JPS5918123B2 - リブ付h形鋼の製造方法 - Google Patents

リブ付h形鋼の製造方法

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JPS5918123B2
JPS5918123B2 JP17953580A JP17953580A JPS5918123B2 JP S5918123 B2 JPS5918123 B2 JP S5918123B2 JP 17953580 A JP17953580 A JP 17953580A JP 17953580 A JP17953580 A JP 17953580A JP S5918123 B2 JPS5918123 B2 JP S5918123B2
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rolling mill
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芳昭 草場
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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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

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明法は、H形鋼の断面性能を向上させるため、フラ
ンジ先端部を内側に90°屈曲したリブ付H形鋼の熱間
圧延方法に関する。
従来、リブ付H形鋼の製造方法としては、第1図に示す
ように、H形鋼のフランジを構成する鋼板1の両端部1
a〜1dを予じめ屈曲成形した後、ウェブを構成する鋼
板2と前記成形フランジ鋼板1の中央部とを溶接するこ
とにより製造されていた。
また最近ではロールフォーミングによる製造法が提案さ
れ、第2図に示すように、通常のH形鋼製造設備により
素材鋼片から超広中フランジH形鋼3を圧延し、該超広
中フランジH形鋼のフランジ部を局部的に又は全体を再
加熱した後、リブ成形専用設備の曲げローラ群4a〜4
dを通すことによってフランジ先端リブ相当部3a〜3
dを90°曲げ成形してリブを形成して製造されていた
しかし、いづれの方法も下記の如く問題点が多く、たと
えば前者の場合は、 (1)製造コストが高い、 (2)生産性が低い、 (3)溶接部の強度信頼性が低い、 (4)溶接による残留応力が生じる、 又、後者のロールフォーミング法の場合には、(1)予
じめ超広中フランジH形鋼を製造する必要がある、 (2)多数の曲げローラ群を有する高価なリブ成形専用
設備が必要、 (3)再加熱装置が必要、 (4)曲げ成形のためリブ及びフランジ板厚を厚くでき
ない、 (5)フランジ先端曲げ部のRが太きい、等の問題があ
った。
本発明法は上記のような問題点を解決し、公知のH形調
圧延装置列を用いて、熱間圧延法によりリブ付H形鋼を
効率良く製造する方法を提供するものである。
本発明法は熱間にてリブ付H形鋼を製造する圧延方法に
おいて、ブルーム等素材鋼片を二重式ブレークダウン圧
延機等の粗圧延機により所定形状のビームブランクに圧
延した後、中間圧延機群の前段ユニバーサル圧延機によ
る複数回の可逆圧延により、フランジ相蟲部及びウェブ
相当部の厚みを減じて延伸し、フランジ先端寄り部に折
れ曲り部(以下リブ相当部と称す)を有するフランジが
裾広がり状の生成品H形鋼(以下開脚状H形鋼と称す)
に成形すると共に、後段ユニバーサル圧延機によりフラ
ンジのリブ相当部先端面の整形を行ない、最終パスにお
いてフランジ屈曲部の整形を行いつつ、前記リブ相当部
を内側に折り込み成形した後、仕上ユニバーサル圧延機
にてフランジ外側面が直線状になるよう押圧延すると共
に、ウェブ及びリブを軽圧下圧延してフィレット部及び
フランジ先端屈曲部外側Rを整形することを特徴とする
リブ付H形鋼の製造方法である。
以下本発明法を第3図〜第8図により詳細に説明する。
第3図は本発明法を実施する装置配列を示し、二重式ブ
レークダウン圧延機等の粗圧延機5、前段ユニバーサル
圧延機6と後段ユニバーサル圧延機7よりなる中間圧延
機群9及び仕上ユニバーサル圧延機8よりなるH形調圧
延装置列である。
加熱されたブルーム等素材鋼片は第4図に示す如く孔型
10〜13を刻設したロールを有する粗圧延機5にて、
複数回の可逆圧延により所定形状のビームブランクに粗
圧延された後、前記ビームブランクは中間圧延機群9に
導かれる。
中間圧延機群9は第5図に示す如く水平ロール16,1
6’及び垂直ロール15 、15’を有する前段ユニバ
ーサル圧延機6と第6図に示す如く水平ロール17.1
7’及び第7図に示す如く垂直ロール18.18’を有
する後段ユニバーサル圧延機7とよりなる。
