JP2000158014A - 管の絞り圧延方法 - Google Patents
管の絞り圧延方法Info
- Publication number
- JP2000158014A JP2000158014A JP10338134A JP33813498A JP2000158014A JP 2000158014 A JP2000158014 A JP 2000158014A JP 10338134 A JP10338134 A JP 10338134A JP 33813498 A JP33813498 A JP 33813498A JP 2000158014 A JP2000158014 A JP 2000158014A
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- stand
- tube
- rolling
- pipe
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- Pending
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 管外面疵やクロップを助長させず複雑な機
構も要さずに管内面の角張りを軽減しうる管の絞り圧延
方法を提供する。 【解決手段】 カリバロール２を２本以上円周方向に配
置してなるスタンドをｎ基タンデムに配列した絞り圧延
設備を用いて素管から所定寸法の製品管を得る管の絞り
圧延方法において、少なくとも１スタンドで管内面全周
に接触する内面工具３を管１内に挿入し、そのスタンド
で内面圧延を行う。
構も要さずに管内面の角張りを軽減しうる管の絞り圧延
方法を提供する。 【解決手段】 カリバロール２を２本以上円周方向に配
置してなるスタンドをｎ基タンデムに配列した絞り圧延
設備を用いて素管から所定寸法の製品管を得る管の絞り
圧延方法において、少なくとも１スタンドで管内面全周
に接触する内面工具３を管１内に挿入し、そのスタンド
で内面圧延を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管の絞り圧延方法
に関し、特に角張りを抑制できて内面形状に優れる円管
を製造できる管の絞り圧延方法に関する。
に関し、特に角張りを抑制できて内面形状に優れる円管
を製造できる管の絞り圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】管圧延によって素管から所望の外径の製
品管を得るために、従来、２ロール式あるいは３ロール
式のスタンド（管圧延スタンド）を複数基タンデムに配
列した絞り圧延設備（例えばストレッチレデューサ）を
用いる絞り圧延方法が採用されている。
品管を得るために、従来、２ロール式あるいは３ロール
式のスタンド（管圧延スタンド）を複数基タンデムに配
列した絞り圧延設備（例えばストレッチレデューサ）を
用いる絞り圧延方法が採用されている。
【０００３】図４は従来の３ロール式絞り圧延方法の説
明図であり（ａ）は外観、（ｂ）はロール配置と六角張
り、（ｃ）はカリバ形状をそれぞれ示す。図４において
１は管、２はロール（カリバロール）で、（ａ）では５
スタンド分を示している。３ロール式絞り圧延方法では
一般に、（ｂ）に示すように隣り合うスタンドのロール
配置に60°の位相差（位相角）をもたせ、管１内面には
工具を配置せず、各ロール２には（ｃ）に示すようにプ
ロフィルを中心Ｏ、半径Ｒの円弧で与えたカリバを設け
る。このプロフィルは、カリバ中心Ｃとパス中心Ｐ間の
距離ａがカリバ端Ｅとパス中心Ｐ間の距離ｂより小さく
かつａ、ｂともＲより小さい（ａ＜ｂ＜Ｒ）、いわゆる
楕円化された形状に設計される。なお、（ｂ−ａ）／ａ
で定義される楕円率が設計パラメータとして使用され
る。
明図であり（ａ）は外観、（ｂ）はロール配置と六角張
り、（ｃ）はカリバ形状をそれぞれ示す。図４において
１は管、２はロール（カリバロール）で、（ａ）では５
スタンド分を示している。３ロール式絞り圧延方法では
一般に、（ｂ）に示すように隣り合うスタンドのロール
配置に60°の位相差（位相角）をもたせ、管１内面には
工具を配置せず、各ロール２には（ｃ）に示すようにプ
ロフィルを中心Ｏ、半径Ｒの円弧で与えたカリバを設け
る。このプロフィルは、カリバ中心Ｃとパス中心Ｐ間の
距離ａがカリバ端Ｅとパス中心Ｐ間の距離ｂより小さく
かつａ、ｂともＲより小さい（ａ＜ｂ＜Ｒ）、いわゆる
楕円化された形状に設計される。なお、（ｂ−ａ）／ａ
で定義される楕円率が設計パラメータとして使用され
る。
【０００４】ａ＜ｂより、管はカリバ中心Ｃでは強く、
カリバ端（フランジ側端）Ｅでは弱く圧下され、管内面
に工具が配置されていないため、数パス後には（ｂ）に
示すように、管１内面形状が、スタンド通過毎に60°ピ
ッチで回転する六角形を呈するようになる。なお、２ロ
ール式の場合は四角形を呈する。この現象は角張りと呼
