JPH0214121B2 - - Google Patents
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- JPH0214121B2 JPH0214121B2 JP1680684A JP1680684A JPH0214121B2 JP H0214121 B2 JPH0214121 B2 JP H0214121B2 JP 1680684 A JP1680684 A JP 1680684A JP 1680684 A JP1680684 A JP 1680684A JP H0214121 B2 JPH0214121 B2 JP H0214121B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の目的）
矩形断面鋼片（以下単にスラブという）からＨ
形鋼用のビームブランク状の中間圧延材を粗圧延
す際に、フランジ端部の肉不足（肉引け）を防止
し、かつ幅狭のスラブから比較的ウエブ高さの大
きいＨ形鋼用ビームブランクを粗圧延する方法の
提供にある。 （従来技術） 近時、矩形断面のスラブを素材とし短片側をエ
ツシング圧延で割広げたのち、長片側を圧延しビ
ームブランク状の粗圧延材とし、以降はユニバー
サル圧延によつてＨ形鋼を製造する手段が多用さ
れるようになつた。 第１図はその粗圧延工程の圧延手順を示すもの
でスラブ１の短片１ａを中央膨出突起２ａ，２
ｂ、…２ｎを有するエツジング孔型群２１，２
２，２ｎで逐次割り広げ圧延してフランジ膨出部
F1〜F4形成したのちフラツトなウエブ押圧部３
ａの両側にフランジ造形孔型３ｂを有する整形孔
型３で所定の寸法のビームブランク１ａを圧延す
る方法が一般に用いられた（例えば特公昭58−
19361号）。ところがこの圧延方法では整形孔型３
でウエブ部を圧下する過程でウエブの被圧延材の
長さ方向の伸びと同時にフランジ部も伸長される
結果フランジ部の断面が過度に減少し、粗圧延以
降、仕上圧延終了後の製品寸法・形状が一定の品
質レベルに達しないという問題があつた。この断
面減少状態は一般にフランジ肉引けと称され第２
図に示すとおり正規なるフランジ幅Wfに対して
短かいフランジ幅Wf′となり、かつフランジ角部
Ｃが直角にならない点があつた。このような傾向
は製品のウエブ高さが大きく、かつフランジ幅の
大きサイズに多く見られ、従来はこのウエブ圧下
によるフランジ肉引け量を見越して、充分なフラ
ンジ膨出部F1〜F4が形成される様に当初のスラ
ブ幅を大きくして多量のエツジング圧延を行なう
ことで対処していたため粗造形所要時間が増大し
圧延能率を阻害していた。また大きなスラブ幅の
材料を適用するためには連続鋳造装置、圧延機、
圧延材搬送ラインあるいは加熱炉等の設備条件か
ら制約をうけ、また加熱能率の大幅な低下を余儀
なくされていた。 このような難点を解決する手段として例えば特
公昭58−37042号公報の技術が周知である。この
技術は矩形断面被圧延材のフランジ相当側面を上
述と同様手順で割り広げ圧延したのち、ウエブ押
圧膨出部を中心として両側に被圧延材のフランジ
と接触しない深溝を有する孔型によつてフランジ
部への積極的なメタルフローを生じるようにした
ものである。この従来技術法は厚みの薄いスラブ
から幅広のフランジＨ形鋼を製造でき、またパス
回数が少なくクロツプロス発生量も少ない効果を
有するが、フランジ側面が圧延中無拘束のため、
パスライン中心に正しく被圧延材中心を誘導する
ためのガイド機構が複雑になり、長さ方向の曲が
りが生じやすい難点があつた。 本発明は先願発明の難を解消し、さらに幅狭の
スラブからウエブ高さの大きいＨ形鋼を製造する
ための新規な粗圧延方法を提供するものである。 （発明の構成・作用） 第３図イは本発明法を実施するための整形ロー
ル対31と被圧延材１の関係を示したものであり、
該被圧延材１は前述の第１図におけるエツジング
孔型２ｎで最終のエツジング圧延が完了した形状
を示している。すなち本発明では矩形断面鋼片１
をエツジング孔型で逐次割り広げフランジ膨出部
F1〜F4を形成するまでの工程は周知の技術のと
おりであり詳細な説明は省略する。 本発明で使用する整形孔型３１の左右のフラン
ジ造形孔３ｂ，３b′外壁面間の幅寸法Ｗはエツジ
ング圧延終了時の被圧延材のウエブ高さとほぼ等
しく形成されている。本発明ではこの孔型間の幅
Ｗを特に孔型全幅と言う。 また、孔幅Waは第３図ハに示すように被圧延
