JPS61108404A - Rolling method of sections with flange - Google Patents
Rolling method of sections with flangeInfo
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- JPS61108404A JPS61108404A JP23029784A JP23029784A JPS61108404A JP S61108404 A JPS61108404 A JP S61108404A JP 23029784 A JP23029784 A JP 23029784A JP 23029784 A JP23029784 A JP 23029784A JP S61108404 A JPS61108404 A JP S61108404A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21B1/00—Metal-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
- B21B1/08—Metal-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
- B21B1/088—H- or I-sections
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、フランジを有する形材、すなわち。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The invention relates to a profile with a flange, ie.
H形およびこれに類似の形材製品における種々のサイズ
を圧延工程で自由につくり分ける圧延力法にI+Aする
。I+A is applied to the rolling force method, which freely creates various sizes of H-shaped and similar shaped products in the rolling process.
(従来の技術)
現在製造されている形材はその種類、断面形状および寸
法が多岐にわたり、品種・サイズの数が非常に多いのが
特徴である。これらの多品種9多サイズの形材を製造す
るために、F!j:、知の従来圧延方法ではその形材に
対応させて第2図(a) 、 (b)に示すような多数
の孔型形状に対応する圧延ロールを必要とする。駿たが
って、ロール組替えの回数が多くなり、そのための時間
損失が増大し、生産性を著しく損うことになる。(Prior Art) Shapes currently manufactured have a wide variety of types, cross-sectional shapes, and dimensions, and are characterized by an extremely large number of types and sizes. In order to manufacture these various types and sizes of shapes, F! In the known conventional rolling method, rolling rolls corresponding to a large number of groove shapes as shown in FIGS. 2(a) and 2(b) are required depending on the shape. As a result, the number of roll changes increases, which increases time loss and significantly reduces productivity.
第2図(a)は、粗圧延から仕上圧延迄に2主式或いは
3重式圧延機が配列され、これらによってI形鋼、溝形
鋼を圧延する例を示す、第2図(b)は粗圧延に2重式
或いは3重式圧延機が配列され、中間圧延および仕上圧
延にはユニバーサル圧延機が配列され、これによりH形
鋼、溝形鋼を圧延する例を示す。Fig. 2(a) shows an example in which two-type or triple-type rolling mills are arranged from rough rolling to finish rolling, and I-shaped steel and channel steel are rolled by these rolling mills, and Fig. 2(b) This shows an example in which double or triple rolling mills are arranged for rough rolling, and universal rolling mills are arranged for intermediate rolling and finishing rolling, and H-shaped steel and channel steel are rolled using these rolling mills.
第2図で示す如き従来の圧延方法では、製造する製品の
品種・サイズ毎に対応して粗圧延から仕上圧延までを通
して使用される圧延用ロール及び付属物としてのカイト
は、原則的に製品に対応して専用として準備しなければ
ならない、したがって製品寸法の多様化や、製造範囲の
拡大など需要家からのニーズに対しこれを満足させるた
めにはコスト高となり、簡単に対応できないといった欠
点をもっている。In the conventional rolling method as shown in Figure 2, rolling rolls and kites as accessories are used from rough rolling to finish rolling according to the type and size of the product to be manufactured. Therefore, in order to satisfy customer needs such as diversification of product dimensions and expansion of manufacturing range, it becomes costly and cannot be easily accommodated. .
その具体例としてH形鋼の場合を以下に述べる。近;ト
溶接法の進歩に伴ない、鋼板を溶接で接合し組立てて製
造す゛る。いわゆるビルドアンプH形鋼の生産が伸びて
いる。この理由は、H形鋼の任、住のサイズの製品をニ
ーズに応じて自由に製造できる点にある。すなわちウェ
ブ厚みが従来圧延法で製造される厚みに比較し相対的に
薄いH形鋼、あるいはウェブの外幅を一定におさえた種
々のフランジHみを持つH形鋼の製品シリーズなどがそ
の代表的なものである。As a specific example, the case of H-beam steel will be described below. With recent advances in welding methods, steel plates are now being manufactured by welding and assembling them together. Production of so-called built-amp H-beam steel is increasing. The reason for this is that H-shaped steel products of any size can be manufactured freely according to needs. Typical examples include H-beam steel whose web thickness is relatively thin compared to the thickness produced by conventional rolling methods, or H-beam product series with various flange H widths that keep the outer width of the web constant. It is something like that.
ここでウェブの外幅を一定におさえた種々のフランジ厚
みを持つH形鋼は梁の部材として使用する場合、梁間の
接合施工上有利な製品であるにも拘らず、従来の圧延法
での製造が行なわれていない理由を以下に示す。When used as beam members, H-beam steel with various flange thicknesses and a constant external width of the web are advantageous for joining between beams. The reason why it is not manufactured is as follows.
第3図(a)は、従来のH形鋼圧延設備列の代表例を示
したものであるが、1台のブレークダウン圧延機1 (
BD)、、 その後引続いて40−ルユニバーサル圧延
#1(RU)とエツジヤ−圧延機(E)群2 (RU−
E)、仕上用4 o −ルユ=パーサル圧延機3 (F
U)で構成されている。FIG. 3(a) shows a typical example of a conventional H-section steel rolling equipment row, in which one breakdown rolling mill 1 (
BD),, followed by 40-mill universal rolling #1 (RU) and Edger rolling mill (E) group 2 (RU-
E), Finishing 4 o-Ruyu-Parsal rolling mill 3 (F
U).
