JPS6055201B2 - 圧延方法 - Google Patents

圧延方法

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Publication number
JPS6055201B2
JPS6055201B2 JP15583082A JP15583082A JPS6055201B2 JP S6055201 B2 JPS6055201 B2 JP S6055201B2 JP 15583082 A JP15583082 A JP 15583082A JP 15583082 A JP15583082 A JP 15583082A JP S6055201 B2 JPS6055201 B2 JP S6055201B2
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JP
Japan
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roll
rolling
rolls
rolling method
work rolls
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Application number
JP15583082A
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JPS5945005A (ja
Inventor
隆一 大園
寛治 林
高雄 川並
利治 川本
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Nippon Steel Corp filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP15583082A priority Critical patent/JPS6055201B2/ja
Publication of JPS5945005A publication Critical patent/JPS5945005A/ja
Publication of JPS6055201B2 publication Critical patent/JPS6055201B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B13/023Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2275/00Mill drive parameters
    • B21B2275/02Speed
    • B21B2275/04Roll speed
    • B21B2275/05Speed difference between top and bottom rolls

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロールを用いた圧延方法に関する。
回転するロールの間で被圧延材を走行させて圧延する圧
延方法において、圧延された製品の幅方向での板厚の均
一性に対する要求が強く、この要求を満たすために従来
いろいろな方法が用いられている。 圧延を行なう場合
ロールの両端にのみ圧延荷重を加えているため、荷重を
加えていないロールの中央部がたわみ、このたわみが原
因で製品の幅方向での板厚が不均一となる。
つまり幅方向での中央部が厚くなる。そこで、ロールの
たわみを原因として板厚が不均一となるのを防ぐため次
のような方法が用いられる。 圧延方法その1はロール
にイニシャルクラウンを施すものである。
これはロールの外径寸法をその長手方向に沿つて変化さ
せるもので、たとえば 前記のようにロールの中央部が
たわむ場合には中央部のロール外径をより大きくして板
厚を均一にするものである。ところがこの方法は、板幅
、板厚、板の温度等の圧延条件の変化に対応するため多
種多様のイニシャルクラウンを有するロールが必要とな
るばかりでなく、ロール交換により圧延機の稼動率が低
下するという欠点がある。 圧延方法その2はロールに
ベンデイングカを加えるものである。
これはロールに曲げ力を加えるもので、たとえば前記の
ようにロールの中央部がたわむ場合にはこのたわみを打
ち消す方向へ曲げ力を与えて板厚を均一にするものであ
り、ロール交換することなく板厚分布の制御を行なうこ
とができる。ところがこの方法はロールネックの強度と
の関係からロールに加え得る曲げ力に限界があるため板
厚制御が十分に行なえない。 このほか、圧延方法その
3としてロールを相互にクロスさせて行なう方法がある
これは、平面図を第1図に、正面図を第2図に夫々示す
ように″上ワークロール1と下ワークロール2との軸芯
を夫々水平面内でθだけ回転させることによりクロス(
交差)させて行なうものであり、圧延材3の板厚を検出
しながらその検出値に応じてクロス角θを変化させ、板
幅方向の板厚分布を制御する。また、これに似た圧延方
法その4として第3図に正面図、第4図に側面図を示す
ように、前記上ワークロール1及び下ワークロール2に
平行に夫々上バックアップロール5及び下バックアップ
ロール4を設け上下でベアロールを構成し、圧延方法そ
の3と同様に行なう方法がある。このようにワークロー
ルを夫々クロスさせて行なう圧延方法その3、その4で
は板幅方向の板厚分布を修正するという目的には有効で
ある。ところがワークロールをクロスさせて行なうロー
ルクロス圧延方法においては、ワークロールにスラスト
カ(ワークロールに平行に加わる力)が発生しこのスラ
