JPS6138701A - 金属製中間製品または最終製品の製造方法および製造設備 - 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 本発明は前材料が先づ炉の中で圧延温度に加熱され、続
いて所定寸法に圧延される金属製、特に鋼製中間製品ま
たは最終製品の製造方法および製造設備に関する。

従来の技術および発明が解決しようとする問題点この種
の方法は変形作業における中間製品または最終（完成）
製品の無切削製作に用いられる。

中間製品または最終製品のこのような製作は経済的有効
性および前材料の技術的有用性に著しく依存している。

この種の金属製品の製作ラインは公知のように金属溶湯
が湯出しされ後にブロックに鋳造される溶解炉から始ま
る。縦金型で製作されるこのようなブロックは続いてブ
ロック圧延機、すなわち重圧延機で圧延され、その際に
製作ラインは多くは複数の圧延ラインを経て最後に長さ
８０メートル以下の圧延枠が生じる。再加工はこの圧延
枠から幅広い寸法プログラムを要求する。この種のプロ
グラムはたとえば５ｍｍ段階の丸形または方形断面の断
面等級からなっている。９０から１７５ｍｍ　（直径ま
たは縁長さ）の寸法領域ではこの種の圧延機は約１５の
寸法のプログラムシリーズのために設計されティる。こ
の種の圧延機は従って交換可能なローラでの移しい在庫
維持を要求し、その配置において圧延材の対応する長さ
においてのみ作動することができる。

上記の圧延プログラムは多数の個別シリーズ。

小シリーズ、中程度シリーズおよび中間製品または最終
製品の大シリーズに関して不経済である。

ブロック圧延機に始まるこのような予備処理は、体積の
大きいブロックが大きい溶湯チャージを必要とし、従っ
て全方式が著しい量を前提とするという欠点を伴う。こ
のような方法は公知のように比較的大きい時間帯でのみ
実施することができ。

異なる寸法への圧延機の切換えは前材料の有効性に関し
てそのような時間帯を拡大する。大きなチャージへのこ
のような依存と変化する寸法への切換えの際の困難は、
続く製作方式への供給を遅延させる。特に変形の領域で
は前材料の精密に限定した直径等級分けが必要となる。

中間製品または最終製品製作のこの領域について、従来
の圧延ラインでの前材料の製作は、上記の技術的および
経済的観点からもはや妥当ではない。

本発明の目的は、続く主要変形作業過程への加工品の形
態的適合を可能とし、前材料の在庫確保を簡単にし、続
く再加工方式の需要に利用度を適合させ、変形方式のた
めに前材料の寸法、公差および形態精度を確保すること
にある。

問題点を解決するための手段 上記問題点は、本発明に従い次のようにして解決される
。すなわち統一的に丸形または多角形の初期断面積の切
断され比較的短い圧延可能な使用加工品からなる前材料
が、加熱の後、炉から絞り圧延機の中で残留熱のもとに
初期断面よりも僅かに小さい粗加工量の寸法に圧延され
、続いて同じ残留熱を利用して所定寸法まで圧延される
のである。本発明は先ず提供され□る前材料および加工
品形態と無関係にブロック寸法を僅かな（統一した）単
位に規格することを可能とする。前材料の在庫は従って
僅かなブロック寸法に縮小することができる。使用加工
品（ブロック状、′ルツペ状など）は・１メートル以下
の比較的短い長さしか必要としない。このような使用加
工品の製作には従って極めて高価でその切換えの操作が
困難な圧延ラインを通常必要としない。本発明は特に、
多数の当初寸法から個々の工作物に関して多数の応用寸
法を作ることができるという利点をも有している。

従ってたとえば直径１７５ｍｍの統一した前材料から。

１５２ｍｍ直径の主要変形作業過程を製作し、直径１５
０ｍｍの使用加工品から直径１８０ｍｍの主要変形再加
工のための粗加工量を、また直径１８５ｍｍの使用加工
品から直径１１５ｍｍの主要変形再加工のための未加工
品を製作することができる。従って本発明による方法に
基づき、８寸法のみ（１７５、１５０。