第3図(b)は第3図(a)における各圧延機1゜2.
3で造形された圧延材料の各々の形状4゜5.6を示す
、i4図はH形鋼を圧延するユニ、<−サル圧延法の圧
延用ロールと圧延される材料の関係を示しており、ユニ
バーサル圧延機の機能上、圧延中に同一セットのロール
対で自由に変化が可能となる寸法は、上方水平ロール7
と下方水平ロール8の間の隙間9および左右垂直ロール
10.11の間の隙間12.13のみとなる。したがっ
てH形鋼のウェブ厚み9とフランジ厚みの12.13に
ついては変化させることができるが、ウェブ内幅IWは
一定になら゛ざるを得ない、その結果H形鋼製品の厚み
9が異なるシリーズを圧延するに際し 左右のフランジ
厚み12.13を変化させれば当然ウェブ内幅IWと左
右のフランジ厚み12.13を合計したウェブ外@OW
は種々の寸法に変化せざるを得ないことになる。FIG. 3(b) shows each rolling mill 1°2 in FIG. 3(a).
Figure i4 shows the shape of each rolled material 4°5.6 formed in step 3, and shows the relationship between the rolling rolls and the rolled material in the uniform rolling method for rolling H-beam steel. , due to the function of the universal rolling mill, the dimensions that can be freely changed between the same set of roll pairs during rolling are the upper horizontal roll 7.
There is only a gap 9 between the lower horizontal roll 8 and a gap 12.13 between the left and right vertical rolls 10.11. Therefore, although the web thickness 9 and the flange thickness 12.13 of the H-section steel can be changed, the inner web width IW must remain constant.As a result, the thickness 9 of the H-section steel products is different in series. When rolling, if the left and right flange thickness 12.13 is changed, the web outside @OW which is the sum of the web inner width IW and the left and right flange thickness 12.13 is naturally
must change to various dimensions.
すなわち、従来の圧延法で圧延されるH形鋼は、第5図
に示すごとく、ウェブ内幅IWが一定でフランジ厚みT
f、、Tf2の変化によってウェブ外幅ow、、ow2
が変化する、いわゆるウェブ内幅一定の製品シリーズと
なり、ウェブ外幅一定の製品シリーズの製造は困難であ
る。もしウェブ外幅oWが一定のH形鋼製品シリーズを
ユニバーサル圧延機を用いた従来圧延法で製造するため
には。That is, as shown in FIG. 5, H-section steel rolled by the conventional rolling method has a constant web inner width IW and a flange thickness T.
By changing f,, Tf2, the web outer width ow,, ow2
This results in a series of products with a constant inner web width, where the inner width of the web changes, and it is difficult to manufacture a series of products with a constant outer width of the web. If you want to manufacture an H-section steel product series with a constant outer web width oW using a conventional rolling method using a universal rolling mill.
ウェブ内幅の変化に応じて、粗圧延〜中間圧延−什上圧
延の全工程における上方、下方水平ロールの大半を準備
することになり大量のロール本数を必要とし、かつロー
ルの頻繁な組替え作業を行なわなければならず著しい製
造コスト高をまねき。Most of the upper and lower horizontal rolls in all processes from rough rolling to intermediate rolling to top rolling must be prepared according to changes in the inner width of the web, which requires a large number of rolls and frequent reshuffling of the rolls. This results in a significant increase in manufacturing costs.
実質的にこの方法を採用することは困難である。It is difficult to practically adopt this method.
(発明が解決しようとする問題点)
本発明はこのような従来法における欠点を解消して1種
々のサイズの形鋼を効−ト的につくり分けることかでさ
る「斜行ロール方式によるフランジを有する形材の圧延
方法」 (特罪昭58−77391)において、製品に
圧延疵を発生させないで良好な製品を製造するために欠
かせない最適なロール形状を提供しようとする。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the drawbacks of the conventional method and effectively produces different sizes of section steel. ``Method for Rolling Shapes with Shapes'' (Special Crime 1987-77391) attempts to provide an optimal roll shape that is indispensable for manufacturing good products without causing rolling defects in the products.
この発明の詳細な説明に入るに先立って、まず「斜行ロ
ール方式圧延方法」についてH形鋼の圧延を例にその概
略を説明する。この圧延方法の特徴は、第1図(a)お
よび(b)に示すように、上下各2個づつの斜行ロール
15.15’およびIB、18’が材料17のフランジ
内側に接しかつ、ロール軸が水平面内において圧延方向
とθ、、また、水平面内において水平軸とθ、の角度を
保ちつつ材料のフランジに近接するウェブ部を圧下する
ことによって、圧下された部分の材料を幅方向へ流動せ
しめ、ウェブ波などを全く生じさせずに、ウェブを幅方
向に拡げることができる機能を有することである。Before entering into a detailed description of the present invention, an outline of the "oblique roll rolling method" will first be explained using rolling of H-beam steel as an example. The feature of this rolling method is that, as shown in FIGS. 1(a) and (b), two upper and lower oblique rolls 15, 15' and IB, 18' are in contact with the inside of the flange of the material 17, and The roll axis rolls down the web part close to the flange of the material while maintaining an angle of θ with the rolling direction in the horizontal plane, and θ with the horizontal axis in the horizontal plane, so that the rolled part of the material is rolled in the width direction. It has the function of allowing the web to flow in the width direction and spreading the web in the width direction without causing any web waves or the like.