ストカを受ける軸受等を大きくしなければならず圧延機
製造コストが高くなる。
また、このスラストカ発生により、圧延条件によつては
軸受が破損して大きな設備事故となつたり、軸受で発熱
し高速圧延を行なえなくなることもある。一方、以上の
ような板厚制御のための圧延方法とは別に、ロールに加
える圧延荷重と圧延に要するエネルギーとを減少させる
目的で異周速圧延方法が開発され、既に実用化されてい
る。
ところがこの異周速圧延方法を熱間圧延に適用すると次
のような制約を生じる。既ち、仕上圧延機の後段では上
下のワークロールが接触(ロールキス)するので、上下
のワークロール間に周速差があると相対すベリに起因し
た摩擦抵抗力がワークロールにζ駆動力を伝える駆動軸
に伝達トルクとなつて作用する。この伝達トルクが駆動
軸の強度以上になると駆動軸が破壊するのでキズ荷重(
ロールキス時の圧延荷重)及び上下のロールの周速比等
の圧延条件が制限され、その結果圧延可能な板厚が制限
こされることとなる。異周速圧延方法を用いた実験を行
なつてロールキス時のキズ荷重と駆動軸に作用する伝達
トルクとを測定した結果を第5図に示す。
この実験は上下のワークロール直径に3?程度の径差を
つけてク周速差を与え、ロールキス状態でワークロール
を回転させたときに駆動軸に加わる伝達トルクを実測し
たものである。図のように、キズ荷重に略比例して伝達
トルクが増加し、ワークロールの許容トルク限界が本圧
延機では60T0N−瓦なのでキズ荷重は70m℃N以
下に制限される。なお、圧延機の能力から実際は300
0T′0Nまでのキズ荷重を加えることができる。本発
明は斯る圧延方法の欠点を緩和し、小さい圧延荷重と少
ない圧延用エネルギーで板幅方向の板厚を均一にでき、
しかも発生するスラストカ及び伝達トルクが従来より少
ない圧延方法を提供することを目的とする。
斯る目的を達成する本発明)の構成は、上下のワークロ
ールを交差させるとともに該上下のワークロール間に周
速差を与えて被圧延材を圧延することを特徴とする。以
下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
周速差を有する上下の平行なワークロールを交差させる
と発生する伝達トルクが減少し、交差した上下のワーク
ロールに周速差を与えると発生するスラストカが減少す
るということが判明し、本発明はロールクロス圧延法と
異周速圧延法とを組み合せたものである。
まず、ロールクロス圧延法により生ずるスラストカと異
周速圧延法により生ずる伝達トルクについて説明する。
第6図は、第3図、第4図に示す上下のベアロールによ
り鋼板の熱間圧延を行ない、クロス角θと圧下率γとを
変化させたときに発生するスラスト力FTを測定し、ス
ラスト係数μT(スラストカFT/圧下刃P)で表わし
たものである。この図からクロス角0を大きくするほど
スラスト係数μTは大きくなり、圧下率γを大きくする
ほどスラスト係数μ7は小さくなることがわかり、圧下
率γを実用的な20%〜40%とすればスラスト係数μ
τは2%〜6%となる。一方、被圧延材が薄くなると圧
延前後のワークロールの空転時はロールキス状態となり
、このときは圧延中と異なり、ワークロールにスラスト
カが発生する。第7図はロールキス状態でのクロス角0
とスラスト係数μ,との関係を実験により求めたグラフ
である。この図から、クロス角θを大きくするとスラス
ト係数μァは増大し0=0j度以上では一定(μ7=3
0%)になることがわかる。このようにスラスト係数が
圧延中に比ベロールキス時に大きいのは、ワークロール
圧で圧延材が遅進、先進あるいは剪断変形することによ
りスラストカの方向が変えられあるいは大きさが抑制さ
れるからである。伝達トルクについては、通常の平行ロ
ールで異周速圧延した場合に次のような式が成立する。
(1)と(2)からFR:伝達トルク FR:ロール間摩擦力 Rw:ロール半径 P:キス荷重 μR:ロール間摩擦係数 (3)においてμ8及びRwを一定とすれば、TRはロ
ールの駆動軸の強度以下でなければならないためPの値
が制限される。
本発明を第8図、第9図に示す。
第8図は外径寸法が等しい上ワークロール6と下ワーク
ロール7とを交差させるとともにこの上ワークロール6
と下ワークロール7との回転数を夫々異なるVl,V2
とすることによつて周速差を与えるものである。第9図
は外径寸法が相互に異なるDl,D2の上ワークロール
8と下ワークロール9とを交差させるとともにこの上ワ
ークロール8と下ワークロール9を同じ回転数で回転す
ることによつて周速差を与えるものである。次に本発明
に係る圧延方法を用いることによる効果を測定値と共に
説明する。
第10図は、ワークロールを交差させるとロールキス時
におけるロール回転周方向のロール間摩擦係数μmが減
少することを示している。
即ち、クロス角度0がO度の時(ロールが平行の状態)
にはμR=0.2〜0.3であるが、θ=0.5度程度
交差させることによりμ8=0.05程度にまで小さく
できる。このことは前記(2)あるいは(3)式のμm
を減少できることを意味し、TRの値が駆動軸の強度以
下に制限されるにもかかわらず、より大きなキズ荷重P
を加えることができ、圧延可能な板厚の範囲が拡大され
る。第11図は、上下のワークロールを周速差を与える
とロールキス時にワークロールに発生するスラストカが
減少することを示している。
即ち、異周率がO%の時(上下のワークロールが同周速
の状態)にはμT=0.3であるが、α=5%程度の異
ノ周率を与えることによりμT=0.1にまで減少でき
る。
このようにロールクロス圧延方法と異周速圧延方法とを
組み合せることにより、夫々の方法を用いたときに発生
