JPH0580288B2 - - Google Patents

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JPH0580288B2
JPH0580288B2 JP13085385A JP13085385A JPH0580288B2 JP H0580288 B2 JPH0580288 B2 JP H0580288B2 JP 13085385 A JP13085385 A JP 13085385A JP 13085385 A JP13085385 A JP 13085385A JP H0580288 B2 JPH0580288 B2 JP H0580288B2
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JP
Japan
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flange
roll
light groove
steel
pressure
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP13085385A
Other languages
English (en)
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JPS61289901A (ja
Inventor
Hanji Utsunomya
Yasuaki Oomoto
Takashi Jinba
Hiroshi Ona
Yukio Kasuga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Nisshin Steel Co Ltd
Priority to JP13085385A priority Critical patent/JPS61289901A/ja
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Publication of JPH0580288B2 publication Critical patent/JPH0580288B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/095U-or channel sections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明はその断面形状が切断によつて変化する
ことのないように軽みぞ形鋼を成形し得る切口変
形の少ない軽みぞ形鋼の冷間ロール成形方法に関
するものである。
【従来の技術】
従来、軽みぞ形鋼は以下に図面によつて説明す
るように、鋼帯を冷間ロール成形方法によつて成
形されており、そしてこのように冷間ロール成形
方法によつて成形された軽みぞ形鋼を切断すると
切口では口開き、口閉じ現象が生じている。 第3図は冷間ロール成形方法による軽みぞ形鋼
の成形進行状態を示す成形斜視図、第4図は第3
図中の成形の各段階における形状を示す端面図、
第5図は成形完了後の軽みぞ形鋼の断面図、第6
図は軽みぞ形鋼を切断したときの切口近傍の変形
状態を示す斜視図、第7図は軽みぞ形鋼を構築物
に組立てるときの組み合わせ状態の1例を示す斜
視図である。 第3図に示す如く、鋼帯Sを連続的に矢印X方
向に走行せしめながら複数段例えば6段のロール
スタンドA,B,C,D,E,F(図では位置の
みを示す)のロールにより両側を第4図の各ロー
ルスタンド毎に示す端面図の如き形状に順次変形
させ、最終段階のロールスタンドFでは第5図の
如きウエブ部Kaの両側にフランジKbを有する所
望形状の軽みぞ形鋼Kになるように冷間ロール成
形している。鋼帯Sの変形は連続的であるが、第
4図に示す各ロールスタンドにおける鋼帯Sの変
形角θ(各ロールスタンドの位置を添字してθA
如く示す)で変形進行状態の1例を示すと、θA
15° θB=30° θC=45° θD=60° θE=85° θF
90°であ
る。
【発明が解決しようとする問題点】
このような従来の冷間ロール成形方法によつて
成形された軽みぞ形鋼Kを切断すると、第6図の
如く、切口近傍のフランジ部Kbが変形して冷間
ロール成形時の鋼帯走行状態における上流側Kc
の切口のウエブ部Kaとフランジ部Kbとが成すコ
ーナー部の内角(第6図中αで示す)が小さくな
る口閉じ現象が生じると共に、下流側Kdの切口
のコーナー部の内角αが大きくなる口開き現象が
生じてしまう欠点があつた。このような現象は軽
