JP2525872B2 - 鍛接鋼管の成形方法 - Google Patents
鍛接鋼管の成形方法Info
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- JP2525872B2 JP2525872B2 JP63185123A JP18512388A JP2525872B2 JP 2525872 B2 JP2525872 B2 JP 2525872B2 JP 63185123 A JP63185123 A JP 63185123A JP 18512388 A JP18512388 A JP 18512388A JP 2525872 B2 JP2525872 B2 JP 2525872B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鍛接鋼管の製造工程において、鍛接前の管
状スケルプエッジ部を加熱するために、エッジに発生す
る座屈を防止し、安定したスケルプ形状を提供するため
の成形方法に関する。
状スケルプエッジ部を加熱するために、エッジに発生す
る座屈を防止し、安定したスケルプ形状を提供するため
の成形方法に関する。
［従来の技術］ 一般に鍛接鋼管は、第４図に示すように、加熱炉１で
熱間加工温度以上に加熱された帯状スケルプ２を垂直ス
タンドの成形ロール３で管状に成形し、鍛接ロール５に
より鍛接して、絞りロール６により圧延することによっ
て製造される。
熱間加工温度以上に加熱された帯状スケルプ２を垂直ス
タンドの成形ロール３で管状に成形し、鍛接ロール５に
より鍛接して、絞りロール６により圧延することによっ
て製造される。
この方法は、連続的に製造可能なため、高能率で、低
コストであることが大きな利点である。このため、主と
して、各種配管等に使用されている。
コストであることが大きな利点である。このため、主と
して、各種配管等に使用されている。
この鍛接管製造過程において、鍛接前の管状スケルプ
エッジ部を再加熱装置で安定加熱する方法としては、特
開昭58−122124号公報に記載の方法がある。すなわち、
第３図に示すように、帯状スケルプを管状に成形するに
際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２スタンド
の水平スタンドの成形ロール４のロール孔型にシームガ
イドを設けることにより、管状スケルプの鍛接前のエッ
ジ部を効率良く加熱する方法である。
エッジ部を再加熱装置で安定加熱する方法としては、特
開昭58−122124号公報に記載の方法がある。すなわち、
第３図に示すように、帯状スケルプを管状に成形するに
際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２スタンド
の水平スタンドの成形ロール４のロール孔型にシームガ
イドを設けることにより、管状スケルプの鍛接前のエッ
ジ部を効率良く加熱する方法である。
この方法においては、成形されていく過程において、
特に小径サイズにおいて板厚方向のエッジ部が座屈しや
すく、第５図に示すようにエッジ14が波打ち状になる。
このため、鍛接時においてエッジの均一な成形ができ
ず、健全な鍛接が困難となっている。このエッジ座屈の
発生原因は、第１スタンドの成形ロール３以降でコンプ
レッションパスとなるためである。小径サイズに生じや
すい理由としては、管サイズに比してスタンド間距離が
大きいために座屈抵抗が小さいためである。
特に小径サイズにおいて板厚方向のエッジ部が座屈しや
すく、第５図に示すようにエッジ14が波打ち状になる。
このため、鍛接時においてエッジの均一な成形ができ
ず、健全な鍛接が困難となっている。このエッジ座屈の
発生原因は、第１スタンドの成形ロール３以降でコンプ
レッションパスとなるためである。小径サイズに生じや
すい理由としては、管サイズに比してスタンド間距離が
大きいために座屈抵抗が小さいためである。
［発明が解決しようとする問題点］ 帯状スケルプを管状に成形に際し、第１スタンドを垂
直スタンドとし、第２スタンドの水平スタンドのロール
孔型にシームガイドを設けることにより、鍛接前のエッ
ジ部を再加熱する鍛接管の成形工程においては、特に小
径サイズにおいてエッジ座屈が発生しやすく、成形性及
び品質を著しく阻害している。
直スタンドとし、第２スタンドの水平スタンドのロール
孔型にシームガイドを設けることにより、鍛接前のエッ
ジ部を再加熱する鍛接管の成形工程においては、特に小
径サイズにおいてエッジ座屈が発生しやすく、成形性及
び品質を著しく阻害している。
本発明は、このような鍛接鋼管ロール成形時の問題点
を解決し、管を安定的に製造する方法の提供を目的とす
