JPH06114404A - エッジドロップの小さい金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エッジドロップの小さい金属板の製造。 【構成】下記〜の工程を特徴とする金属板の製造方
法。 まずフラットな竪ロール(4-1) で板幅方向にエッジ
ングして板端部をドッグボーン形状とする工程、 続いて、突起を有する竪ロール(4-2) で同方向にエ
ッジングして板端部に溝を形成する工程、 その後さらにフラットな竪ロール(4-3) で同方向に
エッジングしてドッグボーン形状を押し拡げる工程。 以上の工程を経た後の金属板は、引き続き通常の圧延工
程に送られエッジドロップの無い、または極めて少ない
金属板となる。 【効果】エッジャーの中間段のミルの竪ロールとして突
起つきロール(4-2)を用いることにより、エッジングの
効果を高めエッジドロップが小さい断面形状のよい金属
板を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷間圧延に際して被
圧延材の板幅端部が薄くなる現象、いわゆるエッジドロ
ップの小さい金属板を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延によって製造される冷延鋼板等
の金属板に対する品質向上の要求は最近厳格化を極めて
おり、長手方向の板厚精度に加えて、板クラウン、エッ
ジドロップ等の板幅方向断面形状の向上についての要求
もますます高まっている。

【０００３】エッジドロップは、板幅端部約50mm位から
板端にかけて板厚が急激に減少する現象であり、一般に
ワークロールの局部弾性変形と被圧延金属板の板幅端部
での幅方向塑性流動とに起因して発生すると考えられて
いる。このためクラウン形状制御方法として実用化され
ているペアクロスミル、ワークロールベンダー、ワーク
ロールシフト、ＨＣミル、ＶＣミル等の各種の手段をも
ってしてもエッジドロップの発生は避けられない。

【０００４】エッジドロップがなく板幅断面の均一な金
属板を得る現実的な方法は、サイドトリミングにより幅
方向の両端を数mmから十数mmの幅で切り捨て、エッジド
ロップ部を取り除くという方法であるが、これは製品歩
留の著しい低下を招く。

【０００５】圧延の際にエッジドロップの発生を防止す
る技術として、端部を小径とするテーパを付与した台形
ロールをワークロールとして用いる方法がある。これ
は、ロールにテーパを付与することにより、板幅端部の
圧下量を小さくし、エッジドッロプを小さくするもので
ある。しかし、実機の操業では、圧延する金属板の板幅
が一定ではないから、板幅に応じてロールのテーパ部を
最適な位置にセットできるようにする必要がある。そこ
で、図６に示すように、テーパを上、下のワークロール
１の片側づつに付与し、これらのロールを左右板幅方向
に移動可能な機構としている。しかし、この方法にはロ
ールエッジの摩耗という問題点があり、ロールと金属板
Ｓとの位置合わせ精度の確保が難しい等の欠点がある。
加えて、ロールにテーパを付与するだけなので単独では
エッジドロップを小さくする効果が乏しい。

【０００６】エッジドロップを少なくするために垂直ロ
ール（竪ロール）を用いて板材の側端部を圧延する方法
がいくつか提案されている。例えば、特開昭56ー109104
号公報には、軸が板面に平行な上下２本の平行ロール
と、軸が板面に垂直な１本の垂直ロールとを一組とした
ロール設備を備え、且つ、水平垂直両ロールをほぼ接触
するように近接して配置したストリップエッジの形状修
正装置（エッジャー）が提案されている。

【０００７】更に、本出願人も上下が対をなす２本の水
平ロールと１本の垂直ロールをロールハウジング内に組
み込んで鋼帯の幅方向と厚み方向とを同時に圧下修正す
る圧延機を連続圧延機列内に配設して圧延する方法を先
に提案した (特公昭63ー36841号公報) 。

【０００８】これらの提案で用いられているエッジャー
は、基本的には図５に概略を示すように、軸が金属板の
面に平行な水平押えロール３と、軸が板面に垂直なエッ
ジング用のフラット竪ロール４を使用するものであり、
このようなエッジャーを用いる方法は、水平ロールで金
属板の座屈を防止しつつ、左右のエッジング用フラット
竪ロールで板幅方向に押圧下して端部の板厚を積極的に
増加させるのであるが、原理的に次のような問題があ
る。

