JP2697144B2 - Rolling method of seamless pipe - Google Patents

Rolling method of seamless pipe

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JP2697144B2
JP2697144B2 JP14583089A JP14583089A JP2697144B2 JP 2697144 B2 JP2697144 B2 JP 2697144B2 JP 14583089 A JP14583089 A JP 14583089A JP 14583089 A JP14583089 A JP 14583089A JP 2697144 B2 JP2697144 B2 JP 2697144B2
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rolled
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富夫 山川
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/04Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は継目無金属管の代表的製造方法であるマンネ
スマン製管法等において広く採用されている穿孔機(ピ
アサー)を用いた圧延機による圧延方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a rolling mill using a piercing machine widely used in a Mannesmann pipe manufacturing method which is a typical manufacturing method of a seamless metal pipe. It relates to a rolling method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般にマンネスマン製管法による継目無金属管は、先
ず加熱した被圧延材である丸鋼片をピアサーに通し、そ
の中心部にプラグを押し当て貫入せしめて穿孔してホロ
ーシェルを得、これを直接あるいは必要があればホロー
シェルをエロンゲータに通して拡径,延伸圧延を施した
後、例えばプラグミルにて更に延伸圧延し、リーラ,サ
イザにて磨管,形状修正,サイジングを行い、精整行程
を経て製造されている。
In general, a seamless metal pipe manufactured by the Mannesmann pipe method is to first pass a round steel slab, which is a material to be rolled, through a piercer, press a plug into the center of the pierce to make a hole, and pierce to obtain a hollow shell. If necessary, the hollow shell is passed through an elongator, expanded and rolled, then further rolled, for example, with a plug mill, and then refined, shaped, and sized with a reeler and sizer, and manufactured through a refinement process Have been.

ところで、上記したピアサー,エロンゲータにおいて
は丸鋼片、ホローシェルのパスセンサに対して軸心線を
傾斜させた例えば樽形の圧延ロール(以下傾斜ロールと
いう)とプラグとを組合せた所謂傾斜圧延機が用いられ
る。例えばピアサーについてみると第2図に示す如く、
軸長方向の中間に直径が最大となるゴージ部11、及びこ
のゴージ部11の両側に夫々端末側に向かうに従って直径
が漸減された円錐台状をなす入口面12、出口面13を備え
た一対の傾斜ロール1l,1rと、全体として弾頭形をな
し、先端側から略円錐体状をなす圧延部21、これに続く
略円錐台状をなすリーリング部22及び基端末に向かうに
従って縮径された逃げ部23を具備するプラグ2とを組み
合わせて構成されており、両傾斜ロール1l,1rは、丸鋼
片Bのパスセンタの両側に、夫々平面視で軸心線がパス
センタと平行に、また側面視で一方の傾斜ロール1lは入
口面12先端が上方を向くように、他方の傾斜ロール1rは
入口面12先端が下方を向くようにパスセンタに対して傾
斜させて配設され、更にプラグ2はその軸心線をパスセ
ンタに一致せしめて配設されている。
By the way, in the above-mentioned piercer and elongator, a so-called inclined rolling machine in which a plug is combined with, for example, a barrel-shaped rolling roll (hereinafter referred to as an inclined roll) in which an axis is inclined with respect to a round steel piece or a hollow shell path sensor is used. Can be For example, as for the piercer, as shown in FIG.
A pair of gorge portions 11 having a maximum diameter in the middle of the axial direction, and a frustoconical entrance surface 12 and an exit surface 13 on both sides of the gorge portion 11, each having a truncated cone whose diameter is gradually reduced toward the terminal. The inclined rolls 1l, 1r, and a rolling section 21, which has a warhead shape as a whole and has a substantially conical shape from the front end side, is subsequently reduced in diameter toward a reeling section 22 having a substantially frustoconical shape, and a base end. The two inclined rolls 11 and 1r are provided on both sides of the path center of the round steel piece B with their axis lines parallel to the path center in plan view, respectively. In side view, one of the inclined rolls 11 is disposed so as to be inclined with respect to the path center such that the tip of the entrance surface 12 faces upward, and the other inclined roll 1r is disposed to be inclined with respect to the path center. Is installed with its axis centered on the path center. .

