(57)【要約】【課題】丸棒素材を用いてカリバレス平角圧延により熱間圧延そのままでコーナＲ平角圧延材を製造し、少量、サイズフリーで製造を可能とするコーナＲ平角圧延材の製造方法を提供する。【解決手段】平角圧延材のコーナにＲを設けるコーナＲ平角圧延材の製造方法であって、丸棒素材２を、カリバレス圧延機１により第１の水平圧延Ｈ１、第１の垂直圧延Ｖ１、第２の水平圧延Ｈ２、第２の垂直圧延Ｖ２、第３の水平圧延Ｈ３の順に５パス圧延を行い、コーナがＲの平角圧延材７を製造する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角圧延材のコーナにＲを設けるコーナＲ平角圧延材の製造方法であって、
丸棒素材を、カリバレス圧延により第１の水平圧延、第１の垂直圧延、第２の水平圧延、第２の垂直圧延、第３の水平圧延の順に５パス圧延を行い、コーナがＲの平角圧延材を製造することを特徴とするコーナＲ平角圧延材の製造方法。
【請求項２】
前記丸棒素材のサイズは、該丸棒素材の断面の外周長と製品の断面の外周長との比に基づいて決めることを特徴とする請求項１記載のコーナＲ平角圧延材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平角圧延材のコーナにＲを設けるコーナＲ平角圧延材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、平角圧延材は、コーナが直角をなしているが、コーナにＲを付けた平角圧延材（以下「コーナＲ平角圧延材」という）が要求される場合がある。ここに、平角材は、断面が四角形状即ち、長方形状乃至正方形状をなすものを指す。平角圧延材のコーナにＲを設けるコーナＲ平角圧延材の製造方法として、コーナＲ付きカリバを用いて熱間又は冷間圧延で製造する方法、コーナＲ無しの平角圧延材を引き抜き加工してコーナＲを付与する方法等がある。
【０００３】
更に、コーナＲに応じた半径Ｒの溝を有する４個の孔型ロールによって圧延材の各コーナを１パスで圧延成形する方法、両端フランジ部近傍に半径Ｒの円弧面を有する上下一対の孔型ロールにより圧延材の各コーナ部を１パスで面取り圧延成形する方法がある（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−７０４０１号公報（第２頁、第２図、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コーナＲ付きカリバを用いて熱間又は冷間圧延でコーナＲ平角圧延材を製造する場合、各サイズ毎に専用カリバが必要であり、サイズ替えに時間が掛かり、生産性が劣る。また、専用カリバ数により製造可能範囲が規制され、フリーサイズが困難である、専用カリバが必要であるために少量の生産を受注し難い等の問題もある。
【０００６】
また、コーナＲ無し平角圧延材を引き抜き加工してコーナＲを付与する方法は、圧延工程と引き抜き工程を必要とするために製造コストが高くなる。各サイズ毎に引き抜き用の専用ダイスが必要であるために製造範囲が規制され、受注量に規制が生じる等の問題がある。
また、コーナＲに応じた半径Ｒの溝を有する４個の孔型ロールによって圧延材の各コーナを１パスで圧延成形する方法は、専用装置が必要であり且つ装置が複雑であり、しかも製品のコーナＲ毎に対応する孔型ロールを必要とし、多数の孔型ロールが必要となるばかりでなく、調整に手間がかかり、作業性が悪い。
【０００７】
また、両端フランジ部近傍にコーナＲに応じた半径Ｒの円弧面を有する上下一対の孔型ロールにより圧延材の各コーナ部を１パスで面取り圧延成形する方法においては、面取り圧延成形後に発生したダレが次の平ロールによる圧延工程でかぶり傷として残り、製品の見栄えが悪いという問題がある。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、丸棒素材を用いてカリバレス平角圧延により熱間圧延そのままでコーナＲ平角圧延材を製造し、少量、サイズフリーで製造を可能とするコーナＲ平角圧延材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明では、平角圧延材のコーナにＲを設けるコーナＲ平角圧延材の製造方法であって、丸棒素材を、カリバレス圧延により第１の水平圧延、第１の垂直圧延、第２の水平圧延、第２の垂直圧延、第３の水平圧延の順に５パス圧延を行い、コーナがＲの平角圧延材を製造することを特徴としている。
【０００９】
