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公開番号2025058421
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168337
出願日2023-09-28
発明の名称ハット形鋼矢板の製造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B21B 1/082 20060101AFI20250402BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】被圧延材の高さを製品よりも小さくして圧延を行った後、曲げ戻しを実施する際にフランジと腕の交点の位置が変化することの無いようなハット形鋼矢板の製造方法を提供する。
【解決手段】ウェブ対応部を屈曲させて前記フランジ対応部の高さHf1が製品のフランジ高さHf0に比べ小さい条件でもって圧延を行う工程と、屈曲させたウェブ対応部を直線形状に曲げ戻し、フランジ対応部の高さを製品のフランジ高さHf0に戻すように圧延を行う工程と、を有し、これらの圧延を行う工程は、以下の式(9)、(10)、(12)を満たすように圧延条件が定められる。
θf1=sin^-1{(1-(Hf0-Hf1)/Hf0)sinθf0}・・・(9)
θw1=cos^-1[α{cosθw0+Lf0/Lw0(cosθf0-cosθf1)}]・・・(10)
1≦α≦λw/λf・・・(12)
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
ハット形鋼矢板の製造方法であって、
ウェブ対応部、フランジ対応部、腕対応部、及び継手対応部を含む被圧延材に対し、前記ウェブ対応部を屈曲させて前記フランジ対応部の高さＨｆ１が製品のフランジ高さＨｆ０に比べ小さい条件でもって圧延を行う工程と、
屈曲させた前記ウェブ対応部を直線形状に曲げ戻し、前記フランジ対応部の高さを製品のフランジ高さＨｆ０に戻すように圧延を行う工程と、を有し、
これらの圧延を行う工程は、以下の式（９）、（１０）、（１２）を満たすように圧延条件が定められることを特徴とする、ハット形鋼矢板の製造方法。
θｆ１＝ｓｉｎ
－１
｛（１－（Ｈｆ０－Ｈｆ１）／Ｈｆ０）ｓｉｎθｆ０｝・・・（９）
θｗ１＝ｃｏｓ
－１
［α｛ｃｏｓθｗ０＋Ｌｆ０／Ｌｗ０（ｃｏｓθｆ０－ｃｏｓθｆ１）｝］・・・（１０）
１≦α≦λｗ／λｆ・・・（１２）
ここで、θｆ０：曲げ戻し後のフランジ傾斜角度、θｗ０：曲げ戻し後のウェブ傾斜角度、θｆ１：曲げ戻し前のフランジ傾斜角度、θｗ１：曲げ戻し前のウェブ傾斜角度、Ｌｆ０：曲げ戻し後のフランジ線長、Ｌｗ１：曲げ戻し前のウェブ線長の１／２、Ｌｗ０：曲げ戻し後のウェブ線長の１／２、であり、
λｗ＝ｔｗ１／ｔｗ０
λｆ＝ｔｆ１／ｔｆ０
α＝Ｌｗ０／Ｌｗ１
と定義され、ｔｗ１は曲げ戻し前のウェブ厚、ｔｗ０は曲げ戻し後のウェブ厚、ｔｆ１は曲げ戻し前のフランジ厚、ｔｆ０は曲げ戻し後のフランジ厚、である。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハット形鋼矢板の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
中央のウェブ（ウェブ部とも記載）と、その両側に接続されるフランジ（フランジ部とも記載）と、フランジの他端である両側端に接続される一対の腕（腕部とも記載）及び継手（継手部とも記載）と、を有するハット形鋼矢板の製造は、一般的には孔型圧延法によって行われる。この孔型圧延法の工程としては、先ず加熱炉において所定の温度に加熱したスラブ又はブルームといった矩形断面素材を、孔型を備えた粗圧延機、中間圧延機及び仕上圧延機によって順に圧延することが知られている。
【０００３】
孔型圧延法では、粗圧延機、中間圧延機及び仕上圧延機に備えられる上下一対の孔型ロールに設けられる孔型を用いて圧延が行われる。この孔型ロールは、使用とともに摩耗するため、ロール研削によりロール径を径小化させ、孔型形状を保持しつつロールの有効使用範囲を大きくして長期間使用される。
【０００４】
孔型ロールの使用に際し、ロール強度を担保するための最低限の径を有していなくてはならず、ロール研削による径小化を行う際にも、最も小径である部位が最低限の径を有していることが求められる。このことから、鋼矢板を孔型圧延法でもって圧延する場合に、小径箇所と大径箇所との径の差が小さい方が、孔型ロールを径小化させたとしても必要なロール強度が確保される部位が大きくなり、ロールを有効活用することができる。そこで、鋼矢板を孔型圧延法でもって圧延する際に、製品高さよりも圧延高さを低くする方法が知られている。例えば、特許文献１には、中間圧延において、孔型の高さが製品高さよりも小さい孔型を用い、中間圧延後の被圧延材の形状が、フランジ部が外側に湾曲又は屈折する第１形状となるように圧延を行うことで、ロールの使用代（有効使用範囲）を大きくする技術が開示されている。
【０００５】
また、孔型圧延法によって鋼矢板の製造を行う場合、製造効率の向上やロール摩耗を抑えるといった観点から、フランジ延伸とウェブ延伸との釣り合いを適正化し、効率的に圧延を行うことが求められる。例えば、特許文献２には、フランジ延伸とウェブ延伸の釣り合いがとれるように、フランジ部とウェブ部の傾斜角度を定め、これに基づき設計された孔型構成を用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第７０３１７８８号公報
特開昭６０－４４１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載の技術では、フランジの線長は一定とし、フランジの傾斜角度を製品よりも大きくする（特許文献１の図６～図１０等参照）ことで被圧延材の高さを製品よりも小さくして圧延を行い、下流の工程でフランジの傾斜角度を製品と同じ角度に曲げ戻し成形している。図１は、このような従来の曲げ戻し成形についての概略説明図である。図１中の破線が曲げ戻し成形前、実線が曲げ戻し後を示す。
【０００８】
図１のように、従来の曲げ戻し成形では、ウェブとフランジの交点Ｐ１の水平方向位置を維持するために、フランジと腕の交点Ｐ２の位置が変化する（図１中の矢印参照）。このように、曲げ戻し成形では、腕や継手の位置が変化するため当該箇所の圧下は困難であり、孔型から逃がした状態で曲げ戻し成形を行う必要がある。そのため、曲げ戻し成形を行うための専用の孔型を設ける必要があり、孔型数の増加が問題となる。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載の技術では、フランジ延伸とウェブ延伸との釣り合いがとれるような条件については開示されているものの、被圧延材の高さを製品よりも小さくして圧延を行った後、曲げ戻しを実施するような圧延工程について何ら言及されておらず、曲げ戻し時における適正な条件についても何ら言及されていない。
【００１０】
そこで、上記事情に鑑み、本発明の目的は、被圧延材の高さを製品よりも小さくして圧延を行った後、曲げ戻しを実施する際にフランジと腕の交点の位置が変化することの無いようなハット形鋼矢板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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