(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一対のロールに孔設される第１割り孔型と、前記上下一対のロールに前記第１割り孔型に隣接して孔設された第２割り孔型と、前記上下一対のロールに前記第２割り孔型に隣接して孔設された押し広げ孔型とを少なくとも備え、前記第１割り孔型には、矩形状の素材鋼片の両端面にＶ字形の割りを入れる第１突起部が該第１割り孔型のロール胴長方向の中央部に設けられ、前記第２割り孔型には、前記第１割り孔型によって入れられたＶ字形の割りを深くする第２突起部が該第２割り孔型のロール胴長方向の中央部に設けられ、前記押し広げ孔型には、前記第２割り孔型によって深くされたＶ字形の割りを左右に広げる第３突起部が該押し広げ孔型のロール胴長方向の中央部に設けられており、前記第２割り孔型の前記第２突起部の一方の壁面が前記押し広げ孔型の一方の側壁として兼用される粗圧延用孔型であって、
前記第２割り孔型の前記第２突起部は、前記第１割り孔型側の壁面と前記押し広げ孔型側の壁面とがロール胴長方向に対する垂線に対して傾斜する線対称の形状をなす山形に形成されると共に、前記第２突起部の前記第１割り孔型側の壁面及び前記押し広げ孔型側の壁面のそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線となす角度が、前記押し広げ孔型の前記第２突起部とロール胴長方向に対向する側壁面と前記垂線とのなす角度と同一である第１傾斜部と、当該第１傾斜部の前記第２突起部の先端側に連続し、前記垂線となす角度が、前記第１傾斜部と前記垂線とのなす角度よりも大きい第２傾斜部とを備えていることを特徴とするＨ形鋼の粗圧延用孔型。
【請求項２】
請求項１記載のＨ形鋼の粗圧延用孔型を用いてＨ形鋼を粗圧延することを特徴とするＨ形鋼の粗圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ形鋼の粗圧延用孔型及びこの粗圧延用孔型を用いてＨ形鋼を粗圧延するためのＨ形鋼の粗圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｈ形鋼は省エネルギー及び歩留まりの観点から連続鋳造スラブから圧延する方法が一般的となっている。
すなわち、従来のＨ形鋼の一般的な製造工程としては、連続鋳造された素材鋼片を加熱工程―粗圧延工程―中間圧延工程―仕上圧延工程を経てＨ形鋼が製造される。
ここで、従来のＨ形鋼の粗圧延方法として、例えば、特許文献１に記載されたＨ形鋼の粗圧延方法及や特許文献２に記載にされたＨ形鋼用粗形鋼片の粗圧延方法が知られている。
【０００３】
そして、特許文献１や特許文献２に記載された従来の粗圧延方法においては、例えば、図８に示す粗圧延用孔型が用いられている。
図８に示す粗圧延用孔型は、上下一対のロール１０に孔設された第１割り孔型ｋ−１と、上下一対のロール１０に第１割り孔型ｋ−１に隣接して孔設された第２割り孔型ｋ−２と、上下一対のロール１０に第２割り孔型ｋ−２に隣接して孔設された押し広げ孔型ｋ−３と、上下一対のロール１０に押し広げ孔型ｋ−３に隣接して孔設されたボックス孔型ｋ−４と、上下一対のロール１０にボックス孔型ｋ−４に隣接して孔設された造形孔型ｋ−５とを備えている。
【０００４】
ここで、第１割り孔型ｋ−１は、加熱工程を経た矩形状の素材鋼片１の両端面にＶ字形の割り２を入れる第１突起部１１を第１割り孔型ｋ−１のロール胴長方向の中央部に設けている。第１突起部１１は、左側壁面１１ａ及び右側壁面１１ｂが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、第２割り孔型ｋ−２は、第１割り孔型ｋ−１によって入れられたＶ字形の割り２を深くする第２突起部１２を第２割り孔型ｋ−２のロール胴長方向の中央部に設けている。第２突起部１２は、左側壁面１２ａ及び右側壁面１２ｂが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
【０００５】
更に、押し広げ孔型ｋ−３は、第２割り孔型ｋ−２によって深くされたＶ字形の割り２を左右に広げる第３突起部１３を押し広げ孔型ｋ−３のロール胴長方向の中央部に設けている。第３突起部１３は、左側壁面１３ａ及び右側壁面１３ｂが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、ボックス孔型ｋ−４は、押し広げ孔型ｋ−３によって押し拡げられたＶ字形の割り２を押し広げて平らにするものである。
また、造形孔型ｋ−５は、ボックス孔型ｋ−４によってＶ字形の割り２を押し広げて平らにされた素材鋼片１に圧延を行って中間粗形鋼片３を形成するものである。
【０００６】
