JP2020121317A - 鋼帯のサイドトリマー、鋼帯の剪断装置、鋼帯の剪断方法及び鋼帯の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このサイドトリマーによる鋼帯の剪断後には、鋼帯の裏面に刃跡疵が発生したり、鋼帯の剪断面にかえりが発生したり、種々の欠陥が生じることが問題となる。
特許文献1に示す鋼板のサイドトリマ装置は、上側円形刃を下側円形刃に対してライン内側に配設し、上側円形刃の内側に上側円形刃と同径の円板状合成樹脂リングを密着させ、下側円形刃に近接して鋼板の裏面に配設された板受を設けている。そして、鋼板の両縁部をトリミングする際に板受によって鋼板を受けた状態で鋼板の両縁部をトリミングし、鋼板の裏面に下刃によるすり疵が入るのを防止している。
特許文献2に示すトリム方法は、金属板の縁部を連続的に切断・分離するトリム方法において、第1工程において上・下丸刃により金属板の縁部に沿って連続的に板厚方向の切り込みを設けて、未分離の金属板縁部を形成する。その後、第2工程において上・下に設けた回転丸刃により、第1工程で形成した切り込み部に、水平ラインに対して7〜60degの角度θの±5deg内の方向に剪断変形を連続的に与えることにより、未分離の金属板縁部を分離するものである。
特許文献3に示すサイドトリマーナイフは、0.05〜0.3Rの範囲で刃先に面取り加工を行ったものである。
鋼帯裏面の幅方向の縁部近傍には、図6(b)に示すように、鋼帯の幅方向の縁部を剪断した後に下方に突出する凸部が生じ(凸部が生じる理由については後述する)、この鋼帯裏面の凸部がコイル巻き取り時に図6(b)に示すように凸部の下方にある製品表面を押圧し、図6(c)に示すように製品表面に線状の押し疵(トリム圧痕疵)が発生する。このトリム圧痕疵は、鋼帯裏面の凸部に対応し製品のトリムエッジ近傍(トリムエッジからX(数ミリ)の内側)に発生する。
図7は、トリム圧痕疵の原因である鋼帯裏面の凸部の発生を説明するための図であり、(a)は通板素材である鋼帯をサイドトリマーの上側円形刃と下側円形刃で剪断する様子を示す斜視図、(b)は剪断直前の要部の断面図、(c)は剪断直後の要部の断面図である。
従って、下側円形刃の外周面の一部を剪断時の鋼帯裏面とほぼ同様の角度に形成して鋼帯材料を逃がすようにすることにより、鋼帯の裏面に凸部が発生することが防止できると考察した。
また、本発明の別の態様に係る鋼帯の剪断方法は、前述の鋼帯の剪断装置を用いて鋼帯の幅方向両縁を剪断することを要旨とする。
また、本発明の別の態様に係る鋼帯の製造方法は、前述の鋼帯の剪断方法により鋼帯の幅方向両縁を剪断して、鋼帯の幅方向両端部の形状の乱れを除去することを要旨とする。
また、本発明の別の態様に係る鋼帯の製造方法は、前述の鋼帯の剪断方法により鋼帯の幅方向両縁を剪断して、鋼帯の幅方向を切り揃えることを要旨とする。
図1には、本発明の第1実施形態に係る鋼帯のサイドトリマーを備えた鋼帯の剪断装置の概略構成が示され、図2には、図1に示すサイドトリマーを備えた鋼帯の剪断装置で鋼帯の幅方向両縁部を剪断している様子が示されている。
図1及び図2に示す剪断装置1は、熱延工程及び酸洗工程の後工程で用いられるものであり、熱延による幅方向端部の形状の乱れを除去したり、鋼帯Sの幅を最終製品の製品寸法に切り揃えたりする目的で、鋼帯Sの幅方向両縁を切り落とす(剪断する)ものである。
各組の上側円形刃11及び下側円形刃12は、図示しないハウジングに回転自在に軸支された上側駆動軸(図示せず)及び下側駆動軸(図示せず)のそれぞれに着脱自在に取り付けられている。サイドトリマー10とこれらハウジング等とにより鋼帯の剪断装置1は構成される。
