KR960008868B1 - 사이징밀(sizing mill) 및 환봉재의 압연방법 - Google Patents

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Abstract

내용없음.

Description

사이징밀 및 환봉재의 압연방법
제1도는 사이징밀과 마무리 압연기열의 최종단의 압연기를 나타내는 평면도.
제2도는 제1도의 장치를 화살표 Ⅱ의 방향에서 본 상태를 나타내는 도면.
제3도는 제1도의 사이징밀을 화살표 Ⅲ의 방향에서 본 상태를 나타내는 도면.
제4도는 로울스탠드를 일부 파단하여 나타낸 정면부분도.
제5도는 로울스탠드의 측면부분도.
제6도는 로울의 홈의 형상을 나타낸 정면도.
제7도는 제1도의 장치의 다수의 로울의 상호의 관계를 나타낸 사시도.
제8도는 강편이 순차적으로 압연되어서 마무리 처리된 재료로 될때까지의 형상의 변화를 모식적으로 나타낸 도면.
제9a도 내지 제9d도는 압연재료가 제1도의 사이징밀에 의하여 압연되는 과정에 있어서의 압연재료의 치수의 변화를 순서적으로 설명한 도면.
제10도는 강편이 순차적으로 압연되어서 제8도와는 다른 두께의 마무리 처리된 재료로 될때까지의 형상의 변화를 모식적으로 나타낸 도면.
제11도는 사이징밀에서의 로울스탠드의 수가 2개인 경우의 로울상호의 관계를 나타낸 사시도.
제12a도 내지 제12c도는 로울스탠드의 수가 2개인 사이징밀에서 압연될때까지의 치수변화를 모식적으로 나타낸 도면.
제13도는 압연시스템의 다른 실시예를 나타내는 평면도.
제14도는 본 발명의 사이징밀에서 압연로울 상호의 간격을 변경시켰을 경우의 홈의 쇼율더(shoulder)치수의 변화를 설명하는 도면.
제15도는 종래의 사이징밀에서 압연로울 상호의 간격을 변경시켰을 경우의 홈의 쇼울더치수의 변화를 설명하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 사이징밀 2 : 베이스
3, 4, 5 : 로울스탠드 6 : 구동장치
7 : 전기모우터 8 : 분배감속기
9, 11 : 피니온기어박스 10, 12 : 스핀들캐리어
본 발명은 열간압연라인에서 조압연 및 중간압연처리된 환봉형상의 금속재료를 다시 압연하여 소정 직경의 제품으로 마무리하기 위하여 사용되는 사이징밀에 관한 것이다.
종래 사이징밀은 압연재료의 통과예정라인을 따라서 순차적으로 배열된 2개 또는 3개의 로울스탠드로 구성된다. 각 로울스탠드는 각각의 외주면에 홈이 형성되어 있는 한쌍의 압연로울을 각각 갖고 있다. 또한, 상기 통과예정라인을 따라 이송되는 압연재료가 각 로울스탠드의 압연로울의 홈을 통과한다. 이로써 상기 압연재료는 소정의 직경으로 압연되어 마무리재로 된다.
상기 마무리재의 직경의 정밀도를 높이기 위하여 본 발명자가 근무하는 회사에서는 다음과같이 작업을 수행하고 있다. 즉 마무리재의 직경이 결정되면 감면율(the rate area redution)을 고려하여 압연재료의 직경을 결정한다. 다음에 상기 흠의 저면의 단면형상을 원호로하고 동시에 홈의 깊이도 결정한다.
따라서 상기와 같이 결정된 홈을 갖는 압연로울을 사용하면, 상기 압연로울의 직경이 미리 정해진 공차의 범위내일때, 압연후의 마무리재의 치수는 공차의 범위내에 있다. 그러나, 상기 압연재료의 직경에 상기 공차를 넘는 편차가 있으면 마무리재에도 상기 편차에 대응하는 편차가 나타나며, 마무리재의 직경이 허용범위로부터 벗어나는 문제가 있다.
