JPS61289901A - 切口変形の少ない軽みぞ形鋼の冷間ロ−ル成形方法 - Google Patents

切口変形の少ない軽みぞ形鋼の冷間ロ−ル成形方法

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JPS61289901A
JPS61289901A JP13085385A JP13085385A JPS61289901A JP S61289901 A JPS61289901 A JP S61289901A JP 13085385 A JP13085385 A JP 13085385A JP 13085385 A JP13085385 A JP 13085385A JP S61289901 A JPS61289901 A JP S61289901A
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flange
roll
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cold roll
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JPH0580288B2 (ja
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Hanji Utsunomiya
宇都宮 範示
Yasuaki Omoto
大元 泰明
Takashi Jinba
神馬 敬
Hiroshi Ona
弘 小奈
Yukio Kasuga
春日 幸生
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-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
    • B21B1/08Metal-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
    • B21B1/095U-or channel sections

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

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】
本発明はその断面形状が切断によって変化することのな
いように軽みぞ形鋼を成形し得る切口変形の少ない軽み
ぞ形鋼の冷間ロール成形方法に関するものである。
【従来の技術】
従来、軽みぞ形鋼は以下に図面によって説明するように
、銅帯を冷間ロール成形方法によって成形されており、
そしてこのように冷間ロール成形方法によって成形され
た軽みぞ形鋼を切断すると切口では口開き1口閉じ現象
が生じている。 第3図は冷間ロール成形方法による軽みぞ形鋼の成形進
行状態を示す成形斜視図、第4図は第3図中の成形の各
段階における形状を示す端面図、第5図は成形完了後の
軽みぞ形鋼の端面図、第6図は軽みぞ形鋼を切断したと
きの切口近傍の変形状態を示す斜視図、第7図は軽みぞ
形鋼を構築物に組立てるときの組み合わせ状態の1例を
示す斜視図である。 第3図に示す如く、鋼帯Sを連続的に矢印X方向に走行
せしめながら複数段例えば6段のロールスタンドA、B
、C,D、E、F(図では位置のみを示す)のロールに
より両側を第4図の各ロールスタンド毎に示す端面図の
如き形状に順次変形させ、最終段階のロールスタンドF
では第5図の如きウェブ部にaの両側にフランジKbを
有する所望形状の軽みぞ形鋼Kになるように冷間ロール
成形している。鋼帯Sの変形は連続的であるが、第4図
に示す各ロールスタンドにおける鋼帯Sの変形角θ(各
ロールスタンドの位置を添字してへの如く示す)で変形
進行状態の1例を示すと、19.=15゜θ、3=3o
’ θC−45°e、 =60613E−85’ θF
=90’である。
【発明が解決しようとする問題点】
このような従来の冷間ロール成形方法によって成形され
た軽みぞ形鋼Kを切断すると、第6図の如く、切口近傍
のフランジ部Kbが変形して冷間ロール成形時の銅帯走
行状態における上流側にCの切口のウェブ部Kaとフラ
ンジ部にbとが成すコーナー部の内角(第6図中αで示
す)が小さくなる口閉じ現象が生じると共に、下流側K
dの切口のコーナー部の内角αが大きくなる口開き現象
が生じてしまう欠点があった。このような現象は軽みぞ
形!AKのフランジ部にl)に残留曲げモーメントMと
残留捩りモーメンl−Tとが存在することに起因すると
考えられるが、このような口閉じ及び口開き現象が生じ
ると軽みぞ形鋼にのウェブ部に8部から最も離れたフラ
ンジ部のエツジにおいては、軽みぞ形鋼にの両側フラン
ジ部に1間の所定寸法Y、と下流側KtJ、上流側Kc