第6図CB)にこの「斜行ロール方式圧延方法」を採用
した圧延機14を、H形鋼の熱間圧延設備列」に組込ん
だ例を示す0図中の中間ユニバーサル圧延機(RU−E
)2と「斜行ロール方式圧延機J 14と仕上圧延&t
(FU)3を組合せることによって、前述の代表的ニー
ズである同図(b)の「ウェブ外幅一定のH形鋼製品シ
リーズ」あるいは「任意ウェブ高さのH形鋼製品シリー
ズ」などを少ないロール数で製造することが基本的に可
能となる。Figure 6 CB) shows an example in which a rolling mill 14 employing this "oblique roll rolling method" is incorporated into a row of hot rolling equipment for H-section steel. -E
) 2 and “oblique roll rolling mill J 14 and finishing rolling &t
By combining (FU)3, we can meet the typical needs mentioned above, such as "H-beam steel product series with constant web outer width" or "H-beam steel product series with arbitrary web height" as shown in Figure (b). Basically, it becomes possible to manufacture with a small number of rolls.
さらに同図上用いて、ウェブ外幅OW一定のH形鋼製品
シリーズの製造に本発明を適用した例を詳細に説明する
。Further, using the same figure, an example in which the present invention is applied to manufacturing a series of H-beam steel products with a constant web outer width OW will be explained in detail.
同図に、中間ユニバーサル圧延a(RU−E)2と、斜
行ロール方式サインングミル(53)+4および仕上圧
延機(FU)3の各圧延機の具体的役割をロール孔型図
を用いて示した。まず中間ユニバーサル圧延機2で、B
Dから供給される4のビームブランクを最終製品のフラ
ンジ厚みとウェブ厚み及びウェブ内幅IW、、IW、・
・・・・・を加味した図示例のごとき断面形状25.2
6まで造形を行なう。このように成形される断面形状2
5.28の種類の数は限定されるものではない、すなわ
ち、素材は、中間工程においてユニバーサル圧延機で圧
延し、造形されるから、ウェブ厚みとフランジ厚みを自
由に変化させることが可能であり、製品のシリーズに応
じて必要な数の異なる断面形状が造形される。ウェブ内
幅I W、は一定であリウェブ外幅OW1は必ずしも一
定とはならない。In the same figure, the specific roles of each rolling mill: intermediate universal rolling a (RU-E) 2, diagonal roll type signing mill (53) + 4, and finishing rolling mill (FU) 3 are shown using roll hole diagrams. It was shown. First, in intermediate universal rolling mill 2, B
The flange thickness, web thickness, and web inner width IW, , IW, ・
25.2 Cross-sectional shape as shown in the illustrated example with consideration of...
Continue modeling up to 6. Cross-sectional shape 2 formed in this way
5.28 The number of types is not limited; in other words, since the material is rolled and shaped by a universal rolling mill in an intermediate process, it is possible to freely change the web thickness and flange thickness. , a required number of different cross-sectional shapes are printed depending on the product series. The web inner width IW is constant, and the reweb outer width OW1 is not necessarily constant.
中間ユニバーサル圧延機2で造形された断面形状25
、28.或いは必要に応じてウェブ厚と7ランジ厚がさ
らに異なる断面形状に造形された圧延素材は、斜行ロー
ル方式圧延機14に送り込まれる。Cross-sectional shape 25 formed by intermediate universal rolling mill 2
, 28. Alternatively, the rolled material shaped into a cross-sectional shape in which the web thickness and the 7-lange thickness are further different as required is sent to the diagonal roll type rolling mill 14.
これら圧延素材は各々斜行ロール方式圧延fi+4によ
って製品のシリーズに応じた必要な種々のウェブ内幅寸
法I W2に拡幅圧延された圧延素材27となる。These rolled materials are each expanded into rolled materials 27 by diagonal roll rolling fi+4 to various necessary web inner width dimensions IW2 depending on the product series.
本発明斜行ロール方式サイジングミルで作り分けられた
圧延素材27は、仕上圧延機3によって製品シリーズに
応じた種々のウェブ内#MI W4を持った断面28に
整形圧延され、ウェブ外幅一定でかつ製品シリーズに応
じた内幅■W、を持つ製品29となる。又製品シリーズ
のなかで7ランジ厚みが最大でウェブ内幅が最小の製品
31は、胴行ロール14によるウェブ拡幅を行なわずに
、仕上圧延&’1(FU)3に直接中間ユニバーサル圧
延fi(RU−E)2の断面25 、28を用いること
によって製造することが可能である。ただしこの場合、
製品ウェブ内幅I W、に対応する断面30のウェブ内
幅I W。The rolled material 27 produced by the diagonal roll type sizing mill of the present invention is shaped into cross sections 28 with various inner web #MI W4 according to the product series by the finishing rolling mill 3, and the outer width of the web is constant. Product 29 also has an inner width ■W according to the product series. In addition, product 31, which has the largest 7-lunge thickness and the smallest inner web width in the product series, is subjected to finish rolling &'1 (FU) 3 directly to intermediate universal rolling fi ( It can be manufactured by using the cross sections 25 and 28 of RU-E)2. However, in this case,
The web inner width IW of the cross section 30 corresponds to the product web inner width IW.
