(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブを挟んで上下に対に設けられスラブを圧下成形する厚み圧下プレスの金型であって、該金型はスラブの厚み方向に積層された積層金型であり、一方の積層面に複数列の冷却媒体流路を設け、
前記金型の幅方向は前記スラブの進行方向に直交する方向であり、前記複数列の冷却媒体流路は、前記幅方向に間隔を置いて設けられ、該複数列の冷却媒体流路の密度は、前記金型の幅中央部で相対的に高く前記金型の幅端部で相対的に低くなっている、ことを特徴とする厚み圧下プレスの金型。
【請求項２】
スラブを挟んで上下に対に設けられスラブを圧下成形する厚み圧下プレスの金型であって、該金型はスラブの厚み方向に積層された積層金型であり、一方の積層面に冷却媒体流路を設け、
前記金型の幅方向は前記スラブの進行方向に直交する方向であり、複数列の前記冷却媒体流路は前記幅方向に間隔を置いて設けられるとともに、各列の前記冷却媒体流路は他の列の前記冷却媒体流路とは別個独立に形成されており、
前記冷却媒体流路の各列毎に、当該列の冷却媒体流路の冷却媒体流量を調節可能な流量調節弁が設けられる、ことを特徴とする厚み圧下プレスの金型。
【請求項３】
スラブを挟んで上下に対に設けられスラブを圧下成形する厚み圧下プレスの金型であって、該金型はスラブの厚み方向に積層された積層金型であり、一方の積層面に冷却媒体流路を設け、
前記金型の幅方向は前記スラブの進行方向に直交する方向であり、複数の前記冷却媒体流路を合わせた流路群が前記幅方向に間隔を置いて複数設けられており、
各流路群に属する複数の前記冷却媒体流路は、互いに連通するとともに、他の流路群に属する前記冷却媒体流路とは別個独立に形成されており、
前記各流路群毎に、当該流路群の冷却媒体流量を調節可能な流量調節弁が設けられる、ことを特徴とする厚み圧下プレスの金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚み圧下プレスに用いられる金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スラブや粗バーの圧延材を減厚するため、水平ミルを複数段設けたり、リバース圧延機が用いられていた。しかし水平ミルを複数段設けると設備が大ががりとなり、コストもかかること、およびリバース圧延機では操作時間がかかるなどの理由により、金型を用いてプレスするプレス方式が用いられるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
金型は高温のスラブに接触するため高温に晒され、しかも均一に加熱されない場合が多く反りを生じ、均一な板厚に圧下できない場合が生ずる。従来金型を冷却するため、金型に直接水をかけ冷却することが行われていた。しかしこの冷却水はスラブにかかることも多く、スラブの温度を低下させ、下流での圧延温度を維持するため加熱を行なう必要があった。
【０００４】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、金型の温度が均一になるように冷却することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、スラブを挟んで上下に対に設けられスラブを圧下成形する厚み圧下プレスの金型であって、該金型はスラブの厚み方向に積層された積層金型であり、一方の積層面に複数列の冷却媒体流路を設け、前記金型の幅方向は前記スラブの進行方向に直交する方向であり、前記複数列の冷却媒体流路は、前記幅方向に間隔を置いて設けられ、該複数列の冷却媒体流路の密度は、前記金型の幅中央部で相対的に高く前記金型の幅端部で相対的に低くなっている。
【０００６】
厚み圧下プレスの金型は長さより幅の方が長く、スラブの温度分布も幅中央で高く幅端にゆくに従い低下するので、このスラブと接触する金型の温度は幅方向に不均一な分布となる。そこで金型の長さ方向に沿って複数列の冷却媒体流路を設け、温度の高い幅中央部で密に、幅端部にゆくに従い粗に配置することにより、冷却媒体を通したとき、金型の幅方向の温度分布を均一にすることができる。これにより金型が反るのを防止することができる。また、長さの短い金型の長さ方向に冷却路を通すことにより、各冷却路の圧損を少くし冷却媒体の流れをよくすることができる。
