JPS6123501A - 溝形鋼の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は溝形鋼を製造するための方法に関するもので
あり、特にユニバーサルミルによって製造する方法に関
するものである。

従来の技術 ］ニバーサルミルはＨ形鋼圧延のために開発された圧延
機であるが、現在では例えば特公昭４４−２３６１３号
にて゛提案されているように、溝形鋼の製造にも用いら
れるようになってきている。

ユニバーサルミルによって例えば第４図に示す溝形鋼１
を圧延する場合、溝形粗形素材を先ず粗ユニバーサルミ
ルによって圧延し、ついてエツジングミルによって主に
角部の圧延を行ない、しかる後仕上ユニバーサルミルに
よって最終的に製品形状に圧延する。このような圧延工
程のうち仕上圧延は、第５図に示すように、幅の異なる
上下１対の水平ロール２．３と、左右１対の垂直ロール
４゜５とによって行ない、その場合、被圧延材のうちイ アランシロの部分を主に整形圧延する。また従来のユニ
バーサルミルによる圧延方法では、同一のロールを、フ
ランジ厚さの異なる多種類の製品に使用するため、７ラ
ンジ６の厚さに応じて垂直ロール４．５の位ｌｌ５ｌｌ
整を行なっている。

発明が解決しようとする問題点 しかるに従来の方法では、フランジ６の浮さ調整を、垂
直ロール４，５の位置調整によって行なっており、また
仕上圧延においては、下水平ロール３と左右の垂直ロー
ル４．５との間で主に７ランジ６の圧延を行なうから、
上水平ロール２と左右の垂直ロール４．５との間の間隙
７に、７ランジ６の圧延に伴う上方への押出し力によっ
てかみ出し８が生じる。特に７ランジ厚さが厚い場合に
は、垂直ロール４，５を下水平ロール３から離隔するこ
とに伴い、上水平ロール２と垂直ロール４゜５との間の
間隙７が大きくなるために、かみ出し８を防止すること
ができなかった。

このようなかみ出し８が製品にそのまま残ると、他の部
材と接合する際に大きな障害となるばかりか、外観を損
う場合もあるため、使用に先立ってかみ出し８の部分を
切削除去することも行なわれていたが、その作業には多
大の時間と労力を要する問題があった。

また第４図に示す溝形鋼１を組合せて第６図に示すボッ
クス柱１０として使用する場合、これらの内部に補強板
１１を一定間隔毎に挿入して溶接することがあるが、こ
のような場合には、左右の７ランジ６の内面のｍ隔すな
わち内法ＷＯが高精度で゛あることが要求される。しか
しながら前述した従来の方法では、圧延量の増大に伴っ
て下水平ロール３が摩耗し、その幅Ｗｌに変化を来たし
た場合や、圧延断面サイズにより仕上り温度が異なるこ
とに伴う常温までの収縮量の変動がある場合には、これ
らの変化・変動に起因する内法ＷＯのバラツキを抑制す
ることができず、そのために前２ボックス柱１０を造る
際に補強板１１を再加工しなけばならない等の問題があ
った。

さらに溝形鋼は構造用部材として多用されており、その
場合、接合部に段差が生ぜず、かつ施工性を良好ならし
めるため、ウェア高さすなわち外法Ｈが一定であること
が望まれるが、従来の方法では、垂直ロール４，５の位
置調整によって７ランジ厚さｔおよび外法Ｈを調整する
から、下水平ロール側面のロール摩耗や熱収縮量のバラ
ツキ、あるいは７ランジ厚さを変えることに伴って外法
が変化することなどのために、外法Ｈを常に一定に保っ
て圧延を行なうことは殆んど不可能であ−った。

問題点を解決するための手段 こめ発明は上記の事情に鑑み、製品のサイズに拘わらず
にかみ出しを防止でき、また外法あるいは内法の寸法精
度を高め、さらに外法を一定にすることのできる溝形鋼
の製造方法を提供することを目的とするものであり、こ
の発明は上記の目的を以下の手段によって達成するもの
である。

すなわちこの発明は、上下１対の水平ロールおよび左右
１対の垂直ロールを備えたユニバーサルミルによって溝
形鋼を製造するにあたり、上下１対の水平ロールのうち
少なくとも一方の水平ロールを、軸方向に移動して接近
離隔する１対のスリーブロールによって幅可変な構成と
しておき、その各スリーブロールを左右の垂直ロールに
接触させた状態で圧延を行なうことを特徴とするもので
ある。

作　　　用 したがってこの発明では、水平ロールを構成するスリー
ブロールを移動させて幅を変えるとともに垂直ロールに
対する接触状態を維持することにより５製品サイズに拘
わらず、圧延時のかみ出しが生じない。また上水平ロー
ルの幅を変えることにより、かみ出しを防止しつつ外法
および７ランジ厚さの調整を行ない、さらに下水平ロー
ルの幅を変えることにより、内法およびフランジ厚さの
調整を行ない、外法一定の圧延を行なう。すなわち上下
台水平ロールの幅を変えることにより、内法、外法およ
び７ランジ厚さのすべてを自由自在に３？ｌすることが
可能となる。

