JPH07214101A - Flexible rolling method of shaped steel with flange - Google Patents
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- JPH07214101A JPH07214101A JP1293894A JP1293894A JPH07214101A JP H07214101 A JPH07214101 A JP H07214101A JP 1293894 A JP1293894 A JP 1293894A JP 1293894 A JP1293894 A JP 1293894A JP H07214101 A JPH07214101 A JP H07214101A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フランジを有する形鋼の圧延方法に関し、特
にH形鋼のウェブ高さを形状の不良なく効率的かつ自在
に造り分ける圧延方法に関する。
【構成】 フランジを有する形鋼の圧延プロセスの中間
圧延工程と仕上げ圧延工程の間に斜行ロールを設置して
ウェブ高さを拡幅する圧延法において、被圧延材のフラ
ンジ1aの内側面と接触するロール外側面が截頭円錐状
に形成されるとともに、該ロール外側面とロールの中心
軸線に垂直な面とがなす角度γを15〜45°に形成し
た斜行ロール15,15′,16,16′を用いて、被
圧延材の余肉部18を圧下しながらウェブ高さを拡幅す
ることにより、ウェブのくびれの発生原因である余肉1
8を圧下した後のウェブ高さの拡幅量を低減させ、大拡
幅圧延時のウェブのくびれを抑制する。
(57) [Abstract] [Objective] A rolling method for a shaped steel having a flange, and more particularly to a rolling method for efficiently and flexibly forming the web height of an H-shaped steel without any defect in the shape. [Composition] In a rolling method in which an oblique roll is installed between a middle rolling step and a finish rolling step of a rolling process of a shaped steel having a flange, the web height is widened, and the inner surface of the flange 1a of the material to be rolled is contacted. The outer side surface of the roll is formed in a truncated cone shape, and the oblique rolls 15, 15 ', 16 in which the angle γ formed by the outer side surface of the roll and the surface perpendicular to the central axis of the roll are formed to be 15 to 45 ° , 16 'are used to widen the height of the web while rolling down the extra thickness portion 18 of the material to be rolled, and the extra thickness 1 which is the cause of the constriction of the web is reduced.
The amount of widening of the height of the web after rolling 8 is reduced, and the constriction of the web at the time of large widening rolling is suppressed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、フランジを有する形鋼
の圧延方法に関し、特にH形鋼のウェブ高さを形状の不
良なく効率的かつ自在に造り分ける圧延方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for rolling a section steel having a flange, and more particularly to a method for efficiently and flexibly forming the web height of an H-section steel without any defect in shape.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、圧延にて製造されている形鋼は、
品種、サイズの数が非常に多いのが特徴であり、需要家
ニーズの多様化に伴い、さらに多品種、多サイズ化の傾
向が強まりつつある。従来圧延方法で、これらの多品
種、多サイズの形鋼を製造するためには、その形鋼に対
応した多数の専用圧延ロールおよび専用ガイドが必要で
あり、ロール・ガイドの組替え回数が多くなるため、時
間損失が増大し、生産性を著しく損なうことになる。2. Description of the Related Art Shaped steel currently manufactured by rolling is
The feature is that the number of varieties and sizes is very large, and with the diversification of customer needs, there is an increasing tendency for more varieties and sizes. In order to manufacture these various types and sizes of shaped steels by the conventional rolling method, a large number of dedicated rolling rolls and dedicated guides corresponding to the shaped steels are required, and the number of times of roll / guide reassembly increases. Therefore, time loss increases and productivity is significantly impaired.
【0003】この具体例としてH形鋼の場合を以下に述
べる。図10(a)は、従来のH形鋼圧延設備列の代表
例を示したものであるが、1台のブレークダウン圧延機
1(BD)、その後引続いて4ロールユニバーサル圧延
機(RU)とエッジャー圧延機(E)からなる単数また
は複数のRU−E群2、および仕上げ用4ロールユニバ
ーサル圧延機3(FU)で構成されている。As a concrete example of this, the case of H-section steel will be described below. FIG. 10 (a) shows a typical example of a conventional H-shaped steel rolling equipment train, in which one breakdown rolling mill 1 (BD) and subsequently a four-roll universal rolling mill (RU) are used. And a single or plural RU-E group 2 including an edger rolling mill (E), and a finishing 4-roll universal rolling mill 3 (FU).
【0004】図10(b)は図10(a)における各圧
延機1,2,3で造形された圧延材料の各々の形状4,
5,6を示す。図11はH形鋼を圧延するユニバーサル
圧延法の圧延用ロールと圧延される材料の関係を示して
おり、ユニバーサル圧延機の機能上、圧延中に同一セッ
トのロール対で自由に変化が可能となる寸法は、上水平
ロール7と下水平ロール8の間の隙間9および左右垂直
ロール10,11の間の隙間12,13のみとなる。し
たがって、H形鋼のウェブ厚9とフランジ厚12,13
については変化させることができるが、ウェブ内幅IW
は一定にならざるを得ない。その結果、H形鋼製品の厚
み9が異なるシリーズを圧延するに際し、左右のフラン
ジ厚12,13を変化させれば当然ウェブ内幅IWと左
右のフランジ厚12,13を合計したウェブ高さOWは
種々の寸法に変化せざるを得ないことになる。FIG. 10 (b) shows each shape 4, of the rolled material formed by each of the rolling mills 1, 2, 3 in FIG. 10 (a).
