의 고유 진동수(f1)를 압연 롤(59)의 왕복 진동수(f2)의 1.5배로 설정하면 스프링 상수는 약 2.4가 된다. 이와 같이 요동 롤(67)에 접속한 스프링(68)의 스프링 상수를 압연 롤(59)의 진동수(f2)로부터 계산되는 값보다 크게 설정하는 것에 의해 후육부(y) 및 박육부(m)의 치수, 형상을 고 정밀도로 성형할 수 있다.
또 이 조압연 공정에 있어서는 이형 단면 성형재(C)의 박육부(m)의 판 두께의 목표치(t)로부터의 어긋남을 Δt(㎜), 후육부(y)의 측면과 꼭대기면이 이루는 각부의 곡률반경의 실측치를 e(㎜), 이형 단면 성형재(C)의 1미터 길이당 구부러짐량(사행량)의 실측치를 D1(㎜)로 했을 때(도 6 및 도 10 참조), Δt가 0.01 이하이며, e가 0.15 이하이고, D1이 0.4 이하이며, 또한 Δt×e×D1로 구해지는 조압연 관리치를 X로 할 때, X가 5×10-4 이하가 되도록 관리된다.
여기에서 구부러짐량은 도 6에 나타낸 바와 같이, 구부러짐의 내측이 되는 측 가장자리를 따라 1미터 길이의 2점간을 직선으로 이었을 때의 그 직선으로부터 측 가장자리까지의 최대 어긋남 치수이다.
또한 이들 박육부(m)의 판 두께의 어긋남(Δt), 각부의 곡률반경(e), 구부러짐량(D1)를 각각 관리하면서, 이들의 곱으로 구해지는 조압연 관리치(X)를 보다 엄격한 값으로 관리하는 것에 의해, 고 정밀도의 이형 단면 성형재(C)를 얻을 수 있다. 또한 그 구부러짐량(D)은 후의 절단 공정에 있어서의 박육부의 폭 치수(|A-B|)에도 영향을 주는 것이기 때문에, 이 조압연 공정의 단계에서 관리해 두는 것에 의해, 후속 공정의 절단정밀도를 향상시킬 수 있다.
<소둔 공정>
소둔 공정에서는 이형 단면 성형재(C)에 부착된 기름 성분을 증발시키는 정도로 가열하여 탈지한 후, 이형 단면 성형재(C)를, 예를 들면 질소 가스 분위기에서 600℃까지 가열하여 냉각하는 것이다.
<마무리 압연공정>
마무리 압연공정에서는 조압연 공정에 의해 성형된 이형 단면 성형재(C)를 일정 속도로 주행시키면서, 후육부(y)와 박육부(m)의 표면 형상으로 형성된 롤(도시 생략)에 의해 이형 단면 성형재(C)의 표면의 요철면을 약간 가압하여 정형하는 것이다.
<절단 공정>
절단 공정에서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 코일 형상으로 권취된 이형 단면 성형재(C)를 소정량씩 조출하는 언코일러(조출기구)(71), 언코일러(71)로부터 조출된 이형 단면 성형재(C)의 박육부(m)의 측 가장자리부를 잘라내는 슬리터(72), 절단된 이형 단면 슬릿재(E)를 권취하는 리코일러(73), 슬리터(72)와 리코일러(73) 사이에서 이형 단면 슬릿재(E)를 가압하면서 장력을 제어하는 장력 제어 기구(74)를 이용하여 이형 단면 성형재(C)로부터 이형 단면 슬릿재(E)를 절단하고 이를 일정 속도로 코일 형상으로 권취하는 것이 행해진다.
장력 제어 기구(74)는 이형 단면 슬릿재(E)의 양면에 접촉하는 롤(75)을 공기압 등의 유체압에 의해 가압하는 것에 의해 이형 단면 슬릿재(E)와 리코일러(73) 사이의 장력을 조정하고 있다. 도 7의 부호 76은 이형 단면 성형재(C)의 좌우 방향 위치를 슬리터(72)에 안내하는 가이드이다.
이 절단 공정에 의해, 도 10에 쇄선으로 나타내는 양측부가 잘라져 거의 최종 형상의 이형 단면조(G)와 마찬가지로 후육부(y)의 양측에 박육부(m)가 각각 형성된다. 따라서 양 박육부(m)의 폭 치수(A, B)의 차의 실측치를 |A-B|(㎜)로 할 때 |A-B|가 0.08 이하가 되도록 관리된다.
이 절단 공정은 아직 최종 공정은 아니고, 다음 교정 공정을 거쳐 최종적인 이형 단면조(G)가 얻어지지만, 이 절단 공정에 있어서 이 폭 치수|A-B|를 관리하는 것에 의해 최종 이형 단면조(G)의 형상, 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
<교정 공정>
교정 공정에서는 도 8에 나타낸 바와 같이, 전공정의 절단 공정에서 권취된 이형 단면 슬릿재(E)의 코일을 일정 속도로 조출하는 언코일러(조출기구)(81), 조출된 이형 단면 슬릿재(E)에 소정의 장력을 부여하는 것에 의해 목적한 이형 단면조(G)로 하는 스트레치 기구(82), 스트레치 기구(82)를 통과한 이형 단면조(G)를 일정 속도로 권취하는 리코일러(권취기구)(83)가 이용된다. 이 경우, 언코일러(81)와 스트레치 기구(82) 사이 및 스트레치 기구(82)와 리코일러(83) 사이에서는 각각 장력 조정을 위해 이형 단면 슬릿재(E) 또는 이형 단면조(G)는 처짐부(Es, Gs)를 형성한 상태로 지지된다.