実施例 先ずこの発明の方法を実施するための装置について説明
すると、第１図はユニバーサルミルにおける仕上圧延磯
の例を示し、上下１対の水平ロール２０．２１と左右１
対の垂直ロール２２．２３とを具備し、これれら４本の
ロールの間で被圧延材２４を溝形断面に仕上圧延する構
成である。これらのロールのうち上下の水平ロール２０
．２１は幅可変な構成であって、まず上水平ロール２０
の構成について示すと、アーム２５に１対のスリーブロ
ール２６ａ　、２６ｂが軸方向へ摺動可能に嵌め込まれ
ており、これらスリーブロール２６ａ。

２６ｂの間には、アーム２５と一体となった油圧シリン
ダ２７が設けられ、その油圧シリンダ２″７における左
右両側へそれぞれ突出したプランジャに相当する部分が
、各スリーブロール２６ａ、２６ｂの各々の対向面に固
定されている。また前記油圧シリンダ２７には、アーム
２５の内部を貫通させて形成した油孔２８が連通されて
いる。したがって上水平ロール２０は、油孔２８を介し
て油圧シリンダ２７に圧油を供給することにより、スリ
ーブロール２６ａ、２６ｂの間隔が拡がって、ロールと
しての幅が拡大する構成とされている。

なお、特には図示しないが、上記の上水平ロール２０に
は、前駆油圧シリンダ２７とは反対に、各スリーブロー
ル２６ａ、２６ｂを接近させて、ロール幅を小さくする
よう作用する油圧機構が、スリーブロール２６ａ、２６
ｂの外側面がわに設けられている。

他方、下水平ロール２１は、基本的には上水平ロール２
０と同一構成とされている。すなわち、第１図中２９は
アーム、３０ａ　、３０ｂはスリーブロール、３１は油
圧シリンダ、３２は油孔をそれぞれ示す。また特には図
示しないが、各スリーブロール３０ａ　、３０ｂを接近
させてロール幅を小さくするよう作用する油圧機構が、
上水平ロール２０におけると同様に設けられている。

つぎに上述した仕上圧延機を用いて第４図に示す溝形鋼
′１を圧延する場合のこの発明の詳細な説明する。圧延
は、被圧延材２４を各ロール２０〜２３の間に通すこと
によって行なうが、それに先立って各ロール２０〜２３
を以下のように設定する。

製品どしての溝形１ｌＩｉにおける内法ＷＯを所期の寸
法とするべく下水平ロール２１の幅Ｗ１を設定するにあ
たっては、熱間圧延材の常温までの収縮量、仕上圧延工
程でのフランジ圧延荷重による下水平ロール幅の弾性変
形量、および下水平日−ル２１の側面摩耗量等をそれぞ
れ考慮して、常８で目標内法ＷＯを得ることのできる幅
に設定する。

このような幅設定は下水平ロール２１における油圧シリ
ンダ３１もしくは図示していない油圧機構゛　に圧油を
供給することにより、スリーブロール３０ａ　、３０ｂ
を軸方向へ移動させて行なう。

また７ランジの厚さｔは、下水平ロール２１と垂直ロー
ル２２．２３との間隔で決まるが、垂直ロール２２．２
３の位置を設定する場合は、フランジ圧延荷重による垂
直ロール２２．２３の弾性変形を考慮して目標とする７
ランジ厚さｔが得られるように設定する。

つぎに、上水平ロール２０におけるスリーブロール２６
ａ、２６ｂを移動させて、垂直ロール２２．２３との接
触圧力を所定の圧力Ｐに設定する。

この接触圧力Ｐは、実圧延時に７ランジが圧延荷重を受
けて垂直ロール２２．２３がミルハウジングおよび圧下
系の弾性変形により逃げたときにも、上水平ロール２０
と垂直ロール２２．２３とが接触状態を維持するに充分
な圧力とする。このような圧力設定は、上水平ロール２
０における油圧シリンダ２７．と図示しない前記油圧機
構との油圧バランスによって設定することができる。

以上のようにロール設定を行なった後、圧延を行なう。

その場合、弾性変形やロール摩耗等によって各部の寸法
に変動を来たすが、圧延条件に応じたそれらの変動を見
込んでロール設定を行なうから、目標とするフランジ厚
さ【および内法ＷＯを得ることができる。また圧延中に
おいても上水平ロール２０と垂直ロール２２．２３との
接触状態が維持されるから、従来問題となっていたかみ
出しが生じることはない。

他方、外法（ウェア高さ）Ｈが一定となるよう圧延を行
なうには、以下のようにロール設定を行なう。すなわち
、フランジ圧延荷重による垂直ロール２２．２３０開痕
（間隔）の変化を考慮し、かつ常温までのウェブ高さ収
縮量を見込んで、垂直ロール２２．２３の位置を決定す
る。ついで、前述した手順と同手順に従って、上下水平
ロール２０．２１のロール幅を設定する。

