JPH0347611A - 高融点金属の棒材加工部材，及びそれを使用した棒材加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、タングステン及びモリブデン等の高融点金属
の棒材を加工するための圧延ロール、圧延ロールに棒材
を案内するガイド部材、及びこの圧延ロールを用いた加
工方法に関する。

［従来の技術］ 従来、タングステン及びモリブデン等の高融点金属より
なる棒材の加工は、第７図に示すような工程で行われて
いた。

この図では、素材として４ｋｇ程度の棒材７２が加工さ
れるものとする。

その操作は、先ず、赤熱した棒材７２を作業者が加熱炉
７１から“ハシで掴みだし、前方（図では、圧延ロール
に対して左側）溝付圧延装置の圧延ロール部７３に手作
業で突込み後方（図では、圧延ロールに対して右側）か
ら取り出すことにより加工していた。

この溝付圧延装置の圧延ロール部７３には、図の上下に
配された一対のロールを有し、各ロールには、円周方向
に沿って複数条の溝が長さ方向に並設されている。谷溝
は、断面において、大きさの異なる略半円形状を有して
おり、その数は通常４〜５本である。圧延の際、赤熱し
た棒材は、谷溝に順々に通され、最終的な線材に圧延加
工される。圧延ロールの谷溝に付き、２〜３回づつ圧延
目盛りを見ながら圧下し、再度、突っ込み加工して行う
ものであった。

そして、圧延ロール部７３の後方の後側テーブル７４上
に達した棒材７５は、この後側テーブル７４を上昇させ
、掴み取られ、最終的に直径２０ｍｍ位に達する迄加工
される。

次に、加熱炉７６に投入されて加熱されたこの圧延加工
された棒材は、大型スェージングマシン７８にて、直径
１６ｍｍ位に達するようにスェージング加工される。

更に、この大型スェージングマシンによる加工と同様に
、スェージング加工された棒材は、再び加熱炉に投入さ
れ、小型スェージングマシンにより直径１２ｍｍ位に仕
上げられる。

この加工工程は、棒材から仕上品まで、加工装置や作業
者の都合により、−週間程度かかるものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した棒材の加工工程において、半円状の溝の設けら
れたロールを有する圧延ロール部による加工では、加工
率を増加させることができないので、能率が上がらない
。そして、スェージングマシンによる加工でも加工率が
取れないので能率が悪く、更に、維持・管理費が掛かる
という欠点を何していた。

また、３種類の装置で加工する為、各装置の段取りに日
数がかかり、更に、加工時の粉塵の発生が極端に多く、
作業環境が非常に悪いという欠点も有していた。

そこで、本発明の技術的課題は、加工方法が簡単であり
、熟練を要せず、更に、加工工数の短縮ができ、大幅な
コストダウンと、納期等の短縮とを可能にする高融点金
属の棒材加工用圧延ロール。

この圧延ロールに使用されるガイド部材、及びそれを用
いた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］ 本発明によれば、高融点金属の棒材を加工するための互
いに対向して設けられ、外周面に溝を有する一対の圧延
ロールであって、抜溝は楕円状及び三角状の形状を何す
ること特徴とする高融点金属の棒材加工用圧延ロールが
得られる。

本発明によれば、前記高融点金属の棒材加工用圧延ロー
ルを用いた加工方法であって、前記楕円状及び三角状の
溝による圧延加工を交互に行うことを特徴とする高融点
金属の棒材加工方法が得られる。

本発明によれば、前記高融点金属の棒材加工用圧延ロー
ルに設けられた溝に、高融点金属の棒材を供給するため
に、貫通する案内溝を設けられたガイド部材であって、
前記ガイド部材は前記圧延ロールの長さ方向に移動可能
に設けられることを特徴とする高融点金属の棒材加工用
ガイド部材が得られる。

［作　用］ 本発明の高融点金属の棒材加工用装置において、圧延手
段は、一対の互いに対向する圧延ロールを有し、この圧
延ロールは外周面に楕円状及び三角状の複数の溝が設け
られ、この溝に順に通されることにより径方向に加工が
施される。

本発明のガイド部材は、この圧延ロールに設けられた溝
に棒材を供給するための案内溝を設けられており、この
圧延ロールの長さ方向に移動可能に設けられている。

本発明の高融点金属の棒材加工用圧延ロールを使用した
高融点金属の棒材の加工方法において、圧延ロールの楕
円状及び三角状の溝を用いる加工を交互に行い、−回の
加工率を大幅に増加させる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の実施例に係る高融点金属の棒材加工装
置の構成を模式的に示す図である。