스트레치 기구(82)는 이형 단면 슬릿재(E)를 길이 방향으로 간격을 둔 2개소에서 클램프 부재(84)에 의해 협지하고, 이들 클램프 부재(84)를 이형 단면 슬릿재(E)의 길이 방향으로 이간시키도록 이동하는 것에 의해, 이형 단면 슬릿재(E)에 소정의 장력을 부여하여 최종적인 이형 단면조(G)로 하도록 되어 있다. 클램프 부재(84)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 이형 단면 슬릿재(E)의 하면에 접촉하는 클램프 부재(84A)는 경질 고무에 의해 평판 형상으로 형성되고, 이형 단면 슬릿재(E)의 상면(요철면)에 접촉하는 클램프 부재(84B)는 후육부(y)의 꼭대기면에 접촉하는 경질 고무로 이루어지는 평판부(85)에 박육부(m)의 상면에 접촉하는 연질 고무로 이루어지는 볼록부(86)가 고정된 구성으로 되어 있다.
또한 도 8에 나타내는 예에서는 처짐부(Es, Gs)를 스트레치 기구(82)의 양측에 배치했지만, 어느 일방만이어도 된다.
이 교정 공정에 있어서는 도 6에 나타낸 D1의 경우와 동일한 측정 방법에 의한 이형 단면조(G)의 1미터당 구부러짐량(사행량)의 실측치를 D2(㎜)로 할 때, D2가 0.13 이하가 되도록 관리된다.
그리고 최종적인 이형 단면조(G)의 합격 여부 판정으로서, 절단 공정에 있어서 측정한 |A-B|를 절단 관리치(Y)로 하고, 교정 공정에 있어서 측정한 D2를 교정 관리치(Z)로 할 때, 조압연 관리치(X), 절단 관리치(Y), 교정 관리치(Z)의 곱(X×Y×Z)이 6×10-6 이하가 되는 것을 합격으로 하고, 그 범위에서 벗어나는 것을 불합격으로 한다.
이상과 같은 각 공정을 거쳐 목적으로 하는 이형 단면조(G)가 얻어진다. 그리고 이 제조 과정에 있어서, 조압연 공정에서는 이형 단면 성형재(C)의 각 부의 치수 Δt, e, D1에 대한 개개의 관리와 함께 그 조합으로 이루어지는 조압연 관리치(X)를 소정 범위 내로 하도록 관리하고, 또 절단 공정에 있어서의 박육부(m)의 폭 치수의 차 |A-B| 및 교정 공정에 있어서의 이형 단면조(G)의 구부러짐량(D2)을 각각 개개로 관리하면서, 최종적으로 조압연 관리치(X), 절단 관리치(Y), 교정 관리치(Z)의 곱(X×Y×Z)을 관리해 합격 여부를 판정하고 있다.
이와 같이 개개의 측정치마다의 관리에 더해 이들 측정치의 조합으로 이루어지는 관리 항목을 설정하여 관리하는 것에 의해, 고 정밀도의 이형 단면조(G)를 얻을 수 있다. 즉 개개의 측정치에 있어서는 그 자체의 관리폭 내였다고 해도, 이러한 조합으로 이루어지는 관리치가 원하는 관리 범위에서 벗어나 있는 경우에는 불합격으로 하는 것이다. 반대로 말하면 조합으로 이루어지는 관리치에 의한 관리를 엄밀하게 하는 것에 의해 개개의 측정치마다의 정밀도는 다른 관리 항목의 정밀도에 의해 보충할 수 있다는 생각 하에 약간 큰 범위로 설정하여 두는 것에 의해, 개개의 관리를 용이하게 하면서 전체적으로 고 정밀도인 것을 얻을 수 있어 효율적으로 관리할 수 있다.
그리고 그 경우에 최종적인 이형 단면조(G)의 박육부(m)의 폭 치수에 영향을 주는 구부러짐량에 대해서는 조압연 공정 및 교정 공정의 양방에 있어서 각각 관리하는 것에 의해 최종 제품의 치수를 매우 높은 정밀도로 마무리할 수 있는 것이다.
다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 도 11 내지 도 18을 참조하면서 설명한다.
이 제 2 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 조압연 공정, 소둔 공정, 마무리 압연공정, 절단 공정, 교정 공정을 가지고 있다. 이 경우, 이 제 2 실시형태에서는 조압연 공정이 롤에 의한 성형으로 되어 있다는 점이 제 1 실시형태와 다르고, 그 후의 소둔 공정부터 교정 공정까지는 제 1 실시형태와 거의 동일하다. 따라서 이 조압연 공정에 대해 상세하게 설명한다.