１８５ｍｍ　）で１７５ｍｍから１１５ｍｍまでの主要
変形再加工の粗加工量のための直径領域をカバーするこ
とができる。統一初期断面積の僅かな数から従って粗加
工量の多数の応用寸法が作られる。このような方法は在
庫保管に経済的であり、続く主要変形再加工に有効な寸
法または公差を提供する。この方法はしかし、比較的短
い使用加ｆ品の変形が炉から絞り圧延機と主要変形再加
工装置を通じて一つの熱のみで実施されるため、発明的
である。

使用加工品の予備変形および再変形の原理は、使用加工
品の経済的で短時間の技術的に有用な製作に新しい可能
性を開くものである。従って本発明は使用加工品として
切断された圧延可能な連続鋳造物を使用するよう藏構成
されている。使用加工品の製作は従ってこの場合溶解炉
と連続鋳造設備を経る道ｉをとる。前材料の細か（限界
づけした直径等級分けという本発明の原理は、連続鋳造
設備にも適用することができる。すなわち連続鋳造設備
において多数の異なる寸法を製作することは、現在の経
済的考慮ではもはや妥当でない。このような広い寸法鋳
造プログラムには、まさに丸形および棒形サイズにおい
て頻繁なサイズ変更が必要となり、これは生産を著しく
高価なものとし、前材料の短時間での処理を困難とする
ことになろう。連続鋳造物からの使用加工品の変形する
。すなわち主要変形する再加工にはこの他、絞り圧延機
において連続鋳造物の核心弛緩域の溶接および鍛造を抑
制し小さい変形度を選ぶのが有利である。

のみならず絞り圧延機での作業過程は連続鋳造材料の必
要な丸みづけを確保し、比較的大きな楕円度を備え、特
定の変形方法には著しい公差幅（たとえば１７５ｍｍの
中程度直径では６ｍｍ　）を有している。

提案された方法は、困難な圧延ラインを通る道程を経る
必要なく、統一した丸形連続鋳造物の使用を可能とする
。

金属、特に鋼の連続鋳造物での縁域および核心域は中間
製品または最終製品への再加工において相応の考慮を必
要とする。従って切断した連続鋳造物を連続鋳造方式に
おいて約０．６から４ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造する
のが有利である。このような製品は軸対称で製作される
すべての対象において”［利に使用することができる。

この鋳造速度では、対応する変形において希望の構造に
変換することができる材質が製作される。

別の発明によれば、使用加工品の統一した当初断面積が
最大８０％に縮小されるように変形を制限しておくこと
ができる。

車両、特に自動車の特定の製品群については。

さらに主要変形再加工が熱流プレス法の工程で行われる
のが有利である。

しかし本発明はその他の分野にも応用することができ、
しかも主要変形再加工が線材圧延方式の工程で行われる
方法である。

変形方法の大多数にあっては、主要変形再加工に定めら
れた未加工品の特性が有用な半製品または最終製品に重
要な意味をもっている。このような場合、縮小の後また
桝主要変形再加工の前、追加の圧延段階により粗加工品
のパリ取り、平坦化。

表面研磨および最終検定を行う。このような特性は鍛造
型および鋳型で加工される粗加工品には常に特別な重要
性をもっている。

特定の重量前提条件とこれに伴う強度特性に本発明は直
接使用することができる。このような場合としては、粗
加工鋳造品が続く主要変形再加工において鍛造作業過程
により自動車の車軸ブ、リッジ、車軸管、車軸ハウジン
グなどに変形される場合である。

本発明による方法を実施するための設備は、変形技術の
中間製品または最終製品のメーカーが溶解炉なしに作業
することを前提としている。このような設備は従って製
作ラインで使用加工品加熱のための炉に第１の圧延段階
が後続しており、これにパリ取り、平坦化９表面研磨お
よび最終検定のための第２の圧延段階が接続している。

