JP3082414B2 - Tube rolling method - Google Patents

Tube rolling method

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JP3082414B2
JP3082414B2 JP04092112A JP9211292A JP3082414B2 JP 3082414 B2 JP3082414 B2 JP 3082414B2 JP 04092112 A JP04092112 A JP 04092112A JP 9211292 A JP9211292 A JP 9211292A JP 3082414 B2 JP3082414 B2 JP 3082414B2
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plug
roll
rolling
rolled
rolls
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富夫 山川
雅義 秋山
貞喜 津村
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Nippon Steel Corp
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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
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78Control of tube rolling
    • 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】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling method using an inclined rolling mill using a drilling machine (piercer) widely used in a Mannesmann pipe manufacturing method which is a typical method for manufacturing a seamless metal pipe.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In general, a seamless metal pipe manufactured by the Mannesmann pipe method first obtains a hollow shell by first passing a round steel piece, which is a material to be rolled, through a piercer, pressing a plug into the center thereof to penetrate it, and drilling. If necessary or directly, if necessary, the hollow shell is passed through an elongator to expand and elongate and then rolled, for example, further elongated and rolled with a plug mill, and then refined, shaped and sized with a reeler and sizer. Manufactured through a regular process. By the way, in the above-mentioned piercer and elongator, a so-called inclined rolling mill in which a round bar, a barrel-shaped rolling roll (hereinafter referred to as an inclined roll) having a center line inclined with respect to a path center of a hollow shell and a plug are used. Can be

【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。
[0003] The piercer used for carrying out the above-mentioned Mannesmann pipe-making method includes a pair of inclined rolls which are respectively installed opposite to each other with a predetermined path center interposed therebetween, and a plug which is an inner surface regulating tool disposed on the path center. A configuration using a guide shoe or a disc roll as a pipe material guide member is generally used.

【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。
FIG. 5 is a schematic transverse sectional view of a piercer, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view taken along line VI-VI of FIG. In the drawings, reference numerals 1 and 1 denote inclined rolls, 2 denotes a plug as an inner surface restricting tool, and 6, 6 denote disc rolls as guide members.

【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を備えるバレル形ロールであ
り、被圧延材3のパスセンタX−Xの左,右又は上,下
に配置されている。
Each of the inclined rolls 1 and 1 has a gorge portion 11 having a maximum diameter at an intermediate portion in the axial length direction, and has a conical inlet surface on each side of the gorge portion 11 whose diameter is gradually reduced toward a terminal. 12, a barrel-type roll having an exit surface 13, and is disposed on the left, right or above or below the pass center XX of the material 3 to be rolled.

【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,後進装置におけるスラストブロックに
連結されている。
The plug 2 has a warhead shape as a whole, and its base end is supported by the front end of the mandrel bar M, and is positioned and held on the path center XX between the inclined rolls 1 and 1. . The base end of the mandrel bar M is connected to a thrust block in a forward / reverse device (not shown).

【0007】図6においてディスクロール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、被圧延材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。
In FIG. 6, disc rolls 6 and 6 are discs having a concave outer peripheral surface facing the plug 2.
Upper, lower or left and right are paired, each driven by a drive motor (not shown), and alternately with the inclined rolls 1, 1 around the pass center XX of the round steel piece 3b and the hollow shell 3h of the material 3 to be rolled. Are located in

【0008】而してこのようなピアサにおいては、被圧
延材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は圧延中において被圧延材3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。
In such a piercer, the round piece 3b of the material 3 to be rolled is conveyed in the axial direction as shown by the white arrow, and the entrance surfaces 12, 2 of the inclined rolls 1, 1 are moved. 12, the screw rolls in accordance with the rotation of the inclined rolls 1, while being pressed down on the outer periphery thereof, and is perforated by the plug 2 penetrating into the axial position with this movement. At the same time, the roll is rolled between the plug 2 and the inclined rolls 1 and 1,
6 is slidably in contact with the outer periphery of the material 3 to be rolled during rolling, and piercing-rolling is performed while suppressing that this swells outward in the radial direction.

