JP2998395B2 - 管の圧延方法 - Google Patents
管の圧延方法Info
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- JP2998395B2 JP2998395B2 JP4026034A JP2603492A JP2998395B2 JP 2998395 B2 JP2998395 B2 JP 2998395B2 JP 4026034 A JP4026034 A JP 4026034A JP 2603492 A JP2603492 A JP 2603492A JP 2998395 B2 JP2998395 B2 JP 2998395B2
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Description
【０００１】
【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) を用いた傾斜圧延機による
圧延方法に関する。
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) を用いた傾斜圧延機による
圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】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。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
シェルのパスセンタ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。
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。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
シェルのパスセンタ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。
【０００３】以上の如きマンネスマン製管法の実施に用
いるピアサは、所定のパスセンタを挾んで夫々対向設置
された各一対の傾斜ロールと、前記パスセンタ上に配さ
れた内面規制具であるプラグと、管材案内部材であるガ
イドシュー又はディスクロールとを用いた構成が一般的
である。
いるピアサは、所定のパスセンタを挾んで夫々対向設置
された各一対の傾斜ロールと、前記パスセンタ上に配さ
れた内面規制具であるプラグと、管材案内部材であるガ
イドシュー又はディスクロールとを用いた構成が一般的
である。
【０００４】図５はピアサの模式的横断面図、図６は図
５のVI-VI 線による縦断面図である。図中、１，１は傾
斜ロール、２は内面規制具たるプラグ、６，６は案内部
材たるディスクロールを示している。
５のVI-VI 線による縦断面図である。図中、１，１は傾
斜ロール、２は内面規制具たるプラグ、６，６は案内部
材たるディスクロールを示している。
【０００５】各傾斜ロール１，１は軸長方向中間部に直
径が最大となるゴージ部11を備え、このゴージ部11の両
側に夫々端末に向かうに従い直径が漸減されて円錐形を
なす入口面12，出口面13を備え、被圧延材である管材３
のパスセンタＸ−Ｘの左，右又は上，下に配置されてい
る。
径が最大となるゴージ部11を備え、このゴージ部11の両
側に夫々端末に向かうに従い直径が漸減されて円錐形を
なす入口面12，出口面13を備え、被圧延材である管材３
のパスセンタＸ−Ｘの左，右又は上，下に配置されてい
る。
【０００６】また、プラグ２は全体として弾頭形状をな
し、その基端部をマンドレルバーＭの先端部に支持さ
れ、傾斜ロール１，１の中間にてパスセンタＸ−Ｘ上に
位置決め保持されている。マンドレルバーＭの基端部は
図示しない前進，行進装置におけるスラストブロックに
連結されている。
し、その基端部をマンドレルバーＭの先端部に支持さ
れ、傾斜ロール１，１の中間にてパスセンタＸ−Ｘ上に
位置決め保持されている。マンドレルバーＭの基端部は
図示しない前進，行進装置におけるスラストブロックに
連結されている。
【０００７】ディスクロール６，６はプラグ２と対向す
る外周面を凹面に形成された円板であり、上，下又は
左，右に一対あり、夫々図示しない駆動モータで駆動さ
れ、管材３の丸鋼片部３b 及び中空素管部３h のパスセ
ンタＸ−Ｘ回りに傾斜ロール１，１と交互に配置されて
いる。
る外周面を凹面に形成された円板であり、上，下又は
左，右に一対あり、夫々図示しない駆動モータで駆動さ
れ、管材３の丸鋼片部３b 及び中空素管部３h のパスセ
ンタＸ−Ｘ回りに傾斜ロール１，１と交互に配置されて
いる。
