(57)【要約】【課題】  切断後の反りの原因となる残留モーメントが発生しない鋼板を得ることを目的とする。【解決手段】  パスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロールＩＵ、１Ｄと、板幅方向に分割され、矯正ロールの撓みを補正する複数のロール撓み補正装置５とを備えるローラ矯正機の矯正ロールの圧下量を設定する鋼板のローラ矯正方法において、鋼板Ｓのローラ矯正における入り側圧下量を目標とする矯正の塑性変形率に基づいて設定し、入り側圧下量に応じて鋼板の矯正後の反りを許容値以下にする範囲内に出側圧下量を設定し、板幅方向の出側圧下量が予め定めた範囲内になるようロール撓み補正量を設定するようにしたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロールと、板幅方向に分割され、矯正ロールの撓みを補正する複数のロール撓み補正装置とを備えるローラ矯正機の矯正ロールの圧下量を設定する鋼板のローラ矯正方法において、
鋼板のローラ矯正における入り側圧下量を目標とする矯正の塑性変形率に基づいて設定し、入り側圧下量に応じて鋼板の矯正後の反りを許容値以下にする範囲内に出側圧下量を設定し、板幅方向の出側圧下量が予め定めた範囲内になるようロール撓み補正量を設定するようにしたことを特徴とする鋼板のローラ矯正方法。
【請求項２】
入り出側圧下量の設定基準位置をチョックまたは板エッジの位置とすることを特徴とする請求項１記載の鋼板のローラ矯正方法。
【請求項３】
鋼板の出側圧下量と矯正後の反りの関係を、入り側圧下量、塑性変形率、矯正される鋼板の板厚及び強度ごとに求めておき、この関係を用いて矯正後の反りを許容値以下にする出側圧下量を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼板のローラ矯正方法。
【請求項４】
矯正される鋼板の板幅方向の位置において、出側最終段の矯正ロールがロール全長で鋼板に塑性変形を発生させる最後の矯正ロールとなるよう、出側圧下量と補正するロール撓み補正量を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板のローラ矯正方法。
【請求項５】
鋼板の塑性変形率が６５％以上の強圧下矯正に適用することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鋼板のローラ矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はローラレベラを用いた鋼板の矯正方法に関し、特に矯正において鋼板に残留モーメントが発生することを防止し、後工程での切断加工において反りや曲がりが発生しないようにすることが可能な鋼板のローラ矯正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延鋼板は、素材となるスラブ等の鋼片を加熱炉で再加熱した後、高圧水によるデスケーリングでスケールを除去しながら圧延機により熱間圧延され、所望の板厚、板幅、長さとなる。その後、必要に応じて加速冷却が行われ、さらに冷却床にて冷却された後、所定の寸法に切断されて製品となる。このような工程で製造された鋼板は、圧延における鋼板の温度分布や圧延での伸び変形の不均一により、形状不良が発生することがある。
温度分布の発生原因としては、加熱炉でのスラブの加熱むらやデスケーリングでの高圧水噴射の不均一、熱間圧延でのロール冷却水や制御圧延のための冷却の影響、さらには圧延後の加速冷却における冷却不均一などがあげられる。
また、見かけ上平坦な鋼板であっても、冷却後の鋼板には残留応力が生じている場合がある。特に圧延における鋼板の温度分布は、冷却過程において熱収縮量が不均一になることから、残留応力の発生に大きく影響している。
【０００３】
