JPH089082B2 - 幅圧下プレス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、連続的に送られてくる材料をプレスを用い
て幅圧下する際に、材料に座屈を生じさせないようにし
た幅圧下プレスに関するものである。

［従来の技術］ スラブなどの材料を幅圧下する場合、幅圧延に比べて
圧下量を大きく設定できるプレスの有用性が注目されて
おり、実用化のための研究が進められている。

第５図〜第８図は、大きな幅圧下を受けた材料に座屈
を生じさせないための従来の対策を示すもので、材料ａ
の上下面を押えロール兼ピンチロールｂ′およびｂで押
えている。

尚、図中、ｃはスクリュー又はシリンダなどで構成さ
れた押圧力調節装置、ｄはプレス用金型、e,fはそれぞ
れ入側および出側に設けた支持ロール、ｇは搬送ロー
ル、ｈは材料の送り方向を示す。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上述の従来の装置によると、下部の押えロー
ルｂおよび支持ロールe,fが、材料ａ下面をほぼ水平に
支持しているため、プレスによる材料ａの厚み増大に伴
い、材料ａは、第７図に仮想線で示すような理想的な断
面形状における下面側への増肉を、ロールb,e,fにより
拘束されることになり、第７図、第８図に実線で示すよ
うに上面側へ増肉させざるを得なくなり、プレス出側に
おける材料厚さ方向中心面ｉが入側の材料中心面ｊより
も厚み増大量の半分Δｔだけ高くなってしまう。

従って、この材料ａを次工程で受け入れる水平圧延機
（図示せず）の上、下圧下量を均等に保持するには水平
圧延機のロールギャップ中心高さがプレス入側の中心面
ｊよりΔｔだけ高くなるように圧延機を据付ける必要が
ある。

しかし、前述のΔｔは材料ａの性状および幅圧下量の
設定値の変更に従って変動するので、水平圧延機の据付
レベルを調整することによってしか目的を達成すること
ができず、このようにするのは困難である。

又、第８図に示すように、材料ａの上面側へ増肉した
部分が上部押えロールｂ′などで強く押圧されることに
より、ロールｂ′との接触部がへこんだり、材料ａを強
幅圧下した時に、幅中心部にまで材料流動が及びにくい
ことから幅端部に生じるドッグボーン部分がロールｂ′
の端面と干渉してコーナーキズを付けられたりするなど
の問題点があった。

更に、プレスによって上面側へ増肉された材料ａは、
材料厚さ方向中心面ｉが上方へ向うため、材料ａには上
方へ持上がろうとする力が掛る。しかるに、材料ａの中
間部や後端部は、材料ａの先行する部分によって拘束さ
れるので、上方へ持上がろうとする力を受けても実際に
持上がるようなことはほとんどないが、材料ａの先端部
では、材料ａを拘束するものが何もないので、実際に上
方へ反ることがある。

そして、材料ａの先端部に反りができた場合でも、反
りがある程度成長すると、材料ａが高温のため、自重で
だれてほぼ平坦化されるので、問題になるなくなるが、
反りが座屈を伴っている場合には、自重でだれでも平坦
にはならず、図５に示すように、送り方向ｈに対してア
ーチ状になり、次工程の水平圧延機に通せなくなること
がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点に鑑み、材料の性状および幅
圧下量の変化に無関係に次工程設備の材料受入れを容易
にし、又、ロールとの接触によるキズを生じない幅圧下
プレスを提供するためになしたもので、その要旨は、幅
圧下プレスの左右のプレス用金型3,3間の入側と出側
に、少くとも材料１の下面を支持する下部の支持ロール
5,6を、幅圧下によって増肉される材料１の厚さ方向中
心面２が幅圧下前後で同一高さレベルに維持されるよ
う、入側を高く出側を低く配設すると共に、材料１の厚
さ寸法や材料１に対する圧下量などに応じて支持ロール
5,6の支持高さを調節可能な高さ調節装置15,16を設け、
支持ロール5,6間の中間部分に、材料１の上下面を強い
押圧力で押える上下の押えロール7,8を配設すると共
に、上下の押えロール7,8に材料１に対する押圧力を変
更可能な押圧力調節装置4,4′,13,13′を設けたもので
ある。

［作用］ プレスされた材料１の厚さ方向中心面２が、プレス前
と同じレベルに保持された状態で水平移動するので、次
工程設備の材料受入れが容易になり、又、プレス加工時
にキズが発生するおそれがない。