【０００８】而してこのような傾斜圧延機においては、
管材３の丸鋼片部３b が白抜き矢符で示す如く軸長方向
に移送されてきて両傾斜ロール１，１の入口面12,12 間
に噛み込まれ、その外周に圧下を加えられつつ傾斜ロー
ル１，１の回転に応じて螺進移動し、この移動に伴っ
て、その軸心位置に貫入されるプラグ２によって穿孔さ
れると共に、該プラグ２と前記傾斜ロール１，１との間
にて圧延されるようになしてあり、ディスクロール６，
６は圧延中において前記丸鋼片部３b の外周に摺接し、
これが、半径方向外向きに膨れ出すことを抑制して穿孔
圧延が行われている。
管材３の丸鋼片部３b が白抜き矢符で示す如く軸長方向
に移送されてきて両傾斜ロール１，１の入口面12,12 間
に噛み込まれ、その外周に圧下を加えられつつ傾斜ロー
ル１，１の回転に応じて螺進移動し、この移動に伴っ
て、その軸心位置に貫入されるプラグ２によって穿孔さ
れると共に、該プラグ２と前記傾斜ロール１，１との間
にて圧延されるようになしてあり、ディスクロール６，
６は圧延中において前記丸鋼片部３b の外周に摺接し、
これが、半径方向外向きに膨れ出すことを抑制して穿孔
圧延が行われている。
【０００９】案内部材として前述の如きディスクロール
６，６を用いた傾斜ロール１，１では、管材３が尻抜け
する際に、管材３の終端（後端）部が傾斜ロール１，１
と、ディスクロール６，６における管材３の入側のエッ
ジ部との間に生じた間隙に管材３の終端部の一部が入り
込み、この部分がディスクロール６，６の前記エッジ部
によって切り裂かれる状態（以下ボトム切れという）が
生じるという問題があった。特に、管材３の終端部は、
その他の部分に比して、圧延機のミル剛性及びプラグ２
を装着したマンドレルバーＭの熱膨張によって肉厚が薄
くなるため、前記ボトム切れの発生が顕著であった。ま
た、前記ボトム切れは、拡管比が大きく、又は穿孔比が
大きくなるに従って多発する傾向があった。
６，６を用いた傾斜ロール１，１では、管材３が尻抜け
する際に、管材３の終端（後端）部が傾斜ロール１，１
と、ディスクロール６，６における管材３の入側のエッ
ジ部との間に生じた間隙に管材３の終端部の一部が入り
込み、この部分がディスクロール６，６の前記エッジ部
によって切り裂かれる状態（以下ボトム切れという）が
生じるという問題があった。特に、管材３の終端部は、
その他の部分に比して、圧延機のミル剛性及びプラグ２
を装着したマンドレルバーＭの熱膨張によって肉厚が薄
くなるため、前記ボトム切れの発生が顕著であった。ま
た、前記ボトム切れは、拡管比が大きく、又は穿孔比が
大きくなるに従って多発する傾向があった。
【００１０】そこで、従来では、前述の如きボトム切れ
の発生を抑止する方法として、ディスクロールを傾斜ロ
ールの出側面角と略平行に配置することにより、傾斜ロ
ールと、ディスクロールにおける管材の出側のエッジ部
との間に生じる間隙をなくす方法（特開昭63-90306号公
報) 及び中空素管を延伸する傾斜圧延方法において、素
管の終端部圧延時に、ボトムフレア（終端がフレア状に
拡がる現象）が発生しない減肉率に基づいて圧延を行う
方法（特開昭61-140308 号公報) 等の方法が提案されて
いる。
の発生を抑止する方法として、ディスクロールを傾斜ロ
ールの出側面角と略平行に配置することにより、傾斜ロ
ールと、ディスクロールにおける管材の出側のエッジ部
との間に生じる間隙をなくす方法（特開昭63-90306号公
報) 及び中空素管を延伸する傾斜圧延方法において、素
管の終端部圧延時に、ボトムフレア（終端がフレア状に
拡がる現象）が発生しない減肉率に基づいて圧延を行う
方法（特開昭61-140308 号公報) 等の方法が提案されて
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の特開
昭63-90306号の方法においては、ディスクロールを傾斜
ロールの出側面角と略平行に配置すると、傾斜ロールの
出側でのボトム切れはある程度解消できるが、その反面
傾斜ロール入側における傾斜ロールと、ディスクロール
における管材の入側のエッジ部との間に生じる間隙が大
きくなるため、傾斜ロールの入側でのボトム切れが解消
されず、傾斜ロール入側での肉厚加工度が制約を受ける
等の問題があった。
昭63-90306号の方法においては、ディスクロールを傾斜
ロールの出側面角と略平行に配置すると、傾斜ロールの
出側でのボトム切れはある程度解消できるが、その反面
傾斜ロール入側における傾斜ロールと、ディスクロール
における管材の入側のエッジ部との間に生じる間隙が大
きくなるため、傾斜ロールの入側でのボトム切れが解消
されず、傾斜ロール入側での肉厚加工度が制約を受ける
等の問題があった。
【００１２】また、前述の特開昭61-140308 号の方法に
