特許 5785526 棒鋼製品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5785526

(24)【登録日】2015年7月31日

(45)【発行日】2015年9月30日

(54)【発明の名称】棒鋼製品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23D 33/02 20060101AFI20150910BHJP

   B23D 23/00 20060101ALI20150910BHJP

   B21J 5/06 20060101ALI20150910BHJP

   B21J 5/08 20060101ALI20150910BHJP

【ＦＩ】

   B23D33/02 A

   B23D23/00 A

   B21J5/06 F

   B21J5/08 Z

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-168602(P2012-168602)

(22)【出願日】2012年7月30日

(65)【公開番号】特開2014-24179(P2014-24179A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2014年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100131750

【弁理士】

【氏名又は名称】竹中 芳通

(74)【代理人】

【識別番号】100146112

【弁理士】

【氏名又は名称】亀岡 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100167335

【弁理士】

【氏名又は名称】武仲 宏典

(74)【代理人】

【識別番号】100164998

【弁理士】

【氏名又は名称】坂谷 亨

(72)【発明者】

【氏名】滝 康寿

(72)【発明者】

【氏名】室屋 勇希

(72)【発明者】

【氏名】久保田 吉彦

(72)【発明者】

【氏名】多比良 知秀

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−３１８４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４４１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５６−０２０１０８（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開平０３−２３０８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２９６３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｄ ３３／００ − ３５／００

Ｂ２１Ｊ ５／０６

Ｂ２１Ｊ ５／０８

Ｂ２３Ｄ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法であって、
前記冷間シャーの下方には、ロ−ラテーブル搬送ラインに沿って、前記圧延材を載置するための溝部を形成した切断テーブルが設けられる一方、前記冷間シャーの上方には、載置した前記圧延材の切断後の棒鋼両端相当部を保持するとともに上方から圧縮力を付与する保持金型、及び前記圧延材を切断するためのシャーが夫々昇降可能に設けられており、
前記圧延材の先頭部を、前記冷間シャーに投入して前記切断テーブル上に形成された前記溝部内に載置した後に、前記保持金型を下降させて前記棒鋼両端相当部に上方から圧縮力をかけ、
前記シャーを下降させつつ、前記保持金型を複数回昇降させて前記棒鋼両端相当部に上方から圧縮力をかけながら、前記圧延材を所定長に切断して棒鋼製品となすことを特徴とする棒鋼製品の製造方法。

【請求項2】

熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法において、前記冷間シャーによって切断された前記棒鋼の両端面に、プレス装置を用いて圧縮加工と面取り加工を同時に施すものであって、
前記プレス装置に投入された棒鋼を、前記プレス装置の略チャック部軸心直下まで搬送した後、チャック部で把持して前記棒鋼の軸心を前記プレス装置のラム軸心に合致させ、
一対のラムに取り付けられたダイスを対向方向に同期して伸縮させることで、前記棒鋼の両端面及び両端面エッジ部に、前記ダイスに形成されたプレス面とテーパ面を夫々押し当てて、前記棒鋼の両端面に圧縮加工と面取り加工を同時に施して棒鋼製品となすことを特徴とする棒鋼製品の製造方法。

【請求項3】

熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法において、前記冷間シャーによって切断された前記棒鋼の端面に、ロータリスエージング装置を用いて圧縮加工と面取り加工を同時に施すものであって、
前記ロータリスエージング装置は、前記棒鋼の一端側を絞り加工する前段部と、前記棒鋼の他端側を絞り加工する後段部からなり、
前記ロータリスエージング装置の前段部に投入された前記棒鋼の他端側を、チャック部に差し込んで外周を把持した後、前記棒鋼の一端側をチャック部軸心に沿ってダイス方向に前進させて、前記ダイスのプレス面により前記棒鋼の一端面を圧縮加工すると同時に、前記ダイスのテーパ面により前記棒鋼の一端面エッジ部を面取り加工し、
次いで、前記棒鋼を前記ロータリスエージング装置の後段部に移送し、前記後段部に投入された前記棒鋼の一端側を、チャック部に差し込んで外周を把持した後、前記棒鋼の他端側をチャック部軸心に沿ってダイス方向に前進させて、前記ダイスのプレス面により前記棒鋼の他端面を圧縮加工すると同時に、前記ダイスのテーパ面により前記棒鋼の他端面エッジ部を面取り加工し、棒鋼製品となすことを特徴とする棒鋼製品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

