JPH0760356A - Ｈ形鋼の矯正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大形のＨ形鋼の矯正を行う。 【構成】 複数のキャタピラを上下２段にかつ千鳥状に
配置し、これら上下２段のキャタピラを回転しつつ、キ
ャタピラでＨ形鋼のフランジ両端部を押圧するようにし
て矯正するＨ形鋼の矯正方法。キャタピラのＨ形鋼フラ
ンジ端部を押圧するキャタピラ進行方向の軌跡が、所定
の曲率を有する円弧形状である上記Ｈ形鋼の矯正方法。
Ｈ形鋼のフランジの両側面をフランジの幅方向に回転軸
を有するローラで押圧しながら矯正する上記Ｈ形鋼の矯
正方法。 【効果】 矯正後にＨ形鋼の幅の減少や局部変形が発生
しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、従来矯正が難しかっ
た大形Ｈ形鋼の矯正方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】熱間圧延あるいは溶接で製造されたままの
Ｈ形鋼は、全体的もしくは局部的に曲がりとか反りを生
じているために、冷間で真直に矯正したあと出荷される
のが普通である。

【０００３】冷間矯正方法としては、プレス矯正による
か、ローラ矯正による場合が多い。プレス矯正方法は、
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
える方法であるので能率が悪く、大量生産に向かない。
これに対して、ローラ矯正方法は、多数のローラにより
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。

【０００４】図８及び図９は、従来のローラ矯正法にお
ける矯正用のローラとＨ形鋼との接触状態を示す説明図
である。これらの図に見られるように、従来のローラ矯
正機の負荷方式には、図８のようにＨ形鋼２２のウェブ
面２４がローラ２１の外周面によって負荷されるウェブ
圧下方式と、図９のようにＨ形鋼２２のフランジ２３の
端面２３ａがローラ３１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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のローラ矯正方法には、いずれの圧下方式を採用
するにせよ、次のような問題点があった。すなわち、ウ
ェブ圧下方式の欠点は、ウェブ板厚に比べてフランジ幅
の広いＨ形鋼の場合、ローラ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、ローラとウェブ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
ことである。

【０００６】特公昭57-61488号公報に開示された技術で
は、このような局部変形を押さえるために、ウェブを押
さえるロールの形状を工夫しようというものであるが、
より薄いウェブ厚の製品を求められている状況から考え
ると、このような方法では、本質的に問題が解決された
とはいえない。

【０００７】また、フランジ圧下方式の欠点は、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
と接触しているフランジ端面がつぶれてしまい、フラン
ジ幅が大幅に減少することである。

【０００８】このような問題点は、特公昭56-40646号公
報および、特開昭53-141158号公報に開示されている技
術のように、ローラ間隔の増大による荷重低減、ローラ
径の拡大によるローラ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
界があることになる。

【０００９】このように、従来のウェブ圧下方式、フラ
ンジ圧下方式のいずれにしても、断面の大きなＨ形鋼を
有効に矯正し得ないことは明らかであるが、止むを得ず
ウェブ圧下方式を採用しているのが現状である。

【００１０】なお、上記２方法の欠点を解消すべく、図
１０に示すように、例えば特公昭57-11728号公報に開示
された技術のように、フランジ２３とウェブ２４を同時
にロール４１で圧下する方法が提案されているが、この
方法も、機構が複雑になることと、よりウェブ厚が減少
すれば、前述の問題点が露呈することは必至である。

【００１１】さらに、特公昭56-45684号公報に開示され
た技術では、フランジ圧下時のフランジにかかる面圧を
下げるため方法が提案されているが、この方法では、フ
ランジに接触する部分の周速が異なるため、フランジが
倒れる方向に、変形が誘起されること、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った。

【００１２】この発明は、従来技術の上述したような問
題点を解消するためになされたものであり、莫大な設備
投資を必要とせずに、大形のＨ形鋼の曲がりや反りが矯
正できるＨ形鋼の矯正方法を提供することを目的として
いる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るＨ形鋼の
矯正方法は、複数のキャタピラを上下２段にかつ千鳥状
に配置し、これら上下２段のキャタピラを回転させつ
つ、キャタピラでＨ形鋼のフランジ両端部を押圧するよ
うにして矯正するものである。

