JPH07303921A - H形鋼の矯正方法およびその装置 - Google Patents
H形鋼の矯正方法およびその装置Info
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- JPH07303921A JPH07303921A JP9759694A JP9759694A JPH07303921A JP H07303921 A JPH07303921 A JP H07303921A JP 9759694 A JP9759694 A JP 9759694A JP 9759694 A JP9759694 A JP 9759694A JP H07303921 A JPH07303921 A JP H07303921A
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- Japan
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- flange
- straightening
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェブ厚みの少ない大形の形鋼でも矯正可能
な形鋼の矯正方法及びその装置を提供する。 【構成】 H形鋼51の両側にそのフランジ端面57に
負荷接触する複数のリング3を千鳥状に配置し、この複
数のリング3をH形鋼51の送りだし方向に回転させる
ことによって、H形鋼51に対して繰り返し曲げ変形を
与えてH形鋼51の矯正を行う。
な形鋼の矯正方法及びその装置を提供する。 【構成】 H形鋼51の両側にそのフランジ端面57に
負荷接触する複数のリング3を千鳥状に配置し、この複
数のリング3をH形鋼51の送りだし方向に回転させる
ことによって、H形鋼51に対して繰り返し曲げ変形を
与えてH形鋼51の矯正を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱間圧延あるいは溶接に
より製造されたH形鋼の矯正方法及びその装置に関する
ものである。
より製造されたH形鋼の矯正方法及びその装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延あるいは溶接で製造されたまま
のH形鋼は、全体もしくは局部的に曲がりや反りを生じ
ているため、これらを冷間で真直に矯正して製品として
出荷するのが普通である。このような冷間矯正方法とし
ては、プレス矯正法とローラー矯正法とがあるが、プレ
ス矯正では矯正前の形状を見ながら押金具によって適宜
に変形を加えるため能率が悪く、大量生産に向かない。
これに対して、ローラー矯正法は多数のローラーにより
H形鋼に繰り返し曲げを与えることによって真直にする
方法で、能率がよく、工場ではオンライン設備として設
置、使用されている。図14及び図15は、従来のH形
鋼の矯正方法の説明図であり、従来のローラー矯正法に
おける矯正用のローラーとH形鋼との接触状態を示して
いる。これらの図に見られるように、従来のローラー矯
正機の負荷方式には、図14に示すH形鋼51のウェブ
53がローラー55の外周面によって負荷されるウェブ
圧下方式と、図15に示すH形鋼51のフランジ端面5
7がローラー59の外周面によって負荷されるフランジ
圧下方式の2種類のものがある。
のH形鋼は、全体もしくは局部的に曲がりや反りを生じ
ているため、これらを冷間で真直に矯正して製品として
出荷するのが普通である。このような冷間矯正方法とし
ては、プレス矯正法とローラー矯正法とがあるが、プレ
ス矯正では矯正前の形状を見ながら押金具によって適宜
に変形を加えるため能率が悪く、大量生産に向かない。
これに対して、ローラー矯正法は多数のローラーにより
H形鋼に繰り返し曲げを与えることによって真直にする
方法で、能率がよく、工場ではオンライン設備として設
置、使用されている。図14及び図15は、従来のH形
鋼の矯正方法の説明図であり、従来のローラー矯正法に
おける矯正用のローラーとH形鋼との接触状態を示して
いる。これらの図に見られるように、従来のローラー矯
正機の負荷方式には、図14に示すH形鋼51のウェブ
53がローラー55の外周面によって負荷されるウェブ
圧下方式と、図15に示すH形鋼51のフランジ端面5
7がローラー59の外周面によって負荷されるフランジ
圧下方式の2種類のものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの圧下
方式とも以下に述べるような問題点を有していた。すな
わち、ウェブ圧下方式の問題点は、ウェブ板厚に比べフ
ランジ幅の広いH形鋼の場合、ローラー55による負荷
がウェブの橈みに変換され、フランジに十分な曲げ変形
が起こらないばかりか、ローラー55とウェブ53の局
部的な接触部のみが塑性変形して、ひどいときにはクラ
ックを生ずることさえある。
方式とも以下に述べるような問題点を有していた。すな
わち、ウェブ圧下方式の問題点は、ウェブ板厚に比べフ
ランジ幅の広いH形鋼の場合、ローラー55による負荷
がウェブの橈みに変換され、フランジに十分な曲げ変形
が起こらないばかりか、ローラー55とウェブ53の局
部的な接触部のみが塑性変形して、ひどいときにはクラ
ックを生ずることさえある。
【0004】このような局部変形を押さえるものとし
て、特公昭57−61488号公報に開示されたH形鋼
用ローラー矯正機の矯正ロールがある。同公報に記載さ
れたものは、ウェブを押さえるロールの形状を工夫する
ことによって局部変形が生ずるのを回避しようというも