熱間圧延ラインによる圧延、もしくは連続鋳造機と圧延機とを搬送ラインで直結し前記連続鋳造機により鋳造された鋳片を直ちに圧延機に搬送する直送圧延によって圧延材が得られる。得られた圧延材は、後続の冷却床の長さスペースを考慮して分割シャーにより分割され、前記冷却床に複数本横並びに載置冷却した後、冷却後の圧延材を冷間シャー（コールドシャー）によって製品長さに切断して棒鋼製品が製造される。

【0003】

その際、圧延材の鋼種が例えば合金鋼や高炭素鋼の場合は、前記冷間シャーによる切断後に残留応力で端面割れが発生し易いという問題点を有している。そこで先ず、この様な端面割れを防止するための従来技術１〜３について以下説明する。

【0004】

従来技術１は、切断後の棒鋼端面にポンチやグラインダ等により凹面を形成して、歪を開放することにより端面割れを発生させないようにするものである。しかしながら、この方法では棒鋼製品の端面形状が悪化するため、製品価値の低下を招く恐れがあり現実的な防止策とはなり得ない。

【0005】

従来技術２は、圧延材を切断に適する温度まで加熱した後、切断するものである（特許文献１，２参照）。しかしながら、この従来技術２では、被切断材を加熱するための加熱装置や被切断材の温度を測定するための温度測定装置を設置するための設備費が発生する上、前記加熱装置の電気代や燃料代の維持費も要する。

【0006】

一方、従来技術３は、熱間圧延終了後の圧延材温度が低下しない温間で切断する方法であるが、圧延材を温間で切断するためには、熱間圧延後の圧延材を素早く冷間シャーに移動させる必要がある。圧延材を素早く冷間シャーに移動させるには、冷却床のスペースを空けて冷却床での切断待ち時間を短縮する必要がある。しかし、冷却床のスペースを空けるには、例えば熱間圧延間隔を長くするなど生産性を落とさなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００２−１２６９４０号公報

【特許文献2】特開２００７−５０４８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法において、棒鋼製品の製品価値や生産性を落とすことなく、切断後の端面割れの発生を防止する棒鋼製品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】

【0009】

前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る棒鋼製品の製造方法が採用した手段は、熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法であって、前記冷間シャーの下方には、ロ−ラテーブル搬送ラインに沿って、前記圧延材を載置するための溝部を形成した切断テーブルが設けられる一方、前記冷間シャーの上方には、載置した前記圧延材の切断後の棒鋼両端相当部を保持するとともに上方から圧縮力を付与する保持金型、及び前記圧延材を切断するためのシャーが夫々昇降可能に設けられており、前記圧延材の先頭部を、前記冷間シャーに投入して前記切断テーブル上に形成された前記溝部内に載置した後に、前記保持金型を下降させて前記棒鋼両端相当部に上方から圧縮力をかけ、前記シャーを下降させつつ、前記保持金型を複数回昇降させて前記棒鋼両端相当部に上方から圧縮力をかけながら、前記圧延材を所定長に切断して棒鋼製品となすことを特徴とするものである。

【0010】

本発明の請求項２に係る棒鋼製品の製造方法が採用した手段は、熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法において、前記冷間シャーによって切断された前記棒鋼の両端面に、プレス装置を用いて圧縮加工と面取り加工を同時に施すものであって、前記プレス装置に投入された棒鋼を、前記プレス装置の略チャック部軸心直下まで搬送した後、チャック部で把持して前記棒鋼の軸心を前記プレス装置のラム軸心に合致させ、一対のラムに取り付けられたダイスを対向方向に同期して伸縮させることで、前記棒鋼の両端面及び両端面エッジ部に、前記ダイスに形成されたプレス面とテーパ面を夫々押し当てて、前記棒鋼の両端面に圧縮加工と面取り加工を同時に施して棒鋼製品となすことを特徴とするものである。