そして加熱された丸鋼片Bが白抜矢符で示す如く軸長
方向に移送されると、両傾斜ロール1l,1rの入口面12,12
間に噛み込まれ、丸鋼片Bは両傾斜ロール1l,1rにより
軸心線周りに回転されつつその中心部にプラグ2が貫入
せしめられ、傾斜ロール1l,1rとプラグ2とによって穿
孔圧延されるようになっている。
When the heated round bar B is transported in the axial direction as shown by the white arrow, the entrance surfaces 12, 12 of the two inclined rolls 11 and 1r are moved.
The round piece B is rotated around the axis by the two inclined rolls 11 and 1r, and the plug 2 is inserted into the center of the round steel piece B. The round piece B is pierced and rolled by the inclined rolls 11 and 1r and the plug 2. It has become so.

一般に傾斜ロールを使用したピアサーを用いて、丸鋼
片より中空素管を製造する場合、先端ドラフト率(ビレ
ット半径r0に対するプラグ先端におけるパスセンタから
ロール周面まで最短距離r1の縮径量(r0−r1)の百分
率)を大きくすると、プラグの前方にマンネスマン破壊
により第2図に示す如く穿孔中の丸鋼片Bの中心部に孔
(もみ割れ)が発生し、このもみ割れによって穿孔され
た中空素管内面に疵が生じることがある。第3図はマン
ネスマン破壊によって発生したもみ割れとロール傾斜角
との関係を示すグラフであって、横軸に先端ドラフト率
を、また、縦軸に穿孔温度をとり、両者の関係をマンネ
スマン破壊の発生が有る場合は黒丸、マンネスマン破壊
の発生が無い場合は白丸にて示す。
Using commonly piercer using inclined rolls, the case of producing a hollow shell from round steel piece, the tip draft ratio (the billet radius r shortest distance r 1 from Pasusenta in the plug tip to the roll peripheral surface with respect to 0 diameter reduction ( When the percentage of r 0 −r 1 ) is increased, a hole (fissure) is generated at the center of the round steel piece B being drilled as shown in FIG. The inner surface of the perforated hollow shell may have flaws. FIG. 3 is a graph showing the relationship between cracks generated by Mannesmann fracture and the roll inclination angle. The abscissa indicates the tip draft rate, and the ordinate indicates the perforation temperature. Black circles indicate the occurrence, and white circles indicate no Mannesmann destruction.

但し、試験材としては快削鋼(AISI規格12L 14)を用
い、その他の条件として穿孔比2.8、傾斜角12゜、穿孔
温度1100℃〜1200℃、拡管率3%、穿孔材の直径60mm、
ロールのゴージ直径350mmとした。
However, free-cutting steel (AISI standard 12L14) was used as the test material, and other conditions included a piercing ratio of 2.8, an inclination angle of 12 °, a piercing temperature of 1100 ° C to 1200 ° C, a pipe expansion ratio of 3%, and a piercing material diameter of 60 mm.
The gorge diameter of the roll was 350 mm.

第3図から明らかな如く先端ドラフト率を小さくする
とマンネスマン破壊を抑制できる。しかしながら先端ド
ラフト率を小さくするためには、ロール開度及びプラグ
先端のゴージ部から入口面方向への突出長さであるプラ
グ先進量を大きくしなければならない。このようにロー
ル開度及びプラグ先進量を大きくすると、ロールとビレ
ットとの間の接触面積が小さくなるためビレットの回転
及び前進に必要であるロールから与えられる推進力が小
さくなる。
As is clear from FIG. 3, the Mannesmann destruction can be suppressed by reducing the tip draft rate. However, in order to reduce the tip draft rate, it is necessary to increase the roll opening and the plug advance amount, which is the length of the plug tip projecting from the gorge portion toward the inlet surface. When the roll opening and the plug advance amount are increased as described above, the contact area between the roll and the billet is reduced, so that the propulsive force given by the roll required for rotation and advancement of the billet is reduced.

特に非定常圧延となるかみ込み時並びに尻抜け時には
ロールと材料との接触面積減少のために材料を前進させ
る推力が不足し、丸鋼片のトップ部に対してかみ込み不
良、ボトム部に対して尻抜け(かみ離し)不良が発生
し、圧延停止に至ることがある。
In particular, at the time of unsteady rolling, the thrust for advancing the material is insufficient due to the reduction of the contact area between the roll and the material at the time of unrolling, and the bottom part is poorly engaged with the round bar. In some cases, a defect in the butt end (peeling-off) may occur, leading to a stoppage of rolling.

