JPH1094802A

JPH1094802A - 細径線材の製造装置および製造方法

Info

Publication number: JPH1094802A
Application number: JP8254210A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kuroda; 浩一黒田; Yoichi Imamura; 陽一今村; Kazuyuki Nakasuji; 和行中筋
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-04-14
Anticipated expiration: 2016-09-26
Also published as: JP3204117B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高加工度の連続圧延を行っても孔型ロールのロ
ール軸などが破損することがなく、また、両連続圧延機
間で線材が捩れたり断線することがなく、高加工度で圧
延することができるようにする。【解決手段】４ロールスタンド連設配置した連続圧延機
を、複数の連続圧延機に分割して配置し、その配置間に
張力検出手段を設けるようにする。また、この装置を用
いて連続圧延する際、上流側最終スタンドでの減面率Ｒ
_Ffと下流側最上流スタンドでの減面率Ｒ_RSとを下記式
を満たすように設定する一方、上流側連続圧延機出側で
の線材の抗張力をＴｓとした時、両連続圧延機間を通過
する線材に作用する張力ｔを下記式を満たす範囲に維
持して圧延する。Ｒ_Ff＋Ｒ_RS≦１５％・・・・・・・・・・０．０５Ｔｓ≦ｔ≦０．５Ｔｓ・・・・・

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直径が５ｍｍ以
下、特に２ｍｍ以下の細径線材を製造する装置と方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】直径が５ｍｍ以下の細径線材は、一般に
はダイス伸線法により製造される。しかし、このダイス
伸線法には下記の〜に示すような問題点がある。

【０００３】(1) 伸線作業は、その開始時に素線材の先
端をダイスの孔に予め通線することが必要である。その
ためには、素線材の先端部の外径をダイスの孔径よりも
予め細く成形しておく口絞り作業が必要である。

【０００４】(2) 工具（ダイス）は、圧延ロールが材料
（線材）の進行とともに回転するようには回転しない。
従って、工具と材料の接触部には滑り摩擦に起因して焼
付きが生じるので、これを防止するために材料に応じた
潤滑下地処理を施す必要がある。

【０００５】(3) ダイス伸線法では、材料（線材）に引
張力を加えて塑性加工を行うので、材料が細経であれば
あるほど材料破断（断線）が発生しやすい。

【０００６】(4) 引抜き加工を複数回に分けて行う必要
がある場合、引抜き加工を連続して施すと材料が加工硬
化して断線しやすくなる。従って、その加工繰り返し間
で中間焼鈍を施す必要があるが、この場合には上記(1)
および(2) をその都度行う必要があり、作業能率が悪
い。特に、脆い材料や焼付きの発生しやすい材料が加工
対象である場合、作業能率が極めて悪い。

【０００７】このように、多くの問題点を有するダイス
抽伸法に代わる細経線材の製造方法としては、本発明者
らの何人かが先に提案した孔型ロールを用いた圧延法に
よる細径線材の製造装置と製造方法がある（特開平６−
５０１号公報および特開平８−１２０７号公報）。

【０００８】図４および図５は、上記のうちの特開平６
−５０１号公報に示される製造装置を示し、その製造装
置を構成する連続圧延機１０は次のようにして構成され
ている。

【０００９】すなわち、その連続圧延機１０は、円形孔
型を形成するようにその周面に円弧状の孔型溝を成形し
た４個一対の孔型ロールを備える同一形状寸法の複数の
ロールスタンド１０ａを相隣合うロールスタンドの孔型
ロールの溝底位置がパスライン周りに略４５°位相する
ように配置されている。

【００１０】そして、各ロールスタンド１０ａは、相隣
合うロールスタンドのパスライン方向における孔型中心
間距離Ｌ（図５参照）を当該ロールスタンド間を通過す
る線材の平均直径の５０倍以下の一定値、具体的には最
終のロールスタンドとその１つ上流側のロールスタンド
との間を通過する線材の平均直径ｄ（図５参照）の５０
倍以下の一定値に設定して連設配置されている。

【００１１】なお、図４中、Ｗは素線材、ＳＷは細径線
材を示している。

【００１２】一方、特開平８−１２０７号公報に示され
る製造装置は、孔型の形状が８角形であり、その孔型中
心間距離Ｌが線材の最大直径の１００倍以下である以外
は上記特開平６−５０１号公報に示されると同様構成の
連続圧延機と、この連続圧延機の出側に設けられた２個
一対の孔型ローラダイを備える複数のダイスタンドとか
らなる装置である。

【００１３】また、この公報に示される製造方法は、各
スタンドにおける減面率略２０％以下の条件での上記連
続圧延機による圧延に連続してローラダイス群で総減面
率６〜１２％の引き抜き加工を行う方法である。