おいては、この方法を中実ビレットから中空素管を製造
する穿孔圧延機に適用した場合、プラグ位置を圧延出側
に向けて後退させることにより前記減肉率に基づいて圧
延を行うと、プラグ先端のドラフト率（ビレット半径ｒ
0 に対する、プラグ先端におけるパスセンタからロール
周面までの最短距離ｒ1 の縮径量（ｒ0 −ｒ1 ）の百分
率）が大きくなり、管材の材質によっては回転鍛造効果
により管材の終端部で内面疵が多発するという問題があ
り、また、管材の終端部圧延時に傾斜ロールのロール間
隔を開いて圧延を行うと、プラグ先端のドラフト率が小
さくなり、傾斜ロールと管材との間の滑りが大きくなっ
て管材の尻抜けの際に尻詰まりが生じるという問題があ
った。
おいては、この方法を中実ビレットから中空素管を製造
する穿孔圧延機に適用した場合、プラグ位置を圧延出側
に向けて後退させることにより前記減肉率に基づいて圧
延を行うと、プラグ先端のドラフト率（ビレット半径ｒ
0 に対する、プラグ先端におけるパスセンタからロール
周面までの最短距離ｒ1 の縮径量（ｒ0 −ｒ1 ）の百分
率）が大きくなり、管材の材質によっては回転鍛造効果
により管材の終端部で内面疵が多発するという問題があ
り、また、管材の終端部圧延時に傾斜ロールのロール間
隔を開いて圧延を行うと、プラグ先端のドラフト率が小
さくなり、傾斜ロールと管材との間の滑りが大きくなっ
て管材の尻抜けの際に尻詰まりが生じるという問題があ
った。
【００１３】このように従来の圧延方法では、ボトム切
れの発生を、その他の問題を生じることなく抑止するこ
とができなかった。
れの発生を、その他の問題を生じることなく抑止するこ
とができなかった。
【００１４】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、内面疵及び尻詰まりを生じることなくボトム切
れの発生を抑止し、圧延能率の向上と、圧延の高品質化
とを実現することを可能とする管の圧延方法を提供する
ことを目的とする。
であり、内面疵及び尻詰まりを生じることなくボトム切
れの発生を抑止し、圧延能率の向上と、圧延の高品質化
とを実現することを可能とする管の圧延方法を提供する
ことを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る管の圧延方
法は、パスセンタを挾んで対向配置された一対の傾斜ロ
ールの回転により前記パスセンタに沿って螺進移動する
管材にこれの軸心位置に貫入せしめたプラグと前記傾斜
ロールとの間にて圧下を加え、これに伴う前記管材の膨
れ出しを、両傾斜ロール間にて相対向する一対の管材案
内部材により抑制して穿孔圧延する管の圧延方法におい
て、前記管材の終端から所定長さ範囲の圧延に際し、前
記プラグの先端ドラフト率を実質的に変更することな
く、前記傾斜ロールの開度の増加と、前記プラグの先進
量の減少とを行うことを特徴とする。
法は、パスセンタを挾んで対向配置された一対の傾斜ロ
ールの回転により前記パスセンタに沿って螺進移動する
管材にこれの軸心位置に貫入せしめたプラグと前記傾斜
ロールとの間にて圧下を加え、これに伴う前記管材の膨
れ出しを、両傾斜ロール間にて相対向する一対の管材案
内部材により抑制して穿孔圧延する管の圧延方法におい
て、前記管材の終端から所定長さ範囲の圧延に際し、前
記プラグの先端ドラフト率を実質的に変更することな
く、前記傾斜ロールの開度の増加と、前記プラグの先進
量の減少とを行うことを特徴とする。
【００１６】
【作用】本発明においては、圧延中の管材の終端を傾斜
ロールの設置位置よりも前方にて適宜の検出手段を用い
て検出し、この検出がなされた時点を基準として傾斜ロ
ールの開度の増加と、前記プラグの先進量の減少とを行
うため、管材の終端から所定の長さ範囲の肉厚が、ボト
ム切れが発生しないような厚さにできるので、前記ボト
ム切れは生じず、また、傾斜ロールの開度の増加と、プ
ラグの先進量の減少とは、プラグの先端ドラフト率を実
質的に変更しないように行うので、先端ドラフト率が小
さくなることによる管材のスリップ増大に起因する尻詰
まり現象の発生と、先端ドラフト率が大きくなることに
よる回転鍛造効果に起因する管材の内面疵の発生が未然
に防止される。
ロールの設置位置よりも前方にて適宜の検出手段を用い
て検出し、この検出がなされた時点を基準として傾斜ロ
ールの開度の増加と、前記プラグの先進量の減少とを行
うため、管材の終端から所定の長さ範囲の肉厚が、ボト
ム切れが発生しないような厚さにできるので、前記ボト
ム切れは生じず、また、傾斜ロールの開度の増加と、プ
ラグの先進量の減少とは、プラグの先端ドラフト率を実
質的に変更しないように行うので、先端ドラフト率が小
さくなることによる管材のスリップ増大に起因する尻詰
まり現象の発生と、先端ドラフト率が大きくなることに