また、各上側円形刃11の幅方向内側面11aには、上ゴムリング13が固定され、各下側円形刃12の幅方向内側面12cには、下ゴムリング14が固定されている。上ゴムリング13及び下ゴムリング14は、鋼帯Sの幅方向両縁を剪断する際に、鋼帯Sが上側円形刃11及び下側円形刃12の内刃に接触して疵がつくのを防止する機能を有する。
そして、下側円形刃12の外周面12aの上側円形刃11側の端部には、図3に示すように、上側円形刃11側の側面、即ち幅方向外側面12bに近づくにつれて下側円形刃12の径が小さくなるように下側円形刃12の軸方向に対し所定の傾斜角度α1で傾斜するテーパ面12dが形成されている。
このように、下側円形刃12の外周面12aにテーパ面12dを形成したことにより、剪断時に鋼帯Sの材料がテーパ面12dを介して幅方向外側面12b側に逃げ、鋼帯Sの裏面凸部が生じるのを阻止することができる。
補助テーパ面12eを形成せずに、下側円形刃12の外周面12aから直接、テーパ面12dを形成すると、下側円形刃12の外周面12aと下側円形刃12のテーパ面12dとの交点に形成される角部によって鋼帯Sの裏面にすり疵が発生するおそれがある。下側円形刃12の外周面12aと下側円形刃12のテーパ面12dとの間を延びる補助テーパ面12eを形成することにより、その角部が平らになり鋼帯Sの裏面にすり疵が発生するおそれを回避できる。また、下側円形刃12の外周面12aに補助テーパ面12eを形成したことにより、剪断時に鋼帯Sの材料が補助テーパ面12e及びテーパ面12dを介して幅方向外側面12b側に逃げ、材料の逃げ量が増加するので、鋼帯Sの裏面凸部が生じるのを阻止する効果を増大できる。
また、図1及び図3に示すように、前述したテーパ面12d及び補助テーパ面12eが下側円形刃12の板幅方向の中心に対して線対称に下側円形刃12の幅方向内側面12c側にも形成されている。
これにより、下側円形刃12の幅方向外側面12b側での鋼帯Sの剪断によって刃が摩耗した場合、下側円形刃12を内外ひっくり返して下側円形刃12の幅方向内側面12c側を幅方向外側に配置して鋼帯Sの剪断を行い、この際にテーパ面12d及び補助テーパ面12eを介して鋼帯Sの材料を逃がすようにすればよい。
このように構成されたサイドトリマー10を備えた剪断装置1で鋼帯Sの幅方向縁部を剪断する際の作用について、図4を参照して詳細に説明する。
また、このような鋼帯Sの剪断方法により鋼帯Sの幅方向両縁を剪断して、鋼帯Sの幅方向を切り揃え、鋼帯Sの製造をすることができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る鋼帯のサイドトリマーについて図5を参照して説明する。図5は、本発明の第2実施形態に係るサイドトリマーにおける下側円形刃の外周面近傍を拡大して示す図である。
第2実施形態に係るサイドトリマーは、図1乃至図4に示す第1実施形態に係るサイドトリマー10と基本構成は同様であるが、下側円形刃12の形状が相違している。
即ち、第2実施形態に係る鋼帯のサイドトリマーにおける下側円形刃12の外周面12aの上側円形刃11側の端部には、図3に示すように、上側円形刃11側の側面、即ち幅方向外側面12bに近づくにつれて下側円形刃12の径が小さくなるように下側円形刃12の軸方向に対し所定の傾斜角度α1で傾斜するテーパ面12dが形成されている。但し、下側円形刃12は、第1実施形態に係る鋼帯のサイドトリマー10における下側円形刃12と異なり、補助テーパ面12eを有していない。