【００１４】本発明者らのうち何人かが先に提案した上
記の製造装置および製造方法による場合には、確かに次
のような効果が得られる。

【００１５】例えば、孔型を形成する３個一対の孔型ロ
ールを備える３ロールスタンドを連設した連続圧延を用
い、その孔型配列として丸→三角→丸などを採用して圧
延すると、三角→丸への移行圧延時に材料がパスライン
周りに回転転倒する。従って、この材料の回転転倒を防
止するためには、ロールスタンド間にローラガイドを設
置する必要があり、製品にガイドによる擦り傷が発生す
るのみならず、ローラガイドを定期的に交換する必要が
ある。これに対し、上述の製造装置を用いる場合には、
各ロールスタンド間において材料が回転転倒することが
ないので、ロールスタンド間にローラガイドを設置する
必要がなく、すり傷のない製品が得られるという利点が
ある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の製造
装置および製造方法を用いた場合でも、１パスで高加工
度の圧延を行うと、連続圧延機の入側における素材の線
材径と圧延後の線材径との径差が大きくなるので、次に
述べるような問題があった。

【００１７】すなわち、上記従来の連続圧延機は、主と
してその設計および製作コストなどを低減する観点か
ら、前述したように、各ロールスタンドのハウジング形
状と寸法を全て同じにするとともに、パスライン方向に
おける孔型中心間距離Ｌを一定にして連設配置されてい
る。

【００１８】この場合、各ロールスタンドのハウジング
形状と寸法が同じであるので、必要な数のロールスタン
ドをハウジングベース上のいずれの箇所にでも配置する
ことができ、圧延シリーズ（材質、素材の線材径、圧延
後の線材径）の変更に対して比較的自由に対応できる。
また、組み込むべき孔型ロールを孔型形状および寸法の
異なるものに入れ替えさえすれば、様々な形状、寸法の
圧延に適用できるので、製品の仕上げ寸法の変更に容易
に対応できるという利点がある。

【００１９】しかし、そのパスライン方向における孔型
中心間距離Ｌを一定に場合、このＬを当該ロールスタン
ド間を通過する線材の直径ｄで除したＬ／ｄ値が最大に
なるのは、線材の直径ｄが最も小さくなる最終のロール
スタンドとその１つ前段のロールスタンドとの間にな
る。

【００２０】このため、例えば、上記特開平６−５０１
号公報に示される内容に従って連続圧延機を構成するに
は、前述したように、その孔型中心間距離Ｌの許容最大
値中の最小値を線材の直径ｄがその圧延中に最も小さく
なる最終ロールスタンドよりも１つ前段のロールスタン
ド出側の線材直径ｄの５０倍以下にする必要がる。

【００２１】従って、例えば、直径５．０ｍｍの素線材
から直径１．２５ｍｍの製品を得るべく、各ロールスタ
ンドでの外径圧下率が５％の２７スタンドからなる連続
圧延機を想定した場合、その最終ロールスタンドとその
１つ前段のロールスタンドとの間を通過する線材直径ｄ
は１．３２ｍｍになるので、上記Ｌの許容最大値中の最
小値を６６ｍｍ以下にしなければならないことになる。

【００２２】ところが、ロールスタンドに組み込むべき
孔型ロールのフランジ部直径Ｄ（後述する図３参照）
は、前述したように、相隣合うロールスタンドをパスラ
イン周りに４５°位相させて連設配置するので、各ロー
ルスタンドを可及的近づけ得て上記孔型中心間距離Ｌよ
りも大きくできるものの、その孔型中心間距離Ｌを６６
ｍｍとする場合には高々７０ｍｍ程度までにしか大きく
できない。その理由は、７０ｍｍを超えるフランジ部直
径Ｄを有する孔型ロールを用いた場合、孔型ロールを組
み込んだロールスタンド同士がパスライン方向で干渉
し、上記の孔型中心間距離Ｌを６６ｍｍ以下にできなく
なるからである。

【００２３】また、フランジ部直径Ｄが７０ｍｍの孔型
ロールを用いた２７スタンドからなる連続圧延機では、
例えば、低炭素鋼製の直径５．０ｍｍの素線材から直径
１．２５ｍｍの製品を得るべく、各ロールスタンドでの
外径圧下率を５％に設定して冷間圧延した場合、その圧
延荷重および圧延トルクに耐え得るロール軸径を確保す
ることが困難な場合もあった。

