(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間加工温度に加熱され且つ搬送ライン上流側より下流側へ向かって移動する被成形材料の上下から、搬送ライン方向に並べた複数組の金型を被成形材料に交互に近接離反させて該被成形材料を板厚方向に圧下成形する複数回の板厚減縮を行ない、更に、被形成材料の複数回の板厚減縮を行なった部分に上下から作業ロールを押圧して被成形材料を板厚方向に圧下成形する板厚減縮を行なうとともに、搬送ライン最下流寄りに位置する金型と作業ロールとの間で、被成形材料を適宜下方へ弛ませることを特徴とする板厚圧下方法。
【請求項２】
搬送ラインに設けた被成形材料加熱用の保加熱炉の搬送ライン下流側に、搬送ラインを挟んで上下に対峙し且つ被成形材料を板厚方向に圧下し得る複数組の金型が搬送ライン方向に縦列に並んだ板厚圧下プレスを設置し、該板厚圧下プレスの搬送ライン下流側に、搬送ラインを挟んで上下に対峙し且つ被成形材料を板厚方向に圧下し得る作業ロールを備えた粗圧延機を設置し、前記の板厚圧下プレスと粗圧延機との間に、被成形材料を下方へ弛ませるループ機構を設けたことを特徴とする板厚圧下設備。
【請求項３】
板厚圧下プレスの搬送ライン下流側近傍に配置した上流側テーブルと、該上流側テーブルを昇降させる昇降手段と、被成形材料に下方から当接し得られ且つ搬送ライン下流側へ向かって枢支位置が順に低くなるように前記の上流側テーブルに設けた複数の上流側ローラと、前記の上流側テーブルの搬送ライン上流側寄り部分に設けられ且つ被成形材料を板厚方向に挾持し得る上流側ピンチロールと、粗圧延機の搬送ライン上流側近傍に配置した下流側テーブルと、被成形材料に下方から当接し得られ且つ搬送ライン下流側へ向かって枢支位置が順に高くなるように前記の下流側テーブルに設けた複数の下流側ローラと、前記の下流側テーブルの搬送ライン下流側寄り部分に設けられ且つ被成形材料を板厚方向に挾持し得る下流側ピンチロールとによって、ループ機構を構成した請求項２に記載の板厚圧下設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は板厚圧下方法及び設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は熱間圧延に用いられる粗圧延機の一例を示すもので、この粗圧延機は、板状の被成形材料１が略水平に通板される搬送ラインＳを挟んで上下に対向配置された作業ロール２ａ，２ｂと、各作業ロール２ａ，２ｂに反搬送ライン側から当接する控えロール３ａ，３ｂとを備えている。
【０００３】
上記の粗圧延機では、搬送ラインＳの上方の作業ロール２ａを反時計回りに回転させ且つ搬送ラインＳの下方の作業ロール２ｂを時計回りに回転させて、両作業ロール２ａ，２ｂの間に被成形材料１を噛み込むとともに、上方の控えロール３ａを下方へ押圧して、被成形材料１を搬送ライン上流Ａ側から搬送ライン下流Ｂ側へ向って移動させつつ、被成形材料１を板厚方向に圧下成形するが、被成形材料１に対しての作業ロール２ａ，２ｂの噛み込み角度θを約１７°未満にしないと、被成形材料１の上下面と両作業ロール２ａ，２ｂの外周面との間で滑りが生じ、当該作業ロール２ａ，２ｂが被成形材料１を噛み込めなくなる。
【０００４】
すなわち、作業ロール２ａ，２ｂの直径Ｄが１２００ｍｍである場合には、上記の作業ロール２ａ，２ｂの噛み込み角度θの条件から、１回の圧下成形における圧下量ΔＴは、約５０ｍｍ程度となり、板厚Ｔ0が２５０ｍｍの被成形材料１を粗圧延機で圧下成形した後の板厚Ｔ1は、約２００ｍｍ程度になる。
【０００５】
このため、従来は、複数の粗圧延機に対して被成形材料１を往復移動させながら板厚を順次減縮するリバース圧延を行ない、被成形材料１の板厚が約９０ｍｍ程度になった後に、当該被成形材料１を仕上圧延機へ送り出すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなリバース圧延を行なう場合、圧延機群の搬送ライン上流Ａ側と下流Ｂ側とのそれぞれに、被成形材料１の引き出し場所を設ける必要があり、設備が長大になって被成形材料１の板厚減縮を効率よく行なうことができない。
