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技術 H形鋼の粗圧延用孔型及びH形鋼の粗圧延方法

出願人 JFEスチール株式会社
発明者 田中誠一東悦男桜井智康
出願日 2013年7月31日 (6年10ヶ月経過) 出願番号 2013-158773
公開日 2015年2月16日 (5年4ヶ月経過) 公開番号 2015-029994
状態 特許登録済
技術分野 圧延ロール・圧延スタンド・圧延機の駆動 金属圧延一般
主要キーワード 左側フランジ 右側フランジ 上下方向距離 上下方向両端 左側壁面 略山形 右側壁面 形状差
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

第2割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて孔型をロール胴長に納めた場合でも、素材鋼片におけるフランジの部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいてはビームブランクの形状を安定させることができる、H形鋼粗圧延用孔型及びH形鋼の粗圧延方法を提供する。

解決手段

H形鋼の粗圧延用孔型において、第2割り孔型k−2の第2突起部12の一方の壁面12aが押し広げ孔型k−3の一方の側壁として兼用される。第2割り孔型k−2の第2突起部12の壁面12a及び壁面12bのそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ21が、押し広げ孔型k−3の側壁面13dと垂線Lとのなす角度θ1と同一である第1傾斜部12a1,12b1と、第1傾斜部12a1,12b1の第2突起部12の先端側に連続し、垂線Lとなす角度θ22が、θ21よりも大きい第2傾斜部12a2,12b2とを備える。

概要

背景

近年、H形鋼省エネルギー及び歩留まりの観点から連続鋳造スラブから圧延する方法が一般的となっている。
すなわち、従来のH形鋼の一般的な製造工程としては、連続鋳造された素材鋼片を加熱工程—粗圧延工程—中間圧延工程—仕上圧延工程を経てH形鋼が製造される。
ここで、従来のH形鋼の粗圧延方法として、例えば、特許文献1に記載されたH形鋼の粗圧延方法及や特許文献2に記載にされたH形鋼用粗形鋼片の粗圧延方法が知られている。

そして、特許文献1や特許文献2に記載された従来の粗圧延方法においては、例えば、図8に示す粗圧延用孔型が用いられている。
図8に示す粗圧延用孔型は、上下一対ロール10に孔設された第1割り孔型k−1と、上下一対のロール10に第1割り孔型k−1に隣接して孔設された第2割り孔型k−2と、上下一対のロール10に第2割り孔型k−2に隣接して孔設された押し広げ孔型k−3と、上下一対のロール10に押し広げ孔型k−3に隣接して孔設されたボックス孔型k−4と、上下一対のロール10にボックス孔型k−4に隣接して孔設された造形孔型k−5とを備えている。

ここで、第1割り孔型k−1は、加熱工程を経た矩形状の素材鋼片1の両端面にV字形割り2を入れる第1突起部11を第1割り孔型k−1のロール胴長方向の中央部に設けている。第1突起部11は、左側壁面11a及び右側壁面11bが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、第2割り孔型k−2は、第1割り孔型k−1によって入れられたV字形の割り2を深くする第2突起部12を第2割り孔型k−2のロール胴長方向の中央部に設けている。第2突起部12は、左側壁面12a及び右側壁面12bが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。

更に、押し広げ孔型k−3は、第2割り孔型k−2によって深くされたV字形の割り2を左右に広げる第3突起部13を押し広げ孔型k−3のロール胴長方向の中央部に設けている。第3突起部13は、左側壁面13a及び右側壁面13bが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、ボックス孔型k−4は、押し広げ孔型k−3によって押し拡げられたV字形の割り2を押し広げて平らにするものである。
また、造形孔型k−5は、ボックス孔型k−4によってV字形の割り2を押し広げて平らにされた素材鋼片1に圧延を行って中間粗形鋼片3を形成するものである。