の各切口における両側フランジ813Kl)のエツジ間
の寸法Y、、Y、との差すなわち(Y。 −Y、)、(Y、−Y、)は鋼帯の厚さの2〜3倍にも
達してしまい、また両側フランジにbのエツジ間の寸法
が所定寸法Y0と差異を生じている変形域の長さし4.
L、は軽みぞ形MKの形状や材質等によっても異なるが
、通常フランジ部にbの高さの4〜6倍である。 従って、このような口閉じ現象や口開き現象が生じると
、軽みぞ形鋼Kを用いて第7図に示す如く一方の軽みぞ
形#4に′のフランジ部Kb’ に形成した切欠き部分
にe′に他方の軽みぞ形鋼Kを挿入し両軽みぞ形鋼に、
に’ の当接部を溶接することによって構造物を自動組
立てしようとしても、当接状態が不良で自動組立て作業
を実施できない原因となり、その結果構造物の構築費用
を高価にしている原因となっていたのである。 本発明者らはかがる欠点を除去すべく研究した結果、先
に特開昭56−163030号として、ロールフォーミ
ングによって薄板材(銅帯)を軽石形鋼に成形するに際
し、途中の段階において前記変形角θを板厚と側壁部(
フランジ部)の高さとから規定される所定範囲の角度と
なるように−Hオーバーベンドしてから所定の最終角度
(90度)にロールフォーミングする軽量形鋼のロール
成形方法を開示した。この方法は軽量形鋼を構成する銅
帯が2.3mm厚未満の薄い板材の場合には非常に有効
な方法であるが、板厚が2.3mm厚以上の厚い板材の
場合には口開き現象や口閉じ現象を効果的に防止するの
には末だ不充分であった。
【問題点を解決するための手段】
そこで本発明者らは更に鋭意研究の結果、軽石形鋼のフ
ランジ部に残留する残留曲げモーメントと残留捩りモー
メントとを均一化するためには、軽量形鋼の冷間ロール
成形の最終成形段階近傍でフランジ部の端縁からコーナ
ー部に向って圧縮力を加えることが有効であることを見
出し、更に検討を重ねた結果、加える圧縮力が銅帯の降
伏応力又は耐力以上である場合には顕著な効果があるこ
とを究明して先に特願昭58−238828号として[
切口変形の少ない軽量形鋼の冷間ロール成形法]の特許
出願を行った。 しかしながら、銅帯から連続的に軽みぞ形鋼を冷間ロー
ル成形するに際し、冷間ロール成形の最終段階近傍で加
圧ロールでフランジ部に加える圧縮力を圧縮応力のみで
規定したのでは不充分であり、加圧ロールとフランジ部
との接触投影長さWとフランジ高さhとが成る関係を満
たし且つその関係を満足する状態においてフランジ部の
圧縮率が所定範囲になければならないことを新たに究明
して本発明を完成した。 すなわち本発明は、銅帯を連続的に走行せしめながら複
数段のロールスタンドのロールによりフランジ高さがh
の軽みぞ形鋼を冷間ロール成形するに際し、冷間ロール
成形の最終段階近傍で加圧ロールと該フランジ部との接
触投影長さWがh/4.5以上となる条件でフランジ部
の圧縮率が2.0〜4.0%の範囲となる圧縮力をフラ
ンジ部の端縁から該フランジ部のコーナー部に向って加
圧ロールによって加えることを特徴とする切口変形の少
ない軽みぞ形鋼の冷間ロール成形方法に関するものであ
る。 以下、本発明方法を図面によって詳細に説明する。 第1図は本発明方法の実施に好ましく使用される加圧装
置付ロールスタンドの1例の縦断面説明図、第2図は本
発明方法を実施している状態を示す冷間ロール成形の最
終段階近傍での加圧ロールとフランジ部との関係を示す
側面図である。 本発明方法においては第3図に示す如く鋼帯Sを走行せ
しめながら複数段のロールスタンドのロールによりフラ
ンジ高さがhの軽みぞ形鋼にとなるように順次変形させ
ることは、従来方法と変わりはない。本発明方法におい
ては、上記の如く銅帯が複数段のロールスタンドのロー
ルにより順次変形されてコーナー部の内角が略90度と
なった冷間ロール成形の最終段階近傍で、即ち最終仕上
ロールが存在する場合にはそのR終仕上ロールによる仕
上げ前に、加圧ロールとフランジ部との接触投影長さW
tfh/4.5以上となる条件でフランジ部の圧縮率t
f2.0〜4.0%の範囲となる圧縮力をフランジ部の
端縁からフランジ部のコーナー部に向って加圧ロールに
よって加えるのである。このように銅帯を連続的に走行
せしめながら複数段のロールスタンドのロールによりフ
ランジ高さがhの軽みぞ形鋼を冷間ロール成形するに際
し、冷間ロール成形の最終段階近傍で加圧ロールとフラ
ンジ部との接触投影長さWがh/4.5以上でなければ
ならないのは、もし加圧ロールとフランジ部との接触投
影長さwtfh/4.5未満であると、フランジとウェ
ブ部との境界部分であるコーナー部にまで充分な圧縮応
力が作用しないために本発明の目的とする切口変形の少
ない軽みぞ形鋼を成形できなくなるからであり、またフ
ランジ部の圧縮率が2.0〜4.0%の範囲の圧縮力を