【０００７】
また、粗圧延機に通板される回数が多くなると、被成形材料１の温度が低下するため、仕上げ圧延を行なう前に被成形材料１を昇温させる必要がある。
【０００８】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、被成形材料の板厚方向への圧下成形を効率よく行なえるようにすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載した板厚圧下方法では、熱間加工温度に加熱され且つ搬送ライン上流側より下流側へ向かって移動する被成形材料の上下から、搬送ライン方向に並べた複数組の金型を被成形材料に交互に近接離反させて該被成形材料を板厚方向に圧下成形する複数回の板厚減縮を行ない、更に、被成形材料の複数回の板厚減縮を行なった部分に上下から作業ロールを押圧して該被成形材料を板厚方向に圧下成形する第２の板厚減縮を行なうとともに、搬送ライン最下流寄りに位置する金型と作業ロールとの間で、被成形材料を適宜下方へ弛ませる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載した板厚圧下設備では、搬送ラインに設けた被成形材料加熱用の保加熱炉の搬送ライン下流側に、搬送ラインを挾んで上下に対峙し且つ被成形材料を板厚方向に圧下し得る複数組の金型が搬送ライン方向に縦列に並んだ板厚圧下プレスを設置し、該板厚圧下プレスの搬送ライン下流側に、搬送ラインを挾んで上下に対峙し且つ被成形材料を板厚方向に圧下し得る作業ロールを備えた粗圧延機を設置し、前記の板厚圧下プレスと粗圧延機との間に、被成形材料を下方へ弛ませるループ機構を設けている。
【００１１】
更に、本発明の請求項３に記載した板厚圧下設備では、本発明の請求項２に記載の板厚圧下装置の構成に加えて、板厚圧下プレスの搬送ライン下流側近傍に配置した上流側テーブルと、該上流側テーブルを昇降させる昇降手段と、被成形材料に下方から当接し得られ且つ搬送ライン下流側へ向かって枢支位置が順に低くなるように前記の上流側テーブルに設けた複数の上流側ローラと、前記の上流側テーブルの搬送ライン上流側寄り部分に設けられ且つ被成形材料を板厚方向に挟持し得る上流側ピンチロールと、粗圧延機の搬送ライン上流側近傍に配置した下流側テーブルと、被成形材料に下方から当接し得られ且つ搬送ライン下流側へ向かって枢支位置が順に高くなるように前記の下流側テーブルに設けた複数の下流側ローラと、前記の下流側テーブルの搬送ライン下流側寄り部分に設けられ且つ被成形材料を板厚方向に挟持し得る下流側ピンチロールとによって、ループ機構を構成している。
【００１２】
本発明の請求項１に記載した板厚圧下方法においては、熱間加工温度に加熱した圧下成形すべき被成形材料を、搬送ライン方向に並んだ複数組の上下の金型で板厚方向へ圧下成形する複数回の板厚減縮を行なった後に、更に、被成形材料の複数回の板厚減縮完了部分を、上下の作業ロールで板厚方向へ圧下成形する板厚減縮を行ない、被成形材料を板厚方向へ効率よく圧下成形する。
【００１３】
また、被成形材料の複数回の板厚減縮完了部分を、搬送ライン最下流寄りに位置する金型と作業ロールとの間で下方へ弛ませて、金型での圧下に起因する被成形材料の材料先進を吸収する。
【００１４】
本発明の請求項２あるいは請求項３に記載した板厚圧下設備のいずれにおいても、保加熱炉で加熱した圧下すべき被成形材料を、板厚圧下プレスの搬送ライン方向に並ぶ複数組の金型で板厚方向に圧下し、被成形材料の板厚圧下プレスによる圧下成形が完了した部分を、粗圧延機の作業ロールで板厚方向に圧下成形し、被成形材料を板厚方向に効率よく圧下成形する。
【００１５】