ばれ、絞り圧延で製造される製品管内面の形状寸法精度
を悪化させる主要因として、その発生防止対策が古くか
ら切望されているものである。
カリバ端（フランジ側端）Ｅでは弱く圧下され、管内面
に工具が配置されていないため、数パス後には（ｂ）に
示すように、管１内面形状が、スタンド通過毎に60°ピ
ッチで回転する六角形を呈するようになる。なお、２ロ
ール式の場合は四角形を呈する。この現象は角張りと呼
ばれ、絞り圧延で製造される製品管内面の形状寸法精度
を悪化させる主要因として、その発生防止対策が古くか
ら切望されているものである。
【０００５】これまでに提案されている角張り防止対策
の主なものとしては、カリバ真円化、スタンド間張力強
化、およびロール位相角変更（特開昭61−216806号公
報）の３つが挙げられる。
の主なものとしては、カリバ真円化、スタンド間張力強
化、およびロール位相角変更（特開昭61−216806号公
報）の３つが挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】カリバ真円化は、図４
（ｃ）においてａ、ｂをＲに限りなく近づける（楕円率
を限りなく０に近づける）ものであるが、ロールフラン
ジ部での圧下量が相対的に大きくなることから、この部
位での材料の噛み出し傾向が大きくなり、管外面に疵が
発生し易くなる問題がある。
（ｃ）においてａ、ｂをＲに限りなく近づける（楕円率
を限りなく０に近づける）ものであるが、ロールフラン
ジ部での圧下量が相対的に大きくなることから、この部
位での材料の噛み出し傾向が大きくなり、管外面に疵が
発生し易くなる問題がある。
【０００７】スタンド間張力強化は、各スタンドのロー
ル回転数を調整しスタンド間の張力を増して偏肉を緩和
しようとするものであるが、先後端クロップ（張力がか
からないことによる肉厚非定常部）が長大化し歩留りが
低下する問題がある。ロール位相角変更は、例えば図５
に示すように、 180°／Ｎおよび90°／Ｎ（Ｎ＝２、
３）の位相差をもたせた圧下パターン（図５では基準位
置（時計の文字盤に見立てて12時の位置）に対して０°
⇒60°⇒30°⇒90°、なお、＃ｉ〜＃ｉ＋３はスタンド
番号）で圧延することにより、多角形の角数を増やして
より円形に近い内面形状を得ようとするものであるが、
ロールハウジングを傾斜配置させる等の複雑な機構が必
要となる問題がある。
ル回転数を調整しスタンド間の張力を増して偏肉を緩和
しようとするものであるが、先後端クロップ（張力がか
からないことによる肉厚非定常部）が長大化し歩留りが
低下する問題がある。ロール位相角変更は、例えば図５
に示すように、 180°／Ｎおよび90°／Ｎ（Ｎ＝２、
３）の位相差をもたせた圧下パターン（図５では基準位
置（時計の文字盤に見立てて12時の位置）に対して０°
⇒60°⇒30°⇒90°、なお、＃ｉ〜＃ｉ＋３はスタンド
番号）で圧延することにより、多角形の角数を増やして
より円形に近い内面形状を得ようとするものであるが、
ロールハウジングを傾斜配置させる等の複雑な機構が必
要となる問題がある。
【０００８】本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、管
外面疵やクロップを助長させず複雑な機構も要さずに管
内面の角張りを軽減しうる管の絞り圧延方法を提供する
ことを目的とする。
外面疵やクロップを助長させず複雑な機構も要さずに管
内面の角張りを軽減しうる管の絞り圧延方法を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者らは、前記課題は
内面圧延の併用により解決できると洞察し、鋭意検討・
実験を重ねて本発明をなすに至った。すなわち本発明
は、カリバロールを２本以上円周方向に配置してなるス
タンドをｎ基タンデムに配列した絞り圧延設備を用いて
素管から所定寸法の製品管を得る管の絞り圧延方法にお
いて、少なくとも１スタンドで管内面全周に接触する内
面工具を管内に挿入し、そのスタンドで内面圧延を行う
ことを特徴とする管の絞り圧延方法である。
内面圧延の併用により解決できると洞察し、鋭意検討・
実験を重ねて本発明をなすに至った。すなわち本発明
は、カリバロールを２本以上円周方向に配置してなるス
タンドをｎ基タンデムに配列した絞り圧延設備を用いて
素管から所定寸法の製品管を得る管の絞り圧延方法にお
いて、少なくとも１スタンドで管内面全周に接触する内
面工具を管内に挿入し、そのスタンドで内面圧延を行う
ことを特徴とする管の絞り圧延方法である。
【００１０】本発明では、内面圧延を行うスタンドは第
ｎスタンドおよび／または第ｎ−１スタンドであること
が好ましく、また、内面工具は、内面圧延を行うスタン
ドにおいてロールとのクリアランスが一定になるよう
な、あるいは真円をなすような、断面形状を有するバー
またはプラグであることが好ましい。
ｎスタンドおよび／または第ｎ−１スタンドであること
が好ましく、また、内面工具は、内面圧延を行うスタン