るものである。
を解決し、管を安定的に製造する方法の提供を目的とす
るものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、加熱炉で加熱されたスケルプを管状に成形
するに際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２ス
タンドの水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロ
ールを設け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、
鍛接ロールで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程にお
いて、第１スタンドまでに成形されるスケルプに下式に
おいて0.1≦Ｚ≦0.5を満足する後方張力を与えつつ成形
すること、シームガイドロールの孔型のボトムを基準と
して、垂直スタンド成形ロールの孔型のボトム高さを下
式において０＜Ｈ≦0.5を満足する量だけ下降するこ
と、の二つをそれぞれ単独で適用すること、あるいはこ
の二つを組合せることにより、スケルプのエッジに発生
する座屈を防止することを特徴とする鍛接管製造方法で
ある。
するに際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２ス
タンドの水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロ
ールを設け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、
鍛接ロールで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程にお
いて、第１スタンドまでに成形されるスケルプに下式に
おいて0.1≦Ｚ≦0.5を満足する後方張力を与えつつ成形
すること、シームガイドロールの孔型のボトムを基準と
して、垂直スタンド成形ロールの孔型のボトム高さを下
式において０＜Ｈ≦0.5を満足する量だけ下降するこ
と、の二つをそれぞれ単独で適用すること、あるいはこ
の二つを組合せることにより、スケルプのエッジに発生
する座屈を防止することを特徴とする鍛接管製造方法で
ある。
Ｚ＝σ/Kf （１） ここでZ:スケルプの張力係数 σ：第１スタンドまでのスケルプの軸方向後方応
力 Kf:スケルプ変形抵抗 Ｈ＝△h/D （２） ここでH:垂直スタンド成形ロール下降量係数 △h:水平スタンド成形ロール孔型ボトムからの垂直
スタンド成形ロール孔型ボトム下降量 D:鍛接ロール孔型平均外径 以下に、第１図〜第２図に示す実施態様例に基づき、
本発明を詳細に説明する。第３図は、第１スタンドに垂
直スタンド、第２スタンドを水平スタンドとした２スタ
ンドの成形方式の従来法を示す図であり、第１図、第２
図は、この成形方式において本発明を適用した実施態様
例を示す。
力 Kf:スケルプ変形抵抗 Ｈ＝△h/D （２） ここでH:垂直スタンド成形ロール下降量係数 △h:水平スタンド成形ロール孔型ボトムからの垂直
スタンド成形ロール孔型ボトム下降量 D:鍛接ロール孔型平均外径 以下に、第１図〜第２図に示す実施態様例に基づき、
本発明を詳細に説明する。第３図は、第１スタンドに垂
直スタンド、第２スタンドを水平スタンドとした２スタ
ンドの成形方式の従来法を示す図であり、第１図、第２
図は、この成形方式において本発明を適用した実施態様
例を示す。
通常、このような２スタンドの成形ロールによる成形
方式においては、成形ロール３において成形される際
に、予変形領域12においてスケルプのセンターに比べス
ケルプエッジ部２′（第３図）が急激に伸ばされる。こ
の伸びたエッジ部が、スタンド間において、軌跡長に比
べ材料が余るコンプレッションパスとなるため、圧縮を
受けることにより、第５図に示すようなエッジ座屈が生
じる。
方式においては、成形ロール３において成形される際
に、予変形領域12においてスケルプのセンターに比べス
ケルプエッジ部２′（第３図）が急激に伸ばされる。こ
の伸びたエッジ部が、スタンド間において、軌跡長に比
べ材料が余るコンプレッションパスとなるため、圧縮を
受けることにより、第５図に示すようなエッジ座屈が生
じる。
そこで本発明では、成形ロール３により成形されるス
ケルプに後方張力を付加することにより、予変形領域を
大きくし、成形ロール３までのエッジ伸びを小さくす
る。さらに、第１図において、成形ロール３の孔型ボト
ムを、成形ロール４の孔型ボトムに対して下降させるこ
とにより、第２図に示すように、成形ロール３と鍛接ロ