このようなピアサーにおいては、圧延可能条件及び管
に疵を発生せしめない条件を穿孔材料のロールに対する
かみ込み時のかみ込み性とロールから離れる際の尻抜け
性を考慮し、ロール間隔、プラグ先進量、ガイドシュー
間隔を演算式に基づいて決定し、穿孔圧延を行う方法が
ある(特公昭59−44927号公報)。また、ロール開度又
はロール傾斜角度を圧延中に変更させることにより喰込
み性を向上させることと、品質を向上させることとを両
立させる方法がある(特開昭62−282713号公報)。
In such piercers, the rollable condition and the condition that does not cause flaws in the tube are considered in consideration of the biting property of the perforated material when biting into the roll and the trailing edge when separating from the roll. There is a method in which the amount and the guide shoe interval are determined based on an arithmetic expression and piercing rolling is performed (Japanese Patent Publication No. 59-44927). In addition, there is a method of improving both the biting property and the quality by changing the roll opening or the roll inclination angle during rolling (Japanese Patent Laid-Open No. 62-282713).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ロールから被圧延材へ与えられる推進力は穿孔材料の
軸長方向の中間部において、その先端部より大きいため
前記中間部では、マンネスマン破壊を抑制すべくトップ
部及びボトム部よりも先端ドラフト率を小さくすること
が可能である。
The propulsive force applied from the roll to the material to be rolled is larger at the intermediate portion in the axial direction of the perforated material in the axial length direction than at the front end portion, and at the intermediate portion, the draft ratio at the front end is lower than that at the top and bottom portions in order to suppress Mannesmann destruction. It is possible to make it smaller.

しかしながら、前述の如き演算式に基づいて圧延条件
を決定する方法においては、かみ込み性及び尻抜け性を
考慮して圧延条件を決定しており、材料中間部はその両
端部と同一の圧延条件にて圧延しなければならないた
め、中間部における先端ドラフト率を小さくできないと
いう問題があった。また、前述のロール開度又はロール
傾斜角度を圧延中に変更させる方法においては、ロール
開度を単独で変更すると圧延後の管の肉厚がその変更前
後で変化し、管の長手方向に亘る寸法精度が不良となる
虞れがあった。
However, in the method for determining the rolling conditions based on the above-described arithmetic expression, the rolling conditions are determined in consideration of the biting property and the trailing edge, and the same rolling condition is applied to the intermediate portion of the material as the both end portions. Therefore, there is a problem that the tip draft ratio in the intermediate portion cannot be reduced. In the method of changing the roll opening or the roll inclination angle during rolling described above, when the roll opening is changed alone, the thickness of the tube after rolling changes before and after the change, and extends in the longitudinal direction of the tube. There is a possibility that dimensional accuracy may be poor.

そこで本発明者は、被圧延材の肉厚を変えることな
く、先端ドラフト率を変更する方法を求めるために種々
の実験を繰り返し、傾斜ロール開度とプラグ先進量とを
同時に変更すると前記肉厚を変えることなく先端ドラフ
ト率を変更することができることを知見した。即ち本発
明は、傾斜ロール開度とプラグ先進量とを同時に変更
し、被圧延材中間部のドラフト率をそのトップ部及びボ
トム部よりも小さくすることによって被圧延材の内面疵
を抑制すると共に肉厚寸法を一定とする継目無管の圧延
方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present inventor repeated various experiments to find a method of changing the tip draft rate without changing the thickness of the material to be rolled. It has been found that the tip draft rate can be changed without changing. That is, the present invention simultaneously changes the inclined roll opening and the plug advanced amount, and suppresses the inner surface flaws of the material to be rolled by making the draft rate of the middle portion of the material to be rolled smaller than that of the top and bottom portions. It is an object of the present invention to provide a seamless pipe rolling method in which the wall thickness is kept constant.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係る継目無管の圧延方法は、傾斜ロールを用
いて被圧延材をその軸長方向に螺進移動させつつ前記軸
長方向に沿ってプラグを貫入せしめ、被圧延材を穿孔圧
延する過程において、前記被圧延材の中間部圧延時のプ
ラグの先端ドラフト率が、被圧延材のトップ部及びボト
ム部における圧延時の前記先端ドラフト率よりも小さく
なるよう傾斜ロール開度とプラグ先進量とを被圧延材の
肉厚を変えることなく同時に変更して圧延することを特
徴とする。
In the seamless pipe rolling method according to the present invention, a plug is penetrated along the axial direction while the material to be rolled is moved in the axial direction using an inclined roll, and the material to be rolled is pierced and rolled. In the process, the tip roll draft and the plug advance amount are set such that the tip draft rate of the plug at the time of the intermediate portion rolling of the material to be rolled is smaller than the tip draft rate at the time of rolling at the top portion and the bottom portion of the material to be rolled. And rolling at the same time without changing the thickness of the material to be rolled.