このような設備は通常、公知のブロックラインを不要と
しまたはこれに代わるものであり、連続鋳造法への密接
な加工接続を可能とする。この設備は同時に著しく減少
した前材料保管と在庫を可能とする（従って保管費用の
低下と過程時間短縮）。

その他この設備は圧延ラインの広汎な圧延プログラム内
での必要な転換に比して著しい納期短縮を可能とする。

変形技術に関するその他の有利な特徴として。

第１の圧延段階の前に高圧水パリ取り装置が配置されて
いる。この装置は、炉の一次パリの、除去に有利に用い
られ、これにより前材料が炉中時間に依存しなくなる。

さらに炉は同転炉からなるのが有利である。このような
回転炉は全設備の希望の能力に応じて設計することがで
きる。

本発明の別の特徴によれば、第１の圧延段階が衝撃圧延
機から構成されている。従って第１の圧延段階は予備変
形段階の必要な（僅かな）エネルギー需要に合わされて
いるのが有利である。このような衝撃圧延機はその他、
駆動されないローラを備えているため、ローラ駆動が節
約される。

第１の圧延段階の適用範囲は本発明の指向する在庫減少
、すなわち僅かな寸法段階の備蓄の意味から、第１の圧
延段階に製作ラインと平行に配置されたローラ行程を設
け、第１の圧延段階とローラ行程が製作ラインと垂直に
移動できるように構成することができる。従っである寸
法段階が全く縮小を必要としない場合、第１の圧延段階
を圧延ラインから外すことができる。

本発明の別の特徴により、第２の圧延段階が２重ショル
ダー圧延機から構成されることが提案される。この種の
２重ショルダー圧延機は変形過程に形態的適合を行うこ
とができ、さらに加工品の希望の円錐形を作る利点を備
えている。その他このような２重ショルダー圧延機は有
利なことに主要変形する再加工のため粗加工品の微細検
定に用いられる。

本発明は丸形輪郭の他に多角形輪郭、すなわちたとえば
棒形断面にも用いることができる。このため第２の圧延
段階が多角形検定圧延機から構成されている。

変形技術の対応する生産品種のために、さらに続く主要
変形する再加工が熱流ブレスからなっているのが適切で
ある。

さらに主要変形再加工に使用される粗加工品の表面改善
には、続く主要変形再加工が半熱流プレスからなるのが
有利である。このような半熱流プレスは消費数値の低下
に役立つ（材料の策、廃物など）。その他このような半
熱流プレスは、粗製品の寸法安定性と公差を高める特性
を有している。

設備費用を減少させる建設方式の意味においてさらに、
衝撃圧延機が製作ラインに配置された幾つかのゲージ架
台を備えることが提案される。このような建設方式は設
備の応用範囲を拡げるものである。

従ってゲージ架台が容易に交換できるようにする必要が
ある。容易な交換性はこの場合１重い圧延機の切換時の
既述時間損失を避けるのに役立つ。

実施例 本発明の実施例を添付図面に示し、以下さらに詳細に説
明する。

炉（１）は実施例（＠１図）において回転炉（！ａ）か
ら構成されており、これは適切な作動間隔でローラ群（
２）を通じて機能的に絞り圧延機ＣＲｅｄｕｚｉｅｒｗ
ａ−１ａｗｅｒｋ）　（３）と連結している。前材料Ｕ
Ｖｏｒｍａｔｅｒｉａｌ：１は使用加工品ｃＥｉｎｓａ
ｔｚｗｅｒｋｓｔｆｆｉｃｋｅ）　（４）により構成さ
れ、これらはたとえば設定された１８８０℃の温度に加
熱される。各使用加工品（４）はこの段階で最大１００
０ｍｍの長さを有している。使用加工品（４）は圧延材
料かまたは連続鋳造材料のいずれかから製作されており
、対応する材料構造を有している。