ール５の間に、長手方向の曲げによる伸びひずみを与え
ることによってエッジ座屈を軽減させることが可能であ
る。従って、この二つをそれぞれ単独で適用すること、
あるいはこの二つを組合せることによりスケルプのエッ
ジ部に発生する座屈を防止することを可能としたもので
る。
ケルプに後方張力を付加することにより、予変形領域を
大きくし、成形ロール３までのエッジ伸びを小さくす
る。さらに、第１図において、成形ロール３の孔型ボト
ムを、成形ロール４の孔型ボトムに対して下降させるこ
とにより、第２図に示すように、成形ロール３と鍛接ロ
ール５の間に、長手方向の曲げによる伸びひずみを与え
ることによってエッジ座屈を軽減させることが可能であ
る。従って、この二つをそれぞれ単独で適用すること、
あるいはこの二つを組合せることによりスケルプのエッ
ジ部に発生する座屈を防止することを可能としたもので
る。
後方張力の付加については、成形ロール３の周速と加
熱炉入側に設置されているリターンドラム８、あるい
は、加熱炉前のスケルプが加熱炉内のスケルプと同一パ
スライン上にある場合には、図に無い加熱炉入側のピン
チロール、の周速との周速差により、容易に制御が可能
である。
熱炉入側に設置されているリターンドラム８、あるい
は、加熱炉前のスケルプが加熱炉内のスケルプと同一パ
スライン上にある場合には、図に無い加熱炉入側のピン
チロール、の周速との周速差により、容易に制御が可能
である。
ここで、スケルプの張力係数Ｚを0.1以上とするの
は、これ以下の場合、予変形領域が極端に小さくなり、
センター部の伸びに比べエッジ伸びが過大となることが
あるためであり、0.5以下にするのは、これ以上の張力
を付加しても予変形領域はほとんど変わらなくなること
と、スケルプが破断する場合があり、好ましくないため
である。また、垂直スタンド成形ロールの下降量係数を
0.5以下とするのは、これ以上このロールを下降させる
と、成形ロール３と鍛接ロール５間の反りが過大にな
り、エッジ部を再加熱装置７で加熱する際の加熱効率が
低下するためである。
は、これ以下の場合、予変形領域が極端に小さくなり、
センター部の伸びに比べエッジ伸びが過大となることが
あるためであり、0.5以下にするのは、これ以上の張力
を付加しても予変形領域はほとんど変わらなくなること
と、スケルプが破断する場合があり、好ましくないため
である。また、垂直スタンド成形ロールの下降量係数を
0.5以下とするのは、これ以上このロールを下降させる
と、成形ロール３と鍛接ロール５間の反りが過大にな
り、エッジ部を再加熱装置７で加熱する際の加熱効率が
低下するためである。
この方法によって、すべてのサイズについて、エッジ
座屈のない安定な成形を行ない、鍛接前の管状スケルプ
エッジ部を再加熱装置で安定に効率良く加熱することが
できる。
座屈のない安定な成形を行ない、鍛接前の管状スケルプ
エッジ部を再加熱装置で安定に効率良く加熱することが
できる。
［実 施 例］ 第１表は、規格SGP、サイズφ21.7×t2.52およびφ11
4.3×t4.23をそれぞれ２段の成形ロールで成形を行ない
製造する場合において、本発明を適用した場合と、本発
明によらない場合を比較したものである。本発明によら
なければ、かなりのエッジ座屈が発生しているのに対し
て、本発明による場合にはほとんど発生していない。こ
こで、エッジ部の伸びひずみは、式（３）のように表す
ことができ、エッジ座屈の一つの指標となる。すなわ
ち、エッジ部の伸びひずみが大きい場合、エッジ座屈も
大きいと考えることができる。
4.3×t4.23をそれぞれ２段の成形ロールで成形を行ない
製造する場合において、本発明を適用した場合と、本発
明によらない場合を比較したものである。本発明によら
なければ、かなりのエッジ座屈が発生しているのに対し
て、本発明による場合にはほとんど発生していない。こ
こで、エッジ部の伸びひずみは、式（３）のように表す
ことができ、エッジ座屈の一つの指標となる。すなわ
ち、エッジ部の伸びひずみが大きい場合、エッジ座屈も
大きいと考えることができる。
ε＝（Ｌ−Ｉ）/I （３） ここでε：エッジ部の伸びひずみ L:エッジ座屈発生部のエッジに沿った長さ （m
m） I:エッジ座屈発生部の直線距離（mm） 第６図は、サイズφ21.7×t2.52について、第１スタ
ンドまでのスケルプの張力係数Ｚおよび垂直スタンド成
形ロール下降量係数Ｈを変化させて行なった実施例をも
とにして本発明の効果について模式的に示したものであ
る。第６図において、a:本発明の請求項1,b:本発明の請
求項2,c:本発明の請求項３を夫々示す。エッジ座屈を完
全になくすためには、後方張力をかけ、垂直スタンド成