と、中間ユニバ−サル圧延機(RU−E)2の断面25
.28の内幅I W、とは、相互に適合した値に設定さ
れる。and a cross section 25 of the intermediate universal rolling mill (RU-E) 2.
.. The inner width IW of 28 is set to a mutually compatible value.
本適用例の場合仕上圧延の前工程でウェブ内幅を作り分
けることによって大量のロールとその付属品の準備およ
び交換は省略される。但し仕]−圧延機の水平ロールは
、前工程から供給されるウェブ内幅の種々異った製品毎
にウェブ内幅に適合したロールに交換して圧延を行なう
ことが、良好な寸法形状の製品を得る上で最も好ましい
、しかしウェブ内幅の変化量が少ない場合は仕上ロール
共用も可能であり、あるいは仕上ロールを第7図に示す
ような幅可変式とすることによって仕上ロールの交換を
省略することもできる・
以上「斜行ロール力式比延法」の優れたウェブ拡幅機能
と熱間圧延設備列に組込んだ場合の使用例についてH形
鋼を圧延する場合を例に説明した。しかし、この「斜行
ロール方式圧延法」では、第1図(C)°に示すよう断
面形状のロールを用いると、第8図(a) 、 (b)
示すようにロールの出口側で、H形鋼のフランジ内面に
擦り疵4が発生する。したがって、これの解決をはかり
良好な製品を得るためには、第1図(d)に示したよう
な断面形状のテーパつきロールを用いることが必要とな
る。以下の項で、これについて詳細に説明する。In the case of this application example, the preparation and replacement of a large number of rolls and their accessories can be omitted by creating different web inner widths in the pre-finish rolling process. However, it is recommended that the horizontal rolls of the rolling mill be replaced with rolls that match the inner width of the web for each product with different inner web widths supplied from the previous process. This is the most preferable method for obtaining a product, but if the amount of change in the inner width of the web is small, it is possible to share the finishing roll, or by making the finishing roll a variable width type as shown in Figure 7, it is possible to replace the finishing roll. This can be omitted. The excellent web widening function of the ``oblique roll force type ratio rolling method'' and an example of its use when it is incorporated into a hot rolling equipment array have been explained using the case of rolling an H-section steel as an example. However, in this "oblique roll rolling method", if a roll with a cross-sectional shape as shown in FIG. 1(C)° is used, the results shown in FIGS.
As shown, scratches 4 occur on the inner surface of the flange of the H-section steel on the exit side of the roll. Therefore, in order to solve this problem and obtain a good product, it is necessary to use a tapered roll having a cross-sectional shape as shown in FIG. 1(d). This will be explained in detail in the following section.
(問題点を解決するための手段)
H形鋼のフランジとロールとのFl擦接触によるすり疵
発生機構をプラスティシン材料を用いたモデル圧延実験
で調べた。今、解決をはかろうとする擦り疵は第8図(
a)かられかるように、すり疵4はロール3の出口側に
おいて、フランジ1の内幅がロール3で押し拡げられる
ときのa擦接触によって生ずることを発明者らは見い出
した。すなわち、この疵は同図(b)に示すようにロー
ルとの摩擦によって、ロール回転方向にフランジの表層
部の材料が流動させられることによって発生する。そこ
で、発明者らはロールから材料に作用する中位面積当り
の接触圧力を減少させることをめざした。そしてこれが
ロール形状を適正にすることによって達成されることを
見い出した。すなわら、第9図の(a)に、前記第8図
に示した圧延のさいのH形材料のフランジ1とロール3
の接触状況の平面図を示したが、同図(a)の5および
6の円内の接触状態は概略線接触状態となる。このため
ロー゛ルから材料に加えられる単位面積当りの圧力は極
めて大きな値とならざるを得す、その結果として材料の
表面に円板状のロールの角の部分がくい込むことになり
、折れ込み状の擦り疵が発生することをつきとめた。(Means for Solving the Problems) The mechanism by which scratches occur due to Fl frictional contact between the flange of an H-section steel and a roll was investigated in a model rolling experiment using plasticine material. The scratches that we are trying to resolve are shown in Figure 8 (
As shown in a), the inventors have found that the scratches 4 are caused by a-rubbing contact when the inner width of the flange 1 is expanded by the roll 3 on the exit side of the roll 3. That is, this flaw is caused by the material on the surface layer of the flange flowing in the direction of rotation of the roll due to friction with the roll, as shown in FIG. 2(b). Therefore, the inventors aimed to reduce the contact pressure per medium area that acts on the material from the roll. It has also been found that this can be achieved by optimizing the roll shape. That is, FIG. 9(a) shows the flange 1 and roll 3 of the H-shaped material during rolling shown in FIG.
The contact state within the circles 5 and 6 in FIG. 3(a) is a schematic line contact state. For this reason, the pressure per unit area applied from the roll to the material has to be extremely large, and as a result, the corners of the disc-shaped roll dig into the surface of the material, causing it to break. It was found that a lot of scratches were generated.