丸棒素材は、第１の水平圧延工程において上下両側から圧下されて断面横長の長円形圧延材に圧延成形され、次いで、第１の垂直圧延工程において左右両側から圧下されて平角圧延材に成形される。この平角圧延材は、各コーナに丸棒素材の外形の一部（円弧）を残した厚肉のコーナＲ平角圧延材とされる。このコーナＲ平角圧延材は、圧延荷重を受けて上下両面の各コーナ近傍に僅かながら膨出部が発生する。
【００１０】
このコーナＲ平角圧延材は、第２の水平圧延工程において上下両面を圧下されて断面横長の所定板厚の長円形圧延材に成形される。前記厚肉のコーナＲ平角圧延材は、第２の水平圧延工程において上下両面を圧下されることで両側部が外方に膨出して断面長円形状となる。また、前記厚肉のコーナＲ平角圧延材の上下両面の膨出部は、第２の水平圧延工程において圧下されて平面とされる。
【００１１】
この薄肉の長円形圧延材は、第２の垂直圧延工程において両側部を圧下されてコーナに前記厚肉の長円形圧延材の円弧の一部を残したコーナＲ平角圧延材に成形される。次いで、第３の水平圧延工程において前記薄肉のコーナＲ平角圧延材の上下両面を軽く圧下してコーナに所定のＲを残したコーナＲ平角圧延材（製品）に成形する。最後の水平圧延工程においてコーナＲ平角圧延材の幅広の上下両面を良好な平面に成形することで見栄えが向上する。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１において前記丸棒素材のサイズは、該丸棒素材の断面の外周長と製品の断面の外周長との比に基づいて決めることを特徴としている。
種々のサイズ（外径）の丸棒素材の断面外周長Ｌ１と、種々のサイズの製品コーナＲ平角圧延材の断面外周長Ｌ２との比（周長変化率と定義する）をδとし、このδと、製品コーナＲ平角圧延材のコーナＲとの相関データを求める。次に、このデータから必要とする製品コーナＲに対応する周長変化率δを求める。製品断面の外周長Ｌ２は、既知であり、丸棒素材断面の外周長Ｌ１は、Ｌ２×δとなり、丸棒素材のサイズ（外径）は、（δ×Ｌ２）／πとなる。これにより、必要な製品コーナＲから適正な丸棒素材のサイズを決める。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明に係るコーナＲ平角圧延材の製造方法の製造工程を示す説明図である。図１（ａ）〜（ｆ）に示すようにカリバレス平角圧延機１は、第１の水平圧延工程Ｈ１（ｂ）、第１の垂直圧延工程Ｖ１（ｃ）、第２の水平圧延工程Ｈ２（ｄ）、第２の垂直圧延工程Ｖ２（ｅ）、及び第３の水平圧延工程Ｈ３（ｆ）の５パスの圧延工程から成る。このカリバレス平角圧延機１は、丸棒素材２（ａ）から５パスの圧延工程により熱間圧延そのままでコーナＲ平角圧延材を製造する。
【００１４】
丸棒素材（母材）２は、第１の水平圧延工程Ｈ１において上下両側から圧下されて断面横長の第１の長円形圧延材（板厚ｔ１、幅ｗ１）３に圧延成形され、次いで、第１の垂直圧延工程Ｖ１において左右両側から圧下されて第１の平角圧延材（板厚ｔ２、幅ｗ２）４に成形される。この第１のコーナＲ平角圧延材４は、各コーナ４ａに丸棒素材２の外形の一部（円弧）を残した厚肉のコーナＲ平角圧延材とされる。また、この第１のコーナＲ平角圧延材４は、圧延荷重を受けて上下両面の各コーナ４ａ近傍に２点鎖線で示すように僅かながら膨出部４ｂが発生する。
【００１５】
この第１のコーナＲ平角圧延材４は、第２の水平圧延工程Ｈ２において上下両面を圧下されて断面横長の所定板厚の第２の長円形圧延材（板厚ｔ３、幅ｗ３）５に成形される。前記厚肉の第１のコーナＲ平角圧延材４は、第２の水平圧延工程Ｈ２において上下両面を圧下されることで両側部が外方に膨出して断面長円形状となる。また、第１のコーナＲ平角圧延材４の上下両面の膨出部４ｂは、第２の水平圧延工程Ｈ２において圧下されて平面とされる。
【００１６】
この薄肉の第２の長円形圧延材５は、第２の垂直圧延工程Ｖ２において両側部を圧下されてコーナ６ａに長円形圧延材５の円弧の一部（隅部）を残した第２のコーナＲ平角圧延材（板厚ｔ４、幅ｗ４）６に成形される。次いで、第３の水平圧延工程Ｈ３において第２のコーナＲ平角圧延材６の上下両面を軽く圧下してコーナ７ａにＲを残した板厚ｔ５、幅ｗ５）の第３のコーナＲ平角圧延材７に成形する。このコーナ７ａのＲは、コーナＲ平角圧延材６のコーナ６ａのＲと略同じとされる。最後の第３の水平圧延工程Ｈ３において第２のコーナＲ平角圧延材６の幅広の上下両面を良好な平面に成形することで見栄えが向上する。従って、最後の第３の水平圧延工程Ｈ３は、必要である。このようにして、Ｈ１−Ｖ１−Ｈ２−Ｖ２−Ｈ３の５パスの圧延工程により、丸棒素材２からコーナＲ平角圧延材７を成形する。このコーナＲ平角圧延材７は、製品とされる。
