JP2005103603A - Apparatus and method for manufacturing pipe with grooved inner surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ルームエアコン、パッケージエアコン又は自動販売機等に使用される熱交換器に組み込まれる伝熱管として好適なシームレス内面溝付管の製造装置及びこの装置を使用する内面溝付管の製造方法に関し、特に、溝付プラグ及び圧延ロールを使用する内面溝付管の製造装置及び製造方法に関する。 The present invention relates to a seamless inner grooved tube manufacturing apparatus suitable as a heat transfer tube incorporated in a heat exchanger used in a room air conditioner, a packaged air conditioner, a vending machine or the like, and an inner grooved tube manufacturing method using the apparatus. In particular, the present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing an internally grooved tube using a grooved plug and a rolling roll.
内面溝付管は、エアコンディショナ等に使用される空冷式熱交換器に組み込まれる伝熱管として使用されている。内面溝付管には、転造加工により製造されるシームレス内面溝付管及び高周波誘導溶接等により製造される溶接内面溝付管の2種類がある。溶接内面溝付管は、溶製後の鋳塊を一旦板材に成形し、この板材に溝ロールにより溝加工を施し、その後ロールフォーミングにより前記板材を円弧状に丸め、高周波誘導溶接又はTIG(Tungsten Inert Gas)溶接により管に成形することにより製造される。一方、シームレス内面溝付管は、溶製後の鋳塊から直接管を成形し、この管に溝加工を施すことにより製造される。このため、シームレス内面溝付管は、溶接内面溝付管よりも製造に要する工程が少なく、生産性において溶接内面溝付管よりも優れている。また、溶接内面溝付管の製造においては、生産性を向上させるために加工速度を増加すると、溶接品質の安定性が低下すると共に、高電流を加熱コイルに流すことになるため、加熱コイルの寿命が短くなる。更に、電力消費量が大きくなり、製造コストがかえって増大する。 The internally grooved tube is used as a heat transfer tube incorporated in an air-cooled heat exchanger used in an air conditioner or the like. There are two types of internally grooved pipes: seamless internally grooved pipes manufactured by rolling and welded internally grooved pipes manufactured by high frequency induction welding or the like. A welded inner surface grooved tube is formed by once forming a molten ingot into a plate material, subjecting the plate material to groove processing by a groove roll, and then rolling the plate material into an arc shape by roll forming, and then performing high frequency induction welding or TIG (Tungsten Inert Gas) manufactured by forming into a tube by welding. On the other hand, a seamless inner surface grooved tube is manufactured by directly forming a tube from a molten ingot and subjecting the tube to groove processing. For this reason, the seamless inner surface grooved tube requires fewer processes than the welded inner surface grooved tube and is superior to the welded inner surface grooved tube in productivity. In addition, in manufacturing a welded inner surface grooved tube, increasing the processing speed to improve productivity decreases the stability of the welding quality and causes a high current to flow through the heating coil. Life is shortened. In addition, the power consumption increases and the manufacturing cost increases.
シームレス内面溝付管の製造方法には、ボール転造による製造方法とロール加工による製造方法とがある。先ず、ボール転造による内面溝付管の製造方法(以下、ボール転造法という)を説明する。素材には、光輝焼鈍又はインダクションヒーターによる焼鈍により調質された焼鈍材(O材)からなる素管を使用する。この素管の内部に、外面に溝が形成された溝付プラグを挿入すると共に、前記素管の外面に転接して遊星回転する転造ボールを前記溝付プラグに対応する位置に配置する。転造ボールの遊星回転は磁気浮上式高速モータにより行う。そして、この転造ボールにより前記素管を前記溝付プラグに向けて押圧すると共に、前記素管を引き抜くことにより、溝付プラグは管軸を中心に回転し、前記素管の内面全体に前記溝付プラグの溝が転写され、溝が形成される。 There are two methods for producing a seamless internally grooved tube: a ball rolling method and a roll machining method. First, a method for producing an internally grooved tube by ball rolling (hereinafter referred to as a ball rolling method) will be described. As the material, a raw tube made of an annealed material (O material) tempered by bright annealing or annealing by an induction heater is used. A grooved plug having a groove formed on the outer surface is inserted into the element tube, and a rolling ball that rotates in a planetary contact with the outer surface of the element tube is disposed at a position corresponding to the grooved plug. The planetary rotation of the rolling ball is performed by a magnetic levitation high-speed motor. Then, the rolled ball is pressed against the grooved plug by the rolling ball, and the grooved plug rotates around the tube axis by pulling out the raw tube, and the whole inner surface of the raw tube is The groove of the grooved plug is transferred to form a groove.
しかしながら、前述のボール転造法には以下に示すような問題点がある。先ず、ボール転造法においては、転造ボールを高速で回転させるために磁気浮上式高速モータを使用する必要がある。この磁気浮上式高速モータは極めて高価な装置であるため、設備コストが高くつくという問題点がある。 However, the above-mentioned ball rolling method has the following problems. First, in the ball rolling method, it is necessary to use a magnetic levitation type high-speed motor to rotate the rolled ball at high speed. Since this magnetic levitation type high-speed motor is an extremely expensive device, there is a problem that the equipment cost is high.
また、ボール転造法において、シームレス内面溝付管の生産性を向上させ、製造コストを低減するためには、管の引き抜き速度を速くする必要がある。一方、ボール転造法において、管内面の溝成形性に影響を及ぼす因子の一つに加工ピッチ(1個のボールが1公転する間に進む素管の長さ)がある。この加工ピッチを従来と同程度にして溝成形性を維持しながら引き抜き速度を速くするためには,転造ボールの公転速度を早くする必要がある。しかしながら、通常の磁気浮上式高速モータにおいては、回転速度の上限値は約30,000rpmである。このため、管の加工ピッチが1回転当たり2mmである場合、引き抜き速度の上限値は約60m/分となる。現有する最高速度の磁気浮上式高速モータにおいても、回転速度は約45,000rpmが限界であり、従って、引き抜き速度は約90m/分が限界である。このため、ボール転造法においては、管の引き抜き速度をあまり速くすることができず、生産性の向上にも限界がある。 In the ball rolling method, it is necessary to increase the drawing speed of the pipe in order to improve the productivity of the seamless inner grooved pipe and reduce the manufacturing cost. On the other hand, in the ball rolling method, one of the factors affecting the groove formability of the inner surface of the tube is the processing pitch (the length of the raw tube that advances while one ball revolves once). In order to increase the drawing speed while maintaining the groove formability by setting this processing pitch to the same level as before, it is necessary to increase the revolution speed of the rolled ball. However, in a normal magnetic levitation type high-speed motor, the upper limit value of the rotational speed is about 30,000 rpm. For this reason, when the processing pitch of the pipe is 2 mm per rotation, the upper limit value of the drawing speed is about 60 m / min. Even in the current highest speed magnetically levitated high-speed motor, the rotational speed is limited to about 45,000 rpm, and therefore the extraction speed is limited to about 90 m / min. For this reason, in the ball rolling method, the drawing speed of the tube cannot be made very fast, and there is a limit to improving the productivity.
