JP3327483B2 - 円管の絞り圧延方法 - Google Patents
円管の絞り圧延方法Info
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- JP3327483B2 JP3327483B2 JP05636193A JP5636193A JP3327483B2 JP 3327483 B2 JP3327483 B2 JP 3327483B2 JP 05636193 A JP05636193 A JP 05636193A JP 5636193 A JP5636193 A JP 5636193A JP 3327483 B2 JP3327483 B2 JP 3327483B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、継目無鋼管等の円管の
絞り圧延方法に関する。
絞り圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、円管の製造工程においては、素
管外径を所定値に仕上げるための絞り圧延機（ストレッ
チレデューサ）を用いている。絞り圧延機は、通常、複
数のロールスタンドを連続的に配置し、各ロールスタン
ドの圧延パス軸回りの円周方向に３個のロールを 120度
間隔で配置するとともに、相隣るロールスタンドのロー
ルを圧延パス軸に直交する面内で相互に60度ずらしてい
る。
管外径を所定値に仕上げるための絞り圧延機（ストレッ
チレデューサ）を用いている。絞り圧延機は、通常、複
数のロールスタンドを連続的に配置し、各ロールスタン
ドの圧延パス軸回りの円周方向に３個のロールを 120度
間隔で配置するとともに、相隣るロールスタンドのロー
ルを圧延パス軸に直交する面内で相互に60度ずらしてい
る。
【０００３】これにより、絞り圧延機によって仕上圧延
される素管各部は、その円周方向の位置により、圧延開
始から終了までの変形履歴を規則的に相互に異なるもの
とされる。即ち、素管のｉスタンドにおけるロールフラ
ンジ相当部位は、（ｉ＋１）スタンドではカリバー底相
当部位に設定され、（ｉ＋２）スタンドではロールフラ
ンジ相当部位に設定されるというように、素管とロール
との接触位置には一定の規則性がある。この結果、素管
には六角形の内面角張り、即ち内面の偏肉不良を生じ、
仕上り管の品質を損なう。
される素管各部は、その円周方向の位置により、圧延開
始から終了までの変形履歴を規則的に相互に異なるもの
とされる。即ち、素管のｉスタンドにおけるロールフラ
ンジ相当部位は、（ｉ＋１）スタンドではカリバー底相
当部位に設定され、（ｉ＋２）スタンドではロールフラ
ンジ相当部位に設定されるというように、素管とロール
との接触位置には一定の規則性がある。この結果、素管
には六角形の内面角張り、即ち内面の偏肉不良を生じ、
仕上り管の品質を損なう。
【０００４】そこで従来、上記角張り現象の発生を防止
するため、特開昭58-25805号公報に記載されるような絞
り圧延機が提案されている。この絞り圧延機は、各ロー
ルスタンドのハウジングに嵌設される多角形ロール箱の
圧延パスライン回りにおける角度位置を、スタンド相互
間でずらして配置することにより、隣接するロールスタ
ンドのロールに、圧延パスラインに直交する面内で30度
ずつの角度変位をもたせ、素管を円周方向に12分割され
た区域で塑性変形を繰り返すようにしたものである。
するため、特開昭58-25805号公報に記載されるような絞
り圧延機が提案されている。この絞り圧延機は、各ロー
ルスタンドのハウジングに嵌設される多角形ロール箱の
圧延パスライン回りにおける角度位置を、スタンド相互
間でずらして配置することにより、隣接するロールスタ
ンドのロールに、圧延パスラインに直交する面内で30度
ずつの角度変位をもたせ、素管を円周方向に12分割され
た区域で塑性変形を繰り返すようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記従来
の絞り圧延機においては、ロールスタンドに設けられる