5 and 6 are shown. FIG. 11 shows the relationship between the rolling roll of the universal rolling method for rolling H-section steel and the material to be rolled. Due to the function of the universal rolling mill, it is possible to freely change it with the same set of roll pairs during rolling. The dimensions are only the gap 9 between the upper horizontal roll 7 and the lower horizontal roll 8 and the gaps 12 and 13 between the left and right vertical rolls 10 and 11. Therefore, the H-section steel web thickness 9 and flange thickness 12, 13
Can vary, but the inner web width IW
Has to be constant. As a result, when rolling the series in which the thickness 9 of the H-section steel product is different, if the left and right flange thicknesses 12 and 13 are changed, the web height OW which is the total of the inner web width IW and the left and right flange thicknesses 12 and 13 is naturally obtained. Will have to change to various dimensions.
【0005】すなわち、従来の圧延法で圧延されるH形
鋼は、図12に示すごとくウェブ内幅IWが一定であ
り、フランジ厚Tf1がTf2に変化することによってウェ
ブ高さOW1 がOW2 に変化する、いわゆるウェブ内幅
一定の製品シリーズとなる。もし、ウェブ高さ一定のH
形鋼製品シリーズをユニバーサル圧延機を用いた従来圧
延法で製造しようとすると、ウェブ内幅の変化に応じ
て、粗圧延〜中間圧延〜仕上げ圧延の全工程における上
下水平ロールの大半を準備することになり、大量のロー
ル本数を必要とするとともに頻繁なロール組替え作業を
行わなければならず、著しい製造コスト高を招くので、
実質的にこの方法を採用することは不可能である。That is, in the H-section steel rolled by the conventional rolling method, the inner web width IW is constant as shown in FIG. 12, and the flange height Tf1 is changed to Tf2 so that the web height OW1 is changed to OW2. This is a product series with a so-called constant web width. If the web height is constant H
When trying to manufacture a shaped steel product series by the conventional rolling method using a universal rolling mill, it is necessary to prepare most of the upper and lower horizontal rolls in all the processes of rough rolling to intermediate rolling to finish rolling according to the change in the web inner width. Therefore, a large number of rolls are required and frequent roll reassembling work must be performed, resulting in a significant increase in manufacturing cost.
It is virtually impossible to adopt this method.
【0006】本願出願人は、このような従来法における
欠点を解消する一つの方法として、特公平3−4212
2号公報の斜行ロール方式によるフランジを有する形材
の圧延方法を先に提案している。この『斜行ロール方式
圧延方法』の特徴は、図7(a)および(b)に示すよ
うに、上下各2個の斜行ロール15,15′および1
6,16′の外側面19,19′,20,20′が材料
17のフランジ内側21,22に接し、かつロール軸S
が圧延方向と水平な面内において圧延方向と垂直な面に
対してθH 、また圧延方向と垂直な面内において圧延方
向と水平な面に対してθV の角度を保ちつつ、前工程に
おいてウェブ中央部より厚く形成した余肉部18を圧下
することによって、圧下された部分の材料を幅方向へ流
動せしめ、ウェブ波などを全く生じさせずに、ウェブを
幅方向に拡げることができる機能を有する。The applicant of the present application has found that as one method for solving the above-mentioned drawbacks in the conventional method, Japanese Patent Publication No. 3-1212.
The rolling method of a profile having a flange by the skew roll method of Japanese Patent No. 2 has been proposed previously. As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the characteristic of the "oblique roll type rolling method" is that two upper and lower skew rolls 15, 15 'and 1 are provided.
The outer surfaces 19, 19 ', 20, 20' of 6, 16 'are in contact with the inner flanges 21, 22 of the material 17 and the roll axis S
Is θ H with respect to the plane perpendicular to the rolling direction in the plane parallel to the rolling direction, and θ V with respect to the plane horizontal to the rolling direction in the plane perpendicular to the rolling direction. A function to spread the web in the width direction by causing the material in the pressed portion to flow in the width direction by pressing the excess thickness portion 18 formed to be thicker than the central portion of the web without causing any wave of the web. Have.
【0007】図8(a)に、この『斜行ロール方式圧延
方法』を採用した圧延機14を、H形鋼の熱間圧延設備
列に組込んだ例を示す。図中の中間ユニバーサル圧延機
(RU−E)2と斜行ロール方式圧延機(SS)14と
水平ロールの胴幅が可変な仕上げ圧延機(FU)3を組
合わせることによって、前述の代表的ニーズである同図
(c)の「ウェブ高さ(OW)一定のH形鋼製品シリー
ズ」を少ないロール数で製造することが基本的に可能と
なる。FIG. 8 (a) shows an example in which the rolling mill 14 adopting the "oblique roll type rolling method" is incorporated in a hot rolling equipment train for H-section steel. By combining an intermediate universal rolling mill (RU-E) 2, an oblique roll type rolling mill (SS) 14 and a finishing rolling mill (FU) 3 in which the horizontal width of the horizontal roll is variable in the figure, It is basically possible to manufacture the “H-shaped steel product series with a constant web height (OW)” shown in FIG. 3C with a small number of rolls.