또한, 압연로울의 홈이 상기와 같이 구성된 사이징밀에서는 직경이 다른 마무리재가 요구되는 경우, 상기홈의 치수를 변경할 필요가 있다. 이때, 한쌍의 압연로울 상호의 간격을 변경하는 것만으로는, 상기 요구에 부응하는 것은 곤란하다. 즉, 제15도에 나타낸 바와 같이 홈(128)에서 단면의 형상이 원호인 부분(140)의 양단(140a,140b)과 원호의 중심(140c)을 연결하는 2개 직선이 이룬 각 α는 예를 들어 170˚와 같이 크게 설명된다. 이렇게 하면 한쌍의 압연로울의 홈에 의하여 형성되는 윤곽은 거의 진원으로 된다. 이와같은 것에 있어서, 예를 들어 큰 직경의 마무리재를 얻기 위하여 홈의 저부간의 치수를 W1에서 W2로 넓힌다. 이렇게 하면 한쌍의 압연로울간의 쇼울더치수(일방의 압연로울 홈의 원호의 일단에서의 접선과 타방의 압연로울홈의 원호의 타단에서의 접선간의 거리)는 X1에서 X2로 증대한다. 그러나, 그 증대에 의하여 생기는 여유값의 크기 X는 도시한 바와 같이 매우 작다. 따라서, 상기와 같이 홈의 저부간의 치수를 W2로 넓힌 압연로울 사이에 압연로울를 통과시키면 압연로울을 통과한 후의 마무리재의 단면형상은 장원형으로 된다. 그 결과, 상기와 같이 한쌍의 압연로울 상호의 간격을 변경하는 것만으로는 직경이 다른 마무리처리된 재료를 얻는 것은 곤란하다.
따라서, 직경이 약간이라도 다른 마무리재를 얻고자 할 경우에는 홈의 치수를 변경하는 것이 필요하다. 뿐만 아니라, 압연재료의 직경도 상기 비율에 따라서 변경할 필요가 있다. 이들의 변경은 상기 홈을 절삭하여 정정하는 작업이나, 사이징밀보다도 앞선 단계의 압연공정을 재배열하는 등의 작업을 요한다. 따라서, 장시간과 다액의 비용을 요한다.
본 발명의 제1의 목적은 환봉형상의 마무리재의 요구가 있을 경우, 마무리재보다 굵은 직경의 압연재료를 압연함으로써, 요구되는 직경의 마무리재를 공급할 수 있는 사이징밀을 제공함에 있다.
본 발명의 제2의 목적은 압연재료를 압연할 경우, 그 압연재료의 직경에 큰 편차가 있어도 압연된 후의 마무리재가 일정한 직경의 마무리재로 되도록 한 사이징밀을 제공함에 있다.
본 발명에 따르면, 암연로울의 홈은 저면과 그 양측에 이어지는 측면으로 구성된다. 저면의 단면형상은 원호이다. 그 원호의 양단과 원호의 중심을 잇는 2개의 직선이 이룬 각도는 90˚~140˚의 범위에서 선택된 값으로 정해진다. 또 양측면은 그 단면형상이 상기 저면의 원호의 반경보다도 큰 반경의 원호 또는 직선으로 되어 있다. 따라서, 종래와 같이 미리 정해진 공차 범위내의 직경의 압연재료를 받아서 이를 소정의 직경으로 압연할 수 있다. 뿐만 아니라, 직경에 공차를 초과하는 큰 편차가 있는 압연재료를 받아도 이를 소정의 직경으로 압연할 수 있다.
본 발명의 제3의 목적은 직경이 약간 다른 마무리재가 요구되는 경우, 압연재료의 직경의 변경을 요하지 않을 뿐만아니라 로울스탠드의 한쌍의 압연로울 상호의 간격을 약간 변경하는 것만으로 상기 요구되는 직경의 마무리재의 공급이 가능한 사이징밀을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기와 같이 소정 직경의 마무리재를 얻고자 할 경우에, 압연재료의 직경의 허용범위가 넓다. 그러므로 압연재료의 직경은 일정한 채로 압연로울 상호의 간격을 변경함으로써 마무리재의 직경을 변경하여도 상기 일정한채로의 압연재료의 직경은 허용범위내에 들어온다. 따라서, 상기와 같이 압연재료의 직경을 변경하는 것이 필요치 않으며, 뿐만 아니라 로울 스탠드에서 한쌍의 압연로울 상호의 간격을 약간 변경하는 것만으로, 상기 요구되는 직경의 마무리재의 공급이 가능하게 된다.
이와 같은 수단에 의하여 마무리재의 직경을 변경시키는 것은 극히 단시간에 그리고 약간의 비용으로 실행할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부도면과 관련한 다음의 설명에 의하여 명백해진다.