中間圧延機群9の前段ユニバーサル圧延機6の水平ロー
ル16,16’の側面は傾斜の異なる二段の面A。
Bより形成され、該ロール16,16’の軸芯に平行な
胴部Cと胴部Cに隣接する側面Aとのなすフランジ開脚
角θ1、前記側面Aと該側面Aに続く側面Bとのなすリ
ブ相当部の屈曲角θ2とすると、角度θ1とθ2は18
0°〉θ1〉90°、180°〉θ2〉270°−θ1
にする必要がある。
つまり角度θ2はリブ付H形鋼のリブをH形鋼の内側に
設けるため180°以下としなければならず、又水平ロ
ール側面A及びBはロール軸芯に対して90゜以上の角
度を有する傾斜面としなければ圧延はできない。
又、水平ロール16.16’の胴部C中央部付近に溝り
を設けて、開脚状H形鋼のウェブに凸状部を残し、仕上
圧延時の整形圧延式とする。
又、前段ユニバーサル圧延機6の垂直ロール19.19
’の側面は前記水平ロール16 、16’側面A、Bに
対応した平行な面E、Fを有している。
後段ユニバーサル圧延機7の水平ロール17゜17′は
開脚状H形鋼14のリブ相当部先端面の整形用であり、
前記前段ユニバーサル圧延機6の水平ロール16.16
’側面Bに相当する面B′の所定位置より側面B′に対
して角度θ、を有する面Gにより前記リブ相当部先端面
の整形を行なう。
又、垂直ロール18,18’によりフランジ及びリブ相
当部を押圧延することにより内方に折り込むものであり
、前記前段ユニバーサル圧延機6の水平ロール16.1
6’側面A〜Cのなす角θ1゜θ2に対応する該垂直ロ
ール18.18’の角度をθ3.θ4とし、該角度θ3
.θ4は90°〈θ3くθ1.90°〈θ4〈θ2、θ
、<270°−θ3とする必要がある。
前記の如く粗圧延により得られた前記ビームブランクは
、中間圧延機群9の前記ユニバーサル圧延機6による複
数回の可逆圧延によりフランジ開脚角θ1及びリブ相当
部屈曲角θ2を有する開脚状H形鋼14に成形延伸され
ると共に、後段ユニバーサル圧延機7の水平ロール17
.17’との同時圧延によりリブ相当部先端面の整形を
行ない、中間圧延機群9の最終パスにおいて、後段ユニ
バーサル圧延機7ノ垂直D−ル18 、18’によりフ
ランジ開脚角はθ1→θ3に、及びリブ屈曲角はθ2→
θ4となり、リブ相当部が対向する様内方に曲げ成形さ
れ、フランジとリブ相当部の曲り部外面が丸みを帯びぬ
よう圧延を行なう。
なお通常の中間圧延機群9に用いるユニバーサル圧延機
の垂直ロールは駆動装置を有しない為、後段ユニバーサ
ル圧延機7の垂直ロール18 、18’のみの圧延の場
合は、前段ユニバーサル圧延機6により開脚状H形鋼1
4の移送が行われる。
次に前記開脚状H形鋼14は、第8図に示す如く水平ロ
ール24,24’及び垂直ロール19.19’を有する
仕上ユニバーサル圧延機8の垂直ロール19゜19′に
よりフランジ外側面が直線状になるよう押圧延されると
共に、水平ロール24,24’によるウェブ中央部の軽
圧下圧延による巾方向推力によりフィレット部22の整
形及び水平ロール24.24’と垂直ロール19,19
’によるリブ部長さ方向(ロール軸芯と平行な方向)の
軽圧下圧延によりフランジとリブのなす角部21の整形
が行われ、リブ付H形鋼23に整形される。
なお、仕上ユニバーサル圧延機8での軽圧下は、圧下率
2〜5%が好ましく、前記ウェブ中央部の中間圧延機群
9による整形の際設けられた凸部厚みtlは仕上げウェ
ブ厚みt。
に対してit/1o=1.02〜1.05とすることが
好しく、又リブ長さl12に対する中間圧延機群9によ
る整形の際のリブ相当部長さ11は11/12二1.0
2〜1.05とするのが良い。
然し前記圧下率が2%以下では、圧下刃が小さくフィレ
ット部22及びリブ、フランジ角部21の整形効果が小
さくなる。
次に本発明法を実施例により説明する。
(実施例) 素材鋼片厚さ300朋、巾1200mmの矩形断面ブル
ームより高さ300 run、巾300朋、ウェブ厚t
=9朋、フランジ厚tf=15mi、リブ長さl12=
50mrn、リブ厚tr=15mmのリブ付H形鋼を製
造する場合、圧延装置列は粗圧延機5として二重式ブレ
ークダウン圧延機、前段、後段二台のユニバーサル圧延
機よりなる中間圧延機群9、及び一台の仕上ユニバーサ
ル圧延機8よりなり、まず前記素材鋼片を加熱炉(図示
せず)により1280℃まで加熱した後、二重式ブレー
クダウン圧延機の材料転回を含む15パスの可逆圧延に
よりウェブ厚50關、フランジ巾430mmのビームブ
ランクに成形し、次に中間圧延機群9の前段ユニバーサ
ル圧延機6及び後段ユニバーサル圧延機7の水平ロール
17,17’の同時圧延及び空圧延を含めて10パスの
可逆圧延によりウェブ厚1o==9.Q朋、ウェブ中央
凸部厚tに9.35mm、フランジ厚tf=15r/L
rft、リブ相当部長さlに51.5mm、フランジ開
脚角θ1=120°、リブ屈曲角θ2=155°の開脚