［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示すも
ので、図中、１は矢印ｋで示す送り方向に連続的に送ら
れている材料、２は材料１の厚さ方向中心面、3,3は矢
印１方向に押圧駆動される左右一対のプレス用金型であ
る。

プレスの入側下部、出側下部にはそれぞれ支持ロール
5,6が配置され、支持ロール5,6には高さ調整装置15（ス
クリュー機構など）が取付けられて、各支持ロール5,6
の高さが、幅圧下中、厚みが増大する材料１をほぼ水平
に支持し得るように入側を高く出側を低く設定されてい
る。

又、支持ロール5,6の中間部分の上、下部には、押え
ロール兼ピンチロール7,8（以下、押えロールと呼ぶ）
が配置され、上下の押えロール7,8には押圧力調整装置
４′,4（スクリュー機構など）が取付けられている。

上部押えロール７には押圧力調整装置４′のほか送り
方向ｋに位置を調節するための横移動装置９（シリンダ
装置又はスクリュー機構）が設けられ、幅圧下進行中、
材料１に作用する幅圧下力分布14の重心位置12の移動に
追従して材料１上面を押圧し得るようになっている（同
一発明者による昭和61年５月16日付特許出願（特願昭61
−112131号）を参照のこと）。

尚、上下の押えロール7,8は、図示しない駆動装置に
より矢印ｍ方向に回転駆動されて、材料１を送るピンチ
ロールの役割りをも果たしている。

次に、本装置の作動および取扱要領について説明す
る。

材料１を幅圧下する際は、幅圧下量に相当した厚みの
増大を考慮して、幅圧下後の材料厚さ方向中心面２がプ
レス入側の厚さ方向中心面とほぼ同じレベルを維持でき
るように、支持ロール5,6による支持高さを、支持ロー
ル５が高く支持ロール６が低くなるよう、高さ調整装置
15により予め調節し、幅圧下進行中も前記レベルをその
まま維持させるようにする。

更に、押圧力調整装置４′,4により、上、下の押えロ
ール7,8が材料１の上下面を所要の押圧力で強く押さえ
られるようにする。この場合、下の押えロール８が、支
持ロール5,6の中間の高さに位置した時に、材料１に所
要の押圧力が作用されるように、押圧力調整装置４の突
出量を設定する。

上記の状態で材料１をプレスへ通すと、材料１は、プ
レス出入側の中間部分で、押圧力調整装置４′,4および
押えロール7,8によって上、下面における幅圧下力分布1
4の重心位置12を強く押えられるので、幅圧下により座
屈を起こすおそれがない。

又、高さ調整装置15によって入側が高く出側が低くな
るよう高さ調整された支持ロール5,6により、材料１の
圧下前後の厚さ方向中心面２のレベルが不変となるの
で、次工程設備の材料受入れが容易であり、しかも、材
料１は、圧下前後の厚さ中心面２のレベルが不変なの
で、出側で上方へ向かう力を受けることがなくなり、材
料１の先端部が上へ反ったりすることが防止される。

更に、材料１の下面側の位置が下ることにより、増肉
による上面の位置上昇量が小さくなるので、材料１の上
面に上部押えロール７が干渉して材料１にキズが発生す
ることが防止される。

尚、プレス内部で幅圧下が進行する過程で幅圧下力分
布14の重心位置12が動くが、横移動装置９が上部押えロ
ール７を送り方向ｋへ移動して前記重心位置12を押えさ
せるので（矢印ｎ）、上部押えロール７は効果的に材料
１を押えることができる。

ここで、幅圧下力分布14とは、材料１の送り方向ｋに
所定の間隔を置いて定められた各点に作用する幅圧下方
の大きさをベクトルの長さで表わした分布状況のことで
あり、幅圧下力分布14の重心位置12とは、幅圧下力分布
14の幾何学的な重心位置のことであり、幅圧下力が集中
する点であるため材料１の座屈防止にとって有効な押え
位置となる。