形ロールを下降させることが望ましい。
m） I:エッジ座屈発生部の直線距離（mm） 第６図は、サイズφ21.7×t2.52について、第１スタ
ンドまでのスケルプの張力係数Ｚおよび垂直スタンド成
形ロール下降量係数Ｈを変化させて行なった実施例をも
とにして本発明の効果について模式的に示したものであ
る。第６図において、a:本発明の請求項1,b:本発明の請
求項2,c:本発明の請求項３を夫々示す。エッジ座屈を完
全になくすためには、後方張力をかけ、垂直スタンド成
形ロールを下降させることが望ましい。
［発明の効果］ 以上、詳述したように、第１スタンドを垂直スタンド
とし、第２スタンドの水平ロール孔型にシームガイドを
設けることにより鍛接前のエッジ部を再加熱する鍛接管
の成形工程において、本発明を適用する場合は、エッジ
座屈を防止することができて、安定した鍛接を行なうこ
とが可能となる。これにより、鍛接前のスケルプエッジ
を再加熱装置で安定して効率よく加熱を行なうことがで
き、成形性、品質を著しく向上させることができる。
とし、第２スタンドの水平ロール孔型にシームガイドを
設けることにより鍛接前のエッジ部を再加熱する鍛接管
の成形工程において、本発明を適用する場合は、エッジ
座屈を防止することができて、安定した鍛接を行なうこ
とが可能となる。これにより、鍛接前のスケルプエッジ
を再加熱装置で安定して効率よく加熱を行なうことがで
き、成形性、品質を著しく向上させることができる。
第１図は垂直スタンドの成形ロールと水平スタンドのシ
ームガイド付き成形ロールとの高さの関係を表す図、第
２図は本発明による場合の成形状況の模式図、第３図は
従来の鍛接前のエッジ部を再加熱するため成形ロールを
２段とした場合の鍛接管製造法の説明図、第４図は成形
ロールが１段の従来の鍛接管成形法の説明図、第５図は
エッジ座屈の状態を示す図、第６図は本発明の効果につ
いて模式的に示した図である。 １……加熱炉、２……帯状スケルプ ３……＃１成形ロール、４……＃２成形ロール ５……鍛接ロール、６……絞りロール ７……高周波誘導加熱コイル ８……リターンドラム、９……スタンドベース 10……ベースからの＃２成形ロール孔型ボトムの高さ 11……＃２成形ロール孔型ボトムからの＃１成形ロール
孔型ボトム下降量△ｈ 12……予変形領域 13……長手方向曲げにおける曲げ半径 14……エッジ座屈
ームガイド付き成形ロールとの高さの関係を表す図、第
２図は本発明による場合の成形状況の模式図、第３図は
従来の鍛接前のエッジ部を再加熱するため成形ロールを
２段とした場合の鍛接管製造法の説明図、第４図は成形
ロールが１段の従来の鍛接管成形法の説明図、第５図は
エッジ座屈の状態を示す図、第６図は本発明の効果につ
いて模式的に示した図である。 １……加熱炉、２……帯状スケルプ ３……＃１成形ロール、４……＃２成形ロール ５……鍛接ロール、６……絞りロール ７……高周波誘導加熱コイル ８……リターンドラム、９……スタンドベース 10……ベースからの＃２成形ロール孔型ボトムの高さ 11……＃２成形ロール孔型ボトムからの＃１成形ロール
孔型ボトム下降量△ｈ 12……予変形領域 13……長手方向曲げにおける曲げ半径 14……エッジ座屈
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−177827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−295021（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−299713（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】加熱炉で加熱されたスケルプを管状に成形
するに際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２ス
タンドの水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロ
ールを設け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、
鍛接ロールで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程にお
いて、第１スタンドまでに成形されるスケルプに下式に
おいて 0.1≦Ｚ≦0.5 を満足する張力を与えつつ成形することにより、スケル
プのエッジに発生する座屈を防止することを特徴とする
鍛接管の製造方法 Ｚ＝σ/Kf ここでZ:スケルプの張力係数 σ：第１スタンドまでのスケルプの軸方向後方応
