JP4244439B2

JP4244439B2 - Winding the metal strip

Info

Publication number: JP4244439B2
Application number: JP12114999A
Authority: JP
Inventors: 光俊内田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: JP2000079414A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭素鋼帯やステンレス鋼帯等の金属帯をコイル状に巻き取る際に、金属帯先端の板厚による段差により２巻目以降のコイル内層部の金属帯に生じるエンドマークまたはトップマークと呼ばれる品質欠陥である板折れを防止することのできる金属帯の巻取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱延鋼帯のような金属帯は、圧延後リールに巻取られてコイル状にされる。その後熱処理や表面処理を施すために、コイルは巻戻されたり、再びリールにコイル状に巻き取られたりする。金属帯を巻取った場合、金属帯の巻始めから数巻ないし数十巻の範囲にわたって金属帯先端部の板厚に起因する段差により２巻目以降の鋼帯に板折れが生じる。この板折れはトップマークまたはエンドマーク（以下エンドマークと記す）などと呼ばれ、その発生部分はスクラップとなり歩留の低下をもたらしている。
【０００３】
図１は、通常の金属帯の巻取り時のエンドマークの発生状態を示す側面図で、図１（ａ）は板厚が薄い場合、図１（ｂ）は板厚が厚い場合である。
【０００４】
リール１に金属帯２が巻取られコイル状にされたとき、２巻き目が金属帯先端部４に当たることで局所的に折れてエンドマーク３が発生し、その後の巻取り層の局所的な曲がりはその下の層の局所的な曲がりのため生じる。特に板厚が厚い場合は、図１（ｂ）に示すように金属帯の先端部４がリールに沿わないため、エンドマークの程度が大きくなる。
【０００５】
従来からこのエンドマークの発生を防止する方法は種々検討されてきており、例えば以下のような方法が知られている。
【０００６】
（１）スエージングロール、グラインダおよびカッタ等により圧下や切削加工により金属帯先端をテーパ状または薄くし、金属帯先端による段差を軽減する方法（特開昭６１−１２６９２７号、実開昭５２−３８１３９号、実開昭５６−１３１９９１号、特開昭６３−２３７８５８号各公報）。
【０００７】
（２）金属帯の先端が２巻目と重なる範囲に段ボールなどの緩衝材を挿入して巻取り、金属帯先端の段差を軽減する方法（特開昭５９−１０１９号、特開平５−３３７５４２号、実開昭５２−１００８３４号各公報）。
【０００８】
（３）金属帯先端の当たる位置に段差、くぼみ、軟質部等を備えたゴムスリーブを用いる方法（特開平６−１６３４１号、特開平６−２４６３４９号、特開平５−２８５５４０号各公報）。
【０００９】
（４）金属帯先端の当たる位置の鋼板を削り込み、金属帯先端の段差を軽減する方法（特開平９−５２１２０号各公報）。
【００１０】
しかしながら、上記（１）の金属帯先端をテーパ状または薄くする方法は、帯先端である不安定な箇所を加工するため幅方向に正確に加工することが難しい。板折れを軽減するためには金属帯先端が鋭くなるようにテーパ加工することが必要であるが、圧延による加工では完全にテーパにすることが不可能である。研削等により鋭い先端にした場合でも、その鋭さ故に、金属帯を巻き付けるときに用いるベルトラッパや、リールに取り付けているゴムスリーブに突き刺さり、これらを損壊する。
【００１１】
上記（２）の緩衝材を利用する方法は、緩衝材を金属帯の所定の位置に取り付けるため複雑な制御が必要となる。したがって、簡易的に人手で取り付けている場合があるが、タイムロスが大きく、安全面でも問題である。
【００１２】
また、上記（３）の鋼帯先端の当たる位置に段差、くぼみ、軟質部のあるゴムスリーブを用いる方法は、金属帯先端が段差、くぼみ、軟質部のある位置にくるようにして巻き取ることが必要であり、複雑な制御が必要となる。また、巻取り開始時は金属帯先端位置が所定の位置にあっても、巻取り中にゴムスリーブとコイルが滑って、金属帯先端位置が所定の位置からずれ、板折れ防止効果が無くなる場合が多い。
【００１３】
上記（４）の鋼帯先端が当たる位置の鋼帯に窪み加工を設ける方法は、鋼帯先端を加工するよりは容易であるものの、板厚を減肉するために、プレス方式では１０００ton 以上の荷重が必要となり、研削方式では、研削くずによる鋼板の表面疵の問題や、研削時間大による連続ラインへの導入困難といったが問題がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、複雑な制御手段を必要としない簡単な装置により、金属帯をリールに巻き取る際の金属帯の先端の段差に起因して発生するトップマークを防止することができる金属帯の巻取り方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
金属帯の巻取り方法に係わる本発明の要旨は、以下の通りである。
（１）金属帯をコイル状にリールに巻き取る方法であって、金属帯をリ−ルに巻き付けた際に、金属帯の先端が２巻目の金属帯に重なる位置における金属帯の巻取りリールに接触する面側が金属帯全幅にわたり凸状になるように、ダイス上に載置した金属帯にポンチにより突き曲げ加工を施した後、リールに巻き取ることを特徴とする金属帯の巻取り方法。