또한 도 18은 최종적으로 얻어지는 이형 단면조(E)를 나타내고 있다. 이 이형 단면조(E)는 폭방향의 중앙 위치에 배치된 박육부(m)를 중심으로, 그 양측으로 후육부(y)와 박육부(m)가 복수 개씩 교대로 늘어서고, 양측 가장자리부에는 후육부(y)가 배치되어 있고 5개의 박육부(m)와 6개의 후육부(y)를 가지고 있다. 또한 폭방향의 중앙 위치의 박육부(m)와 양측 가장자리부의 후육부(y)에 접하는 박육부(m)는 다른 박육부(m)보다 폭이 작게 설정되고 중앙 위치의 박육부(m)의 양 옆의 후육부(y)도 다른 후육부(y)보다 폭이 작게 설정되어 있다. 또한 양측 가장자리부에 배치되어 있는 후육부(y)는 동일한 폭(A=B)으로 설정되어 있다. 각 박육부(m)의 두께(t)는 모두 동일하게 되도록 형성된다. 그 외에 도시는 하지 않지만, 박육부(m)의 상면과 후육부(y)의 측면 사이에 형성되는 각부의 곡률반경 및 후육부(y)의 측면과 꼭대기면 사이의 각부의 곡률반경이 동일한 목표치로 설정되는 것은 제 1 실시형태의 경우와 동일하다.
조압연 공정에서 이형 단면 성형재를 제조하기 위한 조압연 장치(30)는 도 11에 나타낸 바와 같이, 평롤(10)과 계단식 롤(20)을 가지는 압연기(1)를 가지고 있다. 또한 언코일러(조출기구)(52) 및 리코일러(권취기구)(54), 소재 누름 기구(55)를 구비하는 점은 제 1 실시형태와 동일하고, 압연기(1)와 리코일러(54) 사이에 장력 조정 기구(2)가 설치되어 있다.
도 12는 압연기(1)의 주요부를 나타내고 있다. 평롤(10)은 일정한 롤 반경(R1)으로 형성되어 외주부에 단차가 없는 롤이며, 축선(P1)을 수평으로 한 상태로 배치되어 있다. 또한 이 평롤(10)은 공구강으로 이루어져 있다.
계단식 롤(20)은 외주부(20a)에 롤 반경이 상이한 복수의 3종의 롤부를 가지고 있고, 6개의 후육부 형성을 위한 소직경 롤부(21)와 3개의 비교적 세폭의 제 1 대직경 롤부(22)와 2개의 광폭의 제 2 대직경 롤부(23)를 구비하고 있다. 또한 이 계단식 롤(20)은 평롤(10)과 마찬가지로 공구강으로 이루어져 있다.
소직경 롤부(21)는 도 12 내지 도 14에 나타낸 바와 같이, 3종의 롤 반경 중 최소의 롤 반경(R2)으로 형성된 부위이며, 축선(P2) 방향으로 간격을 두고 6개 형성되고, 이 중 2개가 외주부(20a)의 양단부에 형성되어 있다. 이들 6개의 각 소직경 롤부(21)의 외주면(21a)은 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 각각 축선(P2)과 평행하게 연장되어 있다.
제 1 대직경 롤부(22)는 도 12 내지 도 14에 나타낸 바와 같이, 롤 반경(R2)보다 큰 롤 반경(R3)으로 형성된 부위이다. 이 제 1 대직경 롤부(22)는 외주부(20a)의 축선(P2) 방향에 있어서의 중앙의 위치와, 이 중앙을 사이에 두고 동일한 간격을 둔 2개의 위치에 형성됨과 아울러 각각 축선(P2) 방향의 양단에 있어서 소직경 롤부(21)와 인접하고 있다. 이들 3개의 제 1 대직경 롤부(22)의 외주면(22a)은 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 각각 소직경 롤부의 외주면(21a)으로부터 직경 방향 외방측에 단차(h)만큼 돌출한 위치에 축선(P2)에 평행하게 롤폭(W1)만큼 연장되어 있다. 또한 롤폭이란 롤부의 축선 방향에 있어서의 양단 가장자리간의 길이를 말한다.
본 실시형태에서는 단차(h)가 0.4㎜로 되고 제 1 대직경 롤부(22)의 롤폭(W)이 1.0㎜로 되어, W1/h=2.5가 되도록 설정되어 있다.
제 2 대직경 롤부(23)는 도 13에 나타낸 바와 같이, 그 일부가 롤 반경(R4)으로 형성된 부위이며, 3개의 제 1 대직경 롤부(22) 각각의 사이에 한 개씩 형성됨과 아울러 제 1 대직경 롤부(22)와 마찬가지로 축선(P2) 방향의 양단에 있어서 소직경 롤부(21)와 인접하고 있다.
이 제 2 대직경 롤부(23)는 축선(P2)을 통과하는 평면으로 절단한 경우의 종단면 윤곽이 소직경 롤부(21)의 외주면(21a)과 둔각을 구성하는 2개의 끝면(23b, 23c)과, 이 끝면(23b, 23c) 간을 잇는 외주면(23a)을 가지고 있다. 이 외주면(23a)과 끝면(23b, 23c)이 각각 형성하는 제 2 대직경 롤부(23)의 단 가장자리부(각부)(23g, 23h) 간의 롤폭(W2)은 본 실시형태에서는 4㎜로 설정되어 있다.
제 2 대직경 롤부(23)의 외주면(23a)은 축선(P2) 방향에 있어서 제 2 대직경 롤부(23)의 중간이 되는 위치에 형성된 중간면(중간부분)(23d)과, 이 중간면(23d)의 양단(정위치)(23e, 23f)으로부터 각각 제 2 대직경 롤부(23)의 양단 가장자리(23g, 23h)를 향해 형성된 테이퍼면(23i, 23j)으로 이루어진다.