よる回転鍛造効果に起因する管材の内面疵の発生が未然
に防止される。
【００１７】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は本発明に係る管の圧延方法（以下本
発明方法という）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、図２はその穿孔圧延機における
各ロールと管材との位置関係を示す縦断面図である。
て詳述する。図１は本発明に係る管の圧延方法（以下本
発明方法という）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、図２はその穿孔圧延機における
各ロールと管材との位置関係を示す縦断面図である。
【００１８】図中１，１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交叉角γで傾斜させると同
時に被圧延材である管材３を螺進移動させるのに必要な
傾斜角（図示せず）で傾斜させた傾斜ロールである。該
傾斜ロール１，１は、その軸長方向の中央部にゴージ部
11，該ゴージ部11の両側に管材３の丸鋼片部３b のパス
センタＸ−Ｘと角度θ1 をなす入口面12及びパスセンタ
Ｘ−Ｘと角度θ2 をなす出口面13を備え、全体としてコ
ーン形をなす。傾斜ロール１，１のロール間隔であるロ
ール開度Rgは、ロール自動位置決め装置52,52 により調
節可能とされている。
Ｘに対して夫々異なる方向へ交叉角γで傾斜させると同
時に被圧延材である管材３を螺進移動させるのに必要な
傾斜角（図示せず）で傾斜させた傾斜ロールである。該
傾斜ロール１，１は、その軸長方向の中央部にゴージ部
11，該ゴージ部11の両側に管材３の丸鋼片部３b のパス
センタＸ−Ｘと角度θ1 をなす入口面12及びパスセンタ
Ｘ−Ｘと角度θ2 をなす出口面13を備え、全体としてコ
ーン形をなす。傾斜ロール１，１のロール間隔であるロ
ール開度Rgは、ロール自動位置決め装置52,52 により調
節可能とされている。
【００１９】また、傾斜ロール１，１の間には、パスセ
ンタＸ−Ｘに沿って弾頭形をなすプラグ２を備えたマン
ドレルバーＭが配設される。このマンドレルバーＭの後
端には、プラグ２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はプラグ自動決め装置
53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Lgが適宜に調節される。ディスクロール６，
６はプラグ２と対向する外周面を凹面に形成された円板
であり、上，下又は左，右に一対あり、夫々図示しない
駆動モータで駆動され、管材３の丸鋼片部３b 及び中空
素管部３h のパスセンタＸ−Ｘ回りに傾斜ロール１，１
と交互に配置されている。
ンタＸ−Ｘに沿って弾頭形をなすプラグ２を備えたマン
ドレルバーＭが配設される。このマンドレルバーＭの後
端には、プラグ２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はプラグ自動決め装置
53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Lgが適宜に調節される。ディスクロール６，
６はプラグ２と対向する外周面を凹面に形成された円板
であり、上，下又は左，右に一対あり、夫々図示しない
駆動モータで駆動され、管材３の丸鋼片部３b 及び中空
素管部３h のパスセンタＸ−Ｘ回りに傾斜ロール１，１
と交互に配置されている。
【００２０】前記傾斜ロール１，１の入側には丸鋼片部
３b の終端（後端）を検出する終端センサ54が配設され
ており、該終端センサ54の出力は演算制御装置51に与え
られる。演算制御装置51には終端センサ54の出力の他
に、丸鋼片部３b の終端部の先端ドラフト率を設定する
先端ドラフト率設定器55の出力と、丸鋼片部３b の終端
部のボトム切れを発生させないような管材３の中空素管
部３h の肉厚変化量設定値Δｔを設定する肉厚変化量設
定器56の出力と、圧延に関する傾斜ロール１，１の種々
の条件を設定するロール条件設定器57の出力とが与えら
れている。
３b の終端（後端）を検出する終端センサ54が配設され
ており、該終端センサ54の出力は演算制御装置51に与え
られる。演算制御装置51には終端センサ54の出力の他
に、丸鋼片部３b の終端部の先端ドラフト率を設定する
先端ドラフト率設定器55の出力と、丸鋼片部３b の終端
部のボトム切れを発生させないような管材３の中空素管
部３h の肉厚変化量設定値Δｔを設定する肉厚変化量設
定器56の出力と、圧延に関する傾斜ロール１，１の種々
の条件を設定するロール条件設定器57の出力とが与えら
れている。