炉（１）および絞り圧延機（３）は一つの製作ライン（
５）の上にある。絞り圧延機（３）は第１の圧延段階（
Ｗａｌｚ−ｓｔｕｆｅ）（６）を構成し、第２の圧延段
階（７）は別のローラ群（２ａ）を介して製作ライン（
Ｆｅｒｔｉｇｕｎｇｓｌｉｎｉｅ）（５）上に続いてい
る。第２の圧延段階（７）は使用加工品（４）のパリ取
り、平坦化１表面研磨および最終検定に用いられ、加工
品はその場合既に減少゛した外部寸法でやや伸びた長さ
の粗加工品［Ｒｏｈｌｉｎｇ：］　（８）となっている
。粗加工品（８）は続くローラｌ￥（２ｂ）の上を最終
変形加工装置（Ｋｅｒｎｖｅｒｆｏｒｍｅｎｄｅｎ　Ｗ
ｅｉｔｅｒ−ｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇｌ　（９）へと
供給される。

第１の圧延段階（６）の前に１回転炉（１ａ）で発生し
た一次パリを除去するため、高圧水パリ取り装置ａりが
設けられている。

第１の圧延段階（６）は衝撃圧延機（ＳｔｏＢｗａｌｚ
ｗｅｒｋ）（６ａ）から構成される（これは第２図に詳
細に示されている）。使用加工品（４）の統一した丸形
または多角形当初断面が例外的ではあるが変形を受けな
い場合のために、一体形枠（Ｓｅｌｂｓｔｔｒａｇｅｎ
ｄｅｎＲａｈｍｅｎｌ　Ｑｔｌにおいて第１の圧延段階
（６）のローラ架台（ロ）は何方ローラ群斡を備えてお
り、ローラ架台（ロ）が側方に移動することにより、側
方ローラ群口の中心ライン（１８ａ）は製作ライン（５
）上へ移動することができる。第２の圧延段階（７）は
２重ショルダー圧延機（Ｚｗｅｉ−８ｃｈｕｌｔｅｒ−
Ｗａｌｚｗｅｒｋ〕（７ａ）から構成されるが、使用加
工品（４）が多角形断面の場合には多角形型圧延機［Ｐ
ｏ　ｌｙｇｏｎａ　１−Ｋａ　１ｌｅｒ　−Ｗａ　ｌｚ
ｗｅｒｋ）（７ｂ）からなっている。自動車車軸ブリッ
ジ、車軸管、車軸ハウジングなどの製作の場合には、最
終変形加工装置（９）が熱流ブレス（Ｗａｒｍｆ　１　
ｉｅ／３ｐｒｅｓｓｅ）（９ａ）からなっている。使用
加工品（４）が特別の性質を有する場合は、熱流ブレス
（９ａ）の代わりに半熱流ブレスＵＨａｌｂｗａｒｍｆ
　１　ｉｅｉ／３Ｐｒｅｓｓｅ：ｌ　（９ｂ）が設けら
れている。

衝撃圧延機（６ａ）（第２図）はブロックスライダ（Ｂ
ｌｏｃｋｓｃｈｉｅｂｅｒ）　０４を備え、これは予熱
した使用加工品（４）をローラ群（２）の上で衝撃ピス
トン（至）により第１の圧延段階（６）内へと押し込む
。この場合はローラ架台（２）に着脱自在な型枠（１６
ａ）（１６ｂ）（１６Ｃ）（１６ｄ）が製作ライン（５
）上に位置している。各型枠には８つのローラが設けら
れている。各型枠あたり２本から４本のローラの原則的
に使用でき、型枠の数の増加または減少は可能である。

型枠（１６ａ）〜（１６ｄ）は、それぞれ上から容易に
交換できる。

このため一体形枠（１１は縦板（ｌｌａ）（ｌｌｂ）％
横板（１７ａ）（１７ｂ）（１７ｃ）からなるカセット
を形成しており、これらはアンカーボルト（ト）を通じ
て互いに固定されている。カセットの末端には中間成形
される粗加工品（８）のためのストリッパα９が配置さ
れている。

上記の方法は特に自動車の車軸、重管および車軸ハウジ
ングへと変形する流れプレスに適している。この場合粗
加工品（８）は最終変形加工装置（９）（熱流プレス（
９ａ）、半熱流プレス（９ｂ）　）の鋳型での熱変形に
より、しかも組合せ前進・後退流れプレスの道程におい
て製作される。