【００１６】
（２）上記突き曲げ加工は、リールの上流に金属帯を幅方向に切断するシャーと、更にその上流にダイスとポンチを設け、上記シャーによる金属帯の切断と同時に、または、シャーで切断した金属帯を所定量送り出して施すことを特徴とする上記（１）項に記載の金属帯の巻取り方法。
【００１７】
（３）上記突き曲げ加工は、リールの上流にダイスとポンチを設け、更にその上流に金属帯を幅方向に切断するシャーを設け、該シャーで切断した金属帯を所定量送り出して施すことを特徴とする上記（１）項に記載の金属帯の巻取り方法。
【００１８】
（４）上記突き曲げ加工は、リールの上流に金属帯を幅方向に切断するシャーと、更にその上流にダイスとポンチを設け、シャーで金属帯を切断する前に施し、次いで金属帯を所定量送り出して切断することを特徴とする上記（１）項に記載の金属帯の巻取り方法。
【００１９】
（５）上記突き曲げ加工を施された金属帯の凸状の形状が、下記式を満足していることを特徴とする上記（１）項ないし（４）項のいずれかに記載の金属帯の巻取り方法。
【００２０】
κ0 ＞15(1/m)
κ１＜4(1/m)
ここで、
κ0 ：ポンチの最先端部が接した位置での金属帯の曲率、
κ1 ：ダイス肩部に接した位置での金属帯の曲率、
m ：メートル。
本発明者は、より簡便な手段でエンドマークの発生を防止することができる方法を開発すべく種々実験検討を重ねた結果、２巻き目の時点で局所的なエンドマークの発生を抑制するには、巻取り前にエンドマークが発生する位置の金属帯にエンドマークの曲がりとは逆の曲げ加工をしておけば、巻取り時に鋼板先端部により逆曲げ加工部が曲げ戻しされ、エンドマークの発生が防止できるとの知見を得て本発明を完成させた。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の金属帯の巻取り方法について詳細に説明する。
図２は、本発明の巻取り方法を説明するための図で、金属帯のリールへの巻取りを開始する直前の側面図である。
【００２２】
同図に示すように、巻取る前に金属帯の先端４が２巻目の金属帯に重なる位置５における金属帯２の巻取りリール１に接触する面側６の金属帯全幅が凸状になるように突き曲げ加工をしておく。金属帯の先端４が２巻目の金属帯に重なる位置５は、リール１の外径をＤとすると、金属帯の先端４からπＤの位置である。
【００２３】
金属帯の先端からπＤの位置に突き曲げ加工を施す方法は、特に限定しないが、下記のように突き曲げ加工を行うとよい。
【００２４】
図３は、本発明を実施するための装置例を示す側面図である。
同図に示すように、リール１の上流側に金属帯を幅方向に切断するためのシャー９と、そのさらに上流にダイス７とポンチ８を備えた図示しないプレスが設けられ、シャー９はダイス７の凹部中心から距離Ｌ離れた位置に設けられている。
【００２５】
金属帯は、例えば図示しないペイオフリールより巻き出され、ダイス７とポンチ８間に供給されて、プレスによる金属帯の突き曲げ加工とシャー９による金属帯の切断がおこなわれてからリール１に送られ巻き取られる。
【００２６】
その際、距離Ｌがリール周長に相当するπＤに等しい場合は、金属帯先端がシャーを通過した直後、突き曲げ加工をおこない、それと同時にシャーで金属帯を切断する。距離ＬがπＤ未満の場合は、金属帯先端がシャーを通過した直後、シャーで金属帯を切断し、次いで、切断後の金属帯先端から後方に距離πＤ−Ｌ離れた部位がシャーを通過した直後、突き曲げ加工をおこなう。また、距離ＬがπＤより大きい場合は、金属帯先端から後方に距離πＤ離れた部位がダイスの凹部中心を通過した直後、突き曲げ加工をおこない、次いで、上記部位から後方に距離Ｌ−πＤ離れた部位がダイスの凹部中心を通過した直後、シャーで金属帯を切断する。
【００２７】
図４は、本発明を実施するための別の装置例を示す側面図である。
同図に示すように、リール１の上流側に金属帯に突き曲げ加工をおこなうダイス７とポンチ８を備えた図示しないプレスと、その更に上流に金属帯を幅方向に切断するためのシャー９が設けられ、シャー９はダイス７の凹部中心から距離Ｌ離れた位置に設けられている。
【００２８】
金属帯は、例えば図示しないペイオフリールより巻き出され、金属帯がシャーを通過した直後、シャーで金属帯が切断され、次いで、切断後の金属帯先端から後方に距離πＤ離れた部位がダイスの凹部中心を通過した直後、突き曲げ加工がおこなわれてリールに巻き取られる。なお、設備スペースの問題でリールとプレス間の距離がπＤより短い場合、リールへの巻取りを開始してから突き曲げ加工を施してもよい。
【００２９】
このようにして突き曲げ加工をおこなうことにより、金属帯先端から突き曲げ加工部までの長さをリール周長と同じにすることができる。
【００３０】
なお、上記のように切断と突き曲げ加工を異なるタイミングでおこなう場合において、切断後の金属帯の送り量あるいは突き曲げ加工後の金属帯の送り量は、測長ロールやレーザ計などで測定が容易であり、簡単な制御で突き曲げ加工部や切断の位置合わせが可能である。
【００３１】
図５は、上記のようにして突き曲げ加工して金属帯を巻き取ったコイルの側面図である。同図に示すように、突き曲げ加工部５は金属帯２の先端からπＤの位置にあるので、金属帯２がリール１に巻取られた際、突き曲げ加工部５が丁度金属帯の先端と重なる。したがって、突き曲げ加工部により金属帯先端はリールに押しつけられ、更に巻き取られると、突き曲げ加工を受けた部分が適度に曲げ戻され、突き曲げ加工部の上に巻き取られる３巻き目は、なめらかな曲面となり、３巻き目以降の巻取りでの金属帯のエンドマークは防止できるのである。板厚が厚い場合も同様の効果がある。