【０００９】即ち、エッジドロップは板の幅方向端部か
ら約50mmめでの幅にかけて発生する。従って、冷間エッ
ジャーだけでエッジドロップを無くそうとするとエッジ
ングによる板幅方向変形域深さ（エッジングにより板厚
が変形する領域）も50mm程度必要である。ところがエッ
ジングによる板幅方向変形域深さは大きくてもエッジン
グ量（エッジャーによる圧下で減少する板幅）の 2.5倍
である。しかしながら、通常の冷延鋼板のエッジャーに
よるエッジングではエッジング量が20mmを超えると鋼板
が座屈してしまい、それ以上のエッジングは不可能であ
る。このため、従来の冷間エッジャーだけでエッジドロ
ップを完全に無くすることは困難であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エッ
ジドロップが無い、または極めて少ない金属板、特に冷
延鋼板を製造する方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、前後に
フラットな竪ロールを有するエッジングミルを備え、そ
れらの間に突起つきの竪ロールを有するエッジングミル
を設置したエッジャーで金属板のエッジングを行う方法
であって、次の〜の工程を特徴とする金属板の製造
方法にある。

【００１２】 まずフラットな竪ロールで板幅方向に
エッジングして板端部をドッグボーン形状とする工程、 続いて、突起を有する竪ロールで同方向にエッジン
グして板端部の板厚中央部に溝を形成する工程、 その後さらにフラットな竪ロールで同方向にエッジ
ングしてドッグボーン形状を押し拡げる工程。

【００１３】以上の工程を経た後の素材は、引き続き通
常の圧延工程に送られエッジドロップの無い、または極
めて少ない金属板となる。

【００１４】図１の(A) は本発明方法を実施するエッジ
ャーの概略側面図、同(B) は中間のエッジングミル (N
o.2) の竪ロールの拡大側面図である。このエッジャー
には入側および出側の水平ロール５および６と、これら
の間に置かれたNo.1〜No.3の３段のエッジングミルがあ
る。

【００１５】エッジングミル（No.1〜No.3) は、基本的
には図５に示したように、軸が金属板の面に平行な水平
押えロール３と、軸が板面に垂直なエッジング用の竪ロ
ール４を一組とするものである。ただし、No.1とNo.3の
ミルの竪ロール（4-1,4-3)はフラットロールであり、N
o.2のミルの竪ロール(4-2) は、図１の(B) に示すよう
に被圧延材の板厚中央部に当たる部分に突起Ｔを持って
いる。

【００１６】図１には３段のエッジングミルを持つ装置
を示したが、突起付きの竪ロールを持つミル（No.2) の
段数を増やして、竪ロール4-2 の突起Ｔの高さを少しず
つ高くして行くこともできる。これらのエッジングミル
を出た後の金属板Ｓは、出側水平ロール６を経て通常の
方法により冷間圧延が施される。

【００１７】

【作用】図２にNo.1からNo.3までのエッジングミルの竪
ロールで幅方向に押圧下された板の端部形状の変化を示
す。この図において、Ｓ₀ がエッジングを行う前の金属
板Ｓの横断面形状である。４₁ 、４₂ 、および４₃ は、
それぞれエッジングミルNo.1、No.2およびNo.3の竪ロー
ルの面で、４₁ と４₃ はフラットであるが、４₂は前述
の突起Ｔを持っている。これらのロールによってエッジ
ングされた金属板は、Ｓ₁ 、Ｓ₂ およびＳ₃ で示すよう
に端部の横断面が変形していく。

【００１８】本発明方法の最大の特徴は、板幅方向に押
圧下するエッジングミルの少なくとも一つの竪ロールに
突起を付与し、事前のエッジングでドッグボーン形状に
なった板端部の中央部に板幅方向に伸びる溝を付けるこ
とにある。

【００１９】先に述べたように、従来の冷間エッジャー
によるエッジングでは、エッジング量が20mmを超えると
金属板が座屈するため、板幅方向変形域深さもエッジド
ロップ開始点である板端から約50mmの距離にまでは達す
ることができず、冷間圧延後のエッジドロップを完全に
無くすることは困難であった。

【００２０】この問題を解決するためには、金属板を座
屈させることなく板幅方向の変形域深さをエッジドロッ
プ開始点である板端から約50mmまでに達するようにする
こと、つまりエッジング量を片側で20mm、全幅で40mm程
度にすることが必要である。

【００２１】本発明方法では、まず第１段 (No.1) のエ
ッジングミルの水平押えロール３で金属板を保持しなが
ら、フラットなエッジング用竪ロール4-1 で幅圧下す
る。この第１段のエッジングの目的は、板端部をドッグ
ボーン状にすることにより、第２段（No.2) のエッジン
グミルの竪ロール4-2 の突起Ｔと金属板側面の接触時の
センタリング性をよくすると同時に、エッジングによる
ドッグボーン形状の押し広げ効果を高めることである。
従って、第１段のエッジングミルでのエッジング量は座
屈限界の20mmも必要ではなく、10〜15mm程度でよい。