【００２４】このため、例えば、高炭素鋼のように加工
硬化の度合が大きく、変形抵抗の高い素線材を対象に、
各ロールスタンドでの外径圧下率が７％というような高
加工度で冷間圧延を行った場合には、ロール軸やベアリ
ングが破損したり、疲労破壊によってその寿命が極めて
短くなり、特に、前段のロールスタンドにおいてこれら
の問題が顕著になるという問題があった。

【００２５】以上に述べた従来の連続圧延機が有する問
題は、全てのロールスタンドのハウジング形状と寸法
（大きさ）を同じにするのではなく、少なくともそのハ
ウジング寸法を変えた一群の同一寸法のロールスタンド
群からなる複数のブロックに分割することにより、一応
解決することができる。

【００２６】図６は、その一例を示す模式図であり、図
に示すように、例えば、上流側ブロック１と下流側ブロ
ック２との２つに分割して連設配置することである。具
体的には、被圧延線材の直径が大きな上流側ブロック１
は、これを構成するロールスタンド１ａ、１ａ、・・の
ハウジング寸法を、被圧延線材の直径が小さくなる下流
側ブロック２を構成するロールスタンド２ａ、２ａ、・
・のハウジング寸法よりも大きくし、これらのロールス
タンドを連設配置することである。

【００２７】上記のようにして連続圧延機を構成した場
合には、上流側ブロック１を構成するロールスタンド１
ａのハウジング内にフランジ部直径Ｄおよびロール軸径
などを可及的に大きくした孔型ロールを組み込むことが
できるので、上記の圧延荷重や圧延トルクに耐える強度
を備えるロール軸径やベアリングなどを確保することが
可能となる。

【００２８】しかし、この場合には、上流側ブロック１
と下流側ブロック２とを構成するロールスタンド１ａと
２ａとのハウジング寸法、特にパスライン方向の厚さが
異なるために、各ロールスタンドをハウジングベースＨ
Ｂ上の任意位置に配置できる許容範囲が小さくなり、仕
上げ寸法や圧延シリーズの変更時に対応することが困難
になる。

【００２９】さらに、量産時における孔型ロールの摩耗
を考えると、上流側ブロック１と下流側ブロック２とで
はフランジ部直径Ｄが異なるので、フランジ部直径Ｄの
小さい下流側ブロック２の孔型ロールの方が先に摩耗す
る。この結果、上流側ブロック１と下流側ブロック２と
では、その圧延中に被圧延線材の寸法変化に差が生じて
両者間の材料マスバランスに狂いが発生し、上流側ブロ
ック１と下流側ブロック２との間の被圧延線材に過大な
張力が作用して断線するという問題がある。

【００３０】なお、上記した従来の連続圧延機のよう
に、全てのハウジング形状と寸法が同一のロールスタン
ド、換言すればフランジ部直径Ｄが同一の孔型ロールで
ある場合は、その摩耗量が全スタンドで均一に進行し、
多少の仕上り寸法の変化を無視するならば、孔型ロール
を長期間使用することが可能である。

【００３１】従って、高加工度の連続圧延が可能であ
り、この場合においても圧延荷重や圧延トルクに耐える
強度を備えるロール軸径やベアリングなどを確保するこ
とができるのみならず、圧延中に断線が生じることのな
い製品直径が５ｍｍ以下の細径線材を圧延するための連
続圧延機とこの連続圧延機を用いた細径線材の製造方法
の開発が望まれていた。

【００３２】本発明は、上記の実情に鑑みてなされたも
のであり、その課題は、製品直径が５ｍｍ以下、特に２
ｍｍ以下の細径線材を高能率かつ高精度に製造すること
のできる連続圧延機とこの連続圧延機を用いた細径線材
の製造方法を提供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
（１）および（２）の細径線材の製造装置と細径線材の
製造方法にある。

【００３４】（１）孔型を形成する４個一対の孔型ロー
ルを備える複数のロールスタンドを、隣合うロールスタ
ンドの孔型ロールの溝底位置がパスライン周りに略４５
°位相するように連設配置してなる連続圧延機を備えた
細径線材の製造装置であって、この連続圧延機をそれぞ
れが１台の駆動モータによって共通駆動される少なくと
もハウジング寸法の異なる一群の同一寸法のロールスタ
ンドからなるブロックに複数分割して直列に配置する一
方、各ブロック間に被圧延線材に作用する張力を検出す
る張力検出手段を設けたことを特徴とする細径線材の製
造装置。

【００３５】（２）上記（１）に記載の製造装置を用い
て細経線材を製造する際、上流側連続圧延機の最下流の
ロールスタンドでの減面率Ｒ_Ffと下流側連続圧延機の最
上流のロールスタンドでの減面率Ｒ_RSとを下記式を満
たすように設定するとともに、張力検出手段によって検
出される張力ｔが下記式を満たすように上流側もしく
は下流側のいずれか一方または両方の連続圧延機の駆動
モータの回転数を制御することを特徴とする細径線材の
製造方法。