【0011】

本発明の請求項３に係る棒鋼製品の製造方法が採用した手段は、熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法において、前記冷間シャーによって切断された前記棒鋼の端面に、ロータリスエージング装置を用いて圧縮加工と面取り加工を同時に施すものであって、前記ロータリスエージング装置は、前記棒鋼の一端側を絞り加工する前段部と、前記棒鋼の他端側を絞り加工する後段部からなり、前記ロータリスエージング装置の前段部に投入された前記棒鋼の他端側を、チャック部に差し込んで外周を把持した後、前記棒鋼の一端側をチャック部軸心に沿ってダイス方向に前進させて、前記ダイスのプレス面により前記棒鋼の一端面を圧縮加工すると同時に、前記ダイスのテーパ面により前記棒鋼の一端面エッジ部を面取り加工し、次いで、前記棒鋼を前記ロータリスエージング装置の後段部に移送し、前記後段部に投入された前記棒鋼の一端側を、チャック部に差し込んで外周を把持した後、前記棒鋼の他端側をチャック部軸心に沿ってダイス方向に前進させて、前記ダイスのプレス面により前記棒鋼の他端面を圧縮加工すると同時に、前記ダイスのテーパ面により前記棒鋼の他端面エッジ部を面取り加工し、棒鋼製品となすことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明の請求項１に係る棒鋼製品の製造方法によれば、製品価値や生産性を落とすことなく棒鋼製品の両端面の表面に圧縮歪が付与され、前記棒鋼製品の両端面に引張応力が作用したとしても端面割れが発生しない。

【0014】

本発明の請求項２に係る棒鋼製品の製造方法によれば、製品価値や生産性を低下させずに棒鋼製品の両端面の表面に圧縮歪が付与され、前記棒鋼製品の両端面に引張応力が作用したとしても端面割れが発生しない。また、圧縮加工が、前記棒鋼の両端面の圧縮加工の際、これら両端面エッジ部の面取り加工を同時に施すので、面取りのためのグラインダ掛け等を行う後工程を省略できる。

【0015】

本発明の請求項３に係る棒鋼製品の製造方法によれば、製品価値や生産性を低下させずに棒鋼製品の両端面の表面に圧縮歪が付与され、前記棒鋼製品の両端面に引張応力が作用したとしても端面割れが発生しない。また、圧縮加工が、前記棒鋼の両端面の圧縮加工の際、これら両端面エッジ部の面取り加工を同時に施すので、面取りのためのグラインダ掛け等を行う後工程を省略できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態１に係る棒鋼製品の製造方法を説明するための模式的工程図である。

【図2】図１の冷間シャーをＸ方向から見た模式的立面図であって、図（ａ）は圧延材の切断開始前の状態、図（ｂ）は切断終了後の状態を示している。

【図3】図２（ｂ）のＹ−Ｙ矢視図である。

【図4】本発明の実施の形態２に係る棒鋼製品の製造方法を説明するための模式的工程図である。

【図5】図４のＡ部平断面を拡大して示す部分詳細断面図である。

【図6】本発明の実施の形態３に係るロータリスエージング装置の前段部要部を示す模式的立断面図であって、図（ａ）は絞り加工開始前の状態、図（ｂ）は絞り加工終了後の状態を示している。

【発明を実施するための形態】

【0018】

先ず、本発明の実施の形態１に係る棒鋼製品の製造方法につき、熱間圧延した圧延材を冷却した後、冷間シャーにおいてこの圧延材を保持する保持金型で切断前後の棒鋼両端相当部に圧縮力をかけながら前記圧延材を切断する態様例を、以下添付図１〜３を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る棒鋼製品の製造方法を説明するための模式的工程図、図２は図１の冷間シャーをＸ方向から見た模式的立面図であって、図（ａ）は圧延材の切断開始前の状態、図（ｂ）は切断終了後の状態を示している。また、図３は図２（ｂ）のＹ−Ｙ矢視図である。

【0019】

図１において、熱間圧延後の圧延材１は、ローラテーブル２により搬送され、冷却床３内に搬入される。そして、冷却床３内で冷却を完了した圧延材１は、後続のローラテーブル４により搬送されて、切断される先頭部が冷間シャー５に投入される。図２，３に示す如く、この冷間シャー５の下方には、ロ−ラテーブル搬送ラインに沿って、圧延材１を載置するため溝部６ａを形成した切断テーブル６が設けられる一方、冷間シャー５の上方には、載置した圧延材１の切断後の棒鋼両端相当部を保持するとともに上方から圧縮力を付与する保持金型７ａ，７ｂ、及び圧延材１を切断するためのシャー５ａが夫々昇降可能に設けられている。