更に、ボール転造法においては、素管として焼鈍材(O材)を使用する必要がある。これは、ボール転造法は、公転する転造ボールにより素管を管径方向に変形させるため、素管が焼鈍材のように軟質な材料によって構成されていないと、素管が十分に変形することができず、溝を形成できないためである。このため、ボール転造法によりシームレス内面溝付管の製造する場合、ボール転造を行う前に素管を焼鈍材により構成する必要があり、製造コストが高くつく。なお、溶接管を使用する場合、焼鈍を行っていない材料(H材)でも溝形成は可能であるが、溝ロールに欠損を生じやすく、かえってコストアップになるため、溝成形性の向上を考慮して、素管を焼鈍材により構成することが好ましい。 Furthermore, in the ball rolling method, it is necessary to use an annealed material (O material) as a raw tube. This is because the ball rolling method deforms the pipe in the radial direction by the rolling ball that revolves. Therefore, if the pipe is not made of a soft material such as an annealed material, the pipe is sufficiently deformed. This is because the groove cannot be formed. For this reason, when a seamless inner grooved tube is manufactured by the ball rolling method, it is necessary to configure the base tube with an annealing material before performing ball rolling, which increases the manufacturing cost. When using a welded pipe, grooves can be formed even with a material that has not been annealed (H material), but it is easy to cause defects in the groove roll, which in turn increases costs. And it is preferable to comprise an element pipe with an annealing material.
このように、ボール転造法によるシームレス内面溝付管の製造は、溶接内面溝付管の製造よりは製造コストを低減できるものの、製造設備に磁気浮上式高速モータを設ける必要があるため設備コストが高くなり、また、管の引き抜き速度を速くすることが困難であり、製造コストの低減には限界がある。 As described above, the manufacture of seamless inner surface grooved pipes by the ball rolling method can reduce the manufacturing cost as compared with the manufacture of welded inner surface grooved pipes, but it is necessary to install a magnetically levitated high-speed motor in the manufacturing equipment. In addition, it is difficult to increase the drawing speed of the tube, and there is a limit to the reduction of the manufacturing cost.
更にまた、ボール転造法においては、管の材料が溝付プラグの外面に刻まれた溝に流れ込みながら管が引き抜かれるため、管の引き抜きに伴い溝付プラグが回転する。この回転により、溝付プラグの管に対する相対的な移動が潤滑に行われる。しかしながら、溝付きプラグの溝のリード角、即ち、溝付プラグの側面における軸方向に平行な直線と溝が延びる方向とのなす角度を0゜(管の引き抜き方向に平行)にすると、溝付プラグが回転しなくなり、管の破断が生じる。このため、ボール転造法においては、管内面に管軸方向に平行な溝を形成することが困難である。 Furthermore, in the ball rolling method, since the tube is pulled out while the material of the tube flows into the groove carved on the outer surface of the grooved plug, the grooved plug rotates as the tube is pulled out. This rotation causes the relative movement of the grooved plug relative to the tube to be lubricated. However, when the lead angle of the groove of the grooved plug, that is, the angle formed by the straight line parallel to the axial direction on the side surface of the grooved plug and the direction in which the groove extends is 0 ° (parallel to the tube drawing direction), the grooved The plug stops rotating and the tube breaks. For this reason, in the ball rolling method, it is difficult to form a groove parallel to the tube axis direction on the tube inner surface.
更にまた、溝付プラグの外面に相互に異なるリード角を有する複数個の溝を形成しても、溝付プラグは回転できなくなる。このため、ボール転造法により管内面に交差溝を形成することはできない。更にまた、溝付プラグの外面にリード角は等しいがピッチが異なる溝を形成した場合、この溝付プラグは管の引き抜きに伴って回転することはできる。しかしながら、転造ボールが公転する際、この公転に伴って管の材料が管周方向に移動して溝付プラグの溝に流れ込み、管内面に溝を形成するため、公転ボールが溝付プラグにおける溝が密な領域から溝が疎な領域に移動したときに、管の材料の逃げ場がなくなってしまう。この結果、管内面に形成される溝形状が不安定になったり、引き抜き荷重が変動することにより管の破断を生じたりする。 Furthermore, even if a plurality of grooves having different lead angles are formed on the outer surface of the grooved plug, the grooved plug cannot be rotated. For this reason, a cross groove cannot be formed on the inner surface of the pipe by the ball rolling method. Furthermore, when grooves having the same lead angle but different pitches are formed on the outer surface of the grooved plug, the grooved plug can be rotated as the tube is pulled out. However, when the rolling ball revolves, the material of the tube moves in the circumferential direction along with the revolution and flows into the groove of the grooved plug to form a groove on the inner surface of the tube. When the groove moves from the dense area to the sparse area, the escape material for the tube material disappears. As a result, the shape of the groove formed on the inner surface of the tube becomes unstable, or the tube is broken due to fluctuations in the drawing load.
更にまた、転造加工を2回行うことにより、管内面に交差溝及びピッチが異なる溝を形成することが原理的に可能となるが、実際には、2回目の転造加工において溝付プラグに印加される負担が大きくなりすぎ、溝付プラグが欠損しやすくなる。このため、2回の転造加工により管内面に交差溝又はピッチが異なる溝を形成することは、実際上は極めて困難である。 Furthermore, it is possible in principle to form cross grooves and grooves with different pitches on the inner surface of the pipe by performing the rolling process twice. In practice, however, the grooved plug is used in the second rolling process. The load applied to the surface becomes too large, and the grooved plug is likely to be lost. For this reason, it is extremely difficult in practice to form cross grooves or grooves having different pitches on the inner surface of the pipe by two rolling processes.
更にまた、ボール転造法においては、管内面を管周方向において複数の領域に分割し、夫々の領域において異なる種類の溝を形成又は一部の領域にのみ溝を形成し、残りの領域には溝を形成しないことは不可能である。このように、ボール転造法においては、管の内面にリード角及びピッチが一定な単純な螺旋溝しか形成できず、管内面に形成できる溝パターンの自由度が極めて小さいという問題点がある。 Furthermore, in the ball rolling method, the inner surface of the tube is divided into a plurality of regions in the tube circumferential direction, and different types of grooves are formed in each region, or grooves are formed only in some regions, and the remaining regions are formed. It is impossible not to form a groove. Thus, the ball rolling method has a problem that only a simple spiral groove having a constant lead angle and pitch can be formed on the inner surface of the tube, and the degree of freedom of the groove pattern that can be formed on the inner surface of the tube is extremely small.