【００３６】Ｒ_Ff＋Ｒ_RS≦１５％・・・・・・・・・・０．０５Ｔｓ≦ｔ≦０．５Ｔｓ・・・・・ここで、Ｔｓ：上流側の連続圧延機群出側での被圧延線材の抗張
力（Ｎ／ｍｍ² ）本発明者らは、多くの実験を行い、次の〜のことを
知見し、本発明を成すに到った。

【００３７】高加工度の圧延時における圧延荷重およ
び圧延トルクに耐え得るロール軸径などを確保するため
には、前述したように、連続圧延機を構成する全てのロ
ールスタンドのハウジング形状と寸法（大きさ）を同じ
にするのではなく、少なくともそのハウジング寸法を変
えた一群の同一寸法のロールスタンド群からなる複数の
ブロックに分割する必要があるものの、分割した複数の
ブロックを従来の連続圧延機と同じように連接配置する
と前述したような種々の問題が発生するので、間隔を隔
てて連続配置する必要があること。

【００３８】しかし、分割したブロックを単に間隔を
隔てて連続配置と、高さの異なるハウジングベース上に
各ブロックを別々に載置する必要があることから、それ
ぞれのブロックを構成するロールスタンド数によっては
各ブロック間の間隔を前記Ｌ／ｄ値で５０以下または１
００以下にできない場合があり、材料に捩れが発生てし
円滑な連続圧延が実施できなくなること。

【００３９】ところが、各ブロック間に、この間を通
過する被圧延線材に作用する張力を検出する張力検出手
段を設け、この張力検出手段によって検出される張力を
所定の範囲になるように各ブロックの孔型ロールを回転
駆動させる駆動モータの回転数を制御するとともに、各
ブロック間における加工度を所定の範囲に設定して圧延
を行うと、何らの問題もなく円滑に圧延できることを知
見した。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の細径線材の製造装
置とこの製造装置を用いた細径線材の製造方法を、添付
図面を参照して詳細に説明する。

【００４１】図１は、本発明に係る製造装置の全体構成
の一例を示す模式的側面図である。図に示すように、本
発明に係わる細径線材の製造装置は、その製造ラインの
最上流位置に素線材Ｗを巻き付けたターンテーブル式の
横型の巻戻し機１が配置されている。この巻戻し機１
は、ターンテーブル式の横型に限らず、例えばリール式
の縦型やその他の公知のいずれの形式の巻戻し機であっ
てもよい。

【００４２】巻戻し機１の下流側には、その入側にガイ
ドローラ３ａを備えた矯正機３が配設されており、巻戻
し機１から送り出される素線材Ｗの曲がりを矯正し、こ
の部分において素線材Ｗを真直にするようになってい
る。

【００４３】矯正機３の下流側には、ハウジングの形状
は同一あるが、その寸法（大きさ）が異なる、換言すれ
ばそこに組み込まれる孔型ロールのフランジ部直径が異
なる一群の同一寸法のロールスタンド４ａ、４ａ、…、
５ａ、５ａ、…をそれぞれ備え、いずれもその入側と出
側にガイドローラ４ｂと４ｃ、５ｂと５ｃをそれぞれ備
えた上流側の連続圧延機４と下流側の連続圧延機５とが
所定の間隔を隔てて配置されている。

【００４４】連続圧延機４および５は、いずれも、後述
するように、円形もしくは８角形の孔型を形成する凹状
の溝がその外周面に成形された４個一対の孔型ロールを
組み込んだロールスタンド４ａ、４ａ、…、５ａ、５
ａ、…を、隣合う各ロールスタンド４ａおよび５ａの孔
型での被圧延線材の非拘束部分が重ならないようにタン
デムに配置されている。

【００４５】そして、連続圧延機４および５における隣
合うロールスタンドの間隔、換言すれば孔型中心間距離
Ｌは、上流側の連続圧延機４の方が下流側の連続圧延機
５よりも大きくされており、各スタンド間を通過する線
材Ｗの直径に応じた一定の値にそれぞれ設定されてい
る。

【００４６】具体的には、いずれの連続圧延機も、その
孔型中心間距離Ｌは、孔型が円形の場合には最終のロー
ルスタンドとその１つ上流側のロールスタンドとの間を
通過する線材直径の５０倍以下、孔型が８角形の場合に
は最終のロールスタンドとその１つ上流側のロールスタ
ンドとの間を通過する線材直径の１００倍以下の一定値
に設定されている。

