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    公开号:WO1984004263A1
    申请号:PCT/JP1984/000226
    申请日:1984-05-04
    公开日:1984-11-08
    发明作者:Taneharu Nishino；Kenji Betsuki；Koshiro Aoyagi
    申请人:Nippon Steel Corp；
    IPC主号:B21B1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] フラ ンジを有する形材の圧延方法およびその装置 技術分野
    [0003] 本発明は、 フラ ンジを有する形材、 すなわち H形、 薄形お よびこれに類似の形材製品を成形する圧延方法およびその装 置に関する。
    [0004] 背景技術
    [0005] 現在製造されている形材はその種類、 断面彤状および寸法 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 · 多サイ ズの形材を製造するために、 既知の圧延方法ではその形材に対応させて多数の圧延ロール とその付属装置の準備を必要とする。 したがってロール組替 えの回数及び所要時間の損失も大きい。 第 1図は、 フラ ンジ を有する形材を圧延する従来の圧延設備列と、 この圧延設備 に対応したロール孔型形状の例を示す。 第 1図 (a)は、 粗圧延 から仕上圧延迄に 2重式或いは 3重式圧延機が配列され、 こ れらによって I 形鐧、 溝形鋼を圧延する例を示す。 第 1 図 ( ) , (c)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形鐧、 溝形鋼を圧延する例を示す。 さ らに第 1図 ( は粗圧延から中間圧延に繞く仕上圧延に、 各々 2重式或いは 3重式圧延機とユニバーサル圧延機が適宜使用されて直線形 鐧矢板を圧延する例を示す。 第 1図で示す如き徒来の圧延の 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口—ル及び圧延 用口ールの付属物としてのガイ ドは、 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 これを潢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。
    [0006] その具体例として H彤鐧の場合について以下に述べる。 近 年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、 いわゆるビルドアップ H形鐧の生産が伸びている。 こ の理由は、 H形鐧の任意のサイ 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徙来圧延法 で製造される厚みに比較し相対的に薄い H彤鐧、 あるいはゥ エ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 鐧の製品シリ —ズなどがその代表的なニーズである。
    [0007] ここでゥェブの舛幅を一定におさえた種々のフラ ンジ厚み を持つ 鐧は粱の部材として使用する場合、 粱間の接合 · 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。
    [0008] 第 2図 (a)は、 徒来の H形鐧圧延設備列の代表例を示してお り、 1台のブレークダウン圧延機 1 ( B D ) 、 その後引繞ぃ て 4 ロールユニバーサル圧延機 （ R U ) とエ ッ ジヤー圧延穩 ( E ) 群 2 ( R U— E ) 、 仕上用 4口ールユニバーサル圧延 機 3 ( F U ) で構威されている。
    [0009] 第 2図 ( )は第 2図 ）における各圧延機 1 , 2 , 3 のロール で造形された圧延材料の各々の形扰 4 , 5 , 6を示す。 第 3 面は H形鐧を圧延するユニバーサル圧延法の圧延用ロールと
    [0010] OMPI 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、 上水平ロール 7 と下水平ロール 8 の間のギヤ ップ 9および左右垂直口一ル 10 , 11の間のギャ ッブ 12 , 13の みとなる。 したがって H形鐧のウェブ厚み 9 とフ ラ ンジ厚み 12 , 13については変化させることができるが、 ウェブ内幅' I Wは一定にならざるを得ない。 その結果 H形鐧製品の厚み 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ゥェブ内幅 I Wと左右のフラ ンジ 厚み 12 , 13を合計したゥヱブ舛幅 0 Wは種々の寸法に変化せ ざるを得ないことになる。