【0020】

切断される圧延材１の先頭部が冷間シャー５に投入されると、切断テーブル６上に形成された溝部６ａ内に載置され（図２（ａ）参照）、次いで、保持金型７ａを下降して切断された圧延材１の先端部（切断後の棒鋼製品一端側）に圧縮力をかけると同時に、保持金型７ｂを下降して圧延材１の棒鋼相当後端部（切断後の棒鋼製品他端側）に圧縮力をかける。そして、この冷間シャー５において、シャー５ａを下降しつつ、保持金型７ａ，７ｂを複数回昇降して圧縮力をかけながら、圧延材１を所定長に切断する（図２（ｂ）、図３参照）。

【0021】

その結果、切断されると同時に両端部に圧縮加工を施された棒鋼製品１０が製造され、コンベヤ１６の間欠運転により冷間シャー５から排出されるとともに、次の圧延材１の先頭部が、冷間シャー５の切断テーブル６に投入される。そして、この圧延材１の切断と圧縮の同時加工が繰り返される。

【0022】

尚、図１，３においては、ローラテーブル４は２系列設けられており、圧延材１をこれら２系列のローラテーブル４から交互に冷間シャー５に投入して加工する場合を例示したが、圧延材１は、これら２系列のローラテーブル４から、同時に冷間シャー５に投入して加工することも当然可能である。

【0023】

一方、圧延材１が、連続鋳造機と圧延機とを搬送ラインで直結し、前記連続鋳造機により鋳造された鋳片を直ちに圧延機に搬送する直送圧延によって製造される場合も、得られた圧延材１は、後続の冷却床３の長さスペースを考慮して図示しない分割シャーにより分割される。そして、この後は上記実施の形態１と全く同様に、圧延材１として後続の冷却床３に複数本横並びに載置冷却した後、この圧延材１を冷間シャー５によって製品長さに切断するとともに圧縮加工を施して、棒鋼製品１０を製造することも当然可能である。

【0024】

以上の通り、本発明の実施の形態１に係る棒鋼製品の製造方法によれば、熱間圧延後の圧延材１を冷却した後、冷間シャー５において圧延材１を保持する保持金型７ａ，７ｂで切断後の棒鋼両端相当部に圧縮力をかけながら、圧延材１を切断して棒鋼製品１０となすので、製品価値や生産性を落とすことなく前記両端面の表面に圧縮力が付与され、棒鋼製品１０の両端面に引張応力が作用したとしても端面割れが発生しない。

【0025】

次に、本発明の実施の形態２に係る棒鋼製品の製造方法につき、熱間圧延後の圧延材を冷却した後切断し、切断した棒鋼にプレス装置を用いて圧縮加工する態様例を、以下添付図４，５を参照しながら説明する。図４は本発明の実施の形態２に係る棒鋼製品の製造方法を説明するための模式的工程図、図５は図４のＡ部平断面を拡大して示す部分詳細断面図である。

【0026】

図４において、熱間圧延後の圧延材１は、ローラテーブル２により搬送され、冷却床３内に搬入される。そして、冷却床３内で冷却を完了した圧延材１は後続のローラテーブル４で搬送され、冷間シャー５によって所定長に切断される。所定長に切断された棒鋼１ａは、ローラテーブル４からコンベヤ１６上に移載され、このコンベヤ１６の間欠走行によって順次プレス装置１７に投入される。

【0027】

前記プレス装置１７は、コンベヤ１６を挟んで対向するラム１７ａ，１７ａがラム軸心ＣＲを一致させて配設されており、ラム１７ａ，１７ａの伸縮は、同期して棒鋼１ａを圧縮加工可能な様に構成されている。ラム１７ａ，１７ａの先端には、夫々ダイス１８，１８が取り付けられており、各ダイス１８の加工面には、棒鋼１ａの端部外径寸法に合わせてプレス面１９ａとテーパ面１９ｃが形成されている。

【0028】

また、このプレス装置１７には、棒鋼１ａの外周を把持して、ラム１７ａの棒鋼１ａへの圧縮力を担持するためのチャック部（図示省略）が備えられており、このチャック部軸心ＣＣは、ラム軸心ＣＲに一致する様に構成されている。