보다 구체적으로는 롤 반경(R4)으로 형성되어 축선(P2) 방향으로 연장되는 중간면(23d)과, 이 중간면(23d)의 양단(23e, 23f)으로부터 양단 가장자리(23g, 23h)까지 롤 반경이 작아지도록, 또한 중간면(23d)을 사이에 두고 대칭이 되도록 테이퍼면(23i, 23j)이 연장되어 있다.
이와 같이 제 2 대직경 롤부(23)의 중간면(23d)은 제 1 대직경 롤부(22)의 외주면(22a)보다 차분(Δr)(R4-R3)만큼 계단식 롤(20)의 직경 방향 외방측으로 돌출하여 연장되어 있다(도 13, 도 14 참조).
본 실시형태에 있어서는 이 Δr이 0.06㎜로 설정되어 있다. 즉 단차(h)와, 중간면(23d)의 롤 반경(R4)과 외주면(22a)의 롤 반경(R3)의 차분(Δr)의 비는 Δr/h=0.15로 되어 있고, 이 단차(h)와 제 2 대직경 롤부(23)의 롤폭(W2)의 비는 W2/h=10이 되도록 설정되어 있다.
또한 중간면(23d)의 양단부의 테이퍼면(23i, 23j)은 중간면(23d)에 대한 각도(축선(P2)에 대한 각도)(θ)가 0.1~5°로 되어 있다.
상기의 구성을 구비하는 계단식 롤(20)은 축선(P2)을 평롤(10)의 축선(P1)에 평행하게 하여, 제 1 대직경 롤부(22)의 외주면(22a)과 평롤(10)의 외주면이 약 0.2㎜의 간격을 두고, 즉 소직경 롤부(21)의 외주면(21a)과 평롤(10)의 외주면이 약 0.6㎜의 간격을 두고 근접 배치되어 있다.
다음으로 상기 서술한 구성을 구비하는 조압연 장치(30)를 이용하여 이형 단면조(G)가 되는 이형 단면 성형재(C)를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
우선 도 12에 나타낸 바와 같이, 도시 생략한 롤 구동장치가 정지(靜止) 상태의 평롤(10) 및 계단식 롤(20)을 구동하고, 평롤(10)과 계단식 롤(20)을 서로의 근접부의 접선 방향의 속도성분이 평판 형상 소재(M)의 전송 방향이 되도록 회전시킨다.
동시에 도시 생략한 소재 전송장치가 평판 형상 소재(M)를 평롤(10)과 계단식 롤(20)이 형성하는 간극에 삽입한다.
평롤(10)과 계단식 롤(20)의 간극에 삽입된 평판 형상 소재(M)는 도 15에 나타낸 바와 같이, 압연되어 계단식 롤(20)측의 면에 있어서 평판 형상 소재(M)의 폭방향으로 두꺼운 단차가 형성된다. 즉 제 1 대직경 롤부(22) 및 제 2 대직경 롤부(23)에 의해 평판 형상 소재(M)가 압하되어 평판 형상 소재(M)에 5개의 박육부(m)(m1, m2)와 각 박육부 사이에 6개의 후육부(y)가 형성된다.
제 1 대직경 롤부(22)의 압하에 의해 형성된 이형 단면 성형재(C)의 박육부(m1)는 그 폭이 제 1 대직경 롤부(22)의 롤폭(W1)과 대략 동일한 1.0㎜로 되고, 또한 후육부의 외주면으로부터의 깊이가 단차(h)와 대략 동일한 0.4㎜로 되어, 비교적 폭이 좁은 것으로 된다. 이 압연시에는 평판 형상 소재(M)에 길이 방향(평판 형상 소재(M)의 삽입 방향)의 신장이 발생하고, 박육부(m1)의 폭방향 중앙 부근의 신장량과 이 박육부(m1)에 인접하는 후육부(y)의 신장량의 차분에 따라 압축 응력이 발생하지만, 양측의 후육부(y)에 의해 변형이 억제되기 때문에 박육부(m1)는 균일한 두께로 성형된다. 따라서 박육부(m1)의 상면은 평면 형상으로 형성된다.
이에 반해, 제 2 대직경 롤부(23)의 압하에 의해 형성된 이형 단면 성형재(C)의 박육부(m2)는 그 폭이 큰 만큼 그 표면에 작용하는 단위면적당 압력이 작아지기 때문에, 폭이 작은 제 1 대직경 롤부(22)에 의해 형성되는 박육부보다 두꺼워지기 쉽다. 또한 박육부의 폭이 큰 점에서 그 폭방향의 중간부분이 후육부로부터 멀어지고, 이 때문에 상기 서술한 후육부에 의한 억제 효과가 박육부의 중앙분까지 미치지 못해, 박육부의 폭방향 중앙 부근이 두껍게 형성되기 쉽다.