    [0011] すなわち、 従来の圧延法で圧延される H形鐧は、 第 4図に 示すごと く、 ウェブ内幅 I Wが一定でフ ラ ンジ厚み T f , T f 2 の変化によってウェブ外幅 O W h O W z 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、 ゥヱブ外幅一定の 製品シリ ーズの製造は函難である。 もしゥエブ外幅 O Wがー 定の H形鐧製品シ リ —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、 ウェブ内幅の変化に応じて、 粗 圧延〜中間圧延〜仕上圧延の全工程における上、 下水平口— ルの大半を準備することになり大量のロ ール製作を必要とし、 かつ口ールの頻繁な組替え作業を行なわなければならない。
    [0012] H形鐧以外のフ ラ ンジを有する型材においても同様であり、 第 1図に示すごとき従来の圧延方法において、 同一品種のシ リ ーズとして種々のサイ ズをロ ッ ト毎に用意しておく ことは 基本的に困難である。 発明の蘭示
    [0013] 本発明の目的は、 これら既知の従来圧延法における欠点を 解消して、 種々のサイ ズの形鐧を効率的につく り分ける方法 およびその装置を提供するものである。 本発明は H形鐧以外 のフラ ンジを有する形材即ち薄型、 矢扳等における種々のサ ィズをつく り分ける方法および装置としても適用される。
    [0014] 本発明によれば、 中簡圧延工程と任上げ圧延工程の閭の任 意の工程に、 材料のフラ ンジ内倒に接し、 かつ口一ル綞心が 圧延方向と水平な直角方向に対して所定の角度 6 H で傾斜す る口一ルが配置される。 このロールは上記フラ ンジとウェブ に係合することにより ゥエブを幅方向に搲げる。
    [0015] ロールはゥエブの上下面に係合するよう構成されていても よい。
    [0016] ロールの軸心が、 水平面に対して上下に所定の角度 5 V で 傾斜してもよい。 この場合、 v は 0〜 3 0 ° の範囲にあり、 好ましく は 5 。以下である。
    [0017] また上記角度 H は 0〜 5 0 。 の範囲にあり、 好ましく は 1 5 。以下である。
    [0018] 図面の簡単な説明
    [0019] 第 1図はフラ ンジを有する形材を圧延する従来圧延設備列 と粗圧延から仕上圧延までの各圧延機に対応した口一ル孔型 彤状の例を示す図、
    [0020] 第 2図ば従来の H形鐧圧延設備列の代表例と、 粗 （B D ) 、 中間 （R U— E ) および仕上げ （ F U ) の各圧延機で圧延さ れた各材料断面の形状と用語の定義を示す図、
    [0021] OMPI 第 3図は Η彤鐧を圧延するユニバーサル圧延法の圧延用口 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、
    [0022] 第 4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 5図は本発明の斜行ロール方式サイ ジ ングミ ルを組入れ たときの圧延設備列の一例を示す図、
    [0023] 第 6図は本発明の機構とその機能の概略説明のための口— ル構成の正面図 ）と側面斜め上から見た菌 ( )を示す図、
    [0024] 第 7図は本発明にィ る斜行ロール方式サイ ジ ングミ ルの一 実施例にもとづく平面図を示し、 ミル機能の詳細説明図、 第 8図は本発明にィ系る斜行口―ル方式サイ ジング ミ ルの一 実施例にもとづく正面図で、 斜行口一ルの軸心が三次元的に 変化し得る構造説明図、
    [0025] 第 9図は従来の圧延方法によって H形鋼のゥヱブを拡幅圧 延する場合の正面図で、 拡幅圧延によって発生する問題点の 説明図、
    [0026] 第 1 G図は本発明の適用例として、 ウェブ外幅一定の H形 鐧製品を圧延する方法の詳細説明図、
    [0027] 第 1 1図は本発明にィ系る斜行ロール方式サイ ジ ングミ ルの 一実施例にもとづき、 H形鐧のゥヱブ拡幅条件の算出内容例 を説明するための図、
    [0028] 第 1 2図は第 1表における製品の各部分寸法相当個所を示 す図である。
    [0029] 発明を実施するための最良の形態
    [0030] O PI 第 5図に H港鐧製造の圧延設備列の例を示す。 第 5図の 14 が、 斜行ロール方式のサイ ジングミルの例であり、 まずこの - ミルの機能について概略説明する。
    [0031] 第 6図に斜行ロール方式サイ ジングミルに装着されたロー ルの搆成とその機能の概要を図示した。 本発明による斜行ロ —ル方式のサイ ジングミルの特徴は、 第 6図の正面図 (a) , 側 面斜め上から見た図 (b)に示すごと く、 上下各 2偭づっ斜行ロ ―ル 15 , 15 ' , 16 , 16 ' で構成されており、 第 6図 )に示す ごと く H形断面をもつ入側圧延材料 1 7 のフラ ンジに近いゥ " エブ部分に斜行ロ—ルが接触し圧下することによつて発生す