このようにロール設定を行なって圧延を行なえば、外法
Ｈを常に一定にした圧延を行なうことができ、また上下
水平ロール２０．２１の幅の差に基づいて７ランジ厚さ
ｔを目標寸法通りに圧延することができる。またこの場
合においてもかみ出しが生じないことは勿論である。

以上述べたロール設定は、上下水平ロール２０゜２１に
おける各スリーブロール２６ａ　、２６ｂ　。

３０ａ　、３０ｂのストロークを限度として任意に行な
うことができるから、各種の製品サイズについて、内法
ＷＯ１外法Ｈ１および７ランジ厚さｔの寸法精度が良好
な圧延を１１なうことが可能である。

なお、上述したユニバーサルミルにおいては、上下水平
ロール２０．２”Ｎ：おけるスリーブロール２６ａ　、
２６ｂ、３０ａ　、３０ｂの間に所定寸法の間隔Ｓが存
在することになるが、上述した仕上圧延過程においては
、ウェブ面をほとんど圧下しないので、前記間隔Ｓに応
じた段差が製品のウェア面に発生するおそれはない。

上記の実施例は、仕上圧延工程にこの発明を適用した例
であるが、この発明は仕上圧延の前段で行なう中間圧延
工程においても適用することができる。第２図はその例
を示す図であって、第２図には、説明を簡略化するため
に第１図と同一の符号を付しである。

第２図に示す中間ユニバーサルミルでは、ウェブの両端
部とフランジとの圧下を行なう。その場合、上下水平ロ
ール２０．２１および垂直ロール２２．２３を前述した
仕上圧延の場合と同様に設定することにより、かみ出し
がなく、しかも各部分の寸法精度の良好な圧延を行なう
ことができる。

このような中間の圧延工程では、ウェブの両端部のみの
圧下を行なうので、上水平ロール２０におけるスリーブ
ロール２６ａ、２６ｂの間の間隔Ｓおよび下水平ロール
２１におけるスリーブロール３０ａ　、３０ｂの間の間
隔Ｓに対応する部分が未圧下となって、図に示すように
凸状部が生じる。

しかしながらその凸状部は、中間ユニバーサルミルに続
くエツジングミル３３によって第３図に示すように圧下
することにより消失させ、均一厚さ　　　　　　）のウ
ェアとすることができる。またエツジングミル３３では
、ウェア中央部の圧下と同時に、フランジ幅端部も圧下
し、常に脚長一定の圧延を行なここで溝形鋼２サイズ（
製品ウェブ、フランジ厚さ２５Ｉｌｌａ））の圧延工程
に基づく、外法Ｈと内法ＷＯの変化の実例を第７図に示
す。これら共に同一の粗形鱗片（ＢＤ圧延後）を用いた
例である。

外法５５ｍｍのサイズでは、中間圧延（ＵＲ）で、下水
平ロール幅を拡大し、主にフランジ厚さ【を゛内側から
圧下し、かつエツジングミル圧延におけるウェブの部分
圧下によるウェブの幅拡がり（外法方向拡大）を利用し
て、外法日増大圧延を行ない、製品に仕上げる。外法Ｈ
４００１ＩＩＩ！１のサイズでは、７ランジ厚さを内、
外側から圧下し、所定の寸法に仕上げる。

なお、上述した実施例では、スリーブロールを油圧によ
って軸方向へ移動させることにより、幅変更を行なう構
成の装置を使用した例を示したが、この発明の方法を実
施するにあたっては、油圧方式以外に樫械的方式および
これらを組合せた方式などの幅変更機構を備えた装置を
使用することもできる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の方法によれば
、水平ロールが幅可変であって、かつ水平口・−ルを垂
直ロールに接触させて圧延を行なうから、フラ：／ジ圧
延に伴うかみ出しを防止することができるとともに、幅
設定を適宜に行なうことにより、同一のロールによって
多ｆ［のサイズの溝形鋼を、１法ｎ度良く圧延すること
ができる等の効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を溝形鋼の仕上圧延工程）こ）
内用した例の圧延状態を示す断面図、第２図はこの発明
の方法を溝形鋼の中間圧延の工程に適用した例の圧延状
態を示す断面図、第３図はエラは外法が５００１１１ｍ
と４００１Ｉｌ１６の圧延工程に基づく外法と内法との
推移図である。 ２０・・・上水平ロール、　２１・・・下水平ロール、
２２．２３．−・・垂直ロール、　２６ａ　、２６ｂ　
。 ３０ａ　、３０ｂ・・・スリーブロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上下１対の水平ロールおよび左右１対の垂直ロールを備
   えたユニバーサルミルによつて溝形鋼を製造するにあた
   り、上下１対の水平ロールのうち少なくとも一方の水平
   ロールを、軸方向に移動して接近離隔する１対のスリー
   ブロールによって幅可変な構成としておき、その各スリ
   ーブロールを左右の垂直ロールに接触させた状態で圧延
   することを特徴とする溝形鋼の製造方法。