JP2014131815A - Ring material rolling method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ring material rolling method capable of depressing stably without floating and generating overheat and deformation to a ring material.SOLUTION: Shaft centers of a king roll 2 and a mandrel roll 3 are disposed in a straight manner in a vertical direction, and a thickness in a radial direction of a ring material 1 is depressed by the king roll 2 and the mandrel roll 3 so as to roll the ring material 1. By posture control means for controlling roll caliber tool in/out posture of the ring material 1, floating of the ring material 1 is suppressed. In addition, an inclination α of the ring material 1 in both in/out sides 1a, 1b of the roll caliber tool to a plane surface P is controlled to in a range of -20°≤α≤20°.

Description

本発明は、リング状の圧延素材半径方向の肉厚を安定的に圧下して、所定の圧下量となるようにリング圧延する方法に関する。   The present invention relates to a method for stably rolling down the thickness of a ring-shaped rolled material in the radial direction so as to obtain a predetermined rolling amount.

例えば、チタン合金製耐圧容器やジェットエンジンのファンケース、或いは航空機用回転機器の軸受部用シールリングを製造等するに際しては、リング素材を圧延するため、従来より図9に示すリングローリング圧延装置が用いられている。図9は、従来例に係るリングローリング圧延装置の模式図であって、(a)は側断面図、(b)は平面図である。   For example, when manufacturing a titanium alloy pressure vessel, a fan case of a jet engine, or a seal ring for a bearing part of an aircraft rotary device, a ring rolling rolling apparatus shown in FIG. It is used. FIG. 9 is a schematic diagram of a ring rolling mill according to a conventional example, in which (a) is a side sectional view and (b) is a plan view.

リングロール圧延は、熱間もしくは冷間において、トレーサ25によりリング状被圧延材(以下、単に被圧延材という)21の径を検出しながら、この被圧延材21をメインロール22とマンドレル23により半径方向の肉厚圧延を行い、上下一対のエッジャーロール24,24により軸方向の高さ圧延を行う。   In the ring roll rolling, the diameter of the ring-shaped rolled material (hereinafter simply referred to as the rolled material) 21 is detected by the tracer 25 in the hot or cold state, and the rolled material 21 is moved by the main roll 22 and the mandrel 23. Thickness rolling in the radial direction is performed, and axial height rolling is performed by a pair of upper and lower edger rolls 24 and 24.

メインロール22は固定されており、一定速度で回転しながら被圧延材21を一定外周速度で回転させる機能を有している。マンドレル23は、被圧延材21の内径側に従動して配置され、メインロール22と共に被圧延材21を挟み付け、メインロール22方向に移動して肉厚方向の圧下を行うようになっている。エッジャーロール14,14は、一般にメインロール12とは180度対向する位置において、円錐状のロールが上下に配置されて片方または両方が駆動され、通常上ロールが下方に移動して、被圧延材11に対し高さ方向の圧下を行うようになっている。   The main roll 22 is fixed and has a function of rotating the material to be rolled 21 at a constant outer peripheral speed while rotating at a constant speed. The mandrel 23 is arranged following the inner diameter side of the material 21 to be rolled, sandwiches the material 21 to be rolled together with the main roll 22, moves in the direction of the main roll 22, and performs reduction in the thickness direction. . In the edger rolls 14 and 14, generally, at a position facing the main roll 12 at 180 degrees, conical rolls are arranged one above the other and one or both of them are driven, and usually the upper roll moves downward to be rolled. The material 11 is reduced in the height direction.

エッジャーロール24,24を円錐形状としているのは、圧延対象である被圧延材21の周速が、その内周側と外周側で異なり(内周側<外周側)、その周速差を吸収させる必要があるためである。従って、エッジャーロール24,24は、円錐状ロールの先端が被圧延材21の中心に一致するように配置され、非圧延材21の径の成長とともにロール周面における被圧延材21に対する圧下位置が水平方向(拡径側)に移動していくようになっている(特許文献1参照)。   The edger rolls 24, 24 have a conical shape because the peripheral speed of the material 21 to be rolled is different between the inner peripheral side and the outer peripheral side (inner peripheral side <outer peripheral side). This is because it needs to be absorbed. Therefore, the edger rolls 24, 24 are arranged so that the tips of the conical rolls coincide with the center of the material 21 to be rolled, and the rolling position of the non-rolled material 21 with respect to the material 21 to be rolled as the diameter of the non-rolled material 21 grows. Move in the horizontal direction (expanded side) (see Patent Document 1).

しかしながら、エッジャーロール24,24を用いた、被圧延材21の高さ方向への圧下による塑性流動は、円周方向が支配的であって高さ方向には殆ど流動しないため、高さ方向の変形は小さいのが一般的である。ところが、エッジャーロール24,24による被圧延材21の高さ方向への圧下が大き過ぎると、メインロール22及びマンドレル23によるロールバイトでの肉厚圧下と相まって、被圧延材21の上下端部でオーバヒートを生じる上、被圧延材21の歪が大きくなるという問題点を有していた。   However, the plastic flow due to the reduction in the height direction of the material 21 to be rolled using the edger rolls 24, 24 is dominant in the circumferential direction and hardly flows in the height direction. The deformation of is generally small. However, if the reduction in the height direction of the material 21 to be rolled by the edger rolls 24, 24 is too large, the upper and lower end portions of the material 21 to be rolled are coupled with the thickness reduction by the roll bite by the main roll 22 and the mandrel 23. In addition to overheating, the material to be rolled 21 has a problem of increased strain.

一方、メインロール22とマンドレル23のみによる被圧延材21の圧下では、母材の塑性流動により被圧延材21上部の圧下量が多く、上部径が下部に対して大きくなること、或いはメインロール22やマンドレル23のたわみ、更には何れかのロールの軸ずれ等に起因して、被圧延材21が上方に浮上がる傾向にある。   On the other hand, when the material to be rolled 21 is reduced only by the main roll 22 and the mandrel 23, the amount of reduction at the upper part of the material 21 to be rolled is large due to the plastic flow of the base material, and the upper diameter becomes larger than the lower part, or the main roll 22. Further, due to the deflection of the mandrel 23 and the axial misalignment of one of the rolls, the material 21 to be rolled tends to float upward.

特開2002−239606号公報JP 2002-239606 A

従って、本発明の目的は、リング素材にオーバヒートや歪を生じることなく、浮上がりせずに安定して圧下が可能なリング素材の圧延方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for rolling a ring material that can be stably reduced without causing overheating and distortion in the ring material and without being lifted.

上記目的を達成するために、本発明者等は、エッジャーロールを無くしても、リング素材にオーバヒートや歪を生じることなく、浮上がりせずに安定して圧下が可能なリング素材の圧延方法につき鋭意検討した結果、リング素材のロールバイト入出姿勢を制御して浮上がりを抑制しその傾きαを所定の角度内に収めれば、リング素材にオーバヒートや歪を生じることなく、安定して圧下が可能なことを見出し本発明に至ったものである。   In order to achieve the above object, the present inventors have provided a method for rolling a ring material that can be stably reduced without being lifted without causing overheating or distortion in the ring material even without an edger roll. As a result of careful investigation, if the ring material is controlled by controlling the posture of the roll bite to prevent the lift and the inclination α is kept within a predetermined angle, the ring material can be stably reduced without causing overheating or distortion. It has been found that this is possible and has led to the present invention.

即ち、本発明の請求項1に係るリング素材の圧延方法が採用した手段は、キングロールとマンドレルロールの軸心を上下垂直に配置し、前記キングロールとマンドレルロールにより前記リング素材の半径方向の肉厚を圧下するリング素材の圧延方法において、前記リング素材のロールバイト入出姿勢を制御する姿勢制御手段により、前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを−20度≦α≦20度に制御することを特徴とするものである。   That is, the means adopted by the rolling method of the ring material according to claim 1 of the present invention is such that the axis centers of the king roll and the mandrel roll are vertically arranged vertically, and the king roll and the mandrel roll are arranged in the radial direction of the ring material. In the rolling method of the ring material for reducing the wall thickness, the posture control means for controlling the roll bite entry / exit posture of the ring material suppresses the lifting of the ring material and the ring material on both the roll bite entry / exit sides. The inclination α with the horizontal plane is controlled to −20 degrees ≦ α ≦ 20 degrees.

本発明の請求項2に係るリング素材の圧延方法が採用した手段は、請求項1に記載のリング素材の圧延方法において、前記姿勢制御手段が、前記リング素材のロールバイト入出側何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、前記ロールバイト入出側双方に配置された一対のセンタリングロールと、このセンタリングロールの軸心を、このロールと前記リング素材の接する略接線方向に傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段と、このセンタリングロール軸心傾斜手段を制御する制御器を備えている。   The means adopted by the ring material rolling method according to claim 2 of the present invention is the ring material rolling method according to claim 1, wherein the attitude control means floats on either the roll bite entry / exit side of the ring material. Lifting height detecting means for detecting the rising height, a pair of centering rolls arranged on both the roll bite entry and exit sides, and the center of the centering roll in a substantially tangential direction where the roll and the ring material are in contact with each other. A centering roll axis tilting means for tilting and a controller for controlling the centering roll axis tilting means are provided.

同時に、このリング素材の圧延方法が採用した手段は、前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段を制御して、前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御することを特徴とするものである。   At the same time, the means adopted by the rolling method of the ring material detects the lifting height of the ring material by the lifting height detecting means, and based on the detection signal, the centering is performed by the control signal of the controller. The roll axis tilting means is controlled to suppress the lifting of the ring material, and the tilt α with respect to the horizontal surface of the ring material on both the roll bite entry and exit sides is controlled.