    [0032] る斜行力がウェブを拡幅する作用と、 あわせて H形鋦のフラ ンジ内倒面を斜行ロ一ルの外側面で押し拡げることによって ゥェブを拡幅する作用をあわせ持つことにある。 この二つの ウェブ拡幅機能はその各々単独の作用或いは二つの作用の相 乗効果によって、 ウェブ拡幅量に応じてその機能を発揮する ことができる。 —
    [0033] すなわち、 図中に Κ , 8 V で示すごと く ロールの軸心の 方向が三次元的に自由に変化しう る構造を有しているために、 圧延される材料に対して斜行力にもとづく拡幅カを作用せし める合理的かつ効率的な拡幅圧延法である。
    [0034] 第 7図および第 8図を用いて、 本発明による圧延方法を詳 細に説明する。
    [0035] 本発明による斜行口—ル方式サィ ジングミルの構造は、 従 来の形材圧延機の構造と大幅に異なる。 従来の形材圧延機の 大部分は口一ルの軸心が圧延方向に対して直角な方向に固定
    [0036] OMPI されているのに対して、 本発明の場合第 7図の平面図で示す ごと く左右ロ ール軸心 Sの方向が材料の進行方向に対して直 角でな く 、 角度 5 Η を持ちかつ任意に変化することができる , すなわち左右 π—ルが材料の進行方向に対向して κ く さび型 に "斜行 " している。 これを本発明において斜行ロールと定 義する。 また第 8図の正面図で示すごと く 、 水平面に対して 平行にもできる他、 任意の角度 V をもち変化させることも できる。
    [0037] 次に本発明の ミル機能の詳細を一実施例にもとづいて第 7 図の平面図を用いて説明する。 Η彤の入口材料 1 7 の進行方 向の中心線を X軸、 これに直角な方向を y軸とすると、 上口 —ル 15 , 16及び図中で示されないがミル機構の中に組み込ま れている下ロ ール 15 ' , 16 ' の軸心 （駆動軸） Sは、 y軸に 対して各々 e H の角度で傾斜している。 この祅態のごとき口 —ルを "斜行ロ ール "、 その構成を "斜行ロ ール方式 " と定 義し、 本発明の説明文中に使用している。 図中の斜行ロール 15 , 15 ' 16 , 16 ' が、 H形断面 1 8をもつ入側圧延材料 1 7 のウェブを上下から圧下すると、 X軸に対して H の角度を なす方向の推進力 F Rがウェブに付せられる。 この結果推進 力 F Rの分力 F Lが圧延材料を進行方向に引き込む力として 作用し、 F R の分力 F Cがウェブを進行方向と直角でかつ左 右方向に引き延ばす力として作用する。 こ の力 F Cがウェブ 内側 I を幅方向に引き伸ばすことによって拡幅する 1 つ の要素である。
    [0038] また斜行ロール 15 , 15 ' , 16 , 16 ' の各々の外倒面 19 , 19 ' , 20 , 20 ' は入側圧延材料 1 7 のフラ ンジ内側面 21 , 22に接触 し、 これにより フランジ內倒面を圧延材の進行方向と直角で かつ左右方向に押し拡げる力が作用する。 この押し拔げる力 がウェブ内幅 I W t を引き伸ばし摅幅する他の 1つの要素で ある。
    [0039] このようにウェブを圧下することによってこのゥェブを拡 幅させる要素とフラ ンジに作用することによってゥェブを拔 幅する要素とが相乗効果として機能することによって、 圧延 材料のウェブは容易にかつ劾率良く 引き延ばされることにな る。 すな'わち入衡圧延材 1 7のウェブ內幅 I W t が出側圧延 材 2 3では I W 2 へ、 ウェブ外幅も O W i から 0 W 2 へと拡 幅された H形断面 2 4に変化する。
    [0040] なお、 斜行ロール方式でない従来の圧延方式即ち H - 0 の場合ゥェブのみを上下水平口一ルで圧下すると、 ウェブの 拡幅効率が悪く 、 圧延方向へ伸びてしまう一方、 圧下されな いフラ ンジは圧延方向に伸びないためにウェブとフラ ンジの 相互の伸びの不均衡が生じ、 ウェブには圧縮の応力が働きフ ラ ンジには引張り応力が徽く ため、 通常はウェブに波うち現 象が凳生し良好な製品を得ることは面難である。 この従来の 圧延方式によつてゥヱブの拡幅を行なう ことが函難である理 由を第 9図を用いて說明する。
    [0041] 第 9図 (a)に実線に示すごとき形状に準備した被圧延材 Mを ゥェブの一部分 Δ wに圧下を加え従来圧延方式によってゥェ ブを拡幅圧延する一例の正面図を示す。 上 . 下水平口ール H H σ によって圧延力 Ρを加えられたウェブの一部分 Δ wは当 然メ タルフロー変形を生ずる。 このメ タルフロー変形を利用 してゥヱブを拡幅する場合、