材のフランジ膨出部厚Ftにし充分な空隙Fcを有
するように形成されている。 なお本発明における孔幅Waとは整形孔型のウ
エブ押圧面Ｓから孔型底部までの深さｈのほぼ1/
２の位置の寸法としており、この位置に対応する
被圧延材のフランジ膨出部側面とフランジ部造形
孔側面間の空隙FcはFc／Wa＞0.1になるよう形
成してある。 従来の孔幅Waは被圧延材のフランジ膨出部厚
Ftに対し小さいか等しく設定しているのが通例
であり、本発明における整形孔型の孔幅Waが被
圧延材のフランジ膨出部厚に対し、比較的大きな
空隙を有する点は次に述べる整形孔型のウエブ押
圧の形状とともに特徴的である。 整形孔型のウブ押圧面は第４図に示すように幅
方向の中心Ｃに対して中央突状の緩かな曲面に形
成されている。曲面の形状はウエブ押圧面を楕円
の一部とするかまたは円形の一部であつてもよく
両端は適当な半径Ｒで面加工されている。曲面の
程度はウエブ胴部の横幅寸法Wbに対する両端の
立上り高さh1との比h1／Wbが0.03以上が適当で
ある。すなわちこの比が0.03以下では従来のフラ
ツトな整形孔型とフランジ方向へのメタルフロー
の量において大差ない。またこの比の上限値は次
工程のユニバーサルミルの圧延能力、鋸断能力等
の全体の工程能力のバランスに応じて整形圧延後
のフランジとウエブの付根部分の肉量が過大にな
らない範囲で設定すべきである。 ところで、一般に第５図に示すフランジ幅F0
のドツクボーン形状の粗圧延材から整形圧延、ユ
ニバーサル圧延、仕上延工程を経てフランジ幅
FnのＨ形鋼を製造する場合、ウエブの圧下に伴
なつてフランジの肉量が減少していくがその減少
割合をフランジ幅引け率βという指標で表わすと
第１式のようになる。 β＝Fo−Fn／To−Tn ………(1) 但し Fo；粗圧延材のフランジ幅 To；粗圧延材のウエブ厚 Fn；製品のフランジ幅 Tn；製品のウエブ厚 また、従来のウエブ押圧面がフラツトな整形ロ
ールで整形圧延した場合、フランジ幅引け率βは
第６図ａで示すように製品ウエブ内法Ｕと強い相
関関係があることが実験の結果確認された。以上
のことから本発明者はフランジ幅引け率を最も少
なくするたの整形圧延の条件をさらに研究し、以
下に述べるようにウエブからフランジへのメタル
フローをできるだけ多くすることと、整形孔型の
ウエブ接触面を小さくすることが要点であるとの
知見を得た。 すなわち第７図イに示す粗圧延材１から整形圧
延し第７図ロの中間粗仕上材１ａとする場合、仕
上材１ａの片側フランジ断面積SF1は下記(2)式で
求めることができる。 SF1＝SF0×△Ｍ／（T0／T1）−△Ｍ／（Ｕ×T1）……
…(2) 但し T0；粗圧延材のウエブ厚 SF0；粗圧延材の片側フランジ断面積 T1；仕上材のウエブ鋼 Ｕ；ウエブ内法 △Ｍ；ウエブからフランジへのメタルフロー 第７図イ，ロにおいてウエブ厚をT0からT1へ
圧下する際に被圧延材の長さはL0からL1に伸び
ようとするが、フランジがその伸びを拘束するた
め、ウエブは圧縮、フランジは引張の変形を受け
フランジの断面積は減少する。従つて全体の伸び
長さL2はウエブの圧縮力とフランジの引張力の
バランスと、ウエブからフランジへのメタルフロ
ーによつて決定され、(2)式で示した通り、メタル
フロー△Ｍが大きい程、またウエブ内法Ｕ（ウエ
ブ接触面）が小さい程、片側フランジ断面積SF1
を大きくできることになる。すなわち本発明にお
いて用いる整形孔型は以上のメタルフローの解明
の結果、ウエブ押圧部を幅方向に中央突状の緩か
な曲面に形成することよつてメタルフローを増大
ならしめ、その結果フランジ部の肉引けを最少に
することができた。 なお、整形孔型の孔型全幅Ｗをエツジング終了
後の被圧延材のウエブ高さとほぼ等しくしたこと
によつて、整形圧延中に圧延材のフランジ外面は
造形孔３ｂ，３b′の外壁面に常時当接状態が保た
れ、ウエブ高さ方向のメタルフローは拘束され
る。従つてウエブからフランジ部へのメタルフロ
ーが集中的になされフランジ肉量の増大に寄与す
るものである。 （実施例） 第６図ｂは本発明によるフランジ幅引け率βを
示したものであるが、従来法に比較し30％程度の
フランジ幅引け率の削減効果が得られている。 また、第１表は本発明法と従来法（ウエブ押圧
面フラツト整形ロールを用いる方法）の必要スラ
ブ幅を対比したものであり、製品サイズがウエブ
高さ700mm、フランジ幅300mm、ウエブ厚13mm、フ
ランジ厚24mm、の場合とウエブ高さ800mm、フラ