【００２１】そして演算制御装置51の出力はロール自動
位置決め装置52,52 及びプラグ自動位置決め装置53へ与
えられる。また、前記ロール条件設定器57の出力は前記
先端ドラフト率設定器55にも与えられるようになってい
る。
位置決め装置52,52 及びプラグ自動位置決め装置53へ与
えられる。また、前記ロール条件設定器57の出力は前記
先端ドラフト率設定器55にも与えられるようになってい
る。
【００２２】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。まず管材３を傾斜
ロール１，１にかみ込ませる前に、ロール条件設定器57
に設定された条件に基づいて先端ドラフト率設定器55
が、先端ドラフト率の初期値を求め、この初期値を先端
ドラフト率の設定値とする。演算制御装置51は、先端ド
ラフト率設定器55，肉厚変化量設定器56及びロール条件
設定器57によって設定されたデータを夫々より読み込
み、該データに従ってプラグ先進量Ld及びロール開度Rg
を制御する。
孔圧延を行う方法について説明する。まず管材３を傾斜
ロール１，１にかみ込ませる前に、ロール条件設定器57
に設定された条件に基づいて先端ドラフト率設定器55
が、先端ドラフト率の初期値を求め、この初期値を先端
ドラフト率の設定値とする。演算制御装置51は、先端ド
ラフト率設定器55，肉厚変化量設定器56及びロール条件
設定器57によって設定されたデータを夫々より読み込
み、該データに従ってプラグ先進量Ld及びロール開度Rg
を制御する。
【００２３】次にプラグ先進量Ld及びロール開度Rgの制
御方法を説明する。図１において管材３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１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。
御方法を説明する。図１において管材３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１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。
【００２４】Ｄf ＝（ｒ0 −ｒ1 ）／ｒ0 …(1)
【００２５】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とし、プラグ先進変化量ΔLdによっ
て変化する肉厚変化量をΔｔ1 ，ロール開度変化量ΔRg
によって変化する肉厚変化量をΔｔ2 とすると、肉厚変
化量Δｔ1 ，Δｔ2 及び肉厚変化量設定値Δｔは、幾何
学的に下記(2),(3),(4) 式の如く示される。但し、プラ
グ先進変化量ΔLdの極性は傾斜ロール１，１の入口面1
2,12 側へ向かう方向を正側とし、ロール開度変化量ΔR
gの極性は傾斜ロール１，１間が大きくなる方向を正側
とする。
度Rgの変化量をΔRgとし、プラグ先進変化量ΔLdによっ
て変化する肉厚変化量をΔｔ1 ，ロール開度変化量ΔRg
によって変化する肉厚変化量をΔｔ2 とすると、肉厚変
化量Δｔ1 ，Δｔ2 及び肉厚変化量設定値Δｔは、幾何
学的に下記(2),(3),(4) 式の如く示される。但し、プラ
グ先進変化量ΔLdの極性は傾斜ロール１，１の入口面1
2,12 側へ向かう方向を正側とし、ロール開度変化量ΔR
gの極性は傾斜ロール１，１間が大きくなる方向を正側
とする。
【００２６】Δｔ1 ＝−ΔLd tanθ2 …(2)
【００２７】Δｔ2 ＝ΔRg／２ …(3)
【００２８】Δｔ＝Δｔ1 ＋Δｔ2 …(4)
【００２９】但し、前記(2) 式におけるθ2 は、パスセ
ンタＸ−Ｘとロール出口面13とがなす角度である。ま
た、前記(2),(3) は厳密な式ではないので、補正の必要
がある場合は、夫々の式に補正項を加えれば良い。
ンタＸ−Ｘとロール出口面13とがなす角度である。ま
た、前記(2),(3) は厳密な式ではないので、補正の必要
がある場合は、夫々の式に補正項を加えれば良い。
【００３０】そして、前記(2),(3),(4) 式を纏めると、
肉厚変化量設定値Δｔは下記(5) 式にて表される。
肉厚変化量設定値Δｔは下記(5) 式にて表される。
【００３１】 Δｔ＝−ΔLd tanθ2 ＋ΔRg／２ …(5)
【００３２】本発明では、ボトム切れを防ぐことを目的
とするため、肉厚変化量設定値Δｔは、正の値とする。
なお、肉厚変化量設定値Δｔは圧延機のミルスプリング
による肉厚変化量及び工具の熱膨張による肉厚変化量の
夫々の大きさを考慮した値としても良い。
とするため、肉厚変化量設定値Δｔは、正の値とする。
なお、肉厚変化量設定値Δｔは圧延機のミルスプリング
による肉厚変化量及び工具の熱膨張による肉厚変化量の
夫々の大きさを考慮した値としても良い。