本発明の請求項3に係るリング素材の圧延方法が採用した手段は、請求項2に記載のリング素材の圧延方法において、前記姿勢制御手段が更に、前記リング素材の下面のうち前記ロールバイト入出側双方を支持する支持具と、前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具の姿勢もしくは高さ位置を制御する前記制御器を備えている。   The ring material rolling method according to claim 3 of the present invention is the ring material rolling method according to claim 2, wherein the posture control means further includes the roll bite in and out of the lower surface of the ring material. A support device that supports both sides, the centering roll axis tilting means, and the controller that controls the posture or height position of the support device.

同時に、このリング素材の圧延方法が採用した手段は、前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具を制御して、前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御することを特徴とするものである。   At the same time, the means adopted by the rolling method of the ring material detects the lifting height of the ring material by the lifting height detecting means, and based on the detection signal, the centering is performed by the control signal of the controller. Controlling the roll axis tilting means and the support to suppress the lifting of the ring material, and controlling the inclination α of the ring material with the horizontal surface on both the roll bite entry and exit sides It is.

本発明の請求項4に係るリング素材の圧延方法が採用した手段は、請求項3に記載のリング素材の圧延方法において、前記支持具が摺り板であって、前記リング素材のロールバイト入出側双方を水平乃至は傾斜状に支持可能に構成されたことを特徴とするものである。   The ring material rolling method according to claim 4 of the present invention employs the ring material rolling method according to claim 3, wherein the support is a sliding plate, and the ring material has a roll bite entry / exit side. It is configured to be able to support both in a horizontal or inclined manner.

本発明の請求項5に係るリング素材の圧延方法が採用した手段は、請求項3に記載のリング素材の圧延方法において、前記支持具が、前記ロールバイト入出側双方に配置され、前記リング素材の下面を支持する1対のロールであって、前記リング素材のロールバイト入出側双方を水平乃至は高低差を付けて支持可能に構成されたことを特徴とするものである。   The means adopted by the ring material rolling method according to claim 5 of the present invention is the ring material rolling method according to claim 3, wherein the support is disposed on both the roll bite entry and exit sides, It is a pair of rolls that support the lower surface of the ring material, and is configured to be able to support both the roll bite entry and exit sides of the ring material with a horizontal or height difference.

本発明の請求項6に係るリング素材の圧延方法が採用した手段は、請求項1に記載のリング素材の圧延方法において、前記姿勢制御手段が、前記リング素材のロールバイト入出側何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、前記ロールバイト入出側双方に配置された一対のセンタリングロールと、このセンタリングロールの軸心を、このロールと前記リング素材の接する略接線方向に傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段と、前記リング素材のロールバイト対面位置に配置され、前記リング素材の下面を支持する摺り板及び前記リング素材の上面を下方に抑制するロールからなる支持具と、前記センタリングロール軸心傾斜手段、前記摺り板の姿勢及び前記ロールの高さ位置を制御する制御器を備えている。   The means adopted by the ring material rolling method according to claim 6 of the present invention is the ring material rolling method according to claim 1, wherein the posture control means floats on either the roll bite entry / exit side of the ring material. Lifting height detecting means for detecting the rising height, a pair of centering rolls arranged on both the roll bite entry and exit sides, and the center of the centering roll in a substantially tangential direction where the roll and the ring material are in contact with each other. A centering roll axis tilting means for tilting, a support plate comprising a roll disposed at a position facing the roll bite of the ring material, and supporting the lower surface of the ring material and a roll for suppressing the upper surface of the ring material downward, and A centering roll axis tilting means, a controller for controlling the posture of the sliding plate and the height position of the roll are provided.

同時に、このリング素材の圧延方法が採用した手段は、前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具を制御して、前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御することを特徴とするものである。   At the same time, the means adopted by the rolling method of the ring material detects the lifting height of the ring material by the lifting height detecting means, and based on the detection signal, the centering is performed by the control signal of the controller. Controlling the roll axis tilting means and the support to suppress the lifting of the ring material, and controlling the inclination α of the ring material with the horizontal surface on both the roll bite entry and exit sides It is.

本発明の請求項7に係るリング素材の圧延方法が採用した手段は、請求項1乃至6の何れか一つの項に記載のリング素材の圧延方法において、前記リング素材がチタン合金からなり、このリング素材を熱間にて圧下することを特徴とするものである。   The ring material rolling method according to claim 7 of the present invention employs the ring material rolling method according to any one of claims 1 to 6, wherein the ring material is made of a titanium alloy. The ring material is squeezed hot.

本発明の請求項1に係るリング素材の圧延方法は、キングロールとマンドレルロールの軸心を上下垂直に配置し、前記キングロールとマンドレルロールにより、前記リング素材の半径方向の肉厚を圧下するリング素材の圧延方法に関する。   In the rolling method of the ring material according to claim 1 of the present invention, the axial centers of the king roll and the mandrel roll are vertically arranged, and the radial thickness of the ring material is reduced by the king roll and the mandrel roll. The present invention relates to a ring material rolling method.

そして、本発明の請求項1に係るリング素材の圧延方法によれば、前記リング素材のロールバイト入出姿勢を制御する姿勢制御手段により、前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを−20度≦α≦20度に制御するので、従来のエッジャーロールによるリング素材のオーバヒートや歪を生じることなく、安定して所定のリング圧延が可能となる。   According to the rolling method of the ring material according to claim 1 of the present invention, the posture control means for controlling the roll bite entry / exit posture of the ring material suppresses the lifting of the ring material, and the roll bite entry / exit Since the inclination α of the ring material with respect to the horizontal surface on both sides is controlled to −20 ° ≦ α ≦ 20 °, the ring material can be stably and predeterminedly rolled without causing overheating or distortion of the ring material by the conventional edger roll. Is possible.

また、本発明の請求項2に係るリング素材の圧延方法によれば、前記姿勢制御手段が、前記リング素材のロールバイト入出側何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、前記ロールバイト入出側双方に配置された一対のセンタリングロールと、このセンタリングロールの軸心を、このロールと前記リング素材の接する略接線方向に傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段と、このセンタリングロール軸心傾斜手段を制御する制御器を備えている。   Further, according to the rolling method of the ring material according to claim 2 of the present invention, the posture control means includes a lifting height detecting means for detecting the lifting height on either the roll bite entry / exit side of the ring material; A pair of centering rolls arranged on both the roll bite entrance and exit sides, centering roll axis tilting means for tilting the axis of the centering roll in a substantially tangential direction where the roll and the ring material are in contact, and the centering roll axis A controller for controlling the heart tilting means is provided.

同時に、このリング素材の圧延方法によれば、前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段を制御して、前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御するので、従来のエッジャーロールによるリング素材への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、安定して所定のリング圧延が可能となる。   At the same time, according to this rolling method of the ring material, the lifting height detecting means detects the lifting height of the ring material, and based on this detection signal, the centering roll shaft is controlled by the control signal of the controller. The center tilting means is controlled to suppress the lifting of the ring material, and the inclination α with the horizontal surface of the ring material on both the roll bite entry and exit sides is controlled. The rolling load is reduced, and predetermined ring rolling can be stably performed without causing overheating or distortion.

更に、本発明の請求項3に係るリング素材の圧延方法によれば、前記姿勢制御手段が更に、前記リング素材の下面のうち前記ロールバイト入出側双方を支持する支持具と、前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具の姿勢もしくは高さ位置を制御する前記制御器を備えている。   Further, according to the method for rolling a ring material according to claim 3 of the present invention, the posture control means further includes a support for supporting both the roll bite entry / exit side of the lower surface of the ring material, and the centering roll shaft. The controller for controlling the posture or height position of the center inclination means and the support is provided.

同時に、このリング素材の圧延方法によれば、前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具を制御して、前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御するので、従来のエッジャーロールによるリング素材への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、更に安定して所定のリング圧延が可能となる。   At the same time, according to this rolling method of the ring material, the lifting height detecting means detects the lifting height of the ring material, and based on this detection signal, the centering roll shaft is controlled by the control signal of the controller. By controlling the center tilting means and the support to suppress the lifting of the ring material and to control the inclination α with the horizontal surface of the ring material on both the roll bite entry and exit sides, the conventional edger roll The rolling load on the ring material is reduced, and predetermined ring rolling can be performed more stably without causing overheating and distortion.

また更に、本発明の請求項4に係るリング素材の圧延方法によれば、前記支持具が摺り板であって、前記リング素材のロールバイト入出側双方を水平乃至は傾斜状に支持可能に構成されたので、比較的簡単な支持機構により確実に前記リング素材の傾きαの制御が可能となる。   Still further, according to the rolling method of the ring material according to claim 4 of the present invention, the support is a sliding plate, and can be configured to support both the roll bite entry / exit side of the ring material in a horizontal or inclined manner. Thus, the inclination α of the ring material can be reliably controlled by a relatively simple support mechanism.

また、本発明の請求項5に係るリング素材の圧延方法によれば、前記支持具が、前記ロールバイト入出側双方に配置され、前記リング素材の下面を支持する1対のロールであって、前記リング素材のロールバイト入出側双方を水平乃至は高低差を付けて支持可能に構成されたので、上記請求項4と同様、比較的簡単な支持機構により確実に前記リング素材の傾きαの制御が可能となる。   Moreover, according to the rolling method of the ring material according to claim 5 of the present invention, the support is disposed on both the roll bite entry and exit sides, and is a pair of rolls that support the lower surface of the ring material, Since both the roll bite entrance and exit sides of the ring material can be supported horizontally or with a difference in height, the inclination α of the ring material can be reliably controlled by a relatively simple support mechanism as in the case of claim 4 above. Is possible.

