JPH0724841B2 - フランジを有する形材の圧延方法 - Google Patents

フランジを有する形材の圧延方法

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JPH0724841B2
JPH0724841B2 JP61123579A JP12357986A JPH0724841B2 JP H0724841 B2 JPH0724841 B2 JP H0724841B2 JP 61123579 A JP61123579 A JP 61123579A JP 12357986 A JP12357986 A JP 12357986A JP H0724841 B2 JPH0724841 B2 JP H0724841B2
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    • 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
    • B21B1/088H- or I-sections

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はフランジを有する形材、すなわち、H形および
これに類似の形材製品における種々のサイズを圧延工程
でつくり分ける圧延方法に関する。
(従来の技術) 現在、製造されている形材はその種類,断面形状および
寸法が多岐にわたり、品種・サイズおの数が非常に多い
のが特徴である。これらの多品種・多サイズの形材を製
造する手段としては、溶接によるビルドアツプ法もしく
は圧延による方法が一般的であるが、量産効果は圧延法
が有利である。ところで、従来の最も一般的な形成圧延
の方式は粗圧延から仕上圧延までに2重式あるいは3重
式圧延機を用いるか、あるいは粗圧延に2重あるいは3
重式圧延機を用い、中間圧延および仕上圧延にユニバー
サル圧延機を用いる圧延方式である。
このような従来の圧延方式では、製造する製品の品種・
サイズ毎に対応して粗圧延から仕上圧延までを通して使
用される圧延ロールは原則的に製品に対応し、専用とし
て準備しなければならない。従って製品寸法の多様化
や、製品範囲の拡大など需要家のニーズに対応するため
には多数のロールを保有しなければならず、またロール
組替えの回数が多くなり、そのための時間損失が増大
し、生産性を著しく損ない、コスト高になるという問題
点があった。
その具体例としてH形鋼の圧延の場合を以下に述べる。
第3図(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、ブレークダウン圧延機1(BD)、その
後に続く4ロールユニバーサル圧延機(RU)とエッジャ
ー圧延機(E)群2(RU−E)、仕上用4ロールユニバ
ーサル圧延機3(FU)で構成されている。第3図(b)
は第3図(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。第4図はユニバーサ
ル圧延機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、上方
水平ロール7と下方水平ロール8の間の隙間9および左
右垂直ロール10,11の隙間12,13のみとなる。従ってH形
鋼のウエブ厚み9とフランジ厚みの12,13については変
化させることができるが、ウエブ内幅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、左右のフランジ厚み12,13を
変化させれば当然ウエブ内幅IWと左右のフランジ厚み1
2,13を合計したウエブ外幅OWは種々の寸法に変化せざる
を得ないことになる。
すなわち、従来の圧延法で圧延されるH形鋼は、第5図
に示すごとく、ウエブ内幅IWが一定でフランジ厚みTf1,
Tf2の変化によってウエブ外幅OW1,OW2が変化する、いわ
ゆるウエブ内幅一定の製品シリーズとなり、ウエブ外幅
一定の製品シリーズの製造は困難である。もしウエブ外
幅OWが一定の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するためには、ウエブ内幅の
変化に応じて、粗圧延〜中間圧延〜仕上圧延の全工程に
おける上方、下方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し、かつロールの頻繁な組
替え作業を行なわなければならず著しい製造コスト高を