이 경우, 제 2 대직경 롤부(23)는 소직경 롤부(21)의 외주면(21a)으로부터의 돌출 높이(h+Δr)가 제 1 대직경 롤부(22)의 돌출 높이(h)보다 크게 형성되어 있음과 아울러 폭방향의 중앙 부분이 높게 형성되어 있는 점에서, 압하량이 제 1 대직경 롤부(22)보다 Δr만큼 크고, 또 테이퍼면(23i, 23j)에 의해 후육부와의 경계 부분을 향해 점차 압하량이 작아지므로, 성형되는 박육부는 제 1 대직경 롤부(22)에 의해 성형되는 박육부와 동일한 두께로, 또 폭방향에 걸쳐서 균일한 두께가 된다. 즉 이 박육부는 그 폭이 제 2 대직경 롤부(23)의 롤폭(W2)과 대략 동일한 4.0㎜이 되고, 후육부의 외주면으로부터의 깊이가 단차(h)와 대략 동일한 0.4㎜가 된다.
따라서 어느 대직경 롤부(22, 23)로 성형한 박육부도 동일한 두께로 형성할 수 있다.
이와 같이 하여 평판 형상 소재(M)를 평롤(10)과 계단식 롤(20)이 압연하여 치수 정밀도가 높은 이형 단면 성형재(C)를 제조한다.
또한 이 조압연 공정에 있어서, 제 1 실시형태와 마찬가지로 박육부(m)의 판 두께(t)의 목표치로부터의 어긋남(Δt), 후육부의 측면과 꼭대기면이 이루는 각부 및 박육부의 상면과 후육부의 측면이 이루는 각부 각각의 곡률반경(e), 이형 단면 성형재(C)의 1미터 길이당 구부러짐량(D1)에 대해 각각 Δt가 0.01㎜ 이하, e가 0.15㎜ 이하, D1이 0.4㎜ 이하로 하는 관리가 이루어짐과 아울러, 이들의 곱인 조압연 관리치(X)가 구해지고, 그 조압연 관리치(X)가 5×10-4 이하가 되도록 관리된다.
또한 그 후의 절단 공정에 있어서는 양측 가장자리부의 후육부의 폭의 차 |A-B|가 0.08㎜ 이하가 되도록 관리된다. 이 경우, 제 2 실시형태에서는 양측의 후육부(y)가 절단되므로, 후육부(y)의 폭 치수(A, B)의 측정 결과에 따라 구해진다(도 18 참조). 또한 교정 공정에 있어서는 이형 단면조(G)의 1미터 길이당 구부러짐량(D2)이 0.13㎜ 이하가 되도록 관리된다. 그리고 이들 |A-B|의 절단 관리치(Y), D2의 교정 관리치(Z)가 구해지고, 조압연 관리치, 절단 관리치, 교정 관리치의 곱(X×Y×Z)이 6×10-6 이하가 되도록 관리하는 것에 의해 고 정밀도의 형상, 치수의 이형 단면조가 얻어진다.
이상 설명한 바와 같이, 이 제 2 실시형태에 의하면 제 2 대직경 롤부(23)의 압하량이 축선(P2) 방향에 있어서 중간면(23d)에서 최대가 되고, 중간면(23d)의 양단(23e, 23f)으로부터 양단 가장자리(23g, 23h)를 향해 점차 작아지므로, 중간면(23d)에 압하된 이형 단면 성형재(C)의 박육부(m2)에 있어서의 폭방향 중앙이 증가되어도 박육부(m2)를 평면 형상으로 형성할 수 있다.
따라서 이형 단면 성형재(C)에 있어서의 박육부(m)의 상면을 평면 형상으로 가공할 수 있어 양호한 가공 정밀도를 얻을 수 있다.
이와 같이 이형 단면 성형재(C)의 박육부(m)(m1, m2)의 폭과 깊이에 따라, 롤부의 롤 반경이 일정한 외주면으로 할 것인지 또는 롤 반경을 다르게 한 외주면으로 할 것인지를 적절히 선택하여, 박육부(m)(m1, m2)의 상면을 평면 형상으로 형성할 수 있다. 구체적으로는 박육부의 폭(W)이 W/h<3인 경우에는 박육부(m1)와 같이 폭방향 중앙 부분에서 증가시키기 어려우므로 롤 반경이 일정한 외주면으로 하면 된다. 한편 W/h=3의 경우에는 박육부(m2)와 같이 폭방향 중앙 부분이 증가되기 쉽기 때문에 롤부의 롤 반경을 다르게 한 외주면으로 하면 된다.
또한 롤 반경(R4)과 롤 반경(R3)의 차분을 Δr/h=0.01~0.5의 범위로 하면 박육부(m2)의 깊이가 단차(h)와 대략 동일해지도록 구성할 수 있다.
또한 제 2 대직경 롤부(23)의 외주면(23a)이 테이퍼면(23i, 23j)에 의해 단면으로 보았을 때 직선 형상으로 롤 반경이 작아지도록 형성되어 있으므로, 제 2 대직경 롤부(23)를 간단하게 형성할 수 있다.
또 제 2 대직경 롤부(23)의 외주면(23a)에 있어서, 중간면(23d)을 사이에 두고 대칭으로 테이퍼면(23i, 23j)이 형성되고, 또 이 제 2 대직경 롤부(23)를 사이에 두고 인접하는 2개의 소직경 롤부(21)가 형성되어 있으므로, 제 2 대직경 롤부(23)의 축선(P2) 방향에 있어서의 압하량이 중간면(23d)을 사이에 두고 대칭이 됨과 아울러 제 2 대직경 롤부(23)를 사이에 두고 인접하는 2개의 소직경 롤부(21)의 압하량을 동일하게 할 수 있다.