【００３３】また、プラグ先進変化量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。
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。
【００３４】 Δｒ1 ＝ΔLd tanθ1 ＋ΔRg／２ …(6)
【００３５】但し、前記(6) 式におけるθ1 は、パスセ
ンタＸ−Ｘとロール入口面12とがなす角度である。
ンタＸ−Ｘとロール入口面12とがなす角度である。
【００３６】前述の如く、肉厚変化量設定値Δｔの変更
は、プラグ先進量Ld及びロール開度Rgを変更すれば良
く、本発明では、先端ドラフト率Ｄf の変化により生じ
る、管材３の終端部で発生する回転鍛造効果による内面
疵の発生及び被圧延材の尻抜けの際の尻詰まりの発生を
防ぐため、プラグ先進変化量ΔLd及びロール開度変化量
ΔRgは、先端ドラフト率Ｄf が一定（即ちΔｒ1 ＝０）
となるように決定する。これを実現するためには、プラ
グ先進変化量ΔLdと、ロール開度変化量ΔRgとの関係
は、前記(6) 式においてΔｒ1 ＝０とした下記(7) 式の
如くすれば良い。
は、プラグ先進量Ld及びロール開度Rgを変更すれば良
く、本発明では、先端ドラフト率Ｄf の変化により生じ
る、管材３の終端部で発生する回転鍛造効果による内面
疵の発生及び被圧延材の尻抜けの際の尻詰まりの発生を
防ぐため、プラグ先進変化量ΔLd及びロール開度変化量
ΔRgは、先端ドラフト率Ｄf が一定（即ちΔｒ1 ＝０）
となるように決定する。これを実現するためには、プラ
グ先進変化量ΔLdと、ロール開度変化量ΔRgとの関係
は、前記(6) 式においてΔｒ1 ＝０とした下記(7) 式の
如くすれば良い。
【００３７】−ΔLd tanθ1 ＝ΔRg／２ …(7)
【００３８】そして、先端ドラフト率Ｄf を一定としつ
つ肉厚変化量設定値Δｔを変化させる場合のプラグ先進
変化量ΔLdは、前記(5),(7) 式より得られる下記(8) 式
にて求められる。
つ肉厚変化量設定値Δｔを変化させる場合のプラグ先進
変化量ΔLdは、前記(5),(7) 式より得られる下記(8) 式
にて求められる。
【００３９】 ΔLd＝−Δｔ／（ tanθ1 ＋ tanθ2 ） …(8)
【００４０】また、先端ドラフト率Ｄf を一定としつつ
肉厚変化量設定値Δｔを変化させる場合のロール開度変
化量ΔRgは、前記(7),(8) 式より得られる下記(9) 式に
て求められる。
肉厚変化量設定値Δｔを変化させる場合のロール開度変
化量ΔRgは、前記(7),(8) 式より得られる下記(9) 式に
て求められる。
【００４１】 ΔRg＝２・Δｔ・ tanθ1 ／（ tanθ1 ＋ tanθ2 ） …(9)
【００４２】演算制御装置51においては、前記(8),(9)
式に基づいてプラグ先進変化量ΔLd及びロール開度変化
量ΔRgを算出し、算出したプラグ先進変化量ΔLdに基づ
くプラグ先進量Ldの設定変更信号をプラグ自動位置決め
装置53へ与え、算出したロール開度変化量ΔRgに基づく
ロール開度ΔRgの設定変更信号をロール自動位置決め装
置52,52 へ与える、これらによって、プラグ先進量Ld及
びロール開度Rgを夫々変更する。
式に基づいてプラグ先進変化量ΔLd及びロール開度変化
量ΔRgを算出し、算出したプラグ先進変化量ΔLdに基づ
くプラグ先進量Ldの設定変更信号をプラグ自動位置決め
装置53へ与え、算出したロール開度変化量ΔRgに基づく
ロール開度ΔRgの設定変更信号をロール自動位置決め装
置52,52 へ与える、これらによって、プラグ先進量Ld及
びロール開度Rgを夫々変更する。
【００４３】演算制御装置51によるこのようなプラグ先
進量Ld及びロール開度Rgの設定変更信号の出力は、前記
終端センサ54による管材３の終端の検出時点で行うか、
又はその検出時点から、予め設定された時間の経過を待
って行う。
進量Ld及びロール開度Rgの設定変更信号の出力は、前記
終端センサ54による管材３の終端の検出時点で行うか、
又はその検出時点から、予め設定された時間の経過を待
って行う。
【００４４】なお、本実施例においては、使用する傾斜
穿孔機の傾斜ロール１，１の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。
穿孔機の傾斜ロール１，１の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。
【００４５】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。図３は
その圧延条件を纏めた第１表を示す図、図４はその穿孔
圧延の結果を纏めた第２表を示す図である。
行った場合の具体的実施結果について説明する。図３は