【0008】さらに、同図8(a),(b),(c)に
より、ウェブ高さ(OW)一定のH形鋼製品シリーズの
製造に斜行ロール方式を適用した例を詳細に説明する。
まず、中間ユニバーサル圧延機群2(RU−E)で、粗
圧延機1(BD)から供給されるビームブランク4をウ
ェブ両端部に余肉部18を有する断面形状25まで造形
する。すなわち、中間ユニバーサル圧延機(RU)の上
下水平ロールの左右両端周面には凹部が設けられ、この
凹部に鋼材を充満させるように圧延し、断面形状25ま
で造形するのである。このように成形される断面形状2
5の種類の数は限定されるものではない。すなわち、素
材は中間工程においてユニバーサル圧延機で圧延し造形
されるから、ウェブ厚とフランジ厚を自由に変化させる
ことが可能であり、製品シリーズに応じて必要な数の異
なる断面形状が造形される。ウェブ内幅IW1 は一定で
ありウェブ高さOW1 は必ずしも一定とはならない。中
間ユニバーサル圧延機群2で造形された断面形状25、
あるいは必要に応じてウェブ厚とフランジ厚がさらに異
なる断面形状に造形された圧延素材は、斜行ロール方式
圧延機14(SS)に送り込まれる。これら圧延素材は
各々斜行ロール方式圧延機14(SS)によって製品シ
リーズに応じた必要な種々のウェブ内幅寸法IW2 に拡
幅圧延された断面形状27となる。Further, referring to FIGS. 8 (a), 8 (b) and 8 (c), an example in which the oblique roll method is applied to the production of the H-section steel product series having a constant web height (OW) will be described in detail. .
First, in the intermediate universal rolling mill group 2 (RU-E), the beam blank 4 supplied from the rough rolling mill 1 (BD) is shaped up to a cross-sectional shape 25 having extra thickness portions 18 at both ends of the web. That is, recesses are provided on the left and right peripheral surfaces of the upper and lower horizontal rolls of the intermediate universal rolling mill (RU), and the recesses are rolled so as to fill the steel material, and a cross-sectional shape 25 is formed. Cross-sectional shape 2 molded in this way
The number of 5 types is not limited. That is, since the material is rolled and shaped by the universal rolling mill in the intermediate process, the web thickness and the flange thickness can be freely changed, and the required number of different cross-sectional shapes can be shaped according to the product series. . The inner web width IW1 is constant and the web height OW1 is not always constant. Cross-sectional shape 25 formed by the intermediate universal rolling mill group 2,
Alternatively, if necessary, the rolling material formed into a cross-sectional shape in which the web thickness and the flange thickness are further different is sent to the skew roll type rolling mill 14 (SS). Each of these rolled materials has a cross-sectional shape 27 that has been widened and rolled into various web internal width dimensions IW2 necessary for the product series by the skew roll type rolling mill 14 (SS).
【0009】斜行ロール方式圧延機14(SS)で造り
分けられた断面形状27は、水平ロールの胴幅が可変な
仕上げ圧延機3(FU)によって製品シリーズに応じた
種々のウェブ内幅IW4 を持った断面形状28に整形圧
延され、ウェブ高さOWが一定でかつ製品シリーズに応
じたウェブ内幅IW6 を持つ製品29となる。また、製
品シリーズの中でフランジ厚が最大でウェブ内幅が最小
の製品31は、斜行ロール方式圧延機14(SS)によ
るウェブ拡幅を行わずに、水平ロールの胴幅が可変な仕
上げ圧延機3(FU)に直接中間ユニバーサル圧延機群
2の断面形状25を用いることによって製造可能であ
る。ただし、この場合には製品ウェブ内幅IW5 に対応
する断面形状30のウェブ内幅IW3 と、中間ユニバー
サル圧延機群2の断面形状25のウェブ内幅IW1 とは
相互に適合した値に設定される。The cross-sectional shape 27 produced by the oblique roll type rolling mill 14 (SS) has various web inner widths IW4 according to the product series by the finishing rolling mill 3 (FU) in which the body width of the horizontal roll is variable. The product 29 is shaped and rolled into a cross-sectional shape 28 having a constant web height OW and a web inner width IW6 according to the product series. In addition, the product 31 having the largest flange thickness and the smallest web inner width in the product series is not subjected to web widening by the oblique roll type rolling mill 14 (SS), but finish rolling in which the body width of the horizontal roll is variable. It can be manufactured by directly using the cross-sectional shape 25 of the intermediate universal rolling mill group 2 in the rolling mill 3 (FU). However, in this case, the web inner width IW3 of the cross-sectional shape 30 corresponding to the product web inner width IW5 and the web inner width IW1 of the cross-sectional shape 25 of the intermediate universal rolling mill group 2 are set to mutually compatible values. .