【００２２】第２段（No.2) のエッジングミルでも第１
段におけると同じく、水平押えロール３で金属板を保持
しながらエッジングを実施する。第２段（No.2) のエッ
ジングミルの竪ロール4-2 は前述のようにドッグボーン
形状を押し拡げるための突起Ｔを有する。突起を有する
竪ロールでエッジングすることにより、金属板側面に割
りを入れることになるため、板端部のドッグボーン形状
が板厚方向に拡がる流れとなり、板端部の厚みが大きく
なる。従って、単に側面から押圧下していく通常のエッ
ジングに比べて、力の方向が分散されエッジング時の座
屈が発生しにくくなる。このときの竪ロールでのエッジ
ング量は15〜20mm程度でよい。

【００２３】竪ロールの突起部の形状は、厳密にいえば
金属板の寸法、材質などの条件により変更するのが望ま
しいが、通常の冷延鋼板母材で板厚 2.0〜5.0 mm程度の
ものをエッジングする場合は、突起の高さ２〜５mm、突
起の頂角50〜90度の範囲で適宜選定すればよい。

【００２４】続く第３段（No.3) のエッジングミルでの
幅圧下は第１段におけると同じである。即ち、水平押え
ロール３で金属板を保持しながらフラットな竪ロール4-
3 で幅方向に押圧してエッジングを実施する。このエッ
ジングにより、前に突起を有する竪ロールでエッジング
した時に生じた金属板側面の溝部を消去する。第３段目
のエッジングでは、第２段目のエッジングで生じた溝部
からドッグボーン形状が板厚方向に拡がる方向になるた
め、通常のフラットロールのみによるエッジングよりも
座屈が発生しにくい。従って、第３段目でのエッジング
でも20mm程度のエッジングが可能である。

【００２５】以上の３段のエッジングにより、全幅のエ
ッジング可能量は40〜50mm (片側で20〜25mm) となり、
板幅方向変形域深さもエッジドロップ開始点である板端
から50mm程度までに到達可能となる。

【００２６】フラットな竪ロールをもつ第１段、第３段
のエッジングミル、および突起のある竪ロールを有する
第２段のエッジングミルは、それぞれ複数あってもよ
い。また、これらのエッジングミルを一組とするエッジ
ャーを複数組設けても良いが、その効果と設備費、設備
規模などを考慮すると実用上１組で充分である。

【００２７】エッジング制御方法としては、一定の押圧
力でエッジングしていく定圧法、一定の幅だけエッジン
グする定位置法、更にこれらの組合せである定圧＋定位
置法などが考えられるが、これまでに述べたエッジング
条件を満たすことができれば、状況に応じて何れの方法
を用いても良い。

【００２８】

【実施例】図３に示すようなエッジャー７を備える冷間
圧延ラインによって、表１に示す種々の条件でエッジン
グを実施し、続いて５スタンド４Ｈｉタンデム圧延機列
８により冷間圧延を行った。供試材としては板厚 3.0mm
の酸洗いしたＳＰＨＣ材の薄鋼板（酸洗い時にトリミン
グしていないノートリム材）を用いた。図の９はペイオ
フリール、10はテンションリールである。

【００２９】エッジャー７は１段目と３段目がフラット
な竪ロール、２段目が高さ３mm、頂角60度の突起を有す
る竪ロールを持ち、それぞれエッジング時に金属板を保
持する水平ロールと組み合わた定圧圧下方式である。エ
ッジャーの竪ロールは200 mmφ×50mm L、入・出側水平
押えロールは 300mmφ×2050mm L、中央押え水平ロール
は 400mmφ×250mm L の仕様である。

【００３０】エッジャー７では、冷間圧延後の狙い板幅
を1000mmとしてエッジングを実施した。タンデム圧延機
の最終スタンド出側での圧延速度は 1000mpm、ワークロ
ールは５スタンド共に 500mmφ×2000mm Lである。タン
デム圧延機列での圧下率は、各ケースともNo.1およびN
o.2スタンドが30％、No.3とNo.4スタンドが25％、No.5
スタンドが10％である。