この図において、高融点金属の棒材加工装置は、加熱炉
１から取り出した赤熱した棒材２を案内し、投入するた
めの入口側ガイド３と、この棒材２を予め定められた太
さに（径が狭まるように）加工する一対の圧延ロール７
ａ及び７ｂを備えた圧延ロール部７と、この圧延ロール
部７の後側に配され、圧延された棒材２′を載置し、こ
の棒材２′を上下方向に移送可能な後側テーブル９と、
この圧延ロール部７と後側テーブル９とに介在し、圧延
された棒材をこの後側テーブル９に導く出口側ガイド８
と、この後側テーブル９の更に後側に配され、テーブル
９に載置された棒材２゛の有無を検出する位置検出セン
サ１１，１１とを備えている。

また、圧延ロール部７の人口側ガイドの前方の上方には
、棒材から発生する粉塵を吸引するための粉塵フード５
と、この粉塵フード５のやや下方で、圧延ロールの前方
には、側面集塵フード６と、後側テーブル９の上方には
、防塵フード１０等の防塵手段が配置されている。更に
、入口側ガイド３の真下に下部局所フード４、圧延ロー
ル部７の前後の人口側ガイド３と出口側ガイド８の夫々
の上方には、上部局所フード１２．１２−とが夫々配置
されている。後側テーブル９の後方に設けられた位置検
出センサ１１は、この後側テーブル９に裁置された棒材
の有無を検出するために、発光素子及び受光素子の一対
の組合せからなる。

このような構成の高融点金属の棒材加工装置で、高融点
金属の棒材を圧延する場合について第１図を参照して説
明する。

第１図において、加熱炉１から掴み出された棒７材２を
、入口側ガイド３に挿入する。

この際に、発生した粉塵は、先ず、上部集塵フード５及
び側面集塵フード６によって吸引される。

入口側ガイド３にて案内された棒材２は、溝用圧延ロー
ル７ａ及び７ｂに設けられた後述する形状を有する溝（
孔型）にて加工される。

加工された棒材２′は、出口側ガイド８にて案内及び曲
りを矯正され、後側テーブル９上に排出される。その際
発生する粉塵は、上部集塵フード１０によって吸引され
る。

センサー１１．１１が、圧延された棒材２′の有無を検
知すると、後側テーブル９が上昇する。

上昇した棒材２°°が掴みとられ、再び入口側ガイド２
から投入される。

このような操作が繰り返される。この繰返しの操作の際
に発生する粉塵は、殆ど上部局所フード１２．１２＝及
び下部局所フード４により吸引される。その為に、作業
に支障をきたすこともなく、安全衛生上も大幅に向上し
、安定した操業を維持していくことができる。

第２図は第１図の溝加工用圧延ロール７ａ。

７ｂの一例を示す部分断面図である。

この図において、圧延ロール７ａは、複合ダクタイルロ
ール（遠心鋳造品）からなり、芯材として折れ損を防止
するためＮｉを中心にＭ　ｏ　−Ｃｒ等を添加したもの
からなる高強度ダクタイル鋳鉄を芯材（内層）とし、高
融点金属に対する抵抗を持たせるためにＭｏを中心にし
て、ＣｒＮｉ等を添加したものからなる高合金グレン鋳
鉄を皮材（外層）として構成されている。

この圧延ロール７ａは、楕円溝２１，２３゜２５と、三
角溝２２．２４と、仕上げ用の半円溝２６とが円周方向
に設けられ、ロールの長さ方向（第２図の左右方向）に
交互に連設されている。

圧延ロール７ｂにも、圧延ロール７ａと同様な溝がこの
圧延ロール７ａと対称的に形成されている。

尚、楕円溝２５は特性合せのための楕円溝である。この
三角溝２２，２４．及び楕円溝２１゜２３の交互の繰り
返し加工は、従来の半円溝だけによる加工に比較して、
加工率が大きくとれるので、加工工数、加熱回数を大幅
に減少することができ、１台の圧延装置で互いに異なる
種々の加工がｉ■能になる。また、棒材は谷溝に一回ず
つ通され加工される。

第３図は溝加工用圧延ロール７ａ、７ｂのもう一つの例
を示す部分断面図である。

この図において、圧延ロール７ａには、楕円溝３１．３
３ａ、３３ｂ、３５と、三角溝３２゜３４とがロールの
長さ方向に交互に配列されている。また、図示されたロ
ールの右端近傍には半円溝３６，３７．３８が配列され
ている。