ンジ幅300mm、ウエブ厚14mm、フランジ厚26mmの
２例を示している。整形圧延終了後のフランジ部
肉量は13〜15％増加しており、その結果、スラブ
幅は120mm削減され、本発明の効果は顕著である。 【表】
形鋼用のビームブランク状の中間圧延材を粗圧延
す際に、フランジ端部の肉不足（肉引け）を防止
し、かつ幅狭のスラブから比較的ウエブ高さの大
きいＨ形鋼用ビームブランクを粗圧延する方法の
提供にある。 （従来技術） 近時、矩形断面のスラブを素材とし短片側をエ
ツシング圧延で割広げたのち、長片側を圧延しビ
ームブランク状の粗圧延材とし、以降はユニバー
サル圧延によつてＨ形鋼を製造する手段が多用さ
れるようになつた。 第１図はその粗圧延工程の圧延手順を示すもの
でスラブ１の短片１ａを中央膨出突起２ａ，２
ｂ、…２ｎを有するエツジング孔型群２１，２
２，２ｎで逐次割り広げ圧延してフランジ膨出部
F1〜F4形成したのちフラツトなウエブ押圧部３
ａの両側にフランジ造形孔型３ｂを有する整形孔
型３で所定の寸法のビームブランク１ａを圧延す
る方法が一般に用いられた（例えば特公昭58−
19361号）。ところがこの圧延方法では整形孔型３
でウエブ部を圧下する過程でウエブの被圧延材の
長さ方向の伸びと同時にフランジ部も伸長される
結果フランジ部の断面が過度に減少し、粗圧延以
降、仕上圧延終了後の製品寸法・形状が一定の品
質レベルに達しないという問題があつた。この断
面減少状態は一般にフランジ肉引けと称され第２
図に示すとおり正規なるフランジ幅Wfに対して
短かいフランジ幅Wf′となり、かつフランジ角部
Ｃが直角にならない点があつた。このような傾向
は製品のウエブ高さが大きく、かつフランジ幅の
大きサイズに多く見られ、従来はこのウエブ圧下
によるフランジ肉引け量を見越して、充分なフラ
ンジ膨出部F1〜F4が形成される様に当初のスラ
ブ幅を大きくして多量のエツジング圧延を行なう
ことで対処していたため粗造形所要時間が増大し
圧延能率を阻害していた。また大きなスラブ幅の
材料を適用するためには連続鋳造装置、圧延機、
圧延材搬送ラインあるいは加熱炉等の設備条件か
ら制約をうけ、また加熱能率の大幅な低下を余儀
なくされていた。 このような難点を解決する手段として例えば特
公昭58−37042号公報の技術が周知である。この
技術は矩形断面被圧延材のフランジ相当側面を上
述と同様手順で割り広げ圧延したのち、ウエブ押
圧膨出部を中心として両側に被圧延材のフランジ
と接触しない深溝を有する孔型によつてフランジ
部への積極的なメタルフローを生じるようにした
ものである。この従来技術法は厚みの薄いスラブ
から幅広のフランジＨ形鋼を製造でき、またパス
回数が少なくクロツプロス発生量も少ない効果を
有するが、フランジ側面が圧延中無拘束のため、
パスライン中心に正しく被圧延材中心を誘導する
ためのガイド機構が複雑になり、長さ方向の曲が
りが生じやすい難点があつた。 本発明は先願発明の難を解消し、さらに幅狭の
スラブからウエブ高さの大きいＨ形鋼を製造する
ための新規な粗圧延方法を提供するものである。 （発明の構成・作用） 第３図イは本発明法を実施するための整形ロー
ル対31と被圧延材１の関係を示したものであり、
該被圧延材１は前述の第１図におけるエツジング
孔型２ｎで最終のエツジング圧延が完了した形状
を示している。すなち本発明では矩形断面鋼片１
をエツジング孔型で逐次割り広げフランジ膨出部
F1〜F4を形成するまでの工程は周知の技術のと
おりであり詳細な説明は省略する。 本発明で使用する整形孔型３１の左右のフラン
ジ造形孔３ｂ，３b′外壁面間の幅寸法Ｗはエツジ
ング圧延終了時の被圧延材のウエブ高さとほぼ等
しく形成されている。本発明ではこの孔型間の幅
Ｗを特に孔型全幅と言う。 また、孔幅Waは第３図ハに示すように被圧延
材のフランジ膨出部厚Ftにし充分な空隙Fcを有
するように形成されている。 なお本発明における孔幅Waとは整形孔型のウ
エブ押圧面Ｓから孔型底部までの深さｈのほぼ1/
２の位置の寸法としており、この位置に対応する
被圧延材のフランジ膨出部側面とフランジ部造形
孔側面間の空隙FcはFc／Wa＞0.1になるよう形
成してある。 従来の孔幅Waは被圧延材のフランジ膨出部厚
Ftに対し小さいか等しく設定しているのが通例
であり、本発明における整形孔型の孔幅Waが被
圧延材のフランジ膨出部厚に対し、比較的大きな
空隙を有する点は次に述べる整形孔型のウエブ押