そして、この粗圧延用孔型を用いて粗圧延を行う際には、第1割り孔型k−1第2割り孔型k−2、及び押し広げ孔型k−3によって素材鋼片1の幅方向を上下にして粗圧延を行う。この際に、第1割り孔型k−1の第1突起部11によって矩形状の素材鋼片1の両端面にV字形の割り2を入れるとともに第2割り孔型k−2の第2突起部12によってV字形の割り2を深くし、更に、第3突起部13を含む押し広げ孔型k−3によってV字形の割り2を押し広げる。そして、ボックス孔型k−4によって両端面のV字形の割り2を更に押し広げて平らにし、その後、素材鋼片1の幅方向(一対のV字形の割り2の対向方向)が水平となるように素材鋼片1を転回した後、造形孔型k−5により圧延を行って中間粗形鋼片3を形成する。

ところで、図8に示す粗圧延用孔型においては、孔型k−1〜k−5の数が多い点及び中間粗形鋼片3のウェブ高さWが大きくなるにつれて造形孔型k−5の幅が広くなるといった点から、これら孔型k−1〜k−5をロール胴長に納めることが困難である、という問題があった。
この問題を解決するために、近年では、例えば、図9に示すように(図9においては、下側のロール10のみ図示)、ボックス孔型k−4を省略するとともに、第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3との間の壁部10a(図8参照)を省略して第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3とを連続させる孔型配置が実施されている。

概要

第2割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて孔型をロール胴長に納めた場合でも、素材鋼片におけるフランジの部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいてはビームブランクの形状を安定させることができる、H形鋼の粗圧延用孔型及びH形鋼の粗圧延方法を提供する。H形鋼の粗圧延用孔型において、第2割り孔型k−2の第2突起部12の一方の壁面12aが押し広げ孔型k−3の一方の側壁として兼用される。第2割り孔型k−2の第2突起部12の壁面12a及び壁面12bのそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ21が、押し広げ孔型k−3の側壁面13dと垂線Lとのなす角度θ1と同一である第1傾斜部12a1,12b1と、第1傾斜部12a1,12b1の第2突起部12の先端側に連続し、垂線Lとなす角度θ22が、θ21よりも大きい第2傾斜部12a2,12b2とを備える。

目的

本発明はこの従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、第2割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて孔型をロール胴長に納めた場合でも、素材鋼片におけるフランジの部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいてはビームブランクの形状を安定させることができる、H形鋼の粗圧延用孔型及びH形鋼の粗圧延方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

上下一対ロールに孔設される第1割り孔型と、前記上下一対のロールに前記第1割り孔型に隣接して孔設された第2割り孔型と、前記上下一対のロールに前記第2割り孔型に隣接して孔設された押し広げ孔型とを少なくとも備え、前記第1割り孔型には、矩形状の素材鋼片の両端面にV字形割りを入れる第1突起部が該第1割り孔型のロール胴長方向の中央部に設けられ、前記第2割り孔型には、前記第1割り孔型によって入れられたV字形の割りを深くする第2突起部が該第2割り孔型のロール胴長方向の中央部に設けられ、前記押し広げ孔型には、前記第2割り孔型によって深くされたV字形の割りを左右に広げる第3突起部が該押し広げ孔型のロール胴長方向の中央部に設けられており、前記第2割り孔型の前記第2突起部の一方の壁面が前記押し広げ孔型の一方の側壁として兼用される粗圧延用孔型であって、前記第2割り孔型の前記第2突起部は、前記第1割り孔型側の壁面と前記押し広げ孔型側の壁面とがロール胴長方向に対する垂線に対して傾斜する線対称の形状をなす山形に形成されると共に、前記第2突起部の前記第1割り孔型側の壁面及び前記押し広げ孔型側の壁面のそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線となす角度が、前記押し広げ孔型の前記第2突起部とロール胴長方向に対向する側壁面と前記垂線とのなす角度と同一である第1傾斜部と、当該第1傾斜部の前記第2突起部の先端側に連続し、前記垂線となす角度が、前記第1傾斜部と前記垂線とのなす角度よりも大きい第2傾斜部とを備えていることを特徴とするH形鋼の粗圧延用孔型。