同形状の連設された溝３３ａ、３３ｂの一方は、基本的
には幽耗の激しい溝の予備として設けられた溝である。

これらの溝は、溝の種類により夫々磨耗量が違うので、
その磨耗量に応じて必要な数の溝を配置し、磨耗量を平
均化しても良い。

また、棒材は、谷溝に一回ずつ通されて加工されるわけ
であるが、溝の必要数は圧延ロールの材質、溝の重要性
等も加味してデータに基づき決定される。

更に、一定の角度毎に、９０″までの逃角を有する仕上
げ用半円溝３６．３７を２カ所以上設けている。

仕上げ品に応じて仕上げ用半円溝３６．３７により素材
から、仕上げまで安定した加工することと、より真円に
近い製品に仕上げることとができる。

また、作業中にロール間の距離を調整することは全く無
い。

第４図は第１図の加工装置の圧延ロールのさらにもう一
つの例を示す部分断面図である。

この図において、圧延ロール７ａ−は、溝の大きさによ
って、細かく分けて１０種類以上の溝が設けられている
。そして、楕円溝４１ａ、４１ｂ。

４３、三角溝４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４４ａ。

４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ等の夫々の溝は、加工の程度及
び材料の当たり具合によって、磨耗の程度や仕方が異な
る。また、半円溝（図示せず）の逃角は、圧延材料の種
類、加工温度、加工速度、溝の磨耗度合い等によって、
適切な仕上げ溝を選ぶことができる。さらに、この圧延
ロールにおいては、加工条件が若干変わった場合でも、
仕上げ溝を選定する事で同一の圧延ロールで加工するこ
とが可能となる。また、特に溝の磨耗による影響は大き
いが、仕上げ溝を選定することにより、異常を防止し、
より真円に近い製品を得ることができる。圧延ロール７
ａ−に対向する圧延ロール７ｂ−は、圧延ロール７ａ″
と同様な溝が設けられている。従来の半円溝は、同一の
溝で何度も加工し、少しずつ真円度を出すために、特別
な配慮はなされていない。

第３図の圧延ロールで説明したものと同様に、専用研磨
しなくても長い期間（半年〜１年間）安定した操業が可
能になる。

これは、従来の圧延ロールの半円溝に比較して、加工率
も大きいので、溝を多数連設することができるからであ
る。

特に、ロールの購入単価に対して研磨費用が非常に高く
、コストダウンの効果も大きい。

各種の圧延実験により、各々の高融点金属の特性に合わ
せ、その溝の大きさ毎に、最適な溝数が選定されている
。

その為に、この圧延ロールには、総計で２０〜３０カ所
の溝が付くことになる。

モリブデン材料の加工においても、溝の種類や場所によ
って溝数が異なる。

第１表は、このような圧延ロールに設けられる溝の種類
の一例を示している。

第　　１　　表 第５−図は圧延ロールに導入される棒材の案内と矯正を
目的に、この圧延ロール７に近接して設けられる入口側
ガイド３．出口側ガイド８等のガイド部材を示す図であ
る。

第５図において、溝用圧延ロール７ａには、２０〜３０
カ所の溝５１ａ・５１ｂ・・・が設けられているが、延
伸加工をするときに必要な最小限度１０個程度のガイド
３ａψ３ｂ・・・が設けられている。

このガイドの材質は、ごく−膜内な材料の５８４１．３
４５Ｃ等よりなり、夫々の溝５１８−５１ｂ・・・の磨
耗の程度に応じてガイド３ａ・３ｂ・・・の位置を圧延
ロール７の長さ方向５３に沿って移動するで圧延作業そ
のものには、全く支障が生じない。作業者は単に順番に
棒材を挿入さえすれば、最終的に製品を作ることが簡単
にできる。

これらのガイド３ａ・３ｂ・・・の手前は、溝用圧延ロ
ールにて加工される側のガイド幅に比べ５〜１０倍広く
なっている。

その為に、作業者は、非常に楽にガイド３ａ・３ｂに材
料を挿入できる。

尚、図中５４は挿入方向を示す矢印である。

第６図は第５図のガイドの組み立てを示す斜視図である
。他のガイドも同様の構造を有するのでガイド３ａにつ
いて説明する。第６図において、ガイド３ａは、上部か
ら中心を通る溝６１が形成され、中央部の溝の終点６１
ｂから手前にくるに従って次第に断面積が広くなるよう
な、矩形断面のテーパ而６２が形成されている。