【００３２】
巻取り前に金属帯に施す突き曲げ加工の大きさ及び形状については、金属帯の材質や板厚により異なるので限定するものではないが、下記するような曲げ加工を施すのがよい。
【００３３】
図６は、エンドマークの発生防止対策をとらない通常の方法で、板厚２．３ｍｍの冷延鋼帯を巻取り張力３ｋｇｆ／ｍｍ²で巻取ったコイルの２巻き目のエンドマーク部の曲率分布の一例を示す図である。この曲率のピークを巻取ったときにキャンセルすることができるような曲げ加工を金属帯に施しておくとよい。
【００３４】
エンドマークの発生防止対策をとらない場合の巻取りコイルの２巻き目のエンドマークの曲率は、板厚や材質、巻取り張力等によって異なるが、通常の冷延鋼板では１〜１０(1/m) 程度である。ここに施すべき突き曲げ加工は、突き曲げ加工を行わずに巻き取った場合の２巻き目のエンドマーク曲率の倍を超える曲率とするのが好ましい。すなわち、κ0 をポンチの最先端部が接した位置での曲率とすると、κ0 ＞１５（1/m ）の曲率を与えるとエンドマークの防止効果が十分となる。
【００３５】
図７は、本発明に係る突き曲げ加工部の形状例を示す側面図で、図７（ａ）は断面がＶ形状、図７（ｂ）は谷部Ａが曲線になった形状、図７（ｃ）は谷部Ａが曲線になりダイス肩部に相当するＢ部が曲線になった形状の例である。
【００３６】
図８は、シャー９の上流側に設置したダイス７とポンチ８により金属帯２にＶ字曲げ加工を施した状態を示す図である。
【００３７】
加工が容易であるのは図７（ａ）の形状である。ただし、そのようなＶ字曲げでは通板上問題がある場合は、図７（ｂ）、（ｃ）のような形状とすることが望ましい。
【００３８】
このような曲げ加工部の形状は、巻取り中にゴムスリーブとコイルが滑っても問題とならず、ゴムスリーブやベルトラッパを破損することもない。
【００３９】
ここで、図７のＡ部が金属帯先端部に当たりエンドマークを低減するのであるが、図７（ｂ）および（ｃ）の場合、Ｂ部はＡ部とでは曲げ方向が逆であり、Ｂ部の曲率が大きくなると、巻取り時にＢ部は２巻き目に板折れが発生し、以降の巻きでもエンドマークと同様な板折れ欠陥を生じさせる。しかし、ダイス肩部に相当する位置での金属帯の曲率の大きさをｋ1 とすると、ｋ1 ＜４(1/m) とすることによりＢ部での影響は無視できる。
【００４０】
なお、ダイス肩部に相当する位置での金属帯の曲率とは、図３のＢで示すダイスの肩で曲げ加工された金属帯の曲率で、大きさが最大となる曲率をいう。
【００４１】
突き曲げ加工を施すためのプレスの荷重は、例えば自由曲げで曲げ加工する場合、金属帯の材質、厚さにより異なるが、例えば板幅：１２００ｍｍ、板厚：２．３ｍｍ、降伏点：３０ｋｇｆ／ｍｍ²の鋼板を、ダイス肩幅：５０ｍｍのダイスで突き曲げ加工する場合で４ton 程度である。加工精度を出すため曲げ加圧を加えた場合でもその数倍程度であり、鋼板の減肉を伴う加工の場合に比べきわめて小さな荷重でよい。したがって、突き曲げ加工のためのプレスも小型でよく、ライン内への導入も容易であり設備費が嵩まない。
【００４２】
コイルの曲げ加工部の位置合わせの制御についても、リールの径は通常一定であり、前記したようにシャーと曲げ加工機の距離をリール周長としておけば、金属帯の曲げ加工と共に金属帯先端部をシャーでカットすれば、制御装置を用いずとも金属帯先端と加工部の距離をリール周長とすることができる。また、設備スペースの問題から、シャーと曲げ加工機の距離がリール周長と異なっていても、シャーで切断した後の金属帯の送り出し量を検出することは容易であり、簡単な制御で曲げ加工部の位置合わせができる。
【００４３】
また、巻取り時に金属帯とリールがスリップしても、曲げ加工部が金属帯の先端と重ならないという問題は生じない。
【００４４】
突き曲げ加工は、金属帯の１箇所に限定するものでもなく、板厚の厚い鋼板については、１箇所だけでなく、３巻目や４巻目などの金属帯先端位置と重なる数カ所に加工を施してもよい。ただし、突き曲げ加工部から金属帯先端までは、板折れのためスクラップとなり歩留低下を招き易いため、少ない巻取り位置（２〜４巻目）に相当する箇所だけに加工を施すのが望ましい。
【００４５】
また、本発明の方法は、ゴムスリーブ使用の場合、鉄スリーブ使用の場合、あるいはリールへ直巻きの場合に関わらず、エンドマークの発生を防止することができる。金属帯の突き曲げ加工方法については、上記プレス方式が適当であるが、特に加工手段を限定するものではない。
【００４６】
【実施例】
（実施例１）
０．８〜３．２ｍｍ厚の冷延鋼帯を（降伏点２８ｋｇｆ／ｍｍ²、板幅１０００ｍｍ）を用い、図３に示した装置（Ｌ＝πＤ）で、図７（ｂ）に示すように、鋼帯に曲率がκ0 ＝１８（１／ｍ）、κ1 ＝４（１／ｍ）となる曲げ加工を施して下記条件で巻取りをおこなった。
【００４７】
ゴムスリーブ厚さ：５０ｍｍ、
コイル内径：５０８ｍｍ、
コイル外径：１９００ｍｍ、
巻取張力：３ｋｇｆ／ｍｍ²。
【００４８】
また、比較のため、鋼帯に突き曲げ加工を施さない鋼帯の巻取りも上記と同じ条件で実施した。
【００４９】
巻き取ったコイルは無張力で巻き戻し、エンドマーク部のサンプルを切り出してエンドマーク曲率を測定した。
【００５０】
図９は、エンドマークの測定に使用した装置を示す図である。
モータ１０にて回転軸１１を回転させ、接触式変位計１２をサンプル１３の巻取り方向に移動させて、板の表面形状を測定し、パソコンに入力して２回微分により曲率を求めた。