【００３１】圧延後の鋼板エッジのプロフィールを図４
に示す。図中のＡ〜Ｅは表１のケースＡ〜Ｅに対応す
る。表２に図４のプロフィールから求めたエッジドロッ
プ量を示す。表１のケースＡ〜Ｃは本発明の実施例、ケ
ースＤ、Ｅは比較例である。

【００３２】ケースＡでは１段目のフラット竪ロールで
10mmエッジング、２段目の突起を有する竪ロールで15mm
エッジング、３段目のフラット竪ロールで15mmエッジン
グ、合計40mmのエッジングをした後冷間圧延を実施し
た。図４に示すようにケースＡではエッジドロップが殆
ど無くなっており、本実施例の中で最も良好な成績を示
した。

【００３３】ケースＢもケースＡと同じ方法でエッジン
グし冷間圧延を実施したが、１段目で15mmのエッジン
グ、２段目で20mmのエッジング、３段目で15mmのエッジ
ング、合計50mmのエッジングでケースＡと比較してエッ
ジング量が大きくなっている。

【００３４】ケースＢではエッジング量が大きかったた
め、冷間圧延後もエッジの方が厚い状態になっている。
本発明方法の効果が顕著に出ているケースであるが、こ
の様な形状は製品としては好ましいものではない。

【００３５】ケースＣはケースＡ、Ｂよりもエッジング
量が少ない。即ち、１段目で10mm、２段目で15mm、３段
目で５mm、合計30mmのエッジング量で実施したものであ
り、比較例のケースＤ、Ｅに比べるとエッジドロップは
かなり改善されてはいるが依然発生がみられる。

【００３６】ケースＤはエッジャーの竪ロールが３段と
もフラットロールである。このケースでは３段目のエッ
ジングで板端部に座屈が発生してしまったため、プロフ
ィールの測定はできなかった。ケースＥは冷間圧延前の
エッジングを省略した場合であり、エッジドロップが大
きく出ている。なお、ここで言うエッジドロップ量（Ｈ
_C-10）とは、板幅中央の板厚（Ｈ_C ）と、板端から10mm
の位置の板厚（Ｈ₁₀）との差をいう。即ち、Ｈ_C-10＝Ｈ
_C −Ｈ₁₀である。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【発明の効果】本発明方法によれば、エッジドロップの
小さい金属板が比較的容易に製造できる。なお、実施例
では低炭素鋼の冷延鋼板の圧延を説明したが、本発明方
法はステンレス鋼や非鉄金属の冷延板の製造にも適用で
きることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】(A) は本発明方法を実施するエッジャーの側面
概略図、(B) はそのNo.2エッジングミルの竪ロールの拡
大側面図、である。

【図２】本発明方法でエッジングした時の板端部の変形
挙動を模式的に示す図である。

【図３】本発明の実施例で使用した冷間圧延ラインの概
略図である。

【図４】実施例で製造した冷延鋼板のエッジドロップを
示す板端部のプロフィールを示す図である。

【図５】エッジドロップを防止する従来の台形ロール圧
延法を示す図である。

【図６】水平押えロールとエッジング竪ロールを備えた
エッジャーを示す図である。

【符号の説明】

１: ワークロール、 ２: バックアップロール、 ３: 水平押えロール、 ４、4-1 、4-2 、4-3 : 竪ロール、 ５: 入側水平ロール、 ６: 出側水平ロール、 ７: エッジャー、 ８: タンデム圧延機列、 ９: ペイオフリール、 10: テンションリール、 Ｓ: 金属板、 Ｔ: 突起、 Ｓ₀ : エッジング前の金属板横断面、 Ｓ₁ : No.1の竪ロールでエッジングした後の金属板横断
面、 Ｓ₂ : No.2の竪ロールでエッジングした後の金属板横断
面、 Ｓ₃ : No.3の竪ロールでエッジングした後の金属板横断
面、 ４₁ : No.1の竪ロールの表面、 ４₂ : No.2の竪ロールの表面、 ４₃ : No.3の竪ロールの表面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後にフラットな竪ロールを有するエッジ
   ングミルを備え、それらの間に突起つきの竪ロールを有
   するエッジングミルを設置したエッジャーで金属板のエ
   ッジングを行う方法であって、まずフラットな竪ロール
   で板幅方向にエッジングして板端部をドッグボーン形状
   とし、続いて、突起を有する竪ロールで同方向にエッジ
   ングして板端部の板厚中央部に溝を形成し、その後さら
   にフラットな竪ロールで同方向にエッジングしてドッグ
   ボーン形状を押し拡げた後、通常の圧延を行うことを特
   徴とするエッジドロップの小さい金属板の製造方法。