みぞ形鋼Kのフランジ部Kbに残留曲げモーメン
トMと残留捩りモーメントTとが存在することに
起因すると考えられるが、このような口閉じ及び
口開き現象が生じると軽みぞ形鋼Kのウエブ部
Ka部から最も離れたフランジ部のエツジにおい
ては、軽みぞ形鋼Kの両側フランジ部Kb間の所
定寸法Y0と下流側Kb、上流側Kcの各切口におけ
る両側フランジ部Kbのエツジ間の寸法Y1,Y2
の差すなわち(Y1−Y0)、(Y2−Y0)は鋼帯の厚
さの2〜3倍にも達してしまい、また両側フラン
ジKbのエツジ間の寸法が所定寸法Y0と差異を生
じている変形域の長さL1,L2は軽みぞ形鋼Kの
形状や材質等によつても異なるが、通常フランジ
部Kbの高さの4〜6倍である。 従つて、このような口閉じ現象や口開き現象が
生じると、軽みぞ形鋼Kを用いて第7図に示す如
く一方の軽みぞ形鋼K′のフランジ部Kb′に形成し
た切欠き部分Ke′に他方の軽みぞ形鋼Kを挿入し
両軽みぞ形鋼K,K′の当接部を溶接することに
よつて構造物を自動組立てしようとしても、当接
状態が不良で自動組立て作業を実施できない原因
となり、その結果構造物の構築費用を高価にして
いる原因となつていたのである。 本発明者らはかかる欠点を除去すべく研究した
結果、先に特開昭56−163030号として、ロールフ
オーミングによつて薄板材(鋼帯)を軽量形鋼に
成形するに際し、途中の段階において前記変形角
θを板厚と側壁部(フランジ部)の高さとから規
定される所定範囲の角度となるように一旦オーバ
ーベンドしてから所定の最終角度(90度)にロー
ルフオーミングする軽量形鋼のロール成形方法を
開示した。この方法は軽量形鋼を構成する鋼帯が
2.3mm厚未満の薄い板材の場合には非常に有効な
方法であるが、板厚2.3mm厚以上の厚い板材の場
合には口開き現象や口閉じ現象を効果的に防止す
るのには未だ不充分であつた。
【問題点を解決するための手段】
そこで本発明者らは更に鋭意研究の結果、軽量
形鋼のフランジ部に残留する残留曲げモーメント
と残留捩りモーメントとを均一化するためには、
軽量形鋼の冷間ロール成形の最終成形段階近傍で
フランジ部の端縁からコーナー部に向つて圧縮力
を加えることが有効であることを見出し、更に検
討を重ねた結果、加える圧縮力が鋼帯の降伏応力
又は耐力以上である場合には顕著な効果があるこ
とを究明して先に特願昭58−238828号として「切
口変形の少ない軽量形鋼の冷間ロール成形法」の
特許出願を行つた。 しかしながら、鋼帯から連続的に軽みぞ形鋼を
冷間ロール成形するに際し、冷間ロール成形の最
終段階近傍で加圧ロールでフランジ部に加える圧
縮力を圧縮応力のみで規定したのでは不充分であ
り、加圧ロールとフランジ部との接触投影長さw
とフランジ高さhとが或る関係を満たし且つその
関係を満足する状態においてフランジ部の圧縮率
が所定範囲になければならないことを新たに究明
して本発明を完成した。 すなわち本発明は、鋼帯を連続的に走行せしめ
ながら複数段のロールスタンドのロールによりフ
ランジ高さがhの軽みぞ形鋼を冷間ロール成形す
るに際し、冷間ロール成形の最終段階近傍で加圧
ロールと該フランジ部との接触投影長さwがh/
4.5以上となる条件でフランジ部の圧縮率が2.0〜
4.0%の範囲となる圧縮力をフランジ部の端縁か
ら該フランジ部のコーナー部に向つて加圧ロール
によつて加えることを特徴とする切口変形の少な
い軽みぞ形鋼の冷間ロール成形方法に関するもの
である。 以下、本発明方法を図面によつて詳細に説明す
る。 第1図は本発明方法の実施に好ましく使用され
る加圧装置付ロールスタンンドの1例の縦断面説
明図、第2図は本発明方法を実施している状態を
示す冷間ロール成形の最終段階近傍での加圧ロー
ルとフランジ部との関係を示す側面図である。 本発明方法においては第3図に示す如く鋼帯S
を走行せしめながら複数段のロールスタンドのロ
ールによりフランジ高さがhのみ軽みぞ形鋼Kと
なるように順次変形させることは、従来方法と変
わりはない。本発明方法においては、上記の如く
鋼帯が複数段のロールスタンドのロールにより順
次変形されてコーナー部の内角が略90度となつた
冷間ロール成形の最終段階近傍で、即ち最終仕上
ロールが存在する場合にはその最終仕上ロールに
よる仕上げ前に、加圧ロールとフランジ部との接
触投影長さwがh/4.5以上となる条件でフラン
ジ部の圧縮率が2.0〜4.0%の範囲となる圧縮力を
フランジ部の端縁からフランジ部のコーナー部に
向つて加圧ロールによつて加えるのである。この
ように鋼帯を連続的に走行せしめながら複数段の
ロールスタンドのロールによりフランジ高さがh