제1도 내지 제3도에 있어서, 사이징밀(1)은 베이징(2)상에 설치된 3개의 로울스탠드(3,4,5)와 이들을 구동하기 위한 구동장치(6)로 구성된다. 상기 로울스탠드(3,4,5)는 압연재료의 통과예정라인 A를 따라 순차적으로 배열되어 있다. 구동장치(6)는 전기모우터(7), 분배감속기(8), 각각 로울스탠드(3,5)용의 피니온기어박스(9,11) 및, 스핀들캐리어(10,12)와 로울스탠드(4)용의 피니온기어박스(13)을 포함한다.
상기와 같은 사이징밀(1)은 조압연기열, 중간압연기열, 마무리압연기열을 포함하는 압연라인에 있어서, 마무리압연기열의 다음에 배열된다. 제1도는 및 제2도에는 그 마무리압연기열 중의 최종단의 압연기가 도면부호 15로 지시되어 있다. 압연기(15)는 잘 알려진 바와 같이 베이스(16)상에 설치한 로울스탠드(17)와 그 구동장치(18)로 이루어지며, 구동장치(18)는 전기모우터(19)와 피니온감속기(20)를 포함한다.
제4도 및 제5에는 상기 로울스탠드(3)를 상세히 나타내고 있다. 로울스탠드(3)는 주지하는 바와 같이 하우징(23)과, 이 하우징(23)에 상하로 자유로이 움직일 수 있게 장착된 로울쵸크(24)와, 각각의 로울초크(24)에 의하여 회전가능하게 지지된 한쌍의 압연로울(25,25)과, 한쌍의 압연로울(25,25) 상호의 간격을 조절하기 위한 로울간격조절장치, 즉 압하장치(26)를 포함한다.
각각의 압연로울(25,25)의 외주면에는 각각 홈(28)이 형성되어 있으며, 이들 홈(28,28)은 구멍형(孔型)(29)을 구성한다.
압하장치(26)는 조작축(30)과 작동축(31)을 갖고 이들은 각각에 장착한 연동용의 기어(32,33)에 의하여 연동해 있다. 조작축(30)에는 조절 조작용의 핸들(34)이 있다. 작동축(31)의 하부는 통형부(35)로 되어 있으며 그 내주면에는 암나사가 형성되어 있다. 압하스크루우(38)가 하우징(23)에 장착된 베어링(37)에 의하여 상하로 자유로이 운동할 수 있도록 지지되어 있다. 압하스크루우(38)중의 상부부분의 외주에는 숫나사가 형성되고 이는 암나사와 나사결합해 있다. 압하스크루우(38)의 하단은 상측의 로울쵸크(24)의 압하를 가능하게 이에 대치해 있다. 그리고, 상측 로울쵸크(24)는 도시하지 않았으나 주지하는 바와 같이 하우징내에 갖는 스프링에 의하여 상방으로 향한 미는 힘이 가해져 있다.
상기 압하장치(26)의 작용은 다음과 같다. 핸들(34)에 의하여 조작축(30)을 회전시키면 기어(32,33)을 통하여 작동측(31)이 회전한다. 이 회전에 의하여 압하스크루우(38)가 위 또는 아래로 이동한다. 이 이동에 의하여 상기 상축 로울쵸크(24)는 상기 미는 힘에 의하여 상방으로 이동 또는 미는 힘에 저항하여 압하된다. 그 결과 상측과 하측의 압연로울(25,25) 상호의 간격이 조절된다. 이와 같은 조절에 의한 양압연로울상호의 간격의 설정은 임의로 행할 수 있다. 또 그 설정된 간격은 압하장치(26)의 기구상 안정하게 유지된다.
제6도에는 상기 홈(28)의 상세한 형상이 도시되어 있다. 홈(28)은 저면(40)과 그 양측에 이어지는 측면(41,41)으로 구성된다. 저면(40)은 단면형상에 있어 원호이다. 그 개각(開角) θ, 즉 원호의 양단과 원호의 중심을 각각 잇는 2개의 직선이 이룬 각도는 90˚~140˚중에서 선택된 임의의 값으로 된다. 예를 들면 120˚이다. 이 실시예에서 측면(41)의 단면형상은 직선으로 되어 있다. 그러나 이는 상기 저면(40)의 원호의 반경보다 더 큰 반경의 원호이어도 무방하다.
다음에 로울스탠드(4,5)는 모두 상기 로울스탠드(3)와 균등한 구성이다. 단지 로울스탠드(4)는 한쌍의 압연로울이 상기 압연재료의 통과라인 A를 협지하여 그 좌우에 배치되어 있는 점이 다를 뿐이다. 그 상황을 각 로울스탠드의 압연로울의 관계로 나타내면 제7도와 같다. 즉, 로울스탠드(3)의 압연로울(25)의 축선(25a)방향과 로울스탠드(4)의 압연로울(44)의 축선(44a)의 방향은 상호 90˚가 다르다. 또, 로울스탠드(4)의 압연로울(44)의 축선(44a)의 방향과 로울스탠드(5)의 압연로울(45)의 축선(45a)의 방향은 상호 90˚가 다르다. 그리고, 제7도에서 각 압연로울(44,45)의 홈은 각각 도면부호 46,47로 나타나 있다.