一方、本発明の請求項6に係るリング素材の圧延方法によれば、前記姿勢制御手段が、前記リング素材のロールバイト入出側何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、前記ロールバイト入出側双方に配置された一対のセンタリングロールと、このセンタリングロールの軸心を、このロールと前記リング素材の接する略接線方向に傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段と、前記リング素材のロールバイト対面位置に配置され、前記リング素材の下面を支持する摺り板及び前記リング素材の上面を下方に抑制するロールからなる支持具と、前記センタリングロール軸心傾斜手段、前記摺り板の姿勢及び前記ロールの高さ位置を制御する制御器を備えている。   On the other hand, according to the rolling method of the ring material according to claim 6 of the present invention, the posture control means includes a lifting height detection means for detecting the lifting height on either the roll bite entry / exit side of the ring material; A pair of centering rolls arranged on both the roll bite entry / exit side, centering roll axis tilting means for tilting the axis of the centering roll in a substantially tangential direction in contact with the roll and the ring material, and the ring material A sliding tool disposed at a position facing the roll bite and supporting the lower surface of the ring material; a support member comprising a roll for suppressing the upper surface of the ring material downward; the centering roll axis tilting means; the posture of the sliding plate; A controller for controlling the height position of the roll is provided.

同時に、このリング素材の圧延方法によれば、前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具を制御して、前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御するので、従来のエッジャーロールによるリング素材への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、更に安定して所定のリング圧延が可能となる。   At the same time, according to this rolling method of the ring material, the lifting height detecting means detects the lifting height of the ring material, and based on this detection signal, the centering roll shaft is controlled by the control signal of the controller. By controlling the center tilting means and the support to suppress the lifting of the ring material and to control the inclination α with the horizontal surface of the ring material on both the roll bite entry and exit sides, the conventional edger roll The rolling load on the ring material is reduced, and predetermined ring rolling can be performed more stably without causing overheating and distortion.

一方、本発明の請求項7に係るリング素材の圧延方法によれば、前記リング素材がチタン合金からなり、このリング素材を熱間にて圧下するので、従来のエッジャーロールによるチタン合金のオーバヒートや肉厚斑の発生、更には圧下不足を解消して所定のリング圧延が可能となる。   On the other hand, according to the method for rolling a ring material according to claim 7 of the present invention, the ring material is made of a titanium alloy, and the ring material is squeezed hot, so the titanium alloy is overheated by a conventional edger roll. In addition, the occurrence of thick spots and the insufficient rolling reduction can be eliminated, and predetermined ring rolling can be performed.

本発明の実施の形態1に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式図であって、(a)は圧延装置の圧延部平面図、(b)は側断面図を示す。It is a schematic diagram for demonstrating the rolling method of the ring raw material which concerns on Embodiment 1 of this invention, Comprising: (a) is a rolling part top view of a rolling apparatus, (b) shows a sectional side view. 図1(b)のA−A矢視において、リング素材が浮上がり角度αだけ傾いた状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state in which the ring raw material incline by the lift angle (alpha) in the AA arrow view of FIG.1 (b). 本発明の実施の形態2に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式図であって、(a)は圧延装置の圧延部平面図、(b)は(a)のB−B矢視図である。It is a schematic diagram for demonstrating the rolling method of the ring raw material which concerns on Embodiment 2 of this invention, Comprising: (a) is a rolling part top view of a rolling apparatus, (b) is a BB arrow view of (a). FIG. 図3(b)のC−C矢視において、リング素材が浮上がり角度αだけ傾いた状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the ring material is tilted by a lifting angle α in the direction of arrows CC in FIG. 本発明の実施の形態3に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式図であって、(a)は圧延装置の圧延部平面図、(b)は(a)のD−D矢視図である。It is a schematic diagram for demonstrating the rolling method of the ring raw material which concerns on Embodiment 3 of this invention, Comprising: (a) is a rolling part top view of a rolling apparatus, (b) is DD arrow view of (a). FIG. 図5(b)のE−E矢視において、リング素材が浮上がり角度αだけ傾いた状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which the ring material is tilted by a lift angle α in the direction of arrows EE in FIG. 本発明の実施の形態4に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式的平面図である。It is a schematic plan view for demonstrating the rolling method of the ring raw material which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式図であって、(a)は圧延装置の圧延部平面図、(b)は(a)のF−F矢視図である。It is a schematic diagram for demonstrating the rolling method of the ring raw material which concerns on Embodiment 5 of this invention, Comprising: (a) is a rolling part top view of a rolling apparatus, (b) is a FF arrow line view of (a). FIG. 従来例に係るリングローリング圧延装置の模式図であって、(a)は側断面図、(b)は平面図である。It is a schematic diagram of the ring rolling mill which concerns on a prior art example, Comprising: (a) is a sectional side view, (b) is a top view.

先ず、本発明の実施の形態1に係るリング素材の圧延方法につき、以下添付図1,2を参照しながら説明する。
図1は本発明の実施の形態1に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式図であって、(a)は圧延装置の圧延部平面図、(b)は側断面図を示す。図2は図1(b)のA−A矢視において、リング素材が浮上がり角度αだけ傾いた状態を示す模式図である。
First, a method for rolling a ring material according to Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1A and 1B are schematic views for explaining a rolling method of a ring material according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view of a rolling part of a rolling apparatus, and FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the ring material is tilted by the lift angle α as viewed in the direction of arrows AA in FIG.

本発明の実施の形態1に係るリング素材の圧延方法は、キングロール(従来例のメインロールに相当)2とマンドレルロール(従来例のマンドレルに相当)3の軸心を上下垂直に配置し、リング素材1の姿勢を制御しながら、これらキングロール2とマンドレルロール3によりリング素材1の外径側及び内径側から挟み込み、半径方向の肉厚を圧下するリング素材1の圧延方法に関する。   In the rolling method of the ring material according to the first embodiment of the present invention, the axial centers of a king roll (corresponding to a conventional main roll) 2 and a mandrel roll (corresponding to a conventional mandrel) 3 are vertically arranged, The present invention relates to a rolling method of the ring material 1 which is sandwiched from the outer diameter side and the inner diameter side of the ring material 1 by the king roll 2 and the mandrel roll 3 while controlling the posture of the ring material 1 and reduces the thickness in the radial direction.

これらキングロール2とマンドレルロール3のうち、駆動されたキングロール2がリング素材1に外接してこれを回転させる一方、マンドレルロール3はリング素材1に内接して従動回転しながら、リング素材1をキングロール2方向に移動して圧下する。そして、リング素材1のロールバイト4への入出姿勢を制御する姿勢制御手段により、リング素材1の浮上がりを抑制するとともに、ロールバイト入出側双方の傾きα、即ち、リング素材1のロールバイト入側1及びロールバイト出側1bが水平面Pとなす傾きαを、−20度≦α≦20度の範囲に制御する。   Of these king rolls 2 and mandrel rolls 3, the driven king roll 2 circumscribes and rotates the ring material 1, while the mandrel roll 3 is inscribed in the ring material 1 and driven to rotate. Is moved in the direction of the king roll 2 and reduced. Then, the attitude control means for controlling the attitude of the ring material 1 to and from the roll bit 4 suppresses the lifting of the ring material 1 and the inclination α of both the roll bite entry and exit sides, that is, the roll bit 1 of the ring material 1 enters and exits. The inclination α formed by the side 1 and the roll bite exit side 1b with the horizontal plane P is controlled in a range of −20 degrees ≦ α ≦ 20 degrees.

その結果、安定した圧下姿勢によりリング素材1の圧延できるので、従来のエッジャーロールによるリング素材1のオーバヒートや歪を生じることなく、所定の圧下量となるリング圧延が可能となる。   As a result, since the ring material 1 can be rolled with a stable reduction posture, ring rolling with a predetermined reduction amount can be achieved without causing overheating or distortion of the ring material 1 by the conventional edger roll.

リング素材1のロールバイト入出側1a,1bにおける水平面Pとの傾きαが−20度未満であると、リング素材1が徐々に下方に抑え付けられる一方、前記傾きαが20度を越えると、リング素材1が上方に浮いて行き、何れの場合も半径方向の肉厚斑を生じたり、所定の圧下量が得られなくなるためである。   When the inclination α with the horizontal plane P on the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1 is less than −20 degrees, the ring material 1 is gradually suppressed downward, while when the inclination α exceeds 20 degrees, This is because the ring material 1 floats upward, and in any case, radial thick spots occur or a predetermined amount of reduction cannot be obtained.

ここで、ロールバイト4とは、キングロール2とマンドレルロール3によってリング素材1が挟まれた領域を言い、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bにおける水平面Pとの傾きαとは、図2に示す如く、図1(b)をA−A矢視したとき、即ち、リング素材1の軸心からキングロール2の軸心方向に断面視したとき、リング素材1のロールバイト入側1aと出側1bの双方の下面が水平面Pとなす角度を言い、時計回り方向の角度を正の角度で、反時計回りの角度を負の角度で表すものとする。   Here, the roll bite 4 refers to a region in which the ring material 1 is sandwiched between the king roll 2 and the mandrel roll 3, and the inclination α with respect to the horizontal plane P on the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 is illustrated in FIG. As shown in FIG. 2, when FIG. 1B is viewed in the direction of arrows AA, that is, when viewed in a cross-section from the axial center of the ring material 1 to the axial center of the king roll 2, And the lower side of the exit side 1b are the angles formed with the horizontal plane P, and the clockwise angle is expressed as a positive angle and the counterclockwise angle is expressed as a negative angle.

また、リング素材1の「浮上がり高さ」とは、圧延装置の圧延部において、リング素材1の正常な圧延がなされている場合の上端部高さを基準高さとして、この基準高さから浮上がったリング素材1の上端部高さを言う。   In addition, the “lifting height” of the ring material 1 is defined as the reference height, which is the upper end height when the ring material 1 is normally rolled in the rolling part of the rolling apparatus. The height of the upper end portion of the raised ring material 1 is said.