圧の形状とともに特徴的である。 整形孔型のウブ押圧面は第４図に示すように幅
方向の中心Ｃに対して中央突状の緩かな曲面に形
成されている。曲面の形状はウエブ押圧面を楕円
の一部とするかまたは円形の一部であつてもよく
両端は適当な半径Ｒで面加工されている。曲面の
程度はウエブ胴部の横幅寸法Wbに対する両端の
立上り高さh1との比h1／Wbが0.03以上が適当で
ある。すなわちこの比が0.03以下では従来のフラ
ツトな整形孔型とフランジ方向へのメタルフロー
の量において大差ない。またこの比の上限値は次
工程のユニバーサルミルの圧延能力、鋸断能力等
の全体の工程能力のバランスに応じて整形圧延後
のフランジとウエブの付根部分の肉量が過大にな
らない範囲で設定すべきである。 ところで、一般に第５図に示すフランジ幅F0
のドツクボーン形状の粗圧延材から整形圧延、ユ
ニバーサル圧延、仕上延工程を経てフランジ幅
FnのＨ形鋼を製造する場合、ウエブの圧下に伴
なつてフランジの肉量が減少していくがその減少
割合をフランジ幅引け率βという指標で表わすと
第１式のようになる。 β＝Fo−Fn／To−Tn ………(1) 但し Fo；粗圧延材のフランジ幅 To；粗圧延材のウエブ厚 Fn；製品のフランジ幅 Tn；製品のウエブ厚 また、従来のウエブ押圧面がフラツトな整形ロ
ールで整形圧延した場合、フランジ幅引け率βは
第６図ａで示すように製品ウエブ内法Ｕと強い相
関関係があることが実験の結果確認された。以上
のことから本発明者はフランジ幅引け率を最も少
なくするたの整形圧延の条件をさらに研究し、以
下に述べるようにウエブからフランジへのメタル
フローをできるだけ多くすることと、整形孔型の
ウエブ接触面を小さくすることが要点であるとの
知見を得た。 すなわち第７図イに示す粗圧延材１から整形圧
延し第７図ロの中間粗仕上材１ａとする場合、仕
上材１ａの片側フランジ断面積SF1は下記(2)式で
求めることができる。 SF1＝SF0×△Ｍ／（T0／T1）−△Ｍ／（Ｕ×T1）……
…(2) 但し T0；粗圧延材のウエブ厚 SF0；粗圧延材の片側フランジ断面積 T1；仕上材のウエブ鋼 Ｕ；ウエブ内法 △Ｍ；ウエブからフランジへのメタルフロー 第７図イ，ロにおいてウエブ厚をT0からT1へ
圧下する際に被圧延材の長さはL0からL1に伸び
ようとするが、フランジがその伸びを拘束するた
め、ウエブは圧縮、フランジは引張の変形を受け
フランジの断面積は減少する。従つて全体の伸び
長さL2はウエブの圧縮力とフランジの引張力の
バランスと、ウエブからフランジへのメタルフロ
ーによつて決定され、(2)式で示した通り、メタル
フロー△Ｍが大きい程、またウエブ内法Ｕ（ウエ
ブ接触面）が小さい程、片側フランジ断面積SF1
を大きくできることになる。すなわち本発明にお
いて用いる整形孔型は以上のメタルフローの解明
の結果、ウエブ押圧部を幅方向に中央突状の緩か
な曲面に形成することよつてメタルフローを増大
ならしめ、その結果フランジ部の肉引けを最少に
することができた。 なお、整形孔型の孔型全幅Ｗをエツジング終了
後の被圧延材のウエブ高さとほぼ等しくしたこと
によつて、整形圧延中に圧延材のフランジ外面は
造形孔３ｂ，３b′の外壁面に常時当接状態が保た
れ、ウエブ高さ方向のメタルフローは拘束され
る。従つてウエブからフランジ部へのメタルフロ
ーが集中的になされフランジ肉量の増大に寄与す
るものである。 （実施例） 第６図ｂは本発明によるフランジ幅引け率βを
示したものであるが、従来法に比較し30％程度の
フランジ幅引け率の削減効果が得られている。 また、第１表は本発明法と従来法（ウエブ押圧
面フラツト整形ロールを用いる方法）の必要スラ
ブ幅を対比したものであり、製品サイズがウエブ
高さ700mm、フランジ幅300mm、ウエブ厚13mm、フ
ランジ厚24mm、の場合とウエブ高さ800mm、フラ
ンジ幅300mm、ウエブ厚14mm、フランジ厚26mmの
２例を示している。整形圧延終了後のフランジ部
肉量は13〜15％増加しており、その結果、スラブ
幅は120mm削減され、本発明の効果は顕著である。 【表】
第１図は従来の粗圧延工程を示す略図、第２図
はフランジ肉引けを示す説明図、第３図イは本発
明で使用する整形孔型の説明図、第３図ロは整形
圧延終了後の状態を示す図、第３図ハは第３図イ
のロール孔型部の拡大説明図、第４図は本発明で
使用する整形孔型のウエブ押圧の形状を示す図、
第５図は粗圧延材と製品の各部寸法を説明する説