【００５１】
エンドマークの評価は、エンドマーク部の曲率の最大値と母材の曲率（巻き癖、長手そり）との差をエンドマーク曲率と定義して行った。
【００５２】
図１０は、エンドマーク部の曲率の測定結果を示す図である。
エンドマーク曲率が１（１／ｍ）を超えると目視でもエンドマークが確認され問題となる。同図から明らかなように、本発明の方法で巻き取ったコイルは２巻き目のエンドマークは比較的大きいが３巻き目以降はほとんどエンドマークが発生していない。それに対し、比較例では２０巻き目でも問題となるレベルのエンドマークが発生している。
【００５３】
また、曲げ加工部のｋ1 とｋ0 を表１に示すように種々変えて、板厚１．６ｍｍおよび２．３ｍｍの低炭素鋼の鋼帯を上記と同じ条件で巻取り、各コイルの５巻き目のサンプルを切りだし、上記と同じ方法でエンドマークを評価した。その結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】

【００５５】
同表より明らかなように、ポンチの最先端部による加工部の曲率の大きさκ0 が１０（１／ｍ）の場合では効果が小さく、またダイス肩部に相当する位置の金属帯の曲率の大きさκ1 が５の場合軽い板折れが発生している。
また、ゴムスリーブを用いず、鉄スリーブへの巻取りの場合もほぼ同じ結果が得られた。
【００５６】
（実施例２）
２．３ｍｍ厚の冷延鋼帯を（降伏点２８ｋｇｆ／ｍｍ²、板幅１０００ｍｍ）を用い、図３に示した装置（Ｌ＝πＤ）で、図７（ｂ）に示すように、鋼帯に曲率がκ0 ＝２０（１／ｍ）、κ1 ＝３（１／ｍ）となる曲げ加工を施して下記条件で巻取りをおこなった。曲げ加工時のプレス荷重は線荷重で３ｋｇｆ／ｍｍであった。
【００５７】
ゴムスリーブ厚さ：５０ｍｍ、
コイル内径（直径）：５０８ｍｍ、
コイル外径：１９００ｍｍ、
巻取張力：３ｋｇｆ／ｍｍ²。
【００５８】
巻き取ったコイルは無張力で巻き戻し、１巻目の突き曲げ加工部と２巻目のエンドマーク部のサンプルを切り出して実施例１と同じ方法でその曲率を測定した。
【００５９】
図１１は、突き曲げ加工部ならびにエンドマーク部の曲率の測定結果を、巻取り前の突き曲げ加工部の形状とともに示す図である。
【００６０】
同図に示すように、突き曲げ加工部（図中、１巻き目と表示）の曲率分布は、巻取り前では「逆Ｗ」で、巻取り後では「ジグザク」となっているが、エンドマーク部（図中、２巻目と表示）の曲率分布は、ほぼなめらかで凹凸のない状態になっており、２巻目にエンドマークがほとんど発生せず良好であった。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な装置で巻取る前に金属帯に突き曲げ加工を施すことによりエンドマークの発生を抑止することで巻取りにより生じる製品欠陥が低減され、製品品質及び金属帯の製造歩留が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常の金属帯の巻取り時のエンドマークの発生状態を示す側面図で、図１（ａ）は板厚が薄い場合、図１（ｂ）は板厚が厚い場合である。
【図２】本発明の巻取り方法を説明するための図で、金属帯のリールへの巻取りを開始する直前の側面図である。
【図３】本発明を実施するための装置例を示す図である。
【図４】本発明を実施するための別の装置例を示す図である。
【図５】突き曲げ加工して金属帯を巻き取ったコイルの側面図である。
【図６】通常の巻取りコイルの２巻き目のエンドマーク部の曲率分布の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る突き曲げ加工部の形状例を示す側面図で、図７（ａ）は断面がＶ形状、図７（ｂ）は谷部Ａが曲線になった形状、図７（ｃ）は谷部Ａが曲線になりダイス肩部に相当するＢ部が曲線になった形状の例である。
【図８】シャーの上流側に設置したダイスとポンチにより金属帯にＶ字曲げ加工を施した状態を示す図である。
【図９】エンドマークの測定に使用した装置を示す図である。
【図１０】エンドマーク部の曲率の測定結果を示す図である。
【図１１】エンドマーク部の曲率の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１：リール、２：金属帯、
４：金属帯先端、５：突き曲げ加工部、
７：ダイス、８：ポンチ、
９：シャー、１０：モータ、
１１：回転軸、１２：接触式変位計、
１３：サンプル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, when a metal band such as a carbon steel band or a stainless steel band is wound in a coil shape, an end mark or top generated on the metal band in the coil inner layer after the second roll due to a step due to the thickness of the metal band tip. The present invention relates to a winding method of a metal strip that can prevent plate breakage, which is a quality defect called a mark.