前記姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段(図示省略)と、リング素材1の下面のうち、ロールバイト入出側1a,1bの双方を支持する支持具5と、この支持具5の姿勢もしくは高さ位置を制御する制御器(図示省略)を備えている。   The posture control means includes a lift height detection means (not shown) for detecting the lift height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1 and the roll bite entry / exit of the lower surface of the ring material 1 A support 5 that supports both sides 1a and 1b, and a controller (not shown) that controls the posture or height position of the support 5 are provided.

そして、前記浮上がり高さ検出手段によりリング素材1の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって支持具5の姿勢もしくは高さ位置を制御して、リング素材1の浮上がりを抑制するとともに、リング素材1のロールバイト4への入側1aと出側1bが水平面Pとなす傾きαを−20度≦α≦20度の範囲に制御するので、従来のエッジャーロールによるリング素材1への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、安定して所定のリング圧延が可能となる。   And the floating height of the ring material 1 is detected by the floating height detection means, and based on this detection signal, the posture or height position of the support 5 is controlled by the control signal of the controller, While suppressing the lifting of the ring material 1, and controlling the inclination α between the entrance side 1a and the exit side 1b of the ring material 1 and the horizontal surface P to the horizontal plane P is in the range of −20 degrees ≦ α ≦ 20 degrees. The rolling load applied to the ring material 1 by the conventional edger roll is reduced, and predetermined ring rolling can be stably performed without causing overheating and distortion.

即ち、本発明の実施の形態1に係るリング素材の圧延方法においては、前記支持具5が、リング素材1のロールバイト4の入出側1a,1bの下面を支持するために配置された摺り板6であって、キングロール2とマンドレルロール3の両軸心を所定の水平線で結んだ回動軸Qを中心に、図示しない回動手段により回動させることによって、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαを、水平乃至は傾斜状に支持可能に構成されている。   That is, in the rolling method of the ring material according to the first embodiment of the present invention, the support 5 is a sliding plate arranged to support the lower surfaces of the entry and exit sides 1a and 1b of the roll bit 4 of the ring material 1. 6. By rotating the ring material 1 by turning means (not shown) around a turning axis Q that connects the axial centers of the king roll 2 and the mandrel roll 3 with a predetermined horizontal line Both sides 1a and 1b are configured to be able to support the inclination α formed by the horizontal plane P in a horizontal or inclined manner.

前記浮上がり高さ検出手段は、水冷ジャケット付のCCDカメラ(図示省略)を用いて、図2に示す如く図1(b)をA−A矢視方向に撮像し、得られた動画から画像解析ソフトによりリング素材のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さ、即ち、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαをリアルタイムに解析して、このリング素材1の傾きαを検出信号として検出する。   The lift height detection means uses a CCD camera (not shown) with a water cooling jacket to image FIG. 1B in the direction of arrows AA as shown in FIG. Analytical analysis of the floating height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material, that is, the inclination α between the roll bite entry / exit sides 1a, 1b of the ring material 1 with the horizontal plane P in real time, The inclination α of the ring material 1 is detected as a detection signal.

そして、この検出信号を前記制御器に送信した後、この制御器に収納された回動軸制御手段から送信する制御信号によって回動軸Qを回動する。その結果、摺り板6が所定の傾斜角度に傾き、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαを、−20度≦α≦20度の範囲に制御するのである。   And after transmitting this detection signal to the said controller, the rotating shaft Q is rotated by the control signal transmitted from the rotating shaft control means accommodated in this controller. As a result, the sliding plate 6 is inclined at a predetermined inclination angle, and the inclination α between the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 and the horizontal plane P is controlled in a range of −20 degrees ≦ α ≦ 20 degrees. is there.

この様な比較的簡単な機構によって、確実にリング素材1の傾きαの制御が可能となるので、従来のエッジャーロールによるリング素材1への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、安定して所定のリング圧延が可能となる。
尚、この場合、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bにおける水平面Pとの傾きαが−20度未満になると、リング素材1が徐々に下方に向かい摺り板6と擦過を生じて焼付きの基となる。
Such a relatively simple mechanism makes it possible to control the inclination α of the ring material 1 with certainty, so that the reduction load on the ring material 1 due to the conventional edger roll is reduced, without causing overheating or distortion. Thus, predetermined ring rolling can be stably performed.
In this case, when the inclination α with respect to the horizontal plane P on the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 is less than −20 degrees, the ring material 1 gradually goes downward and rubs against the sliding plate 6 and seizes. It becomes the basis of.

以上、本発明の実施の形態1に係るリング素材の圧延方法によれば、支持具5が、リング素材1の下面のうち、ロールバイト入出側1a,1bの両方を支持してなるので、従来のエッジャーロールによるリング素材1への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、安定して所定のリング圧延が可能となる。そして、前記支持具5が摺り板6であって、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b双方を水平乃至は傾斜状に支持可能なるので、比較的簡単な機構により確実にリング素材1の傾きαの制御が可能となる。   As mentioned above, according to the rolling method of the ring material which concerns on Embodiment 1 of this invention, since the support tool 5 supports both the roll bite entrance / exit sides 1a and 1b among the lower surfaces of the ring material 1, it is conventional. The rolling load applied to the ring material 1 by the edger rolls of the present is reduced, and predetermined ring rolling can be stably performed without causing overheating and distortion. And since the said support tool 5 is the sliding board 6, Comprising: Both the roll bite entrance / exit sides 1a and 1b of the ring raw material 1 can be supported horizontally or inclined, Therefore The ring raw material 1 is reliably ensured with a comparatively simple mechanism. The inclination α can be controlled.

更に、前記リング素材1がチタン合金からなり、このリング素材1を温度700〜1000℃の熱間にて圧下するのが、チタン合金の安定的なリング圧延上好ましく、アキシャルロールの存在下におけるリング素材1のオーバヒートや半径方向の肉厚斑の発生、更には圧下量不足を解消し得る。   Further, the ring material 1 is made of a titanium alloy, and the ring material 1 is preferably squeezed between 700 to 1000 ° C. in terms of stable ring rolling of the titanium alloy, and the ring material in the presence of an axial roll. The overheating of the material 1, the occurrence of radial thick spots, and the insufficient amount of reduction can be solved.

次に、本発明の実施の形態2に係るリング素材の圧延方法につき、以下添付図3,4を参照しながら説明する。
図3は本発明の実施の形態2に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式図であって、(a)は圧延装置の圧延部平面図、(b)は(a)のB−B矢視図である。図4は図3(b)のC−C矢視において、リング素材が浮上がり角度αだけ傾いた状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態2が上記実施の形態1と相違するところは前記姿勢制御手段とその制御方法の構成にあり、その他は全く同構成であるから、姿勢制御手段とその制御方法の構成についての説明に止めるものとする。
Next, a ring material rolling method according to Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a rolling method of a ring material according to Embodiment 2 of the present invention, in which (a) is a plan view of a rolling part of the rolling device, and (b) is B- of (a). FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the ring material is tilted by the lift angle α as viewed in the direction of arrows CC in FIG.
The second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in the configuration of the attitude control means and its control method, and the rest is exactly the same in configuration, so the configuration of the attitude control means and its control method is the same. The explanation will be stopped.

即ち、本発明の実施の形態1に係る姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、リング素材1の下面のうち、ロールバイト入出側1a,1bの双方を支持する支持具5と、この支持具5の姿勢もしくは高さ位置を制御する制御器を備えていた。   That is, the attitude control means according to the first embodiment of the present invention includes a lift height detection means for detecting the lift height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1, and the bottom surface of the ring material 1. Among them, a support tool 5 for supporting both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b and a controller for controlling the posture or height position of the support tool 5 were provided.

前記浮上がり高さ検出手段は、水冷ジャケット付のCCDカメラであって、得られた動画から画像解析ソフトによりリング素材のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さ、即ち、リング素材1の傾きαを検出信号として検出する。そして、この検出信号を前記制御器に送信した後、この制御器に収納された回動軸制御手段から送信する制御信号によって回動軸Qを回動する。その結果、摺り板6が所定の傾斜角度に傾いて、リング素材の浮上がりを抑制するととともに、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαを、−20度≦α≦20度の範囲に制御するものであった。   The floating height detecting means is a CCD camera with a water cooling jacket, and the floating height of one of the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material by the image analysis software from the obtained moving image, that is, the ring material An inclination α of 1 is detected as a detection signal. And after transmitting this detection signal to the said controller, the rotating shaft Q is rotated by the control signal transmitted from the rotating shaft control means accommodated in this controller. As a result, the sliding plate 6 is inclined at a predetermined inclination angle to suppress the lifting of the ring material, and the inclination α between the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 and the horizontal plane P is set to −20 degrees. ≦ α ≦ 20 degrees was controlled.

これに対し、本発明の実施の形態2に係る姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さを検出する複数個の接触センサ14からなる浮上がり高さ検出手段と、ロールバイト入出側1a,1b双方に配置された一対のセンタリングロール11,11と、このセンタリングロール11,11の軸心C2,C2を、このロール11,11とリング素材1の接する略接線CL方向に夫々傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段12,12と、このセンタリングロール軸心傾斜手段12,12を制御する制御器(図示省略)を備えている。   On the other hand, the attitude control means according to the second embodiment of the present invention has a lift height composed of a plurality of contact sensors 14 that detect the lift height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1. And a pair of centering rolls 11, 11 arranged on both the roll bite entry / exit sides 1 a, 1 b and the centers C 2, C 2 of the centering rolls 11, 11, Centering roll axis tilting means 12 and 12 that incline in the substantially tangential line CL direction in contact with each other, and a controller (not shown) for controlling the centering roll axis tilting means 12 and 12 are provided.