ロール箱を圧延パスライン回りに傾動させるという複雑
な構造を伴う。
の絞り圧延機においては、ロールスタンドに設けられる
ロール箱を圧延パスライン回りに傾動させるという複雑
な構造を伴う。
【０００６】本発明は、ロールスタンドの構造を複雑化
することなく、簡素な構造により、絞り圧延による管内
面の角張り現象の発生を防止し、仕上り管の品質を向上
可能とすることを目的とする。
することなく、簡素な構造により、絞り圧延による管内
面の角張り現象の発生を防止し、仕上り管の品質を向上
可能とすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、複数のロールスタンドを連続的に配置し、各ロール
スタンドの圧延パス軸回りの円周方向に、素管絞り圧延
用のｎ個のロールを(360/n)度間隔で配置するととも
に、相隣るロールスタンドのロールを圧延パス軸に直交
する面内で相互に(180/n)度ずらして配置する円管の絞
り圧延方法において、各ロールのカリバー底側ロール面
とフランジ側ロール面とで異なる半径の円弧を付与し、
且つフランジ側ロール面の半径をカリバー底側ロール面
の半径より大とし、カリバー底側ロール面は圧延パス軸
回りに(360/2n)度以上をなす角度範囲に渡って設け、フ
ランジ側ロール面の半径は前段ロールスタンドのロール
のカリバー底側ロール面の半径以上に設定し、更に、カ
リバー底側ロール面を、圧延パス軸より外方にオフセッ
トしたオフセット中心回りで半径Ｒ1 をなす円弧とし、
前記フランジ側ロール面を、上記カリバー底側ロール面
の端点から上記オフセット中心を通る延長上に定まる中
心回りで半径Ｒ2（Ｒ2＞Ｒ1）をなす円弧としてなるよ
うにしたものである。
は、複数のロールスタンドを連続的に配置し、各ロール
スタンドの圧延パス軸回りの円周方向に、素管絞り圧延
用のｎ個のロールを(360/n)度間隔で配置するととも
に、相隣るロールスタンドのロールを圧延パス軸に直交
する面内で相互に(180/n)度ずらして配置する円管の絞
り圧延方法において、各ロールのカリバー底側ロール面
とフランジ側ロール面とで異なる半径の円弧を付与し、
且つフランジ側ロール面の半径をカリバー底側ロール面
の半径より大とし、カリバー底側ロール面は圧延パス軸
回りに(360/2n)度以上をなす角度範囲に渡って設け、フ
ランジ側ロール面の半径は前段ロールスタンドのロール
のカリバー底側ロール面の半径以上に設定し、更に、カ
リバー底側ロール面を、圧延パス軸より外方にオフセッ
トしたオフセット中心回りで半径Ｒ1 をなす円弧とし、
前記フランジ側ロール面を、上記カリバー底側ロール面
の端点から上記オフセット中心を通る延長上に定まる中
心回りで半径Ｒ2（Ｒ2＞Ｒ1）をなす円弧としてなるよ
うにしたものである。
【０００８】
【０００９】
【作用】絞り圧延機は、図２に示すように、複数のロー
ルスタンド１０を連続的に配置し、各ロールスタンド１
０の圧延パス軸回りの円周方向に、素管２０を絞り圧延
するための例えば３個のロール１１を 120度間隔で配置
するとともに、相隣るロールスタンド１０のロール１１
を圧延パス軸に直交する面内で相互に60度ずらして配置
している。
ルスタンド１０を連続的に配置し、各ロールスタンド１
０の圧延パス軸回りの円周方向に、素管２０を絞り圧延
するための例えば３個のロール１１を 120度間隔で配置
するとともに、相隣るロールスタンド１０のロール１１
を圧延パス軸に直交する面内で相互に60度ずらして配置
している。
【００１０】然して、ロール１１の一般的なロール面プ
ロフィールは、図１に示す如く、圧延パス軸Ｏより外方
に一定のオフセット量ｄだけオフセットしたオフセット
中心Ｏ’を定め、このオフセット中心Ｏ’回りで半径Ａ
Ｏ’（＝Ｒ1 ）の円弧に改削されている。Ａはカリバー
底、Ｄはカリバーフランジを表わす。このとき、オフセ
ット量ｄは、下記(1) 式となる。
ロフィールは、図１に示す如く、圧延パス軸Ｏより外方
に一定のオフセット量ｄだけオフセットしたオフセット
中心Ｏ’を定め、このオフセット中心Ｏ’回りで半径Ａ