    [0042] ① 被圧延材の進行方向にのみ口ールから伝達される推進力 にもとづき被圧延材の幅方向でなく進行方向にメ タルフロ —を生じる。
    [0043] ② ウェブの中部の方へのメ タルフロー を生ずる。
    [0044] ③ フラ ンジ外方に向かって幅拡がりのメ タルフロー S。 を 生ずる。
    [0045] この 3 つのメ タルフロー変形のう ち前記① ， ②はいずれも 被圧延材の進行方向にのみ伸びよう とする作用であり、 ③の みが被圧延の進行方向と直角方向即ちゥヱブを拡幅する作用 である。 そこで圧延されないため進行方向に伸びることがで きないフラ ンジとウェブの間に伸びの不均衡が生じウェブ波 等の現象を発生する。
    [0046] これに対し本発明の斜行ロール方式の場合は、 斜行力の作 用によってウェブの圧下部分が A wがウェブの拡幅方向へ積 極的にメ タルフローを生じるため、 フラ ンジとウェブの伸び の不均衡がきわめて少ないことから容易にウェブ摅幅を行な う ことができる。
    [0047] 又第 9図 (a)の従来圧延方式によるゥヱブ拡幅圧延の例では、 フラ ンジ内側面 F！ は水平口一ル H 0 , H u の外側面との間が 接触した拘束状態から圧延を開始し圧延後は水平ロールの側 面と接触せず全く拘束されない自由な妆態となるため、 拡幅 後のゥヱブ内幅寸法は不安定である。
    [0048] これに対し本発明斜行ロール方式の場合は、 ロールの斜行 t Ο ΡΙ 面で圧延の開始から圧延終了まで接触した拘束祅態が保たれ るので、 拡幅後のウェブ内幅寸法は安定した値となる。
    [0049] 第 9図に (b)に従来圧延方式によつてゥヱブを拡幅圧延する 他の例の正面図を示す。 この方法の場合は実線に示すごと く - ゥェブが屈曲した形状の素材 Mを準備することによってゥヱ ブの拡幅を確保しておき、 従来圧延方式の上 · 下水平口ー ル H o, H u によって圧延力 Ρを付与しゥェブを拡幅するもので ある。 当該方法においては
    [0050] ① 上下水平ロール H 0， H ti によってウェブに圧延力を加え ウェブの屈曲部^圧下する過程で、 圧下力 Pによって発生 する摩擦力 Pがウェブ拡幅の抵抗力として作用する。
    [0051] ② フラ ンジ内側面 は水平ロール H o , H u の^側面との 間が接触した拘束状態から圧延を開始し、 その後圧延が終 了するまで水平ロー ル側面と接触せず拘束されない自由な 犾態となる。
    [0052] その結果として、 第 9図 )で示した例と同様な問題を発生 する'ことになる。 これに対し本発明斜行口一ル方式ではすで に述べた如く その機能からこれら問題が発生することなく 、 円滑なゥヱブ拡幅が行なわれる。
    [0053] 第 5図に、 本発明の適用例としてウェブ外幅一定の H形鐧 製品シリ ーズを製造する場合の圧延設備列の例を示した。 す なわち第 5図の中間ユニバーサル圧延機 （R U— E ) 2 と斜 行口ール方式サイ ジング ミル （ S S ) 14と、 仕上圧延鏺（FU) 3を組合せることによってウェブ外幅一定の H形鐧を製造す る目的が構成される。 第 1 0図を用いて、 ゥヱブ外幅 0 W—定の H形鐧製品シリ ーズの製造に本発明を適用した例について詳細に説明する。 第 1 0図に中間ユニバーサル圧延機 （R U— E ) 2 と、 斜 行ロール方式サイ ジ ングミ ル （ S S ) 14および仕上圧延機 ( F U ) 3 の各圧延機の具体的役割を示した。 まず中間ュニ バーサル圧延機 2で、 最終製品のフランジ厚みとゥェブ厚み 及びウェブ内幅 I W 5， I W 6 を加味した図示例のごとき 断面形状 25 , 26まで造形を行なう。 このように成形される断 面形状 25 , 26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 形作られるから、 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。 ただしウェブ内幅 I W i は一 定であり ウェブ外幅 0 W , は必ずしも一定とはならない。
    [0054] 中間ユニバーサル圧延機 2 で造形された断面形状 25 , 26、 或いは必要に応じてゥヱブ厚とフラ 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—ル方式サイ ジング ミ ノレ 1 4に送り込まれる。 これら圧延素材は各々斜行ロール方 式サイ ジングミ ル 1 4によって製品のシリ ーズに応じた必要 な種々のゥヱブ内幅寸法 I W 2 に拡幅圧延された圧延素材 27 となる。
    [0055] ここで説明を容易とするため、 斜行ロールによって I W ! から I W 2 までウェブを拡幅し、 かつ製品シリ ーズに応じて 変化させることが必要なウェブ拡幅量を 2 · とする。