そして、前記接触センサ14によりリング素材1の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によってセンタリングロール軸心傾斜手段12,12を制御して、リング素材1の浮上がりを抑制するとともに、ロールバイト入出側1a,1b双方におけるリング素材1の水平面Pとの傾きαを制御するのである。   Then, the contact sensor 14 detects the floating height of the ring material 1, and based on this detection signal, the centering roll axis tilting means 12, 12 is controlled by the control signal of the controller, thereby the ring material 1. Is controlled, and the inclination α of the ring material 1 with the horizontal plane P on both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b is controlled.

ここで、近接センサ14とは、電界や磁界の変化を検出することによって物体(リング素材1)がセンサに近接したことを検出するセンサであって、検出可能範囲が特定されている。そして、この近接センサ14は、図3に示す如くこの圧延装置の圧延部を平面視したときに、キングロール2とマンドレルロール3の軸心を結ぶ直線に直交しかつこの直線に対して対称的に、また図3(b)をC−C矢視したときに、図4に示す如く同一高さに複数個配設することが肝要である。近接センサ14の個数は、多いほどリング素材1の傾き角αの検出精度が向上する点から好ましい。また、近接センサ14の検出可能範囲が狭い場合は、近接センサ14の耐熱性の点から水冷するのが好ましい。   Here, the proximity sensor 14 is a sensor that detects that an object (ring material 1) has approached the sensor by detecting a change in an electric field or a magnetic field, and a detectable range is specified. And this proximity sensor 14 is orthogonal to the straight line which connects the axial center of the king roll 2 and the mandrel roll 3, and symmetrical with respect to this straight line, when the rolling part of this rolling apparatus is planarly viewed as shown in FIG. In addition, when FIG. 3B is viewed in the direction of the arrow C-C, it is important to arrange a plurality of pieces at the same height as shown in FIG. The larger the number of the proximity sensors 14, the better the detection accuracy of the inclination angle α of the ring material 1 is improved. Moreover, when the detectable range of the proximity sensor 14 is narrow, it is preferable that the proximity sensor 14 is water-cooled from the viewpoint of heat resistance.

そして、圧延中のリング素材1の上端のうち最も高位にある上端部が、最も近接する近接センサ14の検出可能範囲に侵入したときに検出される。従って、検出される際の「浮上がり高さ」は予め分かっているから、ロールバイト入出側1a,1b双方におけるリング素材1の水平面Pとの傾きαは予め算出可能である。従い、近接センサ14の配設高さを変えることによって、検出されるリング素材1の水平面Pとの傾きαを所定の角度に設定できる。   And it detects when the uppermost uppermost part among the upper ends of the ring material 1 during rolling enters the detectable range of the closest proximity sensor 14. Accordingly, since the “lifting height” at the time of detection is known in advance, the inclination α of the ring material 1 with respect to the horizontal plane P on both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b can be calculated in advance. Therefore, the inclination α of the detected ring material 1 with respect to the horizontal plane P can be set to a predetermined angle by changing the arrangement height of the proximity sensor 14.

センタリングロール軸心傾斜手段12,12は、センタリングロール11,11の回転軸11a,11aを回転可能に軸支するロール支持具13a,13aと、このロール支持具13a,13aの背面中心に取り付けられた回動軸13b,13bを夫々備えている。そして、この回動軸13b,13bは、リング素材1がセンタリングロール11,11に接触する略接線CL,CL方向に回動可能な回動手段(図示省略)を有している。   The centering roll axis tilting means 12 and 12 are attached to roll support tools 13a and 13a that rotatably support the rotation shafts 11a and 11a of the centering rolls 11 and 11, and the center of the back surface of the roll support tools 13a and 13a. The rotating shafts 13b and 13b are provided respectively. The rotating shafts 13b and 13b have rotating means (not shown) that can rotate in a substantially tangential line CL and CL direction in which the ring material 1 contacts the centering rolls 11 and 11, respectively.

前記近接センサ14によりリング素材1の浮上がりが検出されると、検出された検出信号が前記制御器に送信され、この制御器に内蔵された制御手段の制御信号により、前記回動手段を駆動し回動軸13b,13bを回動することによって、センタリングロール軸心C2,C2をマンドレルロール軸心C1に対して傾け角βだけ傾けることができる。その結果、リング素材1の浮上がりを抑制するとともに、ロールバイト入側1a及び出側1bが水平面Pとなす傾きαを−20度≦α≦20度の範囲に制御するので、従来のエッジャーロールによるリング素材1への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、安定して所定のリング圧延が可能となる。   When the lifting of the ring material 1 is detected by the proximity sensor 14, the detected detection signal is transmitted to the controller, and the rotating means is driven by the control signal of the control means built in the controller. Then, by rotating the rotation shafts 13b and 13b, the centering roll axis C2 and C2 can be inclined by the inclination angle β with respect to the mandrel roll axis C1. As a result, the lifting of the ring material 1 is suppressed, and the inclination α between the roll bit entry side 1a and the exit side 1b and the horizontal plane P is controlled within a range of −20 degrees ≦ α ≦ 20 degrees. The rolling load on the ring material 1 due to the roll is reduced, and predetermined ring rolling can be stably performed without causing overheating or distortion.

ここで、マンドレルロール3側からキングロール2側を断面視したとき、図4に示す如くリング素材1のロールバイト入側1aが浮上がって、水平面Pと角度αをなして時計回りに傾いている場合は、センタリングロール軸心C2,C2をマンドレルロール軸心C1に対して反時計回りに夫々傾け角βだけ傾ける一方、図2と逆にリング素材1のロールバイト出側1bが浮上がって、水平面Pと角度−αをなして反時計回りに傾いている場合は、センタリングロール軸心C2,C2をマンドレルロール軸心C1に対して夫々時計回りに傾け角−βだけ傾ける。   Here, when the king roll 2 side is viewed in cross section from the mandrel roll 3 side, the roll bite entry side 1a of the ring material 1 is lifted as shown in FIG. 4 and tilted clockwise with an angle α with the horizontal plane P. In the case where the centering roll axis C2 and C2 are inclined with respect to the mandrel roll axis C1 in the counterclockwise direction by an angle β, the roll bite exit side 1b of the ring material 1 is lifted, contrary to FIG. In the case of tilting counterclockwise with the horizontal plane P at an angle −α, the centering roll axes C2 and C2 are tilted clockwise with respect to the mandrel roll axis C1 by an angle −β.

この様に、リング素材1の浮上がり状態によって、センタリングロール軸心C2,C2の傾き方向を変えることによって、リング素材1の浮上がりを抑制するとともに、ロールバイト入出側1a,1bが水平面Pとなす傾きαを、−20度≦α≦20度の範囲に制御可能となるのである。また、センタリングロール軸心C2,C2を傾ける角度βは、リング素材1が水平面Pとなす角度αより多少大き目とするのが、リング素材1の浮上がりを抑制する上で肝要である。   In this way, by changing the inclination direction of the centering roll axes C2 and C2 depending on the floating state of the ring material 1, the ring material 1 is prevented from rising and the roll bite entry / exit sides 1a and 1b are connected to the horizontal plane P. The formed inclination α can be controlled within a range of −20 degrees ≦ α ≦ 20 degrees. In order to prevent the ring material 1 from being lifted, it is important that the angle β for inclining the centering roll axes C2 and C2 is slightly larger than the angle α formed by the ring material 1 with the horizontal plane P.

この様に、比較的簡単な機構によって、確実にリング素材1の浮上がりを抑制して、リング素材1の傾きαの制御が可能となるので、従来のエッジャーロールによるリング素材1への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、安定して所定のリング圧延が可能となる。   In this way, the ring material 1 can be prevented from being lifted by a relatively simple mechanism, and the inclination α of the ring material 1 can be controlled. The load is reduced, and predetermined ring rolling can be stably performed without causing overheating or distortion.

次に、本発明の実施の形態3に係るリング素材の圧延方法につき、以下添付図5,6を参照しながら説明する。図5は本発明の実施の形態3に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式図であって、(a)は圧延装置の圧延部平面図、(b)は(a)のD−D矢視図、図6は図5(b)のE−E矢視において、リング素材が浮上がり角度αだけ傾いた状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態3が上記実施の形態1と相違するところは姿勢制御手段とその制御方法の構成にあり、その他は全く同構成であるから、姿勢制御手段とその制御方法の構成についての説明に止めるものとする。
Next, a method for rolling a ring material according to Embodiment 3 of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a rolling method of a ring material according to Embodiment 3 of the present invention, in which (a) is a plan view of a rolling part of the rolling apparatus, and (b) is a D- of (a). FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which the ring material is tilted by the lift angle α in the direction of arrows EE in FIG.
The third embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the configuration of the attitude control means and its control method, and the others are completely the same, so the configuration of the attitude control means and its control method is the same. The explanation shall be stopped.

即ち、本発明の実施の形態1に係る姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、リング素材1の下面のうち、ロールバイト入出側1a,1bの双方を支持する支持具5と、この支持具5の姿勢もしくは高さ位置を制御する制御器を備えていた。   That is, the attitude control means according to the first embodiment of the present invention includes a lift height detection means for detecting the lift height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1, and the bottom surface of the ring material 1. Among them, a support tool 5 for supporting both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b and a controller for controlling the posture or height position of the support tool 5 were provided.