【００４７】なお、隣合うロールスタンドの孔型中心間
距離Ｌは、必ずしも一定値にする必要はなく、両連続圧
延機とも、通過する線材直径の大きい上流側に向かうに
従っ順次大きくしてもよいことは勿論である。

【００４８】さらに、上記の連続圧延機４および５を構
成する各ロールスタンドに組み込まれた孔型ロールは、
いずれの連続圧延機も、各ロールスタンドに組み込まれ
た孔型ロールの駆動ロール軸（後述の図２参照）が分配
減速機構に連結されており、１台の駆動モータ（いずれ
も図示せず）によって別々に回転駆動されるようになっ
ている。また、各ロールスタンドは、いずれの連続圧延
機も、共通のハウジングベース４ｄ（５ｄ）上に載置さ
れ、水平方向と垂直方向の２方向からクランプパー（図
示せず）によってその位置を固定できるようになってい
る。

【００４９】上記のように構成された上流側の連続圧延
機４と下流側の連続圧延機５によっては、矯正機３から
送り出された素線材Ｗは順次連続圧延されて所定の直径
を有する細径線材ＳＷに仕上げられる。

【００５０】上流側の連続圧延機４の出側に設けられた
ガイドローラ４ｃと、下流側の連続圧延機５の入側に設
けられたガイドローラ５ｂとの間には、テンションロー
ラ６ａとロードセル６ｂとからなる張力検出手段６が配
置されており、この間を通過する圧延中の線材に作用す
る張力を検出し、その検出値を下流側の連続圧延機５ま
たは上流側の連続圧延機の圧延速度制御手段のいずれか
一方または両方に出力し、その圧延速度を変化させるこ
とによって検出される張力を所定の範囲内に維持するよ
うになっている。

【００５１】上記テンションローラ６は、そのローラ上
面がパスラインセンターよりも１０〜３０ｍｍ上方に位
置するように配置すればよく、これによって線材に作用
する張力を確実正確に検出することができる。また、こ
のように張力検出手段６を構成した場合には、通線作業
を極めて容易に行うことができるという利点がある。さ
らに、線材の尾端が両者の連続圧延機間を抜ける際に線
材の尾端が跳ね回ってもテンションローラ６以外に接触
する装置部分がなく、線材の尾端部分に表面傷がほとん
ど発生することがない。この結果、その端部の切断除去
クロップ長が少なくてすみ、歩留まりが向上するという
利点もある。

【００５２】両者の連続圧延機間の間隔としては、０．
５〜１．０ｍ程度でよく、この場合には上記構成からな
る張力検出手段６を、十分な余裕をもって配置すること
ができる。

【００５３】なお、張力検出手段６としては、上記の構
成に代えて、伸線ラインや線材圧延ラインで広く用いら
れているルーパを備えた張力制御機構を用いてもよい。
しかし、ルーパを備えた張力制御機構は、構造が複雑か
つ高価なわりにその応答速度がテンションローラ方式に
比べて劣る。従って、張力検出手段６としては、上記テ
ンションローラ方式を用いるのが好ましい。

【００５４】下流側の連続圧延機５の下流側には、圧延
された細径線材ＳＷを整列巻きするためのトラバース機
構として配置されたスイングローラ７を介して細径線材
ＳＷを巻取るリール式の縦型の巻取り機２が配設されて
いる。この巻取り機２は、前述の巻戻し機１と同様、リ
ール式の縦型に限らず、ターンテーブル式の横型やその
他の公知のいずれの形式の巻取り機であってもよい。

【００５５】各ロールスタンド４ａおよび５ａは、前述
したように、ハウジングの大きさ、すなわちそこに組み
込まれた孔型ロールのフランジ部直径が相違する以外は
いずれも同じように構成されているので、ロールスタン
ド４ａを例にとってその具体的構成を説明する。

【００５６】図２は、ロールスタンド４ａの構成例を示
す模式的正面図である。

【００５７】図に示すように、ロールスタンド４ａは、
その中央部に相互に直交する４方向の縦横十文字の孔４
０ｇが開切された正面視正８角形のハウジング４０ｄ
と、このハウジング４０ｄの孔４０ｇ内に配設され、孔
４０ｇの壁面に形成した軸受孔にベアリング（いずれも
図示せず）を介してそのロール軸４０ｂ、４０ｂ、４０
ｂ、４０ｂが挿入軸支させた４個の孔型ロール４０ａ、
４０ａ、４０ａ、４０ａとによって構成されている。

【００５８】上記４個の孔型ロール４０ａのうちの１個
は、そのロール軸４０ｂの一端がハウジング４０ｄの外
側面から突出する入力軸となっていて駆動機構（図示せ
ず）に連結されており、この孔型ロール４０ａを回転駆
動させるようになっている。一方、他の３個の孔型ロー
ル４０ａ、４０ａ、４０ａは、４個全部のロールの両側
面に取り付けたかさ歯車４０ｃによりその駆動力がそれ
ぞれに伝達されて回転駆動するようになっている。