そして、この粗圧延用孔型を用いて粗圧延を行う際には、第１割り孔型ｋ−１第２割り孔型ｋ−２、及び押し広げ孔型ｋ−３によって素材鋼片１の幅方向を上下にして粗圧延を行う。この際に、第１割り孔型ｋ−１の第１突起部１１によって矩形状の素材鋼片１の両端面にＶ字形の割り２を入れるとともに第２割り孔型ｋ−２の第２突起部１２によってＶ字形の割り２を深くし、更に、第３突起部１３を含む押し広げ孔型ｋ−３によってＶ字形の割り２を押し広げる。そして、ボックス孔型ｋ−４によって両端面のＶ字形の割り２を更に押し広げて平らにし、その後、素材鋼片１の幅方向（一対のＶ字形の割り２の対向方向）が水平となるように素材鋼片１を転回した後、造形孔型ｋ−５により圧延を行って中間粗形鋼片３を形成する。
【０００７】
ところで、図８に示す粗圧延用孔型においては、孔型ｋ−１〜ｋ−５の数が多い点及び中間粗形鋼片３のウェブ高さＷが大きくなるにつれて造形孔型ｋ−５の幅が広くなるといった点から、これら孔型ｋ−１〜ｋ−５をロール胴長に納めることが困難である、という問題があった。
この問題を解決するために、近年では、例えば、図９に示すように（図９においては、下側のロール１０のみ図示）、ボックス孔型ｋ−４を省略するとともに、第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３との間の壁部１０ａ（図８参照）を省略して第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３とを連続させる孔型配置が実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−１８６２０１号公報
【特許文献２】特開平７−２６５９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図９に示す孔型配置にあっては、以下の問題点があった。
即ち、第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３との間の壁部１０ａを省略して第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３とを連続させると、押し広げ孔型ｋ−３の第２割り孔型ｋ−２側の左側壁１３ｃ（図８参照）がなくなり、図９に示すように、押し広げ孔型ｋ−３において、第３突起部１３を挟んで第２割り孔型ｋ−２の第２突起部１２における右側壁面１２ｂと押し広げ孔型ｋ−３の右側の側壁面１３ｄとが対向することになる。
【００１０】
ここで、第２割り孔型ｋ−２の第２突起部１２における右側壁面１２ｂと上下方向に延びるロール胴長方向と垂直をなす垂線Ｌとのなす角度θ２は、押し広げ孔型ｋ−３の右側の側壁面１３ｄと上下方向に延びる垂線Ｌとのなす角度θ１よりも大きくなっている。即ち、第２割り孔型ｋ−２の第２突起部１２における右側壁面１２ｂが押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄに対してやや寝た形状をなしており、第３突起部１３を挟んで第２突起部１２における右側壁面１２ｂと押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄとが非対称となっている。このため、押し広げ孔型ｋ−３における粗圧延が不安定になり、素材鋼片１におけるフランジ１ａ（図８参照）の部分の形状にばらつきが生じ易くなるという問題があった。
【００１１】
従って、本発明はこの従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、第２割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて孔型をロール胴長に納めた場合でも、素材鋼片におけるフランジの部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいてはビームブランクの形状を安定させることができる、Ｈ形鋼の粗圧延用孔型及びＨ形鋼の粗圧延方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るＨ形鋼の粗圧延用孔型は、上下一対のロールに孔設される第１割り孔型と、前記上下一対のロールに前記第１割り孔型に隣接して孔設された第２割り孔型と、前記上下一対のロールに前記第２割り孔型に隣接して孔設された押し広げ孔型とを少なくとも備え、前記第１割り孔型には、矩形状の素材鋼片の両端面にＶ字形の割りを入れる第１突起部が該第１割り孔型のロール胴長方向の中央部に設けられ、前記第２割り孔型には、前記第１割り孔型によって入れられたＶ字形の割りを深くする第２突起部が該第２割り孔型のロール胴長方向の中央部に設けられ、前記押し広げ孔型には、前記第２割り孔型によって深くされたＶ字形の割りを左右に広げる第３突起部が該押し広げ孔型のロール胴長方向の中央部に設けられており、前記第２割り孔型の前記第２突起部の一方の壁面が前記押し広げ孔型の一方の側壁として兼用される粗圧延用孔型であって