專利名稱：不等邊角鋼的短邊端部的成形方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在造船中經(jīng)常使用的不等邊不等厚角鋼等不等邊角鋼的短邊端部的成形技術(shù)。
背景技術(shù)：
一直以來，在造船中經(jīng)常使用的不等邊不等厚角鋼通過熱軋而制造。具體而言，在熱軋工序中，在加熱工序中對作為坯料的鋼坯進行加熱，然后，在粗軋工序及中軋工序中通過各個軋鋼機進行多道次成形軋制，從而形成為接近角形的截面形狀。然后，在精軋工序中進行一道次成形軋制，從而加工成規(guī)定的截面形狀。圖9是表示不等邊不等厚角鋼200的形狀的立體圖。如圖9所示，不等邊不等厚角鋼200由短邊(翼緣)201和長邊(腹板)202構(gòu)成，截面呈大致L字形。在此，短邊比長邊厚。在對這樣的不等邊不等厚角鋼200實施涂裝的情況下，也需要對短邊201的端部201b的端面20 Ib I適當?shù)剡M行涂裝。在此，圖1OA及圖1OB示出了短邊的端部的形狀。如圖1OA (圓圈所圈的部位)所示，在短邊201上，若端面201bl和外側(cè)面201a不連續(xù)而形成有棱邊，則容易在涂裝時產(chǎn)生涂裝不均。此外，如圖9所示，短邊201及長邊202的外側(cè)面201a、202a是經(jīng)由彎曲部203的外側(cè)部203a而在短邊201及長邊202上鄰接的側(cè)面。

為了不產(chǎn)生這樣的涂裝不均，如圖1OB(圓圈所圈的部位)所示，要求在短邊201上，使端面201bl和外側(cè)面201a圓滑地相連來抑制棱邊的成形(優(yōu)選不產(chǎn)生棱邊)。因此，對于角鋼制品，要求嚴格管理短邊的端部形狀。尤其是，將對短邊端部的棱邊容許量要求嚴格的產(chǎn)品送入修整線，為了使棱邊在冷加工中成為容許量以下，通過磨床等設(shè)備在全長范圍內(nèi)對短邊的端部進行修整。在此，如專利文獻I所公開的耳狀突起物成形方法，存在在冷加工工序中通過磨削加工來去除耳狀突起物的方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2008-290185號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在專利文獻I所公開的方法中，為了去除棱邊，需要具有磨頭以及用于檢測端部位置的控制器的大型裝置。本發(fā)明的目的在于，以簡單的結(jié)構(gòu)使短邊的端面的棱邊圓滑地成形。為了解決上述技術(shù)課題，本發(fā)明的技術(shù)方案I為一種不等邊角鋼的短邊端部的成形方法，在不等邊角鋼的熱軋工序中，使經(jīng)過了中軋工序或精軋工序的上述不等邊角鋼的短邊的端部，一邊沿成形輥的周向在成形部上通過一邊被該成形部按壓而成形，其中，上述成形部形成于成形輥的外周面上，上述成形部形成為在上述成形輥的外周面的整周范圍內(nèi)呈凹狀，并且上述成形部的沿上述成形輥的軸向形狀為圓弧形狀以及與該圓弧形狀的部位鄰接的直線形狀，上述直線形狀的部位與上述圓弧形狀的部位中的上述鄰接的端部的切線—致。另外，本發(fā)明的技術(shù)方案2的特征在于，在技術(shù)方案I所記載的不等邊角鋼的短邊端部的成形方法中，在約束上述不等邊角鋼的長邊的端部并通過上述成形輥進行上述短邊的端部的成形之前，進行對經(jīng)過了上述中軋工序或精軋工序的上述不等邊角鋼向上述成形輥的引導(dǎo)。