(57)【要約】【課題】鋼線を連続で圧延して平線に加工する時に発生する平線両端部の割れを防止するため、それぞれの上下圧延の後に左右圧延を行なうことで平線両端部を圧延方向へ伸ばして割れを防止する平線の製造方法に関するものである。【解決手段】鋼線を上下圧延して平線に加工し、その平線両端部を左右圧延して平角線に加工する。さらに上下圧延と左右圧延を交互にくり返して平角線両端部を圧延方向へ伸ばしながら、平角線両端部に割れを発生させずに、薄くて幅広の平角線に加工する。最後に平角線各コーナーを左右圧延して元の平線形状に加工する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の連続圧延ラインで、鋼線を上下圧延ロールで圧延して中間寸法の平線に加工した後、この平線の両端部を左右圧延ロールで圧延して平角線にする。さらにこの平角線に上下圧延と左右圧延をくり返しながら厚みが薄く幅の広い平角線に加工する。つぎに仕上げ上下圧延ロール手前で平角線両端各コーナーを左右圧延ロールで丸く圧延して平線に加工することで、平線両端部に割れを発生しない平線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一連の連続圧延ラインで鋼線を上下圧延ロール１で圧延して中間寸法の平線２にし、この平線２の両端部を円周面が平面の左右平面圧延ロール４で圧延して平角線５とする。この平角線５をさらに上下圧延と左右圧延とをくり返しながら厚みが薄く幅の広い平角線５に加工し、平角線両端部を圧延方向へ強制的に伸ばす。つぎに仕上げ上下圧延手前で、円周面にＶ型の溝を加工したＶ溝付き左右圧延ロール６で平角線両端各コーナーを丸く圧延して目的の形状寸法の平線に加工する製造方法に関するものである。
また平線２をくり返し上下圧延すれば、平線両端部は加工硬化による伸びの低下で割れを発生するようになる。しかし上下圧延に左右圧延を併用すれば加工硬化による伸びの低下をおぎなって平線両端部を圧延方向へ強制的に伸ばすため、平線両端部に割れを発生させない平線の製造方法に関するものである。
【００２】
【従来の技術】
本来、鋼線を連続で上下圧延している最中の平線２は、圧延全体の均衡を制御するために加えられたライン張力によって幅方向に広がる量よりも圧延方向へ大きく伸びる。また圧延が進み加工度が大きくなるにしたがって平線２は加工硬化をして伸びを減少させる。ある加工度以上に圧延されて伸びを大きく減少した平線２は、ライン張力による圧延方向への伸びに追従できなくなって両端部から割れを発生する。この割れを防止するには平線両端部の伸びを助ける工夫が必要である。そこで従来は上下圧延した平線両端部と同じ形状のＵ型の溝を圧延ロールの円周面に加工し、このＵ溝付き左右圧延ロール３を用いて平線両端部を圧延して伸ばそうとした。しかし平線２の厚みが薄くなるにしたがい平線両端部と同じ形状のＵ型の溝を圧延ロール円周面に加工することは技術的に非常に困難であった。またＵ型の溝が加工できたとしても、Ｕ溝付き左右圧延ロール３で平線両端部を圧延して圧延方向へ伸ばそうとすれば、ガイドローラーで平線２を押さえているにもかかわらず、平線２は幅方向へ凹凸に湾曲して圧延できなくなり、両端部が変形したり傷をつけたりする結果となった。このためＵ溝付き左右圧延ロール３で圧延するのは、幅寸法で０．０５ｍｍ以下の微調整をするための目的だけに使用され、平線両端部を圧延して圧延方向への伸びを助けることで平線両端部の割れを防止するような目的には使用されなかった。
従って厚みが薄く幅の広い平線が必要な場合は、必要な板厚の鋼帯を必要な幅寸法に切断し、さらにこの両端切断面を平線と同じような端面形状に研磨して製造したスリット材が一般的に用いられていた。しかしこのスリット材は幅寸法切断や端面研磨等の余分な加工を必要とする。また鋼種によっては研磨時の発熱で硬化してもろくなることもあり、このため研磨速度を遅くしたり、微量の研磨を数回くり返し行なわねばならないことになり、生産性を著しく低下させる原因になっていた。またスリット材は鋼帯を数本に切断して製造されるため、一束重量は２０〜３０Ｋｇｓと小さくなる。この小束のスリット材を使った次加工では生産性を著しく低下させて、結果的に加工費用を上げる原因になっていた。