【０００７】
請求項２の発明では、スラブを挟んで上下に対に設けられスラブを圧下成形する厚み圧下プレスの金型であって、該金型はスラブの厚み方向に積層された積層金型であり、一方の積層面に冷却媒体流路を設け、前記金型の幅方向は前記スラブの進行方向に直交する方向であり、複数列の前記冷却媒体流路は前記幅方向に間隔を置いて設けられるとともに、各列の前記冷却媒体流路は他の列の前記冷却媒体流路とは別個独立に形成されており、前記冷却媒体流路の各列毎に、当該列の冷却媒体流路の冷却媒体流量を調節可能な流量調節弁が設けられる。
【０００８】
請求項３の発明では、スラブを挟んで上下に対に設けられスラブを圧下成形する厚み圧下プレスの金型であって、該金型はスラブの厚み方向に積層された積層金型であり、一方の積層面に冷却媒体流路を設け、前記金型の幅方向は前記スラブの進行方向に直交する方向であり、複数の前記冷却媒体流路を合わせた流路群が前記幅方向に間隔を置いて複数設けられており、各流路群に属する複数の前記冷却媒体流路は、互いに連通するとともに、他の流路群に属する前記冷却媒体流路とは別個独立に形成されており、前記各流路群毎に、当該流路群の冷却媒体流量を調節可能な流量調節弁が設けられる。
【００１０】
冷却媒体流路を金型の幅方向中央のグループ、端のグループに分け、それぞれのグループ毎に冷却媒体供給路と冷却媒体排出路を設け、各冷却媒体供給路に流量調整弁を設けることにより、金型の幅方向の温度分布を均一になるよう制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の厚み圧下プレスの金型を示し、図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３は図１のＹ−Ｙ断面図を示す。スラブ１を挟んで上下に金型が設けられ、各金型はスラブ１を圧下する圧下金型２と、この圧下金型２に積層して冷却する冷却金型３よりなる。圧下金型２の平面形状はスラブ１の進行方向を長さ方向（図３で長さＬ）、長さ方向に直交する方向を幅方向（図３で幅Ｂ）とする長方形で長さＬよりも幅Ｂの方が大きくなっている。圧下金型２の頂部は突起しており、突起の頂部は頂部平面２ａを形成している。冷却金型３の下部は圧下金型２の突起と嵌合する凹部を有し、この凹部の底は圧下金型２の頂部平面２ａと接触する積層平面３ａを有している。
【００１２】
この積層平面３ａには図３に示すように長さ方向に複数の直線状の冷却媒体流路４が設けられている。冷却媒体流路４は幅中央で密に幅端にゆくにつれて粗に配置され、スラブ１からの加熱による圧下金型２の温度分布（幅中央で高く、幅端にいくに従い低くなる）を平坦にするように配置されている。
【００１３】
図２に示すように、冷却金型３の長さ方向の両端には幅方向に沿ってヘッダー５が設けられ、冷却媒体流路４への冷却媒体の供給と排出を行なう。ヘッダー５には幅中央の冷却媒体流路群と接続する中央ヘッダー６ａと幅端部の冷却媒体流路群と接続する端部ヘッダー６ｂ，６ｃとがある。冷却媒体を供給するヘッダー５には中央ヘッダー６ａと端部ヘッダー６ｂ，６ｃ毎に流量調整弁７が設けられ、冷却媒体の流量を調整して金型幅方向の温度分布を均一に制御する。各ヘッダー５は図示しない冷却装置に接続され、冷却媒体を供給され、排出する。
【００１４】
積層平面３ａの周囲にはパッキング用溝８が各冷却媒体流路４を囲んで設けられ、このパッキング用溝８に金属製のパッキング９が挿入され、冷却媒体流路４から漏れた冷却媒体をシールする。
【００１５】
このような冷却媒体流路４の配置と流量調整弁７による冷却媒体の流量調整により、圧下金型２の幅方向の温度分布をほぼ均一にし変形を防止することができる。また冷却媒体流路４を複数設けることにより各冷却媒体流路４の圧損を少なくすることができる。
【００１６】