另外，本發(fā)明的技術(shù)方案3為一種不等邊角鋼的短邊端部的成形裝置，具有成形輥，在該成形輥的外周面上形成有成形部，在不等邊角鋼的熱軋工序中，使通過中軋工序或精軋工序而得到的上述不等邊角鋼的短邊的端部，一邊沿成形輥的周向在成形部上通過一邊被該成形部按壓而成形，上述成形部形成為在上述成形輥的外周面的整周范圍內(nèi)呈凹狀，并且上述成形部的沿上述成形輥的軸向形狀為圓弧形狀以及與該圓弧形狀的部位鄰接的直線形狀，上述直線形狀的部位與上述圓弧形狀的部位中的上述鄰接的端部的切線一致。另外，本發(fā)明的技術(shù)方案4的特征在于，在技術(shù)方案3所記載的不等邊角鋼的短邊端部的成形裝置中，還具有引導(dǎo)部，上述引導(dǎo)部在經(jīng)過了上述中軋工序或精軋工序的上述不等邊角鋼的輸送路徑中，相對于上述成形輥配置在上游側(cè)，約束上述不等邊角鋼的長邊的端部并進行對上述不等邊角鋼向上述成形輥的引導(dǎo)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于成形輥具有成形部，該成形部形成為在成形輥的外周面的整周范圍內(nèi)呈凹狀，并且成形部的沿成形輥的軸向形狀為圓弧形狀以及與該圓弧形狀的部位鄰接的直線形狀，直線形狀的部位與圓弧形狀的部位中的鄰接的端部的切線一致，因此，在熱軋工序中，僅通過將具有成形部的`成形輥按壓于短邊的端部來使短邊的端部成形，就能夠以簡單的結(jié)構(gòu)使短邊的端面的棱邊圓滑地成形。


圖1是表示本實施方式的短邊端部成形裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2是表示成形輥的形狀的主視圖。圖3是表示導(dǎo)輥的形狀的主視圖。圖4是表示通過設(shè)置有短邊端部成形裝置的熱軋設(shè)備而進行的熱軋工序的一例的圖。圖5A是表示在通過短邊端部成形裝置而進行的短邊端部的成形工序中，通過導(dǎo)輥來約束長邊的端部的狀態(tài)圖。圖5B是表示從圖5A所示的狀態(tài)通過成形輥來約束短邊的端部的狀態(tài)圖。圖6是短邊的端部在被成形輥約束并通過成形輥時，成為與成形部的圓弧部及平面部相吻合的形狀的說明圖。圖7是表示僅通過成形輥的圓弧部來使短邊的端部成形的情況下的比較例的圖。
圖8是表示成形輥的上方部位與短邊的外側(cè)面接觸的情況下的比較例的圖。圖9是表示不等邊不等厚角鋼的形狀的立體圖。圖1OA示出了短邊的端部形狀，是表示端面和外側(cè)面不連續(xù)而形成有棱邊的狀態(tài)圖。圖1OB示出了短邊的端部形狀，是表示端面和外側(cè)面圓滑地相連的狀態(tài)圖。
具體實施例方式(結(jié)構(gòu))本實施方式為不等邊不等厚角鋼的短邊的端部成形裝置(以下，僅稱作短邊端部成形裝置)。圖1是表示在用于實施精軋工序的精軋裝置100的后級設(shè)置的短邊端部成形裝置10的結(jié)構(gòu)的俯視圖。如圖1所示，短邊端部成形裝置10具有:短邊輸出側(cè)引導(dǎo)部11、長邊輸出側(cè)引導(dǎo)部12、成形輥(棱邊成形輥、成形軋輥)20、以及導(dǎo)輥30。短邊輸出側(cè)引導(dǎo)部11及長邊輸出側(cè)引導(dǎo)部12以在精軋工序(精軋裝置100)的輸出側(cè)彼此相對的方式配置，分別對從精軋工序輸送來的不等邊不等厚角鋼的短邊及長邊進行引導(dǎo)。成形輥20用于使不等邊不等厚角鋼的短邊的端部成形。成形輥20旋轉(zhuǎn)自如地組裝在短邊輸出側(cè)引導(dǎo)部11上。在此，成形輥20設(shè)置成使旋轉(zhuǎn)軸垂直。圖2是表示成形輥20的形狀的主視圖。如圖2所示，成形輥20以外周直徑隨著從上端部趨向于下端部附近而逐漸減小的方式縮徑(收細)。在該成形輥20中，外周面21的縮徑部位的下端部為用于使短邊的端面成形的成形部22。而且，成形輥20的下端部24相對于縮徑部位的下端部(成形部22)擴徑，呈大致圓盤形狀。