【００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこでスリット材のように切断や研磨等の余分な工程を必要としない平線の製造方法として、鋼線を連続で圧延して目的とする製品の厚みと幅寸法を持った平線に加工する製造方法の開発が課題となった。この製造方法の開発に障害となっている平線両端部の割れを防止するため、平線両端部を左右圧延ロールで圧延して強制的に圧延方向へ伸ばして伸び不足をおぎない、さらに平線形状も損なわないような平線を製造する方法を開発する必要があった。平線両端部を強制的により大きく圧延方向へ伸ばすためには平線両端部を平面左右ロール４で圧延する方法が最も簡単で効果的であったが、この方法で圧延されると平線２は平角線５になる。この平角線５を再び平線形状にするにはスリット材のように端面研磨をしなければならず、これでは製造原価が高くなるという問題が生じた。そこで平線２を一旦平面左右圧延ロール４で圧延して平角線５にし、この圧延で平線両端部を圧延方向へ伸ばして平線両端部の割れを防止し、その後この平角線５を元の平線形状に加工して目的の形状寸法の平線に仕上ることができるような圧延が連続してできればこの問題は解決する。このため厚みが薄くて幅の広い平角線５をどのように圧延して平線にするかという課題の開発にとり組んだ。
【００４】
【課題を解決するための手段】
鋼線を連続で上下圧延して平線を製造するラインにおいて、
（イ）まず鋼線を連続して配置されている上下圧延ロール１で段階的に薄く圧延して、（幅／厚み）比が１０倍を越える中間寸法の平線２にする。
（ロ）この平線２の両端部を平面左右圧延ロール４で圧延して平角線５にする。
（ハ）さらにこの平角線５を上下圧延ロール１と平面左右圧延ロール４による圧延とを交互にくり返しながら、仕上げ上下圧延手前の中間寸法に上下圧延されるまで続ける。
（ニ）つぎに仕上げ上下圧延前の中間寸法に上下圧延された平角線両端各コーナーをＶ溝付き左右圧延ロール６で上面側と下面側を別々に続けて圧延して両端各コーナーの丸い平線形状に加工する。
この時の平角線５の上面側および下面側の両端コーナーの圧延は、仕上げ上下圧延手前で連続して行なわなくても、仕上げ上下圧延手前ともう一段前の上下圧延手前とで上面側か下面側かのどちらかの両端コーナーを別々に片方ずつ圧延しても同様の結果が得られる。
（ホ）最後に仕上げ上下圧延して目標の形状寸法の平線に加工する。
【００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を述べると、
連続して配置された数台の上下圧延ロール１で、鋼線を（幅／厚み）比が１０倍を越える寸法の平線２になるまで数回繰り返して圧延する。この時ラインを流れている平線２にはそれぞれの上下圧延ロール間の圧延速度を均衡に保つためや、平線２が横曲がりするのを防止するための張力がラインに負荷されている。このため上下圧延された平線２は線幅方向へ広がると共に、それ以上にライン張力で圧延方向へ大きく伸ばされる。
次に（幅／厚み）比が１０倍を越えた寸法にまで上下圧延された平線２は平面左右圧延ロール４で圧延されて平角線５となる。この平面左右圧延ロール４による圧延で、平角線両端部はライン張力で平線２が圧延方向へ伸びる量以上に圧延方向へ大きく伸ばされながら平角線５になる。
平線２から平面左右圧延ロール４で圧延された平角線５は再び上下圧延されてさらに薄くて幅の広い平角線５となり、同時に両端部もさらに圧延方向へ強制的に伸ばされる。この上下圧延と平面左右圧延の繰り返し圧延は、最終目標寸法の一工程前の寸法に加工されるまで連続して行なう。この時平面左右ロール４で圧延される幅寸法加工量は圧延前の平線２または平角線５の幅寸法の４〜６％が適量である。４％以下では圧延量不足で平線両端部を線軸方向へ伸ばすのに十分な量とはいえず、６％以上では圧延量過剰で平線両端部が厚み方向にふくれて傷や形状不良の原因となり易い。また平面圧延ロール４で圧延する時に平線２および平角線５が幅方向に傾かないように、平面左右圧延ロール４近辺には傾き防止用の線押さえガイドローラー等を配置する必要がある。
次に仕上げ上下圧延手前の中間寸法に上下圧延された平角線５はＶ溝付き左右圧延ロール６で圧延されるが、最初に平角線５の片面側の両端コーナーを圧延し、つぎに他の片面側の両端コーナーの圧延を連続して行なう。
平角線５の上面側および下面側の両端コーナーをＶ溝付き圧延ロール６で左右から圧延する方法について説明すると、例えば、厚みが薄くて幅の広い平角線５の両側面にＶ溝付き圧延ロール６のＶ溝を左右から押し込んで行けば、この平角線５は幅方向に湾曲する。この時平角線５が幅方向に凹に湾曲すれば平角線５の上面側の両端コーナーはＶ溝付き左右圧延ロール６のＶ溝下面側に接するよりも上面側により強く接し、ライン張力と幅方向の湾曲がもとに戻ろうとする反発力とで圧延されるようになる。反対に平角線５が幅方向に凸に湾曲すれば、平角線５の下面側の両端コーナーはＶ溝付き圧延ロール６のＶ溝下面側により強く接して同じく圧延される。平角線５の幅を凹凸交互に反らせば平角線両端各コーナーは圧延されて丸くなって目標形状の平線になる。