請求項2

請求項1記載のH形鋼の粗圧延用孔型を用いてH形鋼を粗圧延することを特徴とするH形鋼の粗圧延方法

技術分野

0001

本発明は、H形鋼粗圧延孔型及びこの粗圧延用孔型を用いてH形鋼を粗圧延するためのH形鋼の粗圧延方法に関する。

背景技術

0002

近年、H形鋼は省エネルギー及び歩留まりの観点から連続鋳造スラブから圧延する方法が一般的となっている。
すなわち、従来のH形鋼の一般的な製造工程としては、連続鋳造された素材鋼片を加熱工程—粗圧延工程—中間圧延工程—仕上圧延工程を経てH形鋼が製造される。
ここで、従来のH形鋼の粗圧延方法として、例えば、特許文献1に記載されたH形鋼の粗圧延方法及や特許文献2に記載にされたH形鋼用粗形鋼片の粗圧延方法が知られている。

0003

そして、特許文献1や特許文献2に記載された従来の粗圧延方法においては、例えば、図8に示す粗圧延用孔型が用いられている。
図8に示す粗圧延用孔型は、上下一対ロール10に孔設された第1割り孔型k−1と、上下一対のロール10に第1割り孔型k−1に隣接して孔設された第2割り孔型k−2と、上下一対のロール10に第2割り孔型k−2に隣接して孔設された押し広げ孔型k−3と、上下一対のロール10に押し広げ孔型k−3に隣接して孔設されたボックス孔型k−4と、上下一対のロール10にボックス孔型k−4に隣接して孔設された造形孔型k−5とを備えている。

0004

ここで、第1割り孔型k−1は、加熱工程を経た矩形状の素材鋼片1の両端面にV字形割り2を入れる第1突起部11を第1割り孔型k−1のロール胴長方向の中央部に設けている。第1突起部11は、左側壁面11a及び右側壁面11bが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、第2割り孔型k−2は、第1割り孔型k−1によって入れられたV字形の割り2を深くする第2突起部12を第2割り孔型k−2のロール胴長方向の中央部に設けている。第2突起部12は、左側壁面12a及び右側壁面12bが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。

0005

更に、押し広げ孔型k−3は、第2割り孔型k−2によって深くされたV字形の割り2を左右に広げる第3突起部13を押し広げ孔型k−3のロール胴長方向の中央部に設けている。第3突起部13は、左側壁面13a及び右側壁面13bが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、ボックス孔型k−4は、押し広げ孔型k−3によって押し拡げられたV字形の割り2を押し広げて平らにするものである。
また、造形孔型k−5は、ボックス孔型k−4によってV字形の割り2を押し広げて平らにされた素材鋼片1に圧延を行って中間粗形鋼片3を形成するものである。

0006

そして、この粗圧延用孔型を用いて粗圧延を行う際には、第1割り孔型k−1第2割り孔型k−2、及び押し広げ孔型k−3によって素材鋼片1の幅方向を上下にして粗圧延を行う。この際に、第1割り孔型k−1の第1突起部11によって矩形状の素材鋼片1の両端面にV字形の割り2を入れるとともに第2割り孔型k−2の第2突起部12によってV字形の割り2を深くし、更に、第3突起部13を含む押し広げ孔型k−3によってV字形の割り2を押し広げる。そして、ボックス孔型k−4によって両端面のV字形の割り2を更に押し広げて平らにし、その後、素材鋼片1の幅方向(一対のV字形の割り2の対向方向)が水平となるように素材鋼片1を転回した後、造形孔型k−5により圧延を行って中間粗形鋼片3を形成する。

0007

ところで、図8に示す粗圧延用孔型においては、孔型k−1〜k−5の数が多い点及び中間粗形鋼片3のウェブ高さWが大きくなるにつれて造形孔型k−5の幅が広くなるといった点から、これら孔型k−1〜k−5をロール胴長に納めることが困難である、という問題があった。
この問題を解決するために、近年では、例えば、図9に示すように(図9においては、下側のロール10のみ図示)、ボックス孔型k−4を省略するとともに、第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3との間の壁部10a(図8参照)を省略して第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3とを連続させる孔型配置が実施されている。

先行技術

0008

特開平1−186201号公報
特開平7−265901号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、図9に示す孔型配置にあっては、以下の問題点があった。
即ち、第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3との間の壁部10aを省略して第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3とを連続させると、押し広げ孔型k−3の第2割り孔型k−2側の左側壁13c(図8参照)がなくなり、図9に示すように、押し広げ孔型k−3において、第3突起部13を挟んで第2割り孔型k−2の第2突起部12における右側壁面12bと押し広げ孔型k−3の右側の側壁面13dとが対向することになる。