のであるが、ウェブを圧下している以上局部変形は避け
られず、本質的な問題の解決となりえない。特に、今日
のようにより薄いウェブ厚の製品を求められている状況
においてはなおさらである。
て、特公昭57−61488号公報に開示されたH形鋼
用ローラー矯正機の矯正ロールがある。同公報に記載さ
れたものは、ウェブを押さえるロールの形状を工夫する
ことによって局部変形が生ずるのを回避しようというも
のであるが、ウェブを圧下している以上局部変形は避け
られず、本質的な問題の解決となりえない。特に、今日
のようにより薄いウェブ厚の製品を求められている状況
においてはなおさらである。
【0005】また、フランジ圧下方式の問題点は、フラ
ンジ幅が広く、大きな曲げ荷重を必要とする場合、ロー
ラー59と接触しているフランジ端面57がつぶれてし
まい、フランジ幅が大幅に減少することである。このよ
うな問題点は、特公昭56−40646号公報、特開昭
53−141158号公報に提案されているようにロー
ラー間隔の増大による荷重低減、ローラー径の拡大によ
るローラーとフランジとの接触面積の増加によってある
程度は軽減されるが、このような手段では、必然的に設
備の大型化、建設費の上昇をもたらすばかりでなく、ロ
ーラー間隔を大きくすれば、H形鋼両端の矯正不能部の
長さも長くなるので、これらの手段も自ずと限界があ
る。
ンジ幅が広く、大きな曲げ荷重を必要とする場合、ロー
ラー59と接触しているフランジ端面57がつぶれてし
まい、フランジ幅が大幅に減少することである。このよ
うな問題点は、特公昭56−40646号公報、特開昭
53−141158号公報に提案されているようにロー
ラー間隔の増大による荷重低減、ローラー径の拡大によ
るローラーとフランジとの接触面積の増加によってある
程度は軽減されるが、このような手段では、必然的に設
備の大型化、建設費の上昇をもたらすばかりでなく、ロ
ーラー間隔を大きくすれば、H形鋼両端の矯正不能部の
長さも長くなるので、これらの手段も自ずと限界があ
る。
【0006】上記2方法の欠点を解消するために、図1
7に示すように、フランジ端面57とウェブ53をそれ
ぞれローラ61,63で同時に圧下するものとして、例
えば特公昭57−11728号公報に開示された方法が
ある。しかし、この方法も、機構が複雑になること及び
ウェブ53を圧下するということが含まれているため
に、ウェブ厚が減少ずれば、前述した局部変形の問題が
露呈することは必至である。
7に示すように、フランジ端面57とウェブ53をそれ
ぞれローラ61,63で同時に圧下するものとして、例
えば特公昭57−11728号公報に開示された方法が
ある。しかし、この方法も、機構が複雑になること及び
ウェブ53を圧下するということが含まれているため
に、ウェブ厚が減少ずれば、前述した局部変形の問題が
露呈することは必至である。
【0007】また、他の例として特公昭56−4568
4号公報に開示されたものがある。同公報に記載のもの
は、段付ローラをH形鋼のフランジ部の両側面に千鳥状
に配置して、段付ローラの小径部外周面によるH形鋼の
フランジ外側面への負荷と段付ローラの大径部段部端面
によるH形鋼のフランジ端面への負荷とによってH形鋼
に対して2軸まわりの繰り返し曲げ変形を与えてH形鋼
の矯正を行うというものである。しかし、この方法で
は、段付ローラの大径部段部端面の速度が外周側と内周
側で異なるため、これによって圧下されるフランジ端面
に剪断力を加えることになり、フランジの倒れ込みを誘
発することになる。また、フランジに接触を開始する部
分とフランジの接触から抜ける部分の荷重が高くなるこ
と、及び矯正機としては、H形鋼専用機となってしまう
等の問題点がある。以上のように、従来のいずれの方法
も断面の大きなH形鋼を有効に矯正し得ず、これを実現
するH形鋼の矯正方法及びその装置の開発が望まれてい
た。
4号公報に開示されたものがある。同公報に記載のもの
は、段付ローラをH形鋼のフランジ部の両側面に千鳥状
に配置して、段付ローラの小径部外周面によるH形鋼の
フランジ外側面への負荷と段付ローラの大径部段部端面
によるH形鋼のフランジ端面への負荷とによってH形鋼
に対して2軸まわりの繰り返し曲げ変形を与えてH形鋼
の矯正を行うというものである。しかし、この方法で
は、段付ローラの大径部段部端面の速度が外周側と内周
側で異なるため、これによって圧下されるフランジ端面
に剪断力を加えることになり、フランジの倒れ込みを誘
発することになる。また、フランジに接触を開始する部
分とフランジの接触から抜ける部分の荷重が高くなるこ
と、及び矯正機としては、H形鋼専用機となってしまう
等の問題点がある。以上のように、従来のいずれの方法
も断面の大きなH形鋼を有効に矯正し得ず、これを実現
するH形鋼の矯正方法及びその装置の開発が望まれてい
た。
【0008】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、ウェブ厚みの少ない大形のH形鋼でも
矯正可能なH形鋼の矯正方法及びその装置を提供するこ
とを目的としている。
れたものであり、ウェブ厚みの少ない大形のH形鋼でも
矯正可能なH形鋼の矯正方法及びその装置を提供するこ
とを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るH形鋼の矯
正方法は、H形鋼の両側に該H形鋼のフランジ端面に負
荷接触する複数のリングを千鳥状に配置し、該複数のリ
ングを前記H形鋼の送りだし方向に回転させることによ
ってH形鋼に対して繰り返し曲げ変形を与えるようにし