鋼板に平坦度不良が生じた場合、これを修正するために冷間でのローラレベラやプレスによる矯正が行われる。一般に能率やコストの面からローラレベラによる矯正が多く用いられており、平坦度を良くするだけでなく、鋼板の内部に残存する残留応力の低減にも冷間でのレベラによる矯正が有効であることが知られている。
鋼板の残留応力は、使用時に鋼板を切断する際に切断後の鋼板形状を変化させ、切断寸法の悪化を招くことから極力低減させることが望ましく、ローラ矯正ではできるだけ大きな曲げ曲率で矯正を行うことにより、残留応力を効果的に低減できる。
ところが、ローラレベラによる矯正では、鋼板に繰り返し曲げを与えることから、鋼板の内部に反りを発生させるモーメントが残留することがある。残留モーメントが板幅方向に分布している場合、矯正後の鋼板が板幅方向で釣り合っていれば見かけ上は平坦な鋼板となる。ところが、これを切断すると周囲の鋼板部分からの拘束がなくなり、切断部分の残留モーメントが顕在化するため、反りが発生することとなる。
【０００４】
このような問題を解決するための従来の技術としては、ロール矯正機による鋼板矯正方法がある。
この方法は、次のようにして切断により顕在化する鋼板の反りを防止するものである。まず、ロール矯正機に厚鋼板を通板させ矯正して少なくとも見かけ上は平坦化した後、平坦化矯正時のロール矯正機の矯正ロールの鋼板板幅方向における矯正ロール最大変形量と、平坦化された厚鋼板にその切断後に平坦化矯正による鋼板内部応力に起因する形状不良が発生することを防止すべく予め設定された矯正ロール基準変形量とを比較し、矯正ロール最大変形量が矯正ロール基準変形量を超えていた場合には、矯正ロール最大変形量が矯正ロール基準変形量以下となる矯正条件にて、再度、ロール矯正機に平坦化された厚鋼板を通板させる（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
また、このような板幅方向の残留モーメント分布が発生する原因は、ローラ矯正における板幅方向の圧下量が不均一となっていることであることから、ローラ矯正機の矯正ロールの撓みを制御して残留モーメントを低減させる方法が従来より提案されている。
この方法は、矯正ロールの撓みをベンディング用圧下装置により補正する際の圧下設定に関するもので、ベンディング用圧下装置の設定方法として開示されている（例えば特許文献２参照。）
このベンディング用圧下装置の設定方法として開示されているものには、次の２つの方法が記載されている。
（１）基準設定位置の設定において、鋼板に最も大きな塑性変形率が加えられるように設定した矯正ロールの押込み量の変動量および変動の傾向を用いる方法。
（２）鋼板の塑性変形に影響する最後の矯正ロールの押込み量の変動量および変動の傾向を用いる方法。
２つの方法の使い分けとしては、（１）は撓みや残留応力を鋼板の幅方向で同じレベルに除去することを主に目的とする方法で、例えば、ローラレベラによる矯正を塑性変形率を変えて複数回行う場合の、最初の矯正に有効であり、（２）は矯正後の鋼板に、幅方向で異なる上下方向反りが発生することを防ぐのを主な目的とする方法で、例えば、ローラレベラによる矯正を塑性変形率を変えて複数回行う場合の、最後の矯正に有効である、としている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３２８１５３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の従来技術は鋼板の切断により発生する反りを防止するための効果はあるものの、本発明者らの検討によれば以下のような問題がある。
特許文献１の技術は、鋼板を見かけ上平坦化する矯正における矯正ロールの変形量が予め設定された基準変形量を超えていた場合に、矯正条件を変えて再度矯正する方法である。