【0010】このように、特公平3−42122号公報
の斜行ロール方式圧延方法は良好なウェブ拡幅機能を有
するが、異なるシリーズの製品を同一セットのロールか
ら製造するために、大きなウェブ拡幅を行おうとする
と、(イ)図9に示すようなコーナーR部41、余肉部
と中央部42の境界43における局所的な厚み減少(以
下、くびれと称する)を発生させないために多量の余肉
が必要である、(ロ)余肉の量が形材の各サイズに対し
て同一量であるためウェブ高さを拡幅しない場合につい
ては非常に大きな余肉を仕上げ圧延機で圧下しなくては
ならない、(ハ)仕上げ圧延機は形材のウェブ内幅の変
化に対応して水平ロールの胴幅が可変な構造とする必要
があり従来の一体ロールに比較してロールの剛性と強度
が低くならざるを得ない、以上3つの理由から、製品ウ
ェブに余肉が残存するという問題が生じる。As described above, the oblique roll type rolling method of Japanese Patent Publication No. 3-42122 has a good web widening function, but a large web widening is required in order to manufacture products of different series from the same set of rolls. If it is attempted, (a) a large amount of extra thickness is generated in order to prevent a local thickness reduction (hereinafter referred to as a constriction) at the boundary 43 between the corner R portion 41 and the extra thickness portion and the central portion 42 as shown in FIG. (B) Since the amount of surplus is the same for each size of the profile, if the web height is not widened, a very large surplus must be reduced by the finishing mill. (C) The finish rolling mill must have a structure in which the body width of the horizontal roll can be changed in response to changes in the web width of the profile, so the rigidity and strength of the roll are lower than those of conventional integrated rolls. Have to There, for three reasons above, the problem of excess thickness to the product web remains occurs.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、異なるシリ
ーズの製品を上記のような問題を発生させずに同一セッ
トのロールから製造するために、余肉の量を大きくする
ことなく、斜行ロール圧延機で大きなウェブ拡幅を行う
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to manufacture products of different series from the same set of rolls without causing the problems described above, the present invention does not increase the amount of surplus and performs skewing. An object of the present invention is to provide a method for performing large web widening on a roll rolling mill.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、(1)
粗圧延工程、中間圧延工程、および仕上げ圧延工程から
なる形鋼圧延プロセスの前記中間圧延工程と仕上げ圧延
工程との間で、その中心軸線が圧延方向に水平な面内で
かつ圧延方向に垂直な面に対して所定の角度θH を有す
る左右一対の斜行ロールを被圧延材の上下フランジ内側
に配置して、該斜行ロールでウェブ両端部の余肉を圧下
しながらウェブ高さの拡幅を行う形鋼の圧延法におい
て、被圧延材のフランジ内側面と接触するロール外側面
が截頭円錐状に形成されるとともに、該ロール外側面と
ロールの中心軸線に垂直な面とがなす角度γを15°〜
45°に形成した斜行ロールを用いて、ウェブ高さの拡
幅を行うフランジを有する形鋼の自在圧延方法、(2)
斜行ロールの中心軸線とウェブに平行な面との角度θV
と該斜行ロールの中心軸線に垂直な面と前記斜行ロール
の外周に接する面との角度γとの差(γ−θV )を0°
〜20°に設定し、ウェブ高さの拡幅を行う前記(1)
項に記載のフランジを有する形鋼の自在圧延方法、
(3)斜行ロールによりウェブ高さの拡幅を行った後、
左右一対の竪ローラーでフランジ外側面を押圧し、フラ
ンジ角度を矯正する前記(1)および(2)項に記載の
フランジを有する形鋼の自在圧延方法、にある。The gist of the present invention is (1)
Between the intermediate rolling step and the finish rolling step of the shaped steel rolling process consisting of the rough rolling step, the intermediate rolling step, and the finish rolling step, the central axis is in a plane horizontal to the rolling direction and perpendicular to the rolling direction. A pair of left and right skew rolls having a predetermined angle θ H with respect to the surface are arranged inside the upper and lower flanges of the material to be rolled, and the width of the web is increased while the excess thickness at both ends of the web is reduced by the skew roll. In the rolling method of the shaped steel, the outer side surface of the roll, which comes into contact with the inner side surface of the flange of the material to be rolled, is formed into a truncated cone shape, and the angle formed by the outer side surface of the roll and the surface perpendicular to the central axis of the roll. γ from 15 °
A method of freely rolling a shaped steel having a flange for widening the web height by using a skew roll formed at 45 °, (2)
Angle θ V between the center axis of the skew roll and the plane parallel to the web
And a difference (γ−θ V ) between a surface perpendicular to the central axis of the skew roll and a surface in contact with the outer circumference of the skew roll (γ−θ V ) is 0 °.
The width of the web is widened by setting it to 20 ° (1).
A method of freely rolling a shaped steel having a flange according to paragraph
(3) After widening the web height with the skew roll,
A method for freely rolling a shaped steel having a flange according to the above items (1) and (2), in which the flange outer surface is pressed by a pair of left and right vertical rollers to correct the flange angle.
【0013】[0013]
【作用】本発明の基本圧延プロセスは、図1(a),
(b)に示すように、ビームブランク4を供給する粗圧
延機1(BD)、このビームブランク4を大略H形状に
圧延するとともにウェブ2aの両端部に余肉部18を成
形するユニバーサル圧延機2−1(RU)、フランジ部
1aの幅Fを成形するエッジャー圧延機2−2(E)、
中間圧延工程後に設置されウェブ高さを調整する機能を
持つ斜行ロール方式圧延機14(SS)、そして最終製
品まで圧延する仕上げ圧延機3(FU)により構成され
る。The basic rolling process of the present invention is as shown in FIG.
As shown in (b), a rough rolling mill 1 (BD) that supplies a beam blank 4, a universal rolling mill that rolls the beam blank 4 into a substantially H shape and forms a surplus portion 18 at both ends of the web 2a. 2-1 (RU), an edger rolling machine 2-2 (E) for forming the width F of the flange portion 1a,
It is configured by an oblique roll type rolling mill 14 (SS) installed after the intermediate rolling process and having a function of adjusting the web height, and a finish rolling mill 3 (FU) that rolls to a final product.