たものである。
正方法は、H形鋼の両側に該H形鋼のフランジ端面に負
荷接触する複数のリングを千鳥状に配置し、該複数のリ
ングを前記H形鋼の送りだし方向に回転させることによ
ってH形鋼に対して繰り返し曲げ変形を与えるようにし
たものである。
【0010】また、フランジ両側面にその外方からロー
ラによって負荷をかけることによってフランジの倒れを
防止するようにしたものである。
ラによって負荷をかけることによってフランジの倒れを
防止するようにしたものである。
【0011】また、フランジ内側面を拘束することによ
ってフランジが倒れ込むのを防止するようにしたもので
ある。
ってフランジが倒れ込むのを防止するようにしたもので
ある。
【0012】また、フランジが倒れ込むのを防止すると
共に、H形鋼のウェブにも負荷をかけるようにしたもの
である。
共に、H形鋼のウェブにも負荷をかけるようにしたもの
である。
【0013】また、リングによるフランジ端面への負荷
が一定になるようにしたものである。
が一定になるようにしたものである。
【0014】また、フランジへの負荷とウェブへの負荷
を個別に制御するようにしたものである。
を個別に制御するようにしたものである。
【0015】また、本発明に係るH形鋼の矯正装置は、
H形鋼に対して繰り返し曲げ変形を与えて前記H形鋼の
矯正を行うH形鋼の矯正装置において、前記H形鋼の両
側に千鳥状に配置されて該H形鋼のフランジ端面に負荷
接触する複数のリングと、該複数のリングを前記H形鋼
の送りだし方向に回転させる複数の駆動軸とを備えたも
のである。
H形鋼に対して繰り返し曲げ変形を与えて前記H形鋼の
矯正を行うH形鋼の矯正装置において、前記H形鋼の両
側に千鳥状に配置されて該H形鋼のフランジ端面に負荷
接触する複数のリングと、該複数のリングを前記H形鋼
の送りだし方向に回転させる複数の駆動軸とを備えたも
のである。
【0016】また、リングをH形鋼側へ押圧する負荷ロ
ールを各リングに対して1個以上設けたものである。
ールを各リングに対して1個以上設けたものである。
【0017】また、フランジ側面を押圧する竪ロールを
各リングに近接してH形鋼の両側に配置したものであ
る。
各リングに近接してH形鋼の両側に配置したものであ
る。
【0018】
【作用】上記のように構成されたH形鋼の矯正方法にお
いては、H形鋼のフランジ端面に負荷接触するリングが
偏平して、フランジ端面とリングとの接触面積が大きく
なり、フランジ端面の単位面積あたりの荷重が低減され
る。
いては、H形鋼のフランジ端面に負荷接触するリングが
偏平して、フランジ端面とリングとの接触面積が大きく
なり、フランジ端面の単位面積あたりの荷重が低減され
る。
【0019】また、上記のように構成されたH形鋼の矯
正装置においては、H形鋼のフランジ端面に負荷接触す
るリングが偏平することによって、フランジ端面とリン
グとの接触面積が大きくなる。また、駆動軸によって回
転するリングがH形鋼を送り出しながらフランジ端面に
繰り返し曲げ変形を与えてH形鋼の矯正を行う。
正装置においては、H形鋼のフランジ端面に負荷接触す
るリングが偏平することによって、フランジ端面とリン
グとの接触面積が大きくなる。また、駆動軸によって回
転するリングがH形鋼を送り出しながらフランジ端面に
繰り返し曲げ変形を与えてH形鋼の矯正を行う。
【0020】また、負荷ロールがリングをH形鋼側へ押
圧してリングの偏平を大きくする。
圧してリングの偏平を大きくする。
【0021】また、各リングに近接してH形鋼の両側に
配置された竪ロールが、フランジ側面の倒れを防止す
る。
配置された竪ロールが、フランジ側面の倒れを防止す
る。
【0022】
実施例1.図1は、本発明の一実施例の主な構成を説明
する説明図であり、H形鋼51のフランジ側面方向から
見た状態を示している。図2は図1をH形鋼の矯正時に
おける進行方向からみた図である。図において、1はリ
ングロール圧下装置であり、従来例である図15に示し
たローラ矯正機のローラ59に代えてリング3を駆動軸
5の外周に配置したものである。リング3の内径は駆動
軸5の外径よりも大きくなるように形成されており、駆
動軸5にリング3を嵌め込んだときに、図1に示すよう
に、一定の隙間ができる。また、リング3は駆動軸5と
摩擦接触しており、駆動軸5が回転すると両者間に生ず
る摩擦力によって回転するように構成されている。ま
た、駆動軸5にリング3を嵌め込んだもの(以下、「リ
ングロール」という。)は従来例であるローラ矯正機の
ローラ59と同様の位置、すなわちH形鋼のフランジの
両端面57に対して千鳥状に配置されている。
する説明図であり、H形鋼51のフランジ側面方向から
見た状態を示している。図2は図1をH形鋼の矯正時に
おける進行方向からみた図である。図において、1はリ
ングロール圧下装置であり、従来例である図15に示し
たローラ矯正機のローラ59に代えてリング3を駆動軸
5の外周に配置したものである。リング3の内径は駆動
軸5の外径よりも大きくなるように形成されており、駆
動軸5にリング3を嵌め込んだときに、図1に示すよう
に、一定の隙間ができる。また、リング3は駆動軸5と
摩擦接触しており、駆動軸5が回転すると両者間に生ず
る摩擦力によって回転するように構成されている。ま
た、駆動軸5にリング3を嵌め込んだもの(以下、「リ
ングロール」という。)は従来例であるローラ矯正機の
ローラ59と同様の位置、すなわちH形鋼のフランジの
両端面57に対して千鳥状に配置されている。
【0023】図3はリング3とフランジ端面の接触状態