【００１７】
丸棒素材２から所定のコーナＲ平角圧延材７を成形する場合、製造工程を第１の水平圧延工程Ｈ１―第１の垂直圧延工程Ｖ１―第２の水平圧延工程Ｈ２の３パス圧延とした場合には、図１（ｄ）に示すように成形された圧延材５は、左右両側部が膨出した断面長円形状となり成形不良となる。前述したように圧延工程の最後の工程は、幅広の上下両面を良好な平面とするために水平圧延工程とすることが好ましく、従って、５パス圧延の上は７パス圧延となる。しかしながら、５パス目の第３の水平圧延工程Ｈ３の後に第３の垂直圧延工程、第４の水平圧延工程を加えて７パス圧延とすることは、徒に圧延工程を増やすだけであり不要である。従って、前述した５パス圧延工程で十分である。
【００１８】
さて、本願発明者は、上述したように丸棒素材２の外形（円弧）の一部を残してコーナＲ平角圧延材を製造するに当たり、種々実験した結果、丸棒素材２のサイズ（外径、母材径）と最終製品であるコーナＲ平角圧延材７のコーナＲとの間に相関関係があることを見い出した。丸棒素材断面の外周長（Ｌ１）と製品断面の外周長（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を周長変化率（δ）と定義した場合、この周長変化率（δ）と製品のコーナＲとの間に、例えば、下述するＳＵＳ３０４の場合であれば、図２のグラフで示すような相関関係があることを見い出したものである。
（実施例）
丸棒素材としてＳＵＳ３０４を使用してコーナＲ及び外形寸法の異なる４種類の製品コーナＲ平角圧延材（製品１〜製品４）を前記５パス圧延により製造し、周長変化率（δ）のデータを求めた。実験結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１に基づいて製品コーナＲと周長変化率（δ）との関係を図２に示す。
次に、コーナＲの平角圧延材を成形するに当たり丸棒素材のサイズ（外径）を決める場合について説明する。
先ず、図２のグラフから必要な製品コーナＲに対する周長変化率（δ）を求める。製品断面の外周長Ｌ２は、既知であり、丸棒素材断面の外周長Ｌ１は、Ｌ１＝δ×Ｌ２となり、従って、丸棒素材のサイズ（外径）Ｄは、Ｄ＝（δ×Ｌ２）／πとなる。これにより、必要な製品コーナＲから適正な丸棒素材のサイズ（外径）を決めることができる。
【００２１】
尚、丸棒素材２から製品コーナＲ平角圧延材７を製造する場合、熱間圧延により成形する場合について記述したが、冷間圧延により成形するようにしても良いことはいうまでもない。
また、上記実施例では、丸棒素材としてＳＵＳ３０４を使用した場合について記述したが、これに限るものではなく他の材質に対しても対応し得ることは勿論である。この場合、製品のコーナＲは、丸棒素材の材質に応じて変わるが、前述のような、周長変化率（δ）と製品のコーナＲとの間の一次の相関関係は維持される。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小径丸棒素材を用いたカリバレス平角圧延により、熱間圧延そのままで製品コーナＲ平角圧延材を製造することができ、作業性の大幅な向上が図られると共に製造設備の簡素化が図られる。更に、少量で且つフリーサイズで製造が可能となり、また、製造コストも安価にすることができる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、製品コーナＲに応じた適正サイズの丸棒素材を簡単に決定することが可能となり、作業性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコーナＲ平角圧延材の製造方法の製造工程を示す説明図である。
【図２】本発明に係る製造方法における製品コーナＲと周長変化率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  カリバレス平角圧延機
２  丸棒素材
３  第１の断面長円形圧延材
４  第１の厚肉コーナＲ平角圧延材
５  第２の断面長円形圧延材
６  第２の薄肉コーナＲ平角圧延材
７  製品コーナＲ平角圧延材
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３  水平圧延工程
Ｖ１、Ｖ２  垂直圧延工程
【図１】
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【図２】
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