【0009】このようなピアサにおいて、穿孔比(穿孔
後の中空素管の長さ/穿孔前の被圧延材の長さ)が小さ
いような、厚肉管の製造を行う場合、被圧延材3が尻抜
けする際に、被圧延材3の終端(後端)部が傾斜ロール
1,1から離脱せず傾斜ロール1,1間に残る,所謂尻
抜け不良が発生する。また、被圧延材3の終端部が傾斜
ロール1,1から離れた場合でも、プラグ2が中空素管
部3h に残る,所謂プラグ詰まりが生じるという問題が
あった(尻抜け不良及びプラグ詰まりを合わせて、以下
尻詰まりという)。
In such a piercer, when producing a thick-walled tube having a small piercing ratio (length of hollow shell after piercing / length of material to be rolled before piercing), the material to be rolled 3 When the material rolls through, the end (rear end) of the rolled material 3 does not separate from the inclined rolls 1 and remains between the inclined rolls 1 and 1, which is a so-called loose defect. Further, even when the end portion of the material 3 to be rolled is separated from the inclined rolls 1 and 1, the plug 2 remains in the hollow shell portion 3h, so-called plug clogging occurs. Together, it is referred to as stuffing.)

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】この尻詰まりを防止す
る方法として、ロール開度(傾斜ロール間隔),ガイド
開度(ガイドシュー間隔)、及びプラグのパスセンタ方
向の移動量であるプラグ先進量に基づいた特定式によ
り、尻詰まり発生の有無を圧延以前に判別する方法が提
案されている(特開昭59−44927 )。ところが、このよ
うに特定式により穿孔圧延条件に制限が与えられること
により、製造される穿孔管の肉厚に限界を生じる。ま
た、特定式により圧延以前に設定された穿孔圧延条件が
圧延中に変更される場合があり、この場合に再度特定式
により条件を設定するが、多大な時間と手間を要すると
いう問題がある。
As a method for preventing the clogging of the tail, the roll opening (inclined roll interval), the guide opening (guide shoe interval), and the plug advanced amount which is the moving amount of the plug in the path center direction are described. There has been proposed a method of judging the presence or absence of clogging before rolling by using a specific expression based on the method (JP-A-59-44927). However, since the piercing and rolling conditions are limited according to the specific formula as described above, the thickness of the pierced tube to be manufactured is limited. Further, the piercing and rolling conditions set before the rolling by the specific formula may be changed during the rolling. In this case, the conditions are set again by the specific formula, but there is a problem that a great deal of time and labor are required.

【0011】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、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、被圧延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被圧延材の内面
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管の圧延方法を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and is performed without substantially changing the draft ratio at the tip of a plug. An object of the present invention is to provide a tube rolling method capable of preventing the occurrence of inner surface flaws of a material to be rolled due to the effect, thereby improving the rolling efficiency and realizing high quality rolling.

【0012】[0012]

【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
被圧延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、これに伴う前記被圧
延材の膨れ出しを、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、前記被圧延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減少と、前記プ
ラグの先進量の増加とを行うことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a method for rolling a pipe, comprising: a rolling material spirally moved along the path center by rotation of a pair of inclined rolls disposed opposite to each other across the path center; A pressure is applied between the plug and the inclined roll that have penetrated into the center position, and the swelling of the material to be rolled due to this is suppressed by a pair of pipe material guide members opposed to each other between the inclined rolls. In the method of rolling a pipe to be pierced, in rolling a predetermined length range from the end of the material to be rolled, without substantially changing the tip draft rate of the plug, reducing the opening degree of the inclined roll, It is characterized in that the amount of advanced plugs is increased.

【0013】[0013]