第2実施形態に係る鋼帯のサイドトリマー及びこのサイドトリマーを備えた鋼帯の剪断装置によれば、下側円形刃12の外周面12aの上側円形刃11側の端部に、上側円形刃11側の側面、即ち幅方向外側面12bに近づくにつれて下側円形刃12の径が小さくなるように下側円形刃12の軸方向に対し所定の傾斜角度α1で傾斜するテーパ面12dが外周面12aから直接形成されている。これにより、鋼帯Sの幅方向縁部を剪断する際に、鋼帯Sの材料がテーパ面12dを介して幅方向外側面12b側に逃げ、鋼帯Sの裏面に凸部が生じるのを阻止することができる。製品表面にトリム圧痕疵を生じさせることがないように、鋼帯Sの裏面に凸部を生じさせることなく鋼帯Sの幅方向両縁を剪断することができる。
これにより、下側円形刃12の幅方向外側面12b側での鋼帯Sの剪断によって刃が摩耗した場合、下側円形刃12を内外ひっくり返して下側円形刃12の幅方向内側面12c側を幅方向外側に配置して鋼帯Sの剪断を行い、この際にテーパ面12dを介して鋼帯Sの材料を逃がすようにすればよい。
例えば、第1実施形態において、テーパ面12d及び補助テーパ面12eを下側円形刃12の板幅方向の中心に対して線対称に下側円形刃12の幅方向内側面12c側に形成する必要は必ずしもない。
また、第2実施形態において、テーパ面12dを下側円形刃12の板幅方向の中心に対して線対称に下側円形刃12の幅方向内側面12c側に形成する必要は必ずしもない。
10 サイドトリマー
11 上側円形刃
11a 幅方向内側面
12 下側円形刃
12a 外周面
12b 幅方向外側面(下側円形刃の上側円形刃側の側面)
12c 幅方向内側面
12d テーパ面
12e 補助テーパ面
13 上ゴムリング
14 下ゴムリング
15 板受ロール
16 押さえロール
α1 テーパ面の傾斜角度
α2 補助テーパ面の傾斜角度
PL パスライン
S 鋼帯
Claims (7)
- パスライン上を搬送される鋼帯の幅方向両側に設けられ、前記鋼帯の幅方向両縁を剪断する左右二組の上側円形刃及び下側円形刃を備え、前記上側円形刃が前記下側円形刃に対して鋼帯の幅方向外側に設置された鋼帯のサイドトリマーにおいて、
前記下側円形刃の外周面の前記上側円形刃側の端部に、前記上側円形刃側の側面に近づくにつれて前記下側円形刃の径が小さくなるように前記下側円形刃の軸方向に対し所定の傾斜角度で傾斜するテーパ面が形成されたことを特徴とする鋼帯のサイドトリマー。 - 前記下側円形刃は、前記テーパ面に前記上側円形刃側の側面と反対側でつながり、前記テーパ面に近づくにつれて前記下側円形刃の径が小さくなるように前記下側円形刃の軸方向に対し所定の傾斜角度で傾斜する補助テーパ面を有し、該補助テーパ面の前記下側円形刃の軸方向に対する傾斜角度は、前記テーパ面の前記下側円形刃の軸方向に対する傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の鋼帯のサイドトリマー。
- 前記テーパ面の前記下側円形刃の外周面に対する傾斜角度は、1〜10°であることを特徴とする請求項1又は2に記載の鋼帯のサイドトリマー。
- 請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の鋼帯のサイドトリマーを備えることを特徴とする鋼帯の剪断装置。
- 請求項4に記載の鋼帯の剪断装置を用いて鋼帯の幅方向両縁を剪断することを特徴とする鋼帯の剪断方法。
- 請求項5に記載の鋼帯の剪断方法により鋼帯の幅方向両縁を剪断して、鋼帯の幅方向両端部の形状の乱れを除去することを特徴とする鋼帯の製造方法。
- 請求項5に記載の鋼帯の剪断方法により鋼帯の幅方向両縁を剪断して、鋼帯の幅方向を切り揃えることを特徴とする鋼帯の製造方法。
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