【００１４】また、キャタピラのＨ形鋼フランジ端部を
押圧するキャタピラ進行方向の軌跡が、所定の曲率を有
する円弧形状であるものである。さらには、上記矯正方
法に加えて、Ｈ形鋼のフランジの両側面をフランジの幅
方向に回転軸を有するローラで押圧しながら矯正するも
のである。

【００１５】

【作用】本発明に係るＨ形鋼の矯正方法でＨ形鋼を矯正
すると、Ｈ形鋼のフランジ両端部を押圧しているキャタ
ピラの接触面積が、従来のローラ矯正方法の場合と比較
して大きくなるので、単位面積当りの面圧が小さくな
り、Ｈ形鋼のフランジが局部的に変形して、フランジの
幅が減少したり、変形したりすることはない。

【００１６】また、キャタピラでＨ形鋼のフランジを押
圧するときのキャタピラ進行方向の軌跡に所定の曲率を
持たせると、荷重の分散化に有利である。さらには、上
述したようにして矯正すると同時に、Ｈ形鋼の両フラン
ジ面をフランジの幅方向に回転軸を有するローラで押圧
しつつ矯正すると、Ｈ形鋼のフランジが倒れることはな
い。

【００１７】これら上下２段に配置した複数のキャタピ
ラの上下回転中心間の距離や、前後のキャタピラの設置
間隔、あるいは設置台数は、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キ
ャタピラの対を設け、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でも可能である。

【００１８】もちろん、片持ち式、両持ち式矯正機両方
に適用可能であるし、キャタピラ部分を着脱可能にして
おけば、従来タイプのローラ矯正が可能であるし、Ｈ形
鋼以外の他の形鋼に対しても、従来タイプのロールを組
み替えるだけで適用可能となる。そして、キャタピラの
対に正しく挿入するためのガイド、キャタピラの対の間
隔調整装置、垂直位置調整装置、駆動装置をを適宜敷設
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。

【００１９】

【実施例】本発明の第一の実施例のＨ形鋼の矯正方法を
図１により説明する。図１（ａ）はこの矯正方法を示す
側面図、図１（ｂ）はこの矯正方法を示す正面図であ
る。この矯正方法においては、互いに対向かつ千鳥状に
複数のキャタピラ１を配置し、Ｈ形鋼２のフランジ３の
端面３ａに負荷を交互に与えるようにする。なお、図中
符号４はＨ形鋼のウェブである。

【００２０】この矯正方法においては、図２（ａ）に示
すように、キャタピラ１とＨ形鋼２のフランジ端面３ａ
との接触面積（接触部Ａを斜線で示す）が、図２（ｂ）
に示すように、従来のローラ２１によるフランジ圧下方
式の場合のローラ２１とＨ形鋼２のフランジ端面３ａと
の接触状態が、線接触（接触部Ｂを斜線で示す）の場合
に比較して、はるかに大きくなる。したがって、フラン
ジ３の端面３ａの単位面積あたりの接触圧力がきわめて
小さくなるので、従来のローラ矯正方法に比べ、負荷に
よるこの部分のつぶれは殆どなくなる。

【００２１】図３は、キャタピラ１のＨ形鋼のフランジ
３の端面３ａに当たる部分のキャタピラ進行方向の軌跡
５に、あらかじめ若干の曲率を付けた第二の実施例を示
すものであるが、このようにすると、荷重の分散化にと
って有利である。

【００２２】図４は、上記図１または図２で説明した本
発明の第一または第二の実施例に加えて、Ｈ形鋼２のフ
ランジ３をＹ方向から押圧する竪ロール６を設けて矯正
する第三の実施例を示す説明図であり、（ａ）は側面
図、（ｂ）は正面図である。この実施例の場合には、前
記キャタピラ１によるＨ形鋼のフランジ端部３ａへの負
荷の際に、フランジ３が倒れるのを防止することができ
る。

【００２３】表１に示すフランジ幅２５０ｍｍ、ウェブ
高さ２５０ｍｍ、肉厚がフランジ部１４ｍｍ、ウェブ部
９ｍｍのＨ形鋼を、第一の実施例に基づき表１に示す矯
正機で矯正した。