最終変形加工装置（９）自体は本発明の対象ではない。

熱流プレス（９ａ）または半熱流プレス（９ｂ）の代わ
りにその他すべての最終変形加工装置を用いることがで
きる。

本発明の方法により直径の最も小さいブロックですら寸
法通りに縮小することができる。これは通常の圧延縮小
法では不可能であった。短縮したブロック長さはこの他
既存の炉では短面利用の改善の働きをする。

使用加工品（４）の縮小は第１の圧延段階（６）（絞り
圧延機（３））および第２の圧延段階（７）（検定圧延
機）において、たとえば１７５ｍｍ直径を１４５ｍｍ直
径にする中間成形を、材質５ＴＥ４８　、５ＴＥ４７　
、５ｔ５２　、１６ＭｎＣｒ３およびその他すべての圧
延可能な材質ならびに連続鋳造材質について可能とする
ものである。

以下本方法の適用例を挙げる。

適用例Ｉ 直径１７５ｍｍ　＋ブロック長さ約４００から６５０ｍ
ｍの連続鋳造物からなる使用加工品は、車軸ブリッジの
すべての種類にブロックとして使用することができる。

その場合品質Ｆ４７Ｓ２　、　Ｆ４８／９　、　Ｆ４８
／４およびＳ５２が使用される。ブロックは第２の圧延
段階（７）のための直径１７０　、１６５　、１６０ま
たは１５５ｍｍの通常寸法とされ、故障なく続く製作過
程を通過する。

適用例１ 直径１４５ｍｍ　、　１５０ｍｍ　、　１５５ｍｍおよ
びそれ以上の寸法の円形軸体は直径１７５ｍｍの連続鋳
造物から製作することができる。現在車軸ハウジング材
質はすべて衝撃なしに圧延することができる。

適用例蓋 直径１７８ｍｍから直径１５０ｍｍの間の等価寸法をも
つ四辺車軸ハウジングが対応する等級分けと衝撃圧延に
より流れプレス方式と縁寸法（キー広さ）１２０から１
５５ｍｍの四辺車軸ハウジングに変形することができる
。

適用例Ｗ 使用寸法９５から１４０ｍｍ直径の車軸管のためのブロ
ックはこの方法を用いて僅かなブロック寸法から製作す
ることができる。前材料として圧延丸材料を使用するこ
とができ、また提供可能な対応する連続鋳造材質法を用
いることができる。

発明の効果 以上述べたごとく、本発明によれば、主要変形作業過程
への加工品の形態的適合を可能とし、前材料の在庫確保
を簡単にし、前材料の寸法、公差および形態精度を確保
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の一実施例に係る製造設備を概略的に示
す平面図、第２図は第１図における要部である絞り圧延
機の平面図を示す。 （１）−・・炉、（３）　・・・絞り圧延機、（４）・
・・使用加工品（前材料）　、　（５）・・・製作ライ
ン、（６）・・・第１の圧延段階。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前材料をまず炉の中で圧延温度に加熱し、続いて所
   定寸法に変形する方法であつて、初期断面が統一した丸
   形または多角形を有する比較的短く切断した圧延可能な
   使用加工品からなる前材料を、炉内での加熱の後に、絞
   り圧延機の中で残留熱のもとに初期断面よりも僅かに小
   さい寸法に圧延し、続いて同じ残留熱を利用して主要変
   形すべく圧延加工することを特徴とする金属製中間製品
   または最終製品の製造方法。 ２、前材料を圧延温度に加熱するための炉と、該炉から
   取り出された前材料を所定寸法に変形するための主要変
   形加工装置とを備えた製造設備において、炉と主要変形
   加工装置との間に、炉から取り出された前材料を残留熱
   のもとにその初期寸法よりも僅かに小さい寸法に圧延す
   るための圧延段階を設けたことを特徴とする金属製中間
   製品または最終製品の製造設備。