[0002]
[Prior art]
A metal strip such as a hot-rolled steel strip is wound on a reel after rolling to be coiled. Thereafter, in order to perform heat treatment or surface treatment, the coil is rewound or wound again in a coil shape on the reel. When the metal strip is wound, the second and subsequent steel strips are broken due to the step caused by the thickness of the metal strip tip from the beginning of winding of the metal strip to the range of several to several tens of turns. This plate breakage is called a top mark or an end mark (hereinafter referred to as an end mark), and the generated portion becomes scrap and causes a reduction in yield.
[0003]
1A and 1B are side views showing a state where end marks are generated during winding of a normal metal band. FIG. 1A shows a case where the plate thickness is thin, and FIG. 1B shows a case where the plate thickness is thick.
[0004]
When the metal strip 2 is wound around the reel 1 to form a coil, the second roll hits the metal band tip 4 to locally fold to generate an end mark 3, and the subsequent winding layer is localized. Bending occurs due to local bending of the layers below it. In particular, when the plate thickness is thick, as shown in FIG. 1B, the end portion 4 of the metal strip does not follow the reel, and therefore the degree of the end mark becomes large.
[0005]
Conventionally, various methods for preventing the occurrence of the end mark have been studied. For example, the following methods are known.
[0006]
(1) A method of reducing the level difference caused by the metal band tip by reducing or cutting the metal band tip with a swaging roll, grinder, cutter, etc. (Japanese Patent Laid-Open No. 61-126927, Japanese Utility Model Laid-Open No. 52- 38139, Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 56-131991, and JP-A 63-237858).
[0007]
(2) A method of reducing the level difference at the tip of the metal band by inserting a buffer material such as corrugated cardboard into the range where the tip of the metal band overlaps with the second roll (Japanese Patent Laid-Open No. 59-1019, Japanese Patent Laid-Open No. 5-337542). No., Japanese Utility Model Publication No. 52-100844).
[0008]
(3) A method using a rubber sleeve provided with a step, a dent, a soft part or the like at a position where the tip of the metal band hits (Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-16341, 6-246349, and 5-285540).
[0009]
(4) A method of reducing the level difference at the tip of the metal band by cutting the steel plate at the position where the tip of the metal band hits (Japanese Patent Laid-Open No. 9-52120).
[0010]
However, the method (1) of tapering or thinning the metal band tip is difficult to accurately machine in the width direction because an unstable portion that is the band tip is machined. In order to reduce plate breakage, it is necessary to taper the metal band tip so that it is sharp, but it is impossible to taper completely by rolling. Even when the tip is sharpened by grinding or the like, it is pierced by the belt wrapper used when winding the metal band or the rubber sleeve attached to the reel, and these are damaged.
[0011]
The method (2) using the cushioning material requires complicated control because the cushioning material is attached to a predetermined position of the metal strip. Therefore, although it may be simply attached manually, time loss is large and it is a problem also in terms of safety.
[0012]
Further, in the method of using the rubber sleeve having a step, a dent, and a soft part at the position where the steel band tip hits in the above (3), the metal strip is wound so that the tip of the metal band comes to a position having a step, a dent, and a soft part. Is required and complicated control is required. Also, even when the metal band tip position is at a predetermined position at the start of winding, the rubber sleeve and coil slip during winding, and the metal band tip position deviates from the predetermined position, and the effect of preventing plate breakage is lost. There are many.
[0013]
Although the method (4) of forming a recess in the steel strip at the position where the steel strip tip hits is easier than processing the steel strip tip, in order to reduce the plate thickness, the press method requires 1000 tons or more. A load is required, and the grinding method has problems such as a problem of surface flaws of the steel plate due to grinding scraps, and difficulty in introduction into a continuous line due to a long grinding time.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a metal band capable of preventing a top mark caused by a step at the tip of the metal band when the metal band is wound around a reel by a simple device that does not require complicated control means. It is to provide a winding method.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention relating to the winding method of the metal strip is as follows.
(1) A method of winding a metal band around a reel in a coil shape, and winding the metal band at a position where the tip of the metal band overlaps the second metal band when the metal band is wound around the reel Winding a metal band, which is wound on a reel after being bent with a punch on the metal band placed on the die so that the surface contacting the reel is convex over the entire width of the metal band Method.
[0016]
(2) In the bending process, a shear that cuts the metal strip in the width direction is provided upstream of the reel, and a die and a punch are further provided upstream of the shear, and the metal strip is cut simultaneously with the shear or by the shear. The metal strip winding method according to item (1), wherein the metal strip is fed by a predetermined amount.