これらの問題点を解決する手段として、ロール加工によるシームレス内面溝付管の製造方法がある(例えば、特許文献1乃至3参照。)。ロール加工によるシームレス内面溝付管の製造方法(以下、ロール転造法という)を以下に説明する。
As means for solving these problems, there is a method for producing a seamless internally grooved tube by roll processing (see, for example,
図3は従来のロール転造法によるシームレス内面溝付伝熱管の製造装置及び製造方法を示す断面図であり、図4は図3に示す製造装置の転造部を示す拡大断面図であり、図5は図4に示すA−A線による断面図である。図3に示すように、銅又は銅合金(以下、総称して銅という)からなる素管1の内部に、保持プラグ2が挿入されている。保持プラグ2の形状は、管供給側(上流側)の外径が素管1の内径よりやや小さく、管引抜き側(管引き抜き方向下流側)の外径は管供給側の外径よりも小さくなっている。保持プラグ2と整合する位置における素管1の外面には、保持プラグ2と共に素管1を縮径加工する保持ダイス3が配置されている。また、保持プラグ2にはプラグ軸4を介して溝付プラグ15が連結されている。溝付プラグ15の外周面には、素管1の内周面に形成すべき形状の溝が加工されている。溝付プラグ15はプラグ軸4を軸として自在に回転することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a seamless inner grooved heat transfer tube manufacturing apparatus and manufacturing method by a conventional roll rolling method, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a rolling part of the manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. As shown in FIG. 3, a
そして、素管1の外側における溝付プラグ15に整合する位置には、1対の圧延ロール6が素管1の外面に転接するように配設されている。各圧延ロール6は自転することができ、その回転軸の方向は素管1の管軸方向に直交している。なお、溝付プラグ15及び圧延ロール6により転造部17が構成されている。また、転造部17の管引抜き方向下流側には、内面に溝が形成された素管1の外径を所定の寸法に縮径加工するサイジングダイス8が設けられている。
Then, a pair of rolling
図4に示すように、管引き抜き方向において、圧延ロール6の回転軸は、溝付プラグ15の長手方向中心付近に位置している。そして、図5に示すように、圧延ロール6の形状はロール中央部の直径がロール両端部の直径よりも小さい鼓形であり、この圧延ロール6の回転軸を含む断面において、側縁の形状が素管1の外面形状に略整合するようになっている。即ち、圧延ロール6の側面の曲率半径は素管1の外面の曲率半径と略等しくなっている。
As shown in FIG. 4, the rotation axis of the rolling
次に、従来の内面溝付管の製造方法について説明する。図3に示すように、先ず、素管1の内部における保持プラグ2の上流側に抽伸油10を充填する。そして、素管1を保持プラグ2及び保持ダイス3により縮径加工する。次に、この縮径加工された素管1の外面を、この外面に転接して自転する圧延ロール6によって押圧することによって縮径すると共に、溝付プラグ15に向けて押圧する。これにより、素管1の内面に溝付プラグ15の溝が転写される。このとき、溝付プラグ15はプラグ軸4を介して保持プラグ2に連結されており、保持プラグ2は素管1の引抜きによる摩擦力及び保持ダイス3からの抗力により、保持ダイス3と整合する位置に係止しているため、溝付プラグ15も圧延ロール6と整合する位置に停止している。次に、転造部17を通過した内面に溝が形成された素管1は、サイジングダイス8により更に縮径されると共に管軸直交断面の形状が真円形となるように成形され、所定の外径を有する内面溝付管9となる。
Next, a conventional method for manufacturing an internally grooved tube will be described. As shown in FIG. 3, first, the drawing
従来の内面溝付管の製造方法においては、保持ダイス3、サイジングダイス8及び転造部17による縮径加工において、素管1の外面に潤滑油が供給される。この潤滑油の役割は、摩擦及び摩耗の低減、焼付きの抑制並びに冷却等であり、潤滑油にはこれらの機能の他に、加工後の内面溝付管を焼鈍する際に残存しにくいこと及び発煙性が低いこと等が要求される。この潤滑油としては、一般に、鉱油に合成高分子化合物及び油性向上剤等を添加して潤滑性及び粘性を高めた潤滑油(以下、鉱物系潤滑油という)が使用されている。また、素管1が内面溝付管9に加工された後、管外面の潤滑油は除去される。なお、この除去された潤滑油は、回収され再利用される。
In the conventional method of manufacturing an internally grooved tube, lubricating oil is supplied to the outer surface of the
このように、ロール転造法においては、転造ボールを使用しないため、転造ボールを回転させるための磁気浮上式高速モータが不要である。このため、設備コストを抑えることができる。また、転造ボールを使用しないため、管の引き抜き速度が転造ボールの公転速度によって決定されることがない。このため、管の引き抜き速度を向上させ、生産性を向上させることができる。 Thus, in the roll rolling method, since no rolling ball is used, a magnetic levitation type high-speed motor for rotating the rolling ball is unnecessary. For this reason, equipment cost can be held down. Further, since no rolling ball is used, the drawing speed of the pipe is not determined by the revolution speed of the rolling ball. For this reason, the drawing speed of the pipe can be improved and the productivity can be improved.
しかしながら、前述の従来の技術には、以下に示す問題点がある。素管1の加工に伴い、素管1が加工発熱する。これにより、素管1を加工する各工具の温度が上昇して熱膨張する。特に、溝付プラグ15及び圧延ロール6が熱膨張すると、圧延荷重が変化して、加工開始時と加工終了時とで素管1の内面に形成される溝の形状、即ち、溝深さ及び底肉厚等が変化するという問題点がある。また、圧延荷重が増加し、素管1の破断荷重を超えて、加工途中で素管1が破断するという問題点もある。
However, the conventional techniques described above have the following problems. As the
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、圧延荷重の変化による素管の形状変化及び破断を防止することができる内面溝付管の製造装置及びこの製造装置を使用する内面溝付管の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an apparatus for manufacturing an internally grooved tube capable of preventing a shape change and breakage of a raw tube due to a change in rolling load, and an internal surface groove using the manufacturing apparatus. It aims at providing the manufacturing method of a tube.