도 16은 이형 단면 성형재의 박육부의 폭방향의 두께를 계측한 결과를 나타내는 도면이며, 사각형의 플롯이 제 2 대직경 롤부(23)에 의해 형성한 박육부(m2)의 계측 결과를 나타내고 있고, 마름모꼴의 플롯이 종래 구성의 롤부(롤 반경(R3)만으로 구성한 롤부)에 의해 형성한 박육부의 계측 결과를 나타내고 있다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 종래의 계단식 롤의 경우에는 박육부의 폭방향의 중앙부에서 두께가 증가하고 있지만, 제 2 대직경 롤부(23)의 경우에는 폭방향에 걸쳐 거의 일정한 두께로 되어 있다.
또한 상기 서술한 실시형태에 있어서 나타낸 동작 순서, 혹은 각 구성 부재의 모든 형상이나 조합 등은 한 예이며, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 설계 요구 등에 근거하여 여러 가지 변경이 가능하다.
도 17은 본 발명에 관한 제 2 대직경 롤부(23)의 외주면(23a)의 변형예를 나타내는 도이다. 또한 도 12 내지 도 15와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
상기 서술한 실시형태에서는 테이퍼면(23i, 23j)을 형성하여 롤 반경을 롤 반경(R4)으로부터 롤 반경(R3)이 되도록 구성했지만, 도 17에 나타낸 바와 같이, 중간면(23d)의 양단(23e, 23f)으로부터 양단 가장자리(23g, 23h)를 향해 단면으로 보았을 때 호를 그리도록 롤 반경이 점차 작아지도록 구성해도 된다. 이와 같이 형성해도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한 상기 서술한 실시형태에서는 평판 형상 소재(M)로서 Cu-0.1% Fe-0.03% P의 동 합금을 이용했지만, 이 외에도, 예를 들면 고도전재인 동 합금(Cu-0.15% Sn-0.006% P, Cu-0.02% Zr, Cu-2.3% Fe-0.12% Zn-0.03% P, C1020(무산소동), C1220(인탈산동))을 양호하게 가공할 수 있다. 또한 고강도재의 동 합금(Cu-0.7% Mg-0.005% P, Cu-0.5% Sn-1.0% Zn-2.0% Ni-0.5% Si, Cu-0.3% Cr-0.1% Zr-0.02% Si)을 양호하게 가공할 수 있다.
또 이형 단면 성형재의 박육부에 있어서의 증가는 이형 단면 성형재의 치수뿐 아니라 재질에도 의존한다고 생각된다. 즉 상기 서술한 w/h, Δr/h의 각 값은 상기 서술한 실시형태로 한정되지 않고 이형 단면 성형재의 재질에 따라 적절히 설정된다.
산업상 이용 가능성
본 발명은 LED나 파워트랜지스터 등의 리드 프레임에 이용되는 이형 단면조를 제조하는 기술로서 이용할 수 있다.
51 조압연 장치 52 언코일러
53 압연기 54 리코일러
55 소재 누름 기구 56 속도 조정 기구
57 성형면 58 다이
59 압연 롤 61 홈부
62 돌조부 65 브레이크 부재
66 지지 롤 67 요동 롤
68 스프링 72 슬리터
73 리코일러 74 장력 제어 기구
75 롤 81 언코일러
82 스트레치 기구 83 리코일러
84 클램프 부재 1 압연기
10 평롤 20 계단식 롤
22 제 1 대직경 롤부 23 제 2 대직경 롤부
23d 중간면(중간부분) 23e, 23f 양단(정위치)
23g, 23h 양단 가장자리 30 조압연 장치
M 평판 형상 소재 C 이형 단면 성형재
G 이형 단면조

Claims (9)

  1. 평판 형상 소재를 압연하여 후육부와 박육부가 폭방향으로 늘어선 이형 단면 성형재를 형성하는 조압연 공정과, 상기 이형 단면 성형재의 양측 가장자리부에 배치되는 상기 후육부 또는 박육부의 폭방향의 도중 위치를 길이 방향을 따라 절단하여 양측 가장자리부를 잘라내는 것에 의해 이형 단면 슬릿재를 형성하는 절단 공정과, 상기 이형 단면 슬릿재를 교정하여 이형 단면조를 얻는 교정 공정을 가지고,
    상기 조압연 공정에서는 상기 박육부의 판 두께의 목표치로부터의 어긋남을 Δt(㎜), 상기 후육부의 측면과 꼭대기면이 이루는 각부의 곡률반경의 실측치를 e(㎜), 상기 이형 단면 성형재의 1미터 길이당 구부러짐량의 실측치를 D1(㎜)로 했을 때, Δt가 0.01 이하이며, e가 0.15 이하이며, D1이 0.4 이하이며, 또한 Δt×e×D1로 구해지는 조압연 관리치를 X로 할 때, X가 5×10-4 이하가 되도록 압연하고,