また、被成形材料の板厚圧下プレスで圧下成形された部分を、ループ機構によって下方へ弛ませて、板厚圧下プレスによる被成形材料の材料先進を吸収する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明の板厚圧下設備の実施の形態の一例であり、搬送ライン上流Ａ側の所定位置に被成形材料加熱用の保加熱炉４を配置し、該保加熱炉４の搬送ライン下流Ｂ側に、搬送ラインＳを挾んで上下に対峙し且つ被成形材料１を板厚方向に圧下し得る上流側金型３０ａ，３０ｂと下流側金型３３ａ，３３ｂとが搬送ライン方向に縦列に並んだ板厚圧下プレス５を設置し、該板厚圧下プレス５の搬送ライン下流Ｂ側に、搬送ラインＳを挾んで上下に対峙し且つ被成形材料１を板厚方向に圧下し得る作業ロール６ａ，６ｂを備えた粗圧延機７を設置し、前記の板厚圧下プレス５と粗圧延機７との間に、被成形材料１を下方へ弛ませるループ機構８を設けている。
【００１８】
保加熱炉４は、搬送ライン上流Ａ側から保加熱炉４へ挿通され且つ３〜１５ｍ／分の速度で移動する被成形材料１を、熱間加工温度（６００〜７５０℃程度）に保つように構成されている。
【００１９】
板厚圧下プレス５は、搬送ラインＳの上側に位置する上流側金型３０ａを被成形材料１に対して近接離反させる圧下機構３１ａと、搬送ラインＳの下側に位置する上流側金型３０ｂを被成形材料１に対して近接離反させる圧下機構３１ｂと、搬送ラインＳの上側に位置する下流側金型３３ａを被成形材料１に対して近接離反させる圧下機構３４ａと、搬送ラインＳの下側に位置する下流側金型３３ｂを被成形材料１に対して近接離反させる圧下機構３４ｂとを備えている。
【００２０】
これらの圧下機構３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂは、搬送ラインＳを横切る方向へ略水平に延びるクランク軸と、該クランク軸の偏心部の変位を金型３０ａ，３０ｂ，３３ａ，３３ｂに伝達するロッドなどによって構成されている。
【００２１】
また、圧下機構３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂのクランク軸は、上下位置が調整できるようになっている。
【００２２】
更に、板厚圧下プレス５の搬送ライン上流Ａ側には、被成形材料１を板厚方向に挾持し得るピンチロール３２ａ，３２ｂが設けられている。
【００２３】
この板厚圧下プレス５では、被成形材料１に上流側金型３０ａ，３０ｂが同調して近接する際に、被成形材料１から下流側金型３３ａ，３３ｂが同調して離反し、また、被成形材料１に下流側金型３３ａ，３３ｂが同調して近接する際に、被成形材料１から上流側金型３０ａ，３０ｂが同調して離反するように、圧下機構３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂの駆動系が構成されている。
【００２４】
すなわち、上流側金型３０ａ，３０ｂによる被成形材料１の圧下成形と、下流側金型３３ａ，３３ｂによる被成形材料１の圧下成形とが交互に行なわれ、各金型３０ａ，３０ｂ，３３ａ，３３ｂに付与すべき圧下荷重の軽減が図られることになる。
【００２５】
粗圧延機７は、一対の作業ロール６ａ，６ｂ及び控えロール１０ａ、１０ｂと、ハウジング９などによって構成されている。
【００２６】
更に、粗圧延機７の搬送ライン下流Ｂ側には、中間コイラー、接合装置、仕上圧延機などの下流設備が設置されている。
【００２７】
ループ機構８は、板厚圧下プレス５の搬送ライン下流Ｂ側近傍に配置した上流側テーブル１１と、該上流側テーブル１１を昇降させる流体圧シリンダ１２と、被成形材料１に下方から当接し得られ且つ搬送ライン下流Ｂ側へ向かって枢支位置が順に低くなるように前記の上流側テーブル１１に設けた複数の上流側ローラ１３と、前記の上流側テーブル１１の搬送ライン上流Ａ側寄り部分に設けられ且つ被成形材料１を板厚方向に挟持し得る上流側ピンチロール１４ａ，１４ｂと、粗圧延機７の搬送ライン上流Ａ側近傍に配置した下流側テーブル１５と、被成形材料１に下方から当接し得られ且つ搬送ライン下流Ｂ側へ向かって枢支位置が順に高くなるように前記の下流側テーブル１５に設けた複数の下流側ローラ１６と、前記の下流側テーブル１５の搬送ライン下流Ｂ側寄り部分に設けられ且つ被成形材料１を板厚方向に挟持し得る下流側ピンチロール１７ａ，１７ｂとを備えている。