以上の疵発生機構をもとに疵発生を防止する方法を検討
した結果、材料とロールの接触状態を広範な面接触状態
にすることが効果があるものと考えた。すなわち、前記
の第9図(a)において円板状のロールとH形の材料の
フランジとの間に生じる隙間4をなくすことができるよ
うな、たとえば第9図(b)のようなロールの形状にす
れば、おのずと面接触状態が(1られるはずである。こ
のような考え方に基づいて第10図(b)に示すような
γ:IO°前後のテーパlOのついたロール形状を定め
、このロールを用いて圧延した結果、第11図(C)に
示すように疵のない製品を再ることが可能なことを見い
出した。As a result of studying methods for preventing the occurrence of flaws based on the flaw generation mechanism described above, it was thought that it would be effective to bring the contact state between the material and the roll into a state of wide-area contact. That is, for example, a roll as shown in FIG. 9(b) can be used to eliminate the gap 4 that occurs between the disc-shaped roll and the H-shaped material flange in FIG. 9(a). If the shape is made, the surface contact state should naturally be (1).Based on this idea, a roll shape with a taper lO of around γ:IO° as shown in Fig. 10(b) is determined, As a result of rolling using this roll, it was found that it was possible to recycle a product without defects as shown in FIG. 11(C).
なお、第10図(a)の断面のロールを用いて圧延した
ときの擦り疵を第11図(a) 、 (b)に示したが
、このきずは、第10図(a)のロールの角30の部分
で擦すられて発生したものである。Note that Figures 11 (a) and (b) show scratches caused by rolling using the roll with the cross section shown in Figure 10 (a); This was caused by rubbing at the corner 30.
次に、ロール形状を決めるための具体的な方法について
説明する。Next, a specific method for determining the roll shape will be explained.
材料がロールとロールの間にかみ込んだ状態で圧延を中
断し、圧延途中のかみ止め材をとり出し、ロール人口か
らロール出口に至るまでの材料の変形を詳細に調べる。Rolling is stopped when the material is caught between the rolls, the anti-grip material in the middle of rolling is taken out, and the deformation of the material from the roll center to the roll exit is examined in detail.
その際用いるロールは、M2O図(a)に示した断面形
状のロールで良い。The roll used in this case may be a roll having the cross-sectional shape shown in M2O diagram (a).
このかみ止め材を用いて以下の”ト順で最適なロール形
状を決定するが第12図を用いて説明する。まず、i1
2図(a)に示すように材料のフランジ1の内面に堰3
を設け、その中に石膏液を流し込みフランジの内面の変
形形状の型をとる。この型を同図(b)の自動三次元測
定機に掛けて座標を読みとり、さらに、これらを座標変
換することによって第13図に1例を示すようなロール
軸に垂直な面に対する等高線図に直す、この等高線図を
もとにロールの最適なプロフィルを決定するが、材料の
圧延直後の弾性復元を考慮して、より大きな変形が達成
される方向に等高線図を修正してロールプロフィルを決
める。Using this anti-grip material, the optimal roll shape is determined in the following order. This will be explained using FIG. 12. First, i1
As shown in Figure 2 (a), a weir 3 is placed on the inner surface of the flange 1 of the material.
A mold of the deformed shape of the inner surface of the flange is taken by pouring the gypsum solution into the mold. This mold is placed on the automatic three-dimensional measuring machine shown in Figure 13(b) to read the coordinates, and then by converting these coordinates, a contour map for a plane perpendicular to the roll axis is created as shown in Figure 13. The optimum profile for the roll is determined based on this contour map, but the roll profile is determined by modifying the contour map in a direction that achieves greater deformation, taking into account the elastic recovery of the material immediately after rolling. .
なお、圧延中の幾何学的条件である、ロール間隔りおよ
びクロス角08(いずれも第1図参照)などを実用的範
囲で変化させても、得られるロールの等高線図は同様の
ものとなり、それから求められたロール形状(第1O図
のγ)はほぼ同等の値となる。すなわち、Ovが5°の
ときでγを約13@にすることによって極めて良好な面
接触が達成される。Note that even if the geometric conditions during rolling, such as the roll spacing and cross angle 08 (see Figure 1), are varied within a practical range, the obtained roll contour diagram will remain the same. The roll shape (γ in FIG. 1O) determined from this has approximately the same value. That is, when Ov is 5°, extremely good surface contact can be achieved by setting γ to about 13@.
なおこれらのθマ、γの角変については、γ−0マの偵
で好ましくは21〜xs”o!囲を選定することが望ま
しい。Regarding the angular changes of θ and γ, it is preferable to select a range of 21 to xs''o! in the range of γ-0.
このように、テーパ付きのロールを用いることによって
材料とロールとの間の接触面積は増大し1両者間の接触
圧力も分散され、擦り疵の発生が防止される。In this way, by using a tapered roll, the contact area between the material and the roll is increased, the contact pressure between the two is also dispersed, and the occurrence of scratches is prevented.
第14図には、γ=13°のテーパロールを用いて圧延
したときのかみ止め材をもとにしてロール軸に垂直な面
に対する等高線図を求めたものであるが、ハツチングの
部分がロールと材料間の接触部で、きわめて鋼板な接触
が得られることがわかる。In Fig. 14, a contour map for a plane perpendicular to the roll axis is obtained based on the anti-grip material rolled using a tapered roll with γ = 13°. It can be seen that a very steel plate-like contact can be obtained at the contact area between the material and the material.