0010

ここで、第2割り孔型k−2の第2突起部12における右側壁面12bと上下方向に延びるロール胴長方向と垂直をなす垂線Lとのなす角度θ2は、押し広げ孔型k−3の右側の側壁面13dと上下方向に延びる垂線Lとのなす角度θ1よりも大きくなっている。即ち、第2割り孔型k−2の第2突起部12における右側壁面12bが押し広げ孔型k−3の側壁面13dに対してやや寝た形状をなしており、第3突起部13を挟んで第2突起部12における右側壁面12bと押し広げ孔型k−3の側壁面13dとが非対称となっている。このため、押し広げ孔型k−3における粗圧延が不安定になり、素材鋼片1におけるフランジ1a(図8参照)の部分の形状にばらつきが生じ易くなるという問題があった。

0011

従って、本発明はこの従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、第2割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて孔型をロール胴長に納めた場合でも、素材鋼片におけるフランジの部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいてはビームブランクの形状を安定させることができる、H形鋼の粗圧延用孔型及びH形鋼の粗圧延方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0012

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るH形鋼の粗圧延用孔型は、上下一対のロールに孔設される第1割り孔型と、前記上下一対のロールに前記第1割り孔型に隣接して孔設された第2割り孔型と、前記上下一対のロールに前記第2割り孔型に隣接して孔設された押し広げ孔型とを少なくとも備え、前記第1割り孔型には、矩形状の素材鋼片の両端面にV字形の割りを入れる第1突起部が該第1割り孔型のロール胴長方向の中央部に設けられ、前記第2割り孔型には、前記第1割り孔型によって入れられたV字形の割りを深くする第2突起部が該第2割り孔型のロール胴長方向の中央部に設けられ、前記押し広げ孔型には、前記第2割り孔型によって深くされたV字形の割りを左右に広げる第3突起部が該押し広げ孔型のロール胴長方向の中央部に設けられており、前記第2割り孔型の前記第2突起部の一方の壁面が前記押し広げ孔型の一方の側壁として兼用される粗圧延用孔型であって、前記第2割り孔型の前記第2突起部は、前記第1割り孔型側の壁面と前記押し広げ孔型側の壁面とがロール胴長方向に対する垂線に対して傾斜する線対称の形状をなす山形に形成されると共に、前記第2突起部の前記第1割り孔型側の壁面及び前記押し広げ孔型側の壁面のそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線となす角度が、前記押し広げ孔型の前記第2突起部とロール胴長方向に対向する側壁面と前記垂線とのなす角度と同一である第1傾斜部と、当該第1傾斜部の前記第2突起部の先端側に連続し、前記垂線となす角度が、前記第1傾斜部と前記垂線とのなす角度よりも大きい第2傾斜部とを備えていることを特徴としている。
また、本発明の別の態様に係るH形鋼の粗圧延方法は、前述の粗圧延用孔型を用いてH形鋼を粗圧延することを特徴としている。

発明の効果

0013

本発明に係るH形鋼の粗圧延用孔型及びH形鋼の粗圧延方法によれば、第2突起部の一方の壁面を押し広げ孔型の一方の側壁として兼用されるので、すなわち、第2割り孔型と押し広げ孔型との間の壁部を省略して第2割り孔型と押し広げ孔型とを連続させているので、壁部を挟んで第2割り孔型と押し広げ孔型とを形成する場合よりも第2割り孔型の端から押し広げ孔型の端までの長さを小さくすることができ、第2割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて孔型をロール胴長に納めることができる。

0014

そして、この場合でも、第2割り孔型における第2突起部の第1割り孔型側の壁面及び押し広げ孔型側の壁面のそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線となす角度が、押し広げ孔型の第2突起部とロール胴長方向に対向する側壁面とロール胴長方向に対する垂線とのなす角度と同一である第1傾斜部を備えるので、押し広げ孔型における第3突起部を挟んで第2割り孔型における第2突起部の押し広げ孔型側の壁面の第1傾斜部と押し広げ孔型の第2突起部と対向する側壁面とが対称となる。このため、押し広げ孔型おける粗圧延が安定し、素材鋼片におけるフランジの部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいては中間粗形鋼片の形状を安定させることができる。つまり、押し広げ孔型における第3突起部を挟んで第2割り孔型における第2突起部の押し広げ孔型側の壁面の第1傾斜部と押し広げ孔型の第2突起部と対向する側壁面とを対称として押し広げ孔型内の材料の拘束力をロール胴長方向において均等とし、押し広げ孔型おける粗圧延を安定させて中間粗形鋼片におけるフランジの部分の形状のばらつきを極力抑制することができる。