【0029】

そして、コンベヤ６によりプレス装置１７に投入された棒鋼１ａは、コンベヤ１６の間欠走行によりプレス装置１７の略チャック部軸心ＣＣ直下まで搬送された後、このチャック部に外周を把持されて、棒鋼１ａの軸心をラム軸心ＣＲに合致される。そして、プレス装置１７のラム１７ａ，１７ａに取り付けられたダイス１８，１８を、対向方向に同期して伸縮させて、棒鋼１ａの両端面に夫々プレス面１９ａ，１９ａを押し当て同時に圧縮加工を施こす。このダイス１８，１８が棒鋼１ａの両端面を圧縮加工する際は、ダイス１８，１８夫々に形成されたテーパ面１９ｃ，１９ｃが棒鋼１ａの両端面エッジ部を同時に圧縮して、面取り部１０ａ，１０ａを形成する。

【0030】

その結果、両端面に圧縮加工と面取り加工を同時に施された棒鋼製品１０が製造され、コンベヤ１６の間欠運転によりプレス装置１７から排出されるとともに、次の棒鋼１ａが、プレス装置１７の略チャック部軸心ＣＣ直下まで搬入される。そして、次の棒鋼１ａの圧縮加工が繰り返される。

【0031】

一方、圧延材１が、連続鋳造機と圧延機とを搬送ラインで直結し前記連続鋳造機により鋳造された鋳片を直ちに圧延機に搬送する直送圧延によって製造される場合も、得られた圧延材１は、後続の冷却床３の長さスペースを考慮して図示しない分割シャーにより分割される。そして、この後は上記実施の形態２と全く同様に、圧延材１として後続の冷却床３に複数本横並びに載置冷却した後、この圧延材１を冷間シャー５によって製品長さに切断して棒鋼１ａが製造され、この棒鋼１ａにプレス装置７による圧縮加工を施して、棒鋼製品１０を製造することも当然可能である。

【0032】

以上の通り、本発明の実施の形態２に係る棒鋼製品の製造方法によれば、冷間シャー５によって切断された棒鋼１ａの両端面にプレス装置１７により圧縮加工を施して棒鋼製品１０となすので、棒鋼製品１０の製品価値や生産性を落とすことなく両端面の表面に圧縮歪が付与され、棒鋼製品１０の両端面に引張応力が作用したとしても端面割れが発生しない。また、前記圧縮加工が、棒鋼１ａの両端面の圧縮加工の際、両端面エッジ部の面取りを同時加工するので、面取りのためのグラインダ掛け等を行う後工程を省略できる。

【0033】

次に、本発明の実施の形態３に係る棒鋼製品の製造方法につき、熱間圧延後の圧延材を冷却した後切断し、切断した棒鋼にロータリスエージング装置を用いて圧縮加工する態様例を、以下添付図４，６を参照しながら説明する。本発明の実施の形態３に係る棒鋼製品の製造方法においては、図４のプレス装置１７をロータリスエージング装置２７に読み替えて説明する。図６は本発明の実施の形態３に係るロータリスエージング装置の前段部要部を示す模式的立断面図であって、図（ａ）は絞り加工開始前の状態、図（ｂ）は絞り加工終了後の状態を示している。

【0034】

本発明の実施の形態３が上記実施の形態２と相違するところは、棒鋼に圧縮加工（面取り加工を含む）を施す方法にあり、その他は全く同構成であるから、圧縮加工の方法についての説明に止めるものとする。
即ち、本発明の実施の形態２においては、棒鋼１ａへの圧縮加工がプレス装置１７により施されていたのに対し、本発明の実施の形態３においては、棒鋼１ａへの圧縮加工がロータリスエージング装置２７により施される。

【0035】

更に詳しく説明するならば、冷却床３内で冷却を完了した圧延材１は後続のローラテーブル４で搬送され、冷間シャー５によって所定長に切断される。所定長に切断された棒鋼１ａは、ローラテーブル４からコンベヤ１６上に移載され、このコンベヤ１６の間欠走行によって順次ロータリスエージング装置２７に投入される。

【0036】

本発明の実施の形態３に係るロータリスエージング装置２７は、棒鋼１ａの一端側を絞り加工する前段部と、棒鋼１ａの他端側を絞り加工する後段部からなり、先ず、ロータリスエージング装置２７の前段部における要部構成と加工手順につき説明する。