又、材料１を同じ量だけ幅圧下する場合、材料１の幅
寸法が小さい部分と大きい部分とでは、幅寸法が小さい
部分の方が、より大きな幅圧下力が必要となる（一般
に、同じ厚さなら幅100のものを１つぶすよりも幅10の
ものを１つぶす方が大きな幅圧下力が必要となる）こと
から、幅寸法の大きい入側よりも、幅寸法が小さく、し
かも、プレスにより厚さ寸法が増加している出側の方が
幅圧下力が大きくなって、第２図に示すように幅圧下力
分布14は出側に片寄った形状となり、重心位置12も幅圧
下力分布14の中央よりも若干出側にずれた位置となる。
又、１回の幅圧下中に金型３による材料１の圧下範囲が
広がるに従い、幅圧下力分布14は相似的に増大するとは
限らないので（幅100の部分と幅50の部分を単位時間当
り１ずつつぶして行く場合、最初の単位時間で50:100＝
1:2であった幅圧下力の比が次の単位時間で49:99≠1:2
となるため。尚、幅圧下量が同じなら幅圧下力は幅寸法
に反比例する）、重心位置12は時々刻々動くこととな
る。

本発明の第２の実施例を第３図に示す。

この例はプレスの入側、出側および中間部分の上、下
部にそれぞれ支持ロール5,5′、押えロール7,8、およ
び、支持ロール6,6′をプレス入側の厚さ方向中心面２
に対し上下対称に配置し、且つ、支持ロール5,5′、6,
6′にそれぞれ高さ調節用シリンダなどの高さ調節装置1
6,16′を設け、押えロール7,8に押圧力調節用シリンダ
などの押圧力調節装置13′,13を設け、更に、上側の押
圧力調節装置13′から横移動装置９を取り除いたもの
で、これ以外は第１の実施例と変わるところはない。

この例は、第１の実施例におけるスクリュー機構に代
えて応答性の高いシリンダ装置でロール高さを調節する
ので、圧下進行中に、材料１の厚みの増大に敏速に追従
させて各ロール5,5′、7,8、6,6′を上下動させるよう
にすることができ、よって、材料１の圧下前後の厚さ方
向中心面２のレベルが不変となるよう確実に支持し得る
という利点がある。

尚、上側の支持ロール５′,6′は、材料１の上面を案
内させるため、材料１の上面に軽く接触するか、若しく
は、材料１の上面を極く軽く押圧するようにさせるもの
であり、材料１の上面に強い押圧力を加える上側の押え
ロール７とでは、その機能が異なっている。

本発明の第３の実施例を第４図に示す。

この例は、第３図の実施例に示す上、下の押えロール
7,8にそれぞれ横移動装置９を設けたもので、圧下力の
重心位置12の移動に正確に追従できる利点があり、それ
以外は第２の実施例と変わるところはない。

尚、本発明は前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変
更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上に述べたごとく本発明は次の優れた効果を発揮す
る。

（ｉ） 少くとも下部の各支持ロールを入側が高く出側
が低くなるよう配置することにより、幅圧下中、厚みが
増大する材料を、材料厚さ方向中心面が幅圧下前のそれ
と同じレベルに維持するので、次工程設備の材料受入れ
が容易である。

（ii） 第（ｉ）項と同じ理由により、材料の先端部が
送り方向に対して反ることがなく、又、材料の上部が上
部押えロールに干渉してキズを発生させることが防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は側面図、第２図は第１図におけるII−II方向から
の矢視図、第３図および第４図は、本発明の第２および
第３の実施例である、本装置の側面図、第５図は従来の
押えロール装置の側面図、第６図は第５図のVI−VI矢視
図、第７図は第５図のVII−VII矢視図、第８図は第５図
のVIII−VIII矢視図である。 図中、１は材料、３は金型、4,4′は押圧力調節装置、
5,6は支持ロール、7,8は押えロール兼ピンチロール、９
は横移動装置、13,13′は押圧力調節用シリンダから成
る押圧力調節装置、15,16,16′は高さ調節装置を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】幅圧下プレスの左右のプレス用金型（３）
   （３）間の入側と出側に、少くとも材料（１）の下面を
   支持する下部の支持ロール（５）（６）を、幅圧下によ
   って増肉される材料（１）の厚さ方向中心面（２）が幅
   圧下前後で同一高さレベルに維持されるよう、入側を高
   く出側を低く配設すると共に、材料（１）の厚さ寸法や
   材料（１）に対する圧下量などに応じて支持ロール
   （５）（６）を支持高さを調節可能な高さ調節装置（1
   5）（16）を設け、支持ロール（５）（６）間の中間部
   分に、材料（１）の上下面を強い押圧力で押える上下の
   押えロール（７）（８）を配設すると共に、上下の押え
   ロール（７）（８）に材料（１）に対する押圧力を変更
   可能な押圧力調節装置（４）（４′）（13）（13′）を
   設けたことを特徴とする幅圧下プレス。