まねき、実質的にこの方法を採用することは困難であ
る。
本件出願人は以上のような問題点を解消する手段とし
て、いわゆる斜行ロール方式と称する特開昭59−202101
号の技術を先に提案した。この技術の概要は、粗圧延工
程、中間圧延工程および仕上圧延工程よりなる形材の圧
延工程の前記中間圧延工程と仕上圧延工程間の任意の工
程に、ロール軸心が圧延方向に対し所定の角度θを形
成した斜行ロールを有する圧延機を配置し、ウエブ部を
拡幅圧延する方法であって、ウエブ内幅一定もしくは外
幅一定のH形鋼を任意に造り分けることを目的としたも
のである。この斜行ロール方式は従来のユニバーサル圧
延方式に比較して格段に多種な製品シリーズを製造でき
る有効な手段であるが、なお改良すべき点があった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は前記斜行ロール方式圧延方法の利点を生かし、
さらに多種サイズの形材を効率よく製造する手段の提供
を目的とするもので以下、本発明の具体的な説明に先立
って斜行ロール方式によるH形鋼の圧延を例にその概略
を説明する。この圧延方法の特徴は第6図(a),
(b)に示すように、上下各2個づつの斜行ロール15,1
5′および16,16′の外側面が材料17のフランジ内側に接
しかつ、斜行ロール15,15′および16,16′のロール軸が
圧延方向xに水平な投影面内でかつ、圧延方向xに垂直
な面に対して所定の角度、即ち、目標とするウエブ幅方
向拡幅量に応じて決まる角度θをもつとともに、ロー
ル軸心が前記の圧延方向xに垂直な面内における水平軸
yに対し角度θを保ちつつ材料のフランジに近接する
ウエブ部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、ウエブを幅方向に拡げること
ができる機能を有する。幅方向の拡幅量は基本的には製
品サイズ毎にθHの角度と斜行ロール間隔(Lの2
倍)を設定することによって決定される。
第7図にこの「斜行ロール方式圧延方法」を採用した圧
延機(SS)14をH形鋼の熱間圧延設備列に組み込んだ例
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)14と仕上圧延機(FU)3を組
み合わせることによって、代表的ニーズである同図
(d)に示すウエブ外幅OWが一定でウエブ内幅IW3,IW4
が異なる「ウエブ外幅一定のH形鋼製品シリーズ」ある
いは「任意ウエブ高さのH形鋼製品シリーズ」などを少
ないロール数で製造することが基本的に可能となる。
しかしながら、この方式の原理は斜行ロール15,15′の
ロール軸が片持ち式であり、ウエブ部の圧下の際のラジ
アル反力を支持するためには圧延機の構造規模を大きく
しなければならない。また斜行ロールに供給する材料は
中間圧延工程のユニバーサル圧延機の水平ロールを独特
な形状に形成して同図(a)に示すようにウエブ部を屈
曲させるか、または同図(b)のようにウエブの両端部
に余肉部Pを設ける必要があり、新たにそのためのロー
ルを保有しなければならないという問題があった。
本発明はウエブ部の屈曲加工あるいは余肉を付与するこ
となく、斜行ロールではウエブ部を圧下せず、斜行ロー
ルの側面でフランジ内側のみを拡幅することにより従来
の「斜行ロール方式圧延方法」による場合と同等な広範
な製品シリーズを製造できる手段を提供するものであ
る。
(問題点を解決するための手段・作用) 第1図は本発明を実施する圧延工程の配列を示すが、前
記第7図で示した従来の斜行ロール方式と同じ構成部分
については同符号を付してその説明を省略する。中間ユ
ニバーサル圧延機2では前段のブレークダウンミル1か
ら供給されるビームブランク4に対し、最終製品のフラ
ンジ厚み、ウエブ厚みおよびウエブ内幅等を加味した中
間材料25の断面まで造形を行う。この中間工程はユニバ
ーサル圧延機を用いるため、ウエブ厚みとフランジ厚み
は自由に変化させることが可能であり、製品のシリーズ
に応じて必要な数の異なる断面形状の中間材料が造形さ
れる。この中間材料25はウエブ内幅IW1は一定でウエブ
外幅OW1が異なる任意なサイズの中間材料となる。
次に中間材料25は斜行ロール式圧延機14で圧延される
が、この圧延機の斜行ロール15,15′および16,16′はロ
ール軸が水平面内において圧延方向とθの角度を任意
に設定でき、かつ左右方向(圧延方向と直交する方向)
と上下方向に位置変更可能である点は前記従来の構造と