該下端部24隨著趨向于旋轉(zhuǎn)軸O而厚度逐漸增加，其上表面24a傾斜。為了使短邊的端部成形，成形部22具有大圓弧形狀。具體而言，成形部22形成為在成形輥20的外周面21的整周范圍內(nèi)呈凹狀， 成形部22的沿成形輥20的軸向形狀(沿外周面21的上下方向的形狀)為圓弧形狀以及與該圓弧形狀的部位(以下，稱作圓弧部)22a鄰接的直線形狀。而且，直線形狀的部位(以下，稱作平面部)22b與在圓弧部22a上鄰接的端部22c的切線t 一致。在此，圓弧部22a具有預(yù)先確定的半徑，以使得要成形的短邊的端面(201bl)成為所期望的形狀。另外，平面部22b具有預(yù)先確定的斜度(角度)，從而與后述的不等邊不等厚角鋼的約束姿勢中的短邊(短邊的外側(cè)面201a)的傾斜角度大致相等。此外，在本實施方式中，平面部22b的、圓弧部22a的端部22c的附近部位(下方部位)22bl是實際有助于短邊的端部成形的部位，平面部22b的其他部位(上方部位)22b2實際無助于短邊的端部成形，是為了具有余量而設(shè)置的部位。另外，成形輥20的縮徑部位中的與成形部22鄰接的上方部位(與平面部22b鄰接的上方部位)為，具有預(yù)先確定的斜度(角度)而形成的避讓部23。這里所說的預(yù)先確定的斜度是指，為了在短邊的端部成形時不會使避讓部23與該短邊的外側(cè)面接觸而具有避讓角的斜度。如上所述，在成形輥20的外周面上形成有圓弧部22a、平面部22b、以及避讓部23這樣的、大致三個不同的縮徑部(收細部)。另一方面，導(dǎo)輥30在成形輥20使短邊的端部成形時對不等邊不等厚角鋼進行引導(dǎo)。導(dǎo)棍30以相對于成形棍20位于輸送方向上游側(cè)的方式組裝在長邊輸出側(cè)引導(dǎo)部12上。此時，導(dǎo)輥30旋轉(zhuǎn)自如地組裝在長邊輸出側(cè)引導(dǎo)部12上。在此，導(dǎo)輥30設(shè)置成使旋轉(zhuǎn)軸垂直。像這樣，通過在長邊輸出側(cè)引導(dǎo)部12上組裝導(dǎo)輥30，能夠根據(jù)不等邊不等厚角鋼的形狀使該導(dǎo)輥30和成形輥20僅相互隔開預(yù)先確定的距離地設(shè)置。圖3是表示導(dǎo)輥30的形狀的主視圖。如圖3所示，導(dǎo)輥30以外周直徑隨著分別從上下端趨向于中央部而逐漸減小的方式縮徑，呈大致鼓型或沙漏型的形狀。導(dǎo)輥30通過下側(cè)的呈大致圓柱形狀的部位31的外周面31a來約束(支承)不等邊不等厚角鋼的長邊的端部，從而對不等邊不等厚角鋼進行引導(dǎo)。(作用、效果等)圖4示出了通過設(shè)置有短邊端部成形裝置10的熱軋設(shè)備而進行的熱軋工序的一例。如圖4所示，熱軋工序具有:加熱工序(步驟SI)、粗軋工序(步驟S2)、中軋工序(步驟S3)、以及精軋工序(步驟S4)。而且，在本實施方式中，在熱軋工序中，在精軋工序(步驟S4)后實施短邊的端部成形(步驟S5)。

在熱軋工序中，在加熱工序(步驟SI)中對作為坯料的鋼坯進行加熱，然后，在粗軋工序(步驟S2)及中軋工序(步驟S3)中通過各個軋鋼機進行多道次成形軋制，從而形成為接近角形的截面形狀。然后，在精軋工序(步驟S4，圖1所示的精軋裝置100)中進行一道次成形軋制，從而加工成規(guī)定的截面形狀。例如，在各成形軋制中，主要使用孔型軋輥。而且，在精軋工序(步驟S4)后，通過短邊端部成形裝置10來使短邊的端部成形(步驟S5)。圖5A及圖5B示出了通過短邊端部成形裝置10而進行的短邊端部的成形工序(步驟 S5)。如圖5A所示，首先，導(dǎo)輥30約束不等邊不等厚角鋼200的長邊202的端面202b (尤其是端面202bl)。