【作用】本発明の管の圧延方法においては、圧延中の被
圧延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減少と、前記プラグの
先進量の増加とを行う。このため、被圧延材の終端部の
肉厚の加工度が大きくなり、終端部の肉厚が尻詰まりを
発生させないような厚さにできるので、前記尻詰まりは
生じない。また、傾斜ロールの開度の減少と、プラグの
先進量の増加とは、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
ることによる被圧延材のスリップ増大に起因する尻詰ま
り現象の発生が防止される。更に、先端ドラフト率が大
きくなると、回転鍛造効果により丸鋼片部のプラグ先端
部分に、もみ割れが生じ内面疵が発生するが、プラグの
先端ドラフト率を変更しないので、被圧延材の内面疵の
発生が未然に防止される。
In the method of rolling a pipe according to the present invention, the end of the material to be rolled during rolling is detected using an appropriate detecting means ahead of the installation position of the inclined roll, and the time when this detection is performed is taken as a reference. In other words, the opening degree of the inclined roll is reduced, and the advance amount of the plug is increased. For this reason, the workability of the thickness of the end portion of the material to be rolled is increased, and the thickness of the end portion can be set to a thickness that does not cause clogging of the buttocks. In addition, the decrease in the opening degree of the inclined roll and the increase in the advanced amount of the plug are performed without substantially changing the tip draft rate of the plug. Therefore, the slip of the material to be rolled due to the decrease in the tip draft rate is increased. The occurrence of the clogging phenomenon due to the above is prevented. Furthermore, when the tip draft ratio increases, a crack occurs at the tip of the plug of the round steel piece due to the rotary forging effect, causing internal flaws. However, since the tip draft rate of the plug is not changed, the internal flaw of the material to be rolled is not changed. Is prevented from occurring.

【0014】[0014]

【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は本発明方法の実施に使用するピアサ
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被圧延材との位置関係を示す縦断面
図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a piercer used for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a positional relationship between each roll and a material to be rolled in the piercing mill.

【0015】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)で傾斜させたコーン形をなす傾斜ロールであ
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の両側に被圧延材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を備える。
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。
In FIG. 1, reference numerals 1 and 1 denote axes of the path center X-.
The inclined rolls are cone-shaped inclined rolls which are inclined at different crossing angles γ with respect to X at the same time and inclined at an inclination angle (not shown) necessary for screwing the material 3 to be rolled. The inclined rolls 1, 1 is an inlet surface forming a Pasusenta X-X and the angle theta 1 of round steel piece 3b of the material to be rolled 3 on both sides of the gorge portion 11, the gorge portion 11 in the central portion of its axial length 12 and an exit surface 13 forming an angle θ 2 with the path center XX.
The roll opening Rg, which is the roll interval between the inclined rolls 1 and 1, is:
The adjustment can be made by automatic roll positioning devices 52,52.

【0016】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、被圧延材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。
A mandrel bar M having a warp-shaped plug 2 is disposed between the inclined rolls 1 and 1 along the path center XX. At the rear end of the mandrel bar M, a thrust block 4 for moving the plug 2 is provided. The thrust block 4 is an automatic plug determining device.
The plug advance amount Lg, which is the protruding length of the plug 2 from the gorge portions 11, 11 at the tip of the plug 2 in the direction of the inlet surface 12, is appropriately adjusted. Disc roll 6,
Reference numeral 6 denotes a circular plate having a concave outer peripheral surface facing the plug 2 and a pair of upper, lower or left and right disks, each driven by a drive motor (not shown), and a round steel piece 3b of the material 3 to be rolled. And the inclined rolls 1 and 1 are arranged alternately around the path center XX of the hollow shell 3h.

【0017】前記傾斜ロール1,1の入側には被圧延材
3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、
被圧延材3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、被圧延材3の終端部の尻詰
まりを発生させないような被圧延材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。
An end sensor 54 for detecting the end (rear end) of the material 3 to be rolled is provided on the entry side of the inclined rolls 1 and 1, and the output of the end sensor 54 is given to the arithmetic and control unit 51. Can be In addition to the output of the termination sensor 54,
The output of the tip draft rate setting unit 55 for setting the tip draft rate of the end portion of the material 3 to be rolled, and the hollow shell portion 3h of the material 3 to be rolled so as not to cause clogging of the end portion of the material 3 to be rolled.
Thickness change amount setting device 56 for setting the thickness change amount set value Δt of
And the output of a roll condition setting unit 57 for setting various conditions of the inclined rolls 1 and 1 relating to rolling.

【0018】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。
The output of the arithmetic and control unit 51 is supplied to automatic roll positioning devices 52 and 52 and an automatic plug positioning device 53. The output of the roll condition setting device 57 is also supplied to the leading edge draft rate setting device 55.