明図、第６図は製品ウエブ内法とフランジ幅引け
率との関係を示すグラフ、第７図イ，ロはフラン
ジ断面のメタルフローを示す説明図である。 １……スラブ、２１，２２，２ｎ……エツジン
グ孔型群、３……整形孔型、３１……本発明法で
使用する整形孔型、Ｗ……孔型全幅、Wa……孔
幅、ｈ……孔型深さ、Ft……フランジ膨出部厚、
Fc……空隙。
はフランジ肉引けを示す説明図、第３図イは本発
明で使用する整形孔型の説明図、第３図ロは整形
圧延終了後の状態を示す図、第３図ハは第３図イ
のロール孔型部の拡大説明図、第４図は本発明で
使用する整形孔型のウエブ押圧の形状を示す図、
第５図は粗圧延材と製品の各部寸法を説明する説
明図、第６図は製品ウエブ内法とフランジ幅引け
率との関係を示すグラフ、第７図イ，ロはフラン
ジ断面のメタルフローを示す説明図である。 １……スラブ、２１，２２，２ｎ……エツジン
グ孔型群、３……整形孔型、３１……本発明法で
使用する整形孔型、Ｗ……孔型全幅、Wa……孔
幅、ｈ……孔型深さ、Ft……フランジ膨出部厚、
Fc……空隙。
Claims (1)
- １ エツジング孔型群で矩形断面鋼片の短片を逐
次割り広げてフランジ膨出部を形成したのち、ウ
エブ押圧部の両側にフランジ造形孔を有する整形
孔型でウエブおよびフランジ部を整形圧延するＨ
形鋼の粗圧延法において、前記フランジ造形孔の
孔幅が被圧延材のエツジング終了後のフランジ膨
出部厚より少なくとも10％以上大きく形成され、
かつ孔型全幅がエツジング終了後のウエブ高さと
ほぼ等しく形成されるとともに前記ウエブ押圧部
が幅方向に中央突状の緩かな曲面に形成された整
形孔型によつて被圧延材のウエブ部をくりかえし
圧下してフランジ部へのメタルフローを行なわし
めつつ圧延することを特徴とするＨ形鋼の粗圧延
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1680684A JPS60162503A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | Ｈ形鋼の粗圧延法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1680684A JPS60162503A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | Ｈ形鋼の粗圧延法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162503A JPS60162503A (ja) | 1985-08-24 |
| JPH0214121B2 true JPH0214121B2 (ja) | 1990-04-06 |
Family
ID=11926390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1680684A Granted JPS60162503A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | Ｈ形鋼の粗圧延法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162503A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4016733B2 (ja) * | 2002-06-11 | 2007-12-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 狭フランジ幅ｈ形鋼の圧延方法 |
| JP4167572B2 (ja) * | 2003-09-16 | 2008-10-15 | 新日本製鐵株式会社 | Ｈ形鋼の粗圧延方法 |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP1680684A patent/JPS60162503A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60162503A (ja) | 1985-08-24 |
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|---|---|---|
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