ところが、ローラ矯正機には複数の矯正ロールがあるにもかかわらず、どのロールを基準にすべきかが必ずしも明示されていない。また、ロールの変形量が大きい高強度鋼板や板厚の厚い鋼板を矯正する場合には、矯正荷重が大きいために基準変形量を満足するロール変形量では十分な圧下が行えない軽圧下矯正となり、切断後の鋼板の反り発生を防止できない場合がある。また、１パス目の矯正で発生した残留モーメントが大きな場合においては、再度通板するときの矯正条件がロール変形量基準以下というだけでは確実に前パスの残留モーメントを消去できる保証がなく、切断後の鋼板の反り発生を防止できない場合があった。
【０００８】
次に特許文献２の技術によれば、鋼板の塑性変形に影響する最後の矯正ロールの押込み量の変動量および変動の傾向を用いることにより幅方向で異なる上下方向反りが発生することを防止することが可能であるとしているものの、複数回の矯正を前提とした技術である。また、出側圧下量は０になるよう設定するという記述があるものの、反りを防止するために必要な最適な圧下量については詳細な検討がなされていない。
ところが、本発明者らの検討によれば、ローラ矯正における反りの発生傾向は強圧下矯正を行う場合に顕著に現れる特性があり、このような場合には出側圧下量は押込み量が０の条件が最適値とならないことが分かった。
【０００９】
図２は出側圧下量を変化させた場合の反りの発生傾向を解析により求めた結果を示している。入り側での矯正ロールの圧下を大きくし、最大塑性変形率８０％で矯正を行った場合には、出側の圧下量が変化すると反りの発生傾向も急峻に変化している。また、出側圧下量が０の場合においても上方向の反りが発生しており、反りが０となる点は出側圧下量が−０．３ｍｍｍの条件であることがわかる。
これに対して入り側での矯正ロールの圧下を比較的小さくし、最大塑性変形率５０％とした場合には、出側圧下量が変化しても矯正後の反りの変動はわずかであり、圧下量が過大であった場合のみ、大きな上反りが発生する。以上のような傾向は、矯正しようとする鋼板の板厚や強度によっても変化するため、出側圧下量の設定においては、これらの影響を勘案して反りの発生しない範囲とすることが重要である。
【００１０】
このような結果から、反りの発生を防止するためには、強圧下での矯正を行うパスでの反り制御がより重要であり、矯正の最大塑性変形率に応じて出側圧下量を調整する必要があることがわかる。また、従来技術はいずれも多パス矯正を前提にして反りの発生を防止する方法であるが、生産性向上の観点からは矯正パス数はできるだけ少なく、望ましくは１パスで終了する方がよいことは明らかであり、強圧下でのローラ矯正においても反りの発生を防止することが可能な技術が必要とされていた。
以上のように、従来技術は軽圧下から強圧下の広範囲な矯正において効果的に残留モーメントを制御するための方法が示されておらず、多パス矯正により時間をかけて残留モーメントを軽減させざるを得なかった。また、強圧下矯正で発生する残留モーメントが大きなものであった場合には、後の軽圧下矯正では必ずしもこれを無害化できない場合があり、矯正後の鋼板に反りを発生させるモーメントが残留したまま鋼板を出荷してしまう可能性を排除できなかった。
本発明は以上のような課題を解決するために提案されたものであり、切断後の反りの原因となる残留モーメントが発生しない鋼板のローラ矯正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る鋼板のローラ矯正方法は、パスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロールと、板幅方向に分割され、矯正ロールの撓みを補正する複数のロール撓み補正装置とを備えるローラ矯正機の矯正ロールの圧下量を設定する鋼板のローラ矯正方法において、鋼板のローラ矯正における入り側圧下量を目標とする矯正の塑性変形率に基づいて設定し、入り側圧下量に応じて鋼板の矯正後の反りを許容値以下にする範囲内に出側圧下量を設定し、板幅方向の出側圧下量が予め定めた範囲内になるようロール撓み補正量を決定するようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明に係るもう１つの鋼板のローラ矯正方法においては、入り出側圧下量の設定基準位置をチョックまたは板エッジの位置とすることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明に係る鋼板のローラ矯正方法においては、鋼板の出側圧下量と矯正後の反りの関係を、入り側圧下量、塑性変形率、矯正される鋼板の板厚及び強度ごとに求めておき、この関係を用いて矯正後の反りを許容値以下にする出側圧下量を設定することを特徴とするようにしている。