【0019】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。まず被圧延材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。
Next, a method of performing piercing and rolling by the apparatus configured as described above will be described. First, before the material to be rolled 3 is bitten into the inclined rolls 1, 1, the tip draft rate setting device is set based on the conditions set in the roll condition setting device 57.
55 obtains the initial value of the leading edge draft rate, and sets this initial value as the set value of the leading edge draft rate. The arithmetic and control unit 51 reads data set by the tip draft rate setting unit 55, the thickness change amount setting unit 56, and the roll condition setting unit 57, respectively, and according to the data, the plug advanced amount Ld and the roll opening Rg.
Control.

【0020】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において被圧延材3の半径をr
0 、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D
f 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 plug advanced amount Ld and the roll opening Rg will be described. In FIG. 1, the radius of the material 3 to be rolled is represented by r.
0 , when the shortest distance from the path center XX at the tip of the plug 2 to the inclined roll 1 is r 1 , the tip draft rate D
f is represented by the following equation (1). However, the tip draft ratio D f in this case is to be expressed as the ratio.

【0021】 Df =(r0 −r1 )/r0 …(1)D f = (r 0 −r 1 ) / r 0 (1)

【0022】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とし、ロール開度変化量ΔRg
の極性は傾斜ロール1,1間が大きくなる方向を正とす
る。
The change amount of the plug advanced amount Ld is ΔLd, the change amount of the roll opening degree Rg is ΔRg, the wall thickness change amount changed by the plug advanced change amount ΔLd is Δt 1 , and the roll opening change amount ΔRg.
Assuming that the amount of change in wall thickness that changes with the change is Δt 2 , the wall thickness change amounts Δt 1 and Δt 2 and the wall thickness change set value Δt are geometrically expressed by the following equations (2), (3) and (4). It is shown as follows. However, the polarity of the plug advanced change amount ΔLd is the inlet surface 1 of the inclined rolls 1, 1.
The direction toward the 2,12 side is positive, and the roll opening change ΔRg
Is positive in the direction in which the distance between the inclined rolls 1 and 1 increases.

【0023】Δt1 =−ΔLd tanθ2 …(2)Δt 1 = −ΔLd tan θ 2 (2)

【0024】Δt2 =ΔRg/2 …(3)Δt 2 = ΔRg / 2 (3)

【0025】Δt=Δt1 +Δt2 …(4)Δt = Δt 1 + Δt 2 (4)

【0026】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。
Here, θ 2 in the above equation (2) is an angle formed between the pass center XX and the roll exit surface 13. Further, since the above (2) and (3) are not strict equations, if correction is necessary, a correction term may be added to each equation.

【0027】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。
Then, when the above equations (2), (3) and (4) are summarized,
The thickness change amount setting value Δt is expressed by the following equation (5).

【0028】 Δt=−ΔLd tanθ2 +ΔRg/2 …(5)Δt = −ΔLd tanθ 2 + ΔRg / 2 (5)

【0029】本発明では、尻詰まりを防ぐことを目的と
するため、肉厚変化量設定値Δtは負の値(肉厚が減少
する値)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。
In the present invention, in order to prevent clogging at the bottom, the thickness change amount setting value Δt is set to a negative value (a value at which the thickness decreases). In addition, the thickness change amount setting value Δt may be a value that takes into account each of the thickness change amount due to the mill spring of the rolling mill and the thickness change amount due to the thermal expansion of the tool.

【0030】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。
The variation Δr 1 of r 1 with respect to the plug advanced variation ΔLd and the roll opening variation ΔRg is geometrically represented by the following equation (6).

【0031】 Δr1 =ΔLd tanθ1 +ΔRg/2 …(6)Δr 1 = ΔLd tanθ 1 + ΔRg / 2 (6)

【0032】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。
Here, θ 1 in the above equation (6) is an angle formed between the pass center XX and the roll entrance surface 12.

【0033】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、被圧延材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。
[0033] As previously described, the change of the thickness change amount setting value Delta] t, may be changed plug advanced amount Ld and roll angle Rg, in the present invention, caused by the change of the tip draft ratio D f, the material to be rolled In order to prevent the occurrence of internal flaws due to the rotary forging effect generated at the terminal end of No. 3 and the occurrence of clogging when the material to be rolled comes off, the plug advanced change amount ΔLd and the roll opening change amount ΔRg are determined by the tip draft. The rate D f is constant (ie, Δr 1
= 0). In order to realize this, the relationship between the plug advanced change amount ΔLd and the roll opening change amount ΔRg is as follows when Δr 1 = 0 in the equation (6).
Equation (7) may be used.