또, 상기 압연기(15)의 로울스탠드(17)의 압연로울은 도면부호(48)로 나타나 있다.
다음에 제8도를 참조하여 빌레트(billet)가 압연되어서 환봉형상의 제품으로 될때까지를 설명한다. 빌레트 B는 조압연열(51)의 복수의 로울스탠드 0H~6V, 중간압연열(52)의 복수의 로울스탠드 7H~10V, 마무리압연열(53)의 복수의 로울스탠드 11H~14V로 순차적으로 압연된다. 그리고 상기 0H~14V는 다수의 로울스탠드의 스탠드번호를 나타낸다. 또, 「H」는 한쌍의 압연로울이 수평상태임을 나타내며, 「V」는 수직상태임을 나타낸다. 스탠드 14V는 제1도 및 제2도에 나타낸 스탠드(15)이다. 상기 발레트는 각 로울스탠드 0H~14V에서 압연되어서 각각 도시되어 있는 바와 같이 단면형상으로 된다. 각각의 압연후의 치수의 일예를 도면에 부가한 바와 같다. 이렇게 하여 , 스탠드 0H~14H에서 압연된 환봉재가 제1~3도의 사이징밀(1)에 압연재료 W 로서 이송된다. 사이징밀(1)에서, 상기 압연재료 W는 로울스탠드(3,4,5)에서 순차적으로 압연되어 소정 직경의 환봉형상의 마무리재로 된다.
다음에, 상기 장치를 사용하여 직경 24.24㎜의 마무리재를 얻고자 하는 경우와 직경 50.64㎜의 마무리재를 얻고자 하는 경우의 2가지 경우에 대하여 설명한다.
먼저 일 예로 재질이 S54C이고 직경이 26㎜인 압연재료가 900℃의 온도에서 압연되어 직경 24.24㎜의 마무리재로 될 때까지를 설명한다. 상기의 경우 각 로울스탠드의 압연로울의 홈의 크기나 압연로울의 상호의 간격, 즉 제9a~9d도에 나타낸 치수 R1~R3 및 S1~S3은 표1과 같이 설정된다.
Figure kpo00001
제9a도에 나타낸 바와 같이, 직경 D1및 D1'가 각각 26.00㎜인 압연재료 W는 제9b도와 같이 먼저 로울스탠드(3)의 압연로울(25)에서 압연되어 종방향의 직경 D2가 (=S1)로 압축된다. 그 결과 횡방향의 직경 D3는 26.53mm로 된다.
다음에 제9c도와 같이 로울스탠드(4)의 압연로울(44)에서 압연되어 횡방향의 직경 D4가 24.20mm(=S2)로 압축된다. 그 결과 종방향의 직경 D5가 24.24㎜로 넓어진다. 다음에 제9d도와 같이 로울스탠드(5)의 압연로울(45)에서 압연되어 종방향, 횡방향 모두 직경 D6이 24.24㎜인 마무리재로 된다.
상기 압연의 경우에 있어서 감면율은 로울스탠스(3)가 7.4%, 로울스탠드(4)가 5.1%, 로울스탠드(5)가 1.1%이다. 전체의 (압연재료 W가 마무리재로 될때까지의) 감면율은 13.1%이다.
상기 재질 S45C의 강재는 11×10 의 선팽창계수를 갖는다. 따라서, 상기 압연된 마무리재는 상온까지 온도가 저하함으로써 직경 24㎜의 제품으로 된다.
다음에, 상기와는 다른 재질 예를 들면 52100(SUJ2 상당)의 빌레트를, 예를 들면 850℃에서 압연하여 상기와는 다른 직경, 예를 들면 50.64㎜의 마무리재를 만들 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는 제10도에 나타낸 바와 같이, 중간압연열 (52)의 로울스탠드(8V)에서 얻어진 직경 53㎜의 환봉재를 사이징밀로 보내는 압연재료로서 사용한다. 그리고, 상기 로울스탠드 8V보다 후단의 로울스탠드 9H~14V는 환봉재의 이동라인으로부터 제거된다. 그리고, 이들 스탠드가 있던 장소에는 대신에 환봉재를 지지하기 위한 더미가이드(dummy guide)가 배치된다. 또, 사이징밀(1)의 각 로울스탠드(3,4,5)에서 이들의 압연로울의 홈은 상기 제9도의 각 치수 R1~R3, S1~S3이 각각 다음과 같이 설계된다.
R1=26.25㎜ R2=25.50㎜ R3=25.50㎜
개각 θ=110˚
S1=50.64㎜ S2=50.60㎜ S3=50.64㎜
따라서 상기와같은 치수를 갖는 홈이 각 압연로울에 형성되며, 또 상기 로울 간격조절장치(26)에 의하여 상기 압연로울 상호의 간격이 설정된다.
상기와 같이 설정된 로울스탠드(3,4,5)에 의하여 상기 직경 53㎜의 압연재료가 압연됨으로써, 그 압연재료는 상기 제9도의 직경 D1~D5가 각각 다음과 같은 값이 되어서 직경 D6이 50.64㎜의 마무리재로 된다.
D1=53.0㎜ D1'=52.5㎜ D2=50.64㎜
D3=53.56㎜ D4=50.60㎜ D5=51.08㎜
상기 재질 52100의 강재는 15×10 의 선팽창계수를 갖는다. 따라서 상기 압연된 마무리재는 상온까지 온도가 저하함으로써 직경 50㎜의 제품으로 된다.
상기 압연의 경우에 있어서의 감면율은 로울스탠스(3)가 4.4%, 로울스탠스(4)가 2.8%, 로울스탠스(5)가 1.7%이다. 전체로서의 감면율은 8.7%이다.
다음에, 상기 사이징밀에서는 비교적 가는(압연후의 치수보다 약간 큰 정도의) 재료를 소정 치수의 마무리재로 압연할 수 있다. 뿐만아니라 비교적 굵은 재료라도 이를 소정 치수의 마무리재로 압연할 수 있다.
이점에 대하여 설명한다. 전술한 바와 같이 각 로울스탠드의 한쌍의 압연로울의 홈은 저면과 그 양측에 이어지는 측면으로 구성되어 있다. 저면의 단면형상은 원호이다.
그 개각, 즉 원호의 양단과 원호의 중심을 각각 잇는 2개의 선이 이룬 각도는
90°~140°중에서 선택한 값으로 하고 있다. 따라서, 로울스탠스를 예로 들면 제6도에 나타낸 바와 같이, 비교적 큰 여유공간이 형성된다. 그러므로 상기의 비교적 가는 압연재료는 아무런 지장없이 압연될 수 있다. 뿐만 아니라 재료가 굵어도 그 재료가 양홈(28,28)의 사이에 진입할 수가 있다. 그 결과 이와같은 굵은 재료라도 압연할 수 있다. 이와같은 압연이 각 로울스탠드에서 수행됨으로써 비교적 미세한 재료 또는 굵은 재료라도 각각 소정 치수의 마무리재로 압연할 수 있다.
상기 여유공간(42)은 상기 개각이 작게 설정될수록 그 정도만큼 커진다. 따라서 받아들일 수 압연재료의 허용범위가 넓어진다. 그러나 개각이 90°이하로되면 압연재료가 전 로울(3,4,5)을 통과하는 과정에서 한번도 로울과 접촉하지 않는 부분, 즉 압연되지 않는 부분이 발생한다. 따라서, 상기 개각은 90°이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 개각이 커질수록 상기 여유공간(42)은 작아지고 상기 허용범위는 좁아진다. 따라서 사이징밀에 송입되는 압연재료의 직경의 편차의 일반적인 값을 고려할때 상기 개각의 최대치는 140°정도가 적당하다.
다음에 제1도 내지 제7도에 나타낸 사이징밀을 사용하여 사이징밀에 송입되는 압연재료의 직경이 일정한 채로 각 로울스탠드의 각각 한쌍의 압연로울상호의 간격을 변경하는 것만의 조작으로 직경이 약간 다른 마무리재를 형성하는 경우에 대해서 설명한다.
일 예로서 상기 50㎜와는 직경이 약간 다른 제품, 예를 들면 직경 48.4㎜와 직경 52.2㎜의 제품을 제조하기 위하여 각각 직경 48.9㎜와 52.7㎜의 마무리재를 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는 압연재료, 각 로울스탠드(3,4,5)의 압연로울은 상기 50.64㎜의 마무리재의 형성의 경우의 것을 그대로 사용한다. 단지 각 로울스탠드(3,4,5)의 상기의 간격 S1, S2, S3을 각각 다음 표 2와 같이 설정한다.
Figure kpo00002
이와 같은 설정으로 각각 직경 53㎜의 압연재료를 압연함으로써 각각 직경 48.9㎜와 52.7㎜의 마무리재가 얻어진다.
그리고, 직경이 상기 24.24㎜의 근방(예를 들면 24.0~25.8㎜)의 치수의 마무리재를 얻고자 할 경우에도 같은 조작으로 행할 수가 있다. 즉, 상기 24.24㎜의 마무리재를 얻는 경우의 압연로울 및 압연재료를 그대로 사용하고 큰 직경의 마무리재를 얻고자 하는 경우에는 각 스탠드에서의 압연로울상호의 간격을 크게 설정하고, 작은 직경의 마무리재를 얻고자 할 경우에는 상기의 간격을 작게 설정한다.
상기의 사항을 앞서 설명한 제15도의 예에 대비하여 도시한 제14도를 사용하여 다시 설명한다. 도면에 있어서 홈 저부간의 치수가 W3(상기 W1과 같다.)인 때에는 쇼울더치수는 X3(상기 X1과 같다)이다. 이 상태에서 보다 굵은 직경의 마무리재를 얻도록 홈 저부간의 치수를 W4(상기 W2와 같다)로 넓힌다. 이렇게 하면 쇼울더치수는 X4로 증대한다. 쇼울더치수의 X3으로부터 X4까지의 증대에 의하여 형성된 여유분의 크기 X'는 상기 개각θ가 작게(제14도에서는 100°)설정되어 있으므로, 도시된 바와 같이 제15의 경우에 비하여 대단히 크게 확보된다. 따라서 홈의 저부간의 치수를 W4로 설정한 경우에 있어서도 거의 진원의 마무리재를 얻을 수 있게 된다.
다음에 상기 압연로울의 홈의 개각의 크기와 그 개각의 경우에 있어서의 특징에 대하여 나타내면 표3과 같다.
Figure kpo00003
다음에, 상기 각 로울스탠드(3,4,5)는 다음과 같은 간격으로 배열하면 보다 바람직하다. 즉, 인접하는 로울스탠드에 있어서, 그 일방의 스탠드의 압연로울의 축심과의 타방의 로울스탠드의 압연로울의 축심과의 사이의 거리가 압연재의 직경의 30배 이하로 되도록 한다. 이와같이 함으로써 압연재료가 각 로울스탠드(3,4,5)에서 순차 압연될 경우, 그 압연재료가 인접하는 로울스탠드 사이에서 뒤틀리는 것을 방지된다. 따라서, 압연재료는 인접하는 이들 로울스탠드 중의 일방의 로울스탠드의 압연로울에서 압연된 후, 타방의 로울스탠드의 압연로울에서 압연됨으로써, 그 전체 주면의 압연이 확실하게 달성된다. 그리고, 상기 거리의 최대치는 엄밀하게는 압연재료의 재질의 다름에 의한 뒤틀림 강성의 상위에 따라 변한다. 그러나 일반적으로 많이 사용되고 있는 재질의 강재에서는 최대치를 압연재료의 직경의 30배정도 이하로 함으로써, 상기 전체 주면의 압연에 지장을 줄 정도의 뒤틀림을 방지할 수 있다.
다음에 제11도에서는 사이징밀(1e)이 2개의 로울스탠드(3e,4e)를 포함하는 경우에 있어서,이들 로울스탠드(3e,4e)의 압연로울(25e,44e)상호의 관계가 제7도의 경우와 같이 도시되어 있다.
그리고, 상기와 같은 예로서도 양로울스탠드(3e,4e)의 압연로울의 축심상호간의 거리는 압연재료의 직경의 약 30배 이하로 함이 바람직하다.
제12a~12c도에는 상기 2개의 로울스탠드를 포함하는 사이징밀에 있어서, 압연재료가 압연되는 상태가 도시되어 있다. 이 도면에 의거하여, 직경 D1e, D1'e가 25㎜인 압연재료가 직경 24.24㎜의 마무리재로 압연될 경우의 예를 설명한다. 이 경우 각 치수는 다음과 같이 설정된다.
R1e=12.12㎜ R2e=12.12㎜ S1e=24.10㎜
S2e=24.24㎜ 개각 θe=120°
상기와 같이 설정된 로울스탠드에 의하여 상기 직경 D1e=D1'e=25.0㎜의 압연재료가 압연됨으로써, 그 압연재료는 치수 D2e=24.10㎜(=S1e), D3e=25.18㎜를 거쳐서 직경 D4e=24.24㎜의 마무리재로 된다.