そこで平角線５の幅方向の湾曲を凹または凸側に湾曲させる方法は、上下圧延から次の上下圧延へと流れて行く平角線５のライン水平位置Ｏ−Ｏ’よりＶ溝付き左右圧延ロール６のＶ溝位置を下方へずらせば凸に、上方へずらせば凹に湾曲する。また平角線５の左右コーナーを丸く圧延するための押し込み量は、圧延しようとする平角線幅寸法の約５％前後が適量である。
最後にこの目標形状の平線を仕上げ上下圧延をすれば、平線は薄くなると共に幅方向にわずかに凸形状にふくらむのと、さらにライン張力によって圧延方向へ伸ばされて自然に丸みがつくことで目標の寸法形状の平線となる。
また平角線両端各コーナーを圧延するためのＶ溝付き左右圧延ロール６のＶ溝形状は溝奥部が鋭角でなくても半円形のように丸くなっていても良い。ただし、平角線両端部をこのＶ溝付き左右圧延ロール６で必要加工量だけ押し込んで凹凸にたわませた時、その平角線両端部がＶ溝付き圧延ロール６の溝入口コーナーに接触しないように溝幅寸法を広く設計する必要がある。
またＵ溝付き左右圧延ロール３のように平線２の厚みに合わせて溝寸法を加工する必要もなく、圧延ロール円周面に溝加工をすることが比較的容易である。
【００６】
【発明の効果】
本発明により鋼線を圧延して平線を製造することができたことで、つぎのような効果が確認された。
（イ）従来は鋼帯からでしか製造できなかった厚みが０．１０〜０．２５ｍｍで（幅／厚み）比が３５〜５０倍のスリッター材を、鋼線から連続で圧延して平線にすることができるようになった。この方法では目標とする形状寸法の平線を一度に製造できるため切断や研磨等の工程を必要とせず、スリッター材に比べて製造価格は最大５０％の低減ができるようになった。
（ロ）スリッター材は製造工程で鋼帯を数本に切断して小束に分けられるため一束重量が２０〜３０Ｋｇｓの大きさとなってしまう。しかし鋼線を圧延して平線を製造すれば、供給される鋼線の一束重量が約２，０００Ｋｇｓと大きいため、巻き取るボビンを大きくすることだけで平線の一束重量を最大２，０００Ｋｇｓまで大きくすることが可能である。この大束の平線を使用すれば次加工での生産性は飛躍的に向上するようになる。
（ハ）この鋼線を圧延して平線を製造する方法では平線両端部に割れを発生することがないため、ライン張力を少々大きくしても平線両端部に割れが発生するようなことにはならなかった。そこでライン張力を強弱に調整して平線の圧延方向への伸びを変えることで、一種類の寸法の鋼線から厚みと幅の異なる数種類の平線を製造することができるようになった。その結果平線の生産段取工数も大幅に減少できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】上下圧延ロールで鋼線を平線に圧延している側面図
【図２】上下圧延ロールで鋼線を平線に圧延している正面図
【図３】Ｕ溝付き左右圧延ロールで平線を圧延している側面図
【図４】Ｕ溝付き左右圧延ロールで平線を圧延している平面図
【図５】平面左右圧延ロールで平線を平角線に圧延している側面図
【図６】平面左右圧延ロールで平線を平角線に圧延している平面図
【図７】Ｖ溝付き左右圧延ロールで平角線下面両コーナーを圧延している側面図
【図８】Ｖ溝付き左右圧延ロールで平角線下面両コーナーを圧延している平面図
【図９】平角線下面両コーナーを圧延するためのＶ溝付き左右圧延ロールの配置図
【図１０】Ｖ溝付き左右圧延ロールで平角線上面両コーナーを圧延している側面図
【図１１】Ｖ溝付き左右圧延ロールで平角線上面両コーナーを圧延している平面図
【図１２】平角線上面両コーナーを圧延するためのＶ溝付き左右圧延ロールの配置図
【符号の説明】
１は上下圧延ロール
２は中間圧延された平線
３はＵ溝付き左右圧延ロール
４は平面左右圧延ロール
５は平角線
６はＶ溝付き左右圧延ロール
７は平角線下面両コーナーを圧延された平線
８は平角線上面両コーナーを圧延された平線
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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