帽型钢板桩的制造方法技术

在使用矩形截面形状的原材料(板坯)制造大型的帽型钢板桩的情况下，抑制在粗造形阶段产生的臂部处的材料量不足，制造良好形状的帽型钢板桩产品。一种将矩形截面原材料压下来制造帽型钢板桩的制造方法，该制造方法包括对所述矩形截面原材料沿宽度方向进行压下的轧边和进行使该轧边后的被轧制材料的截面成为大致帽形截面形状的压下的第1成形轧制，在所述轧边中，使用具有比所述矩形截面原材料的厚度(T1)大的孔型底宽(T3)的约束孔型即轧边孔型，进行使被轧制材料的宽度方向端部增厚而成为狗骨头形状的压下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】帽型钢板桩的制造方法
(相关申请的相互参照)本申请基于在2018年8月8日向日本提出申请的日本特愿2018-149325号主张优先权，并在此引用其内容。本专利技术涉及一种由矩形截面原材料制造帽型钢板桩的制造方法。
技术介绍
以往，帽形、U形等在两端具有接合部的钢板桩的制造通过孔型轧制法进行。作为该孔型轧制法的通常的工序，已知的是，将首先在加热炉中加热至预定温度的原材料利用具备孔型的粗轧机、中间轧机和精轧机依次进行轧制。根据上述的通常的孔型轧制法，关于目前在日本国内制造的钢板桩产品，能够由矩形截面的原材料制造。具体而言，通过以往已知的通常的孔型轧制法来制造例如每1m壁宽的截面惯性矩为1.0(104cm4/m)的称为10H产品的帽型钢板桩产品、每1m壁宽的截面惯性矩为2.5(104cm4/m)的称为25H产品的帽型钢板桩产品。作为由矩形截面原材料、与其类似的原材料制造钢板桩的技术，创造出了各种技术。例如，在专利文献1中公开了使用H型钢用的梁坯料制造U型钢板桩的技术。另外，例如在专利文献2中公开了如下技术：使用矩形板坯作为原材料，利用箱孔型(日文：ボックス孔型)使该原材料成为适当的形状(预定的宽度和厚度)，从而使下一工序中的咬入稳定化。另外，例如在专利文献3中公开了如下技术：使用矩形板坯作为原材料，对该原材料使用异形箱孔型，从而提高孔型约束力，谋求防止飞边、提高定心性等。另外，例如在专利文献4中公开了如下技术：在制造有效宽度较宽的钢板桩时，为了在钢板桩的接合部形成突条，而进行在板坯表面形成局部膨胀那样的宽度压下。另外，例如在专利文献5中公开了在制造钢板桩时抑制被轧制材料的端部处的形状缺陷的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-192905号公报专利文献2：日本特开平9-182901号公报专利文献3：日本特开平10-113707号公报专利文献4：日本特开2005-144497号公报专利文献5：国际公开公报WO2018/139521A1
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，随着建筑结构件的大型化、对海洋结构件的利用，要求制造比以往大型的帽型钢板桩产品，特别是期望总宽度和高度比以往大型化的产品。根据本专利技术人的研究得知，在由矩形截面原材料(以下也称为板坯)制造那样的大型的帽型钢板桩的情况下，存在各种问题。例如在制造大型的帽型钢板桩的情况下，需要使矩形截面原材料也大型化，在成形那样的大型的矩形截面原材料时，由于原材料的大型化，使得在被轧制材料的截面的局部产生材料量不足等问题，有可能无法制造所期望的形状的产品。具体而言，由于弯曲变形时的变形量增大、成为弯曲变形的起点的弯矩臂扩大而使弯曲变形与剪切变形相比成为优势，从而有可能在被轧制材料的截面的局部产生材料量不足(金属不足)。特别是矩形截面原材料的端面部的金属被向中央部拉入，之后将成为帽型钢板桩的臂部的部分的金属有可能不足。另外，本说明书中的“大型的帽型钢板桩”是指，例如超过有效宽度900mm、有效高度300mm的产品尺寸(所谓的25H产品)的尺寸的钢板桩产品。关于这样的问题，在上述专利文献1所记载的技术中，以不具有臂部的U型钢板桩为对象，采用使狗骨头形状的增厚部分变形为翼缘部的结构，因此关于成为臂部的部分的金属不足，完全没有提及。另外，在上述专利文献1所记载的技术中，本来就没采用使用矩形截面形状的原材料(板坯)制造钢板桩这样的技术思想，不存在产生如上所述的矩形截面原材料的端面部的材料量不足这一问题的余地。另外，在上述专利文献2所记载的技术中，进行使被轧制材料与上辊的形状匹配的造形，谋求孔型处的咬入稳定化，但由于是制造不具有臂部的U型钢板桩的技术，因此并未提及咬入时的如上所述的矩形截面原材料的端面部的材料量不足的问题，也未给出启示。另外，在上述专利文献3所记载的技术中，将箱孔型中的孔型接触设为面接触从而提高约束力，旨在定心性的提高这样的轧制稳定性的提高。