0015

また、第2割り孔型における第2突起部の第1割り孔型側の壁面及び押し広げ孔型側の壁面のそれぞれは、第1傾斜部と連続し、ロール胴長方向に対する垂線となす角度が、第1傾斜部とロール胴長方向に対する垂線とのなす角度よりも大きい第2傾斜部を備えているので、第2割り孔型での粗圧延によって素材鋼片は第2傾斜部に沿いつつ第1傾斜部との間に隙間を発生するように粗圧延される。このため、この第2割り孔型によって粗圧延された素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際に、噛み込み不良を起こすことはない。

図面の簡単な説明

0016

本発明に係るH形鋼の粗圧延用孔型を示す説明図である。但し、図1においては、下側のロールのみ図示している。
図1に示す粗圧延用孔型の第2割り孔型及び押し広げ孔型近傍の拡大図である。
押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片を説明するための図である。
押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片のフランジ部分の左右形状差を説明するための図である。
図9に示す従来の粗圧延用孔型の押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片のフランジ部分の左右形状差を説明するための図である。
第2割り孔型の形状通りに肉張りした素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際に噛み込み不良を起こすことを説明するための図である。
第2割り孔型によって粗圧延された素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際の噛み込み具合を説明するための図である。
従来の粗圧延用孔型を示す説明図である。
図8に示す従来の粗圧延用孔型を改良した従来の粗圧延用孔型の一例を示す説明図である。

実施例

0017

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明に係るH形鋼の粗圧延用孔型を示す説明図である。但し、図1においては、下側のロールのみ図示している。図2は、図1に示す粗圧延用孔型の第2割り孔型及び押し広げ孔型近傍の拡大図である。図1図2はいずれもロールのロール軸を含む断面における孔型形状を示すものである。
H形鋼を製造するに際しては、連続鋳造された素材鋼片を加熱工程—粗圧延工程—中間圧延工程—仕上圧延工程を経てH形鋼が製造される。

0018

ここで、H形鋼の粗圧延工程においては、図1に示す粗圧延用孔型を有する上下一対のロール10,10(図1においては、下側のロール10のみ図示)により、矩形状の素材鋼片1を中間粗形鋼片3に成形していく。
図1に示す粗圧延用孔型は、上下一対のロール10に孔設された第1割り孔型k−1と、上下一対のロール10に第1割り孔型k−1に隣接して孔設された第2割り孔型k−2と、上下一対のロール10に第2割り孔型k−2に隣接して孔設された押し広げ孔型k−3と、上下一対のロール10に押し広げ孔型k−3に隣接して孔設された造形孔型k−5とを備えている。

0019

ここで、第1割り孔型k−1は、加熱工程を経た矩形状の素材鋼片1の両端面にV字形の割り2を入れる第1突起部11を第1割り孔型k−1のロール胴長方向の中央部に設けている。第1突起部11は、左側壁面11a及び右側壁面11bが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、第2割り孔型k−2は、第1割り孔型k−1によって入れられたV字形の割り2を深くする第2突起部12を第2割り孔型k−2のロール胴長方向の中央部に設けている。

0020

更に、押し広げ孔型k−3は、第2割り孔型k−2によって深くされたV字形の割り2を左右に広げる第3突起部13を押し広げ孔型k−3のロール胴長方向の中央部に設けている。第3突起部13は、左側壁面13a及び右側壁面13bが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、造形孔型k−5は、押し広げ孔型k−3によってV字形の割り2を押し広げられた素材鋼片1を、素材鋼片の幅方向、すなわち一対のV字形の割り2の対向方向が水平となるように転回した後、圧延を行って中間粗形鋼片3を形成するものである。