前記浮上がり高さ検出手段は、水冷ジャケット付のCCDカメラであって、得られた動画から画像解析ソフトによりリング素材のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さ、即ち、リング素材1の傾きαを検出信号として検出する。そして、この検出信号を前記制御器に送信した後、この制御器に収納された回動軸制御手段から送信する制御信号によって回動軸Qを回動する。その結果、摺り板6が所定の傾斜角度に傾いて、リング素材の浮上がりを抑制するととともに、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαを、−20度≦α≦20度の範囲に制御するものであった。   The floating height detecting means is a CCD camera with a water cooling jacket, and the floating height of one of the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material by the image analysis software from the obtained moving image, that is, the ring material An inclination α of 1 is detected as a detection signal. And after transmitting this detection signal to the said controller, the rotating shaft Q is rotated by the control signal transmitted from the rotating shaft control means accommodated in this controller. As a result, the sliding plate 6 is inclined at a predetermined inclination angle to suppress the lifting of the ring material, and the inclination α between the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 and the horizontal plane P is set to −20 degrees. ≦ α ≦ 20 degrees was controlled.

これに対し、本発明の実施の形態3に係る姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さを検出する複数個の接触センサ14からなる浮上がり高さ検出手段と、リング素材1の下面のうちロールバイト入出側1a,1b双方を支持する支持具5と、ロールバイト入出側1a,1b双方に配置された一対のセンタリングロール11,11と、このセンタリングロール11,11の軸心C2,C2を、このロール11,11とリング素材1の接する略接線CL方向に夫々傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段12,12と、このセンタリングロール軸心傾斜手段12,12及び支持具5の姿勢もしくは高さ位置を制御する制御器(図示省略)を備えている。   On the other hand, the attitude control means according to the third embodiment of the present invention has a lift height composed of a plurality of contact sensors 14 that detect the lift height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1. And a pair of centering rolls 11, 11 disposed on both the roll bite entry / exit sides 1 a, 1 b, and a support 5 for supporting both the roll bite entry / exit sides 1 a, 1 b of the lower surface of the ring material 1, Centering roll axis tilting means 12 and 12 for tilting the center axes C2 and C2 of the centering rolls 11 and 11 in a direction substantially tangent CL where the rolls 11 and 11 and the ring material 1 are in contact with each other, and the centering roll axis tilting means 12 , 12 and a controller (not shown) for controlling the posture or height position of the support 5.

そして、接触センサ14によりリング素材1の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によってセンタリングロール軸心傾斜手段12,12及び支持具5を制御して、リング素材1の浮上がりを抑制するとともに、ロールバイト入出側1a,1b双方におけるリング素材1の水平面Pとの傾きαを制御する。   Then, the contact sensor 14 detects the lifting height of the ring material 1, and based on this detection signal, the centering roll axis tilting means 12, 12 and the support 5 are controlled by the control signal of the controller, While suppressing the lifting of the ring material 1, the inclination α of the ring material 1 with the horizontal plane P on both the roll bite entry / exit sides 1 a and 1 b is controlled.

即ち、本発明の実施の形態3に係るリング素材の圧延方法においては、前記支持具5が、リング素材1のロールバイト4の入出側1a,1bの下面を支持するために配置された摺り板6であって、キングロール2とマンドレルロール3の両軸心を所定の水平線で結んだ回動軸Qを中心に、図示しない回動手段により回動させることによって、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαを、水平乃至は傾斜状に支持可能に構成されている。   That is, in the rolling method of the ring material according to the third embodiment of the present invention, the support 5 is a sliding plate arranged to support the lower surfaces of the entry and exit sides 1a and 1b of the roll bit 4 of the ring material 1. 6. By rotating the ring material 1 by turning means (not shown) around a turning axis Q that connects the axial centers of the king roll 2 and the mandrel roll 3 with a predetermined horizontal line Both sides 1a and 1b are configured to be able to support the inclination α formed by the horizontal plane P in a horizontal or inclined manner.

次に、本発明の実施の形態4に係るリング素材の圧延方法につき、以下添付図7を参照しながら説明する。図7は本発明の実施の形態4に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式的平面図である。
本発明の実施の形態4が上記実施の形態1と相違するところは姿勢制御手段とその制御方法の構成にあり、その他は全く同構成であるから、姿勢制御手段とその制御方法の構成についての説明に止めるものとする。
Next, a ring material rolling method according to Embodiment 4 of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic plan view for explaining a ring material rolling method according to Embodiment 4 of the present invention.
The fourth embodiment of the present invention differs from the first embodiment in the configuration of the attitude control means and its control method, and the others are exactly the same, so the configuration of the attitude control means and its control method is the same. The explanation shall be stopped.

即ち、本発明の実施の形態1に係る姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、リング素材1の下面のうち、ロールバイト入出側1a,1bの双方を支持する支持具5と、この支持具5の姿勢もしくは高さ位置を制御する制御器を備えていた。   That is, the attitude control means according to the first embodiment of the present invention includes a lift height detection means for detecting the lift height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1, and the bottom surface of the ring material 1. Among them, a support tool 5 for supporting both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b and a controller for controlling the posture or height position of the support tool 5 were provided.

前記浮上がり高さ検出手段は、水冷ジャケット付のCCDカメラであって、得られた動画から画像解析ソフトによりリング素材のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さ、即ち、リング素材1の傾きαを検出信号として検出する。そして、この検出信号を前記制御器に送信した後、この制御器に収納された回動軸制御手段から送信する制御信号によって回動軸Qを回動する。その結果、摺り板6が所定の傾斜角度に傾いて、リング素材の浮上がりを抑制するととともに、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαを、−20度≦α≦20度の範囲に制御するものであった。   The floating height detecting means is a CCD camera with a water cooling jacket, and the floating height of one of the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material by the image analysis software from the obtained moving image, that is, the ring material An inclination α of 1 is detected as a detection signal. And after transmitting this detection signal to the said controller, the rotating shaft Q is rotated by the control signal transmitted from the rotating shaft control means accommodated in this controller. As a result, the sliding plate 6 is inclined at a predetermined inclination angle to suppress the lifting of the ring material, and the inclination α between the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 and the horizontal plane P is set to −20 degrees. ≦ α ≦ 20 degrees was controlled.

これに対し、本発明の実施の形態4に係る姿勢制御手段は、前記支持具5が、ロールバイト入出側1a,1b双方に配置され、リング素材1の下面を支持する1対のロール7,7であって、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b双方を水平乃至は高低差を付けて支持可能に構成されている。   On the other hand, in the posture control means according to the fourth embodiment of the present invention, the support 5 is disposed on both the roll bite entry / exit sides 1a, 1b, and a pair of rolls 7, which support the lower surface of the ring material 1, 7. Both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 can be supported horizontally or with a height difference.

そして、前記姿勢制御手段の接触センサ14によりリング素材1の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によってセンタリングロール軸心傾斜手段12,12及びロール7,7を制御して、リング素材1の浮上がりを抑制するとともに、ロールバイト入出側1a,1b双方におけるリング素材1の水平面Pとの傾きαを制御する。   Then, the floating height of the ring material 1 is detected by the contact sensor 14 of the attitude control means, and based on this detection signal, the centering roll axis tilting means 12 and 12 and the rolls 7 and 7 are controlled by the control signal of the controller. 7 is controlled to suppress the floating of the ring material 1 and the inclination α of the ring material 1 with the horizontal plane P on both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b is controlled.

これらのロール7,7は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方を水平乃至は高低差を付けて支持可能な構成をなしている。この様な構成は、ロール7,7の各回転軸7a,7aを夫々独立して昇降可能な機構とすれば、前記実施の形態3と同様、比較的簡単な機構により、より確実にリング素材1の浮上がりを抑制して、リング素材1の傾きαの制御が可能となるので、従来のエッジャーロールによるリング素材1への圧下負荷が軽減され、オーバヒートや歪を生じることなく、更に安定して所定のリング圧延が可能となる。   These rolls 7 and 7 are configured to be able to support both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 with a horizontal or height difference. In such a configuration, if each of the rotating shafts 7a and 7a of the rolls 7 and 7 is a mechanism that can be moved up and down independently, as in the third embodiment, the ring material is more reliably secured by a relatively simple mechanism. 1 is suppressed, and the inclination α of the ring material 1 can be controlled. Therefore, the rolling load on the ring material 1 by the conventional edger roll is reduced, and it is more stable without causing overheating and distortion. Thus, predetermined ring rolling becomes possible.

ここで、ロール7,7は、従来例のエッジャーロールと同様、リング素材1の周速を内周側と外周側で一致させるため円錐形状とするとともに、各ロール7,7の(仮想円錐)先端がリング素材1の中心に一致するように配置して、リング素材1の径の成長とともにロール7,7の支持位置が水平方向(拡径側)に移動していくようにするのが好ましい。尚、前記ロール7,7に代えて、夫々摺り板を用いても良い。また、これらロール7,7や摺り板の個数は2対以上でも良い。   Here, the rolls 7 and 7 have a conical shape in order to match the peripheral speed of the ring material 1 on the inner peripheral side and the outer peripheral side, as in the edger roll of the conventional example. ) It is arranged that the tip is aligned with the center of the ring material 1 so that the support position of the rolls 7 and 7 moves in the horizontal direction (diameter expansion side) as the diameter of the ring material 1 grows. preferable. In place of the rolls 7 and 7, a sliding plate may be used. Further, the number of the rolls 7 and 7 and the sliding plate may be two or more.

次に、本発明の実施の形態5に係るリング素材の圧延方法につき、以下添付図8を参照しながら説明する。図8は本発明の実施の形態5に係るリング素材の圧延方法を説明するための模式図であって、(a)は圧延装置の圧延部平面図、(b)は(a)のF−F矢視図である。
本発明の実施の形態5が上記実施の形態1と相違するところは姿勢制御手段とその制御方法の構成にあり、その他は全く同構成であるから、姿勢制御手段とその制御方法の構成についての説明に止めるものとする。
Next, a ring material rolling method according to Embodiment 5 of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a rolling method of a ring material according to Embodiment 5 of the present invention, in which (a) is a plan view of a rolling part of the rolling apparatus, and (b) is F- of (a). FIG.
The fifth embodiment of the present invention differs from the first embodiment in the configuration of the attitude control means and its control method, and the others are completely the same, so the configuration of the attitude control means and its control method is the same. The explanation shall be stopped.