〔作用〕[Action]

本発明にあっては、プラグ先進量の変更による被圧延
材の肉厚変動現象と、傾斜ロール開度の変更による被圧
延材の肉厚変動現象とを相殺させるようにプラグ先進量
及び傾斜ロール開度を変更することによって肉厚を変え
ることなく、プラグの先端ドラフト率を変更する。
In the present invention, the plug advance amount and the inclined roll are changed so as to cancel the thickness variation phenomenon of the material to be rolled due to the change in the plug advance amount and the thickness variation phenomenon of the rolled material due to the change in the inclined roll opening. The tip draft ratio of the plug is changed without changing the wall thickness by changing the opening.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。第1図は本発明に係る継目無管の圧延方法の
実施に使用する穿孔圧延機の構成を示す模式的ブロック
図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a piercing mill used for carrying out a seamless pipe rolling method according to the present invention.

図中1l,1rはその軸線をパスセンタX−Xに対して夫
々異なる方向へ傾斜させた傾斜ロールである。傾斜ロー
ル1l,1rはその軸長方向の中央部にゴージ部11、該ゴー
ジ部11の両側に丸鋼片BのパスセンタX−Xと角度θ
をなす入口面12及びパスセンタX−Xと角度θをなす
出口面13を備え、全体として樽形をなす。傾斜ロール1
l,1rのロール間隔であるロール開度は、第1自動位置決
め装置61,61により調節可能とされる。
In the figure, reference numerals 11 and 1r denote inclined rolls whose axes are inclined in different directions with respect to the path center XX. The inclined rolls 11 and 1r are provided with a gorge portion 11 at the center in the axial length direction and an angle θ 1 with the path center XX of the round piece B on both sides of the gorge portion 11.
And an exit surface 13 which forms an angle θ 2 with the path center XX, and has a barrel shape as a whole. Inclined roll 1
The roll opening degree, which is the roll interval of l, 1r, can be adjusted by the first automatic positioning devices 61, 61.

また、前記2つの傾斜ロール1l,1rの間には先端にプ
ラグ2を備えたマンドレルバーMが配設される。プラグ
2はその先端部にある弾頭形をなす圧延部21と該圧延部
21の大径部に至るに従って拡径された略円錐台状をなす
リーリング部22と、該リーリング部22の大径端にその一
端部を接し、端末に向かうに従って縮径された逃げ部23
とよりなる。前記マンドレルバーMの後端には、プラグ
2をその軸長方向へ移動させるべくマンドレルバーMを
移動させるスラストブロック4が配設される。該スラス
トブロック4は第2自動位置決め装置62によって作動さ
せられ、これによりプラグ2先端のゴージ部11,11から
入口面12の方向への突出長さであるプラグ先進量Ldが適
宜に調節される。
In addition, a mandrel bar M having a plug 2 at the tip is disposed between the two inclined rolls 11 and 1r. The plug 2 has a warp-shaped rolling section 21 at the tip thereof and the rolling section 21.
A reeling part 22 having a substantially frustoconical shape that is enlarged as it reaches the large diameter part of 21, and a relief part whose one end is in contact with the large diameter end of the reeling part 22 and whose diameter is reduced toward the terminal. twenty three
And At the rear end of the mandrel bar M, there is provided a thrust block 4 for moving the mandrel bar M to move the plug 2 in the axial direction. The thrust block 4 is actuated by the second automatic positioning device 62, whereby the plug advance amount Ld, which is the length of the plug 2 projecting from the gorge portions 11, 11 in the direction of the inlet surface 12, is appropriately adjusted. .

前記傾斜ロール1l,1rの入側及び出側には該傾斜ロー
ル1l,1rに加えられる負荷を検出するロードセル3,3,3,3
が設けられており、ロードセル3,3,3,3出力は演算制御
装置5に与えられる。演算制御装置5にはロードセル3,
3,3,3出力の他に、傾斜ロール1l,1rのロール開度及びプ
ラグ2のプラグ先進量Ldを変更すべきタイミングを設定
するタイマ設定器8の出力が与えられており、また穿孔
中に変更すべき穿孔材料の両端部及びその間の中間部の
先端ドラフト率を設定する先端ドラフト率設定器7の出
力が与えられる。そして演算制御装置5の出力は第1自
動位置決め装置61,61及び第2自動位置決め装置62へ与
えられる。
Load cells 3, 3, 3, 3 for detecting the load applied to the inclined rolls 1 l, 1 r on the entrance side and the exit side of the inclined rolls 1 l, 1 r.
Are provided, and the outputs of the load cells 3, 3, 3, 3 are given to the arithmetic and control unit 5. The arithmetic and control unit 5 includes a load cell 3,
In addition to the outputs 3, 3, and 3, the output of the timer setting device 8 for setting the timing at which the roll opening of the inclined rolls 11 and 1r and the plug advanced amount Ld of the plug 2 should be changed is given. The output of the tip draft rate setting device 7 for setting the tip draft rates of both end portions of the perforated material to be changed and the intermediate portion therebetween is provided. Then, the output of the arithmetic and control unit 5 is supplied to the first automatic positioning devices 61, 61 and the second automatic positioning device 62.

次に以上の如く構成される装置によって穿孔圧延を行
う方法について説明する。
Next, a method of performing piercing and rolling by the apparatus configured as described above will be described.

まず丸鋼片Bを傾斜ロール1l,1rにかみ込ませる前に
丸鋼片Bのかみ込み不良を発生させない先端ドラフト率
の初期値と、穿孔開始後に丸鋼片Bの軸長方向の中央部
及びボトム部にて変更する先端ドラフト率の設定値を先
端ドラフト率設定器7に設定する。
First, before the round slab B is bitten into the inclined rolls 1l and 1r, the initial value of the tip draft rate that does not cause the bite of the round slab B to fail, and the central portion of the round slab B in the axial direction after the start of drilling. Then, the set value of the leading draft rate changed at the bottom portion is set in the leading draft rate setting device 7.

次いでロール状態設定器9において傾斜ロール1l,1r
の傾斜角度を設定し、また、前記先端ドラフト率の初期
値を実現するとともに丸鋼片Bのトップ部の穿孔後の肉
厚寸法が所望値になるように前記ロール状態設定器9に
おいて、ロール開度Rg,プラグ先進量Ldの夫々の初期値
を設定する。この初期値は演算制御装置5に読み込ま
れ、第1自動位置決め装置61,61及び第2自動位置決め
装置62の動作により前記傾斜ロール1l,1rの傾斜角度、
ロール開度Rg、プラグ先進量Ldが実際に傾斜ロール1l,1
r及びプラグ2に与えられる。
Next, in the roll state setting device 9, the inclined rolls 1l, 1r
In the roll state setting device 9 so that the initial value of the tip draft ratio is realized and the thickness of the round portion B after drilling the top portion becomes a desired value. Initial values of the opening degree Rg and the plug advanced amount Ld are set. This initial value is read into the arithmetic and control unit 5, and the inclination angles of the inclined rolls 11 and 1r are calculated by the operations of the first automatic positioning devices 61 and 61 and the second automatic positioning device 62.
Roll opening Rg and plug advanced amount Ld are actually inclined rolls 1 l, 1
r and plug 2.

また、タイマ設定器8には穿孔開始後先端ドラフト率
設定器7により設定される先端ドラフト率の設定変更を
行うタイミングを設定する。
In addition, the timing for changing the setting of the tip draft rate set by the tip draft rate setting device 7 after the start of drilling is set in the timer setting device 8.

演算制御装置5においては、以上の如く先端ドラフト
率設定器7、タイマ設定器8及びロール状態設定器9に
よって設定されたデータを夫々より読み込み、該データ
に従って先端ドラフト率の制御を行う。
The arithmetic and control unit 5 reads the data set by the leading draft rate setting unit 7, the timer setting unit 8 and the roll state setting unit 9 as described above, and controls the leading draft rate according to the data.

次に前記先端ドラフト率の制御方法を説明する。第1
図において丸鋼片Bの半径をr0、プラグ2先端でのパス
センタX−Xから傾斜ロール1lまでの最短距離をr1とし
た場合、先端ドラフト率Dfは下記(1)式の如く示され
る。但し、この場合の先端ドラフト率Dfは比で表すこと
とする。
Next, a method of controlling the tip draft rate will be described. First
In the figure, when the radius of the round billet B is r 0 , and the shortest distance from the path center XX at the tip of the plug 2 to the inclined roll 11 is r 1 , the tip draft rate D f is shown as the following equation (1). It is. However, the tip draft ratio D f in this case is to be expressed as the ratio.