ドにおいてロールとのクリアランスが一定になるよう
な、あるいは真円をなすような、断面形状を有するバー
またはプラグであることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明では、管内に内面工具を挿
入し、該工具を少なくとも１スタンドで管内面全周に接
触させてそのスタンドで内面圧延を行いながら絞り圧延
する。内面工具を管内面全周に接触させることがポイン
トであり、これにより、管内面が均等に拘束されて内面
角張りの形成を抑制することができる。内面工具を管内
周の一部のみに接触させたまま絞り圧延を行うのでは、
非接触の部分に肉が流れ込む結果、偏肉が助長されて内
面形状をかえって悪化させることになる。
入し、該工具を少なくとも１スタンドで管内面全周に接
触させてそのスタンドで内面圧延を行いながら絞り圧延
する。内面工具を管内面全周に接触させることがポイン
トであり、これにより、管内面が均等に拘束されて内面
角張りの形成を抑制することができる。内面工具を管内
周の一部のみに接触させたまま絞り圧延を行うのでは、
非接触の部分に肉が流れ込む結果、偏肉が助長されて内
面形状をかえって悪化させることになる。
【００１２】この内面角張り抑制効果は、内面圧延を行
うスタンドを、全ｎスタンドの絞り圧延設備の第ｎスタ
ンド（最終スタンド）および／または第ｎ−１スタンド
（最終１つ前のスタンド）とした場合に、それ以外のス
タンドとした場合に比べて大きいから、内面工具は、第
ｎスタンド、第ｎ−１スタンドのいずれか一方または両
方で管内面全周に接触するように挿入するのが好まし
い。なかでも第ｎスタンドが最も好ましい。なお、複数
のスタンドで内面圧延を行えばさらに効果的である。
うスタンドを、全ｎスタンドの絞り圧延設備の第ｎスタ
ンド（最終スタンド）および／または第ｎ−１スタンド
（最終１つ前のスタンド）とした場合に、それ以外のス
タンドとした場合に比べて大きいから、内面工具は、第
ｎスタンド、第ｎ−１スタンドのいずれか一方または両
方で管内面全周に接触するように挿入するのが好まし
い。なかでも第ｎスタンドが最も好ましい。なお、複数
のスタンドで内面圧延を行えばさらに効果的である。
【００１３】内面工具としては、図１に示すようなバー
３を用いるのが好適であるが、バー３の代わりに図２に
示すようなプラグ４を用いることもできる。内面圧延
中、内面圧延を行うスタンドよりも下流側への引き込ま
れを防ぐべく、バー３はこれをその上流側端部で保持
し、プラグ４はこれを保持アーム５で保持するか、係止
綱６で係止する。なお、図１は、全７スタンドの３ロー
ル式絞り圧延設備（隣接スタンド間のロール位相角60
°）の最終スタンドで内面圧延を行っている例を示す。
なお、複数のスタンドで内面圧延を行う場合には、外面
に段差を設けた内面工具を用いれば良い。
３を用いるのが好適であるが、バー３の代わりに図２に
示すようなプラグ４を用いることもできる。内面圧延
中、内面圧延を行うスタンドよりも下流側への引き込ま
れを防ぐべく、バー３はこれをその上流側端部で保持
し、プラグ４はこれを保持アーム５で保持するか、係止
綱６で係止する。なお、図１は、全７スタンドの３ロー
ル式絞り圧延設備（隣接スタンド間のロール位相角60
°）の最終スタンドで内面圧延を行っている例を示す。
なお、複数のスタンドで内面圧延を行う場合には、外面
に段差を設けた内面工具を用いれば良い。
【００１４】内面工具（バーまたはプラグ）には、内面
圧延を行うスタンドのロールとの間のクリアランスが一
定になるような断面形状を持たせるのが好ましい。すな
わち、バーまたはプラグには、内面圧延を行うスタンド
に位置せしめる部位において当該スタンドのカリバロー
ル孔形状と相似の断面形状を持たせる。こうすること
で、製品管の円周方向の偏肉をよりいっそう軽減するこ
とができる。
圧延を行うスタンドのロールとの間のクリアランスが一
定になるような断面形状を持たせるのが好ましい。すな
わち、バーまたはプラグには、内面圧延を行うスタンド
に位置せしめる部位において当該スタンドのカリバロー
ル孔形状と相似の断面形状を持たせる。こうすること
で、製品管の円周方向の偏肉をよりいっそう軽減するこ
とができる。
【００１５】また、とくにｔ／Ｄ（肉厚／外径）の大き
い管に対しては、内面工具（バーまたはプラグ）の断面
を、内面圧延を行うスタンドに位置せしめる部位におい
て真円形状とすることにより、製品管の内面形状のさら
なる改善を図ることができる。
い管に対しては、内面工具（バーまたはプラグ）の断面
を、内面圧延を行うスタンドに位置せしめる部位におい
て真円形状とすることにより、製品管の内面形状のさら
なる改善を図ることができる。
【００１６】
【実施例】全26スタンドからなるストレッチレデューサ
（３ロール式）を用い、外径110mm ×肉厚15mmのJIS ST
KM13A 相当素管を圧延温度 875℃で絞り圧延して外径4