    상기 절단 공정에서는 양측 가장자리부에 배치되어 있는 상기 후육부 또는 박육부의 측 가장자리로부터의 폭의 차의 실측치를 |A-B|(㎜)로 할 때, |A-B|가 0.08 이하가 되도록 절단하고,
    상기 교정 공정에서는 상기 이형 단면조의 1미터 길이당 구부러짐량의 실측치를 D2(㎜)로 했을 때, D2가 0.13 이하가 되도록 교정하는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    더욱이 상기 절단 공정에 있어서 측정한 |A-B|를 절단 관리치(Y)로 하고, 교정 공정에 있어서 측정한 D2를 교정 관리치(Z)로 할 때, 상기 조압연 관리치(X), 절단 관리치(Y), 교정 관리치(Z)의 곱(X×Y×Z)이 6×10-6 이하가 되도록 상기 이형 단면조를 제조하는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조압연 공정에서는 상기 후육부 및 박육부를 형성하기 위한 성형면을 가지는 다이 및 상기 다이의 성형면에 대향하는 위치와 다이의 성형면으로부터 어긋난 위치 사이에서 다이의 성형면의 길이 방향을 따라 왕복 이동하는 압연 롤에 의해, 압연 롤이 다이의 성형면으로부터 어긋난 위치에 있을 때 상기 평판 형상 소재를 길이 방향으로 간헐 전송하고, 압연 롤이 다이의 성형면에 대향하는 위치에 있을 때 상기 압연 롤과 상기 다이의 성형면 사이에 상기 평판 형상 소재를 끼워 넣어 압연하는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 조압연 공정에서는 상기 다이보다 하류 위치에서 권취기구에 의해 상기 이형 단면 성형재를 일정 속도로 권취하면서 상기 다이보다 상류 위치에서 상기 평판 형상 소재에 접촉하는 브레이크 부재를 가압하여 브레이크 마찰력을 부여하고, 또한 상기 다이와 상기 권취기구 사이에서 상기 이형 단면 성형재의 편면을 지지 롤로 지지하면서 이형 단면 성형재의 타면에 접촉하는 요동 롤을 스프링에 의해 가압하는 것에 의해 상기 이형 단면 성형재를 만곡시킨 상태로 견인하는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스프링에 의해 가압된 상태의 상기 요동 롤의 고유 진동수를 f1, 상기 압연 롤의 진동수를 f2로 할 때, f1이 f2를 초과하여 f2의 2배 이하가 되도록 상기 스프링의 스프링 상수가 정해져 있는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 조압연 공정에서는 상기 후육부를 형성하기 위한 소직경 롤부 및 상기 박육부를 형성하기 위한 대직경 롤부가 축선 방향으로 늘어서서 형성된 계단식 롤과, 반경이 축선 방향을 따라 일정하게 된 평롤 사이에서 상기 평판 형상 소재를 끼워 넣어 압연하는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 계단식 롤은 광폭의 대직경 롤부와 이보다 세폭의 대직경 롤부가 소직경 롤부를 통해 늘어서서 형성됨과 아울러 광폭의 대직경 롤부의 직경이 세폭의 대직경 롤부의 직경보다 크게 형성되고, 이들 양 대직경 롤부의 반경의 차분을 Δr로 하고, 상기 세폭의 대직경 롤부와 상기 소직경 롤부의 반경의 차분을 h로 할 때, Δr/h=0.01~0.5로 되어 있는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절단 공정에서는 상기 슬리터에 의해 분리된 각 이형 단면 슬릿재를 권취기구에 의해 일정 속도로 권취하면서 상기 권취기구와 상기 슬리터 사이에서 각 이형 단면 슬릿재를 가압하여 그 장력을 제어하는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교정 공정에서는 상기 이형 단면 슬릿재를 조출기구에 의해 일정 속도로 조출하면서 교정 후의 이형 단면조를 권취기구에 의해 일정 속도로 권취함과 아울러, 이들 조출기구와 권취기구 사이에 상기 이형 단면 슬릿재 및 이형 단면조에 처짐부를 형성한 상태로 상기 이형 단면 슬릿재를 간헐 전송기구에 의해 간헐 전송하고, 그 간헐 전송되는 상기 이형 단면 슬릿재의 상기 후육부 및 박육부를 탄성 부재에 의해 가압하는 것을 특징으로 하는 이형 단면조의 제조방법.