但是，在该专利文献3中也未提及矩形截面原材料的端面部的材料量不足的问题。另外，在上述专利文献4所记载的技术中公开了如下内容：在制造有效宽度较宽的钢板桩时，为了在钢板桩的接合部形成突条，而进行在板坯表面形成局部膨胀的宽度压下。然而，该专利文献4的技术以突条的形成为目的，并未提及如上所述的矩形截面原材料的端面部的材料量不足的问题，也未给出启示。另外，在上述专利文献5所记载的技术中公开了如下技术：在制造钢板桩的粗轧工序中，抑制咬入端部的形状缺陷，提高生产率。在专利文献5中，尽管提及了轧边中的板坯的膨胀变形，但说明为该膨胀变形是促进咬入端部处的形状缺陷的主要原因，当然，关于与矩形截面原材料的端面部的材料量不足相关的问题、其解决方案完全没有提及。鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种这样的技术：在使用矩形截面形状的原材料(板坯)制造大型的帽型钢板桩的情况下，能够抑制在粗造形阶段产生的臂部处的材料量不足，从而制造形状良好的帽型钢板桩产品。用于解决问题的方案为了达到所述目的，根据本专利技术，提供一种帽型钢板桩的制造方法，其是将矩形截面原材料压下来制造帽型钢板桩的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：轧边，在该轧边中，对所述矩形截面原材料沿宽度方向进行压下；以及第1成形轧制，在该第1成形轧制中，进行使该轧边后的被轧制材料的截面成为大致帽形截面形状的压下，在所述轧边中，使用具有比所述矩形截面原材料的厚度T1大的孔型底宽T3的约束孔型即轧边孔型，进行使被轧制材料的宽度方向端部增厚而成为狗骨头形状的压下。也可以是，在所述轧边中，将在所述矩形截面原材料的宽度方向上增厚的范围Wa设为对应于所述第1成形轧制中的被轧制材料的与臂对应的部分的宽度Wb的局部或全部的范围。也可以是，在所述轧边中，在所述矩形截面原材料的宽度方向上增厚的范围Wa由厚度比所述轧边孔型的孔型底宽T3厚的部分限定，在所述矩形截面原材料的宽度方向上增厚的范围Wa和所述第1成形轧制中的被轧制材料的与臂对应的部分的宽度Wb的关系满足Wa≤Wb。专利技术的效果根据本专利技术，在使用矩形截面形状的原材料(板坯)制造大型的帽型钢板桩的情况下，能够抑制在粗造形阶段产生的臂部处的材料量不足，从而制造良好形状的帽型钢板桩产品。附图说明图1是本专利技术的实施方式的轧制生产线的概略说明图。图2是关于第1孔型的孔型形状的概略性说明图。图3是关于第2孔型的孔型形状的概略性说明图。图4是关于第3孔型的孔型形状的概略性说明图。图5是关于第4孔型的孔型形状的概略性说明图。图6是关于第5孔型的孔型形状的概略性说明图。图7是关于第6孔型的孔型形状的概略性说明图。图8是表示第2孔型(第1成形孔型)中的对原材料的下压高度H和弯曲变形力矩臂L的概略说明图。图9是表示第2孔型(第1成形孔型)中的原材料的压下情形的概略说明图。图10是图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帽型钢板桩的制造方法，其是将矩形截面原材料压下来制造帽型钢板桩的制造方法，其特征在于，/n该制造方法包括：/n轧边，在该轧边中，对所述矩形截面原材料沿宽度方向进行压下；以及/n第1成形轧制，在该第1成形轧制中，进行使该轧边后的被轧制材料的截面成为大致帽形截面形状的压下，/n在所述轧边中，使用具有比所述矩形截面原材料的厚度T1大的孔型底宽T3的约束孔型即轧边孔型，进行使被轧制材料的宽度方向端部增厚而成为狗骨头形状的压下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180808 JP 2018-1493251.一种帽型钢板桩的制造方法，其是将矩形截面原材料压下来制造帽型钢板桩的制造方法，其特征在于，
该制造方法包括：
轧边，在该轧边中，对所述矩形截面原材料沿宽度方向进行压下；以及
第1成形轧制，在该第1成形轧制中，进行使该轧边后的被轧制材料的截面成为大致帽形截面形状的压下，
在所述轧边中，使用具有比所述矩形截面原材料的厚度T1大的孔型底宽T3的约束孔型即轧边孔型，进行使被轧制材料的宽度方向端部增厚而成为狗骨头形状的压下。

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【专利技术属性】
技术研发人员：山下浩，片冈直人，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP