KR950001091B1 - 압연재의 접합방법 - Google Patents

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Description

압연재의 접합방법

제1도∼제8도는 본 발명의 실시예에 관한 것으로서,

제1도는 선행압연재 후단부의 측면도.

제2도는 선행압연재 후단부의 평면도.

제3∼제5도는 압연재의 접합공정을 표시한 설명도.

제6도∼제8도는 압연재의 실제의 확폭상태를 표시한 설명도.

제9도는 종래의 접합방법을 사용한 압연라인의 일예를 표시한 구성도.

제10도는 제9도의 실시예에 있어서의 절단날의 평면도.

제11a, b, c도는 종래의 압연재 접합부의 설명도.

제12a, b, c, d도는 본 발명의 다른 실시예의 설명도.

제13도는 또다른 실시예의 설명도.

제14 a, b도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 압연재 접합부의 평면도.

제15도는 본 발명의 또다른 실시예를 표시한 도면.

제16도는 종래의 리벳팅법을 표시한 설명도.

제17도는 종래의 꺽쇠연속법을 표시한 설명도.

제18∼제21도는 본 발명의 또다른 실시예를 표시한 제3도와 마찬자기의 도면.

제22도 a, b도는 또다른 실시예를 표시한 제3도와 마찬가지의 도면.

제23도와 제24도는 또다른 실시예를 표시하며, 제24도는 제22b도의 X-X선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 선행압연재 2 : 끝부분(Crop부)

3 : 절단선 4 : 오목부

4a : 선단부 4b, 5b : 베이스부분

5 : 볼록부 5a : 테이퍼면

6 : 후행압연재 7 : 마무리밀

8, 8' : 워어크로울 9, 9' : 백업로울

본 발명은, 조압연재(粗壓延材)를 접합해서 연속적으로 마무리압연을 행하는, 연속열간압연라인에 있어서의 조압연재의 접합방법에 관한 것이다.

종래, 열간압연을 행하는 경우에는, 조압연후의 판재를 일단 코일로 감고, 마무리압연전에, 코일을 도로 풀어서 1코일마다 압연을 행하는 공정을 채택하고 있었다. 그러나, 이와 같은 불연속인 압연을 행하면, 제품의 선후단부에 있어서의 두께불량이나 통판시의 코일선단부 풀어넣기, 후단부 빠져나가기에 의한 충격, 로울면의 손상, 압연재의 지그자그행, 끝부분손실(Crop Loss)등, 여러가지의 문제가 있었다. 그래서 이들 문제를 회피하기 위하여 조압연후의 판재의 끝부분끼리를 열간접합해서 연속시키는 여러가지 방법이 제안되어 있다.

예를들면, 제9도에 도시한 압연라인에는, 라인 L의 상하부에 날붙이유니트(10),(11)이 배치되는 동시에, 이들 날붙이유니트(10),(11)에 압연재를 유도하는 압연재 유도통로(12),(13)이 형성되어 있다, 각 날붙이유니트(10),(11)에는, 제10도에 표시한 바와 같이 선단부의 폭이 베이스부의 폭보다 큰 복수의 볼록부를 가진 상부날(14)과 하부날(15)이 구비되어 있으며, 압연재가 이들 날(14),(15)의 절단선을 따라서 절단되도록 되어 있다.

동도면중, (16),(17),(18),(19)는 날붙이대이고, (20)은 압연재의 스토퍼이다. 또, (21)은 테이블로울러이며, (22)는 안내판이다.

이 압연라인에 있어서, 압연재는, 압연재 유도통로(12),(13)에 의해서 유도된다. 그때 테이블로울러(21)과 안내재(22)는 점선으로 표시한 것 같이 위쪽 또는 아래쪽으로 이동해서 유도통로를 형성한다. 유도된 압연재의 선단부 및 후단부를 상하부의 날붙이유니트(10),(11)에 의해서 전달하고, 동시에 마무리압연라인까지 이동시킨다. 그러면, 압연재의 양단부에 형성된 요철이 상호 맞보완하는 형태로 끼워맞추어져서, 접합이 행하여지는 것이다.

그러나, 제9도에 도시한 접합방법에서는, 절단후의 끝부분형상 때문에, 압연재를 상하로부터 누를 필요가 있다. 그때문에, 대규모의 압안재 유도통로(12),(13)을 구비하지 않으면 안되며, 압연라인의 제작코스트가 커진다는 문제가 있다. 또, 전단기(shearing machine)로 절단하는 경우에는, 절단면에 생기는 휘어짐 때문에 끼워맞춤이 곤란하게 되는 등의 불편도 있었다. 또, 그외의 방법에도, 설비가 대규모로 되거나, 접합에 소요되는 시간이 길다는 등의 문제가 있었다.

또, 제11도(a),(b),(c)에 표시한 것같이, 조압연한 2매의 판재(31),(31')의 접합해야할 끝부분을, 선단부의 개구폭이나 안깊숙한 부분(베이스부분)의 폭보다 좁아진 실톱형상(32),(32')로 하고, 상호간에 보완적으로 기워맞추는 방법도 있다. 이 방법에 의하면, 판재의 진행방향으로 작용하는 장력에 대해서는 실톱형상의 끼워맞춤부분이 소성변형하는 응력까지 견딜 수 있어 강고한 접합을 얻게 된다. 그러나 실톱형상의 끼워맞춤부분의 측면끼리가 일체적으로 되어 있는 것은 아니므로, 판의 상하방향의 움직임, 에를들면 루우퍼에의 감아붙이기에 대해서는 매우 풀어지기 쉬운등의 결점이 있었다. 또 2매의 판재를 동일평면내에서 끼워맞춤을 할 수 없기 때문에, 후행재를 선행재의 위쪽(또는 아래쪽)으로 유도하고나서, 어느 한쪽의 판재를 상하방향으로 이동시킬 필요가 있는 등의 복잡한 작업을 필요로 하고 있었다.

이외에도, 누름법, 리벳팅법, 꺽쇠연결법, 임시접착용접법 등 여러가지 방법이 실용화되고 있다.

본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 콤팩트한 설비이면서 단시간으로 선행압연재와 후행압연재를 접합하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

판재를 절단하는 경우, 절단면은 표리면에 직각이 되므로, 선후행재의 절단면이 일체가 되지 않는한, 상하방향으로의 힘에 약하다. 본 발명은, 끼워맞춤부분이 상하방향으로 쉽게 풀려버리는 것을 방지할 수 있는 압연재의 접합방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은, 끼워맞춤부분을 평행끼워맞춤형상으로 하고, 선후행재를 동일 평면내에서 맞대어서 끼워맞추고, 압연시의 불균일한 폭확장을 이용해서 평행끼워맞춤부분을 실톱형상으로 하는 방법이나, 평행끼워맞춤부분이 실톱형상으로 되기까지는 판재의 진행방향으로 작용하는 힘에 대해서 저항하는 것이 없고, 선후행재가 쉽게 떨어져 버리는 염려가 있다.

본 발명의 압여재 접합방법은, 마무리압연에 의해 평행끼워맞춤부분이 실톱형상으로 되기까지, 선후행재가 떨어지는 것을 방지하는 새로운 접합방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 제1의 요지는 조압연후의 선행압연재의 후단부와 후행압연재의 선단부를 접합해서 연속적으로 마무리압연을 행하는 연속압연라인에 있어서, 당해 선행압연재의 후단부와 당해 후행압연재의 선단부를 서로 끼워맞추어지는 사각형의 요철로 형성하고, 이들 요철부분을 압연라인과 동일평면내에서 서로 짜맞춘후, 마무리압연을 실시하므로서 접합하는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법에 있다.

또, 본 발명의 제2의 요지는, 조압연후의 선행압연재의 후단부와 후행압연재의 선단부를 접합해서 연속적으로 마무리압연을 행하는 연속열간압연라인에 있어서, 상기 선, 후단부가 서로 평행끼워맞춤형상이 되도록 절단하고, 또한 선,후단부의 어느 한쪽 또는 양자의 임의의 개소에 있어서의 평행끼워맞춤부분의 측면을 판두께 방향으로 테이퍼형상으로 형성하고, 양자를 동일평면내에서 끼워맞추어서, 압연시에 있어서의 판의 불균일한 폭확장에 의한 체적층만을 이용해서 선,후단부재를 접합시키는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법이다.

또, 본 발명의 제3의 요지는, 조압연후의 선행압연재의 후단부와 후행압연재의 선단부를 접합해서 연속적으로 마무리압연을 행하는 연속열간압연라인에 있어서, 상기 각 조압연재의 선, 후단부를 서로 동일평면내에서 맞대어도 끼워맞출 수 있는 평행끼워맞춤형상이 되도록 절단하고, 이 절단부를 상호 동일평면내에서 보완적으로 끼워맞춘 후, 이 끼워맞춤부분 옆가장자리의 일부만을 접합하는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법에 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 대해서 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제1도∼제8도는 본 발명의 실시예를 표시하며, 제1도와 제2도에는 선행압연재 후단부의 측면도와 평면도를 도시하고, 제3도∼제5도에는 압연재의 접합공정을 도시하고, 제6도∼제8도에는 압연재의 실제의 폭의 확장상태를 평면도로 표시하고 있다.

제1도에 표시한 바와 같이, 본 실시예에서는 선행압연재(1)의 후단부를, 끝부분(Crop 部)(2)를 피해서, 절단선(3)에 의해 절단한다. 제2도에 표시한 바와 같이, 절단후의 끝부분형상은 직4각형의 오목부(4)와 볼록부(5)가 연속한 것으로 한다. 오목부(4)의 폭ℓ1은 볼록부(5)의 폭 ℓ2에 비교해서 크게 되어 있다.

또, 후행압연재의 선단부도 마찬가지의 형상으로 절단한다. 또한, 이들의 절단은 압연패스라인상에서 개별적으로 행하여진다.

절단이 종료되면, 다음에 양자를 압연방향으로 이동시킨다. 그리고, 제3동에 표시한 바와 같이, 동일패스라인상에서 선행압연재(1)의 후단부와 후행압연재(6)의 선단부를 각각의 볼록부(5)가 상대쪽의 오목부(4)에 끼워맞추어지는 상태에서 빈틈을 가지고 짜맞추어진다. 그런연후에, 제4도에 표시한 바와 같이, 마무리 밀(7)에 의해서 압연한다. 도면중, (8),(8')은 워어크로울이며, (9),(9')는 백업로울이다.

압연에 의해 각 볼록부(5)의 선단부분(5a)는 판폭방향으로 자유로이 변형하기 때문에 크게 확장하고, 반대로 오목부(40의 선단부(4a)는 좁혀진다. 그러나, 각 베이스부분(4b),(5b)는 압연재(1),(6)에 구속되어서 거의 확장할 수 없다.

그결과, 제5도에 표시한 바와 같이, 선행압연재(1)과 후행압연재(6)이 서로 상대쪽으로 파고들어, 이들이 강고하게 접합된다.

제6도와 제7도에는, 볼록부(50와 오목부(4)를 단독으로 압연한 상태를 표시하고 있다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 압연후에 있어서의 볼록부(5)의 선단부(5a)의 폭 ℓ2'는 후단부(5b)의 폭 ℓ2＂에 비교해서 크게 되어 있으며, 오목부(4)의 선단부(4a)의 폭 ℓ1'은 후단부(4b)의 폭 ℓ1＂에 비교해서 작게 되어 있다. 그리고, 볼록부(5)의 폭 ℓ2',ℓ2＂는, 압연전과는 반대로, 오목부(4)의 폭 ℓ1',ℓ1＂보다 전체적으로 크게 되어 있다. 따라서, 제8도에 표시한 바와 같이 짜맞추어서 압연한 경우에는, 해칭으로 표시한 부분이 서로 파고들어가게 되어, 접합이 강고하게 행하여지는 것이다.