0021

ここで、第2突起部12の一方の壁面(押し広げ孔型k−3側の壁面12b)が押し広げ孔型k−3の一方の側壁として兼用されている。つまり、第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3との間の壁部は省略されており、第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3とが連続されて構成されている。
そして、図2によく示すように、第2割り孔型k−2の第2突起部12は、第1割り孔型k−1側の壁面12aと押し広げ孔型k−3側の壁面12bとがロール胴長方向(図1及び図2に示す左右方向)に対する垂線Lに対して傾斜する線対称の形状をなす山形に形成されている。

0022

また、第2突起部12の第1割り孔型k−1側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bのそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ21が、押し広げ孔型k−3の第2突起部12とロール胴長方向に対向する側壁面13d(以下、単に側壁面13dともいう)とロール胴長方向に対する垂線Lとのなす角度θ1と同一である第1傾斜部12a1,12b1を備えている。また、第2突起部12の第1割り孔型k−1側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bのそれぞれは、第1傾斜部12a1,12b1の第2突起部12の先端側に連続し、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ22が、第1傾斜部12a1,12b1とロール胴長方向に対する垂線Lとのなす角度θ21よりも大きい第2傾斜部12a2,12b2とを備えている。このため、第2傾斜部12a2,12b2の傾斜角度θ22は、側壁面13dの傾斜角度θ1よりも大きい。

0023

そして、この粗圧延用孔型を用いて粗圧延を行う際には、図1に示すように、第1割り孔型k−1、第2割り孔型k−2、及び押し広げ孔型k−3によって素材鋼片1の幅方向を上下にして粗圧延を行う。この際に、第1割り孔型k−1の第1突起部11によって矩形状の素材鋼片1の両端面にV字形の割り2を入れるとともに第2割り孔型k−2の第2突起部12によってV字形の割り2を深くし、更に、第3突起部13を含む押し広げ孔型k−3によってV字形の割り2を押し広げる。そして、押し広げ孔型k−3によってV字形の割り2が広げられた素材鋼片1を一対の割り2の対向方向が水平となるように90度回転させて造形孔型k−5により圧延を行って中間粗形鋼片3を形成する。

0024

ここで、第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3との間の壁部を省略して第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3とを連続させている。このため、壁部を挟んで第2割り孔型k−2と押し広げ孔型k−3とを形成する場合よりも第2割り孔型k−2の端から押し広げ孔型k−3の端までの長さを小さくすることができ、第2割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて複数の孔型k−1、k−2、k−3、k−5をロール胴長に納めることができる。

0025

そして、この場合であっても、図2に示すように、第2割り孔型k−2における第2突起部12の根元部にある第1割り孔k−1型側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bのそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ21が、押し広げ孔型k−3の第2突起部12とはロール胴長方向に対向する側壁面13dとロール胴長方向に対する垂線Lとのなす角度θ1と同一である第1傾斜部12b1を備える。このため、押し広げ孔型k−3における第3突起部13を挟んで第2割り孔型k−2における第2突起部12の押し広げ孔型k−3側の壁面12bの第1傾斜部12b1と押し広げ孔型k−3の側壁面13dとが対称となる。これにより、押し広げ孔型k−3における粗圧延が安定し、素材鋼片1におけるフランジ1b1,1b2(図3参照)の部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいては中間粗形鋼片3の形状を安定させることができる。

0026

つまり、押し広げ孔型k−3における第3突起部13を挟んで第2割り孔型k−2における第2突起部12の押し広げ孔型k−3側の壁面12bの第1傾斜部12b1と押し広げ孔型k−3の側壁面13dとを対称として押し広げ孔型k−3内の材料の拘束力をロール胴長方向において均等とし、押し広げ孔型k−3における粗圧延を安定させて素材鋼片1におけるフランジ1b1,1b2の部分の形状のばらつきを極力抑制することができる。

0027

図3は、押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片を説明するための図である。図4は、押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片のフランジの左右形状差を説明するための図である。図5は、図9に示す従来の粗圧延用孔型の押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片のフランジ部分の左右形状差を説明するための図である。
図3に示すように、押し拡げ孔型k−3によって素材鋼片1を粗圧延すると、素材鋼片1は、上下方向に延びるウェブ1aと、ウェブ1aの上下方向両端に形成された一対のフランジ1b(下側のフランジ1bのみ図示)とからなる鋼片となる。各フランジ部1bは、第2割り孔型k−2における第2突起部12の押し広げ孔型k−3側の壁面12bの第1傾斜部12b1に対して肉張りをした左側フランジ部1b1と、押し広げ孔型k−3の側壁面13dに対して肉張りをした右側フランジ部1b2とからなる。