状H形鋼に成形し、後段ユニバーサル圧延機7の垂直ロ
ール18.18’の1パス押圧延により前記フランジ開
脚角θ1→θ3二95°及びリブ屈曲角θ2→θ、=9
5°にした後、仕上ユニバーサル圧延機8の1パス圧延
によりウェブ中央凸部厚t1→t□ = 9.0 mm
、リブ長さ11→12=50.0mm、フランジ開脚角
θ1及びリブ屈曲角θ2をそれぞれ90°に整形する。
前述圧延方法により製造されたリブ付H形鋼はリブ厚t
r 、==15 mal、フランジ先端臼り部の外側
R= 5 mmとなり、形状的に極めて優れたリブ付H
形鋼を製造することができた。
本発明法により、第9図及び第10図に示す如く、ウェ
ブに波状突起を設けたリブ付線H形鋼25及びウェブ中
央部を波状としたリブ付コルゲートH形鋼26を製造す
る場合は、中間圧延機群9の成形の際に設けるウェブ中
央凸部厚みtl を厚くし、所要の溝を水平ロール24
,24’胴部に刻設した仕上ユニバーサル圧延機8によ
り前記ウェブ中央凸部をt1→toに圧延することによ
り製造することができる。
上述のように、本発明法は熱間にて公知のH形調圧延装
置列の圧延ロールを変えるだけでリブ付H形鋼を製造す
ることができ、特にフランジ厚みの制限を受けずにフラ
ンジ先端のリブ相当部を対向する如く内方に曲げ成形し
て、リブを形成することができ、H形鋼の断面性能を大
巾に向上させることができると共に、リブ先端面の鉛直
度及びフランジ先端臼り部外側Rの優れたリブ付H形鋼
を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の溶接法により製造されたリブ付H形鋼断
面図、第2図は従来のロールフォーミング法によるリブ
付H形鋼の製造方法の説明概略断面図、第3図は本発明
法を実施するための圧延機配列図、第4図〜第8図は本
発明法を実施するための各圧延機の圧延ロール形状の説
明図で、第4図は粗圧延機の水平ロール孔形を示す図、
第5図は前段ユニバーサル圧延機の水平及び垂直ロール
形状及び圧延材を示す図、第6図は後段ユニバーサル圧
延機の水平ロール形状及び圧延材を示す図、第7図は後
段ユニバーサル圧延機の垂直ロール形状及び圧延材を示
す図、第8図は仕上げ圧延機の水平及び垂直ロール形状
及び圧延材を示す図、第9図及び第10図はウェブ中央
部に波状突起及びコルゲーションを設けたリブ付H形鋼
の変形例を示す断面図である。 1・・・・・・フランジ、1a〜1d・・・・・・リブ
、2・・・・・・ウェブ、3・・・・・・超広中フラン
ジ開脚角、3a〜3d・・・・・・リブ相当部、4a〜
4d・・・・・・成形ロール、5・・・・・・粗圧延機
、6・・・・・・前段ユニバーサル圧延機、7・・・・
・・後段ユニバーサル圧延機、8・・・・・・仕上げユ
ニバーサル圧延機、9・・・・・・中間圧延機群、10
〜13・・・・・・ロール孔型、14・・・・・・開脚
状H形鋼、16.16’、17.17’、24,24’
・・・・・・水平ロール、15,15’、18.18’
、19,19’・・・・・・垂直ロール、23・・・・
・・リブ付H形鋼、25・・・・・・リブ付線H形鋼、
26・・・・・・リブ付コルゲーションH形鋼、to・
・・・・・ウェブ厚、tf・・・・・・フランジ厚、t
r・・・・・・リブ厚、θ1.θ3・・・・・・フラン
ジ開脚角、θ2.θ4・・・・・・リブ屈曲角。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 素材鋼片を粗圧延機でビームブランクに粗圧延し、
    ついで中間圧延機群の前記ユニバーサル圧延機により、
    ウェブ中央部に所定の厚肉部を備えると共にフランジの
    両端にリブ相当部を所定角度内向きに備えた開脚状H形
    鋼に成形し、かつ後段ユニバーサル圧延機の水平ロール
    により前記リブ相当部の先端面を成形すると共に垂直ロ
    ールによりフランジおよびリブ相当部の開脚度を減少さ
    せた後、仕上ユニバーサル圧延機によりそれぞれ相対す
    るリブおよびフランジが平行状となるよう押圧延すると
    共に前記ウェブの厚肉部を正寸となるよう押圧整形する
    ことを特徴とするリブ付H形鋼の製造方法。
JP17953580A 1980-12-17 1980-12-17 リブ付h形鋼の製造方法 Expired JPS5918123B2 (ja)

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US4969346A (en) * 1986-03-12 1990-11-13 Usg Interiors, Inc. Apparatus for producing cold roll-formed structures

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