また、この溝６１を中心線として、左右に互いに対称に
分割形成されており、ボルト６６．６７を締結すること
により組み立てられる。

このようなガイド３ａを用いて手前から、棒材を挿入す
るわけであるが、案内溝６１が磨耗すると加工が不安定
になる。そこで、必要に応じて定期的にガイド３ａを分
割し、各々の磨耗部分にＪＩＳ　　ＤＦＭＥ−Ｂ、ＤＦ
２Ｂ−Ｂ等の表面が硬化する材料を溶接で肉盛り６５を
形成して修正している。このように簡単に補修が可能で
、ガイド３ａの本体は、半永久的に使用できる。

本実施例と異なる高価な焼入れ材を使用したガイドでは
、寿命が延びるが、割れる等のトラブルや修理が殆どで
きない。

この様な本発明の実施例に係る装置を使用して、高融点
金属、例えば、４ｋｇ程度の直径３０ｍｍ。

長さ６００ｍｍの棒状モリブデン材を熱間にて圧延した
場合には、連続的に加工でき、材料の割れ、曲りが少な
い材料が得られる。

さらに、本発明の実施例に係る高融点金属の棒材加工装
置を使用した場合には、目的に応じて溝形状、配置、数
を選択することができ、構成が簡単であるので装置トラ
ブルも少なく、磨耗による部品の補修も簡単に且つ短時
間で完了することができ、生産計画に応じた安定な生産
ができる。

そして、モリブデン以外のタングステン等の難加工材に
ついでも同様に加工することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、生産性を大幅に
向上でき、計画的な生産と納期の短縮ができる高融点金
属の棒材加工用圧延ロール、この圧延ロールの溝に棒材
を供給するためのガイド部材、及びこの圧延ロールを使
用した高融点金属の加工方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る高融点金属の棒材加工装
置の構成を模式的に示す図、第２図は第１図の加工装置
の圧延ロールの一例を示す部分断面図、第３図は従来の
一般金属用の圧延ロールを示す断面図で、第４図は第１
図の加工装置の圧延ロールの別の例を示す部分断面図、
第５図は圧延ロールに導入される棒材の案内と矯正を目
的に、この圧延ロールに近接して設けられるガイドを示
す図、第６図は第５図のガイドの組立てを示す斜視図、
第７図はタングステン及びモリブデン等の高融点金属よ
りなる棒材の加工工程を示す図である。 図中、１は加熱炉、２は棒材、２−は加工された棒材、
２゛は上昇した棒材、３は入口側ガイド、７は圧延ロー
ル部、７ａ、７ｂは圧延ロール、８は出口側ガイド、９
は後側テーブル、１１は位置検出センサ、５は粉塵フー
ド、６は側面集塵フード、１０は防塵フード、１２．１
２−は上部局所フード、２１．２３．２５は楕円溝、２
２゜２４は三角溝、２６は仕上げ用の半円溝、３１゜３
３ａ、３３ｂは楕円溝、３２．３４は三角溝、３６．３
７．３８は半円溝、４１ａ、４１ｂ。 ４３は楕円溝、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４４ａ。 ４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは三角溝、５１ａ・５１ｂ・・
・は溝、５３は長さ方向を示す矢印、５４は挿入方向を
示す矢印、６１は案内溝、６２はテーバ面、６５は肉盛
り、６６．６７はボルト、７１は加熱炉、７２は棒材、
７３は圧延ロール部、７５は後方に達した棒材、７４は
後側テーブル、７６は加熱炉、７８は大型スェージング
マシンである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱された高融点金属の棒材を径が狭まるように加
   工するために互いに対向して設けられ、外周面に溝を有
   する一対の圧延ロールであって、該溝は楕円状及び三角
   状の形状を有すること特徴とする高融点金属の棒材加工
   用圧延ロール。 ２、請求項１記載の高融点金属の棒材加工用圧延ロール
   を用いた加工方法であって、前記楕円状三角状の溝に各
   棒材を選択的に供給することにより圧延加工を行うこと
   を特徴とする高融点金属の棒材加工方法。 ３、請求項１記載の高融点金属の棒材加工用圧延ロール
   に設けられた溝に、高融点金属の棒材を供給するための
   ガイド部を備え、前記ガイド部は前記棒材を案内する案
   内溝を有するとともに、前記圧延ロールの長さ方向に移
   動可能であることを特徴とする高融点金属の棒材加工用
   ガイド部材。