【0014】以下では、本圧延プロセスで余肉の量を増
大することなく大きなウェブ高さの拡幅を行う方法につ
いて説明する。図13に、斜行ロールでウェブ高さを拡
幅する際のくびれ発生状況を示した。ウェブ高さの拡幅
過程は、領域I、領域II、および領域III の3つの領域
から構成される。領域Iは、フランジ内側面とロール外
側面との接触に伴いウェブが内側から押し広げられるこ
とにより、余肉圧下前にウェブ高さが若干拡幅される領
域である。領域IIは、フランジを介してウェブに幅方向
の張力が作用させられつつ余肉が斜め方向に圧延される
ことによりウェブ高さが大幅に拡幅される領域である。
領域III は、領域Iと同様な作用で余肉圧下後にウェブ
高さが拡幅される領域である。以上の拡幅過程の内、く
びれは、領域III において発生し、断面内での発生部位
は図9に示したようにコーナーR部41、余肉部と中央
部42の境界43である。すなわち、くびれは領域III
での拡幅量に起因し、領域III での拡幅量がある許容値
より大きくなると高温で断面形状が急激に変化する部分
で発生する。In the following, a method for widening a large web height without increasing the amount of surplus in the present rolling process will be described. FIG. 13 shows the constriction occurrence state when the web height is widened by the skew roll. The web height widening process is composed of three regions, region I, region II, and region III. The region I is a region in which the web height is slightly widened before the excess thickness reduction due to the web being pushed and expanded from the inner side due to the contact between the inner surface of the flange and the outer surface of the roll. The region II is a region where the web height is significantly widened by rolling the excess thickness diagonally while applying tension in the width direction to the web via the flange.
The region III is a region in which the web height is widened after the excess thickness reduction by the same action as the region I. In the widening process described above, the constriction occurs in the region III, and the generation site in the cross section is the corner R portion 41 and the boundary 43 between the extra thickness portion and the central portion 42 as shown in FIG. That is, the constriction is region III.
Due to the amount of widening in the area III, if the amount of widening in the region III exceeds a certain allowable value, it occurs in the portion where the cross-sectional shape changes rapidly at high temperature.
【0015】そこで、本発明では斜行ロールの形状を改
善することにより領域III での拡幅量を低減することを
創案した。図4〜図6に斜行ロール形状の模式図を示し
た。これらの図を用いてロール外側面の形状を求める式
(1)〜(7)を導出する。Therefore, the present invention has been devised to improve the shape of the oblique roll to reduce the amount of widening in the region III. 4 to 6 show schematic views of the oblique roll shape. Equations (1) to (7) for obtaining the shape of the outer surface of the roll are derived using these figures.
【0016】まず、図4(a)〜(c)は基準となる本
発明斜行ロール15mの角度θH =0°,θV =0°の
場合の斜行ロール形状を模式的に示したものである。図
4(a)は正面図、図4(b)は側面図であり、図4
(c)にはA−A断面を示した。A−A断面において、
原点0からロール端面までの距離L1 、および原点から
距離Xにおける斜行ロール15mの張り出し量L
2 (X)は、図4(a)〜(c)の記号を使用して
(1)〜(3)式で表すことができる。First, FIGS. 4 (a) to 4 (c) schematically show the shape of the oblique roll 15m of the present invention which serves as a reference when the angles θ H = 0 ° and θ V = 0 °. It is a thing. 4A is a front view and FIG. 4B is a side view.
The cross section AA is shown in FIG. In the AA cross section,
Distance L 1 from the origin 0 to the end face of the roll, and overhang amount L of the skew roll 15 m at the distance X from the origin
2 (X) can be represented by the formulas (1) to (3) using the symbols in FIGS. 4 (a) to 4 (c).
【0017】[0017]
【数1】 [Equation 1]
【0018】ここで、Rは斜行ロールの半径、γは斜行
ロール側面角度、その他の記号は図4(a)〜(c)の
ように定義した。なお、斜行ロール側面角度γはロール
の軸線Sに直交する面に対し、被圧延材のフランジ内側
面と接触するロール外側面がなす角度である。本発明に
おいて斜行ロールの形状を截頭円錐状と称するのは、後
述するように特定の斜行ロール側面角度γ範囲に設定し
た本発明で用いる斜行ロールの形状は、被圧延材のフラ
ンジ内側面と接触するロール外側面が、頭部の部分が尖
っていない円錐状ロールに形成されているためである。Here, R is the radius of the skew roll, γ is the side angle of the skew roll, and other symbols are defined as shown in FIGS. The skew roll side face angle γ is an angle formed by the roll outer side face in contact with the flange inner side face of the material to be rolled with respect to the face orthogonal to the roll axis S. In the present invention, the shape of the skew roll is referred to as a frusto-conical shape, which means that the shape of the skew roll used in the present invention set in a specific skew roll side face angle γ range is a flange of a material to be rolled as described later. This is because the outer side surface of the roll, which is in contact with the inner side surface, is formed as a conical roll whose head portion is not sharp.
【0019】図5は、図4を基準にして、回転中心の回
りに回転半径CR でθH (>0°)だけ回転した場合の
斜行ロール15mの形状を模式的に示したものである。
図5および前記の(3)式より、回転後の座標系
(X′,Y′)での斜行ロール15mの外形は、(4)
式で表すことができる。 Y′=L2 (X′) (−L1 ≦X′≦L1 ) (4)FIG. 5 schematically shows the shape of the skew roll 15m when it is rotated by θ H (> 0 °) at the radius of rotation C R around the center of rotation with reference to FIG. is there.