また、第13図と第14図を比べることによって第14
図の方がきわめて整った層状の曲線で1等高線図が構成
されていることがわかる。このことは製品にきすが生じ
ていないことを示している。なお、前記のγ−θマの値
で2°より小さくなると接触範囲が狭くなり、疵防止効
果が著しく失なわれる。また同値が15°を越えるとH
形材のフランジ(第8図の1)を外側に押し倒して、形
状を著しく損なうため、この圧延に続く仕上圧延(第6
図の3)において良好な状!l;での形状整形が不II
f能となる。Also, by comparing Figures 13 and 14,
It can be seen that the figure shows that one contour map is made up of extremely well-ordered layered curves. This indicates that no scratches were formed on the product. It should be noted that if the above-mentioned value of γ-θ is smaller than 2°, the contact range becomes narrow and the flaw prevention effect is significantly lost. Also, if the same value exceeds 15°, H
The flange of the profile (1 in Figure 8) is pushed outward and the shape is significantly damaged, so finishing rolling (6th step) is carried out following this rolling.
3) in the diagram is in good condition! Shape shaping with l;
It becomes f-ability.
(作用)
以上のような手順で決めたロールの断面形状を前記第1
0図(b)に示した。同図(a)は改良前のロール断面
形状である。これらの図中の20がH形材のウェブ部を
圧下する部分で、10がH形材の7ランジと向き合う部
分である。また1図中にOマで示した角度は前述した第
1図の中の0マと同一のものでロール軸のy軸に対する
傾斜角に相当する。(Function) The cross-sectional shape of the roll determined in the above procedure is
This is shown in Figure 0 (b). Figure (a) shows the cross-sectional shape of the roll before improvement. In these figures, 20 is a part that rolls down the web part of the H-shaped member, and 10 is a part that faces the 7 langes of the H-shaped member. Further, the angle indicated by 0 in FIG. 1 is the same as 0 in FIG. 1 described above, and corresponds to the inclination angle of the roll axis with respect to the y-axis.
また、同図(a) 、(b)のlOと20の部分に斜線
をほどこした範囲が圧延中に材料と接触する部分である
。すなわち、(a)のロール形状では、前記第9図(a
)のごとく、第1O図(a)の10の部分は材料と:
接触せず、 10と20の境界である角30
の部分でH形材の7ランジ内面を強く擦ることになる。In addition, the shaded area at 1O and 20 in FIGS. 10A and 20B is the area that comes into contact with the material during rolling. That is, in the roll shape of (a), the shape of the roll shown in FIG.
), the part 10 in Figure 1O(a) is made up of materials:
Corner 30, which is the boundary between 10 and 20 without touching
The inner surface of the 7-lunge of the H-shaped member will be strongly rubbed at this point.
これに対し、同図(b)では第10図(b)のロールの
10および30の広い部分が材料のフラ/ジ部と接触す
る。In contrast, in FIG. 10(b), the wide portions 10 and 30 of the roll of FIG. 10(b) are in contact with the flange portion of the material.
したがってロールから材料に加えられる学位面積当りの
圧力は広い範囲に分散されることになり。Therefore, the pressure per area applied to the material from the rolls is distributed over a wide range.
擦り疵は発生しなくなる。Scratches will no longer occur.
(¥施例)
呼称寸法(ウェブ高さ×フランジ幅) e00X20
0の代表的H形鋼を選定し、実際に炭素鋼の熱間圧延を
行ないフランジ内面の擦り疵発生有無を調へた結果につ
いて、第15図(a)〜(d)および第1表、第2表を
用いて説明する。用いた材料は0.20$Cの普通炭素
鋼で、斜行ロール方式を採用した本圧延機直前での材料
温度は、第15図(a)のa−ル圧下を受けるウェブ2
′の部分で約800℃また同じくフランジlの部分で約
850℃であった。(¥Example) Nominal dimensions (web height x flange width) e00X20
Figures 15 (a) to (d) and Table 1 show the results of selecting a representative H-beam steel of No. 0 and actually hot rolling the carbon steel to check for the occurrence of scratches on the inner surface of the flange. This will be explained using Table 2. The material used was ordinary carbon steel of 0.20$C, and the material temperature immediately before the main rolling mill, which adopted the skew roll system, was as shown in Fig. 15(a), where the web 2 was subjected to the a-roll rolling.
The temperature was about 800°C at the flange 1, and about 850°C at the flange 1.
用いたロールの断面形状を第15図(c) 、(d)お
よび第1表に示したが、第15図の(c)が改良後(新
法と呼ぶ)で同図(d)が改良前(旧法と呼ぶ)である
、これらかられかるように、ロールに関して異なる部分
は図の10の部分の形状でテーパの有無の差だけである
。また、圧延前後の材料の寸法の定義を第15図(a)
、(b)に示した。同図(a)の2′の部分をロール
で圧下し、かつ、フランジlの内側面1′を同図(c)
、 (d)のロール側面10で押し拡げることにより
ウェブを拡幅する。The cross-sectional shapes of the rolls used are shown in Figures 15(c) and (d) and Table 1. Figure 15(c) is after the improvement (referred to as the new method) and Figure 15(d) is before the improvement. (referred to as the old method).As can be seen from these, the only difference regarding the roll is the shape of the portion 10 in the figure, which is the presence or absence of a taper. In addition, the definition of the dimensions of the material before and after rolling is shown in Figure 15 (a).