、前記第２割り孔型の前記第２突起部は、前記第１割り孔型側の壁面と前記押し広げ孔型側の壁面とがロール胴長方向に対する垂線に対して傾斜する線対称の形状をなす山形に形成されると共に、前記第２突起部の前記第１割り孔型側の壁面及び前記押し広げ孔型側の壁面のそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線となす角度が、前記押し広げ孔型の前記第２突起部とロール胴長方向に対向する側壁面と前記垂線とのなす角度と同一である第１傾斜部と、当該第１傾斜部の前記第２突起部の先端側に連続し、前記垂線となす角度が、前記第１傾斜部と前記垂線とのなす角度よりも大きい第２傾斜部とを備えていることを特徴としている。
また、本発明の別の態様に係るＨ形鋼の粗圧延方法は、前述の粗圧延用孔型を用いてＨ形鋼を粗圧延することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るＨ形鋼の粗圧延用孔型及びＨ形鋼の粗圧延方法によれば、第２突起部の一方の壁面を押し広げ孔型の一方の側壁として兼用されるので、すなわち、第２割り孔型と押し広げ孔型との間の壁部を省略して第２割り孔型と押し広げ孔型とを連続させているので、壁部を挟んで第２割り孔型と押し広げ孔型とを形成する場合よりも第２割り孔型の端から押し広げ孔型の端までの長さを小さくすることができ、第２割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて孔型をロール胴長に納めることができる。
【００１４】
そして、この場合でも、第２割り孔型における第２突起部の第１割り孔型側の壁面及び押し広げ孔型側の壁面のそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線となす角度が、押し広げ孔型の第２突起部とロール胴長方向に対向する側壁面とロール胴長方向に対する垂線とのなす角度と同一である第１傾斜部を備えるので、押し広げ孔型における第３突起部を挟んで第２割り孔型における第２突起部の押し広げ孔型側の壁面の第１傾斜部と押し広げ孔型の第２突起部と対向する側壁面とが対称となる。このため、押し広げ孔型おける粗圧延が安定し、素材鋼片におけるフランジの部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいては中間粗形鋼片の形状を安定させることができる。つまり、押し広げ孔型における第３突起部を挟んで第２割り孔型における第２突起部の押し広げ孔型側の壁面の第１傾斜部と押し広げ孔型の第２突起部と対向する側壁面とを対称として押し広げ孔型内の材料の拘束力をロール胴長方向において均等とし、押し広げ孔型おける粗圧延を安定させて中間粗形鋼片におけるフランジの部分の形状のばらつきを極力抑制することができる。
【００１５】
また、第２割り孔型における第２突起部の第１割り孔型側の壁面及び押し広げ孔型側の壁面のそれぞれは、第１傾斜部と連続し、ロール胴長方向に対する垂線となす角度が、第１傾斜部とロール胴長方向に対する垂線とのなす角度よりも大きい第２傾斜部を備えているので、第２割り孔型での粗圧延によって素材鋼片は第２傾斜部に沿いつつ第１傾斜部との間に隙間を発生するように粗圧延される。このため、この第２割り孔型によって粗圧延された素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際に、噛み込み不良を起こすことはない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るＨ形鋼の粗圧延用孔型を示す説明図である。但し、図１においては、下側のロールのみ図示している。
【図２】図１に示す粗圧延用孔型の第２割り孔型及び押し広げ孔型近傍の拡大図である。
【図３】押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片を説明するための図である。
【図４】押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片のフランジ部分の左右形状差を説明するための図である。
【図５】図９に示す従来の粗圧延用孔型の押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片のフランジ部分の左右形状差を説明するための図である。
【図６】第２割り孔型の形状通りに肉張りした素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際に噛み込み不良を起こすことを説明するための図である。
【図７】第２割り孔型によって粗圧延された素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際の噛み込み具合を説明するための図である。
【図８】従来の粗圧延用孔型を示す説明図である。