即ち、本発明の実施の形態1に係る姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、リング素材1の下面のうち、ロールバイト入出側1a,1bの双方を支持する支持具5と、この支持具5の姿勢もしくは高さ位置を制御する制御器を備えていた。   That is, the attitude control means according to the first embodiment of the present invention includes a lift height detection means for detecting the lift height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1, and the bottom surface of the ring material 1. Among them, a support tool 5 for supporting both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b and a controller for controlling the posture or height position of the support tool 5 were provided.

前記浮上がり高さ検出手段は、水冷ジャケット付のCCDカメラであって、得られた動画から画像解析ソフトによりリング素材のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さ、即ち、リング素材1の傾きαを検出信号として検出する。そして、この検出信号を前記制御器に送信した後、この制御器に収納された回動軸制御手段から送信する制御信号によって回動軸Qを回動する。その結果、摺り板6が所定の傾斜角度に傾いて、リング素材の浮上がりを抑制するととともに、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαを、−20度≦α≦20度の範囲に制御するものであった。   The floating height detecting means is a CCD camera with a water cooling jacket, and the floating height of one of the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material by the image analysis software from the obtained moving image, that is, the ring material An inclination α of 1 is detected as a detection signal. And after transmitting this detection signal to the said controller, the rotating shaft Q is rotated by the control signal transmitted from the rotating shaft control means accommodated in this controller. As a result, the sliding plate 6 is inclined at a predetermined inclination angle to suppress the lifting of the ring material, and the inclination α between the roll bite entry / exit sides 1a and 1b of the ring material 1 and the horizontal plane P is set to −20 degrees. ≦ α ≦ 20 degrees was controlled.

これに対し、本発明の実施の形態5に係る姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト入出側1a,1b何れかの浮上がり高さを検出する近接センサ14と、ロールバイト入出側1a,1b双方に配置された一対のセンタリングロール11,11と、このセンタリングロール11,11の軸心C2,C2を、このロール11,11とリング素材1の接する略接線CL,CL方向に夫々傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段12,12を備えている。   On the other hand, the posture control means according to the fifth embodiment of the present invention includes a proximity sensor 14 that detects the floating height of either the roll bite entry / exit side 1a, 1b of the ring material 1, and the roll bite entry / exit side 1a, A centering in which a pair of centering rolls 11, 11 disposed on both sides of 1 b and the axes C 2, C 2 of the centering rolls 11, 11 are inclined in directions of substantially tangent lines CL, CL where the rolls 11, 11 contact the ring material 1, respectively. Roll axis center tilting means 12 and 12 are provided.

同時に、この姿勢制御手段は、リング素材1のロールバイト4対面位置に配置され、リング素材1の下面を支持する摺り板8及びリング素材1の上面を下方に抑制するロール9からなる支持具5と、センタリングロール軸心傾斜手段12,12、摺り板8の姿勢及びロール9の高さ位置を制御する制御器(図示省略)を備えている。   At the same time, this attitude control means is disposed at a position facing the roll bit 4 of the ring material 1 and includes a sliding plate 8 that supports the lower surface of the ring material 1 and a support 5 that includes a roll 9 that suppresses the upper surface of the ring material 1 downward. And a controller (not shown) for controlling the centering roll axis tilting means 12, 12, the attitude of the sliding plate 8 and the height position of the roll 9.

そして、このリング素材の圧延方法によれば、近接センサ14によりリング素材1の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によってセンタリングロール軸心傾斜手段12,12及び支持具5を制御して、リング素材1の浮上がりを抑制するとともに、ロールバイト入出側1a,1b双方におけるリング素材1の水平面Pとの傾きαを制御する。   And according to this rolling method of the ring material, the proximity sensor 14 detects the floating height of the ring material 1, and based on this detection signal, the centering roll axis tilting means 12, 12 and the support 5 are controlled to suppress the floating of the ring material 1 and to control the inclination α of the ring material 1 with respect to the horizontal plane P on both the roll bite entry / exit sides 1a and 1b.

ここで、摺り板8は、実施の形態1の摺り板6と同様、キングロール2とマンドレルロール3の両軸心を所定の水平線で結んだ回動軸(図示省略)を中心に、図示しない回動手段により回動させる一方、ロール9に回転軸(図示省略)を取り付けて、実施の形態4のロール7,7と同様に昇降可能な機構とすれば、リング素材1のロールバイト入出側1a,1bの双方が水平面Pとなす傾きαを水平乃至は傾斜状に支持可能となる。   Here, like the sliding plate 6 of the first embodiment, the sliding plate 8 is not shown with a rotating shaft (not shown) connecting the shaft centers of the king roll 2 and the mandrel roll 3 with a predetermined horizontal line. If a rotating shaft (not shown) is attached to the roll 9 while being rotated by the rotating means, and the mechanism can move up and down like the rolls 7 and 7 of the fourth embodiment, the roll bite entry / exit side of the ring material 1 It is possible to support the inclination α formed by both 1a and 1b with the horizontal plane P in a horizontal or inclined manner.

以上、本発明の実施の形態2〜5に係るリング素材1の圧延方法によれば、近接センサ(浮上がり高さ検出手段)14によりリング素材1の浮上がり高さを検出して、この検出信号を基に制御器の制御信号によって、センタリングロール軸心傾斜手段12,12の傾きや支持具5の姿勢もしくは高さ位置を制御する。その結果、より確実にリング素材1の浮上がりを抑制して、リング素材1の傾きαの制御が可能となるので、オーバヒートや歪を生じることなく、更に安定して所定のリング圧延が可能となるのである。   As mentioned above, according to the rolling method of the ring material 1 which concerns on Embodiment 2-5 of this invention, the proximity sensor (lifting height detection means) 14 detects the lifting height of the ring material 1, and this detection Based on the signal, the control signal of the controller controls the tilt of the centering roll shaft center tilting means 12, 12 and the posture or height position of the support 5. As a result, the lifting of the ring material 1 can be more reliably suppressed and the inclination α of the ring material 1 can be controlled, so that the predetermined ring rolling can be performed more stably without causing overheating and distortion. It becomes.

<実施例A>
上述した本発明の実施の形態1に係るリング素材のリング圧延方法に従い、代表的なチタン合金であるチタン合金Ti−6Al−4V製からなる外径700mm、内径500mm及び高さ260mmのリング素材を、熱間1000℃において半径方向に20mm圧下する数値実験を、リング素材のロールバイト入出側における水平面との傾きαを−60度≦α≦60度の範囲で10度ずつ変えて、弾塑性有限要素解析法により実施した。
<Example A>
According to the ring rolling method of the ring material according to the first embodiment of the present invention described above, a ring material having an outer diameter of 700 mm, an inner diameter of 500 mm, and a height of 260 mm made of a titanium alloy Ti-6Al-4V, which is a typical titanium alloy, is used. In a numerical experiment in which the temperature is reduced by 20 mm in a hot direction at 1000 ° C., the inclination α with the horizontal plane on the roll bite entry / exit side of the ring material is changed by 10 degrees within a range of −60 degrees ≦ α ≦ 60 degrees, The element analysis method was used.

各ロール及び圧下の条件は下記の通りである。
・キングロール :ロール径1300mm
回転数10min−1
・マンドレルロール :ロール径400mm
圧下速度1.5mm/s
The conditions of each roll and the reduction are as follows.
・ King roll: Roll diameter 1300mm
Rotation speed 10min -1
・ Mandrel roll: Roll diameter 400mm
Rolling speed 1.5mm / s

各実験結果の圧延安定性を表1に示す。表中の○印はリング素材の圧延姿勢がロールバイト領域に収束され安定していること、×印はリング素材の姿勢が上下何れかの方向に向かいロールバイト領域を外れてしまうこと、△印はリング素材の姿勢が上下何れかの方向に向かいロールバイト領域を外れそうになることを示す。   Table 1 shows the rolling stability of each experimental result. The circles in the table indicate that the rolling orientation of the ring material is converged and stable in the roll bite region, the Xs indicate that the ring material orientation is either up or down, and deviates from the roll bite region. Indicates that the orientation of the ring material tends to be out of the roll bite region in either the vertical direction.

Figure 2014131815
Figure 2014131815

上記実施例によれば、実施例−1〜5では、半径方向に20mmまでの圧下が、歪やオーバヒートを生じることなく姿勢を安定して可能であり、圧延後の肉厚もほぼ均一であると想定されるが、比較例−1〜3では、リング素材の圧下に伴ってリング素材1が下方に押さえ込まれて、20mm圧下後は結果的にオーバヒートや歪を生じると想定される。また、比較例−4ではほぼ20mmまでの圧下はできたが、圧下中のリング素材1の姿勢が不安定であったため、圧延後の肉厚に斑を生じると想定される。   According to the above embodiment, in Embodiments 1 to 5, it is possible to stably reduce the posture to 20 mm in the radial direction without causing distortion or overheating, and the thickness after rolling is substantially uniform. However, in Comparative Examples 1-3, it is assumed that the ring material 1 is pressed downward as the ring material is reduced, and as a result, overheating and distortion occur after the reduction of 20 mm. Moreover, in Comparative Example-4, although the reduction to about 20 mm was possible, since the posture of the ring material 1 during the reduction was unstable, it is assumed that the thickness after rolling is uneven.