【００２４】

【表１】

【００２５】矯正に当たって、従来法と本発明法とで同
様な矯正効果が発揮できるインターメッシュは、どのよ
うなものであるかを調べたところ、表２に示すとおりで
あり、本発明法においては、従来法よりもインターメッ
シュが少なくてすむという結果がでた。これは、本発明
法では、ウェブの局部変形に無駄なエネルギーを消費せ
ず、有効な繰り返し曲げを与えることができるので、イ
ンターメッシュが少なくてすむと考えられる。そして、
インターメッシュが少なくてすむということは、矯正の
ためのパワー、すなわち電力費等の節減につながるとい
うことである。

【００２６】

【表２】

【００２７】図５は、矯正後にＨ形鋼のウェブの肉厚の
ウェブ軸方向の分布がどのようになっているかを示すグ
ラフである。図５から分かるように、従来法の場合には
ウェブセンターからフランジ部に近づくにしたがって、
肉厚が大きく減少しているのに対して、本発明法の場合
には、フランジ部に近い部分のウェブの肉厚はさほど減
少していず、良好な矯正が行われていることが理解でき
る。

【００２８】図６は、長さ１２ｍのＨ形鋼の矯正後のウ
ェブ高さを、先端部から後端部にかけてプロットしたグ
ラフである。従来法で矯正したものが前後端でウェブ高
さが大きく減少しているのに対して、本発明法の場合に
は、ウェブ高さは全長にわたって減少していず、良好な
矯正が行われていることが理解できる。

【００２９】図７は、フランジの表面からウェブセンタ
ーに向かうにしたがって矯正後のウェブの硬度がどのよ
うに変化するかを示したグラフである。従来法ではフラ
ンジに近い部分のウェブの硬度が大きく上昇しているの
に対して、本発明法ではウェブの硬度は余り変化せず、
この点からも良好な矯正が行われていることが理解でき
る。以上、説明してきた本発明法を従来法と比較して一
覧表にしたのが表３である。

【００３０】

【表３】

【００３１】本発明の矯正方法では、フランジ端部にキ
ャタピラマークが見受けられたが、上記のように寸法の
変化や硬度の変化はなく、実用上全く問題が無いことが
分かった。

【００３２】

【発明の効果】本発明により、大形のＨ形鋼をも効率的
に形状矯正ができ、製品品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の矯正方法の第一の実施例を示す説明図
であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【図２】従来のフランジ圧下方法との面圧の違いを示す
説明図であり、（ａ）は本発明法の場合、（ｂ）は従来
法の場合である。

【図３】キャタピラにかかる面圧をより均等化するため
にキャタピラのフランジ部との接触部に曲率をもたした
第二の実施例を示す説明図である。

【図４】本発明の第三の実施例を示す説明図であり、
（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【図５】本発明法と従来法とでウェブ厚さの変化がどの
ように異なるかを示すグラフである。

【図６】本発明法と従来法とで長手方向の各位置でウェ
ブ高さがどのように変化するかを示すグラフである。

【図７】本発明法と従来法とでウェブ硬度の変化がどの
ように異なるかを示すグラフである。

【図８】従来のウェブ圧下方式によるローラ矯正方法で
ある。

【図９】従来のフランジ圧下方式によるローラ矯正方法
である。

【図１０】従来のウェブおよびフランジ同時圧下方式に
よるローラ矯正方法である。

【符号の説明】

１ キャタピラ ２ Ｈ形鋼 ３ Ｈ形鋼のフランジ ３ａ フランジの端面 ４ Ｈ形鋼のウェブ ５ キャタピラーの軌跡 ６ 竪ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 正義 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 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 古川 遵 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のキャタピラを上下２段にかつ千鳥
   状に配置し、これら上下２段のキャタピラを回転しつ
   つ、キャタピラでＨ形鋼のフランジ両端部を押圧するよ
   うにして矯正することを特徴とするＨ形鋼の矯正方法。
2. 【請求項２】 キャタピラのＨ形鋼フランジ端部を押圧
   するキャタピラ進行方向の軌跡が、所定の曲率を有する
   円弧形状であることを特徴とする請求項１に記載のＨ形
   鋼の矯正方法。
3. 【請求項３】 Ｈ形鋼のフランジの両側面をフランジの
   幅方向に回転軸を有するローラで押圧しながら矯正する
   ことを特徴とする請求項１または２のＨ形鋼の矯正方
   法。