を説明する説明図であり、図3(a)が従来例を、図3(b)
が本実施例をそれぞれ示している。リングロールにお
ける圧下時におけるメカニズムを図2及び図3に基づい
て説明する。図2から明らかなように、H形鋼51のy
軸回りの曲げ変形荷重は、フランジ端面57に接触する
リング3の接触面によって伝達される。図3における黒
塗りの部分がリング3とフランジ端面57の接触部分を
示しているが、これから明らかなようにこの部分の面積
は、従来例(図3(a) )に比べて、本実施例(図3(b)
)の方がはかるかに大きくなっている。これは、リン
グ3が駆動軸5によって内側から押圧されることによっ
て、リング3の内面にリング3をフランジ端面57側に
凹に曲げる曲げモーメントが働き、これによってリング
3が偏平変形をするためである。これは、リング3と駆
動軸5との間に隙間を有しているので生ずる現象であ
り、駆動軸とロールとが隙間無く結合されている従来の
ローラ矯正機では、駆動軸の押圧力によってロールが偏
平変形しようとしたときに、駆動軸の外周面に拘束され
て偏平変形することができないのである。
を説明する説明図であり、図3(a)が従来例を、図3(b)
が本実施例をそれぞれ示している。リングロールにお
ける圧下時におけるメカニズムを図2及び図3に基づい
て説明する。図2から明らかなように、H形鋼51のy
軸回りの曲げ変形荷重は、フランジ端面57に接触する
リング3の接触面によって伝達される。図3における黒
塗りの部分がリング3とフランジ端面57の接触部分を
示しているが、これから明らかなようにこの部分の面積
は、従来例(図3(a) )に比べて、本実施例(図3(b)
)の方がはかるかに大きくなっている。これは、リン
グ3が駆動軸5によって内側から押圧されることによっ
て、リング3の内面にリング3をフランジ端面57側に
凹に曲げる曲げモーメントが働き、これによってリング
3が偏平変形をするためである。これは、リング3と駆
動軸5との間に隙間を有しているので生ずる現象であ
り、駆動軸とロールとが隙間無く結合されている従来の
ローラ矯正機では、駆動軸の押圧力によってロールが偏
平変形しようとしたときに、駆動軸の外周面に拘束され
て偏平変形することができないのである。
【0024】上述したようなメカニズムによってリング
3が偏平変形してリング3の外周面とフランジ端面57
の接触面積が大きくなり、フランジ端面57の単位面積
あたりの荷重が小さくなるので、この部分のつぶれは従
来例に比べて極めて少なくなる。なお、H形鋼51の矯
正動作については、従来のロール矯正機と同様に、リン
グ3の回転によってH形鋼51を順次送り出しながら図
中上下方向からのリング3の押圧力によって矯正を行
う。
3が偏平変形してリング3の外周面とフランジ端面57
の接触面積が大きくなり、フランジ端面57の単位面積
あたりの荷重が小さくなるので、この部分のつぶれは従
来例に比べて極めて少なくなる。なお、H形鋼51の矯
正動作については、従来のロール矯正機と同様に、リン
グ3の回転によってH形鋼51を順次送り出しながら図
中上下方向からのリング3の押圧力によって矯正を行
う。
【0025】実施例2.図4は本発明の他の実施例の主
な構成を説明する説明図である。本実施例においては、
リング3におけるH形鋼51と反対側に、その周面に接
して一定の負荷を加える負荷ロール7を設けたものであ
る。リング3は負荷ロール7から加えられる荷重によっ
て偏平する。これによって、リング3とフランジ端面5
7の接触面積をより大きくすることができる。なお、負
荷ロール7自体が駆動するようにしてもよく、そのよう
にすればリング3の回転をよりスムーズにすることがで
きる。
な構成を説明する説明図である。本実施例においては、
リング3におけるH形鋼51と反対側に、その周面に接
して一定の負荷を加える負荷ロール7を設けたものであ
る。リング3は負荷ロール7から加えられる荷重によっ
て偏平する。これによって、リング3とフランジ端面5
7の接触面積をより大きくすることができる。なお、負
荷ロール7自体が駆動するようにしてもよく、そのよう
にすればリング3の回転をよりスムーズにすることがで
きる。
【0026】実施例3.図5は本発明の他の実施例の主
な構成を説明する説明図、図6は図5をH形鋼の矯正時
における進行方向から見た図である。本実施例において
は、図1に示した実施例の装置に、H形鋼51のフラン
ジ外側面58を押圧する竪ロール11を設けたものであ
る。これによってフランジ端部57への負荷の際に、フ
ランジが倒れるのを防止することができる。
な構成を説明する説明図、図6は図5をH形鋼の矯正時
における進行方向から見た図である。本実施例において
は、図1に示した実施例の装置に、H形鋼51のフラン
ジ外側面58を押圧する竪ロール11を設けたものであ
る。これによってフランジ端部57への負荷の際に、フ
ランジが倒れるのを防止することができる。
【0027】実施例4.図7は本発明の他の実施例の主
な構成を説明する説明図である。本実施例においては、
フランジ内側面56に内接するフランジ倒れ込み防止用
ロール13を設け、これによって、フランジ内側面56
を拘束してフランジの倒れを防止するようにしたもので
ある。フランジ倒れ込み防止用ロール13は、図7に示
すようにウェブ53には接触しておらず、もっぱらフラ
ンジの倒れを防止するように機能する。
な構成を説明する説明図である。本実施例においては、
フランジ内側面56に内接するフランジ倒れ込み防止用
ロール13を設け、これによって、フランジ内側面56
を拘束してフランジの倒れを防止するようにしたもので