本願第1発明に係る内面溝付管の製造装置は、金属管の外面に接触する保持ダイスと、前記金属管の内部に配置され前記保持ダイスに係合されて前記保持ダイスと共に前記金属管を縮径加工する保持プラグと、前記保持プラグのプラグ軸に回転可能に軸支され外面に溝が形成された溝付プラグと、前記金属管の外面に回転軸が相互に平行で前記金属管の管軸方向に直交するように配置され前記金属管の外面に転接して前記金属管を前記溝付プラグに向けて押圧し前記金属管の内面に溝を形成する1対の圧延ロールと、この圧延ロール対よりも前記金属管の引き抜き方向下流側に配置され前記金属管の外面に接触して前記金属管を縮径加工するサイジングダイスと、前記保持ダイスよりも前記金属管の引き抜き方向上流側における前記金属管の外面に第1の潤滑油を供給する第1の供給手段と、前記保持ダイスと前記圧延ロール対との間における前記金属管の外面に前記第1の潤滑油より冷却性能が高い第2の潤滑油を供給する第2の供給手段と、を有することを特徴とする。 An apparatus for manufacturing an internally grooved tube according to the first invention of the present application includes a holding die that contacts an outer surface of a metal tube, and the metal tube that is disposed inside the metal tube and is engaged with the holding die, together with the holding die. A holding plug for reducing the diameter, a grooved plug that is rotatably supported on the plug shaft of the holding plug and has a groove formed on the outer surface, and a rotating shaft that is parallel to the outer surface of the metal tube and A pair of rolling rolls arranged so as to be orthogonal to the tube axis direction and rollingly contacting the outer surface of the metal tube to press the metal tube toward the grooved plug to form a groove on the inner surface of the metal tube; A sizing die that is arranged downstream of the pair of rolling rolls in the drawing direction of the metal tube and contacts the outer surface of the metal tube to reduce the diameter of the metal tube, and an upstream side in the drawing direction of the metal tube than the holding die Of the metal tube in A first supply means for supplying a first lubricant to the surface, and a second lubrication having a higher cooling performance than the first lubricant on the outer surface of the metal tube between the holding die and the rolling roll pair. And a second supply means for supplying oil.
本発明においては、第1の潤滑油を潤滑性が優れた潤滑油とし、第2の潤滑油を冷却性能が優れた潤滑油とすることにより、保持プラグと素管との動摩擦係数を低減すると共に、転造部における圧延ロール及び溝プラグの温度上昇を抑制し、圧延ロール及び溝プラグの熱膨張を抑制することができる。これにより、加工中に管が破断することを防止すると共に、加工開始時と加工終了時における溝形状の変動を防止することができ、溝形状が安定した内面溝付管を製造することができる。 In the present invention, the dynamic friction coefficient between the holding plug and the base tube is reduced by using the first lubricating oil as a lubricating oil having excellent lubricity and the second lubricating oil as a lubricating oil having excellent cooling performance. At the same time, the temperature rise of the rolling roll and the groove plug in the rolling part can be suppressed, and the thermal expansion of the rolling roll and the groove plug can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the tube from being broken during processing, to prevent fluctuations in the groove shape at the start and end of processing, and to manufacture an internally grooved tube with a stable groove shape. .
前記第1の潤滑油としては、例えば、鉱油を含む潤滑油を使用することができ、前記第2の潤滑油としては、例えば、水溶性エマルジョンを使用することができる。 As the first lubricating oil, for example, a lubricating oil containing mineral oil can be used, and as the second lubricating oil, for example, a water-soluble emulsion can be used.
前記溝付プラグ、前記圧延ロール対及び前記第2の供給手段からなる転造部と前記サイジングダイスは、前記金属管の引き抜き方向に沿って複数段配置されていてもよい。これにより、金属管内面に溝をより均一に形成することができる。また、金属管の内面に複数種類の溝を形成することができる。 The rolling part and the sizing die comprising the grooved plug, the rolling roll pair, and the second supply means may be arranged in a plurality of stages along the drawing direction of the metal tube. Thereby, a groove | channel can be formed more uniformly in a metal pipe inner surface. Also, multiple types of grooves can be formed on the inner surface of the metal tube.
前記溝付プラグ、前記圧延ロール対及び前記第2の供給手段からなる転造部は前記金属管の引き抜き方向に2段配置され、各転造部における圧延ロール対の対向方向は相互に直交し、少なくとも一方の圧延ロール対はこの直交する基本位置からその対向方向を角度θだけ変化させることができる。この角度θは、例えば、0乃至90°の範囲である。これにより、金属管内面に溝をより均一に形成することができる。 The rolling part comprising the grooved plug, the rolling roll pair and the second supply means is arranged in two stages in the drawing direction of the metal tube, and the opposing direction of the rolling roll pair in each rolling part is orthogonal to each other. The opposing direction of at least one of the rolling roll pairs can be changed by the angle θ from the orthogonal basic position. This angle θ is, for example, in the range of 0 to 90 °. Thereby, a groove | channel can be formed more uniformly in a metal pipe inner surface.
前記圧延ロール対には、前記圧延ロールより大径で、前記圧延ロールを前記金属管方向に押圧する1対のバックアップロールが転接されていてもよい。これにより、前記圧延ロールが前記金属管を押圧する力が均一化される。 A pair of backup rolls having a diameter larger than that of the rolling roll and pressing the rolling roll in the direction of the metal tube may be in rolling contact with the rolling roll pair. Thereby, the force with which the rolling roll presses the metal tube is made uniform.
本願第2発明に係る内面溝付管の製造方法は、第1の供給手段により金属管の外面に第1の潤滑油を供給する工程と、前記金属管の管外に配置された保持ダイス及び管内に配置され前記保持ダイスに係合する保持プラグにより前記第1の潤滑油供給後の前記金属管を縮径加工すると共に前記金属管の外面から前記第1の潤滑油を除去する工程と、第2の供給手段により前記金属管の外面に前記第1の潤滑油よりも冷却性能が高い第2の潤滑油を供給する工程と、前記保持プラグのプラグ軸に回転可能に軸支され外面に溝が形成された溝付プラグと前記金属管の外面に回転軸が相互に平行で前記金属管の管軸方向に直交するように配置された1対の圧延ロールとにより前記金属管を前記溝付プラグに押圧して前記金属管の内面に溝を形成する工程と、サイジングダイスにより前記金属管に縮径加工を施すと共に前記金属管の外面から前記第2の潤滑油を除去する工程と、を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an inner surface grooved tube, the first supply means supplying a first lubricant to the outer surface of the metal tube, a holding die disposed outside the metal tube, Reducing the diameter of the metal tube after the first lubricant is supplied by a holding plug disposed in the tube and engaging the holding die, and removing the first lubricant from the outer surface of the metal tube; Supplying a second lubricating oil having a cooling performance higher than that of the first lubricating oil to the outer surface of the metal pipe by a second supplying means; and rotatably supporting the plug shaft of the holding plug on the outer surface. The groove is formed by a grooved plug and a pair of rolling rolls arranged on the outer surface of the metal tube so that the rotation axes are parallel to each other and perpendicular to the tube axis direction of the metal tube. A process for forming grooves in the inner surface of the metal tube by pressing against the attached plug When, characterized in that it and a step of removing the second lubricating oil from the outer surface of the metal tube is performed with the diameter reduction to the metal pipe by a sizing die.