【００５９】このように４個の孔型ロールを同期回転駆
動させる場合には、被圧延材料である線材Ｗの孔型ロー
ルに対する噛み込み性が安定し、その圧延中に孔型ロー
ルと被圧延材料とがスリップするのを抑制することがで
きる。

【００６０】そして、４個の孔型ロール４０ａの外周面
には、そのロール軸長方向の中央部に円形または８角形
の孔型４０ｅを形成する凹状溝４０ｆが成形されおり、
その両側にはロール両端面の直径を凹状溝４０ｆ両端の
ロール直径よりも小さくした傾斜面が成形されている。

【００６１】上記のように構成されたロールスタンド４
ａは、下流側のロールスタンドほどその孔型４０ｅの大
きさが小さくなっており、前述したように、各スタンド
の孔型４０ｅでの被圧延材料（線材Ｗ）の非拘束部分が
重ならないようにしてタンデムに配置される。

【００６２】図３は、その配置例を示す模式的正面図
で、同図の（Ａ）、（Ｃ）は水平スタンド、（Ｂ）は４
５°傾斜スタンドであり、上流側から（Ａ）→（Ｂ）→
（Ｃ）の順に配置される。このように、連続圧延機４を
水平スタンドと傾斜スタンドを交互に配置して構成する
と、隣合うロールスタンド４ａの孔型４０ｅを形成する
凹状溝４０ｆの溝底位置がパスライン周りに互いに４５
°傾転し、上流側のスタンドでの圧下量が少ない被圧延
材料部分に下流側のスタンドで所定の圧下量を確実に与
えることができる。

【００６３】なお、隣合うロールスタンド４ａ（５ａ）
の上記傾転角度は、必ずしも４５°にする必要はなく、
例えば４０〜５０°の範囲内であればいずれでもよい
が、各ロールスタンド間での被圧延材料（線材Ｗ）の捩
れを抑制する観点からは４５°±２°とするのが望まし
い。

【００６４】以上に説明した本発明の細径線材の製造装
置は、４個一対の孔型ロールを備える複数のロールスタ
ンド連設した連続圧延機を分割し、フランジ部直径およ
びロール軸径（含むベアリング）の大きい孔型ロールを
備えた上流側の連続圧延機４と、フランジ部直径および
ロール軸径（含むベアリング）の小さい孔型ロールを備
えた下流側の連続圧延機５とに分割してあるので、高加
工度の圧延を行う際、上流側の連続圧延機４での加工度
を大きくし、下流側の連続圧延機５での加工度を小さく
して圧延することができる。

【００６５】この結果、仕上げ径が小さいことから隣合
うロールスタンド４ａ（５ａ）の孔型中心間距離Ｌを小
さくせざるを得ないため、フランジ部直径およびロール
軸径（含むベアリング）が小さく、強度的に問題のある
孔型ロールを備えた下流側のロールスタンド４ａに発生
するロール軸やベアリングの破損を抑制防止することが
可能となる。

【００６６】上記のように構成された本発明の製造装置
を用いて実際に素線材を連続的に圧延する際には、上流
側の連続圧延機４の最下流ロールスタンド４ａで付与す
る減面率Ｒ_Ffと、下流側の連続圧延機５の最上流ロール
スタンド５ａで付与する減面率Ｒ_RSとを下記式を満た
す値に設定する必要がある。さらに、上流側の連続圧延
機４と下流側の連続圧延機５との間を通過する線材Ｗに
作用する張力ｔを下記式を満たす値に維持する必要が
ある。

【００６７】Ｒ_Ff＋Ｒ_RS≦１５％・・・・・・・・・・０．０５Ｔｓ≦ｔ≦０．５Ｔｓ・・・・・ここで、Ｔｓ：上流側の連続圧延機出側での被圧延線材の抗張力
（Ｎ／ｍｍ² ）すなわち、上記式と式が同時に満たされない場合に
は、上流側の連続圧延機４と下流側の連続圧延機５との
間で線材Ｗが捩れたり断線したりするが、これらを同時
に満たす場合には何等の問題もなく圧延することが可能
である。このことは、後述する実施例の結果からも明ら
かである。

【００６８】以上、連続圧延機を２分割した場合を例に
とって説明したが、本発明の細径線材の製造装置と製造
方法は、連続圧延機を３つ以上に分割した製造装置であ
ってもよく、この場合各連続圧延機間の設定条件を上記
および式を満たすように設定して圧延を行うと、上
記と同様の結果が得られることは言うまでもない。