また、矯正される鋼板の板幅方向の位置において、出側最終段の矯正ロールがロール全長で鋼板に塑性変形を発生させる最後の矯正ロールとなるよう、出側圧下量と補正するロール撓み補正量を設定するようにしている。
さらに、鋼板の塑性変形率が６５％以上の強圧下矯正に適用されるようにしている。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明の鋼板のローラ矯正方法によれば、強圧下矯正を行う場合であっても鋼板に残留モーメント分布が発生するのを防止することができるため、切断加工を行う場合でも有害な反りが発生しない鋼板を製造することができる。また、少ないパス数で効果的な矯正を行うことができるため、生産性が向上し、製造コストの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の鋼板のローラ矯正方法を適用する際に用いるローラ矯正機の側面図、図２は同鋼板のローラ矯正方法において使用する出側圧下量と解放後曲率の関係を示すグラフ、図３は同鋼板のローラ矯正方法のロール撓み量を補正する場合の設定基準位置を示す説明図である。
一般に鋼板のローラ矯正機は、鋼板Ｓの通過するパスラインに沿って上下に千鳥状に配置された複数の矯正ロール１Ｕ、１Ｄを有し、これらの矯正ロール１Ｕ、１Ｄにより繰り返し曲げを付与することにより、鋼板の反りや波打ちなどの形状不良を矯正する。
上下の矯正ロール１Ｕ、１Ｄはそれぞれバックアップロール２Ｕ、２Ｄにより支持されており、更にバックアップロール２Ｕ、２Ｄは一体の上下フレーム３Ｕ、３Ｄに支持されている。
鋼板Ｓを矯正する場合には、上矯正ロール１Ｕまたは下矯正ロール１Ｄをフレームごと傾斜させ、入り側の上下矯正ロール１Ｕ、１Ｄの間隔が出側の上下矯正ロール１Ｕ、１Ｄの間隔よりも小さくなるように設定する。入り側と出側の圧下量は矯正機の上部に取り付けられた入り側と出側の圧下装置４により個別に設定可能である。
【００１６】
また、上フレーム３Ｕの上には、矯正ロール１Ｕ、１Ｄの幅方向（紙面垂直方向）に複数のロール撓み補正装置５が設けられている。このロール撓み補正装置５は矯正反力により矯正ロール１Ｕ、１Ｄに生じる撓みを補正するため、矯正ロール幅方向のそれぞれの圧下量を独立に調整できるようになっている。ここで、入り側から１本目の上矯正ロール１Ｕを入り側圧下量の基準ロール、出側から１本目の上矯正ロール１Ｕを出側圧下量の基準ロールとし、以下、入り側圧下量と出側圧下量はそれぞれこの２本のロールにおける圧下量とする。
【００１７】
本発明の鋼板のローラ矯正方法において、入り側圧下量は鋼板の矯正において必要となる目標塑性変形率に応じて設定する。目標とする塑性変形率は矯正の目的によって以下のように決定する。
鋼板Ｓの平坦度不良を矯正し平坦化する場合には、形状不良の種類と大きさにより予め塑性変形率を定めておく。例えば、耳波と呼ばれる板幅端部の波打ち形状を平坦化する場合、塑性変形率は６０％を目標値とする。
一方、鋼板の長手方向残留応力を低減し無害化する場合には、より大きな塑性変形率が必要である。鋼板の残留応力と目標とする残留応力から残留応力低減量を求め、これに応じた塑性変形率を計算により決定することができる。塑性変形率が大きいほど矯正後の残留応力は小さくなるため、通常は８０％以上の塑性変形率を目標値とする。簡易法として、残留応力制御の場合は８０％という固定値を用いることもできる。
【００１８】