    [0056] 2 · = I W 2 — I W t
    [0057] OMPI このゥエブ摅幅量 2 ocは、 外幅一定 H形鋼の製品シリ 一ズに おけるウェブ内幅変化量 2 βと対応している。 即ち製品シリ ―ズのなかでフランジ厚みが最大でウェブ内幅 I W 5 が最も 狭い製品 3 1 を基準にしてフラ ンジ厚みの変化量 ^の 2倍の 量が製品のウェブ内幅変化量 2 )9 となる。
    [0058] 2 · ^ = I W 6 - I W 5
    [0059] 2 - e ^ 2 - β
    [0060] 本発明適用例として重要な点は、 前述の斜行ロールによって 外幅一定の Η形鐧製品シリ 一ズに応じて変化させることが必 要なウェブ拡幅 2 · が、
    [0061] ® 斜行口一ルの斜行角 Θ„
    [0062] © 左右斜行 π —ルの間隔 L
    [0063] © 及びウェブの圧下量
    [0064] の 3 つの要素を調整する こ とによつて容易に得られるこ とに ある。
    [0065] 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 2 7 ば、'仕上圧延機 3 によって製品シリ ーズに応じた 種々のウェブ内幅 I W 4 を持った断面 2 8に整 圧延され、 ゥェブ^幅一定でかつ製品シリ一ズに応じた内幅 I W 6 を持 つ製品 2 9 となる。 又製品シリ ーズのなかでフランジ厚みが 最大でウェブ内幅が最小の製品 3 1 は、 斜行ロールによるゥ エブ拡幅量 0で製造することが可能で、 断面 3 0で示す如く ウェブ内幅 I W 3 が製品ウェブ内幅 I W S と対応し、 かつ中 間ユニバーサル圧延機 （RU— E) 2 の断面 25 , 26のゥエブ内幅 I W t と適合した値に設定される。 こ こで、 適用例説明文中に示したゥヱブ拡幅量調整の 3つ の要素に基づく拡幅条件の箕出例について、 第 1 1図を用い て説明する。 第 1 1図 ( が斜行ロールの平面図で点線により 被圧延材の形犾 M及びゥヱブ拡幅の状況を示し、 第 1 1図 (¾) に斜行ロールの正面図、 第 1 1図 (c)に斜行ロールの外側面か らの投影図を示す。 例えばこれらの図中に拡幅条件を箕出す るために必要な数値を記号で示し、 まずその定義を説明する , I W ： 被圧延材のゥェブ内幅、
    [0066] L ： 平面図で示す斜行ロ ール軸心の交点 Zから斜行ロ ー ル外側面の点 0までの距離、
    [0067] W ： 平面図で示す、 被圧延材及び斜行ロールの圧延方向 の中心線 X — Xから斜行ロールの外側面の点 0まで の距離、
    [0068] Θ„ ： 平面図で示す、 圧延方向と直角方向の軸心 Y— Yに 対する斜行ロールの斜行角、
    [0069] f ： 矢視 A— Aで示す、 被圧延材のフラ ンジ内側面に接 触する斜行口―ル外倒面のゥェブ面 0からフラ ンジ 幅方向の任意の距離、
    [0070] X e ： 矢視 A - Aで示す、 斜行ロ一ルが被圧延材フランジ 丙側面と接触する面において接触開始線 C - Cから ロール中心線 0 - 0までの距離、
    [0071] d ： 矢視 A Aで示す、 斜行ロールが被圧延材フラ ンジ 内側面と接触する面において口—ル中心線 0 — 0か ら接触終了点までの距離、
    [0072] R ： 斜行口一ルの半径、 厶 Ιι 斜行ロールによるウェブの圧下量 （その ½の量が 1 本の斜行ロールで受持つ圧下量 A h/ 2 となる） 、 x w 矢視 A - Αで示す、 被圧延材のウェブに接触する斜 行ロールの圧延開始点から圧延終了点 0までの距離- y 平面図で示す、 斜行ロールの外倒面が裱圧延材のフ ランジ内倒面に接触を開始してから口ールの^倒面 中心 0— 0までの軸 Y - Y方向の変位量、
    [0073] y d 平面図で示す、 斜行ロ一ルの外倒面がフランジ内倒 面と接触する面において、 ロールの外倒面中心 0— 0から接触終了点までの軸 Y— Y方向の変位量、 な 矢視 A - Aで示す、 斜行ロール:^倒面の点 0からフ ラ ンジ幅方向の任意の距離 X f において、 斜行ロ— ルの外倒面が被圧延材のフラ ンジ内側面と接触を開 始してから接触終了までの軸 Y - Y方向の変位量、 即ち斜行口―ルの外側面が被圧延材のフランジ内側 面に接敏し、 被圧延材のゥヱブを押し拔げる力とし て作用する変位 、
    [0074] a w 被圧延材のゥヱブに斜行口一ルが接触し圧下を蘭始 してから圧延が終了するまでの蝕 Y— Y方向の変位 量、 即ち斜行ロールの^周面が被圧延材のゥヱブを 圧下するこ とによって発生した斜行力が、 被圧延材 のゥェブを幅方向に引き伸ばす力と して作用する変 位量、