상기 발명에 의하면, 조압연후의 선행압연재의 후단부와 후행압연재의 선단부를 서로 끼워맞추어지는 대략 직4각형의 요철을 형성하고, 이들 요철을 압연라인과 동일평면내에서 서로 짜맞춘 후, 마무리압연을 실시하므로서 접합하도록 하였기 때문에, 접합장치의 소형화와 접합시간의 단축이 실현된다고 하는 효과가 있다.

본 발명의 다른 실시예를 제12도 (a),(b),(c),(d)에 표시한다.

제12도(a)는, 본 발명에 의해 형성된 조압연후의 선행압연재(1) 후단부 또는 후행압연재(6) 선단부의 일례를 도시한 것이며, 평행끼워맞춤 볼록부(5)의 양쪽 측면에 표리면으로부터 판두께 방향으로 테이퍼면(5a)가 형성되어 있다. 제12도(b)는 동도면(a)를 위에서부터 본 평면도이고, 도면중(5a)가 테이퍼면이다. 제12도(c)는 선행압연재 후단부 또는 후행압연재 선단부에 후행압연재(6)의 선단부 또는 선행압연재(1)의 후단부를 상호 평행으로 끼어맞춘 상태를 표시하고 있다. 이때 선행압연재(1)의 후단부에 접하는 후행압연재(6)의 평행끼워맞춤 볼록부(6a)에는 테이퍼부를 형성하고 있지 않다.

제12도(c)의 상태에서 끼워맞춤부분을 압연하면, 볼록선단부는 판폭방향이 크게 폭이 확장해서 부채형상으로 되어, 인접하는 볼록부와 맞물리고, 또 후행압연재(6)의 선단부의 볼록부(6a)로부터 폭이 확장한 재료는 선행압연재(1)의 후단부의 볼록부(5)에 형성한 테이퍼부(5a)위에도 흘러 제12도(d)와 같이 된다. 즉 볼록부(5)와 (6a)는 상호 상하방향으로도 맞얽혀지게 되어, 상하방향의 힘에 대해서도 강고하게 저항할 수 있다.

테이퍼부(5a)는 인접하는 볼록부(5)와 (6a)의 어느 한쪽의 측면에 형성되면 되므로, 제12도와 같이 볼록부(5)쪽에 모두 형성하는 이외에, 제13도와 같이 볼록부(5)의 한쪽편에만 배치하여도 된다. 도, 제14도(a),(b)에 표히한 바와 같이, 볼록부(5)의 전체길이에 테이퍼부를 형성하는 이외에도, 선단부에 대응하는 베이스부분(5b)를 크게 잘라낸 것이라도 된다.

상기 발명은, 판의 선후단부를 따로따로 절단가공 및 테이퍼형성하고, 양자를 동일 패스라인상에서 그대로 평행으로 끼워맞춤하는 것만으로 되기 때문에, 종래의 실톱형상에 의한 끼워맞춤과 같이 선,후행재의 패스라인을 상하방향으로 어긋나게 하고 또한 판재를 상하방향으로 이동시키도록 한 복잡한 조작을 필요로 하지 않는다.

또 압연과정에 따른 소성변형압력을 이용해서 접합면 사이에 큰 접촉압력을 발생시킬 수 있으므로 강고한 접합을 기대할 수 있다. 또, 접합부에 형성한 판두께 방향 테이퍼부의 효과에 의해, 평행끼워맞춤부분은 압연중에 압연방향으로도 판두께 방향으로도 맞얽혀지고, 압연방향으로 작용하는 장력 및 판두께 방향으로 작용하는 루우퍼의 밀어올리기 힘의 쌍방에 대해서 파단하는 일 없이 안전적으로 압연할 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예를 제15도에 의거해서 설명한다.