, shown in (b). The part 2' in the figure (a) is rolled down with a roll, and the inner surface 1' of the flange l is rolled down as shown in the figure (c).
, (d) The web is widened by pressing and spreading it with the roll side 10.
新法および旧法の圧延前後の材料寸法を第2表に示した
4寸法に関しては両者間にほとんど差は認められない、
しかし、フランジ表面の擦り疵の発生には明確な差が生
じ、旧法ではロールによって擦られた疵を生じた。その
疵の形態は、第11図(a)に示したプラスティシンモ
デル実験結果と同様であるが、その程度は炭素鋼の方が
軽度の方向となる。しかし、この疵は、この後に続く仕
上圧延後も消滅することなく残るので製品の商品価値を
損なうことになる。これに対し、新法で圧延した製品は
されめて良好な表面品質が得られることが確認された。Regarding the four dimensions shown in Table 2, which show the material dimensions before and after rolling by the new method and the old method, there is almost no difference between the two.
However, there was a clear difference in the occurrence of scratches on the flange surface, and the old method produced scratches caused by the scratches caused by the rolls. The form of the flaw is similar to the results of the plasticine model experiment shown in FIG. 11(a), but the degree of flaw is milder in carbon steel. However, these flaws remain even after the subsequent finish rolling, impairing the commercial value of the product. In contrast, it was confirmed that products rolled using the new method were rolled and had good surface quality.
第1表
(第1図および第13図参照)
第2表
注)第13図参照
注)寸法測定値は冷間で測定した数値
(発明の効果)
以上、説明したように、本発明のロールを用いることに
よって、フランジの擦り疵を防止し、良好な品質の製品
を得ることができる。なお、旧法においても、例えば圧
延油などでロール潤滑を積極的に行えば、擦り疵を防止
できることが判明したが、この場合、ロールと材料間で
空すヘリなどが生じやすくなり、仕上ミルとの間での安
定した連続圧延が損なわれ形状9寸法のバラツキの原因
ともなる。これらの理由と、経済的観点の両方からみて
、新法による操業の方がはるかに得゛策であることは明
らかである。Table 1 (See Figures 1 and 13) Table 2 Note) See Figure 13 Note) Dimension measurements are cold measured values (effects of the invention) As explained above, the roll of the present invention By using this, scratches on the flange can be prevented and products of good quality can be obtained. In addition, even under the old method, it was found that scratches could be prevented by actively lubricating the rolls with rolling oil, for example, but in this case, gaps between the rolls and the material were likely to occur, and finishing mills were This impairs stable continuous rolling during the rolling process and causes variations in the dimensions of the shape. For both these reasons and from an economic point of view, it is clear that operating under the new method is a much better option.
第1図(a)、(b)は斜行ロール方式圧延法の説明図
で同(c)、(d)はこれに用いるロールの断面図であ
り、同図(d)が本発明のロール断面図。
第2図(a)、(b)は7ランジを有する形材の圧延す
る従来圧延設備列と粗圧延から什ヒ圧延までの各圧延機
に対応したロール孔型形状の例を示す図。
第3図(a)、(b)は従来のH形鋼圧延1没備列の代
表例と、粗(B D)中間(RU−E)および仕上げ(
FU)の各圧延機で圧延された各材料断面の形状と用語
の足義を示す図。
第4図はH形鋼を圧延するユニバーサル圧延法の圧延用
ロールと圧延される材料の関係にもとづくユニバーサル
圧延機の機能説明図、
第5図は本発明の応用例として説明する。ウェブ内幅一
定の製品シリーズにおける断面変化および用語の定義を
示す図。
第6図(a)は本発明に係る斜行ロール方式す・fンン
グミルの一実施例にもとづく平面図と各ミル機能の詳細
説明図、同(b)は製品図、第7図(a)、(b)は水
平ロールの胴幅「f変成の仕上げユニパーサミルの例を
示す図、
第8図(a)、(b)は斜行ロールと材料のロールバイ
ト中の接触状況を示す図。
第9 図(a) 、 (b)は同じくロールバイト中の
ロールと材料の相対位置番平面図で示した図。
第1O図(a)、(b)は改良前と改良後のロール断面
形状を示す図、
第11図(a)、(b)、(c)は改良前と改良後のロ
ールによる擦り疵発生有無説明の概念図。
第12図(a)〜(d)は岐適ロールプロフィル決定ま
での手順を示す図。
第13図はかみ市め材について自動三次元測定機をもと
にして作成したロール軸に垂直な面に対する等高線図(
ロール形状を決定するための基本的の一例)。
第14図は第13図の等高線図をもとにして定めた形状
のロールを用いて圧延したときのかみ止め材から求めた
ロール軸に眞直な面に対する等高線図、
第15図(a)〜(d)は実施例説明のための材料とロ
ールの断面形状の図。FIGS. 1(a) and 1(b) are explanatory diagrams of the oblique roll method rolling method, FIGS. 1(c) and 1(d) are cross-sectional views of the rolls used in this method, and FIG. 1(d) is the roll of the present invention. Cross-sectional view. FIGS. 2(a) and 2(b) are diagrams showing an example of a conventional rolling equipment row for rolling a section having seven flange, and roll hole shapes corresponding to each rolling mill from rough rolling to shingle rolling. Figures 3(a) and 3(b) show typical examples of conventional H-beam rolling single rows, rough (BD), intermediate (RU-E) and finishing (RU-E).