0028

この左側フランジ部1b1と右側フランジ部1b2とは、ほぼ同一の形状をなし、図4に示すように、右側フランジ部1b2を左右に反転させて左側フランジ部1b1と重ね合わせてみると、両者に断面積の差はほとんどない。押し広げ孔型k−3を用いて圧延した後の素材鋼片について実測したところ、左側フランジ部1b1の断面積と右側フランジ部1b2の断面積との差は、約0.2%であった。

0029

これに対して、図9に示す従来の粗圧延用孔型の押し拡げ孔型k−3によって素材鋼片1を粗圧延した場合、左側フランジ部1b1と右側フランジ部1b2とは、少し形状が異なり、図5に示すように、左側フランジ部1b1の端部が右側フランジ部1b2の端部に対してやや寝た形状となって、右側フランジ部1b2を左右に反転させて左側フランジ部1b1と重ね合わせてみると、両者に断面積の差が現れた。実測したところ、左側フランジ部1b1の断面積と右側フランジ部1b2の断面積との差は、約4.3%であった。

0030

従って、本実施形態のように、第2割り孔型k−2における第2突起部12の押し広げ孔型k−3側の壁面12bは、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ21が、押し広げ孔型k−3の側壁面13dと垂線Lとのなす角度θ1と同一である第1傾斜部12b1を備え、これにより、押し広げ孔型k−3における第3突起部13を挟んで第2割り孔型k−2における第2突起部12の押し広げ孔型k−3側の壁面12bの第1傾斜部12b1と押し広げ孔型k−3の側壁面13dとを対称とすることにより、左側フランジ部1b1の断面積と右側フランジ部1b2の断面積との差を極力小さくすることができる。

0031

一方、本実施形態のように、第2割り孔型k−2における第2突起部12の第1割り孔k−1型側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bのそれぞれが、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ21が、押し広げ孔型k−3の側壁面13dとロール胴長方向に対する垂線Lとのなす角度θ1と同一である第1傾斜部12a1,12b1を備えると、図2に示すように、第1傾斜部12a1,12b1は、従来の図9に示した第2突起部12の第1割り孔型k−1側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bに対してΔだけ凹むことになる(図2において、従来の図9に示した第2突起部12の第1割り孔型k−1側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bを二点鎖線で図示)。これにより、第2割り孔型k−2によって粗圧延された素材鋼片1が押し広げ孔型k−3において粗圧延される際に、噛み込み不良を起こすおそれがある。

0032

以下、図6及び図7を参照して噛み込み不良を起こすメカニズム及び本実施形態の粗圧延用孔型によれば噛み込み不良を起こさない理由について説明する。図6は、第2割り孔型の形状通りに肉張りした素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際に噛み込み不良を起こすことを説明するための図である。図7は、第2割り孔型によって粗圧延された素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際の噛み込み具合を説明するための図である。

0033

先ず、従来の図9に示した第2割り孔型k−2によって素材鋼片1を粗圧延すると、第2突起部12の第1割り孔型k−1側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bが垂線Lに対して傾斜する直線状に形成されているから、粗圧延されたものは素材鋼片1のフランジ側においてその壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bに沿った直線状に形成される。このため、当該素材鋼片1が押し広げ孔型k−3において粗圧延されるときには、図6の一点鎖線で示すように、先ず素材鋼片1のフランジ側が押し広げ孔型k−3の突起部13の壁面13a及び壁面13bのそれぞれに接触点A2で接触する。このとき、素材鋼片1のフランジの先端は突起部13の頂点から上下方向距離h2だけ入り込む。この上下方向距離h2は、20mm以上確保されており、素材鋼片1は押し広げ孔型k−3に対して十分に噛み込みされていることになる。