【００２８】
上流側テーブル１１は、搬送ライン下流Ｂ側へ向かって徐々に低くなるように形成された上面を有し且つ床面１８の所定位置に配置された複数のガイド部材１９に沿って昇降し得るようになっている。
【００２９】
流体圧シリンダ１２は、シリンダ部が前記のガイド部材１９の近傍の床面１８に枢支され且つピストンロッド先端部が上流側テーブル１１の下面を枢支するように配置されており、流体圧シリンダ１２のロッド側流体室及びヘッド側流体室へ適宜流体圧を付与することによって、上流側テーブル１１を昇降させるようになっている。
【００３０】
下流側テーブル１５は、搬送ライン下流Ｂ側へ向かって徐々に高くなるように形成された上面を有し且つ床面１８に固定されている。
【００３１】
更に、前記の下流側ピンチロール１７ａ，１７ｂと粗圧延機７との間には、搬送ラインＳを挟んで横方向に対峙し且つアクチュエータ（図示せず）によって被成形材料１の幅方向縁部を押圧し得る一対のエッジャーロール２０が設けられている。
【００３２】
以下、図１に示す板厚圧下設備の作動について説明する。
【００３３】
長尺の被成形材料１を板厚方向へ圧下成形する際には、板厚圧下プレス５の圧下機構３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂのクランク軸の上下位置を調整することによって、板厚圧下プレス５の上流側金型３０ａ，３０ｂの間隔、並びに下流側金型３３ａ，３３ｂの間隔を圧下成形すべき被成形材料１の板厚に応じて設定する。
【００３４】
また、上流側テーブル１１を支持している流体圧シリンダ１２のロッド側流体室及びヘッド側流体室へ適宜流体圧を付与して上流側テーブル１１を昇降させることによって、上流側テーブル１１に設けた上流側ピンチロール１４の上下方向位置が、板厚圧下プレス５から送り出される板厚減縮後の被成形材料１の搬送ライン下流Ｂ側の端部を噛み込み得る高さ位置となるように上流側テーブル１１の上下方向位置を設定する。
【００３５】
更に、粗圧延機７の両作業ロール６ａ，６ｂの間隔を、板厚圧下プレス５から送り出される板厚減縮後の被成形材料１の板厚、及び粗圧延機７による板厚減縮量に応じて設定する。
【００３６】
次いで、保加熱炉４で熱間加工温度に保持された被成形材料１を、板厚圧下プレス５の上流側金型３０ａ，３０ｂと下流側金型３３ａ，３３ｂとで順次圧下成形する。
【００３７】
このとき、上流側金型３０ａ，３０ｂによる被成形材料１の圧下成形と、下流側金型３３ａ，３３ｂによる被成形材料１の圧下成形とが交互に行なわれるので、各金型３０ａ，３０ｂ，３３ａ，３３ｂに付与すべき圧下荷重の軽減を図りつつ、被成形材料１の板厚を減縮することができる。
【００３８】
被成形材料１の板厚圧下プレス５で板厚減縮が行なわれた部分は、ループ機構８の上流側ピンチロール１４ａ，１４ｂと、下流側ピンチロール１７ａ，１７ｂを経て、粗圧延機７の両作業ロール６ａ，６ｂによって圧下成形される。
【００３９】
また、板厚圧下プレス５での板厚減縮に伴い、マスフロー現象により被成形材料１が搬送ライン下流Ｂ側へ伸張する材料先進が生じると、被成形材料１の板厚圧下プレス５と粗圧延機７との間に位置する部分の下面が、上流側テーブル１１の上面に沿って配置された上流側ローラ１３と、下流側テーブル１５の上面に沿って配置された下流側ローラ１６とに支持され、板厚圧下プレス５と粗圧延機７との間における被成形材料１の材料先進が吸収される。
【００４０】
更に、流体圧シリンダ１２で上流側テーブル１１を昇降させて、上流側ピンチロール１４ａ，１４ｂ及び上流側ローラ１３の上下位置を調整することにより、板厚圧下プレス５から送出される被成形材料１が上方へ曲ろうとする反り上げ、あるいは、被成形材料１が下方へ曲ろうとする反り下げを抑制することができる。
【００４１】