【図９】図８に示す従来の粗圧延用孔型を改良した従来の粗圧延用孔型の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るＨ形鋼の粗圧延用孔型を示す説明図である。但し、図１においては、下側のロールのみ図示している。図２は、図１に示す粗圧延用孔型の第２割り孔型及び押し広げ孔型近傍の拡大図である。図１、図２はいずれもロールのロール軸を含む断面における孔型形状を示すものである。
Ｈ形鋼を製造するに際しては、連続鋳造された素材鋼片を加熱工程―粗圧延工程―中間圧延工程―仕上圧延工程を経てＨ形鋼が製造される。
【００１８】
ここで、Ｈ形鋼の粗圧延工程においては、図１に示す粗圧延用孔型を有する上下一対のロール１０，１０（図１においては、下側のロール１０のみ図示）により、矩形状の素材鋼片１を中間粗形鋼片３に成形していく。
図１に示す粗圧延用孔型は、上下一対のロール１０に孔設された第１割り孔型ｋ−１と、上下一対のロール１０に第１割り孔型ｋ−１に隣接して孔設された第２割り孔型ｋ−２と、上下一対のロール１０に第２割り孔型ｋ−２に隣接して孔設された押し広げ孔型ｋ−３と、上下一対のロール１０に押し広げ孔型ｋ−３に隣接して孔設された造形孔型ｋ−５とを備えている。
【００１９】
ここで、第１割り孔型ｋ−１は、加熱工程を経た矩形状の素材鋼片１の両端面にＶ字形の割り２を入れる第１突起部１１を第１割り孔型ｋ−１のロール胴長方向の中央部に設けている。第１突起部１１は、左側壁面１１ａ及び右側壁面１１ｂが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、第２割り孔型ｋ−２は、第１割り孔型ｋ−１によって入れられたＶ字形の割り２を深くする第２突起部１２を第２割り孔型ｋ−２のロール胴長方向の中央部に設けている。
【００２０】
更に、押し広げ孔型ｋ−３は、第２割り孔型ｋ−２によって深くされたＶ字形の割り２を左右に広げる第３突起部１３を押し広げ孔型ｋ−３のロール胴長方向の中央部に設けている。第３突起部１３は、左側壁面１３ａ及び右側壁面１３ｂが互いに先端に向けて傾斜する略山形に形成されている。
また、造形孔型ｋ−５は、押し広げ孔型ｋ−３によってＶ字形の割り２を押し広げられた素材鋼片１を、素材鋼片の幅方向、すなわち一対のＶ字形の割り２の対向方向が水平となるように転回した後、圧延を行って中間粗形鋼片３を形成するものである。
【００２１】
ここで、第２突起部１２の一方の壁面（押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂ）が押し広げ孔型ｋ−３の一方の側壁として兼用されている。つまり、第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３との間の壁部は省略されており、第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３とが連続されて構成されている。
そして、図２によく示すように、第２割り孔型ｋ−２の第２突起部１２は、第１割り孔型ｋ−１側の壁面１２ａと押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂとがロール胴長方向（図１及び図２に示す左右方向）に対する垂線Ｌに対して傾斜する線対称の形状をなす山形に形成されている。
【００２２】
また、第２突起部１２の第１割り孔型ｋ−１側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂのそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線Ｌとなす角度θ２１が、押し広げ孔型ｋ−３の第２突起部１２とロール胴長方向に対向する側壁面１３ｄ（以下、単に側壁面１３ｄともいう）とロール胴長方向に対する垂線Ｌとのなす角度θ１と同一である第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１を備えている。また、第２突起部１２の第１割り孔型ｋ−１側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂのそれぞれは、第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１の第２突起部１２の先端側に連続し、ロール胴長方向に対する垂線Ｌとなす角度θ２２が、第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１とロール胴長方向に対する垂線Ｌとのなす角度θ２１よりも大きい第２傾斜部１２ａ２，１２ｂ２とを備えている。このため、第２傾斜部１２ａ２，１２ｂ２の傾斜角度θ２２は、側壁面１３ｄの傾斜角度θ１よりも大きい。
【００２３】