【0034】−ΔLd tanθ1 =ΔRg/2 …(7)-ΔLd tanθ 1 = ΔRg / 2 (7)

【0035】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。
[0035] Then, the plug advanced variation ΔLd when changing the wall thickness change amount set value Δt while the tip draft ratio D f is constant, the (5), (7) than those obtained following equation (8) Is required.

【0036】 ΔLd=−Δt/( tanθ1 + tanθ2 ) …(8)ΔLd = −Δt / (tan θ 1 + tan θ 2 ) (8)

【0037】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。
Further, the roll opening change amount ΔRg when changing the wall thickness change amount set value Δt while the tip draft ratio D f is constant, the (7), (8) below obtained from equation (9) It is obtained by the formula.

【0038】 ΔRg=2・Δt・ tanθ1 /( tanθ1 + tanθ2 ) …(9) ΔRg = 2 · Δt · tan θ 1 / (tan θ 1 + tan θ 2 ) (9)

【0039】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。
In the arithmetic and control unit 51, the above (8) and (9)
The plug advanced change amount ΔLd and the roll opening degree change amount ΔRg are calculated based on the equation, a setting change signal of the plug advanced amount Ld based on the calculated plug advanced change amount ΔLd is given to the plug automatic positioning device 53, and the calculated roll opening amount is calculated. A setting change signal of the roll opening ΔRg based on the degree change ΔRg is given to the automatic roll positioning devices 52, 52, whereby the plug advanced amount Ld and the roll opening Rg are respectively changed.

【0040】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による被圧延材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。
The output of the setting change signal of the plug advanced amount Ld and the roll opening Rg by the arithmetic and control unit 51 is performed at the time when the end sensor 54 detects the end of the material 3 to be rolled, or at the time of the detection. After that, the process is performed after a lapse of a preset time.

【0041】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のロール形状はバレル形,コ
ーン形のいずれの形式を用いても良い。
In this embodiment, the rolls of the inclined rolls 1 and 1 of the inclined punch used may be any of a barrel type and a cone type.

【0042】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。
Next, the results of actual execution of piercing and rolling using the method of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a first table summarizing the rolling conditions, and FIG. 4 is a diagram showing a second table summarizing the results of the piercing rolling.

【0043】前述した如き構成のピアサを用い、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、尻抜け時に被圧延材の終端部の処理に関する制御を
全く行わない従来例と、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比較例とについ
て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 of FIG. 3 using the piercer having the above-described configuration. In addition, the conventional example in which no control regarding the processing of the end portion of the material to be rolled at the time of trailing-out is performed, the plug advanced amount Ld and the roll opening degree
The piercing-rolling was performed with respect to the comparative example in which either one of the Rg controls was performed.

【0044】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,従来例及び比較例における、ロール開
度変化量ΔRg,プラグ先進量変化量ΔLd,肉厚変化量Δ
t,穿孔比,尻詰まり)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。
When piercing and rolling are performed under the above-described conditions, the roll opening change ΔRg, plug advanced change ΔLd, and wall thickness change Δ in the method of the present invention, the conventional example, and the comparative example.
t, the perforation ratio, the presence of clogging of the bottom, and the occurrence of internal flaws are shown in Table 2 in FIG. However, in Table 2, a mark “x” indicates a state of “present”, a mark “○” indicates a state of “absent”, and a mark “−” indicates that determination is impossible.