    [0075] こで W = L · cos θ H
    [0076] I W
    [0077] y e = W = L · cos Θ I W / 2
    [0078] 2
    [0079] x d = x f · ( 2 ' R - y d = x a · s i n (9 a
    [0080]
    [0081] な f = y a + y a
    [0082] IW
    [0083] L ， cos Θ + V x (2 · R- x f ) s i n H
    [0084] ··…（1) x w = · (2 · fi - Ah/2)
    [0085] な X w s i n ^
    [0086] = ΥΔ h/2 · (2 · B - Δ h/2) · sin Θ„ (2) 以上の如き（1) , (2)の式により ゥヱブ拡幅の条件が計算でき る。 既にミル機能の説明中に記述したごと く ゥェブ拡幅の 2 つの要素、 即ち w が相乗効果として機能することによ つて被圧延材のウェブは容易に引き伸ばされ、 かつ拡幅量の 設定は（1) , (2)式で示すごと く L , θ„ , Δ h/2 の 3つの要素 を調整することによって自由に変化させることができる。 な お、 圧延条件によつては適宜に上記各係数を選択することが 可能である。
    [0087] なお第 6図、 第 8図の正面図で示したごと く 、 斜行ロー ル の軸心は、 水平面に対して平行にもできる他、 任意の角度 5 ' をもち変化させることができる。 本発明の適用例では ν =
    [0088] 0 の場合を示したが、 斜行角 H と Θ v の変化量を適宜組み · Wl o j 合せることによつて斜行ロールの外側面と被圧延材のフラン ジ内側面の接蝕面のパタ一ンを制御することができる。 例え ばフラ ンジ幅の広い H形鐧の場合、 θ κ の拡幅作用のみでは フラ ンジ幅方向の変位量の差、 即ちウェブに近い部分とフラ ンジ最先端の変位量の差が大き く なり、 被圧延材の形犾がく ずれ易い場合には ν を設定することによつて適正な澎状を 得ることができるもの ある。 5 Η は 0〜 5 0 。 の範囲にあ り、 好ましく は 1 5 °以下に定められ、 また ^ V は 0 〜 3 0 の範囲にあり、 好まし く は 5 。以下に定められる。
    [0089] 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口ールとその付属品の準備および交換 は省略される。 但し仕上圧延機の水平ロールは、 前工程から 供給されるゥヱブ内幅の種々異つた製品毎にウェブ F¾幅に適 合した口一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。 しかしウェブ内輻の変化 量が少ない場合は仕上口一ル共用も可能であり、 あるいは仕 上口一ルを幅可変式とすることによつて仕上口ールの交換を 省喀することもできる。
    [0090] 斜行ロールの摩耗は従来圧延方法の場合の口—ル摩耗と大 差なく、 かつ若干のロール摩耗を生じてもロールを調整する ことによつて大量の圧延に耐え種々のサイズ範囲に共用でき る。
    [0091] 以上本発明の適用代表例としてゥェブ外幅一定の H彤鐧の 製造への例を示したが、 この他にもフラ ンジ厚み一定でゥェ ブ舛幅が変化する H形鋼シリ ーズへの応用、 あるいはまた従 来ミルで製造しているゥェブ内幅一定の H形鐧についても 2 〜 3種類のサイ ズを粗 · 中間圧延工程の口ールとその付属品 を準備せずにつく り分けることができるなど、 その応用範囲 はきわめて広いものとなる。
    [0092] 第 1表に応用範囲の一例を示す。 第 1表中の（ が J I Sに規 定されている現行 H形鐧の檁準断面寸法の一部、 （ )が応用範 囲例を示す。 なお、 第 1表 (a)の記号は第 1 2図の製品の各部 分を示す。 表中 (a)に示す H形鐧の呼称寸法 400 Χ 200ηιηι 、 及 び 450 x 200mm の製品シ リ ーズは何れもゥヱブ内幅一定であ り、 その製造のためには圧延の粗〜中間〜仕上各工程のロ ー ルとその付属品は各々別個に準備される。 表中 Wが斜行ロ一 ル方式サイ ジングミルを適用した場合の応用範囲例であり圧 延の粗〜中間工程のロールとその付属品はーセ ッ トのみを準 備することによってウェブ内幅及び外幅一定の H形鐧さ らに は新中間サイ ズを舍め 3種類のサイ ズを、 品質面で従来と何 等変わることな く造り分ける ことができることを示したもの である。
    [0093] 産業上の利用可能性
    [0094] このよう に本発明の斜行ロールによる形材の圧延方法は少 量 ♦ 多品種の形材を効率よ く つく り分ける機能を有しており、 現状の多様化している市場ニーズに対しても適確にこたえら れるきわめて優れた技術といえる。