の軽みぞ形鋼を冷間ロール成形するに際し、冷間
ロール成形の最終段階近傍で加圧ロールとフラン
ジ部との接触投影長さwがh/4.5以上でなけれ
ばならないのは、もし加圧ロールとフランジ部と
の接触投影長さwがh/4.5未満であると、フラ
ンジとウエブ部との境界部分であるコーナー部に
まで充分な圧縮応力が作用しないために本発明の
目的とする切口変形の少ない軽みぞ形鋼を成形で
きなくなるからであり、またフランジ部の圧縮率
が2.0〜4.0%の範囲の圧縮力をフランジ部の端縁
からフランジ部のコーナー部に向つて加圧ロール
によつて加えなければならないのはフランジ部の
圧縮率が2.0%未満ではフランジ部の端縁からフ
ランジ部のコーナー部に向つて加圧ロールによつ
て加えた圧縮力によつてフランジ部に残留する残
留曲げモーメント及び残留捩りモーメントの完全
な均一化を図ることができず、またフランジ部の
端縁からフランジ部のコーナー部に向つて加圧ロ
ールによつて加えるフランジ部の圧縮率が4.0%
を超えるとフランジ部に加圧ロールによつて加え
る圧縮力が非常に大きくなつて加圧ロールが著し
く大型でなければ耐久性がなくなつて不経済とな
ると共にフランジ部に残留する残留曲げモーメン
ト及び残留捩りモーメントを負の方向に再び不均
一にして切口変形の少ない軽みぞ形鋼に成形でき
なくなるからである。なお、上述したフランジ部
の圧縮率(%)は、下式によつて求めることがで
きる。 〔(H−h)÷H〕×100 ただし、Hは加圧ロールで圧縮力を加える前の
フランジ部の高さ このように冷間ロール成形の最終段階近傍でフ
ランジ部の端縁からフランジ部のコーナー部に向
つて加圧ロールによつて加える加圧は、鋼帯を変
形させるためのロールスタンドとは別に設けた加
圧装置によつて行つても良いが、ロールスタンド
にそのロールに加圧装置を付加した加圧装置付ロ
ールスタンドを使用しても良い。 このような加圧装置付ロールスタンドの1例に
ついて第1図により概略を説明する。 10は下ロールであつて下ロール軸11の両端
部でベアリング12により固定フレーム40に回
転自在に取り付けられている。21は上ロールで
あつて2つの上ロール21に挟まれたスペースロ
ール22と共に上部ロール群20を構成してお
り、これらを貫通する上ロール軸23が両側でベ
アリング24により上下動可能な加圧フレーム3
0に回転自在に取り付けられており且つこのベア
リング24より更に突出した上ロール軸23の両
端部が固定フレーム40の縦長孔上下方向にのみ
移動し得るように貫通していることにより、上記
上部ロール群20は加圧フレーム30と共に上下
動可能である。加圧フレーム30の上部はピン3
1で油圧シリンダ32と連結されており、油圧シ
リンダ32は更に油圧ユニツト33に接続されて
いる。上ロール21のフランジ端押え部21aは
焼入加工、硬質クロムめつき等の処理がなされて
おり、このフランジ端押え部21aの直径が前述
した如く加圧ロールとフランジ部との接触投影長
さwがh/4.5以上となる条件を満たすように充
分大きいことが重要である。上部ロール群20は
板厚、軽みぞ形鋼の寸法や形状等により上ロール
21とスペースロール22との間隙を調整するこ
とができるようになつている。
【作用】
このような加圧装置付ロールスタンドで冷間ロ
ール成形最終段階の軽みぞ形鋼を導入すれば、そ
のウエブ部Kaの下面は下ロール10の上に接し
て走行し、フランジ部Kbは上ロール21とスペ
ースロール22との間隙内に導入されて油圧シリ
ンダ32の作動によりフランジ部Kbと端縁が上
ロール21のフランジ端押え部21aによりフラ
ンジ部Kbの圧縮率が2.0〜4.0%の範囲となる圧縮
力を加えられるのである。この場合、左右対称の
形状の軽みぞ形鋼ではあつても実際の成形品では
左右のフランジ部Kbの高さhに例えば0.1〜1.5mm
程度の差が生じることがあるが、このような場合
においても上ロール軸23が順応して傾斜し得る
ようになつているので、左右のフランジ部Kbに
対する圧力は均等に加えられるのである。このよ
うにして冷間ロール成形最終段階で加圧ロールと
フランジ部Kbとの接触投影長さwがh/4.5以上
となる条件でフランジ部Kbの圧縮率が2.0〜4.0%
の範囲となる圧縮力をフランジ部Kbの端縁から
フランジ部Kbのコーナー部に向つて加圧ロール
によつて加えられた軽みぞ形鋼Kは切口断面の変
形の殆んどないものとなるのである。
【実施例】
以下、実施例により本発明方法を更に具体的に
説明する。 実施例 厚さ4.5mmの一般構造用圧延鋼材第2種(SS41)