ある。フランジ倒れ込み防止用ロール13は、図7に示
すようにウェブ53には接触しておらず、もっぱらフラ
ンジの倒れを防止するように機能する。
【0028】実施例5.図8は本発明の他の実施例の主
な構成を説明する説明図である。本実施例においては、
リング3によるフランジ端面57の圧下と、ウェブ圧下
ロール15によるウェブ53の圧下を同時に行うように
したものである。ウェブ圧下荷重P1とフランジ圧下荷
重P2を個別に制御することにより、ウェノブ53のく
びれを防止しながらウェブ53に繰り返し曲げ変形を与
え、フランジ倒れを矯正することも可能である。
な構成を説明する説明図である。本実施例においては、
リング3によるフランジ端面57の圧下と、ウェブ圧下
ロール15によるウェブ53の圧下を同時に行うように
したものである。ウェブ圧下荷重P1とフランジ圧下荷
重P2を個別に制御することにより、ウェノブ53のく
びれを防止しながらウェブ53に繰り返し曲げ変形を与
え、フランジ倒れを矯正することも可能である。
【0029】実施例6.上記の実施例においてはフラン
ジ端面57の圧下をリング3によって行うことによっ
て、フランジ端面57との接触面積を大きくしてフラン
ジ端面57のつぶれを防止するというものであったが、
H形鋼のフランジ幅等にばらつきがある場合には、イン
ターメッシュ固定の従来の矯正方法では、幅の大きい部
分に大きな荷重が加わり、やはりフランジ端面57のつ
ぶれ等が生ずることがある。実際、圧延後矯正前のH形
鋼はフランジ幅等にばらつきを持っているのが通例であ
って、大きな時には数mmにも及ぶ場合がある。そこ
で、以下このようなフランジ幅等にばらつきがある場合
に対応できるH形鋼の矯正方法およびその装置の実施例
について説明する。
ジ端面57の圧下をリング3によって行うことによっ
て、フランジ端面57との接触面積を大きくしてフラン
ジ端面57のつぶれを防止するというものであったが、
H形鋼のフランジ幅等にばらつきがある場合には、イン
ターメッシュ固定の従来の矯正方法では、幅の大きい部
分に大きな荷重が加わり、やはりフランジ端面57のつ
ぶれ等が生ずることがある。実際、圧延後矯正前のH形
鋼はフランジ幅等にばらつきを持っているのが通例であ
って、大きな時には数mmにも及ぶ場合がある。そこ
で、以下このようなフランジ幅等にばらつきがある場合
に対応できるH形鋼の矯正方法およびその装置の実施例
について説明する。
【0030】ウェブ圧下の場合には、ロール荷重がフラ
ンジの曲げ変形とウェブのたわみ変形の両方に使われる
ため、必要荷重を求めることは困難である。しかし、フ
ランジ圧下では、圧下荷重がそのまま曲げモーメントと
して使われるため、荷重による設定が簡単である。曲げ
モーメントと曲率には図9に示すような関係があるの
で、各ロールので曲げモーメントを、例えば図10に示
すように設定すればよい。なお、図9及び図10におい
て、Mは実際に加えられる曲げモーメント、Meは弾性
限曲げモーメント、Ki は実際に曲げられたH形鋼の曲
率、Ke は弾性限曲げモーメントMe によって曲げられ
た場合の曲率を示している。また、図9中のbはフラン
ジの厚み、t2 はフランジの幅を示している。さらに、
図10において、#2〜#8は各ロールリングを示して
いる。
ンジの曲げ変形とウェブのたわみ変形の両方に使われる
ため、必要荷重を求めることは困難である。しかし、フ
ランジ圧下では、圧下荷重がそのまま曲げモーメントと
して使われるため、荷重による設定が簡単である。曲げ
モーメントと曲率には図9に示すような関係があるの
で、各ロールので曲げモーメントを、例えば図10に示
すように設定すればよい。なお、図9及び図10におい
て、Mは実際に加えられる曲げモーメント、Meは弾性
限曲げモーメント、Ki は実際に曲げられたH形鋼の曲
率、Ke は弾性限曲げモーメントMe によって曲げられ
た場合の曲率を示している。また、図9中のbはフラン
ジの厚み、t2 はフランジの幅を示している。さらに、
図10において、#2〜#8は各ロールリングを示して
いる。
【0031】上記のような曲げモーメントの設定に対し
て、実際に各リングロールに加える荷重は次式で与えら
れる。 Pi =(Mi-1 +2Mi +Mi+1 )/L 但し、i:ロール番号 L:ロールピッチ Pi :リングロールの荷重 Mi :曲げモーメント
て、実際に各リングロールに加える荷重は次式で与えら
れる。 Pi =(Mi-1 +2Mi +Mi+1 )/L 但し、i:ロール番号 L:ロールピッチ Pi :リングロールの荷重 Mi :曲げモーメント
【0032】また、荷重制御の方法としては、上式でプ
リセット荷重を決め、この荷重になるように圧下制御す
る方法、あるいは、インターメッシュをプリセットして
おき、H形鋼がリングロールに噛み込んだときの荷重を
ホールドする方法等がある。
リセット荷重を決め、この荷重になるように圧下制御す
る方法、あるいは、インターメッシュをプリセットして
おき、H形鋼がリングロールに噛み込んだときの荷重を
ホールドする方法等がある。
【0033】なお、上述した各リングロールの設置間隔
や個数は、矯正しようとするH形鋼の断面寸法にも依存
するが、従来のローラ矯正と同回数の繰り返し曲げ変形
を行うためには、数個ないし10数個程度が望ましい。
また、負荷の大きい前段部分のみにリングロールを設
け、後段部分は、通常のウェブあるいはフランジのロー
ラ矯正という構成も可能である。もちろん、片持ち式、
両持ち式矯正機両方に適用可能である。さらに、リング
ロール部分を着脱可能にしておけば、従来タイプのロー