そして、この粗圧延用孔型を用いて粗圧延を行う際には、図１に示すように、第１割り孔型ｋ−１、第２割り孔型ｋ−２、及び押し広げ孔型ｋ−３によって素材鋼片１の幅方向を上下にして粗圧延を行う。この際に、第１割り孔型ｋ−１の第１突起部１１によって矩形状の素材鋼片１の両端面にＶ字形の割り２を入れるとともに第２割り孔型ｋ−２の第２突起部１２によってＶ字形の割り２を深くし、更に、第３突起部１３を含む押し広げ孔型ｋ−３によってＶ字形の割り２を押し広げる。そして、押し広げ孔型ｋ−３によってＶ字形の割り２が広げられた素材鋼片１を一対の割り２の対向方向が水平となるように９０度回転させて造形孔型ｋ−５により圧延を行って中間粗形鋼片３を形成する。
【００２４】
ここで、第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３との間の壁部を省略して第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３とを連続させている。このため、壁部を挟んで第２割り孔型ｋ−２と押し広げ孔型ｋ−３とを形成する場合よりも第２割り孔型ｋ−２の端から押し広げ孔型ｋ−３の端までの長さを小さくすることができ、第２割り孔型と押し広げ孔型とを連続させて複数の孔型ｋ−１、ｋ−２、ｋ−３、ｋ−５をロール胴長に納めることができる。
【００２５】
そして、この場合であっても、図２に示すように、第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の根元部にある第１割り孔ｋ−１型側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂのそれぞれは、ロール胴長方向に対する垂線Ｌとなす角度θ２１が、押し広げ孔型ｋ−３の第２突起部１２とはロール胴長方向に対向する側壁面１３ｄとロール胴長方向に対する垂線Ｌとのなす角度θ１と同一である第１傾斜部１２ｂ１を備える。このため、押し広げ孔型ｋ−３における第３突起部１３を挟んで第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂの第１傾斜部１２ｂ１と押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄとが対称となる。これにより、押し広げ孔型ｋ−３における粗圧延が安定し、素材鋼片１におけるフランジ１ｂ１，１ｂ２（図３参照）の部分の形状にばらつきを極力なくし、ひいては中間粗形鋼片３の形状を安定させることができる。
【００２６】
つまり、押し広げ孔型ｋ−３における第３突起部１３を挟んで第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂの第１傾斜部１２ｂ１と押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄとを対称として押し広げ孔型ｋ−３内の材料の拘束力をロール胴長方向において均等とし、押し広げ孔型ｋ−３における粗圧延を安定させて素材鋼片１におけるフランジ１ｂ１，１ｂ２の部分の形状のばらつきを極力抑制することができる。
【００２７】
図３は、押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片を説明するための図である。図４は、押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片のフランジの左右形状差を説明するための図である。図５は、図９に示す従来の粗圧延用孔型の押し広げ孔型によって粗圧延された素材鋼片のフランジ部分の左右形状差を説明するための図である。
図３に示すように、押し拡げ孔型ｋ−３によって素材鋼片１を粗圧延すると、素材鋼片１は、上下方向に延びるウェブ１ａと、ウェブ１ａの上下方向両端に形成された一対のフランジ１ｂ（下側のフランジ１ｂのみ図示）とからなる鋼片となる。各フランジ部１ｂは、第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂの第１傾斜部１２ｂ１に対して肉張りをした左側フランジ部１ｂ１と、押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄに対して肉張りをした右側フランジ部１ｂ２とからなる。
【００２８】
この左側フランジ部１ｂ１と右側フランジ部１ｂ２とは、ほぼ同一の形状をなし、図４に示すように、右側フランジ部１ｂ２を左右に反転させて左側フランジ部１ｂ１と重ね合わせてみると、両者に断面積の差はほとんどない。押し広げ孔型ｋ−３を用いて圧延した後の素材鋼片について実測したところ、左側フランジ部１ｂ１の断面積と右側フランジ部１ｂ２の断面積との差は、約０．２％であった。
【００２９】