[0017]
(3) The bending process is performed by providing a die and a punch upstream of the reel, further providing a shear that cuts the metal strip in the width direction upstream, and feeding the metal strip cut by the shear by a predetermined amount. The metal strip winding method according to item (1), characterized in that it is characterized in that
[0018]
(4) The above bending process is performed before the metal band is cut by the shear by providing a shear for cutting the metal band in the width direction upstream of the reel, and further by providing a die and a punch upstream of the shear. The metal strip winding method according to the above item (1), characterized in that a fixed amount is sent and cut.
[0019]
(5) The metal band according to any one of (1) to (4) above, wherein a convex shape of the metal band subjected to the bending process satisfies the following formula: Winding method.
[0020]
κ0> 15 (1 / m)
κ1 <4 (1 / m)
here,
κ0: curvature of the metal band at the position where the leading edge of the punch touches,
κ1: curvature of the metal band at the position in contact with the die shoulder,
m: meters.
The present inventor has conducted various experimental studies to develop a method capable of preventing the occurrence of end marks by simpler means, and as a result, suppresses the occurrence of local end marks at the time of the second roll. If the end of the metal band where the end mark is generated before winding is bent in the opposite direction to the bending of the end mark, the end bending portion is bent back by the steel plate tip during winding. The present invention has been completed with the knowledge that the occurrence of water vapor can be prevented.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the winding method of the metal strip of the present invention will be described in detail.
FIG. 2 is a side view for explaining the winding method of the present invention and immediately before starting winding of a metal strip onto a reel.
[0022]
As shown in the figure, the full width of the metal band on the surface side 6 contacting the take-up reel 1 of the metal band 2 at a position 5 where the tip 4 of the metal band overlaps with the second metal band before winding is convex. Bending is performed so that The position 5 where the tip 4 of the metal band overlaps the metal band of the second roll is a position πD from the tip 4 of the metal band, where D is the outer diameter of the reel 1.
[0023]
The method of performing the bending process at the position of πD from the tip of the metal band is not particularly limited, but the bending process may be performed as follows.
[0024]
FIG. 3 is a side view showing an example of an apparatus for carrying out the present invention.
As shown in the figure, a shear 9 for cutting the metal strip in the width direction is provided on the upstream side of the reel 1, and a press (not shown) including a die 7 and a punch 8 is provided further upstream. 7 at a distance L from the center of the recess.
[0025]
The metal band is unwound from, for example, a payoff reel (not shown), supplied between the die 7 and the punch 8, and is fed to the reel 1 after the metal band is bent by the press and the metal band is cut by the shear 9. And rolled up.
[0026]
At this time, if the distance L is equal to πD corresponding to the reel circumference, the metal band is cut with the shear at the same time as the metal band tip passes through the shear. When the distance L is less than πD, immediately after the tip of the metal band passes through the shear, the metal band is cut with the shear, and then a part separated by the distance πD-L from the tip of the metal band after the cut passes through the shear. Immediately after that, a bending process is performed. Further, when the distance L is larger than πD, a bending process is performed immediately after the part separated by the distance πD from the metal band tip passes through the center of the concave portion of the die, and then the distance L-πD is separated from the part backward. The metal strip is cut with a shear immediately after the part passed through the center of the concave portion of the die.
[0027]
FIG. 4 is a side view showing another example of an apparatus for carrying out the present invention.
As shown in the figure, a press (not shown) provided with a die 7 and a punch 8 for bending the metal strip on the upstream side of the reel 1, and a shear 9 for cutting the metal strip in the width direction further upstream thereof. And the shear 9 is provided at a distance L from the center of the recess of the die 7.
[0028]
The metal band is unwound from, for example, a pay-off reel (not shown), and immediately after the metal band passes through the shear, the metal band is cut by the shear, and then a portion separated by a distance πD from the tip of the metal band after cutting is a die. Immediately after passing through the center of the recess, a bending process is performed and the reel is wound up. When the distance between the reel and the press is shorter than πD due to the problem of equipment space, the bending process may be performed after starting winding on the reel.
[0029]
By performing the bending process in this way, the length from the metal band tip to the bending process part can be made equal to the reel circumferential length.
[0030]
When cutting and bending are performed at different timings as described above, the feed amount of the metal band after cutting or the feed amount of the metal band after bending is measured with a length measuring roll or a laser meter. It is easy, and it is possible to align the bent part and the cutting with simple control.
[0031]
FIG. 5 is a side view of a coil that has been bent and wound up as described above to wind up a metal strip. As shown in the figure, since the bending portion 5 is located at πD from the tip of the metal band 2, when the metal band 2 is wound on the reel 1, the bending portion 5 is just the tip of the metal band. And overlap. Therefore, when the metal band tip is pressed against the reel by the bending part and further wound, the part subjected to the bending process is appropriately bent back, and the third roll wound on the bending part is Thus, it becomes a smooth curved surface, and the end mark of the metal strip in the third and subsequent windings can be prevented. The same effect is obtained when the plate thickness is thick.
[0032]
The size and shape of the bending process applied to the metal band before winding is not limited because it differs depending on the material and plate thickness of the metal band, but it is preferable to perform the following bending process.
[0033]
FIG. 6 shows the end mark portion of the second winding of a coil obtained by winding a cold-rolled steel strip having a thickness of 2.3 mm with a winding tension of 3 kgf / mm ² by a normal method that does not take measures to prevent the occurrence of end marks. It is a figure which shows an example of curvature distribution. It is preferable that the metal strip be bent so that it can be canceled when the peak of curvature is wound.