ラ矯正と適宜選択して使用することが可能となり、また
H形鋼以外の他の形鋼に対しても、従来のロールをリン
グロールに組み代えるだけで適用可能となる。また、駆
動軸にリングロール対に正しく挿入するためのガイド、
リングロールの間隔調整装置、垂直位置調整装置、駆動
装置を適宜敷設することによって、各種断面寸法のH形
鋼の連続的・効果的な矯正が可能となる。
や個数は、矯正しようとするH形鋼の断面寸法にも依存
するが、従来のローラ矯正と同回数の繰り返し曲げ変形
を行うためには、数個ないし10数個程度が望ましい。
また、負荷の大きい前段部分のみにリングロールを設
け、後段部分は、通常のウェブあるいはフランジのロー
ラ矯正という構成も可能である。もちろん、片持ち式、
両持ち式矯正機両方に適用可能である。さらに、リング
ロール部分を着脱可能にしておけば、従来タイプのロー
ラ矯正と適宜選択して使用することが可能となり、また
H形鋼以外の他の形鋼に対しても、従来のロールをリン
グロールに組み代えるだけで適用可能となる。また、駆
動軸にリングロール対に正しく挿入するためのガイド、
リングロールの間隔調整装置、垂直位置調整装置、駆動
装置を適宜敷設することによって、各種断面寸法のH形
鋼の連続的・効果的な矯正が可能となる。
【0034】次に、図1に示した実施例1の効果を図1
5に示した従来のウェブ圧下方法と比較して説明する。
表1は、被矯正材であるH形鋼の寸法と、実機矯正機の
仕様である。また、表2は、実施例1及び従来のウェブ
矯正法におけるインターメッシュを示している。
5に示した従来のウェブ圧下方法と比較して説明する。
表1は、被矯正材であるH形鋼の寸法と、実機矯正機の
仕様である。また、表2は、実施例1及び従来のウェブ
矯正法におけるインターメッシュを示している。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】表3及び図1から図13は、上記表1,2
の仕様によってH形鋼を矯正した場合における、従来法
と実施例1の効果を比較して示したものである。
の仕様によってH形鋼を矯正した場合における、従来法
と実施例1の効果を比較して示したものである。
【0038】
【表3】
【0039】表3において、矯正効果とは下式で示され
る量をいう。 矯正効果=矯正後形状評価量/矯正前形状評価量 ここで、矯正後形状評価量とは、例えばJIS規格で定
められる評価量であり、H形鋼の一定長さに対する曲り
の程度を表す量である。
る量をいう。 矯正効果=矯正後形状評価量/矯正前形状評価量 ここで、矯正後形状評価量とは、例えばJIS規格で定
められる評価量であり、H形鋼の一定長さに対する曲り
の程度を表す量である。
【0040】図11はウェブ厚みの減少状態を示すグラ
フであり、縦軸はウェブ厚さ(mm)、横軸はウェブセン
ターからの距離(mm)をそれぞれ示している。図11か
ら分かるように、従来例によれば約0.25mmウェブ厚みの
減少が生じたのに対して、本実施例の場合にはこれがほ
とんどないことがわかる。
フであり、縦軸はウェブ厚さ(mm)、横軸はウェブセン
ターからの距離(mm)をそれぞれ示している。図11か
ら分かるように、従来例によれば約0.25mmウェブ厚みの
減少が生じたのに対して、本実施例の場合にはこれがほ
とんどないことがわかる。
【0041】図12はウェブ高さの増加状態を示すグラ
フであり、縦軸はウェブ高さ(mm)、横軸はH形鋼の長
さ方向位置(M)をそれぞれ示している。図13から分
かるように、従来例によれば約1.6mm ウェブ高さの増加
が生じたのに対して、本実施例の場合にはこれがほとん
どないことがわかる。
フであり、縦軸はウェブ高さ(mm)、横軸はH形鋼の長
さ方向位置(M)をそれぞれ示している。図13から分
かるように、従来例によれば約1.6mm ウェブ高さの増加
が生じたのに対して、本実施例の場合にはこれがほとん
どないことがわかる。
【0042】図13はウェブ硬度変化の増加状態を示す
グラフであり、縦軸は硬度(Kgf)、横軸はH形鋼のフラ
ンジ表面からの距離をそれぞれ示している。図14から
分かるように、従来例によればフランジとウェブの付け
根部分に大きな硬度上昇が生じたのに対して、本実施例
の場合にはこれがほとんどないことがわかる。
グラフであり、縦軸は硬度(Kgf)、横軸はH形鋼のフラ
ンジ表面からの距離をそれぞれ示している。図14から
分かるように、従来例によればフランジとウェブの付け
根部分に大きな硬度上昇が生じたのに対して、本実施例
の場合にはこれがほとんどないことがわかる。
【0043】なお、フランジ幅とフランジ厚みの変化に
ついては、従来例がほとんどないのに対して実施例1に
よれば表3に示すように、それぞれ0.5mm の減少と0.2m
m の増加が生じた。しかし、これらは実用上全く問題が
無いものである。以上のように、実施例1によれば、フ
ランジ端部に若干のつぶれが生ずるのみで、ウェブ高さ
変化を全く起こさずに、効果的に矯正を行うことが可能
であるこが確認された。
ついては、従来例がほとんどないのに対して実施例1に
よれば表3に示すように、それぞれ0.5mm の減少と0.2m
m の増加が生じた。しかし、これらは実用上全く問題が
無いものである。以上のように、実施例1によれば、フ
ランジ端部に若干のつぶれが生ずるのみで、ウェブ高さ
変化を全く起こさずに、効果的に矯正を行うことが可能
であるこが確認された。
【0044】次に、図8に示した実施例5の効果を図1
5に示した従来のウェブ圧下方法と比較して説明する。
但し、リングロールは無駆動とした。表4は、被矯正材
であるH形鋼の寸法と、実機矯正の仕様である。表5
は、図10に示した設定方法によって設定された各ロー
ル番号毎の曲げモーメントを示している。表6は各ロー
ルでの荷重設定値を示したものであり、各ロールに必要
な総荷重を、ウェブ側とフランジ側とにそれぞれ15
%、85%となるように振り分けて荷重設定し、上述し
た荷重制御方法によって圧下制御した。
5に示した従来のウェブ圧下方法と比較して説明する。
但し、リングロールは無駆動とした。表4は、被矯正材
であるH形鋼の寸法と、実機矯正の仕様である。表5
は、図10に示した設定方法によって設定された各ロー
ル番号毎の曲げモーメントを示している。表6は各ロー
ルでの荷重設定値を示したものであり、各ロールに必要
な総荷重を、ウェブ側とフランジ側とにそれぞれ15
%、85%となるように振り分けて荷重設定し、上述し
た荷重制御方法によって圧下制御した。
【0045】
【表4】
【0046】
【表5】
【0047】
【表6】
【0048】表7は従来法と本実施例の効果を比較して
示したものである。
示したものである。
【0049】
【表7】
【0050】表7から分かるように、フランジ幅とフラ
ンジ厚みの変化が、実施例1がそれぞれ0.5mm の減少と
0.2mm の増加であったのに対して本実施例では表7に示
すように、それぞれ0.3mm の減少と0.1mm となり、実施
例1に比べてフランジ端部のつぶれが減少したことがわ
かる。これは、曲げ荷重をウェブにも分担させたためで
ある。以上より、本実施例によれば、ウェブ高さ変化を
まったく起こさずに、より効果的にH形鋼の矯正を行う
ことが可能であることが確認された。
ンジ厚みの変化が、実施例1がそれぞれ0.5mm の減少と
0.2mm の増加であったのに対して本実施例では表7に示
すように、それぞれ0.3mm の減少と0.1mm となり、実施
例1に比べてフランジ端部のつぶれが減少したことがわ
かる。これは、曲げ荷重をウェブにも分担させたためで
ある。以上より、本実施例によれば、ウェブ高さ変化を
まったく起こさずに、より効果的にH形鋼の矯正を行う
ことが可能であることが確認された。
【0051】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればH形鋼のフランジ端面にリングによって負荷をかけ
るようにしたので、リングとフランジ端面の接触面積が
大きくなり、フランジ端面のつぶれを防止することがで
きる。これによって、ウェブ厚みの少ない大形のH形鋼
を効率的に矯正することが可能になった。
ればH形鋼のフランジ端面にリングによって負荷をかけ
るようにしたので、リングとフランジ端面の接触面積が
大きくなり、フランジ端面のつぶれを防止することがで
きる。これによって、ウェブ厚みの少ない大形のH形鋼
を効率的に矯正することが可能になった。
【0052】また、フランジ両側面にその外方からロー
ラによって負荷をかけるようにしたので、フランジの倒
れを防止することができる。
ラによって負荷をかけるようにしたので、フランジの倒
れを防止することができる。
【0053】また、フランジ内側面を拘束するようにし
たので、フランジが倒れ込むのを防止できる。
たので、フランジが倒れ込むのを防止できる。
【0054】また、フランジが内方に倒れ込むのを防止
すると共に、H形鋼のウェブにも負荷をかけるようにし
たので、より効率的に矯正ができる。
すると共に、H形鋼のウェブにも負荷をかけるようにし
たので、より効率的に矯正ができる。
【0055】また、リングによるフランジ端面への負荷
が一定になるようにしたので、フランジ幅にばらつきが
ある場合においても、フランジ端面につぶれを生ずるこ
とがない。
が一定になるようにしたので、フランジ幅にばらつきが
ある場合においても、フランジ端面につぶれを生ずるこ
とがない。
【図1】本発明の一実施例の主な構成を説明する説明図
である。
である。
【図2】図1をH形鋼の矯正時における進行方向からみ
た図である。
た図である。
【図3】リング3とフランジ端面の接触状態を説明する
説明図である。
説明図である。
【図4】本発明の他の実施例の主な構成を説明する説明
図である。
図である。
【図5】本発明の他の実施例の主な構成を説明する説明
図である。
図である。
【図6】図5をH形鋼の矯正時における進行方向から見
た図である。
た図である。
【図7】本発明の他の実施例の主な構成を説明する説明
図である。
図である。
【図8】本発明の他の実施例の主な構成を説明する説明
図である。
図である。
【図9】曲げモーメントと曲率の関係を示したグラフで
ある。
ある。
【図10】圧下設定を行うときの曲げモーメントの関係
を示したグラフである。
を示したグラフである。
【図11】本実施例と従来例によるウェブ厚みの減少状
態を比較して示すグラフである。
態を比較して示すグラフである。
【図12】本実施例と従来例によるウェブ高さの増加状
態を比較して示すグラフである。
態を比較して示すグラフである。
【図13】本実施例と従来例によるウェブ硬度変化の増
加状態を比較して示すグラフである。
加状態を比較して示すグラフである。
【図14】従来のウェブ圧下法における矯正用のローラ
ーとH形鋼との接触状態の説明図である。
ーとH形鋼との接触状態の説明図である。
【図15】従来のフランジ圧下法における矯正用のロー
ラーとH形鋼との接触状態の説明図である。
ラーとH形鋼との接触状態の説明図である。
【図16】従来のフランジとウェブを同時に圧下する方
法における矯正用のローラーとH形鋼との接触状態の説
明図である。
法における矯正用のローラーとH形鋼との接触状態の説
明図である。
1 リングロール圧下装置 3 リング 5 駆動軸 7 負荷ロール 11 竪ロール 13 フランジ倒れ防止ロール 15 ウェブ圧下ロール 51 H形鋼 53 ウェブ 56 フランジ内側面 57 フランジ端面 58 フランジ外側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 槙ノ原 操 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 片岡 直樹 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 福村 勝 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内
Claims (9)
- 【請求項1】 H形鋼の両側に該H形鋼のフランジ端面
に負荷接触する複数のリングを千鳥状に配置し、該複数
のリングを前記H形鋼の送りだし方向に回転させること
によって前記H形鋼に対して繰り返し曲げ変形を与える
ことを特徴とするH形鋼の矯正方法。 - 【請求項2】 フランジ両側面にその外方からローラに
よって負荷をかけることによってフランジの倒れを防止
することを特徴とする請求項1記載のH形鋼の矯正方
法。 - 【請求項3】 フランジ内側面を拘束することによって
フランジが倒れ込むのを防止するようにしたことを特徴
とする請求項1記載のH形鋼の矯正方法。 - 【請求項4】 フランジ内側面を拘束することによって
フランジが倒れ込むのを防止すると共に、H形鋼のウェ
ブにも負荷をかけることを特徴とする請求項1記載のH
形鋼の矯正方法。 - 【請求項5】 リングによるフランジ端面への負荷が一
定になるようにしたことを特徴とする請求項1または2
記載のH形鋼の矯正方法。 - 【請求項6】 フランジへの負荷とウェブへの負荷を個
別に制御することを特徴とする請求項4記載のH形鋼の
矯正方法。 - 【請求項7】 H形鋼に対して繰り返し曲げ変形を与え
て前記H形鋼の矯正を行うH形鋼の矯正装置において、 前記H形鋼の両側に千鳥状に配置されて該H形鋼のフラ
ンジ端面に負荷接触する複数のリングと、 該複数のリングを前記H形鋼の送りだし方向に回転させ
る複数の駆動軸とを備えたことを特徴とするH形鋼の矯
正装置。 - 【請求項8】 リングをH形鋼側へ押圧する負荷ロール
を各リングに対して1個以上設けたことを特徴とする請
求項7記載のH形鋼の矯正装置。 - 【請求項9】 フランジ側面を押圧する竪ロールを各リ
ングに近接してH形鋼の両側に配置したことを特徴とす
る請求項7記載のH形鋼の矯正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9759694A JPH07303921A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | H形鋼の矯正方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9759694A JPH07303921A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | H形鋼の矯正方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303921A true JPH07303921A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14196624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9759694A Pending JPH07303921A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | H形鋼の矯正方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07303921A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110560515A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-13 | 江苏亚太轻合金科技股份有限公司 | 一种h型材整形装置 |
| CN112192071A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-08 | 重庆传动轴股份有限公司 | 一种传动轴总成校直焊接工艺 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP9759694A patent/JPH07303921A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110560515A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-13 | 江苏亚太轻合金科技股份有限公司 | 一种h型材整形装置 |
| CN112192071A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-08 | 重庆传动轴股份有限公司 | 一种传动轴总成校直焊接工艺 |
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