From FIG. 5 and the above equation (3), the outer shape of the skew roll 15m in the coordinate system (X ′, Y ′) after rotation is (4)
It can be represented by a formula. Y '= L 2 (X') (-L 1 ≤X '≤L 1 ) (4)
【0020】ここで、(4)式を回転前の座標系(X,
Y)で表すためには、(5)式で座標変換すればよい。Here, the equation (4) is converted into the coordinate system (X,
In order to represent Y), the coordinates may be converted by the equation (5).
【数2】 [Equation 2]
【0021】図6は、図5に示した回転に合わせて、ウ
ェブ面に垂直な面内で回転中心の回りに回転半径CR ′
でθV (>0°)だけ回転した場合の斜行ロール形状を
模式的に示したものである。図6により、斜行ロール外
径は、(6)式で表すことができる。FIG. 6 shows a radius of gyration C R ′ around the center of rotation in a plane perpendicular to the web surface in accordance with the rotation shown in FIG.
3 schematically shows a skew roll shape when rotated by θ V (> 0 °). According to FIG. 6, the outer diameter of the skew roll can be expressed by the equation (6).
【数3】 [Equation 3]
【0022】ここでY″としては(4),(5)式で求
めたYを代入し、X座標はウェブ面に垂直な面内でロー
ルを回転しても変化しないので、(5)式のXをそのま
ま用いればよい。Here, as Y ″, Y obtained by the equations (4) and (5) is substituted, and since the X coordinate does not change even if the roll is rotated in the plane perpendicular to the web surface, the equation (5) is obtained. It is sufficient to use X as it is.
【0023】また、図6の回転を行うことにより、スラ
イス面(A−A断面)の位置がずれるので、(6)式で
は(7)式のようにh0 を補正したh0 ′を用いる。 h0 ′=h0 ・cos θV /cos (γ−θV ) (7) 以上の(1)〜(7)式により、斜行ロール外形の座標
(X,Y)を求めることができる。Further, since the position of the slice plane (A-A cross section) is displaced by performing the rotation shown in FIG. 6, in equation (6), h 0 ′ obtained by correcting h 0 as in equation (7) is used. . h 0 ′ = h 0 · cos θ V / cos (γ−θ V ) (7) The coordinates (X, Y) of the outer shape of the skew roll can be obtained from the above equations (1) to (7).
【0024】図3に、斜行ロール15m(15m′,1
6m,16m′)をウェブ面に平行でかつウェブ面から
距離h0 =30mmだけ離れた面でカットした場合の斜行
ロールの外形を前記(1)〜(7)式を用いて計算した
一例を示した。ただし、θH=10°,γ=25°,θ
V =5°,R=450mmと設定した。被圧延材はほぼロ
ールに沿って拡幅されるため、この場合の領域III での
拡幅量(余肉圧下終了後の拡幅量)は、図3のΔWIII
に相当する。図2は、斜行ロールの角度θH が5°およ
び10°の場合について斜行ロール側面角度γおよび斜
行ロールの角度θV を変えて斜行ローの外形を算出した
後、図3に示した要領で領域III での拡幅量を求めて、
斜行ロール側面角度γおよび斜行ロールの角度θV と領
域III での拡幅量との関係を示した図である。この図よ
り、斜行ロール側面角度γが大きいほど領域III での拡
幅量は低減し、くびれ防止に効果的であることがわか
る。また、斜行ロールの角度θV を変えても領域III で
の拡幅量は変化しないことがわかる。なお、目標拡幅
量、斜行ロールの角度θH 、斜行ロールの直径などによ
り斜行ロール側面角度γの適正値が決まるが、各種水準
で実験を重ねた結果、斜行ロール側面角度γを15°〜
45°の範囲内で選択すれば、くびれを十分に抑制でき
ることが判明した。すなわち、γが15°未満では領域
III での拡幅量が許容量を超え、くびれが発生し、45
°を超えると領域III での拡幅量の低減効果は飽和状態
となり、フランジを外側方向に必要以上に倒すこととな
って造形上の問題が生ずるためである。In FIG. 3, the skew roll 15m (15m ', 1
An example of calculating the outer shape of the skew roll using the above formulas (1) to (7) when 6 m, 16 m ′) is cut on a surface parallel to the web surface and separated from the web surface by a distance h 0 = 30 mm showed that. However, θ H = 10 °, γ = 25 °, θ
V = 5 ° and R = 450 mm were set. Since the material to be rolled is widened almost along the roll, the widening amount in the region III in this case (the widening amount after the completion of the excess thickness reduction) is ΔWIII in FIG.
Equivalent to. FIG. 2 shows the case where the skew roll angle θ H is 5 ° and 10 °, and the skew roll side angle γ and the skew roll angle θ V are changed to calculate the outer shape of the skew roll. Obtain the widening amount in Region III as shown below,
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the side angle γ of the skew roll and the angle θ V of the skew roll and the widening amount in region III. From this figure, it can be seen that the larger the skew roll side surface angle γ, the smaller the amount of widening in the region III and the more effective it is in preventing necking. Further, it can be seen that the amount of widening in the region III does not change even if the angle θ V of the skew roll is changed. The proper value of the skew roll side angle γ is determined by the target widening amount, the skew roll angle θ H , the skew roll diameter, etc., but as a result of repeated experiments at various levels, the skew roll side angle γ is 15 ° ~
It was found that the constriction can be sufficiently suppressed by selecting within the range of 45 °. That is, when γ is less than 15 °, the region
The widening amount in III exceeds the permissible amount and constriction occurs, 45
This is because when the temperature exceeds 50 ° C., the effect of reducing the amount of widening in region III becomes saturated and the flange is tilted outwards more than necessary, which causes a problem in molding.