由此，與通過短邊輸出側(cè)引導(dǎo)部11及長邊輸出側(cè)引導(dǎo)部12而進行的引導(dǎo)相結(jié)合來約束不等邊不等厚角鋼200的長邊202。其結(jié)果為，確定了短邊201的軋制線(pass line)。也就是說，通過使導(dǎo)輥30約束長邊202的端部202b，能夠確定短邊201的端部201b的軋制線。然后，如圖5B所示，沿軋制線輸送的不等邊不等厚角鋼200的短邊201的端部201b被相對于導(dǎo)輥30位于輸送方向下游側(cè)的成形輥20約束。即，不等邊不等厚角鋼的長邊202的端部202b被導(dǎo)輥30約束，并且不等邊不等厚角鋼的短邊201的端部201b被成形輥20約束。而且，在短邊201的端部201b被成形輥20約束并通過成形輥20時，如圖6所示，短邊201的端部201b由于被成形輥20的由圓弧部22a及平面部22b構(gòu)成的成形部22按壓，所以成為與圓弧部22a及平面部22b (具體而言為平面部22b的下方部位22bl)相吻合的形狀。即，短邊201的端面201bl在全長范圍內(nèi)形成為弧面，該弧面中的與外側(cè)面201a鄰接的端部的切線與該外側(cè)面201a—致。也就是說，短邊201的端面201bl在全長范圍內(nèi)不會產(chǎn)生棱邊而成為圓滑的形狀。另外，如上所述，在本實施方式中，相對于成形輥20將導(dǎo)輥30配置在輸送路徑上游側(cè)。即，在通過成形輥20進行短邊的端部成形之前，進行對經(jīng)過了精軋工序的不等邊不等厚角鋼200向成形輥20的引導(dǎo)。例如，若相對于成形輥20將導(dǎo)輥30配置在輸送路徑下游側(cè)，則不等邊不等厚角鋼的軋制線變得不穩(wěn)定，在端部的成形工序中，無法使短邊的端部穩(wěn)定地成形。由此，在本實施方式中，通過相對于成形輥20將導(dǎo)輥30配置在輸送路徑上游側(cè)，實現(xiàn)了短邊端部的穩(wěn)定的成形。另外，如上所述，在成形輥20中，避讓部23形成為相對于短邊的外側(cè)面具有避讓角。因此，能夠防止由于成形輥20的上方部位和短邊的外側(cè)面的接觸而導(dǎo)致的短邊端部的成形精度的下降。另外，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)短邊的端部的棱邊是在熱軋工序中產(chǎn)生的，通過像本實施方式那樣在熱軋工序內(nèi)加入短邊端部的成形工序，即、作為熱軋工序的一環(huán)，通過在精軋成形后緊接著使短邊的端部成形，能夠高效地防止棱邊的產(chǎn)生。另外，由于精軋后的不等邊不等厚角鋼的軋制材料溫度為700°C 800°C左右，因此，以成形輥20與短邊端面接觸的程度就能夠形成為十分圓滑的端面形狀。圖7及圖8示出了相對于本實施方式的比較例(不具有本實施方式那樣的上述結(jié)構(gòu)的例子)。圖7為僅通過成形輥20的圓弧部22a來使短邊201的端部201b成形的情況。該情況下，在短邊201的端部201b產(chǎn)生圖1OA所示那樣的棱邊。圖8為成形輥20的上方部位25與短邊201的外側(cè)面201a接觸的情況。該情況下，即使使成形輥20的成形部22的形狀為不會在端部產(chǎn)生棱邊那樣的形狀，也會由于這樣的接觸而無法得到所期望的端面形狀。此外，在本實施方式中，例如，導(dǎo)輥30實現(xiàn)了引導(dǎo)部。(本實施方式的變形例)本實施方式不限于不等邊不等厚角鋼，也能夠適用于短邊的厚度與長邊的厚度相等的不等邊角鋼。另外，在本實施方式中，將短邊端部成形裝置設(shè)置在精軋裝置的后級，但在難以實現(xiàn)這種設(shè)置的情況等下，也可以設(shè)置在中軋工序的孔型的輸出側(cè)，在這樣的情況下，也能夠得到與設(shè)置在精軋裝置的后級的情況相同的效果。