次に、圧下量は上矯正ロール１Ｕの場合、隣接する２つの下矯正ロール１Ｄの上面を結ぶ線と、上矯正ロール１Ｕの下面の間隔を矯正される鋼板Ｓの板厚から減じた寸法とする。圧下量と矯正される鋼板の曲げ曲率とは、例えばκ＝ｍ・δ／Ｌ2のように圧下量δとロールピッチＬの関係で求めることができる（ｍは係数）。
そして、鋼板Ｓの曲げによる塑性変形率は鋼板Ｓの表面が弾性限となる曲率κｅを用いれば、η＝（１−κｅ／κ）×１００（％）の式より算出可能である。以上のことから、鋼板Ｓに付与する目標塑性変形率から入り側の圧下量を定めることができる。
すなわち、目標塑性変形率をηとすれば、入り側圧下量は前記の２つの式より、
δ＝Ｌ2 ／ｍ・κｅ／（１−η/100）
となる。
【００１９】
図２は解析により求めた矯正における出側圧下量と解放後曲率の関係を示す図である。入り側圧下量を変えることにより、矯正による塑性変形率が変化する。反り発生の出側圧下量が過大である場合には、いずれの塑性変形率で矯正する場合であっても上反りが大きくなるが、圧下量が過大な領域を除いて反り発生傾向を見ると、次のことが分かる。
まず、塑性変形率が小さい場合には、出側圧下量の変化に対する反りの変動は小さく、広い範囲の出側圧下量で反りがほぼゼロとなっている。ところが、塑性変形率が大きくなるにつれて、出側圧下量の変動に対する反り発生傾向の変化が急峻になり、出側圧下量のわずかな変化で反り発生量が大きく変化する傾向になる。
従って、出側圧下量は入り側圧下量に応じて矯正後に反りが発生しない値を設定する必要があり、本発明では反りの発生量が許容値以下となる出側圧下量の範囲内に設定する。
すなわち、出側圧下量は図２に示した各塑性変形率で反りが０となる値を用いることができ、また実験的にある塑性変形率で反りが０となる圧下量を求めることができる。
【００２０】
また、撓み補正装置５のロール撓み補正量は、次のようにして決定する。
鋼板Ｓを矯正するに際し、鋼板Ｓに曲げを加えるために発生する矯正反力は矯正ロール１Ｕ、１Ｄに撓みを生じさせる。このときの矯正荷重は矯正される鋼板Ｓの寸法や強度、入り、出側圧下量を用いた関係式により計算することが可能であり、矯正荷重Ｐは上矯正ロール１Ｕに作用する矯正反力の総和として算出される。
Ｐ＝ｆ（ｔ，Ｗ，σｙ，Ｅ，δｉ）
ここで、ｔ：板厚、Ｗ：板幅、σｙ：鋼板の降伏応力、Ｅ：鋼板のヤング率、δｉ：ｉ本目の上矯正ロールの圧下量
一方、矯正反力により発生する上矯正ロールの撓み変位量ｖのロール幅方向分布は、例えばはりの理論を用いて次式のように表すことができる。
ｖ（ｘ）＝ｇ（ｘ，Ｗ，Ｐ，Ｉ，Ｅ…）
ここで、ｘ：板幅方向位置、Ｗ：板幅、Ｐ：矯正反力、Ｉ：上下の矯正ロールやバックアップロール等のロール撓みに関わるすべての部材の総合的な断面２次モーメント、Ｅ：ヤング率
【００２１】
このロール幅方向の変位分布の結果から、発生した撓み変位量を補正するロール撓み補正装置のロール撓み補正量を板幅方向の位置により決定し、板幅方向に分割されたそれぞれの撓み補正装置について設定する。
すなわち、上述したように、矯正加重Ｐが分かれば、撓み変位量ｖを求めることができ、撓み変位量ｖが分かれば、その撓みを補正するために必要な撓み補正量となる圧下量を求めることができるが、そのロール撓み補正装置のロール撓み補正量となる圧下量は板幅方向のすべての位置において出側圧下量が許容残留曲率に基づいて予め定めた許容値以下の範囲になるように定める必要がある。許容値以下の範囲になるように定める理由は、許容値以上では、結局ロール撓みを補正しても、出側矯正ロールから出た鋼板に必要以上の反りが発生するからである。
その出側圧下量の許容値としては、入り側圧下量によりその範囲が変化するものであるが、例えば塑性変形率８０％の強圧下の場合、±０．１ｍｍの範囲とすることができる。
また、塑性変形率６７％の軽圧下の場合の許容値は、塑性変形率８０％のときよりも広くなり、図２の塑性変形率６７％の線が許容範囲（図２に示す２本の点線の間）に入っている範囲で、出側圧下量−０．１５ｍｍから０．２ｍなので、±０．３５ｍｍの範囲となります。