その圧延条件を纏めた第１表を示す図、図４はその穿孔
圧延の結果を纏めた第２表を示す図である。
【００４６】前述した如き構成の穿孔圧延機を用い、図
３の第１表に示す条件にて本発明に係る制御を行った。
また比較例として、尻抜け時に終端部の処理に関する制
御を全く行わなかった場合の第１比較例と、プラグ先進
量Ld及びロール開度Rgのどちらか一方の制御を行った場
合の第２比較例とについても穿孔圧延を実施した。
３の第１表に示す条件にて本発明に係る制御を行った。
また比較例として、尻抜け時に終端部の処理に関する制
御を全く行わなかった場合の第１比較例と、プラグ先進
量Ld及びロール開度Rgのどちらか一方の制御を行った場
合の第２比較例とについても穿孔圧延を実施した。
【００４７】前述した如き条件にて穿孔圧延を行った場
合、本発明方法，第１比較例及び第２比較例における、
ロール開度変化量ΔRg，プラグ先進変化量ΔLd，肉厚変
化量Δｔ，ボトム切れ発生の有無，尻詰まり（管材３の
終端部が傾斜ロール１，１から離れずに傾斜ロール１，
１間に残った状態，管材３は傾斜ロール１，１から離れ
たが、終端部にプラグ２が残った状態）の発生の有無，
内面疵発生の有無の結果は、図４の第２表に示す如くな
った。但し、第２表において、“×”の印は“有”の状
態、“○”印は“無”の状態を夫々示し、また、“−”
の印は判定不能を示している。
合、本発明方法，第１比較例及び第２比較例における、
ロール開度変化量ΔRg，プラグ先進変化量ΔLd，肉厚変
化量Δｔ，ボトム切れ発生の有無，尻詰まり（管材３の
終端部が傾斜ロール１，１から離れずに傾斜ロール１，
１間に残った状態，管材３は傾斜ロール１，１から離れ
たが、終端部にプラグ２が残った状態）の発生の有無，
内面疵発生の有無の結果は、図４の第２表に示す如くな
った。但し、第２表において、“×”の印は“有”の状
態、“○”印は“無”の状態を夫々示し、また、“−”
の印は判定不能を示している。
【００４８】第２表から明らかな如く、第１比較例の場
合は、ボトム切れが発生し、圧延不能となった。第２比
較例のロール開度Rgを変更する場合は、ロール開度Rgを
大きくしていくと、ボトム切れが防止できるものの尻詰
まりが発生し、ミスロールとなった。第２比較例のロー
ル開度Rgを変更する場合は、プラグ先進量Ldを小さくし
ていくと、ボトム切れ及び尻詰まりが防止できるものの
内面疵が多発した。本発明方法の場合は、ボトム切れ，
尻詰まり及び内面疵は発生せず、高品質な仕上がりが得
られる安定した穿孔圧延の実行が可能になり、これによ
って、薄肉穿孔の実行可能範囲の拡大が図られた。
合は、ボトム切れが発生し、圧延不能となった。第２比
較例のロール開度Rgを変更する場合は、ロール開度Rgを
大きくしていくと、ボトム切れが防止できるものの尻詰
まりが発生し、ミスロールとなった。第２比較例のロー
ル開度Rgを変更する場合は、プラグ先進量Ldを小さくし
ていくと、ボトム切れ及び尻詰まりが防止できるものの
内面疵が多発した。本発明方法の場合は、ボトム切れ，
尻詰まり及び内面疵は発生せず、高品質な仕上がりが得
られる安定した穿孔圧延の実行が可能になり、これによ
って、薄肉穿孔の実行可能範囲の拡大が図られた。
【００４９】なお本発明は案内部材としてディスクロー
ル又は固定シュを備えたあらゆる種類の傾斜圧延機への
適用が可能であり、同様の効果が得られることは言うま
でもない。
ル又は固定シュを備えたあらゆる種類の傾斜圧延機への
適用が可能であり、同様の効果が得られることは言うま
でもない。
【００５０】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明方法において
は、圧延中の管材の終端から所定長さ範囲について、傾
斜ロールの開度の増加と、プラグの先進量の減少とを行
うため、管材の終端から所定の長さ範囲の肉厚が、ボト
ム切れが発生しないような厚さにできるので、前記ボト
ム切れは生じず、またこれに加えて、傾斜ロールの開度
の増加と、プラグの先進量の減少とは、プラグの先端ド
ラフト率を実質的に変更しないように行うので、管材の
スリップ増大による尻詰まり現象の発生及び回転鍛造効
果による管材の内面疵の発生が未然に防止でき、これに
よって圧延能率の向上と、圧延の高品質化とが実現でき
る等、本発明は優れた効果を奏する。
は、圧延中の管材の終端から所定長さ範囲について、傾
斜ロールの開度の増加と、プラグの先進量の減少とを行
うため、管材の終端から所定の長さ範囲の肉厚が、ボト
ム切れが発生しないような厚さにできるので、前記ボト
ム切れは生じず、またこれに加えて、傾斜ロールの開度
の増加と、プラグの先進量の減少とは、プラグの先端ド
ラフト率を実質的に変更しないように行うので、管材の
スリップ増大による尻詰まり現象の発生及び回転鍛造効