【0045】第2表から明らかな如く、従来例の場合
は、穿孔比が1.35以下で尻詰まりが発生し、圧延不能に
なった。比較例のロール開度Rgのみを終端部圧延時に小
さくした場合は、尻詰まりが防止できるが先端ドラフト
率が大きくなり、回転鍛造効果によりもみ割れが生じて
内面疵が多発した。また、比較例のプラグ先進量のみを
終端部圧延時に大きくした場合は、終端部の肉厚加工度
が大きくなり尻詰まりは発生しなかったが、さらに大き
くすると先端ドラフト率が小さくなり、尻詰まりが発生
し圧延不能になった。本発明方法では、穿孔比が 1.3以
下であっても尻詰まりなく内面疵も発生せずに、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、厚肉穿孔の実行可能範囲の拡大が
図られた。本発明方法によれば、中空素管終端部の肉厚
が中間部よりも薄くなるが、後工程に肉厚工程を控えて
いるため何ら問題はない。
As is clear from Table 2, in the case of the conventional example, when the piercing ratio was 1.35 or less, clogging of the tail occurred and rolling became impossible. When only the roll opening Rg of the comparative example was reduced at the end rolling, the clogging of the buttocks could be prevented, but the draft rate at the tip became large, and cracks occurred due to the rotary forging effect, resulting in frequent occurrence of internal flaws. In addition, when only the advanced plug amount of the comparative example was increased at the time of rolling at the end portion, the thickness reduction of the end portion was increased and clogging was not generated. And rolling became impossible. According to the method of the present invention, even when the piercing ratio is 1.3 or less, it is possible to perform stable piercing and rolling in which a high-quality finish can be obtained without clogging of the buttocks and inner surface flaws. The feasible range was expanded. According to the method of the present invention, the thickness of the end portion of the hollow shell is smaller than that of the intermediate portion, but there is no problem because the thickening step is omitted in the subsequent process.

【0046】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穿孔圧延機への
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。
The present invention can be applied to all kinds of piercing and rolling mills provided with a disc roll or a fixing shoe as a guide member, and it goes without saying that the same effect can be obtained.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳述した如く本発明方法において
は、圧延中の被圧延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減少と、プラグの先進量の増加
とを行うため、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、被圧延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被圧延材の
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。
As described in detail above, in the method of the present invention, the degree of opening of the inclined roll is reduced and the amount of advance of the plug is increased in a predetermined length range from the end of the material to be rolled. Since the tip draft rate of the plug is not substantially changed, the occurrence of buttocks clogging due to an increase in slip of the material to be rolled and the occurrence of internal flaws in the material to be rolled due to the effect of rotary forging can be prevented beforehand. The present invention has excellent effects such as improvement in rolling efficiency and high quality of rolling.

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

【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。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a piercing mill used for carrying out a pipe rolling method according to the present invention.

【図2】穿孔圧延機における各ロールと被圧延材との位
置関係を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a positional relationship between each roll and a material to be rolled in a piercing mill.

【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。
FIG. 3 is a table showing a summary of rolling conditions when piercing rolling is actually performed using the method of the present invention.

【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。
FIG. 4 is a diagram showing Table 2 summarizing rolling results when piercing rolling is actually performed using the method of the present invention.

【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。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a piercer for explaining a conventional technique.

【図6】図5のVI−VI線による縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view taken along line VI-VI of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 傾斜ロール 2 プラグ 3 被圧延材 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 54 終端センサ 55 先端ドラフト率設定器 56 肉厚変化量設定器 57 ロール条件設定器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inclined roll 2 Plug 3 Material to be rolled 3b Round steel piece 3h Hollow tube part 51 Operation control device 52 Automatic roll positioning device 53 Automatic plug positioning device 54 Termination sensor 55 Tip draft rate setting device 56 Thickness change setting device 57 Roll condition setting device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−143004(JP,A) 特開 平3−13222(JP,A) 特公 昭59−44927(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 19/04 - 19/06 B21B 37/78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-4-143004 (JP, A) JP-A-3-13222 (JP, A) JP-B-59-44927 (JP, B2) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) B21B 19/04-19/06 B21B 37/78

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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
移動する被圧延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
前記被圧延材の膨れ出しを、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、 前記被圧延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減少と、前記プラグの先進
量の増加とを行うことを特徴とする管の圧延方法。
1. A method according to claim 1, wherein a pair of inclined rolls disposed opposite to each other with the path center interposed therebetween is rotated by a rotation of the pair of inclined rolls. In the rolling method of the pipe to pierce and roll by suppressing the swelling of the material to be rolled due to this, by a pair of pipe material guide members opposed to each other between the two inclined rolls, In rolling a predetermined length range from the end, the opening degree of the inclined roll is reduced and the advanced amount of the plug is increased without substantially changing the tip draft rate of the plug. Tube rolling method.
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