[0034]
The curvature of the end mark of the second winding of the winding coil when the end mark generation prevention measure is not taken varies depending on the plate thickness, material, winding tension, etc., but in the case of a normal cold-rolled steel sheet, 1-10 (1 / m) About. It is preferable that the bending process to be performed here has a curvature exceeding twice the end mark curvature of the second roll when the winding is performed without performing the bending process. That is, assuming that κ0 is the curvature at the position where the leading edge of the punch is in contact, the end mark prevention effect is sufficient when a curvature of κ0> 15 (1 / m 2) is given.
[0035]
7 is a side view showing an example of the shape of the bending portion according to the present invention. FIG. 7 (a) is a V-shaped cross section, FIG. 7 (b) is a shape having a valley A curved, (C) is an example of the shape in which the valley part A becomes a curve and the B part corresponding to the die shoulder part becomes a curve.
[0036]
FIG. 8 is a view showing a state in which the metal band 2 is subjected to V-shaped bending processing with a die 7 and a punch 8 installed on the upstream side of the shear 9.
[0037]
The shape shown in FIG. 7A is easy to process. However, when there is a problem in passing the plate in such a V-shaped bending, it is desirable to have a shape as shown in FIGS. 7B and 7C.
[0038]
Such a shape of the bent portion does not cause a problem even if the rubber sleeve and the coil slip during winding, and the rubber sleeve and the belt wrapper are not damaged.
[0039]
Here, portion A in FIG. 7 hits the metal band tip and reduces the end mark, but in the case of FIGS. 7B and 7C, the bending direction of portion B is reverse to that of portion A, and B When the curvature of the portion becomes large, the plate B breaks in the second roll during winding, and the plate breakage defect similar to the end mark occurs in the subsequent winding. However, if the curvature of the metal band at the position corresponding to the die shoulder is k1, the influence of the B portion can be ignored by setting k1 <4 (1 / m).
[0040]
Note that the curvature of the metal band at the position corresponding to the die shoulder is the curvature of the metal band bent at the shoulder of the die indicated by B in FIG.
[0041]
For example, when bending by free bending, the load of the press for performing the bending process varies depending on the material and thickness of the metal strip. For example, the plate width: 1200 mm, the plate thickness: 2.3 mm, and the yield point: 30 kgf / It is about 4 tons when a steel plate of mm ² is bent with a die having a die shoulder width of 50 mm. Even when bending pressure is applied in order to obtain processing accuracy, it is about several times that, and an extremely small load is sufficient as compared with the processing accompanied by thinning of the steel plate. Therefore, the press for the bending process may be small and can be easily introduced into the line, so that the equipment cost does not increase.
[0042]
As for the position control of the bending part of the coil, the reel diameter is usually constant. As described above, if the distance between the shear and the bending machine is set as the reel circumference, the metal band tip is bent together with the metal band bending process. If the portion is cut with a shear, the distance between the metal band tip and the processed portion can be set as the reel circumferential length without using a control device. Also, due to the problem of equipment space, even if the distance between the shear and the bending machine is different from the reel circumference, it is easy to detect the feed amount of the metal strip after cutting with the shear, and bending with simple control The processing part can be aligned.
[0043]
Further, even if the metal band and the reel slip during winding, the problem that the bent portion does not overlap the tip of the metal band does not occur.
[0044]
The bending process is not limited to one location on the metal strip. For thick steel plates, not only one location but also several locations that overlap the metal strip tip position such as the third and fourth rolls. You may give it. However, it is desirable to process only the portion corresponding to a small number of winding positions (2nd to 4th rolls) from the bending portion to the metal band tip because it becomes scrap due to plate breakage and easily reduces yield. .
[0045]
Further, the method of the present invention can prevent the occurrence of end marks regardless of the use of a rubber sleeve, the use of an iron sleeve, or the case of direct winding on a reel. As for the method of bending the metal strip, the above press method is appropriate, but the processing means is not particularly limited.
[0046]
【Example】
Example 1
Using a cold-rolled steel strip of 0.8 to 3.2 mm thickness (yield point 28 kgf / mm ² , plate width 1000 mm) and using the apparatus (L = πD) shown in FIG. 3, as shown in FIG. Further, the steel strip was subjected to bending processing with a curvature of κ0 = 18 (1 / m) and κ1 = 4 (1 / m), and wound up under the following conditions.
[0047]
Rubber sleeve thickness: 50mm,
Coil inner diameter: 508 mm,
Coil outer diameter: 1900mm,
Winding tension: 3 kgf / mm ² .
[0048]
For comparison, the steel strip that was not subjected to the bending process was also wound under the same conditions as described above.
[0049]
The wound coil was rewound with no tension, a sample of the end mark portion was cut out, and the end mark curvature was measured.
[0050]
FIG. 9 is a diagram showing an apparatus used for measuring an end mark.
The rotating shaft 11 was rotated with the motor 10, the contact-type displacement meter 12 was moved to the winding direction of the sample 13, the surface shape of the board was measured, it input into the personal computer, and the curvature was calculated | required by differentiation twice.
[0051]
The evaluation of the end mark was performed by defining the difference between the maximum value of the curvature of the end mark portion and the curvature of the base material (winding curl, longitudinal warpage) as the end mark curvature.
[0052]
FIG. 10 is a diagram illustrating a measurement result of the curvature of the end mark portion.