本発明においては、保持プラグに潤滑性が優れた潤滑油を使用し、圧延ロールには冷却性能が優れた潤滑油を使用することにより、保持プラグと素管との動摩擦係数を低減すると共に、転造部における圧延ロール及び溝プラグの温度上昇を抑制し、これらの熱膨張を抑制することができる。これにより、加工中に管が破断することを防止することができると共に、加工開始時と加工終了時とで溝形状が変動することを防止することができ、溝成形性が優れた内面溝付管を製造することができる。 In the present invention, by using a lubricating oil having excellent lubricity for the holding plug and using a lubricating oil having excellent cooling performance for the rolling roll, the dynamic friction coefficient between the holding plug and the raw pipe is reduced, The temperature rise of the rolling roll and the groove plug in the rolling part can be suppressed, and the thermal expansion thereof can be suppressed. As a result, the pipe can be prevented from breaking during processing, and the groove shape can be prevented from fluctuating between the start and end of processing, and the grooved inner surface has excellent groove formability. Tubes can be manufactured.
前記第1の潤滑油は、例えば、鉱油を含む潤滑油が使用され、前記第2の潤滑油には、例えば、水溶性エマルジョンが使用される。 For example, a lubricating oil containing mineral oil is used as the first lubricating oil, and a water-soluble emulsion is used as the second lubricating oil, for example.
また、前記溝付プラグ、前記圧延ロール対及び前記第2の供給手段からなる転造部と前記サイジングダイスとが前記金属管の引き抜き方向に沿って複数段配置され、前記第2の潤滑油を供給する工程、前記溝を形成する工程及び前記サイジングダイスにより縮径加工を施すと共に前記第2の潤滑油を除去する工程が複数回行われてもよい。これにより、金属管内面に溝をより均一に形成することができる。また、金属管の内面に複数種類の溝を形成することができる。 The grooved plug, the rolling roll pair, and the sizing die including the second supply unit and the sizing die are arranged in a plurality of stages along the drawing direction of the metal tube, and the second lubricating oil is used. The step of supplying, the step of forming the groove and the step of reducing the diameter by the sizing die and removing the second lubricating oil may be performed a plurality of times. Thereby, a groove | channel can be formed more uniformly in a metal pipe inner surface. Also, multiple types of grooves can be formed on the inner surface of the metal tube.
更に、前記溝付プラグ、前記圧延ロール対及び前記第2の供給手段からなる転造部は前記金属管の引き抜き方向に2段配置され、各転造部における圧延ロール対の対向方向は相互に直交し、少なくとも一方の圧延ロール対はこの直交する基本位置からその対向方向を角度θだけ変化させることができる。この角度θは0乃至90°の範囲とすることが好ましい。これにより、金属管内面に溝をより均一に形成することができる。 Furthermore, the rolling part composed of the grooved plug, the rolling roll pair and the second supply means is arranged in two stages in the drawing direction of the metal tube, and the opposing direction of the rolling roll pair in each rolling part is mutually The at least one pair of rolling rolls can change the opposing direction from the orthogonal basic position by an angle θ. This angle θ is preferably in the range of 0 to 90 °. Thereby, a groove | channel can be formed more uniformly in a metal pipe inner surface.
更にまた、前記圧延ロール対には、前記圧延ロールより大径の1対のバックアップロールが転接されていてもよく、このバックアップロールにより前記圧延ロールが前記金属管方向に押圧される。これにより、前記圧延ロールにより前記金属管を均一に押圧することができる。 Furthermore, a pair of backup rolls having a diameter larger than that of the rolling roll may be rolled on the rolling roll pair, and the rolling roll is pressed in the direction of the metal tube by the backup roll. Thereby, the said metal tube can be uniformly pressed with the said rolling roll.
本発明によれば、保持プラグに潤滑性が優れた潤滑油を使用し、圧延ロールには冷却性能が優れた潤滑油を使用することにより、保持プラグと素管との動摩擦係数を低減して管が破断することを防止すると共に、転造部における圧延ロール及び溝プラグの温度上昇を抑制して圧延荷重を安定させ、加工開始時と加工終了時とで溝形状が変動することを防止することができる。 According to the present invention, by using a lubricating oil having excellent lubricity for the holding plug and using a lubricating oil having excellent cooling performance for the rolling roll, the dynamic friction coefficient between the holding plug and the raw pipe is reduced. Prevents the tube from breaking and suppresses the temperature rise of the rolling roll and groove plug in the rolling part to stabilize the rolling load, preventing the groove shape from fluctuating between the start and end of processing. be able to.
以下、本発明の実施の形態に係る内面溝付管の製造装置について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施形態に係る内面溝付管の製造装置及び製造方法を示す断面図である。なお、図1に示す構成要素のうち、図3乃至5に示す従来の装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Hereinafter, an internal grooved pipe manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing apparatus and manufacturing method for an internally grooved tube according to an embodiment of the present invention. 1 that are the same as those of the conventional apparatus shown in FIGS. 3 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図1に示すように、本実施形態の内面溝付管の製造装置は、保持プラグ2に、プラグ軸4を介して溝付プラグ5aと、この溝付プラグ5aより小径の溝付プラグ5bとが連結されている。これら溝付プラグ5a及び5bは、相互に回転可能に取り付けられており、その外周面には素管1の内周面に形成すべき形状の溝が加工されている。また、溝付プラグ5a及び5bは、超微粒子超合金により構成されていることが好ましく、例えば、直径が0.5μm以下のタングステンカーバイド(WC)の微粒子を含む超微粒子合金であることがより好ましい。
As shown in FIG. 1, the inner surface grooved pipe manufacturing apparatus of the present embodiment includes a holding
また、素管1の外側における溝付プラグ5aに整合する位置には相互に平行な回転軸を有する1対のワークロール(圧延ロール)16aが、溝付プラグ5bに整合する位置には相互に平行な回転軸を有する1対のワークロール16bが、夫々素管1の外面に転接するように配設されている。ワークロール対16a及び16bは、それらの回転軸が延びる方向が素管1の管軸方向に直交し、更にワークロール対16aの対向方向とワークロール対16bの対向方向とが相互に直交する位置(以下、この位置を基本位置という)に配置されている。そして、この製造装置においては、ワークロール対16a及び16bのうち少なくとも一方ワークロール対の対向方向を、前述の基本位置から角度θだけ変化させることができる。この角度θは、例えば、0乃至90°の範囲である。また、ワークロール16a及び16bは自転することができ、その形状は両端部が太く中央部が細い鼓形である。なお、本製造装置においては、回転軸を含む断面において、その側面の曲率半径は素管1の外面の半径と略等しくなっており、それらの側縁形状は素管1の外面形状に略整合し、ワークロール16a及び16bは素管1に略均等に線接触している。
In addition, a pair of work rolls (rolling rolls) 16a having rotating shafts parallel to each other are positioned at a position aligned with the
更に、このワークロール16aより大径で、ワークロール16aを素管1方向に押圧する1対のバックアップロール18aが、ワークロール16aに転接するように配置されている。同様に、ワークロール16bより大径で、ワークロール16bを素管1方向に押圧する1対のバックアップロール18bが、ワークロール16bに転接するように配設されている。このように、バックアップロールでワークロールを押圧することにより、素管1に均一に力を加えることができる。前述のワークロール及びバックアップロールは、例えば、超硬合金又はSUJ−2等のベアリング鋼により構成することができる。なお、溝付プラグ5a、ワークロール対16a及びバックアップロール対18aにより転造部7aが形成され、溝付プラグ5b、ワークロール対16b及びバックアップロール対18bにより転造部7bが形成されている。
Further, a pair of backup rolls 18a having a diameter larger than that of the
そして、1段目の転造部7aと2段目の転造部7bとの間には、素管1を成形するサイジングダイス8aが設けられており、2段目の転造部7bより管引き抜き方向下流側には、内面に溝が形成された素管1の外径を所定の寸法に加工するサイジングダイス8bが設けられている。即ち、本実施形態の内面溝付管の製造方法で使用される製造装置は、圧延ロールが2段設けられたダンデム圧延方式の装置である。
A sizing die 8a for forming the
また、本実施形態の内面溝付管の製造装置には、素管1の外面に潤滑油20を供給するノズル22を備えた潤滑油供給装置24と、潤滑油21を供給するノズル23を備えた潤滑油供給装置25とが設けられている。このノズル21は保持ダイス3より管引き抜き方向上流側に配置され、ノズル23はワークロール16a及び16b並びにサイジングダイス8a及び8bより管引き抜き方向上流側に配置されている。なお、本実施形態の内面溝付管の製造装置における上記以外の構成は、図3乃至5に示す従来の製造装置と同様である。
In addition, the inner surface grooved pipe manufacturing apparatus of the present embodiment includes a lubricating
次に、上述の如く構成された内面溝付管の製造装置の動作、即ち、本実施形態に係る内面溝付管の製造方法について説明する。本実施形態の内面溝付管の製造方法においては、図1に示すように、先ず、前述の如く構成された製造装置の所定の位置に素管1を設置する。この素管1を形成する材料は、管に加工可能な金属であれば何でもよいが、例えば、伝熱性及び加工性が良好な銅又は銅合金等のH材が使用され、特に、JIS H 3300で規定されているC1201及びC1220等が好適である。次に、素管1の内部における保持プラグ2の上流側に抽伸油10を充填する。そして、素管1に対して管引き抜き方向に引抜力を印加して、素管1を引き抜く。これにより、送出装置(図示せず)が素管1を繰り出し、素管1が引き抜き方向に沿って移動を開始する。そして、素管1は保持ダイス3、転造部7a、サイジングダイス8a、転造部7b及びサイジングダイス8bを順次通過することにより、内面溝付管19に加工される。以下、素管1のある部分が移動に伴って施される処理についてより詳細に説明する。
Next, the operation of the inner grooved pipe manufacturing apparatus configured as described above, that is, the inner grooved pipe manufacturing method according to the present embodiment will be described. In the method for manufacturing an internally grooved tube of the present embodiment, as shown in FIG. 1, first, the
先ず、保持ダイス3より管引き抜き方向上流側において、ノズル22により素管1の外面に潤滑油20を供給する。この潤滑油20としては、潤滑性が優れたものであり、例えば、鉱油系潤滑油が使用される。具体的には、出光興産株式会社製ダフニーマスタードロー533WD又はダフニーマスタードロー560等を使用することができる。保持ダイス3は、素管1の内面に保持プラグ2を保持しており、この保持プラグ2にはプラグ軸4を介して溝付プラグ5a及び5bが連結されているため、保持ダイス3上には管軸方向に大きな引張り応力が働いている。また、保持ダイス3を通過する素管1の引き抜き速度が100m/分を超えるため、保持ダイス3と素管1との値の動摩擦係数が大きくなる。そのため、保持ダイス3においては、潤滑性が優れた(油膜切れしにくい)潤滑油が必要である。そこで、本実施形態の内面溝付管の製造方法においては、保持ダイス3においては摩擦抵抗を減少させる鉱油系潤滑油を使用する。そして、素管1を保持ダイス3及び保持プラグ2により縮径加工すると共に、素管1の外面から潤滑油20を除去する。なお、この除去された潤滑油20は、回収されて再利用される。
First, the lubricating
次に、ワークロール16aより管引き抜き方向上流側において、ノズル23により素管1の外面に潤滑油21を供給する。この潤滑油21としては、潤滑油20より冷却性が優れたものであり、例えば、水溶性エマルジョンが使用される。具体的には、共英油化株式会社製ストロールC6S等を使用することができる。転造部7aは、素管1の加工発熱、ワークロール16aと素管1との摩擦による発熱等によりワークロール16aが膨張して圧延荷重が変化する。このため、保持ダイス3と同じ潤滑油を使用すると、発熱を抑えることができない。そこで、本実施形態の内面溝付管の製造方法においては、前述の保持ダイス3に使用する潤滑油より冷却性能が高い潤滑油、例えば、前述の鉱物系潤滑油より熱容量が大きい水溶性の潤滑油等を使用する。この水溶性潤滑油は、油部分が潤滑作用を有し、水部分が冷却作用を有する。これにより、内面溝付管19における溝加工性を向上させることができる。
Next, the lubricating
そして、1段目の転造部17aにおいて、バックアップロール18aがワークロール16aを押圧しながら回転することにより、ワークロール16aが素管1を押圧しながら回転する。これにより、溝付プラグ5aの外面の溝が素管1の内面に転写されて素管1の内面に溝が形成される。本実施形態の内面溝付管の製造方法においては、バックアップロールにより圧延荷重を制御する。次に、サイジングダイス8aにより、素管1を縮径すると共に、素管1の外面から潤滑油21を除去する。なお、この除去された潤滑油21は、回収されて再利用される。
In the first-stage rolled portion 17a, the
次に、ワークロール16bより管引き抜き方向上流側において、ノズル23により素管1の外面に潤滑油21を供給する。そして、2段目の転造部17bにおいて、バックアップロール18bがワークロール16bを押圧しながら回転することにより、ワークロール16bが素管1を押圧しながら回転する。これにより、溝付プラグ5bの外面の溝が素管1の内面に転写されて素管1の内面に溝が形成される。次に、サイジングダイス8bにより、素管1を縮径して所定の外径に整形すると共に、素管1の外面から潤滑油21を除去することにより、内面溝付管19にする。このとき、サイジングダイス8bにおける加工率(縮径率)は20%以下に、また、サイジングダイス8b直後の引き抜き速度は5m/秒以下になるように設定されている。水溶性の潤滑油は、鉱物系潤滑油に比べて冷却性能は高いが、潤滑性が劣る場合がある。そこで、サイジングダイス8bにおける加工率及びサイジングダイス8b直後の引き抜き速度を上述の範囲にすることにより、素管1とサイジングダイス8bとの間の動摩擦係数の増加を抑制する。これにより、素管1とサイジングダイス8bとの間の動摩擦係数の増加により、引き抜き荷重が増加して管が破断することを防止することができる。なお、この除去された潤滑油21は、回収されて再利用される。
Next, the lubricating
本実施形態の内面溝付管の製造方法で使用される潤滑油21及び22の温度は、10乃至35℃とし、その変動は±5℃以内にすることが好ましい。このため、潤滑油を回収して循環使用する際は、この回収した潤滑油をタンクに貯蔵し、前記温度の範囲内になるように油温を制御する。また、ノズル22及び23により供給される潤滑油20及び21の量は、加工率(縮径率)及びワークロール16a及び16bの回転速度に応じて変化させる。更に、保持ダイス3において、必ずしも素管1の外面から潤滑油20を完全に取り除く必要はなく、サイジングダイス8a及び8bにおいて回収される潤滑油21が、大きく変質せずに再利用できる程度に取り除けばよい。
The temperatures of the
なお、本実施形態の内面溝付管の製造方法においては、溝付プラグ5a及び5bは、プラグ軸4を介して保持プラグ2に連結されており、この保持プラグ2は素管1の引き抜きによる摩擦力及び保持ダイス3からの抗力により、保持ダイス3と整合する位置に係止されているため、溝付プラグ5a及び5bもワークロール16a及び16bと整合する位置に停止している。
In the manufacturing method of the inner surface grooved tube of the present embodiment, the
また、一般に、転造部7aで溝付加工された素管1は、転造部7aに設けられた溝付プラグ5aの回転により多少ねじられる。一般に、2段目の転造部7bは、転造部7aで溝が形成されない領域に溝を形成するために設置される。例えば、転造部7aで素管1の上側及び下側の半分に溝加工が行われる場合、素管1に捻れがないのであれば、ワークロール16aの回転軸線と、ワークロール16bの回転軸線は、素管1の引き抜き方向に垂直な断面において、90°の角度をなしていればよい。ところが、実際には、上述のように、転造部7aで溝付加工された素管1は、転造部7bの位置に達したとき、捻れにより溝の形成されていない領域がずれている。
In general, the
そこで、本実施形態の内面溝付管の製造方法においては、転造部7bにおいて転造部7aで溝が形成されていない領域に溝を形成されるように、ワークロール対16a及び16bのうち少なくとも一方のワークロール対の対向方向を、前述の基本位置から角度θだけ変化させる。この角度θは、形成される溝形状及び加工条件等を考慮して、0乃至90°の範囲内で適宜設定することができる。 So, in the manufacturing method of the inner surface grooved pipe of this embodiment, among the work roll pairs 16a and 16b, a groove is formed in a region where the groove is not formed in the rolled portion 7a in the rolled portion 7b. The facing direction of at least one work roll pair is changed by an angle θ from the basic position described above. This angle θ can be appropriately set within the range of 0 to 90 ° in consideration of the shape of the groove to be formed, processing conditions, and the like.
以下、本発明の実施例の効果について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。本発明の実施例として、図1に示すタンデム圧延方式の製造装置及び転造部が1個のシングル方式の製造装置により、潤滑油の組み合わせを変えて、長さ2000mの素管に内面溝付加工を行って内面溝付管を製造した。その際の加工条件を表1及び2に示す。 Hereinafter, the effect of the Example of this invention is demonstrated compared with the comparative example which remove | deviates from the scope of the present invention. As an embodiment of the present invention, a tandem rolling manufacturing apparatus shown in FIG. 1 and a single manufacturing apparatus with one rolling part are used to change the combination of lubricating oils, and an inner groove is formed on a 2000 m long pipe. The inner grooved tube was manufactured by processing. The processing conditions at that time are shown in Tables 1 and 2.
なお、上記表1に示す圧延加工率D(%)は、ロール圧延前後の管の断面積の変化率であり、圧延前の素管の断面積をS1とし、圧延ロール直後のサイジングダイスを通過した後の管の断面積をS2として、下記数式1により求められる。但し、圧延前の素管の断面積S1は、ロールが1段である場合は、保持ダイス及び保持プラグによる縮径加工後の素管の断面積とし、ロールが2段の場合は1段目のロールによる圧延及びその直後のサイジングダイスを通過した後の管の断面積とした。また、サイジングダイス通過後の管の断面積S2は、ロールが1段の場合は、1段目のロール及びその直後のサイジングダイスを通過した後の管の断面積とし、ロールが2段の場合は2断面のロール及びその直後のサイジングダイスを通過した後の管の断面積とした。この断面積S1及びS2は、各段階で圧延を一旦止めて管を採取し、その質量及び比重から求めた。
Incidentally, the rolling working ratio shown in Table 1 D (%) is the rate of change of the cross-sectional area of the tube before and after the rolling, the cross-sectional area of mother tube before rolling and S 1, the sizing die immediately after rolling roll the cross-sectional area of the tube after passing through a S 2, is determined by
また、上記表1に示すトータル加工率T(%)は、内面溝付加工前後の管の外径の変化率であり、加工前の素管の外径をL0とし、サイジングダイス通過後の管の外径をLrとして、下記数式2より求められる。但し、サイジングダイス通過後の管の外径をLrは、ロールが1段の場合は1段目のロール及びその直後のサイジングダイスを通過した後の管の外径とし、ロールが2段の場合は2段目のロール及びその直後のサイジングダイスを通過した後の管の外径とした。
Further, the total working ratio T (%) shown in Table 1 is the change ratio of the external diameter of the pipe before and after processing an inner grooved, the outer diameter of the mother tube before processing and L 0, after passing through the sizing die The outer diameter of the pipe is calculated from the following
本実施例においては、鉱物系潤滑油として出光興産社製ダフニーマスタードローWDを使用し、高冷却性能油として水性エマルジョンである共英油化製C6Sを使用した。前述の表1及び表2に示す条件で、潤滑油の組み合わせを変えて作製した実施例及び比較例の内面溝付管について、形状変化量、ロール素油速度、引き抜き速度、加工直後の管温度及び破断の有無を確認した。その結果を表3に示す。なお、下記表3に示す形状変化量は、圧延開始部及び終了部から採取した内面溝付管における溝付部の最も深い部分の溝深さの差であり、この差が小さい程よい。 In this example, Idemitsu Kosan Co., Ltd. Daphne Master Draw WD was used as the mineral-based lubricating oil, and Kyoei Oil C6S, which is an aqueous emulsion, was used as the high cooling performance oil. Under the conditions shown in Tables 1 and 2 above, the inner surface grooved pipes of Examples and Comparative Examples produced by changing the combination of lubricating oils, the amount of change in shape, the roll base oil speed, the drawing speed, the pipe temperature immediately after processing, The presence or absence of breakage was confirmed. The results are shown in Table 3. In addition, the shape change amount shown in Table 3 below is the difference in the groove depth of the deepest portion of the grooved portion in the internally grooved tube taken from the rolling start portion and the end portion, and the smaller the difference, the better.
表3に示すように、シングル方式の製造装置を使用し、保持ダイス及び転造部共に鉱物系潤滑油を使用した比較例1は、破断は発生しなかったが、最終管温度が195℃と高く、形状変化量が大きかった。また、タンデム方式の製造装置を使用し、保持ダイス及び転造部共に鉱物系潤滑油を使用した比較例2では、最終管温度が224℃と高く、1段目及び2段目共に形状変化量が大きく、管の破断が発生した。更に、同様に保持ダイス及び転造部共に鉱物系潤滑油を使用し、引き抜き速度及びロール周速度を前述の比較例2より速くした比較例3は、加工途中で管が破断した。一方、シングル方式及びタンデム方式の製造装置を使用し、保持ダイスに鉱物系油を、転造部に水溶性エマルジョンを使用した実施例1及び3は、最終管温度が84℃と低く、形状変化量も少なかった。また、同様に、保持ダイスに鉱物系油を、転造部に水溶性エマルジョンを使用し、前述の実施例1及び3より引き抜き速度及びロール周速度を速くした実施例2及び4も、最終管温度が100℃以下であり、管を破断させずに、形状変化量が少ない内面溝付管を製造することができた。 As shown in Table 3, Comparative Example 1 using a single-type manufacturing apparatus and using a mineral-based lubricating oil for both the holding die and the rolling part did not break, but the final tube temperature was 195 ° C. It was high and the amount of shape change was large. Further, in Comparative Example 2 using a tandem manufacturing apparatus and using a mineral lubricating oil for both the holding die and the rolling part, the final pipe temperature is as high as 224 ° C., and the amount of change in shape in both the first and second stages. The tube was broken. Further, in Comparative Example 3 in which a mineral lubricant was used for both the holding die and the rolling part, and the drawing speed and roll peripheral speed were higher than those of Comparative Example 2 described above, the tube broke during processing. On the other hand, in Examples 1 and 3 using a single-type and tandem-type manufacturing apparatus, a mineral oil for the holding die, and a water-soluble emulsion for the rolling part, the final tube temperature was as low as 84 ° C, and the shape change The amount was also small. Similarly, Examples 2 and 4 in which the mineral oil is used for the holding die and the water-soluble emulsion is used for the rolling part, and the drawing speed and the roll peripheral speed are made faster than those in Examples 1 and 3 are the final pipes. It was possible to produce an internally grooved tube having a temperature of 100 ° C. or less and a small amount of change in shape without breaking the tube.
次に、実施例3及び比較例2と同じ条件で3400mの内面溝付管を製造し、素管の温度変化を調べた。その結果を表4に示す。また、図2は横軸に加工長さをとり、縦軸に管の温度をとって、実施例3及び比較例2の条件で内面溝付管を製造した場合の加工長さと管の温度との関係を示すグラフ図である。 Next, a 3400 m inner grooved tube was manufactured under the same conditions as in Example 3 and Comparative Example 2, and the temperature change of the raw tube was examined. The results are shown in Table 4. FIG. 2 shows the processing length and the temperature of the pipe when the internally grooved tube is manufactured under the conditions of Example 3 and Comparative Example 2 with the processing length on the horizontal axis and the temperature of the pipe on the vertical axis. It is a graph which shows the relationship.
図2及び表4に示すように、保持プラグ及び転造部の両方に鉱物油を使用した比較例2は、加工長さに比例して素管の温度が上昇し、1200mで224℃に達し、その後管が破断した。一方、保持プラグに潤滑性能が高い鉱物系潤滑油を使用し、転造部には冷却性能が高い水性エマルジョンを使用した実施例3では、80℃程度まで素管の温度は上昇したが、その後80乃至85℃の間で保持されていた。その結果、管が破断することなく、3400mの内面溝付管を製造することができた。 As shown in FIG. 2 and Table 4, in Comparative Example 2 in which mineral oil was used for both the holding plug and the rolled part, the temperature of the raw pipe increased in proportion to the processing length, and reached 224 ° C. at 1200 m. After that, the tube broke. On the other hand, in Example 3 in which a mineral-based lubricating oil having a high lubricating performance was used for the holding plug and an aqueous emulsion having a high cooling performance was used for the rolled part, the temperature of the raw tube rose to about 80 ° C., but thereafter It was kept between 80 and 85 ° C. As a result, a 3400 m inner grooved tube could be manufactured without breaking the tube.
1;素管
2;保持プラグ
3;保持ダイス
4;プラグ軸
5a、5b、15;溝付プラグ
6;圧延ロール
7a、7b、17;転造部
8、8a、8b;サイジングダイス
9、19;内面溝付管
10;抽伸油
11;円柱部
12;テーパ部
16、16a、16b;ワークロール
18a、18b;バックアップロール
20、21;潤滑油
22、23;ノズル
24、25;潤滑油供給装置
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