【００６９】

【実施例】

（実施例１）直径５．０ｍｍの低炭素鋼（０．０６％
Ｃ）製と高炭素鋼（０．８０％Ｃ）製の２種類の素線材
を対象に、連続圧延機を２分割した図１に示す構成から
なる製造装置を用い、上流側連続圧延機の最下流ロール
スタンドと下流側連続圧延機の最上流ロールスタンドで
の減面率および両連続圧延機間を通過する線材に作用す
る張力を下流側の連続圧延機による圧延速度を制御して
種々変化させ、直径１．２ｍｍの細径線材を得るべく冷
間で連続圧延を行った。

【００７０】この時、上流側の連続圧延機としては、フ
ランジ部直径が１２０ｍｍ、ロール軸径が７０ｍｍの孔
型ロール（ＳＫＤ６１製）を組み込んだ１２個のロール
スタンドを孔型中心間距離Ｌ＝１３０ｍｍピッチで連設
したものを、下流側の連続圧延機としては、フランジ部
直径が６０ｍｍ、ロール軸径が３５ｍｍの孔型ロール
（ＳＫＤ６１製）を組み込んだ１５個のロールスタンド
を孔型中心間距離Ｌ＝６０ｍｍピッチで連設したものを
用い、両者を０．５ｍの間隔を隔てて設置した。

【００７１】また、上流側連続圧延機の最下流スタンド
と下流側連続圧延機の最上流スタンドを除く各ロールス
タンドでの減面率は、いずれの連続圧延機もその上流側
から下流側に向かって１１．５〜９．５の範囲内で順次
小さくなる値に設定した。

【００７２】さらに、両連続圧延機の４個一対の孔型ロ
ールで形成される孔型は、下式で定義される楕円率が４
％以下の円形孔型とした。

【００７３】楕円率＝｛（孔型最大直径／孔型最小直
径）−１｝×１００（％）圧延結果を、各条件とともに、表１に示した。

【００７４】

【表１】

【００７５】表１に示す結果から明らかなように、本発
明で規定する条件を満たす場合には何らの問題もなく、
良好に圧延することができた。

【００７６】これに対し、本発明で規定する条件を満た
さない場合には、両連続圧延機間で線材捩れが発生する
かもしくは断線が発生した。また、断線することなく圧
延できた場合でも、両連続圧延機間で線材捩れが発生
し、得られた製品の寸法精度が低下した。

【００７７】すなわち、試験No. １〜４およびNo. １６
は、Ｒ_Ff＋Ｒ_RSの値が１５％を超えており、張力ｔの大
小にかかわらず、両連続圧延機間で線材が大きく捩れ
た。また、試験No. ５、１５および２０は、Ｒ_Ff＋Ｒ_RS
の値が１５％以下で本発明で規定する条件を満たすもの
の、張力ｔが小さすぎるために下流側連続圧延機の最上
流スタンドにおいて線材捩れがわずかに生じ、これによ
って噛み出し疵が発生した結果、製品の寸法精度が低下
した。さらに、試験No. ９、１２および１９は、Ｒ_Ff＋
Ｒ_RSの値が１５％以下で本発明で規定する条件を満たす
ものの、張力ｔが大きすぎるために両連続圧延機間で断
線した。

【００７８】（実施例２）直径５．０ｍｍの高炭素鋼
（０．８０％Ｃ）製の素線材を対象に、連続圧延機を２
分割した図１に示す構成からなる製造装置を用い、上流
側連続圧延機の最下流ロールスタンドと下流側連続圧延
機の最上流ロールスタンドでの減面率および両連続圧延
機間を通過する線材に作用する張力を下流側の連続圧延
機による圧延速度を制御して種々変化させ、直径１．２
ｍｍの細径線材を得るべく冷間で連続圧延を行った。

【００７９】この時、上流側の連続圧延機としては、フ
ランジ部直径が１２０ｍｍ、ロール軸径が７０ｍｍの孔
型ロール（ＳＫＤ６１製）を組み込んだ１２個のロール
スタンドを孔型中心間距離Ｌ＝１３０ｍｍピッチで連設
したものを、下流側の連続圧延機としては、フランジ部
直径が１１０ｍｍ、ロール軸径が６０ｍｍの孔型ロール
（ＳＫＤ６１製）を組み込んだ１５個のロールスタンド
を孔型中心間距離Ｌ＝１１０ｍｍピッチで連設したもの
を用い、両者を１．０ｍの間隔を隔てて設置した。