を第3図に示す如き6段のロールスタンドに連続
的に流してウエブ部の幅が200mm、フランジ部の
高さが75mmの軽みぞ形鋼を冷間ロール成形方法に
より製造した。その際、6段目のロールスタンド
の次にフランジ押え部の直径が300mmの加圧ロー
ルが設置されている第1図と同様の加圧装置付ロ
ールスタンドを使用し、フランジ部の端縁からコ
ーナー部に向つてフランジ部の圧縮率が1.0、
1.5、2.0、3.0、3.5、4.0%となる各圧縮力を加圧
ロールによつて加え、それぞれの場合の軽みぞ形
鋼を得た。各軽みぞ形鋼を第6図の如く切断し切
断口のY1,Y2を測定して W=(Y1−Y2)/2 を切口変形量とした。 その結果、圧縮率と切口変形量との関係は下表
に示す通りであつた。下表から判るように、加圧
ロールとフランジ部との接触投影長さwがh/
4.5以上となる条件でフランジ部の圧縮率が2.0〜
4.0%の範囲となる圧縮力をフランジ部の端縁か
ら該フランジ部のコーナー部に向つて加圧ロール
によつて加えた場合には切口変形が1.0mmm以下
の極めての少ない軽みぞ形鋼が得られることが判
つた。
【表】
【効果】
以上詳述した如く本発明方法は、鋼帯を連続的
に走行せしめながら複数段のロールスタンドのロ
ールによりフランジ高さがhの軽みぞ形鋼を冷間
ロール成形するに際し、冷間ロール成形最終段階
で加圧ロールとフランジ部との接触投影長さwが
h/4.5以上となる条件でフランジ部の圧縮率が
2.0〜4.0%の範囲となる圧縮力をフランジ部の端
縁から該フランジ部のコーナー部に向つて加圧ロ
ールによつて加えるという簡単な工程を加えるだ
けで切口変形の少ない軽みぞ形鋼を冷間ロール成
形によつて得ることができる方法であり、軽みぞ
形鋼の製造及び使用上貢献する処大なものがあ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の実施に好ましく使用され
る加圧装置付ロールスタンドの1列の縦断面説明
図、第2図は本発明方法を実施している状態を示
す冷間ロール成形最終段階での加圧ロールとフラ
ンジ部との関係を示す側面図、第3図は冷間ロー
ル成形方法による軽みぞ形鋼の成形進行状態を示
す成形斜視図、第4図は第3図中の成形の各段階
における形状を示す端面図、第5図は成形完了後
の軽みぞ形鋼の端面図、第6図は軽みぞ形鋼を切
断したときの切口近傍の変形状態を示す斜視図、
第7図は軽みぞ形鋼を構築物に組立てるときの組
み合わせ状態の1例を示す斜視図である。 10……下ロール、11……下ロール軸、12
……ベアリング、20……上部ロール群、21…
…上ロール、21a……フランジ端押え部、22
……スペースロール、23……上ロール軸、24
……ベアリング、30……加圧フレーム、31…
…ピン、32……油圧シリンダ、33……油圧ユ
ニツト、40……固定フレーム、A,B,C,
D,E,F……ロールスタンド、K,K′……軽
みぞ形鋼、Ka……ウエブ部、Kb,Kb′……フラ
ンジ部、Kc……上流側、Kd……下流側、Ke′…
…切欠部分、S……鋼帯、X……鋼帯走行方向。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 鋼帯を連続的に走行せしめながら複数段のロ
    ールスタンドのロールによりフランジ高さがhの
    軽みぞ形鋼を冷間ロール成形するに際し、冷間ロ
    ール成形の最終段階近傍で加圧ロールと該フラン
    ジ部との接触投影長さwがh/4.5以上となる条
    件でフランジ部の圧縮率が2.0〜4.0%の範囲とな
    る圧縮力をフランジ部の端縁から該フランジ部の
    コーナー部に向つて加圧ロールによつて加えるこ
    とを特徴とする切口変形の少ない軽みぞ形鋼の冷
    間ロール成形方法。
JP13085385A 1985-06-18 1985-06-18 切口変形の少ない軽みぞ形鋼の冷間ロ−ル成形方法 Granted JPS61289901A (ja)

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JP13085385A JPS61289901A (ja) 1985-06-18 1985-06-18 切口変形の少ない軽みぞ形鋼の冷間ロ−ル成形方法

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JPS61289901A JPS61289901A (ja) 1986-12-19
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