するスラストカど伝達トルクが同時に減少する。
この理由を次に説明する。
第8図に示したワークロールの組み合せによる第12図
において、上ワークロール6の周速度■1、下ワークロ
ール7の周速度V2とから相対すベリ速度の方向は図の
ように圧延機の中心軸10に対し角度βの方向となり、
この方向に摩擦力F。がはたらく。このFOの値は、キ
ズ荷重をP1摩擦係数をμ。とすると VlVSIA
Iとなり、摩擦力F。
の分力であるFτ及びFRがスラストカ及び回転周方向
の伝達トルクとして上ワークロール6にはらく。このF
T及びFRは次のように表わせる。一方、角度βはクロ
ス角度θと異速率α(=いとの関係として次のように表
わされる。また、スラストカに対するスラスト係数をμ
T1ロール回転方向の摩擦係数をμRとすると式(5)
〜(9)から式AIl(11)において、α=0.00
2、0.01、0.02のときのクロス角0に対する訃
卜xの値を第1)3図に示す。
例えば、クロス角0=0.6度のクロスロール圧延法と
異速率α=0.02の異周速圧延法とを組み合せた場合
、クロスロール圧延法により生じるスラストカの摩擦力
に対する比?xはワークロール間にほとんど周速差がな
いとき(α=0.002)に約1.0であるがα=0.
02にすると約0.7に減少する。
一方、異周速圧延法により生じる伝達トルクの摩擦力に
対する比?xはクロス角0=oのとき1.0であるがO
=0.鍍にすると約0.7に減少する。以上、実施例を
図面とともに説明したように本発明によればワークロー
ルに発生するスラストカ及び伝達トルクを共に減少させ
ることができるので、許容スラストカあるいは許容伝達
トルクの範囲内においてクロス角0及び異速率αを選定
することにより圧延機の合理的な設備設計ができ、その
結果キズ荷重を大きくでき薄物の圧延条件が広くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は、従来の圧延方法による圧延機に係り
、第1図、第2図は上下のワークロールをクロスした圧
延機の夫々平面図、正面図、第3,図、第4図は上下の
ワークロールと共にバックアップロールもクロスした圧
延機の夫々正面図、側面図、第5図は異周速圧延方法に
よつて圧延したときのキズ荷重と伝達トルクとの関係を
示すグラフ、第6図、第7図はロールクロス圧延法によ
つて圧延したときのクロス角及び圧下率に対するスラス
ト係数、クロス角に対するスラスト係数の関係を示すグ
ラフ、第8図、第9図は本発明に係る圧延方法における
ワークロールの配置等を示す概略図、第10図、第11
図は本発明に係る圧延方法を用いて圧延したときのクロ
ス角度、ロール回転方向摩擦係数及び異周率、スラスト
係数の関係を示すグラフ、第12図は本発明に係る圧延
方法による効果を説明するための説明図、第13図は本
発明に係る圧延方法を用いたときのクロス角、異速率に
対するスラストカ及び伝達トルクの関係を示すグラフで
ある。 図面中、6,8は上ワークロール、7,9は下ワークロ
ール、10は中心軸である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 上下のワークロールを交差させるとともに該上下の
    ワークロール間に周速差を与えて被圧延材を圧延するこ
    とを特徴とする圧延方法。
JP15583082A 1982-09-09 1982-09-09 圧延方法 Expired JPS6055201B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15583082A JPS6055201B2 (ja) 1982-09-09 1982-09-09 圧延方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15583082A JPS6055201B2 (ja) 1982-09-09 1982-09-09 圧延方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5945005A JPS5945005A (ja) 1984-03-13
JPS6055201B2 true JPS6055201B2 (ja) 1985-12-04

Family

ID=15614422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15583082A Expired JPS6055201B2 (ja) 1982-09-09 1982-09-09 圧延方法

Country Status (1)

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JP (1) JPS6055201B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210035540A (ko) * 2019-09-24 2021-04-01 성균관대학교산학협력단 양성자 치료용 생체 표지자

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210035540A (ko) * 2019-09-24 2021-04-01 성균관대학교산학협력단 양성자 치료용 생체 표지자

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JPS5945005A (ja) 1984-03-13

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