0034

これに対して、本実施形態に係る第2割り孔型k−2による粗圧延の際に、第2割り孔型k−2の形状通りに材料が肉張りすると、第2割り孔型k−2において、第2突起部12の第1傾斜部12a1,12b1は、従来の図9に示した第2突起部12の第1割り孔型k−1側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bに対してΔだけ凹んでいるから、素材鋼片1のフランジ側において図9に示した従来の第2割り孔型k−2で粗圧延した素材鋼片1に対してΔだけ出っ張ることになる。このため、第2割り孔型k−2の形状通りに材料が肉張りされた素材鋼片1は、押し広げ孔型k−3において粗圧延されるときには、図6実線で示すように、先ず素材鋼片1のフランジ側が押し広げ孔型k−3の第3突起部13の壁面13a及び壁面13bのそれぞれに接触点A2よりも高い位置の接触点A3で接触する。このとき、素材鋼片1のフランジの先端は突起部13の頂点から上下方向距離h3だけ入り込む。この上下方向距離h3は、前述した上下方向距離h2よりも短く、素材鋼片1が押し広げ孔型k−3に対して十分に噛み込みされているといえず、噛み込み不良を招くおそれがある。

0035

しかし、本実施形態の第2割り孔型k−2における第2突起部12の第1割り孔型k−1側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bのそれぞれは、図2に示すように、第1傾斜部12a1,12b1と連続し、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ22が、押し広げ孔型k−3の側壁面13dとロール胴長方向に対する垂線Lとのなす角度θ1よりも大きい第2傾斜部12a2,12b2を第2突起部12の先端側に備えている。このため、本実施形態に係る第2割り孔型k−2による粗圧延の際には、図7に示すように、素材鋼片1のフランジ側がこの第2傾斜部12a2,12b2にほぼ沿って粗圧延され、フランジの先端も第2傾斜部12a2,12b2にほぼ沿う延長線上に延びる。これにより、素材鋼片1のフランジと第1傾斜部12a1,12b1との間に隙間δが生じることになる。このため、この第2割り孔型k−2によって粗圧延された素材鋼片1は、押し広げ孔型k−3において粗圧延されるときには、図7に示すように、先ず素材鋼片1のフランジ側が押し広げ孔型k−3の第3突起部13の壁面13a及び壁面13bのそれぞれに接触点A3よりも低い位置の接触点A1で接触する。接触点A1の上下方向位置は、接触点A2の上下方向位置とほぼ同一の位置である。このとき、素材鋼片1のフランジの先端は第3突起部13の頂点から上下方向距離h1だけ入り込む。この上下方向距離h1は、前述した上下方向距離h3よりも長く、上下方向距離h2とほぼ同一の長さであり、素材鋼片1が押し広げ孔型k−3に対して十分に噛み込みされていることになる。

0036

従って、本実施形態に係る粗圧延用孔型によれば、第2割り孔型k−2における第2突起部12の第1割り孔型k−1型側の壁面12a及び押し広げ孔型k−3側の壁面12bのそれぞれは、第1傾斜部12a1,12b1と連続し、ロール胴長方向に対する垂線Lとなす角度θ22が、押し広げ孔型k−3の側壁面13dとロール胴長方向に対する垂線Lとのなす角度θ1よりも大きい第2傾斜部12a2,12b2を備えているので、第2割り孔型k−2での粗圧延によって素材鋼片1は第2傾斜部12a2,12b2に沿いつつ第1傾斜部12a1,12b1との間に隙間δを発生するように粗圧延される。このため、この第2割り孔型k−2によって粗圧延された素材鋼片1が押し広げ孔型k−3において粗圧延される際に、噛み込み不良を起こすことはない。

0037

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、本実施形態で説明した粗圧延用孔型においては、ボックス孔型k−4が上下一対のロール10に設けられていないが、必要に応じ設けても良い。

0038

1素材鋼片
2割り
3 中間粗形鋼片
10ロール
11 第1突起部
11a左側壁面
11b右側壁面
12 第2突起部
12a 第1割り孔型側の壁面
12a1 第1傾斜部
12a2 第2傾斜部
12b 押し広げ孔型側の壁面
12b1 第1傾斜部m
12b2 第2傾斜部
13 第3突起部
13a 左側壁面
13b 右側壁面
13d 押し広げ孔型の側壁面
k−1 第1割り孔型
k−2 第2割り孔型
k−3 押し広げ孔型
k−5 造形孔型

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