KR1020107025717A 2008-05-23 2009-05-20 이형 단면조의 제조방법 KR20110013406A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-135987 2008-05-23
JP2008135987 2008-05-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110013406A true KR20110013406A (ko) 2011-02-09

Family

ID=41339947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107025717A KR20110013406A (ko) 2008-05-23 2009-05-20 이형 단면조의 제조방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110094085A1 (ko)
EP (1) EP2283940A1 (ko)
JP (1) JP4451493B2 (ko)
KR (1) KR20110013406A (ko)
CN (1) CN102036761B (ko)
TW (1) TWI439330B (ko)
WO (1) WO2009142007A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102873090A (zh) * 2011-07-16 2013-01-16 上海格林赛高新材料有限公司 功率晶体管引线框架带材的成型方法
JP5869288B2 (ja) * 2011-10-14 2016-02-24 三菱伸銅株式会社 曲げ加工性に優れた異方性の少ない異形断面銅合金板及びその製造方法
JP6838466B2 (ja) * 2017-04-03 2021-03-03 株式会社デンソー 圧延曲げ加工方法及び圧延曲げ加工装置
CN109545538A (zh) * 2018-11-30 2019-03-29 北京中石伟业科技股份有限公司 一种平面线圈及其制备方法、无线充电系统
US20210217630A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 Texas Instruments Incorporated Lead frame rolling
CN111389907A (zh) * 2020-03-26 2020-07-10 太原理工大学 一种单边辊系轧机及板材轧制方法
CN112191703B (zh) * 2020-10-22 2022-11-15 贵溪市正鑫铜业有限公司 一种防裂纹及表面起皮的铜材连续挤压成型抽送装置
CN112475825B (zh) * 2020-11-20 2022-10-28 重庆江增船舶重工有限公司 一种增压器滑动轴承阶梯环槽的加工方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3653245A (en) * 1969-04-08 1972-04-04 Tishken Products Co Apparatus for cold rolling grating workstock
JPS5236512B2 (ko) * 1972-08-19 1977-09-16
JPS5236512A (en) * 1975-09-18 1977-03-19 Nippon Stainless Steel Co Ltd Two phases (ferritic and austenitic) stainless steel of high hardness
US4338807A (en) * 1980-08-26 1982-07-13 Armco Inc. Method of producing improved serrated flats used in the manufacturing of grating
JPS6397311A (ja) 1986-10-13 1988-04-28 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 異形断面を有する金属板の矯正方法
JP2731957B2 (ja) * 1989-09-27 1998-03-25 日新製鋼株式会社 片面エンボス圧延鋼帯の製造方法
JPH03193232A (ja) * 1989-12-22 1991-08-23 Hitachi Cable Ltd 異形断面条の製造方法
JP2827750B2 (ja) * 1992-09-24 1998-11-25 日立電線株式会社 ヒートシンク付きリードフレーム材の製造装置及びその製造方法
JP2783148B2 (ja) * 1993-03-12 1998-08-06 住友金属工業株式会社 突起付鋼板およびその製造法
JPH06285572A (ja) * 1993-03-31 1994-10-11 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 長尺異形断面板の加工装置
JP2826936B2 (ja) * 1993-04-02 1998-11-18 株式会社河合楽器製作所 金型圧延連続処理装置
US5896770A (en) * 1995-12-21 1999-04-27 Nippon Steel Corporation Method and apparatus for rolling shape steel
JP3341610B2 (ja) * 1997-01-10 2002-11-05 日立電線株式会社 異形断面条の矯正方法
US7334446B1 (en) * 2000-05-11 2008-02-26 Bauder Hans-Joerg Method for producing a striplike pre-material made of metal, especially a pre-material which has been profiled into regularly reoccurring sections, and device therefor
DE10114883C1 (de) * 2001-03-26 2002-10-31 Bwg Bergwerk Walzwerk Zugreckanlage für Stahl- und Metallbänder
JP4685290B2 (ja) 2001-09-04 2011-05-18 株式会社平和 遊技機
US7578217B2 (en) * 2005-10-26 2009-08-25 The Gillette Company Manufacturing razor blades

Also Published As

Publication number Publication date
US20110094085A1 (en) 2011-04-28
CN102036761A (zh) 2011-04-27
JP4451493B2 (ja) 2010-04-14
TW200950896A (en) 2009-12-16
JPWO2009142007A1 (ja) 2011-09-29
TWI439330B (zh) 2014-06-01
WO2009142007A1 (ja) 2009-11-26
CN102036761B (zh) 2013-08-28
EP2283940A1 (en) 2011-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110013406A (ko) 이형 단면조의 제조방법
CN108067837B (zh) 用于制造板状金属坯料的方法和设备
CN101295902B (zh) 铁心的制造方法及制造装置
CN102317001A (zh) 用于制造压力淬火的金属部件的方法
RU2741942C1 (ru) Системы и способы для управления планшетностью металлической подложки с применением прокатки под низким давлением
JP2008030090A (ja) 形鋼の曲がり矯正方法および形鋼用矯正装置
KR20170063934A (ko) 돌출 릿지부를 갖는 금속판의 제조 방법, 돌출 릿지부를 갖는 금속판, 및 구조 부품
KR20180083346A (ko) 절곡가공 방법
CN100441331C (zh) 一种电工钢的生产方法
JP5332922B2 (ja) Ｔ形鋼の矯正方法および矯正設備
JP4454440B2 (ja) 異形断面条の断面矯正方法
JP6547706B2 (ja) 直線形鋼矢板の曲がり矯正方法及び曲がり矯正装置
JP6918678B2 (ja) 電磁成形装置
JPS60240303A (ja) 長尺型材の製造方法
JP7127729B2 (ja) 鋼矢板の製造方法及び鋼矢板製造用の圧延設備列
JP4454441B2 (ja) 異形断面帯材の断面矯正方法
JP6323291B2 (ja) Ｈ形鋼の仕上曲げ加工機
KR101192579B1 (ko) 압연 가공에 의한 티바의 곡면 성형 방법
JP2021142564A (ja) 鋼矢板の製造方法及び製造装置
JP2022149820A (ja) 差厚金属板の製造方法及び差厚金属板の製造装置
JP2011147977A (ja) 異形断面銅条材の製造方法
KR101557738B1 (ko) 이형스트립 제조방법 및 장치
KR20130088710A (ko) 이형스트립 소재와 이형스트립 제조방법 및 장치
JPH05261464A (ja) 異形断面条の製造方法
JP2005262273A (ja) 差厚鋼板の制御冷却方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application