同じである。ところで、本発明法での斜行ロールによる
圧延手段の特徴は、各斜行ロールの側面部で材料17のフ
ランジ内側を押し拡げつつ拡幅して、ウエブ内幅を拡
げ、ウエブ部の圧下は積極的には行わないことである。
従って斜行ロールの外周面と材料17のウエブ面とは軽く
接触する程度であればよいので、上側の斜行ロール15,1
6と下側の斜行ロール15′,16′との間隙は中間材料25の
ウエブ厚みと同じに設定しておけばよい。なお、水平面
内における水平軸との角度(θ)は例えばフランジ幅
の広いH形鋼の場合にフランジ形状を整える効果がある
ので、必要に応じて設定すればよい。斜行ロール式圧延
機14でウエブ幅方向に拡幅された中間材料27は、続いて
仕上用ユニバーサル圧延機3で所定のウエブ内幅の製品
サイズに仕上圧延される。本発明で使用する仕上用ユニ
バーサル圧延機の水平ロールは、第2図に示すようにア
ーバー(軸)33に対して一対のスリーブ体32a,32bが軸
心方向に相互の間隔(胴幅)が変更自在に嵌装されたロ
ールを使用する。スリーブ体32a,32bを軸方向に動かす
ための駆動手段は図示を省略しているが、油圧によるか
またはスクリュー方式等周知の構造を採用すればよい。
なお、胴幅の調整は圧延機にロールを組み込んだ状態で
オンライン制御できるよう構成するのが圧延能率を高め
る意味で望ましい。
(実施例) 代表的なH形鋼の製品呼称寸法600×200mm(ウエブ外幅
×フランジ幅)を製造するために、従来の斜行ロール圧
延方式による中間ユニバーサル圧延機でウエブに余肉を
付け、斜行ロール圧延機でウエブ部の部分圧下によって
幅を拡幅する方法と本発明の方法を比較圧延した。その
条件を第1表、斜行ロール圧延前後の材料の寸法比較を
第2表に示した。
(発明の効果) 本発明では従来の斜行ロール圧延方式での中間ユニバー
サル圧延機水平ロールとして通常のロール(ウエブ押圧
面がフラット)が使用できるので、屈曲または余肉を付
与するための特別なロールを必要としない。このためウ
エブ厚みの均一性が良好となり品質・形状上の問題が生
じない。また、斜行ロールのラジアル荷重はロール側面
でフランジ内側を圧延する際のスラスト荷重の分力のみ
となり、大幅に圧延荷重が軽減でき、斜行圧延機の製造
を簡単に構成でき設備費の節約が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するためのミル配列と各ミルの機
能を示す図、第2図は胴幅可変式の仕上ユニバーサルミ
ルの例を示す正面図、第3図(a),(b)は従来のH
形鋼圧延設備列の代表例と各ミルで圧延された材料断面
の説明図、第4図はユニバーサル圧延機の機能説明図、
第5図は本発明の応用例として説明するウエブ内幅一定
の製品シリーズにおける変化を示す図、第6図(a),
(b)は斜行ロール方式圧延法の詳細説明図、第7図は
従来の斜行ロール方式圧延法の説明図。 1……ブレークダウン圧延機、2……中間圧延機、3…
…仕上ユニバーサル圧延機、7,8……水平ロール、9…
…ウエブ厚み、10,11……垂直ロール、12,13……フラン
ジ厚み、14……斜行ロール圧延機、15,15′,16,16′…
…斜行ロール、17……材料、25,27……中間材料、33…
…アーバー、32a,32b……スリーブ体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粗圧延工程、中間圧延工程および仕上圧延
    工程よりなる形材の圧延工程の前記中間工程と仕上圧延
    工程間に、ロール軸心が圧延方向に水平な投影面内でか
    つ、圧延方向に垂直な面に対し、目標とするウエブ幅方
    向拡幅量に応じて決まる角度θに形成した上下一対の
    斜行ロールを有する圧延機を配置し、ウエブ部を拡幅圧
    延するフランジを有する形材の圧延方法において、 前記斜行ロールでウエブ部を圧下することなくフランジ
    内側のみを斜行ロール側面でウエブ部を幅方向に拡幅し
    た後、仕上圧延工程で水平ロールがその軸心方向に胴幅
    が可変な仕上圧延機で圧延することを特徴とするフラン
    ジを有する形材の圧延方法。
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JPH0761483B2 (ja) * 1983-10-14 1995-07-05 新日本製鐵株式会社 形鋼の圧延方法

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