以上の圧下量設定において、ロールの幅方向における圧下量は入り、出側の主圧下装置とロール撓み補正装置の圧下量の両者の設定によりその位置が定まる。
【００２２】
以上の圧下量設定において、入り、出側圧下量は板幅方向のある位置を規準にして設定することにより、簡単に設定を行うことができる。この設定基準位置は、矯正ロールを保持するチョックの位置を用いることが最も簡便である。この場合には、図３（ａ）に示すように、チョックの圧下位置を目標とする入り、出側圧下量に合わせて設定する。また、ロール撓み補正装置は板幅方向のすべての位置においてチョックの位置からのズレが許容値以下となるように定める。
また、板エッジを基準とする方法について図３（ｂ）に示すように、圧下設定を行う。
まず、チョック間隔と板幅と矯正反力等から決まるロール撓み分布を求め、チョックと板エッジの距離から板エッジの圧下位置を予測し、予測した板エッジの圧下位置においてロール撓み補正装置の目標圧下量とするためのロール撓み補正量を決め、その他の鋼板が通過する部分はこの位置に合わせるようにロール撓み補正量を設定する。
【００２３】
本発明の鋼板のローラ矯正方法においては、出側圧下量と反り発生の関係は、図２に示すように入り側圧下量や塑性変形率、矯正される鋼板の寸法予め解析や実験で求めておくことができ、その結果をモデル式や表として保持して参照することにより、矯正後の反りを許容値以下にする出側圧下量を簡単に設定することができる。
ここで、図２の結果は各上下矯正ロールでの曲げ履歴を考慮して決定したものであり、本発明の鋼板のローラ矯正方法では、矯正後の反りの正確な予測が必要であるため、このように矯正履歴を考慮して求めた出側圧下量と反りの関係を用いることが望ましい。なお、出側圧下量は設定するごとにモデルを用いて計算するようにしてもよい。
【００２４】
また、本発明者らの検討結果によれば、板幅方向の出側圧下量の設定を行うにあたり、板幅方向のすべての位置においてロールの全長で鋼板に塑性変形を発生させる最後のロールとなるよう、ローラレべラの出側圧下量とロール撓み補正装置の撓み補正量を設定することにより、反り発生を更に軽減させることが可能である。
これは、ローラ矯正において板幅方向の位置により矯正での塑性曲げ回数に違いがある場合、反りの上下方向が異なり、板幅方向での残留モーメント分布を生じる原因となるためである。
【００２５】
なお、図２によれば、塑性変形率が大きい場合には出側圧下量の反りに対する影響が大きくなっており、例えば塑性変形率６７％で矯正を行う場合には、出側圧下量が過大ではない領域においても反りの発生量が許容値の上限を超えていることがわかる。
ここで、反りの許容値としては、重力を考慮して上反り及び下反りが３ｍｍ以下となる図２のグラフの２本の点線の範囲内の残留曲率の最大値及び最小値をそれぞれ求めたものである。
したがって、反り発生量の変動が許容限度を超える範囲となる塑性変形率がおよそ６５％以上と判断されることから、本発明は塑性変形率６５％以上の強圧下矯正において特に効果的であることが分かった。
【００２６】
なお、本発明の矯正方法は、図１に示すウェッジ式のロール撓み補正機構を有するローラレベラにおいて好適なものであるが、矯正ロールの撓み補正が可能なすべてのローラ矯正機においても適用できる。
すなわち、矯正ロール１本ごとの撓み補正ができない場合には、すべての矯正ロールにおいて板幅方向に均等な矯正条件を与えることができないから、複数の矯正ロールのうちのどれを基準にして圧下量を設定するかを決定する必要があり、本発明の適用により強圧下矯正の場合においても鋼板の切断後の反り発生を防止することが可能な矯正条件を設定しうる。
【実施例】
【００２７】
図１に示す構成のローラ矯正機を用いて、鋼板Ｓの矯正を行った後、矯正後の鋼板Ｓをその長さ方向（矯正時の通板方向）に沿って幅１５０ｍｍにガス切断し、切断した条材の反りや曲がりを測定した。