【0037】

ロータリスエージング装置２７は、コンベヤ６を挟んで対向するチャック部２７ａとダイス２８とが、チャック部軸心ＣＣとダイス軸心ＣＤを一致させて配設されている。チャック部２７ａは、棒鋼１ａの他端部を把持するとともに軸心ＣＣに沿ってダイス方向に前進後退可能に、またダイス２８は、周方向に複数個に均等分割され、求心方向に絞り込んで棒鋼１ａの先端面に圧縮加工が可能に構成されている。即ち、ダイス２８の加工面には、棒鋼１ａの先端面に圧縮加工を施すためのプレス面２９ａ、端部外周面に微量の絞り加工を施すための絞り面２９ｂ及び端面エッジ部にテーパ加工を施すためのテーパ面２９ｃが形成されている。

【0038】

そして、コンベヤ６によりロータリスエージング装置２７の前段部に投入された棒鋼１ａは、他端側をチャック部２７ａに差し込まれて外周を把持され（図６（ａ）参照）た後、棒鋼１ａの一端側をチャック部軸心ＣＣに沿ってダイス２８方向に前進させ、ダイス２８を求心方向に絞り込んで、前進して来た棒鋼１ａの一端側に圧縮加工を施す（図６（ｂ）参照）。

【0039】

即ち、このダイス２８に形成されたプレス面２９ａに棒鋼１ａの一端面を押し当てて圧縮加工を施すとともに、絞り面２９ｂが棒鋼１ａの一端面外周に微量の絞り加工を施し、テーパ面２９ｃが棒鋼１ａの一端面エッジ部を絞り込んで面取り部１０ａが形成される。

【0040】

一端側が圧縮加工された棒鋼１ａは、次いで棒鋼１ａの他端側を圧縮加工するため、ロータリスエージング装置２７の後段部に移送される。この後段部においては図示省略するが、チャック部２７ａとダイス２８の配置が図６とは左右勝手違いとなり、棒鋼１ａの一端側をチャック部２７ａで把持するとともに他端側をダイス２８で圧縮加工する様に読み替えれば、上記と全く同一の加工手順となるので説明は省略する。

【0041】

その結果、両端に圧縮、面取り及び絞りの各加工を施された棒鋼製品１０が製造され、コンベヤ６の間欠運転によりロータリスエージング装置２７から排出されるとともに、次の棒鋼１ａが、ロータリスエージング装置２７の前段部まで搬送される。そして、次の棒鋼１ａの圧縮加工が繰り返される。

【0042】

尚、上記実施の形態３においては、ダイス２８の加工面には、棒鋼１ａの端部外径寸法に合わせて、その端部外周に微量の絞り加工を施すための絞り面２９ｂが形成され、棒鋼１ａを前進及び回転させて、ダイス２８のプレス面２９ａにより棒鋼１ａの先端面を圧縮加工すると同時に、絞り面２９ｂにより棒鋼１ａの端部外周を微量の絞り加工する態様例で説明したが、ダイス２８の絞り面２９ｂ内径を棒鋼１ａの端部外径寸法より大きく形成しておき、ダイス２８を回転及び伸縮させて棒鋼１ａの先端面を圧縮加工すると同時に、面取り部１０ａのみを形成することも可能である。

【0043】

以上の通り、本発明の実施の形態２，３に係る棒鋼製品１０の製造方法によれば、前記圧縮加工が、プレス装置１７またはロータリスエージング装置２７にて加工可能なので、棒鋼製品１０の製品価値や生産性を落とすことなく棒鋼１ａの両端面に圧縮歪を付与できる。また、これらの装置を用いた棒鋼製品１０の製造方法によれば、棒鋼１ａの両端面の圧縮加工と同時に、両端面エッジ部を面取り加工できる。

【0044】

この様に、本発明に係る圧縮加工は、単純な圧縮のみならず上述した絞り加工の如く、棒鋼の両端面に圧縮歪を付与し得る他の加工方法も含んでいる。即ち、本発明に係る圧縮加工とは絞り加工等を含むものである。