    [0095] 以上 H形鐧を中心に説明したが、 当然他のフラ ンジを有す る形材すなわち溝形鋼、 I形鐧ゃ鐧矢扳などのウェブ内幅拡 げ圧延についても同様に適用できるものである。 また、 熱間 鐧材以外のァル 二ゥムなどにおいても本発明は利用可能で ある。
    [0096] Ο ΡΙ
    [0097] ( a )
    [0098] J I S G 3 1 9 2
    [0099]
    [0100] CMPI
    [0101] .ノ
    [0102] ( b )
    [0103] 応用範囲例
    [0104] 注 ： 〇印は従来サイズを示す
    [0105] c : i
    [0106] 0
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1. ウェブにフラ ンジが連設された形材を圧延して成形する 方法であって、 粗圧延工程、 中間圧延工程および仕上げ圧延 工程の任意の工程間に、 材料のフ ラ ンジ内側に接し、 かつ口 —ル軸心が圧延方向と水平な直角方向に対して所定の角度 d „ で傾斜するロールを配置し、 こ のロールは上記フ ラ ンジに孫 合することにより 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。
    2. 上記ロールは材料のウェブの上下面に接し、 このウェブ にも係合することにより このウェブを幅方向に拡げることを 特徴とする請求の範囲第 Γ項記載の圧延方法。
    3. 上記ロ ールの軸心は、 水平面に対して所定の角度 V で 傾斜することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の圧延方法。
    4. 上記角度 V は 0〜 3 0 。 の範囲にあることを特徴とす る請求の範囲第 3項記載の圧延方法。
    5. 上記角度 H は 0〜 5 0 ° の範囲にあることを特徵とす る請求の範囲第 1項記載の圧延方法。
    6. 上記ロ ールは中間圧延工程と仕上げ圧延工程との間に設 けられることを特徵とする請求の範囲第 1 項〜第 5項のいず れか 1項に記載の圧延方法。
    7. ウェブにフ ラ ンジが連設された形材を圧延して成形する 装置であって、 材料のフ ラ ンジ内側に接し、 かつロール軸心 が圧延方向と水平な直角方向に対して所定の角度 3 H で傾斜 するロールを備え、 このロールは上記フ ラ ンジに係合するこ とにより ウェブを幅方向に拡げることを特徵とするフラ ンジ
    C 一 を有する彤材の圧延装置。
    8. 上記ロールは少なく とも二対設けられ、 一対のロールは
    一方のフランジ内側に接触し、 他の一対のロールは他方のフ
    ランジ丙側に接触することを特徴とする請求の範西第 7項記
    載の圧延装置。
    9. 上記ロールは材料のウェブの上下面に接し、 このウェブ
    にも孫合することにより このゥエブを幅方向に拡げることを
    特徴とする請求の範囲第 7項記載の圧延装置。
    10. 上記ロールは少なく とも二対設けられ、 一対のロールは
    一方のフラ ンジ内側とウェブの上下面にそれぞれ接触し、 他
    の一対のロールは他方のフランジ内側とウェブの上下面にそ
    れぞれ接触することを特徴とする請求の範囲第 9項記載の圧
    11. 上記ロールの軸心は、 水平面に封して所定の角度 ^ ν で
    傾斜することを特徵とする請求の範囲第 Ί項に記載の圧延装
    。
    12. 上記角度 V ば 0 〜 3 0 。 の範囲にあることを特徴とす
    る請求の範囲第 1 1 項記載の圧延装置。
    13. 上記角度 5 κ はり 〜 5 0 a の範囲に.あることを特徴とす
    る請求の範通第 7項記戴の圧延装置。
    14. 上記口ールは中間圧延工程と仕上げ圧延工程との間に設
    けられることを特徴とする請求の範囲第 7項〜第 1 3項のい
    ずれか 1項に記載の圧延装置。 '
    CMPI ， IPO , j
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH0342122B2|1991-06-26|
    AU2864584A|1984-11-19|
    DE3479970D1|1989-11-09|
    EP0142568A4|1987-07-09|
    AU561482B2|1987-05-07|
    JPS59202101A|1984-11-15|
    BR8406850A|1985-03-19|
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    US4685319A|1987-08-11|