Df=(r0−r1)/r0 …(1) 丸鋼片Bが傾斜ロールにかみ込まれた後、例えばプラ
グ先進量Ldとロール開度Rgを変更することによって先端
ドラフト率Dfを小さくする場合、プラグ先進量Ldを大と
すると、プラグ2の最大径部と傾斜ロール1lとの間の距
離が小さくなるため、この場合の丸鋼片Bの穿孔後の肉
厚tの肉厚変化量Δt1は小となる。また、同様に先端ド
ラフト率Dfを小さくするためにロール開度Rgを大とする
と、プラグ2の最大径部と傾斜ロール1lとの間の距離が
大となるため、この場合の丸鋼片Bの穿孔後の肉厚tの
肉厚変化量Δt2は大となる。
D f = (r 0 −r 1 ) / r 0 (1) After the round slab B is bitten into the inclined roll, the tip draft ratio D is changed by changing the plug advanced amount Ld and the roll opening Rg, for example. When f is reduced, if the plug advanced amount Ld is increased, the distance between the maximum diameter portion of the plug 2 and the inclined roll 11 decreases, so that the wall thickness t of the round steel piece B after perforation in this case is reduced. The thickness change Δt 1 becomes small. Similarly, if the roll opening Rg is increased to reduce the tip draft rate Df, the distance between the maximum diameter portion of the plug 2 and the inclined roll 1l becomes large. The thickness change amount Δt 2 of the thickness t after drilling B becomes large.

前記プラグ先進量Ldの変化量をΔLd、ロール開度Rgの
変化量をΔRgとすると、前記肉厚変化量Δt1,Δt2は、
幾何学的に下記(2),(3)式の如く示される。但
し、プラグ先進量の極性は傾斜ロール1lの入口面12,12
側へ向かう方向を正側とする。
Assuming that the change amount of the plug advanced amount Ld is ΔLd and the change amount of the roll opening Rg is ΔRg, the wall thickness change amounts Δt 1 and Δt 2 are:
It is shown geometrically as the following equations (2) and (3). However, the polarity of the plug advanced amount is the inlet surface 12, 12 of the inclined roll 1l.
The direction toward the side is the positive side.

Δt1=−ΔLd tanθ …(2) Δt2=ΔRg/2 …(3) 但し、θ1:パスセンタX−Xとロール入口面12とがな
す角度 θ2:パスセンタX−Xとロール出口面13とがな
す角度 このため、プラグ先進量Ldとロール開度Rgとの変更に
より、前記肉厚tを一定として先端ドラフト率Dfを変更
するためには前記肉厚変化量Δt1,Δt2を下記(4)式
の如く相殺させれば良い。
Δt 1 = −ΔLd tan θ 2 (2) Δt 2 = ΔRg / 2 (3) where θ 1 is the angle between the path center XX and the roll entrance surface 12 θ 2 : the path center XX and the roll exit surface 13 and the angle this reason, the thick variation Delta] t 1 in order to change the tip draft ratio D f by changing the plug advanced amount Ld and roll angle Rg, the thickness t is constant, Delta] t 2 Can be offset as in the following equation (4).

Δt1+Δt2=0 …(4) 即ち下記(5)式が肉厚tの変更なしに先端ドラフト
率Dfを変更する場合の条件式である。
A conditional expression if Δt 1 + Δt 2 = 0 ... (4) i.e. the following equation (5) changes the tip draft ratio D f without changing the wall thickness t.

ΔRg=2・ΔLd・tanθ …(5) また、プラグ先進量を変化量ΔLd及びロール開度変化
量ΔRgに対するr1の変化量Δr1は幾何学的に下記(6)
式の如く示される。
ΔRg = 2 · ΔLd · tanθ 2 ... (5) The change amount [Delta] r 1 of r 1 with respect to the change amount DerutaLd and roll opening change amount [Delta] rg the plug advanced amount geometrically below (6)
It is shown like an equation.

Δr1=ΔLd tanθ+ΔRg/2 …(6) そして、先端ドラフト率DfをΔDf変更する場合のr1
変化量Δr1は幾何学的に下記(7)式の如く示される。
Δr 1 = ΔLd tanθ 1 + ΔRg / 2 (6) Then, the amount of change Δr 1 of r 1 when the tip draft rate D f is changed by ΔD f is geometrically represented by the following equation (7).