一方、比較例−6〜8では、リング素材1の圧下に伴ってリング素材1が上方に浮上がり、20mm圧下後は結果的にオーバヒートや歪を生じると想定される。比較例−5ではほぼ20mmまでの圧下はできたが、圧下中のリング素材1の姿勢が不安定であったため、比較例−4と同様に圧延後の肉厚に斑を生じると想定される。   On the other hand, in Comparative Examples -6 to 8, it is assumed that the ring material 1 floats upward as the ring material 1 is reduced, and that overheating and distortion occur as a result after the reduction of 20 mm. In Comparative Example-5, although the reduction to about 20 mm was made, the posture of the ring material 1 during the reduction was unstable, so that it is assumed that the thickness after rolling is uneven as in Comparative Example-4. .

<実施例B>
上述した本発明の実施の形態2に係るリング素材のリング圧延方法に従った外は、上記実施例Aと全く同様な条件で、弾塑性有限要素解析法による数値実験を実施した。センタリングロールのロール径は200mmとした。各実施例及び比較例における圧延安定性は、表1と全く同一の結果であった。
<Example B>
A numerical experiment by an elasto-plastic finite element analysis method was performed under the same conditions as in Example A, except that the ring material rolling method according to the second embodiment of the present invention was followed. The roll diameter of the centering roll was 200 mm. The rolling stability in each example and comparative example was the same as in Table 1.

以上説明した通り、本発明に係るリング圧延方法によれば、リング素材のロールバイト入出姿勢を制御する姿勢制御手段により、前記ロールバイト入出側における前記リング素材の水平面との傾きαを−20度≦α≦20度の範囲に制御することによって、安定した圧下を可能とするので、リング素材のオーバヒートや歪を生じることなく所定のリング圧延が可能となるのである。   As described above, according to the ring rolling method of the present invention, the inclination α with the horizontal surface of the ring material on the roll bite entry / exit side is set to −20 degrees by the attitude control means for controlling the roll bite entry / exit attitude of the ring material. By controlling in the range of ≦ α ≦ 20 degrees, stable reduction is possible, so that predetermined ring rolling can be performed without causing overheating and distortion of the ring material.

C1:マンドレルロール軸心,
C2:センタリングロール軸心,
CL:センタリングロールとリング素材の接する接線,
P:水平面.
Q:キングロールとマンドレルロールの両軸心を所定の水平線で結んだ回動軸,
α:リング素材のロールバイト入出側双方における水平面との傾き,
β:センタリングロール軸心のマンドレルロール軸心に対する傾け角,
1:リング素材, 1a:ロールバイト入側, 1b:ロールバイト出側,
2:キングロール,
3:マンドレルロール,
4:ロールバイト,
5:支持具,
6:摺り板,
7:ロール, 7a:回転軸,
8:摺り板,
9:ロール,
11:センタリングロール, 11a:回転軸,
12:センタリングロール軸心傾斜手段,
13a:ロール支持具, 13b:回動軸,
14:近接センサ(浮上がり高さ検出手段)
C1: Mandrel roll axis,
C2: Centering roll axis,
CL: Tangent line between centering roll and ring material,
P: Horizontal plane.
Q: Rotating shaft that connects the axes of the king roll and mandrel roll with a predetermined horizontal line,
α: Inclination with the horizontal plane on both the roll bite entry and exit sides of the ring material
β: Angle of inclination of the centering roll axis with respect to the mandrel roll axis,
1: Ring material, 1a: Roll bite entry side, 1b: Roll bite exit side,
2: King roll,
3: Mandrel roll,
4: Roll byte,
5: Support tool,
6: Sliding board,
7: roll, 7a: rotating shaft,
8: Sliding board,
9: Roll,
11: Centering roll, 11a: Rotating shaft,
12: Centering roll axis inclination means,
13a: roll support, 13b: rotating shaft,
14: Proximity sensor (lifting height detection means)

Claims (7)

キングロールとマンドレルロールの軸心を上下垂直に配置し、
前記キングロールとマンドレルロールにより前記リング素材の半径方向の肉厚を圧下するリング素材の圧延方法において、
前記リング素材のロールバイト入出姿勢を制御する姿勢制御手段により、
前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、
前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを−20度≦α≦20度に制御することを特徴とするリング素材の圧延方法。
Place the axis of the king roll and mandrel roll vertically and vertically,
In the rolling method of the ring material to reduce the radial thickness of the ring material by the king roll and mandrel roll,
By posture control means for controlling the roll bite entry / exit posture of the ring material,
While suppressing the lifting of the ring material,
A ring material rolling method, wherein an inclination α of the ring material with respect to a horizontal surface on both the roll bite entry and exit sides is controlled to −20 degrees ≦ α ≦ 20 degrees.
前記姿勢制御手段が、
前記リング素材のロールバイト入出側何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、
前記ロールバイト入出側双方に配置された一対のセンタリングロールと、
このセンタリングロールの軸心を、このロールと前記リング素材の接する略接線方向に傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段と、
このセンタリングロール軸心傾斜手段を制御する制御器を備え、
前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段を制御して、
前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御することを特徴とする請求項1に記載のリング素材の圧延方法。
The posture control means is
A lifting height detecting means for detecting the lifting height on either the roll bite entry / exit side of the ring material;
A pair of centering rolls arranged on both the roll bite entry and exit sides;
Centering roll axis center tilting means for tilting the axis of the centering roll in a substantially tangential direction in which the roll and the ring material are in contact with each other;
A controller for controlling the centering roll axis tilting means;
By detecting the lifting height of the ring material by the lifting height detection means, based on this detection signal, the centering roll shaft center tilting means is controlled by the control signal of the controller,
The ring material rolling method according to claim 1, wherein the ring material is prevented from being lifted and the inclination α of the ring material with respect to the horizontal surface on both the roll bite entry and exit sides is controlled.
前記姿勢制御手段が更に、
前記リング素材の下面のうち前記ロールバイト入出側双方を支持する支持具と、
前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具の姿勢もしくは高さ位置を制御する前記制御器を備え、
前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、
この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具を制御して、
前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御することを特徴とする請求項2に記載のリング素材の圧延方法。
The attitude control means further comprises:
A support that supports both the roll bite entry and exit sides of the lower surface of the ring material,
The controller for controlling the centering roll axis tilting means and the posture or height position of the support;
Detecting the lifting height of the ring material by the lifting height detecting means;
Based on this detection signal, the centering roll axis tilting means and the support tool are controlled by the control signal of the controller,
The ring material rolling method according to claim 2, wherein the ring material is prevented from being lifted and the inclination α of the ring material with respect to the horizontal surface on both the roll bite entry and exit sides is controlled.
前記支持具が摺り板であって、前記リング素材のロールバイト入出側双方を水平乃至は傾斜状に支持可能に構成されたことを特徴とする請求項3に記載のリング素材の圧延方法。   4. The method for rolling a ring material according to claim 3, wherein the support is a sliding plate and is configured to be able to support both the roll bite entry and exit sides of the ring material in a horizontal or inclined manner. 前記支持具が、前記ロールバイト入出側双方に配置され、前記リング素材の下面を支持する1対のロールであって、前記リング素材のロールバイト入出側双方を水平乃至は高低差を付けて支持可能に構成されたことを特徴とする請求項3に記載のリング素材の圧延方法。   The support is a pair of rolls arranged on both the roll bite entry and exit sides and supporting the lower surface of the ring material, and supports both the roll bite entry and exit sides of the ring material with a horizontal or height difference. The ring material rolling method according to claim 3, wherein the ring material is rolled. 前記姿勢制御手段が、
前記リング素材のロールバイト入出側何れかの浮上がり高さを検出する浮上がり高さ検出手段と、
前記ロールバイト入出側双方に配置された一対のセンタリングロールと、
このセンタリングロールの軸心を、このロールと前記リング素材の接する略接線方向に傾けるセンタリングロール軸心傾斜手段と、
前記リング素材のロールバイト対面位置に配置され、前記リング素材の下面を支持する摺り板及び前記リング素材の上面を下方に抑制するロールからなる支持具と、
前記センタリングロール軸心傾斜手段、前記摺り板の姿勢及び前記ロールの高さ位置を制御する制御器を備え、
前記浮上がり高さ検出手段により前記リング素材の浮上がり高さを検出し、
この検出信号を基に、前記制御器の制御信号によって前記センタリングロール軸心傾斜手段及び前記支持具を制御して、
前記リング素材の浮上がりを抑制するとともに、前記ロールバイト入出側双方における前記リング素材の水平面との傾きαを制御することを特徴とする請求項1に記載のリング素材の圧延方法。
The posture control means is
A lifting height detecting means for detecting the lifting height on either the roll bite entry / exit side of the ring material;
A pair of centering rolls arranged on both the roll bite entry and exit sides;
Centering roll axis center tilting means for tilting the axis of the centering roll in a substantially tangential direction in which the roll and the ring material are in contact with each other;
A support tool comprising a roll plate disposed at a position facing the roll bite of the ring material, and supporting a lower surface of the ring material and a roll for suppressing the upper surface of the ring material downward;
A controller for controlling the centering roll axis inclination means, the posture of the sliding plate and the height position of the roll;
Detecting the lifting height of the ring material by the lifting height detecting means;
Based on this detection signal, the centering roll axis tilting means and the support tool are controlled by the control signal of the controller,
The ring material rolling method according to claim 1, wherein the ring material is prevented from being lifted and the inclination α of the ring material with respect to the horizontal surface on both the roll bite entry and exit sides is controlled.
前記リング素材がチタン合金からなり、このリング素材を熱間にて圧下することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一つの項に記載のリング素材の圧延方法。
The ring material rolling method according to any one of claims 1 to 6, wherein the ring material is made of a titanium alloy, and the ring material is squeezed hot.
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