此外，通常情況下，角鋼以短邊及長邊的外側(cè)面(201a、202a)為上方而進行熱軋，因此，在以上例子中，雖然將短邊端部成形裝置10設(shè)置成圖1所示的朝向，但能夠自由地根據(jù)被軋制的角鋼的朝向?qū)Χ踢叾瞬砍尚窝b置10的設(shè)置朝向進行適當調(diào)整。實施例使用截面形狀中的長邊尺寸為350mm、短邊尺寸為IOOmm的不等邊不等厚角鋼并通過本實施方式的成形方法來使短邊端部成形。其結(jié)果為，在制造 對棱邊的容許量要求嚴格的不等邊不等厚角鋼制品時，無需送入修整線就能夠使棱邊在全長范圍內(nèi)為容許量以下。附圖標記說明10短邊端部成形裝置11短邊輸出側(cè)引導(dǎo)部12長邊輸出側(cè)引導(dǎo)部20成形輥21 外周面22成 形部22a圓弧部22b平面部30 導(dǎo)輥
權(quán)利要求
1.一種不等邊角鋼的短邊端部的成形方法，其特征在于， 在不等邊角鋼的熱軋工序中，使經(jīng)過了中軋工序或精軋工序的所述不等邊角鋼的短邊的端部，一邊沿成形輥的周向在所述成形部上通過一邊被該成形部按壓而成形，其中，所述成形部形成于成形輥的外周面， 所述成形部形成為在所述成形輥的外周面的整周范圍內(nèi)呈凹狀，并且所述成形部的沿所述成形輥的軸向形狀為圓弧形狀以及與該圓弧形狀的部位鄰接的直線形狀， 所述直線形狀的部位與所述圓弧形狀的部位中的所述鄰接的端部的切線一致。
2.如權(quán)利要求1所述的不等邊角鋼的短邊端部的成形方法，其特征在于， 在約束所述不等邊角鋼的長邊的端部并通過所述成形輥進行所述短邊的端部的成形之前，進行對經(jīng)過了所述中軋工序或精軋工序的所述不等邊角鋼向所述成形輥的引導(dǎo)。
3.一種不等邊角鋼的短邊端部的成形裝置，其特征在于， 具有成形輥，在所述成形輥的外周面上形成有成形部，在不等邊角鋼的熱軋工序中，使通過中軋工序或精軋工序而得到的所述不等邊角鋼的短邊的端部，一邊沿所述成形輥的周向在所述成形部上通過一邊被該成形部按壓而成形， 所述成形部形成為在所述成形輥的外周面的整周范圍內(nèi)呈凹狀，并且所述成形部的沿所述成形輥的軸向形狀為圓弧形狀以及與該圓弧形狀的部位鄰接的直線形狀， 所述直線形狀的部位與所述圓弧形狀的部位中的所述鄰接的端部的切線一致。
4.如權(quán)利要求3所述的不等邊角鋼的短邊端部的成形裝置，其特征在于， 還具有引導(dǎo)部，所述引導(dǎo)部在經(jīng)過了所述中軋工序或精軋工序的所述不等邊角鋼的輸送路徑中，相對于所述成形輥配置在上游側(cè)，約束所述不等邊角鋼的長邊的端部并進行對所述不等邊角鋼向所述成形輥的引導(dǎo) 。
全文摘要
一種短邊端部成形裝置，具有成形輥(20)，在成形輥(20)的外周面(21)上形成有成形部(22)，在不等邊角鋼的熱軋工序中，使經(jīng)過了中軋工序或精軋工序的不等邊角鋼(200)的短邊(201)的端部(201b)，一邊沿成形輥的周向在成形部(22)上通過一邊被該成形部(22)按壓而成形，成形部(22)形成為在成形輥(20)的外周面(21)的整周范圍內(nèi)呈凹狀，并且成形部(22)的沿成形輥(20)的軸向形狀為圓弧形狀以及與該圓弧形狀的部位(22a)鄰接的直線形狀，直線形狀的部位(22b)與圓弧形狀的部位(22a)中的所述鄰接的端部(22c)的切線(t)一致。
文檔編號B21B27/02GK103249501SQ201280004057
公開日2013年8月14日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者山口盛康, 岡本成夫, 吉光照信, 芳井康隆, 山口陽一郎 申請人:杰富意鋼鐵株式會社