그리고 기능상 앞도면의 것과 동일 또는 균등구성이라고 생각되는 부분에는 앞도면과 같은 부호에 알파벳의 e를 붙여 중복설명을 생략하였다. (또 다음 도면에 대하여도 같은 고려를 하여 알파벳의 f를 붙여 중복설명을 생략한다.)
다음에 제13도에는 임의의 직경의 제품을 무단계적으로 형성할 수 있는 압연시스템은 3조의 사이징밀(101,102,103)을 갖는다. 각각의 사이정밀(101,102,103)에는 각각의 로울 스탠드조(100A,100B,100C)가 1조씩 갖추어진다. 이들 로울스탠드조(100A,100B,100C)와는 별도로 또 1조의 로울스탠드(100D)가 준비되어 있다. 각 로울스탠드조(100A~100D)는 모두 제1~3도에 도시된 로울스탠드(3,4,5)와 균등한 구성의 3대의 로울스탠드(3f,4f,5f)로 구성되어 있다. 각 조마다 다른 점은 압연로울의 홈의 치수(상기 원호의 반경)뿐이다. 이 치수는 압연의 작업을 개시하기 전의 시점에서, 예를 들면 로울스탠드조 100A는 24.0~25.8Φ의 제품을 형성함에 적합한 치수로 형성되어 있다. 마찬가지로 로울스탠드조 100B는 22.2~23.9Φ, 100C는 20.5~22.1Φ, 100D는 30.4~32.8Φ용으로 하고 있다. 상기 시스템을 사용하여 행하는 다종의 제품의 제조를 표4를 참조하여 설명한다. 표4는 20.5Φ~84.5Φ의 범위내의 임의의 직경의 제품을 제조할 경우의 예이다. 이와 같은 다종의 제품의 제조는 미리 주문이 모아져서 압연계획이 수립된다. 이 압연계획은 작은 것에서 큰 것으로 순차적으로 제조해 나가도록 수립된다.
Figure kpo00004
먼저 표4의 순서1의 란에 나타낸 바와 같이, 모든 스탠드를 사용하며 또 사이징밀(101,102,103)에 각각 장착되어 있는 스탠드조(100A,100B,100C)를 모두 사용하여 20.5Φ~22.1Φ의 제품을 제조한다.
다음에 순서2의 란에 나타낸 바와 같이 사이징밀(103)의 스탠드(100C)를 제거하여, 22.2Φ~23.9Φ의 제품을 제조한다. 그리고, 그 제조를 행하고 있는 동안에, 상기 제거한 스탠드조(100C)의 압연로울의 홈을 25.9~27.9Φ의 제품의 형성에 적합한 치수로 절삭해 놓는다.
다음에 순서3의 란에 나타낸 바와 같이, 사이징밀(102)의 스탠드조(100B)를 제거하여 24.0Φ~25.8Φ의 제품을 제조한다. 그리고, 그 제조를 행하고 있는 동안에, 상기 제거한 스탠드조(100B)의 압연로울의 홈을 28.0Φ~30.3Φ의 제품의 형성에 적합한 치수로 절삭해 놓는다.
다음에 순서4의 란에 나타낸 바와 같이, 사이징밀(101)의 스탠드조(100A)를 별도로 준비되어 있는 스탠드조(100D)와 교체한다. 또 사이징밀(102,103)에는 각각 압연로울이 절삭된 스탠드조(100B,100C)를 각각 장착한다. 이 상태에서, 로울스탠드(13H,14V)는 사용하지 않으며, 또 스탠드조(100D,100B,100C)는 모두 사용하여 25.9Φ~27.9Φ의 제품을 제조한다.
다음에 순서5의 란에 나타낸 바와 같이, 순서2의 경우와 같은 조작을 행하여 28.0Φ~30.3Φ의 제품을 제조한다. 그 사이에 있어서도, 제거한 스탠드조(100C)의 압연로울의 흠을 다음에 그 스탠드조(100C)가 사용되는 32.9Φ~37.6Φ의 제품의 형성에 적합한 치수로 절삭해 놓는다.
이상과 같은 조작을 표4의 순서대로 반복 행하여 필요한 직경의 제품을 각각 형성한다.