フランジ部の端縁からフランジ部のコーナー部に向って
加圧ロールによって加えなければならないのはフランジ
部の圧縮率が2.0%未満ではフランジ部の端縁からフ
ランジ部のコーナー部に向って加圧ロールによって加え
た圧縮力によってフランジ部に残留する残留曲げモーメ
ント及び残留捩りモーメントの完全な均一化を図ること
ができず、またフランジ部の端縁からフランジ部のコー
ナー部に向って加圧ロールによって加えるフランジ部の
圧縮率が4.0%を超えるとフランジ部に加圧ロールに
よって加える圧縮力が非常に大きくなって加圧ロールが
著しく大型でなければ耐久性がなくなって不軽済となる
と共にフランジ部に残留する残留曲げモーメント及び残
留捩すモーメンI・を0の方向に再び不均一にして切口
変形の少ない軽みぞ形鋼に成形できなくなるからである
。なお、上述したフランジ部の圧縮率(%)は、下式に
よって求めることができる。 〔(ト1−h)÷H)X100 ただし、 Hは加圧ロールで圧縮力を加える前のフラン
ジ部の高さ このように冷間ロール成形の最終段階近傍でフランジ部
の端縁からフランジ部のコーナー部に向って加圧ロール
によって加える加圧は、銅帯を変形させるためのロール
スタンドとは別に設けた加圧装置によって行っても良い
が、ロールスタンドにそのロールに加圧装置を付加した
加圧装置付ロールスタンドを使用しても良い。 このような加圧装置付ロールスタンドの1例について第
1図により概略を説明する。 10は下ロールであって下ロール軸11の両端部でベア
リング12により固定フレーム40に回転自在に取り付
けられている。21は上ロールであって2つの上ロール
21に挟まれたスペースロール22と共に上部ロール群
20を構成しており、これらを貫通する上ロール軸23
が両側でベアリング24により上下動可能な加圧フレー
ム30に回転自在に取り付けられており且つこのベアリ
ング24より更に突出した上ロール軸23の両端部が一
定フレーム40の縦長孔上下方向にのみ移動し得るよう
に目通していることにより、上記上部ロール群20は加
圧フレーム30と共に上下動可能である。加圧フレーム
30の上部はビン31で油圧シリンダ32と連結されて
おり、油圧シリンダ32は更に油圧ユニット33に接続
されている。上目−ル21のフランジ端押え部21aは
焼入加工、硬質クロムめっき等の処理がなされており、
このフランジ端押え部21aの直径が前述した如く加圧
ロールとフランジ部との接触投影長さWがh/4.5以
上となる条件を満たすように充分大きいことが重要であ
る。上部ロール群20は板厚、軽みぞ形鋼の寸法や形状
等により上ロール21とスペースロール22どの間隙を
調整することができるようになっている。
【作用】
このような加圧装置付ロールスタンドで冷間ロール成形
最終段階の軽みぞ形鋼を導入すれば、そのウェア部にa
の下面は下ロール10の上に接して走行し、フランジ部
にbは上ロール21とスペースロール22との間隙内に
導入されて油圧シリンダ32の作動によりフランジ部に
bの端縁が上目−ル21のフランジ端押え部21aによ
りフランジ部にbの圧縮率が2.0〜4.0%の範囲と
なる圧縮力を加えられるのである。この場合、左右対称
の形状の軽みぞ形鋼ではあっても実際の成形品では左右
のフランジ部にbの高さhに例えば0.1〜1.5mm
程度の差が生じることがあるが、このような場合におい
ても上ロール軸23が順応して傾斜し得るようになって
いるので、左右のフランジ部にbに対する圧力は均等に
加えられるのである。このようにして冷間ロール成形最
終段階で加圧ロールとフランジ部にbとの接触投影長さ
Vlh/4.5以上となる条件でフランジ部にbの圧縮
率が2.0〜4.0%の範囲となる圧縮力をフランジ部
にbの端縁からフランジ部にbのコーナー部に向って加
圧ロールによって加えられた軽みぞ形鋼には切口断面の
変形の殆んどないものとなるのである。
【実施例】
以下、実施例により本発明方法を更に具体的に説明する
。 実施例 厚さ4.5IllIIlの一般構造用圧延鋼材第2種(
SS41)−1し を第3図に示す如き6段のロールスタンドに連続的に流
してウェブ部の幅が200m 、フランジ部の高さが7
5mmの軽みぞ形鋼を冷間ロール成形方法により製造し
た。その際、6段目のロールスタンドの次にフランジ押
え部の直径が300mmの加圧ロールが設置されている
第1図と同様の加圧装置付ロールスタンドを使用し、フ
ランジ部の端縁からコーナー部に向ってフランジ部の圧
縮率が1.0.1.5゜2.0.3.0.3.5.4.
0%となる各圧縮力を加圧ロールによって加え、それぞ
れの場合の軽みぞ形鋼を得た。各軽みぞ形鋼を第6図の
如く切断し切断口のY、、Y、を測定して W−(Y、−Y、)/2 を切口変形量とした。 その結果、圧縮率と切口変形量との関係は下表に示す通
りであった。下表から判るように、加圧ロールとフラン