Δr1=−r0 ΔDf …(7) 前記(5),(6),(7)式より前記肉厚tの変更
なしに先端ドラフト率Dfを変更する場合のプラグ先進量
Ldの変化量ΔLdは、下記(8)式に示す如く決定され
る。
Δr 1 = −r 0 ΔD f (7) From the formulas (5), (6) and (7), the plug advanced amount when the tip draft rate D f is changed without changing the thickness t.
The amount of change ΔLd of Ld is determined as shown in the following equation (8).

この(8)式により求められるプラグ先進量Ldの変化
量ΔLdを用いると前記(5)式によりロール開度変化量
ΔRgが求められる。
Using the change amount ΔLd of the plug advanced amount Ld obtained by the equation (8), the roll opening change amount ΔRg is obtained by the above equation (5).

演算制御装置5においては、ロードセル3,3,3,3が丸
鋼片Bのかみ込みを負荷の検出量の変化により検出した
時点を穿孔開始時刻とする。この時刻からタイマ設定器
8によって設定された設定変更タイミングに従って前述
の如き演算方法により、先端ドラフト率設定器7から読
み込んだ先端ドラフト率設定値からプラグ先進量Ldの変
化量ΔLd及びロール開度変化量ΔRgを算出し、プラグ先
進量Ld及びロール開度Rgの設定変更信号を第1自動位置
決め装置61,61及び第2自動位置決め装置62に与え、こ
れらによってロール開度Rg及びプラグ先進量Ldを変更す
る。前記先端ドラフト率Dfの設定は、丸鋼片Bのトップ
部及びボトム部より中間部が小さくなるようにしてお
く。
In the arithmetic and control unit 5, the time when the load cells 3, 3, 3, 3 detect the biting of the round billet B by the change in the detected amount of the load is defined as the drilling start time. From this time, the change amount ΔLd of the plug advanced amount Ld and the roll opening degree change from the tip draft rate set value read from the tip draft rate setter 7 by the above-described calculation method in accordance with the setting change timing set by the timer setter 8. The amount ΔRg is calculated, and a setting change signal of the plug advanced amount Ld and the roll opening Rg is given to the first automatic positioning devices 61, 61 and the second automatic positioning device 62, whereby the roll opening Rg and the plug advanced amount Ld are calculated. change. The tip draft ratio Df is set so that the middle portion is smaller than the top and bottom portions of the round slab B.

また、穿孔温度及び穿孔材料の種類によって前述した
如き演算式の精度が変化するため、このような場合には
演算結果を経験則に基づいて修正して使用する。
In addition, since the accuracy of the above-described arithmetic expression changes depending on the drilling temperature and the type of the drilling material, in such a case, the arithmetic result is modified based on an empirical rule before use.

また、穿孔中に肉厚tを所望値に変更したい場合は、
プラグ先進量Ld及びロール開度Rgを適宜修正すれば肉厚
寸法を変更することが可能である。
If you want to change the thickness t to a desired value during drilling,
The wall thickness can be changed by appropriately modifying the plug advanced amount Ld and the roll opening Rg.

なお、本実施例においては2ロール型の傾斜穿孔機の
場合について述べたが、これに限らず本発明は3ロール
以上のロールを備えた傾斜穿孔機においても適用可能で
あり、また、使用する傾斜穿孔機ガイドが板状,ローラ
型,ディスクロールのいずれを用いても良く、ロール形
状はロール型,コーン型のいずれの型式を用いても良
い。
In this embodiment, the case of the two-roll type inclined punch is described. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to an inclined punch having three or more rolls. The inclined punch guide may be any of a plate type, a roller type, and a disk roll, and the roll shape may be any of a roll type and a cone type.

次に本発明方法を用いて実際に穿孔圧延を行った場合
の具体的実施結果について説明する。
Next, a description will be given of a concrete execution result when piercing and rolling are actually performed using the method of the present invention.