【００８０】また、上流側連続圧延機の最下流スタンド
と下流側連続圧延機の最上流スタンドを除く各ロールス
タンドでの減面率は、いずれの連続圧延機もその上流側
から下流側に向かって１１．５〜９．５の範囲内で順次
小さくなる値に設定した。

【００８１】さらに、両連続圧延機の４個一対の孔型ロ
ールで形成される孔型は、８角形とした。

【００８２】圧延結果を、各条件とともに、表２に示し
た。

【００８３】

【表２】

【００８４】表２に示す結果から明らかなように、本発
明で規定する条件を満たす場合には何らの問題もなく、
良好に圧延することができた。

【００８５】これに対し、本発明で規定する条件を満た
さない場合には、両連続圧延機間で線材捩れが発生する
かもしくは断線が発生した。また、断線することなく圧
延できた場合でも、両連続圧延機間で線材捩れが発生
し、得られた製品の寸法精度が低下した。

【００８６】すなわち、試験No. ２１は、張力ｔが０．
１５Ｔｓで本発明で規定する条件を満たすものの、Ｒ_Ff
＋Ｒ_RSの値が１９．０と大きために、両連続圧延機間で
線材が大きく捩れた。また、試験No. ２４は、Ｒ_Ff＋Ｒ
_RSの値が１５％以下で本発明で規定する条件を満たすも
のの、張力ｔが大きすぎるために両連続圧延機間で断線
した。

【００８７】以上の実施例は、低炭素鋼および高炭素鋼
製の素線材を加工対象にした場合の結果である。しか
し、詳細なデータの添付は省略するが、低合金鋼、高合
金鋼、ステンレス鋼およびＴｉやＡｌなどの非鉄金属製
の素線材を対象にした場合にも、上記同様の結果が得ら
れた。

【００８８】

【発明の効果】本発明の製造装置によれば、連続圧延機
を複数分割して連設配置したので、孔型ロールのロール
軸破損などを心配することなく、高加工度の連続圧延を
行うことが可能である。また、本発明の方法によれば、
分割配置した上流側の連続圧延機と下流側の連続圧延機
の隣合うロールスタンドでの減面率と、両連続圧延機間
を通過する線材に作用する張力を所定の値に設定して連
続圧延を行うので、両連続圧延機間で線材が捩れたり断
線することがなく、高品質の製品を高加工度で圧延する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る細径線材の製造装置の構成例を
示す模式的側面図である。

【図２】連続圧延機を構成するロールスタンドの構成例
を示す模式的正面図である。

【図３】隣合うロールスタンドの配置態様を説明するた
めの図である。

【図４】従来の細径線材の製造装置の構成例を示す模式
的側面図である。

【図５】従来の細径線材の製造装置を構成する連続圧延
機のロールスタンド間隔を説明するための図である。

【図６】ハウジング寸法の異なる一群の同一寸法のロー
ルスタンド群を近接配置した場合の問題点を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１：巻戻し機、２：巻取り機、３：矯正機、４：上流側の連続圧延機、４ａ：ロールスタンド、４０ａ：孔型ロール、４０ｂ：ロール軸、４０ｃ：かさ歯車、４０ｄ：ハウジング、４０ｅ：孔型、４０ｆ：凹状溝、４０ｇ：十文字の孔、５：下流側の連続圧延機、６：張力検出手段、７：スイングローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】孔型を形成する４個一対の孔型ロールを備
える複数のロールスタンドを、隣合うロールスタンドの
孔型ロールの溝底位置がパスライン周りに略４５°位相
するように連設配置してなる連続圧延機を備えた細径線
材の製造装置であって、この連続圧延機をそれぞれが１
台の駆動モータによって共通駆動される少なくともハウ
ジング寸法の異なる一群の同一寸法のロールスタンドか
らなるブロックに複数分割して直列に配置する一方、各
ブロック間に被圧延線材に作用する張力を検出する張力
検出手段を設けたことを特徴とする細径線材の製造装
置。
【請求項２】請求項１に記載の製造装置を用いて細経線
材を製造する際、上流側連続圧延機の最下流のロールス
タンドでの減面率Ｒ_Ffと下流側連続圧延機の最上流のロ
ールスタンドでの減面率Ｒ_RSとを下記式を満たすよう
に設定するとともに、張力検出手段によって検出される
張力ｔが下記式を満たすように上流側もしくは下流側
のいずれか一方または両方の連続圧延機の駆動モータの
回転数を制御することを特徴とする細径線材の製造方
法。Ｒ_Ff＋Ｒ_RS≦１５％・・・・・・・・・・０．０５Ｔｓ≦ｔ≦０．５Ｔｓ・・・・・ここで、Ｔｓ：上流側の連続圧延機群出側での被圧延線材の抗張
力（Ｎ／ｍｍ² ）