2.7mm×肉厚15mmの製品管とするにあたり、本発明の実
施例ないし比較例とした表１に示す各種条件にて絞り圧
延を行い、製品管の角張り（この場合、六角張り）の程
度を調査した。角張りの程度は、図３のように定義した
角張り度により評価した。結果を表１に示す。
（３ロール式）を用い、外径110mm ×肉厚15mmのJIS ST
KM13A 相当素管を圧延温度 875℃で絞り圧延して外径4
2.7mm×肉厚15mmの製品管とするにあたり、本発明の実
施例ないし比較例とした表１に示す各種条件にて絞り圧
延を行い、製品管の角張り（この場合、六角張り）の程
度を調査した。角張りの程度は、図３のように定義した
角張り度により評価した。結果を表１に示す。
【００１７】同表より、実施例では比較例よりも角張り
度が格段に小さく、本発明が六角張り抑制に極めて有効
な手段であることが明らかである。
度が格段に小さく、本発明が六角張り抑制に極めて有効
な手段であることが明らかである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】かくして本発明によれば、管の絞り圧延
おいて、管外面疵やクロップを助長させず複雑な機構も
要さずに管内面の角張りを軽減できるようになるという
優れた効果を奏する。
おいて、管外面疵やクロップを助長させず複雑な機構も
要さずに管内面の角張りを軽減できるようになるという
優れた効果を奏する。
【図１】バーの挿入状態を示す（ａ）は正面図、（ｂ）
は（ａ）のＡＡ断面とＢＢ断面の展開合成図である。
は（ａ）のＡＡ断面とＢＢ断面の展開合成図である。
【図２】プラグの各種形状を示す側面図である。
【図３】角張り度の定義説明図である。
【図４】従来の３ロール式絞り圧延方法の説明図であり
（ａ）は要部外観、（ｂ）はロール配置と六角張り、
（ｃ）はカリバ形状をそれぞれ示す。
（ａ）は要部外観、（ｂ）はロール配置と六角張り、
（ｃ）はカリバ形状をそれぞれ示す。
【図５】従来のロール位相角変更パターン例の説明図で
ある。
ある。
１ 管 ２ ロール（カリバロール） ３ 内面工具（バー） ４ 内面工具（プラグ） ５ 保持アーム ６ 係止綱
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 依藤 章 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内
Claims (4)
- 【請求項１】 カリバロールを２本以上円周方向に配置
してなるスタンドをｎ基タンデムに配列した絞り圧延設
備を用いて素管から所定寸法の製品管を得る管の絞り圧
延方法において、少なくとも１スタンドで管内面全周に
接触する内面工具を管内に挿入し、そのスタンドで内面
圧延を行うことを特徴とする管の絞り圧延方法。 - 【請求項２】 内面圧延を行うスタンドは第ｎスタンド
および／または第ｎ−１スタンドである請求項１記載の
方法。 - 【請求項３】 内面工具は、内面圧延を行うスタンドに
おいてロールとのクリアランスが一定になるような断面
形状を有するバーまたはプラグである請求項１または２
に記載の方法。 - 【請求項４】 内面工具は、内面圧延を行うスタンドに
おいて真円をなすような断面形状を有するバーまたはプ
ラグである請求項１または２に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338134A JP2000158014A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 管の絞り圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338134A JP2000158014A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 管の絞り圧延方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000158014A true JP2000158014A (ja) | 2000-06-13 |
Family
ID=18315239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10338134A Pending JP2000158014A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 管の絞り圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000158014A (ja) |
-
1998
- 1998-11-27 JP JP10338134A patent/JP2000158014A/ja active Pending
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