図４は、本発明の第２実施形態の厚み圧下プレスの金型を示す。図５は図４のＸ−Ｘ断面図、図６は図４のＹ−Ｙ断面図を示す。図１〜３と同一符号は同一の内容を示す。本実施形態は、第１実施形態の冷却媒体流路４が直線であるのに対し、金型２，３の幅方向に「コの字」状に往復しながら長さ方向に配置された冷却媒体流路４Ａを有する。冷却媒体流路４Ａを幅方向に往復する形状とすることにより、冷却媒体流路４Ａ一本当たりの冷却面積を多くしている。第２実施形態は３本の冷却媒体流路４Ａを設けた場合で、３本を幅中央に寄せ幅端の冷却を少なくし、圧下金型２の幅方向の温度分布を均一にしている。またヘッダー５には、各冷却媒体流路４Ａに接続するヘッダー流路１１が設けられ、冷却媒体を供給するヘッダー５の各ヘッダー流路１１には流量調整弁７が設けられ、冷却媒体の流量を調整する。
【００１７】
各ヘッダー５は図示しない冷却装置に接続され、冷却媒体を供給され、排出する。積層平面３ａの周囲にはパッキング用溝８が各冷却媒体流路４Ａを囲んで設けられ、このパッキング用溝８に金属製のパッキング９が挿入され、冷却媒体流路４Ａから漏れた冷却媒体をシールする。このような冷却媒体流路４Ａの配置と流量調整弁７による冷却媒体の流量調整により、圧下金型２の幅方向の温度分布をほぼ均一にし変形を防止することができる。
【００１８】
図７は、本発明の第３実施形態の厚み圧下プレスの金型を示す。図８は図７のＸ−Ｘ断面図、図９は図７のＹ−Ｙ断面図を示す。図１〜３と同一符号は同一の内容を示す。本実施形態は、冷却媒体流路４Ｂの形状を金型幅方向に山型に往復する形状にし、幅中央に３本密に配置し両幅端部に２本粗に配置している。ヘッダー５は中央の３本と接続する中央ヘッダー１２ａと端部の２本にそれぞれ接続する端部ヘッダー１２ｂ，１２ｃよりなり、冷却媒体を供給するヘッダー５の中央ヘッダー１２ａ、端部ヘッダー１２ｂ，１２ｃには流量調整弁７が設けられ、冷却媒体の流量を調整して金型幅方向の温度分布を均一に制御する。
【００１９】
各ヘッダー５は図示しない冷却装置に接続され、冷却媒体を供給され、排出する。積層平面３ａの周囲にはパッキング用溝８が各冷却媒体流路４Ｂを囲んで設けられ、このパッキング用溝８に金属製のパッキング９が挿入され、冷却媒体流路４Ｂから漏れた冷却媒体をシールする。このような冷却媒体流路４Ｂの配置と流量調整弁７による冷却媒体の流量調整により、圧下金型２の幅方向の温度分布をほぼ均一にし変形を防止することができる。
【００２０】
以上の実施形態では、冷却媒体流路の配置を３つの例で示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金型の幅方向の温度分布を均一にする配置であればよい。また、上側の金型について説明したが、下側の金型も同様である。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかのように、本発明は、金型を積層とし積層平面に冷却媒体流路を金型の長さ方向に複数本設け、金型の温度分布を均一になるように配置したので、金型の熱変形を防止することができる。また流量調整弁により冷却媒体流路への冷却媒体の流量を調整することにより、金型の温度分布をさらに均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の構成を示す図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】図４のＹ−Ｙ断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の構成を示す図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ断面図である。
【図９】図７のＹ−Ｙ断面図である。
【符号の説明】
１  スラブ
２  圧下金型
２ａ  頂部平面
３  冷却金型
３ａ  積層平面
４，４Ａ，４Ｂ  冷却媒体流路
５  ヘッダー
６ａ  中央ヘッダー
６ｂ、６ｃ  端部ヘッダー
７  流量調整弁
８  パッキング用溝
９  パッキング
１１  ヘッダー流路
１２ａ  中央ヘッダー
１２ｂ、１２ｃ  端部ヘッダー
【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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