【0025】なお、本発明の斜行ロール側面角度γの範
囲内であっても、γを大きく設定してウェブ高さを拡幅
した後のフランジ倒れが増大し、後工程の仕上げ圧延機
に被圧延材が噛込まないという問題が生じた場合、本発
明では斜行ロール角度θV を大きくする方法、すなわち
角度(γ−θV )を小さくしてフランジ倒れを許容値内
に抑える方法(図3に示したようにθV を大きくしても
領域III での拡幅量は変化しない)、または斜行ロール
での拡幅圧延後に竪ローラーを設けてフランジ倒れを矯
正する手段を適用すればよい。Even within the range of the side angle γ of the skew roll according to the present invention, the flange tilt after the γ is set to a large value to widen the web height is increased, and the flange of the finishing rolling mill in the post-process is increased. When the problem that the rolled material does not get caught occurs in the present invention, a method of increasing the skew roll angle θ V , that is, a method of reducing the angle (γ-θ V ) to suppress the flange tilt within the allowable value (Fig. As shown in FIG. 3, the widening amount in the region III does not change even if θ V is increased), or a means for correcting a flange fall by providing a vertical roller after widening rolling with a skew roll may be applied.
【0026】[0026]
【実施例】ウェブ高さ600mm、フランジ幅200mmの
H形材とウェブ高さ700mm、フランジ幅200mmのH
形材を同一ロールにて製造する場合を例にとって、従来
法を用いた場合と本発明を適用した場合とを比較し、本
発明の有効性を説明する。[Example] H-shaped member having a web height of 600 mm and a flange width of 200 mm and H-shaped member having a web height of 700 mm and a flange width of 200 mm
The effectiveness of the present invention will be described by comparing the case where the conventional method is used and the case where the present invention is applied, taking as an example the case where the profile is manufactured by the same roll.
【0027】表1は、斜行ロール側面角度γが0°の従
来法を適用した場合である。本実施例では、余肉残存を
許容値内に抑えるために、余肉断面積を最大必要量の5
0%に設定したため、大拡幅圧延時のくびれは極端に大
きくなり、仕上げ圧延後も残存した。Table 1 shows the case where the conventional method in which the side angle γ of the skew roll is 0 ° is applied. In this embodiment, in order to suppress the remaining surplus within an allowable value, the sectional area of the surplus is set to 5 which is the maximum required amount.
Since it was set to 0%, the necking during the large widening rolling was extremely large and remained after the finish rolling.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】これに対して、表2は本発明を適用した場
合であり、上記と同じ条件で圧延しても、斜行ロール側
面角度γを35°とし、領域III での拡幅量を低減した
ことにより、くびれは許容値内に抑えられ、良好な寸法
精度の製品が得られることを確認した。On the other hand, Table 2 shows the case where the present invention is applied. Even if rolling is performed under the same conditions as described above, the side angle .gamma. Of the oblique roll is set to 35.degree., And the widening amount in the region III is reduced. As a result, it was confirmed that the constriction was suppressed within the allowable value, and a product with good dimensional accuracy was obtained.
【0030】[0030]
【表2】 [Table 2]
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明を斜行ロール方式によるフランジ
を有する形材の製造プロセスに適用することにより、斜
行ロールにより極端に大きなウェブ拡幅を行ってもウェ
ブくびれは発生せず、また、ウェブ拡幅を行わない場合
でも良好なウェブ厚み分布を有する製品に仕上げ圧延が
可能であり、任意のウェブ高さのH形材製品シリーズを
良好な品質でかつ極めて少ないロール数で製造すること
ができる。By applying the present invention to a manufacturing process of a profile having a flange by a skew roll system, no web constriction occurs even if an extremely large web widening is performed by the skew roll, and the web is Even if the width is not widened, finish rolling can be performed on a product having a good web thickness distribution, and an H-shaped product series having an arbitrary web height can be manufactured with good quality and an extremely small number of rolls.
【図1】(a),(b):本発明によるH形材の圧延方
法の概略図。1A and 1B are schematic views of a rolling method of an H-shaped material according to the present invention.
【図2】斜行ロール側面角度γと領域III での拡幅量と
の関係の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a relationship between a side angle γ of a skew roll and a width expansion amount in a region III.
【図3】斜行ロール外形の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of the outer shape of a skew roll.
【図4】(a),(b),(c):斜行ロールの角度θ
H ,θV が0°の場合の斜行ロール形状を示す模式図。4 (a), (b), (c): Angle θ of skew roll
FIG. 3 is a schematic view showing a skew roll shape when H and θ V are 0 °.
【図5】斜行ロールの角度θH >0°,θV =0°の場
合の斜行ロール形状を示す模式図。FIG. 5 is a schematic diagram showing a skew roll shape when the skew roll angles θ H > 0 ° and θ V = 0 °.
【図6】斜行ロールの角度θH >0°,θV >0°の場
合の斜行ロール形状を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a skew roll shape in the case where the skew roll angles θ H > 0 ° and θ V > 0 °.
【図7】(a),(b):斜行ロール方式圧延法の説明
図。7 (a) and 7 (b): an explanatory view of a skew roll rolling method.
【図8】(a),(b):斜行ロール方式圧延の装置お
よび圧延機の機能説明図。(c):斜行ロール方式圧延
法による製品の略図。8 (a) and 8 (b): Functional explanatory views of an apparatus and a rolling mill for skew roll rolling. (C): Schematic drawing of the product by the oblique roll type rolling method.