このように、図１に示す板厚圧下設備においては、被成形材料１の未圧下成形部分を、板厚圧下プレス５の上流側金型３０ａ，３０ｂによって板厚方向へ圧下成形した後に、当該被成形材料１の板厚減縮完了部分を、板厚圧下プレス５の下流側金型３３ａ，３３ｂによって板厚方向へ圧下成形し、更に被成形材料１の板厚圧下プレス５による板厚減縮完了部分を、粗圧延機７の作業ロール６ａ，６ｂによって板厚方向へ圧下成形するので、被成形材料１を板厚方向へ効率よく圧下成形することができる。
【００４２】
なお、本発明の板厚圧下方法及び装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の板厚圧下方法及び装置によれば下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００４４】
（１）本発明の請求項１に記載した板厚圧下方法では、被成形材料の未圧下成形部分を、搬送ライン方向に並んだ複数の金型で交互に板厚方向に圧下するので、それぞれの金型に付与すべき圧下荷重の軽減を図ることができる。
【００４５】
（２）本発明の請求項１に記載した板厚圧下方法では、複数の金型で板厚減縮を行なった被成形材料を、更に、作業ロールで板厚方向に圧下するので、被成形材料を板厚方向に効率よく圧下成形することができる。
【００４６】
（３）本発明の請求項１に記載した板厚圧下方法では、被成形材料の金型による圧下成形部分を、搬送ライン最下流寄りの金型と作業ロールとの間で適宜下方へ弛ませるので、金型での圧下に起因した被成形材料の材料先進を吸収することができる。
【００４７】
（４）本発明の請求項２あるいは請求項３に記載した板厚圧下設備のいずれにおいても、保加熱炉で加熱した圧下すべき被成形材料を、板厚圧下プレスの搬送ライン方向に並んだ複数組の金型で板厚方向に交互に圧下することにより、それぞれの金型に付与すべき圧下荷重の軽減を図ることができる。
【００４８】
（５）本発明の請求項２あるいは請求項３に記載した板厚圧下設備のいずれにおいても、板厚圧下プレスで板厚減縮を行なった被成形材料を、更に、粗圧延機で板厚方向に圧下成形するので、被成形材料を板厚方向に効率よく圧下成形することができる。
【００４９】
（６）本発明の請求項２あるいは請求項３に記載した板厚圧下設備のいずれにおいても、被成形材料の板厚圧下プレスで板厚減縮された部分を、板厚圧下プレスと粗圧延機との間のループ機構によって下方へ弛ませるので、板厚圧下プレスでの圧下に起因した被成形材料の材料先進を吸収することができる。
【００５０】
（７）本発明の請求項３に記載した板厚圧下設備では、上流側テーブルとともに、上流側ローラと上流側ピンチロールとが昇降するので、板厚圧下プレスから送出される被成形材料の反り上げや反り下げを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板厚圧下設備の実施の形態の一例の側方から見た概念図である。
【図２】粗圧延機の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
１          被成形材料
４          保加熱炉
５          板厚圧下プレス
６ａ        作業ロール
６ｂ        作業ロール
７          粗圧延機
８          ループ機構
１１          上流側テーブル
１２          昇降手段（アクチュエータ）
１３          上流側ローラ
１４          上流側ピンチロール
１５          下流側テーブル
１６          下流側ローラ
１７          下流側ピンチロール
３０ａ        上流側金型
３０ｂ        上流側金型
３３ａ        下流側金型
３３ｂ        下流側金型
Ｓ          搬送ライン
Ａ          搬送ライン上流
Ｂ          搬送ライン下流
【図１】
0003991133.tif 000002
【図２】
0003991133.tif 000003