前述した如き構成の穿孔圧延機を用い、第1表に示す
条件にて本発明に係る制御を行った。但し、先端ドラフ
ト率変更パターンはビレットのトップ部における圧延時
は先端ドラフト率を6%、中間部の圧延時は4%、ボト
ム部の圧延時は5%とした。また比較例として先端ドラ
フト率を6%に固定した場合についても穿孔圧延を実施
した。
The control according to the present invention was performed under the conditions shown in Table 1 using a piercing mill having the above-described configuration. However, the tip draft ratio changing pattern was such that the tip draft ratio was 6% at the time of rolling at the top portion of the billet, 4% at the time of rolling at the middle portion, and 5% at the time of rolling at the bottom portion. As a comparative example, piercing rolling was also performed when the tip draft ratio was fixed at 6%.

前述した如き条件にて穿孔圧延を行った場合の本発明
方法と前記比較例とにおける内面疵発生率を第2表に示
す。
Table 2 shows the internal flaw occurrence rates in the method of the present invention and the comparative example when piercing rolling was performed under the conditions described above.

また、前記の先端ドラフト率変更パターンを実現する
ために比較例としてロール開度のみで先端ドラフト率を
変化させた場合と、本発明方法を用いてロール開度とプ
ラグ先進量を同時に変えて、先端ドラフト率を変化させ
た場合の穿孔後のトップ部,中間部,ボトム部の肉厚寸
法を第3表に示す。
Further, when the tip draft rate is changed only by the roll opening as a comparative example in order to realize the tip draft rate changing pattern, the roll opening and the plug advanced amount are simultaneously changed using the method of the present invention, Table 3 shows the thickness of the top, middle, and bottom portions after perforation when the tip draft ratio was changed.

第2表及び第3表より明らかな如く本発明方法は比較
例である従来方法と比して内面疵発生率が小さく、また
穿孔後の肉厚が一定となった。
As is clear from Tables 2 and 3, the method of the present invention had a lower incidence of inner surface flaws and a constant wall thickness after perforation as compared with the conventional method as a comparative example.

〔効果〕〔effect〕

以上詳述した如く本発明に係る継目無管の圧延方法に
おいては、傾斜ロール開度とプラグ先進量とを同時に変
更し、被圧延材中間部の先端ドラフト率をそのトップ部
及びボトム部よりも小さくしたため、被圧延材の内面疵
が抑制され、また穿孔圧延後の肉厚寸法が一定となる等
本発明は優れた効果を奏する。
As described in detail above, in the seamless tube rolling method according to the present invention, the inclined roll opening and the plug advanced amount are simultaneously changed, and the tip draft rate of the intermediate portion of the material to be rolled is made larger than that of the top portion and the bottom portion. The present invention has excellent effects such as suppression of the inner surface flaw of the material to be rolled and the constant thickness after piercing and rolling, because the size is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第1図は本
発明に係る継目無管の圧延方法の実施に使用する穿孔圧
延機の構成を示す模式的ブロック図、第2図は傾斜圧延
機における圧延状態を示す模式図、第3図はマンネスマ
ン破壊によって発生したもみ割れとロール傾斜角との関
係を示すグラフである。 1l,1r……傾斜ロール、2……プラグ、5……演算制御
装置、7……先端ドラフト率設定器、8……タイマ設定
器、9……ロール状態設定器
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a piercing mill used for carrying out a seamless pipe rolling method according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a rolling state in a rolling mill, and FIG. 3 is a graph showing a relationship between a crack generated by Mannesmann fracture and a roll inclination angle. 1l, 1r: inclined roll, 2: plug, 5: arithmetic control unit, 7: tip draft rate setting device, 8: timer setting device, 9: roll state setting device

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】傾斜ロールを用いて被圧延材をその軸長方
向に螺進移動させつつ前記軸長方向に沿ってプラグを貫
入せしめ、被圧延材を穿孔圧延する過程において、 前記被圧延材の中間部圧延時のプラグの先端ドラフト率
が、被圧延材のトップ部及びボトム部における圧延時の
前記先端ドラフト率よりも小さくなるよう傾斜ロール開
度とプラグ先進量とを被圧延材の肉厚を変えることなく
同時に変更して穿孔圧延することを特徴とする継目無管
の圧延方法。
In the process of piercing and rolling a material to be rolled, the material to be rolled is screwed in the axial direction by using an inclined roll, and a plug is penetrated along the axial direction. The tip roll draft and the amount of plug advance are determined so that the tip draft rate of the plug at the time of rolling at the intermediate portion is smaller than the tip draft rate at the time of rolling at the top portion and the bottom portion of the material to be rolled. A seamless pipe rolling method, wherein piercing and rolling are simultaneously performed without changing the thickness.
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