【図9】ウェブくびれの説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of web constriction.
【図10】(a),(b):従来のH形材圧延装置列の
代表例と、粗,中間,仕上げの各圧延機で圧延された各
材料断面形状の説明図。10 (a) and 10 (b): Explanatory views of a typical example of a conventional H-shaped material rolling apparatus train and cross-sectional shapes of respective materials rolled by rough, intermediate, and finishing rolling mills.
【図11】H形材を圧延するユニバーサル圧延ロールと
被圧延材との関係に基づくユニバーサル圧延機の機能説
明図。FIG. 11 is a functional explanatory view of a universal rolling mill based on a relationship between a universal rolling roll for rolling an H-shaped material and a material to be rolled.
【図12】ウェブ内幅一定の製品シリーズの説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of a product series with a constant web inner width.
【図13】ウェブくびれ発生状況を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a web constriction occurrence state.
1 ブレークダウン圧延機 2 RU−E群 2−1 中間ユニバーサル圧延機 2−2 エッジャー圧延機 3 仕上げユニバーサル圧延機 4〜6 圧延材 14 斜行ロール方式圧延機 15,15′ 斜行ロール(従来) 16,16′ 斜行ロール(従来) 15m,15m′ 斜行ロール(本発明) 16m,16m′ 斜行ロール(本発明) 17 形材 18 余肉部 1 Breakdown rolling mill 2 RU-E group 2-1 Intermediate universal rolling mill 2-2 Edger rolling mill 3 Finishing universal rolling mill 4-6 Rolled material 14 Oblique roll type rolling mill 15, 15 'Oblique roll (conventional) 16, 16 'Oblique Roll (Conventional) 15m, 15m' Oblique Roll (Invention) 16m, 16m 'Oblique Roll (Invention) 17 Shaped Material 18 Extra Thickness
Claims (3)
げ圧延工程からなる形鋼圧延プロセスの前記中間圧延工
程と仕上げ圧延工程との間で、その中心軸線が圧延方向
に水平な面内でかつ圧延方向に垂直な面に対して所定の
角度θH を有する左右一対の斜行ロールを被圧延材の上
下フランジ内側に配置して、該斜行ロールでウェブ両端
部の余肉を圧下しながらウェブ高さの拡幅を行う形鋼の
圧延法において、被圧延材のフランジ内側面と接触する
ロール外側面が截頭円錐状に形成されるとともに、該ロ
ール外側面とロールの中心軸線に垂直な面とがなす角度
γを15°〜45°に形成した斜行ロールを用いて、ウ
ェブ高さの拡幅を行うことを特徴とするフランジを有す
る形鋼の自在圧延方法。1. A center axis of a shaped steel rolling process comprising a rough rolling process, an intermediate rolling process, and a finish rolling process between the intermediate rolling process and the finish rolling process is in a plane horizontal to the rolling direction, and A pair of left and right skew rolls having a predetermined angle θ H with respect to a plane perpendicular to the rolling direction are arranged inside the upper and lower flanges of the material to be rolled, and the skew rolls are used to reduce the excess thickness at both end portions of the web. In the rolling method of a shaped steel for widening the web height, the roll outer surface that comes into contact with the flange inner surface of the material to be rolled is formed into a truncated cone shape, and the roll outer surface and the center axis of the roll are perpendicular to each other. A method for universally rolling a shaped steel having a flange, characterized in that the web height is widened by using an oblique roll formed with an angle γ formed by the plane of 15 ° to 45 °.
面との角度θV と該斜行ロールの中心軸線に垂直な面と
前記斜行ロールの外周に接する面との角度γとの差(γ
−θV )を0°〜20°に設定し、ウェブ高さの拡幅を
行うことを特徴とする請求項1記載のフランジを有する
形鋼の自在圧延方法。2. An angle θ V between the central axis of the skew roll and a plane parallel to the web, and an angle γ between a plane perpendicular to the central axis of the skew roll and a surface in contact with the outer circumference of the skew roll. Difference (γ
2. The method of universally rolling a shaped steel having a flange according to claim 1, wherein the width of the web is widened by setting −θ V ) to 0 ° to 20 °.
った後、左右一対の竪ローラーでフランジ外側面を押圧
し、フランジ角度を矯正することを特徴とする請求項1
または請求項2記載のフランジを有する形鋼の自在圧延
方法。3. The width of the web is widened by a skew roll, and then the flange outer surface is pressed by a pair of left and right vertical rollers to correct the flange angle.
Alternatively, a method of freely rolling a shaped steel having a flange according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1293894A JPH07214101A (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Flexible rolling method of shaped steel with flange |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1293894A JPH07214101A (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Flexible rolling method of shaped steel with flange |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214101A true JPH07214101A (en) | 1995-08-15 |
Family
ID=11819232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1293894A Withdrawn JPH07214101A (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Flexible rolling method of shaped steel with flange |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07214101A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009262157A (en) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Nippon Steel Corp | Rolling method of shape steel having flange |
| CN111299323A (en) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 北京科技大学 | Double-rotating-shaft type electric servo flexible skew rolling mill |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP1293894A patent/JPH07214101A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009262157A (en) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Nippon Steel Corp | Rolling method of shape steel having flange |
| CN111299323A (en) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 北京科技大学 | Double-rotating-shaft type electric servo flexible skew rolling mill |
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