ジ部との接触投影長さWがh/4.5以上となる条件で
フランジ部の圧縮率が2.0〜4.0%の範囲となる圧
縮力をフランジ部の端縁から該フランジ部のコーナー部
に向って加圧ロールによつて加えた場合には切口変形が
1.0m1lIIl以下の極めての少ない軽みぞ形鋼が
得られることが判った。 表
【効果】
以上詳述した如く本発明方法は、銅帯を連続的に走行せ
しめながら複数段のロールスタンドのロールによりフラ
ンジ高さがhの軽みぞ形鋼を冷間ロール成形するに際し
、冷間ロール成形最終段階で加圧ロールとフランジ部と
の接触投影長さWがh/4.5以上となる条件でフラン
ジ部の圧縮率が2.0〜4.0%の範囲となる圧縮力を
フランジ部の端縁からフランジ部のコーナー部に向って
加圧ロールによって加えるという簡単な工程を加えるだ
けで切口変形の少ない軽みぞ形鋼を冷間ロール成形によ
って得ることができる方法であり、軽みぞ形鋼の製造及
び使用上貢献する処大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の実施に好ましく使用される加圧装
置付ロールスタンドの1例の縦断面説明図、第2図は本
発明方法を実施している状態を示す冷間ロール成形最終
段階での加圧ロールとフランジ部との関係を示J側面図
、第3図は冷間ロール成形方法による軽みぞ形鋼の成形
進行状態を示す成形斜視図、第4図は第3図中の成形の
各段階における形状を示す端面図、第5図は成形完了後
の軽みぞ形鋼の端面図、第6図は軽みぞ形鋼を切断した
ときの切口近傍の変形状態を示す斜視図、第7図は軽み
ぞ形鋼を構築物に組立てるときの組み合わせ状態の1例
を示す斜視図である。 10・・・・下ロール 11・・・・下ロール軸 12・・・・ベアリング 20・・・・上部ロール群 21・・・・上ロール 21a・・・・フランジ端押え部 23・・・・上ロール軸 24・・・・ベアリング 30・・・・加圧フレーム 31・・・・ビン 32・・・・油圧シリンダ 33・・・・油圧ユニット 40・・・・固定フレーム A、B、C,D、E、F・・・・ロールスタンドに、に
’ ・・・・軽みぞ形鋼 1(a・・・・ウェブ部 Kb、 Kb’ ・・・・フランジ部 Kc・・・・上流側 Kd・・・・下流側 K e l ・・・・切欠部分 S・・・・銅帯 X・・・・銅帯走行方向 第4図   第5図 ℃−J竿り 第6図 第7図 □・ 6一 一一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 鋼帯を連続的に走行せしめながら複数段のロールス
    タンドのロールによりフランジ高さがれの軽みぞ形鋼を
    冷間ロール成形するに際し、冷間ロール成形の最終段階
    近傍で加圧ロールと該フランジ部との接触投影長さWが h/4.5以上となる条件でフランジ部の圧縮率が2.
    0〜4.0%の範囲となる圧縮力をフランジ部の端縁か
    ら該フランジ部のコーナー部に向って加圧ロールによっ
    て加えることを特徴とする切口変形の少ない軽みぞ形鋼
    の冷間ロール成形方法。
JP13085385A 1985-06-18 1985-06-18 切口変形の少ない軽みぞ形鋼の冷間ロ−ル成形方法 Granted JPS61289901A (ja)

Priority Applications (1)

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JP13085385A JPS61289901A (ja) 1985-06-18 1985-06-18 切口変形の少ない軽みぞ形鋼の冷間ロ−ル成形方法

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JPH0580288B2 JPH0580288B2 (ja) 1993-11-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682782A (en) * 1994-01-12 1997-11-04 Wilson Tool International, Inc. Workpiece-deforming tool and die for use in a punch press

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682782A (en) * 1994-01-12 1997-11-04 Wilson Tool International, Inc. Workpiece-deforming tool and die for use in a punch press

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