このローラ矯正機のロール本数は９本（上矯正ロール４本、下矯正ロール５本）であり、矯正ロールの直径は２８０ｍｍ、ロール胴長は５５００ｍｍである。また、このローラ矯正機は主圧下装置に油圧圧下機構を備えており、矯正反力によるチョック位置の変動を通板中にダイナミックに補償する機能を備えている。
さらに、ロール撓み補正装置として、図１と同様に上ロールの幅方向圧下量を制御可能な楔状の圧下装置を備えている。
矯正される鋼板Ｓは、厚さ２５ｍｍ、幅３０００ｍｍ、長さ１００００ｍｍの降伏応力が４０キロ級のものを用いた。同じ寸法・規格の鋼板を複数用意し、矯正条件を変えて試験を実施した。
【００２８】
鋼板Ｓの塑性変形率は８０％とし、これに基づいて入り側圧下量を２．９ｍｍとした。また出側圧下量は本発明の実施例として図２に示すように反り発生量が０となる値を用い、−０．３ｍｍとした。ロール撓み補正装置の撓み補正量である圧下量は、まずチョック位置での入り、出側圧下量がそれぞれ２．９ｍｍと−０．３ｍｍとなるように設定し、続いてこの条件での矯正荷重からロールの撓み分布を算出し、出側圧下量−０．３ｍｍからの差が許容値以下となるようにそれぞれの圧下量を定めた。このとき、許容値は±０．１ｍｍとした。
また、出側圧下量を板幅方向で決定するに際し、板幅方向のすべての位置において最後に塑性曲げが加わるロールは出側から１本目の上矯正ロールとし、この上矯正ロールの許容値を±０．１ｍｍ以内とした。なお、矯正反力の予測値は４９４ｔｏｎであり、実測された矯正荷重もほぼ同じ値であった。この矯正反力の予測値は、日本塑性加工学会編「矯正加工」Ｐ８１、コロナ社発行の文献に記載されている式で計算することができる。
【００２９】
一方、比較例１は、特許文献２に記載の強圧下矯正の最初のパスに適する設定方法である、鋼板に最も大きな塑性変形率が加えられるように設定した矯正ロールの圧下量の変動量および変動の傾向を用い、入り側から１本目の上ロールにおける圧下量が矯正ロールの幅方向で許容値以下の均一さになるように設定した。このとき、出側圧下量にははロール幅方向で約０．５ｍｍの差が生じており、出側圧下量の設定許容値を満たしていなかった。また、出側圧下量は反り発生の予測を行わず、チョック位置で０ｍｍとした。
以上の２つの条件で鋼板を１パス矯正した結果、本発明の実施例により矯正した鋼板は、矯正後の鋼板に反りは発生しておらず、平坦な鋼板が得られた。
また、この鋼板の切断試験を実施した結果、端部の切代を除いた１４条のいずれの条材でも反りは許容範囲の３ｍｍ以下に抑えられており、有害な反りは発生しなかった。
これに対して、比較例１の条件で矯正した鋼板では、矯正後に高さ１０ｍｍ程度の上反りが発生していた。
また、この鋼板の切断試験を実施したところ、板幅端部から板幅の１／４の位置で反り高さ４８ｍｍ大きな上反りが発生した。また、鋼板の端部と中央部においては若干の下反りが発生し、条材の幅方向位置により、反り発生傾向が異なる分布を示した。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の鋼板のローラ矯正方法を適用する際に用いるローラ矯正機の側面図である。
【図２】同鋼板のローラ矯正方法において使用する出側圧下量と解放後曲率の関係を示すグラフである。
【図３】同鋼板のローラ矯正方法のロール撓み量を補正する場合の設定基準位置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  矯正ロール、１Ｕ  上矯正ロール、１Ｄ  下矯正ロール、２  バックアップロール、２Ｕ  上バックアップロール、２Ｄ  下バックアップロール、３Ｕ  上フレーム、３Ｄ  下フレーム、４  入り出側圧下装置、５  ロール撓み補正装置。
【図１】
2005103589.tif 000003
【図２】
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【図３】
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