압연설비의 로울스탠드의 교체는 일반적으로 비교적 많은 작업시간을 요한다. 그러나 이상과 같은 방법에 의하면 극히 다종의 직경의 제품을 적은 로울스탠드의 교체회수로 행할 수 있다. 또 암연로울의 절삭작업도 장시간을 요한다. 그러나 그 절삭작업은 상기와 같이 로울스탠드가 휴지하고 있는 동안에 행한다. 따라서 절삭을 위한 압연작업을 쉴 필요가 없으며 압연작업을 능률적으로 행할 수 있다.
여기서 종래의 방법에 의하여 다종의 제품을 제조하는 경우를 표5에 나타낸다.
Figure kpo00005
이 종래 방법의 경우에는 제조할 수 있는 제품의 직경이 단계적으로 밖에 되지 않는다. 뿐만 아니라 직경의 변경을 행할때마다 매회 로울스탠드의 교체 또는 구멍형 교체등의 작업을 요한다. 이들 작업은 압연라인의 휴지를 요하며 압연작업의 능률저하를 초래하였다. 그러나 상기 본원의 방법에 의하면 이들의 문제점을 해결할 수 있다.

Claims (5)

  1. 압연재료의 통과예정라인(A)을 따라 배열된 2개의 로울스탠스(3,4)를 포함하고, 상기 각 로울스탠드는 (a) 하우징(23), 및 (b) 각각 주위에 홈(28 ; 46)을 갖고 상기 하우징(23)에 대하여 각각 회전운동이 가능하도록 장착한 2개로 한쌍의 압연로울(25,25 ; 44,44)을 포함하며, 그리고, 하나의 로울스탠드의 압연로울의 축선방향과 또 다른 하나의 로울스탠드의 압연로울의 축선방향은 상호 90°만큼 다르게 되어 있으며, 또한, 상기 각 압연로울의 홈(28 ; 46)은 그 저면(40)의 단면형상이 원호이고, 그리고 그 원호의 크기는 원호의 양단과 원호의 중심을 잇는 2개의 직선이 이룬 각이 90~140°중에서 선택된 값이 되도록 되어 있으며, 양측면(41,41)이 상기 단면형상에서 상기 저면(40)의 반경보다도 큰 반경의 원호 또는 직선인 사이징밀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징에 대하여 상기 한쌍의 압연로울(25,25 ; 44,44)은 상호 원근 이동이 가능하도록 장착되어 있고, 또한 상기 각 로울스탠드는 상기 한쌍의 압연로울(25,25 ; 44,44) 상호의 간극을 조절하기 위한 조절장치(26)을 포함하는 사이징밀.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2개의 로울스탠드(3,4)중의 일방의 로울스탠드의 압연로울의 축선과 타방의 로울스탠드의 압연로울의 축선과의 거리가 압연재료의 직경의 30배 이하인 사이징밀.
  4. 제1항에 있어서, 상기 압연재료의 통과예정라인(A)을 따라 배열된 상기 로울스탠드(3, 4)와 같은 구성의 또 하나의 로울스탠드(5)을 포함하고, 그리고 각 로울스탠드의 압연로울의 축선 방향이 로울스탠드마다 순차적으로 90°씩 다르게 되어 있는 사이징밀.
  5. 압연재료의 통과예정라인을 따라 배열된 3개의 로울스탠드(3,4,5)를 포함하고, 각 로울스탠드는 하우징(23)과, 각각 주위에 홈(28,46,47)을 갖고 상기 하우징에 대하여 각각 회전이 가능하고 그리고 상호 원근이동이 가능하게 장착된 2개로 한쌍의 압연로울(25,25 ; 44,44 ; 45,45)과, 상기 한쌍의 압연로울 상호의 간극을 조절하기 위한 조절장치를 포함하며, 그리고 각 로울스탠드의 압연로울의 축선의 방향과 로울스탠드마다 순차적으로 90°씩 다르게 되어 있으며, 또한 상기 각 압연로울의 홈(28,46,47)은 그 저면(40)의 단면형상이 원호이고 그 원호의 크기는 원호의 양단과 원호의 중심을 잇는 2개의 직선이 이룬 각이 90°~140°중에서 선택된 값이 되도록 되어 있으며, 양측면(41,41)이 상기 단면형상에 있어, 상기 저면(40)의 반경보다도 큰 반경의 원호 또는 직선인 사이징밀을 사용하여 압연재료를 압연하여 마무리재를 형성하는 방법에 있어서, 상기 마무리재의 예정 직경에 따라서 상기 각 로울스탠드의 각 한쌍의 압연로울의 홈 상호의 간극을 설정하는 단계와, 이들 간극이 설정된 로울스탠드에 상기 압연재를 통과시키는 단계를 포함하는 압연재료의 압연방법.
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