제15도에 있어서, (1)은 선행압연재, (6)은 후행압연재이고, 조압연후의 선행재 후단부 및 후행재 선단부는, 도시하지 않는 전단기에 의해서 상호 동일평면내에서 맞대어도 끼워맞출수 있는 평행 끼워맞춤형상(4) 및 (5)가 되도록 절단되며, 이 절단부를 상호 동일 평면내에서 보안적으로 끼워맞춘다. 이어서 도시하지 않는 접합기에 의해 상기 끼워맞춤부분 옆가장자리의 일부(p),(p)만을 접합한다.

이와 같이 옆가장자리의 일부만 접합된 상태에서 판재는 마무리압연기열에 도입되며, 선,후행재는 연속적으로 압연된다.

옆가장자리만을 접합하는 구체적 접합수단으로서는, 예를 들면 종래부터 보통으로 알려져 있는 기계적 접합법인 제16도 표시의 리벳팅법이나 제17도 표시의 꺾쇠연결법, 또는, 종래부터의 용접법인 아아크용접법등 외에 충격대전류 압접법(일본국 특허공개 No.075488/1986)등을 생각할 수 있으며, 이외에도 판재를 접합할 수 있는 것이라면 어떠한 방법이라도 이용할 수 있다.

다른 실시예를 제18도∼제21도에 의거해서 설명한다.

이들 실시예는, 선행압연재91)과 후행압연재(6)에 형성한 오목부(4) 및 볼록부(5)를 압연재의 중앙부에만 형성하여, 그 양쪽에 평탄부(L)를 형성한 것이다.

이에 의해서, 압연시에 요철부(4),(5)가 변형하더라도, 제18동에 가상선으로 표시한 바와 같이, 압연재 (1),(6)이 폭방향으로 변형하는 것이 방지된다.

제20도, 제21도에 표시한 바와 같이, 압연재(6)의 (L)부를 잘라내거나, 볼록부(5c)를 도시한 바와 같이 변형시키면, 그 효과는 더욱 향상한다.

제22도(a)에 표시한 것은, 제3도에 표시한 것에 있어서, 한쪽의 압연재 예를들면 압연재(6)의 오목부의 베이스부분의 폭을 크게 성형한 것이다. 즉 g1＞g2로 형성되어 있다.

이를 압연하면, 제22도(b)에 표시한 바와 같이 변형하고, 압연재(1),(6)의 접합부의 결합강도가 크게 되고, 압연방향의 인장강도가 크게 된다.

제23도와 제24도는, 또다른 실시예를 표시한 것이다.

이 실시예에서는, 제4도에 표시한 압연기(7)에 있어서, 상하 워어크로울(8),(8') 및 상하 백업로울(9),(9')를, 그 각축선이 서로 교차하도록 배치하여, 그 상태에서, 압연재(1),(6)을 압연한다.

교차시키는 각도는 임의의 각도이며, 또한 근소한 각도로 된다. 예를들면 약 1°로 된다.

이 상태에서 압연하면, 제24도에 표시한 바와 같이 각 압연재(1),(6)의 볼록부(5),(6c)는 그 상부와 하부가 화살표시방향으로 변형하여, 각도 θ, 예를들면 약 1°의 각도를 가지고 접합한다. 그결과, 상하방향으로의 결합력이 높아진다.

제24도는 제22도(b)의 단면으로 표시하였으나, 제3도, 제18도∼제21도의 경우라도, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 압연재 접합방법에 의하면, 판의 선후단부를 따로따로 절단가공하여 양자를 동일 패스라인상에서 그대로 맞대어서 평행끼워맞춤하는 것만으로 되기 때문에, 종래 실톱형상에 의한 끼워맞춤과 같이 선,후행재의 패스라인을 상하방향으로 어긋나게 하고 또한 판재를 상하방향으로 이동시키도록 하는 복잡한 조작을 필요로 하지 않는다.

또, 판끝의 옆가장자리부분의 일부를 접합하고 있으므로 마무리압연기열의 1호 스탠드에 도입되기 까지에 선행재와 후행재가 떨어지는 것을 방지할 수있고, 또한 압연후는 평행끼워맞춤부분이 압연중의 재료의 불균일한 폭확장에 의해 실톱형상으로 자연적으로 맞얽히므로 강고한 접합이 가능하게 된다.

또, 판재의 전체폭에 걸쳐서 리벳트, 꺾쇠등의 기계적 접합 또는 아아크용접, 고주파 압접을 사용해서 접합하면, 접합에 소요되는 시간이 길고 설비도 대규모로 되는 등의 문제가 있으나, 옆가장자리 일부만의 접합이기 때문에 이문제는 없다.

Claims (11)

1. 조압연후의 선행압연재(1)의 후단부와 후행압연재(6)의 선단부를 접합해서 연속적으로 마무리압연을 행하는 연속압연라인에 있어서, 당해 선행압연재(1)의 후단부와 당해 후행압연지(6)의 선단부를 서로 끼워맞추어지는 사각형의 요철(4,5)로 형성하고, 이들 요철(4,5)을 압연라인과 동일평면내에서 서로 짜맞춘 후, 마무리압연을 실시하므로서 접합하는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
2. 조압연후의 선행압연재(1)의 후단부와 후행압연재(6)의 선단부를 접합해서 연속적으로 마무리압연을 행하는 연속압연라인에 있어서, 상기 선,후단부가 서로 평행끼워맞춤형상이 되도록 절단하고, 또한 선,후단부의 어느 한쪽 또는 양자의 임의의 개소에 있어서의 평행끼워맞춤부분(5 또는 6a)의 측면을 판두께방향으로 테이퍼형상(5a)으로 형성하고, 양자를 동일펑면내에서 끼워맞추어서, 압연시에 있어서의 판의불균일한 폭확장에 의한 체적층만을 이용해서 선,후단부재를 접합시키는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
3. 조압연후의 선행압연재(1)의 후단부와 후행압연재(6)의 선단부를 접합해서 연속적으로 마무리압연을 행하는 연속압연라인에 있어서, 상기 각 조압연재의 선,후단부를 서로 동일평면내에서 맞대어도 끼워맞출 수 있는 평행끼워맞춤형상이 되도록 절단하고, 이 절단부(4,5)를 상호 동일평면내에서 보완적으로 끼워맞춘후, 이 끼워맞춤부분 옆가장자리의 일부(p,p)만을 접합하는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
4. 제1항에 있어서, 선행압연재(1)와 후행압연재(6)에 형성하는 요철부(4,5)를, 각 압연재의 중앙부에 형성하고, 그 양쪽에 평탄부(L,L)를 남게한 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
5. 제1항에 있어서, 한쪽 압연재의 오목부의 베이스부분의 폭을 크게 형성한 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
6. 제1항에 있어서, 상하 워어크로울(8,8') 및 상하 백업로울(9,9')을, 그 축선을 교차시켜서 배치하여, 압연재의 접합부를 압연하는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
7. 제2항에 있어서, 선행압연재(1)와 후행압연재(6)에 형성하는 요철부(4,5)를, 각 압연재의 중앙부에 형성하고 그 양쪽에 평타부(L,L)를 남게한 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
8. 제3항에 있어서, 한쪽 압연재의 오목부의 베이스부분의 폭을 크게 형성한 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
9. 제2항에 있어서, 상하 워어크로울(8,8') 및 상하 백업로울(9,9')을, 그 축선을 교차시켜서 배치하여, 압연재의 접합부를 압연하는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
10. 제3항에 있어서, 선행압연재(1)와 후행압연재(6)에 형성하는 요철부(4,5)를 , 각 압연재의 중앙부에 형성하고 그 양쪽에 평탄부(L,L)를 남게한 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.
11. 제3항에 있어서, 상하 워어크로울(8,8') 및 상하 백업로울(9,9')을, 축선을 교차시켜서 배치하여, 압연재의 접합부를 압연하는 것을 특징으로 하는 압연재의 접합방법.