力 Kf:スケルプ変形抵抗 - 【請求項２】加熱炉で加熱されたスケルプを管状に成形
するに際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２ス
タンドの水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロ
ールを設け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、
鍛接ロールで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程にお
いて、シームガイドロールの孔型のボトムを基準とし
て、垂直スタンド成形ロールの孔型のボトム高さを下式
において ０＜Ｈ≦0.5 を満足する量だけ下降することにより、スケルプのエッ
ジに発生する座屈を防止することを特徴とする鍛接管の
製造方法 Ｈ＝△h/D ここでH:垂直スタンド成形ロール下降量係数 △h:水平スタンド成形ロール孔型ボトムからの垂直
スタンド成形ロール孔型ボトム下降量 D:鍛接ロール孔型平均外径 - 【請求項３】加熱炉で加熱されたスケルプを管状に成形
するに際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２ス
タンドの水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロ
ールを設け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、
鍛接ロールで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程にお
いて、第１スタンドまでに成形されるスケルプに下式に
おいて 0.1≦Ｚ≦0.5 を満足する張力を与えつつ成形すること、シームガイド
ロールの孔型のボトムを基準として、垂直スタンド成形
ロールの孔型のボトム高さを下式において ０＜Ｈ≦0.5 を満足する量だけ下降すること、の二つを組合せること
により、スケルプのエッジに発生する座屈を防止するこ
とを特徴とする鍛接管の製造方法 Ｚ＝σ/Kf ここでZ:スケルプの張力係数 σ：第１スタンドまでのスケルプの軸方向後方応
力 Kf:スケルプ変形抵抗 Ｈ＝△h/D ここでH:垂直スタンド成形ロール下降量係数 △h:水平スタンド成形ロール孔型ボトムからの垂直
スタンド成形ロール孔型ボトム下降量 D:鍛接ロール孔型平均外径
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185123A JP2525872B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 鍛接鋼管の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185123A JP2525872B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 鍛接鋼管の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234214A JPH0234214A (ja) | 1990-02-05 |
| JP2525872B2 true JP2525872B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=16165272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63185123A Expired - Lifetime JP2525872B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 鍛接鋼管の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525872B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5229143A (en) * | 1990-08-16 | 1993-07-20 | Kao Corporation | Molding machine |
-
1988
- 1988-07-25 JP JP63185123A patent/JP2525872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234214A (ja) | 1990-02-05 |
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