When the end mark curvature exceeds 1 (1 / m), the end mark is visually confirmed, which causes a problem. As is apparent from the figure, the coil wound by the method of the present invention has a relatively large end mark for the second turn, but almost no end mark is generated after the third turn. On the other hand, in the comparative example, an end mark of a level that causes a problem occurs even at the 20th roll.
[0053]
Further, k1 and k0 of the bent portion are variously changed as shown in Table 1, and steel strips of low carbon steel having a thickness of 1.6 mm and 2.3 mm are wound under the same conditions as described above, and 5 turns of each coil are wound. Eye samples were cut out and end marks were evaluated in the same manner as above. The results are shown in Table 1.
[0054]
[Table 1]

[0055]
As is clear from the table, the effect is small when the curvature κ0 of the processed portion by the most advanced part of the punch is 10 (1 / m), and the curvature of the metal band at the position corresponding to the die shoulder is small. When the magnitude κ1 is 5, light plate breakage has occurred.
In addition, almost the same result was obtained when winding on an iron sleeve without using a rubber sleeve.
[0056]
(Example 2)
Using a cold-rolled steel strip having a thickness of 2.3 mm (yield point 28 kgf / mm ² , plate width 1000 mm) and using the apparatus shown in FIG. 3 (L = πD), as shown in FIG. The film was subjected to a bending process with a curvature of κ0 = 20 (1 / m) and κ1 = 3 (1 / m), and wound up under the following conditions. The press load during bending was a linear load of 3 kgf / mm.
[0057]
Rubber sleeve thickness: 50mm,
Coil inner diameter (diameter): 508 mm,
Coil outer diameter: 1900mm
Winding tension: 3 kgf / mm ² .
[0058]
The wound coil was unwound and unwound, and samples of the first volume bending process part and the second volume end mark part were cut out and the curvature thereof was measured by the same method as in Example 1.
[0059]
FIG. 11 is a diagram showing the measurement results of the curvature of the bending portion and the end mark portion together with the shape of the bending portion before winding.
[0060]
As shown in the figure, the curvature distribution of the bending part (indicated as the first roll in the figure) is “reverse W” before winding, and “zigzag” after winding. The curvature distribution of the mark portion (shown as the second volume in the figure) was almost smooth and without any irregularities, and the end mark was hardly generated on the second volume, which was good.
[0061]
【The invention's effect】
According to the present invention, product defects caused by winding are reduced by suppressing the generation of end marks by subjecting the metal strip to bending before winding with a simple device, and product quality and production of the metal strip are reduced. Yield is significantly improved.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are side views showing a state where end marks are generated during winding of a normal metal band. FIG. 1A shows a case where the plate thickness is thin, and FIG. 1B shows a case where the plate thickness is thick.
FIG. 2 is a view for explaining the winding method of the present invention, and is a side view immediately before starting winding of a metal strip onto a reel.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an apparatus for carrying out the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing another example of apparatus for carrying out the present invention.
FIG. 5 is a side view of a coil obtained by bending and winding a metal band.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a curvature distribution of an end mark portion of the second winding of a normal winding coil.
7A and 7B are side views showing examples of the shape of the bending portion according to the present invention, in which FIG. 7A is a V-shaped cross section, FIG. 7B is a shape in which a valley A is a curve, (C) is an example of the shape in which the valley part A becomes a curve and the B part corresponding to the die shoulder part becomes a curve.
FIG. 8 is a view showing a state in which a metal band is subjected to V-shaped bending with a die and a punch installed on the upstream side of the shear.
FIG. 9 is a diagram showing an apparatus used for measuring an end mark.
FIG. 10 is a diagram illustrating a measurement result of curvature of an end mark portion.
FIG. 11 is a diagram illustrating a measurement result of curvature of an end mark portion.
[Explanation of symbols]
1: reel, 2: metal strip,
4: Metal band tip, 5: Bending part,
7: Dice, 8: Punch,
9: Shear, 10: Motor,
11: Rotating shaft, 12: Contact displacement meter,
13: Sample.

Claims

A method of winding a metal strip around a reel in a coil shape, and when the metal strip is wound around a reel, a surface that contacts the take-up reel of the metal strip at a position where at least the second roll overlaps the tip of the metal strip A method of winding a metal band, characterized in that a metal band placed on a die is bent with a punch so that the side is convex over the entire width of the metal band, and then wound on a reel.

The bending process includes a shear that cuts the metal strip in the width direction upstream of the reel, and a die and a punch provided further upstream of the shear, and simultaneously with the cutting of the metal strip by the shear or a metal strip cut by the shear. 2. The metal strip winding method according to claim 1, wherein a predetermined amount is fed and applied.

The bending process is characterized in that a die and a punch are provided upstream of the reel, a shear that cuts the metal strip in the width direction is further provided upstream, and a predetermined amount of the metal strip cut by the shear is fed out. The winding method of the metal strip of Claim 1.

The bending process is performed before the metal band is cut by the shear by providing a shear that cuts the metal band in the width direction upstream of the reel, and further by providing a die and a punch upstream of the shear, and then feeding the metal band by a predetermined amount. The metal strip winding method according to claim 1, wherein cutting is performed.

The metal strip winding method according to any one of claims 1 to 4, wherein a convex shape of the metal plate subjected to the bending process satisfies the following formula.
κ0> 15 (1 / m)
κ1 <4 (1 / m)
here,
κ0: curvature of the metal band at the position where the leading edge of the punch touches,
κ1: curvature of the metal band at the position in contact with the die shoulder,
m: meters.