FU) is a diagram showing the shape of each material cross section rolled by each rolling mill and the definition of terminology. FIG. 4 is a functional explanatory diagram of a universal rolling mill based on the relationship between the rolling rolls and the material to be rolled in the universal rolling method for rolling H-section steel, and FIG. 5 will be explained as an application example of the present invention. A diagram showing cross-sectional changes and definitions of terms in a product series with a constant inner web width. FIG. 6(a) is a plan view and a detailed explanatory diagram of each mill function based on an embodiment of the slanted roll type rolling mill according to the present invention, FIG. 6(b) is a product diagram, and FIG. 7(a) , (b) is a diagram showing an example of a finishing unipersam mill with horizontal roll body width "f" transformation. Figures 8 (a) and (b) are diagrams showing the state of contact between the oblique roll and the material during roll bite. 9 Figures (a) and (b) are plan views showing the relative positions of the roll and material during roll bite. Figures 10 (a) and (b) show the cross-sectional shape of the roll before and after the improvement. Figures 11 (a), (b), and (c) are conceptual diagrams for explaining the occurrence of scratches on rolls before and after improvement. Figures 12 (a) to (d) are suitable roll profiles. Diagram showing the procedure for making a decision. Figure 13: Contour map of the surface perpendicular to the roll axis created based on an automatic three-dimensional measuring machine for Hakamichi material (
A basic example for determining roll shape). Figure 14 is a contour diagram for a plane straight to the roll axis obtained from the anti-grip material when rolled using a roll with a shape determined based on the contour diagram in Figure 13; Figure 15 (a) -(d) are diagrams of cross-sectional shapes of materials and rolls for explaining examples.
Claims (1)
形材の圧延プロセスにおいて、前記中間圧延工程と仕上
圧延工程間における任意の1以上のパスで、その軸心が
、圧延方向に垂直な面に対し所定の角度θ_Hを有する
とともに、材料が通過する過程で、材料のフランジ内側
面にその面が接触状態を維持する如く前記軸心に垂直な
面に対し角度γのテーパ面を有するロールを配設し、材
料のウェブを幅方向に拡げることを特徴とするフランジ
を有する形材の圧延方法。In a shape rolling process consisting of a rough rolling process, an intermediate rolling process, and a finish rolling process, in any one or more passes between the intermediate rolling process and the finish rolling process, the axis thereof is in a plane perpendicular to the rolling direction. In contrast, a roll having a predetermined angle θ_H and a tapered surface at an angle γ with respect to a plane perpendicular to the axis is arranged so that the surface maintains contact with the inner surface of the flange of the material while the material passes through. A method for rolling a section having flanges, characterized by expanding the web of material in the width direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23029784A JPS61108404A (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Rolling method of sections with flange |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23029784A JPS61108404A (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Rolling method of sections with flange |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108404A true JPS61108404A (en) | 1986-05-27 |
| JPH0318521B2 JPH0318521B2 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=16905613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23029784A Granted JPS61108404A (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Rolling method of sections with flange |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108404A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62282707A (en) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | Nippon Steel Corp | Rolling device train for flanged shapes |
| US8573957B2 (en) | 2008-07-18 | 2013-11-05 | Airbus Operations Limited | Ramped stiffener and apparatus and method for forming the same |
| US8662873B2 (en) | 2008-07-18 | 2014-03-04 | Airbus Operations Limited | Ramped stiffener and apparatus and method for forming the same |
| US8864075B2 (en) | 2007-06-29 | 2014-10-21 | Airbus Operations Limited | Elongate composite structural members and improvements therein |
| US8864076B2 (en) | 2007-06-29 | 2014-10-21 | Airbus Operations Limited | Elongate composite structural member |
| US8864074B2 (en) | 2007-06-29 | 2014-10-21 | Airbus Operations Limited | Composite panel stiffener |
| JP2018519166A (en) * | 2015-07-07 | 2018-07-19 | 宝山鋼鉄股▲ふん▼有限公司Baoshan Iron & Steel Co.,Ltd. | Rolling mill |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP23029784A patent/JPS61108404A/en active Granted
Cited By (9)
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| US8662873B2 (en) | 2008-07-18 | 2014-03-04 | Airbus Operations Limited | Ramped stiffener and apparatus and method for forming the same |
| US9789653B2 (en) | 2008-07-18 | 2017-10-17 | Airbus Operations Limited | Ramped stiffener and apparatus and method for forming the same |
| JP2018519166A (en) * | 2015-07-07 | 2018-07-19 | 宝山鋼鉄股▲ふん▼有限公司Baoshan Iron & Steel Co.,Ltd. | Rolling mill |
| KR20180097498A (en) * | 2015-07-07 | 2018-08-31 | 바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사 | Rolling mill |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0318521B2 (en) | 1991-03-12 |
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