これに対して、図９に示す従来の粗圧延用孔型の押し拡げ孔型ｋ−３によって素材鋼片１を粗圧延した場合、左側フランジ部１ｂ１と右側フランジ部１ｂ２とは、少し形状が異なり、図５に示すように、左側フランジ部１ｂ１の端部が右側フランジ部１ｂ２の端部に対してやや寝た形状となって、右側フランジ部１ｂ２を左右に反転させて左側フランジ部１ｂ１と重ね合わせてみると、両者に断面積の差が現れた。実測したところ、左側フランジ部１ｂ１の断面積と右側フランジ部１ｂ２の断面積との差は、約４．３％であった。
【００３０】
従って、本実施形態のように、第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂは、ロール胴長方向に対する垂線Ｌとなす角度θ２１が、押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄと垂線Ｌとのなす角度θ１と同一である第１傾斜部１２ｂ１を備え、これにより、押し広げ孔型ｋ−３における第３突起部１３を挟んで第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂの第１傾斜部１２ｂ１と押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄとを対称とすることにより、左側フランジ部１ｂ１の断面積と右側フランジ部１ｂ２の断面積との差を極力小さくすることができる。
【００３１】
一方、本実施形態のように、第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の第１割り孔ｋ−１型側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂのそれぞれが、ロール胴長方向に対する垂線Ｌとなす角度θ２１が、押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄとロール胴長方向に対する垂線Ｌとのなす角度θ１と同一である第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１を備えると、図２に示すように、第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１は、従来の図９に示した第２突起部１２の第１割り孔型ｋ−１側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂに対してΔだけ凹むことになる（図２において、従来の図９に示した第２突起部１２の第１割り孔型ｋ−１側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂを二点鎖線で図示）。これにより、第２割り孔型ｋ−２によって粗圧延された素材鋼片１が押し広げ孔型ｋ−３において粗圧延される際に、噛み込み不良を起こすおそれがある。
【００３２】
以下、図６及び図７を参照して噛み込み不良を起こすメカニズム及び本実施形態の粗圧延用孔型によれば噛み込み不良を起こさない理由について説明する。図６は、第２割り孔型の形状通りに肉張りした素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際に噛み込み不良を起こすことを説明するための図である。図７は、第２割り孔型によって粗圧延された素材鋼片が押し広げ孔型において粗圧延される際の噛み込み具合を説明するための図である。
【００３３】
先ず、従来の図９に示した第２割り孔型ｋ−２によって素材鋼片１を粗圧延すると、第２突起部１２の第１割り孔型ｋ−１側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂが垂線Ｌに対して傾斜する直線状に形成されているから、粗圧延されたものは素材鋼片１のフランジ側においてその壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂに沿った直線状に形成される。このため、当該素材鋼片１が押し広げ孔型ｋ−３において粗圧延されるときには、図６の一点鎖線で示すように、先ず素材鋼片１のフランジ側が押し広げ孔型ｋ−３の突起部１３の壁面１３ａ及び壁面１３ｂのそれぞれに接触点Ａ２で接触する。このとき、素材鋼片１のフランジの先端は突起部１３の頂点から上下方向距離ｈ２だけ入り込む。この上下方向距離ｈ２は、２０ｍｍ以上確保されており、素材鋼片１は押し広げ孔型ｋ−３に対して十分に噛み込みされていることになる。
【００３４】