果による管材の内面疵の発生が未然に防止でき、これに
よって圧延能率の向上と、圧延の高品質化とが実現でき
る等、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る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。
孔圧延機の構成を示す模式的ブロック図である。
【図２】穿孔圧延機における各ロールと管材との位置関
係を示す縦断面図である。
係を示す縦断面図である。
【図３】本発明方法を用いて実際に穿孔圧延を行った場
合の圧延条件を纏めた第１表を示す図である。
合の圧延条件を纏めた第１表を示す図である。
【図４】本発明方法を用いて実際に穿孔圧延を行った場
合の圧延結果を纏めた第２表を示す図である。
合の圧延結果を纏めた第２表を示す図である。
【図５】従来技術を説明するためのピアサの模式的横断
面図である。
面図である。
【図６】図５のVI−VI線による縦断面図である。
１ 傾斜ロール ２ プラグ ３ 管材 ３b 丸鋼片部 ３h 中空素管部 51 演算制御装置 52 ロール自動位置決め装置 53 プラグ自動位置決め装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−13222（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−155401（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−42123（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 19/04 B21B 37/78
Claims (1)
- 【請求項１】 パスセンタを挾んで対向配置された一対
の傾斜ロールの回転により前記パスセンタに沿って螺進
移動する管材にこれの軸心位置に貫入せしめたプラグと
前記傾斜ロールとの間にて圧下を加え、これに伴う前記
管材の膨れ出しを、両傾斜ロール間にて相対向する一対
の管材案内部材により抑制して穿孔圧延する管の圧延方
法において、 前記管材の終端から所定長さ範囲の圧延に際し、前記プ
ラグの先端ドラフト率を実質的に変更することなく、前
記傾斜ロールの開度の増加と、前記プラグの先進量の減
少とを行うことを特徴とする管の圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4026034A JP2998395B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 管の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4026034A JP2998395B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 管の圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185117A JPH05185117A (ja) | 1993-07-27 |
| JP2998395B2 true JP2998395B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=12182424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4026034A Expired - Fee Related JP2998395B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 管の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2998395B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018003434A1 (de) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | Sms Group Gmbh | Schrägwalzwerk mit hydraulischer Walzenanstellung |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP4026034A patent/JP2998395B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05185117A (ja) | 1993-07-27 |
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