    EP0142568A1|1985-05-29|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS5384856A|1976-12-30|1978-07-26|Nippon Steel Corp|Drawing device for roughing form trunk part|RU2486972C2|2011-04-01|2013-07-10|Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Пензенский Государственный Университет Архитектуры И Строительства"|Способ проката двутаврового профиля сечения из низколегированной стали|DE469821C||1928-12-21|Hermann Oberschulte|Walzvorrichtung fuer Walzgut mit unterschnittenen Profilen|
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    US1243051A|1911-06-15|1917-10-16|Louis F Dieter|Method or process of rolling or forming car-wheels or other circular bodies.|
    US2361729A|1939-02-18|1944-10-31|Nedden Gerhard Zur|Method of rolling strip irons|
    FR1528619A|1966-09-08|1968-06-14|Wendel & Cie De|Procédé pour l'ébauchage de grosses poutrelles de grande largeur|
    GB1255240A|1969-11-18|1971-12-01|Anaconda American Brass Co|Method of producing dual gauge strip|
    SU505447A1|1974-11-28|1976-03-05||Способ прокатки листов|
    DE2813636C3|1978-03-30|1980-10-30|Theodor Wuppermann Gmbh, 5090 Leverkusen||
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    DE3012702A1|1980-04-01|1981-10-08|Proizv Ob Uralmas|Verfahren zur herstellung von doppel-t-traegern|JPS62239482A|1986-04-10|1987-10-20|Hitachi Electronics Eng Co Ltd|Loading mechanism for reading/writing head|
    JPH0724841B2|1986-05-30|1995-03-22|新日本製鐵株式会社|フランジを有する形材の圧延方法|
    JPS63315754A|1987-06-19|1988-12-23|Mitsui Constr|Rolled h-steel|
    US5031435A|1988-06-16|1991-07-16|Kawasaki Steel Corporation|Adjustable width rolls for rolling mill|
    JPH0813361B2|1988-09-20|1996-02-14|住友金属工業株式会社|平行フランジ形鋼の圧延方法|
    US5056348A|1989-06-01|1991-10-15|Robertson-Ceco Corporation|Method of making a profiled sheet metal building unit|
    US4962622A|1989-06-01|1990-10-16|H. H. Robertson Company|Profiled sheet metal building unit and method for making the same|
    JPH0783885B2|1990-01-12|1995-09-13|新日本製鐵株式会社|ロール幅調整装置|
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    1984-11-08| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
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