これに対して、本実施形態に係る第２割り孔型ｋ−２による粗圧延の際に、第２割り孔型ｋ−２の形状通りに材料が肉張りすると、第２割り孔型ｋ−２において、第２突起部１２の第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１は、従来の図９に示した第２突起部１２の第１割り孔型ｋ−１側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂに対してΔだけ凹んでいるから、素材鋼片１のフランジ側において図９に示した従来の第２割り孔型ｋ−２で粗圧延した素材鋼片１に対してΔだけ出っ張ることになる。このため、第２割り孔型ｋ−２の形状通りに材料が肉張りされた素材鋼片１は、押し広げ孔型ｋ−３において粗圧延されるときには、図６の実線で示すように、先ず素材鋼片１のフランジ側が押し広げ孔型ｋ−３の第３突起部１３の壁面１３ａ及び壁面１３ｂのそれぞれに接触点Ａ２よりも高い位置の接触点Ａ３で接触する。このとき、素材鋼片１のフランジの先端は突起部１３の頂点から上下方向距離ｈ３だけ入り込む。この上下方向距離ｈ３は、前述した上下方向距離ｈ２よりも短く、素材鋼片１が押し広げ孔型ｋ−３に対して十分に噛み込みされているといえず、噛み込み不良を招くおそれがある。
【００３５】
しかし、本実施形態の第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の第１割り孔型ｋ−１側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂのそれぞれは、図２に示すように、第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１と連続し、ロール胴長方向に対する垂線Ｌとなす角度θ２２が、押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄとロール胴長方向に対する垂線Ｌとのなす角度θ１よりも大きい第２傾斜部１２ａ２，１２ｂ２を第２突起部１２の先端側に備えている。このため、本実施形態に係る第２割り孔型ｋ−２による粗圧延の際には、図７に示すように、素材鋼片１のフランジ側がこの第２傾斜部１２ａ２，１２ｂ２にほぼ沿って粗圧延され、フランジの先端も第２傾斜部１２ａ２，１２ｂ２にほぼ沿う延長線上に延びる。これにより、素材鋼片１のフランジと第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１との間に隙間δが生じることになる。このため、この第２割り孔型ｋ−２によって粗圧延された素材鋼片１は、押し広げ孔型ｋ−３において粗圧延されるときには、図７に示すように、先ず素材鋼片１のフランジ側が押し広げ孔型ｋ−３の第３突起部１３の壁面１３ａ及び壁面１３ｂのそれぞれに接触点Ａ３よりも低い位置の接触点Ａ１で接触する。接触点Ａ１の上下方向位置は、接触点Ａ２の上下方向位置とほぼ同一の位置である。このとき、素材鋼片１のフランジの先端は第３突起部１３の頂点から上下方向距離ｈ１だけ入り込む。この上下方向距離ｈ１は、前述した上下方向距離ｈ３よりも長く、上下方向距離ｈ２とほぼ同一の長さであり、素材鋼片１が押し広げ孔型ｋ−３に対して十分に噛み込みされていることになる。
【００３６】
従って、本実施形態に係る粗圧延用孔型によれば、第２割り孔型ｋ−２における第２突起部１２の第１割り孔型ｋ−１型側の壁面１２ａ及び押し広げ孔型ｋ−３側の壁面１２ｂのそれぞれは、第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１と連続し、ロール胴長方向に対する垂線Ｌとなす角度θ２２が、押し広げ孔型ｋ−３の側壁面１３ｄとロール胴長方向に対する垂線Ｌとのなす角度θ１よりも大きい第２傾斜部１２ａ２，１２ｂ２を備えているので、第２割り孔型ｋ−２での粗圧延によって素材鋼片１は第２傾斜部１２ａ２，１２ｂ２に沿いつつ第１傾斜部１２ａ１，１２ｂ１との間に隙間δを発生するように粗圧延される。このため、この第２割り孔型ｋ−２によって粗圧延された素材鋼片１が押し広げ孔型ｋ−３において粗圧延される際に、噛み込み不良を起こすことはない。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、本実施形態で説明した粗圧延用孔型においては、ボックス孔型ｋ−４が上下一対のロール１０に設けられていないが、必要に応じ設けても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１  素材鋼片
２  割り
３  中間粗形鋼片
１０  ロール
１１  第１突起部
１１ａ  左側壁面
１１ｂ  右側壁面
１２  第２突起部
１２ａ  第１割り孔型側の壁面
１２ａ１  第１傾斜部
１２ａ２  第２傾斜部
１２ｂ  押し広げ孔型側の壁面
１２ｂ１  第１傾斜部ｍ
１２ｂ２  第２傾斜部
１３  第３突起部
１３ａ  左側壁面
１３ｂ  右側壁面
１３ｄ  押し広げ孔型の側壁面
ｋ−１  第１割り孔型
ｋ−２  第２割り孔型
ｋ−３  押し広げ孔型
ｋ−５  造形孔型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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