【0045】

本発明に係る圧延材としては、例えば機械構造用合金鋼〔ＪＩＳ Ｇ４０５３：即ち、マンガン鋼ＳＭｎ〕、マンガンクロム鋼（ＳＭｎＣ）、クロム鋼（ＳＣｒ）、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）、ニッケルクロム鋼（ＳＮＣ）、ニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ）等〕やばね鋼（ＪＩＳ Ｇ ３８０１：ＳＵＰ）、高炭素クロム軸受鋼（ＪＩＳ Ｇ ４８０５：ＳＵＪ）等の材質からなる圧延材は焼入れ性が高いため、熱間圧延後の冷却時に過冷組織を生成し易く、冷間シャーによる切断時に端面割れを発生し易いので、本発明の適用が特に効果的である。

【実施例】

【0046】

（１）棒鋼サンプル作製
（ａ）実施例−１の棒鋼サンプル作製
既存の熱間圧延ラインにおいて、温度８００〜１１００℃にて熱間圧延したニッケルクロム鋼からなる圧延材１を冷却床３で冷却し、冷間シャー５において切断前後の棒鋼両端相当部をハンマーで叩いて圧縮力をかけながら所定長に切断して、得られた５本の棒鋼製品１０を実施例−１の棒鋼サンプルとした。切断時の各棒鋼１ａの表面温度を接触温度計で測定したところ、５０〜８００℃であった。

【0047】

（ｂ）実施例−２の棒鋼サンプル作製
冷間シャー５によって所定長に切断した棒鋼１ａから５本を順次抜き取り、各棒鋼１ａの両端面をハンマーで叩いて圧縮加工を施した以外は実施例−１と全く同様にして、得られた５本の棒鋼製品１０を実施例−２の棒鋼サンプルとした。圧縮加工直前の各棒鋼１ａの表面温度は５０〜８００℃であった。

【0048】

（ｃ）実施例−３の棒鋼サンプル作製
温度８００〜１１００℃にて熱間圧延したばね鋼からなる圧延材１を用いた以外は実施例−２と全く同様にして、得られた５本の棒鋼製品１０を実施例−３の棒鋼サンプルとした。圧縮加工直前の各棒鋼１ａの表面温度は５０〜８００℃であった。

【0049】

（ｄ）比較例−１の棒鋼サンプル作製
上記実施例−２の棒鋼サンプル作製の際、所定長に切断した棒鋼１ａから別の５本を抜き取って、何も加工せずに比較例−１の棒鋼サンプルとした。

【0050】

（ｅ）比較例−２の棒鋼サンプル作製
上記実施例−３の棒鋼サンプル作製の際、所定長に切断した棒鋼１ａから別の５本を抜き取って、何も加工せずに比較例−２の棒鋼サンプルとした。

【0051】

（２）端面割れ試験
作製した上記実施例−１〜３及び比較例−１，２の各サンプルを、室温にて引張応力を負荷した状態で７日間放置した後、端面割れ発生の有無を目視観察した。結果は表１に示す通り、比較例−１，２では端面割れが発生していたが、実施例−１〜３では何れも端面割れは生じていなかった。

【0052】

【表1】

【0053】

以上説明した通り、本発明に係る棒鋼製品の製造方法によれば、熱間圧延もしくは直送圧延後の圧延材を冷却した後、冷間シャーにより切断して棒鋼を製造する棒鋼製品の製造方法であって、前記冷間シャーにおいて圧延材を保持する保持金型で切断前後の棒鋼両端相当部に圧縮力をかけながら、前記圧延材を切断して棒鋼製品となす、或いは前記冷間シャーによって切断された棒鋼の両端面に圧縮加工を施して棒鋼製品となすので、製品価値や生産性を落とすことなく前記両端面の表面に圧縮歪が付与され、前記棒鋼製品の両端面に引張応力が作用したとしても端面割れが発生しない。

【符号の説明】

【0054】

ＣＲ：ラム軸心，
ＣＣ：チャック部軸心
ＣＤ：ダイス軸心，
１：圧延材， １ａ：棒鋼，
２，４：ローラテーブル，
３：冷却床，
５：冷間シャー， ５ａ：，シャー，
６：切断テーブル， ６ａ：溝部，
７ａ，７ｂ：保持金型，
１０：棒鋼製品， １０ａ：面取り部，
１６：コンベヤ，
１７：プレス装置， １７ａ：ラム，
１８：ダイス，
１９ａ：プレス面， １９ｃ：テーパ面，
２７：ロータリスエージング装置， ２７ａ：チャック，
２８：ダイス，
２９ａ：プレス面， ２９ｂ：絞り面， ２９ｃ：テーパ面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】