Ｏ’（＝Ｒ1 ）の円弧に改削されている。Ａはカリバー
底、Ｄはカリバーフランジを表わす。このとき、オフセ
ット量ｄは、下記(1) 式となる。
【００１１】
【数１】
【００１２】然るに、絞り圧延での内面角張りを防止す
るためには、各ロールスタンドにおいて真円に近いカリ
バーで圧延すれば良く、このことは各ロールのロール面
のオフセット量を小さくすれば良いことを意味する。図
３は、オフセット量と角張り度との関係を示す線図であ
る。角張り度とは、図４に示す如く、素管の六角形状内
面に対し、最小肉厚をｔ1 、最大肉厚をｔ2 とし、それ
らの採取データの平均値をｔ1a、ｔ2aとするとき、下記
(2) 式で表わされるものをいう。 角張度＝［ｔ2a−ｔ1a］／［（ｔ2a＋ｔ1a）／2 ］・ 100（％） …(2)
るためには、各ロールスタンドにおいて真円に近いカリ
バーで圧延すれば良く、このことは各ロールのロール面
のオフセット量を小さくすれば良いことを意味する。図
３は、オフセット量と角張り度との関係を示す線図であ
る。角張り度とは、図４に示す如く、素管の六角形状内
面に対し、最小肉厚をｔ1 、最大肉厚をｔ2 とし、それ
らの採取データの平均値をｔ1a、ｔ2aとするとき、下記
(2) 式で表わされるものをいう。 角張度＝［ｔ2a−ｔ1a］／［（ｔ2a＋ｔ1a）／2 ］・ 100（％） …(2)
【００１３】他方、絞り圧延では、前段（ｉ−１）スタ
ンドのカリバー底が圧延パス軸に対してなす距離（Ａ
Ｏ）i-1 と、次段（ｉ）スタンドのカリバーフランジが
圧延パス軸に対してなす距離（ＤＯ）i との関係が、
（ＤＯ）i ＜（ＡＯ）i-1 となると、素管の前段カリバ
ー底での圧延部が次段フランジで押え込まれ、素管外面
に疵を生ずるものとなる。即ち、一般的なロール面プロ
フィールを備えるロールによる絞り圧延で外面疵防止の
ための条件は、下記(3) 式である。 (DO)i ≧ (AO)i-1 …(3)
ンドのカリバー底が圧延パス軸に対してなす距離（Ａ
Ｏ）i-1 と、次段（ｉ）スタンドのカリバーフランジが
圧延パス軸に対してなす距離（ＤＯ）i との関係が、
（ＤＯ）i ＜（ＡＯ）i-1 となると、素管の前段カリバ
ー底での圧延部が次段フランジで押え込まれ、素管外面
に疵を生ずるものとなる。即ち、一般的なロール面プロ
フィールを備えるロールによる絞り圧延で外面疵防止の
ための条件は、下記(3) 式である。 (DO)i ≧ (AO)i-1 …(3)
【００１４】尚、絞り圧延において、素管の外径リダク
ションは管製造寸法により決定される。そして、各ロー
ルスタンドのカリバー径は、圧延パス軸を挟んで相対す
る一方のロールのカリバー底（Ａ）と他方のロールのフ
ランジ（Ｄ）との間隔であり、下記(4) 式が成り立つ。 カリバー径＝AO＋DO＝α（一定） …(4)
ションは管製造寸法により決定される。そして、各ロー
ルスタンドのカリバー径は、圧延パス軸を挟んで相対す
る一方のロールのカリバー底（Ａ）と他方のロールのフ
ランジ（Ｄ）との間隔であり、下記(4) 式が成り立つ。 カリバー径＝AO＋DO＝α（一定） …(4)
【００１５】そこで、前述したロール１１の一般的なロ
ール面プロフィールにおいて、前記(3) 式の外面疵防止
の条件を満たすように、ＤＯを決定すると、下記(5) 式
の条件が得られる。何故なら、通常、下記(6) 式が成り
立つからである。
ール面プロフィールにおいて、前記(3) 式の外面疵防止
の条件を満たすように、ＤＯを決定すると、下記(5) 式
の条件が得られる。何故なら、通常、下記(6) 式が成り
立つからである。
【００１６】
【数２】
【００１７】従って、上記ｄ min より更に小さなオフセ
ット量で圧延して内面角張りを低減しようとする場合、
（ＤＯ）i ＜（ＡＯ） i-1の条件で圧延して素管の外面
性状を犠牲にしなければならない。
ット量で圧延して内面角張りを低減しようとする場合、
（ＤＯ）i ＜（ＡＯ） i-1の条件で圧延して素管の外面
性状を犠牲にしなければならない。
【００１８】これに対し、本発明では、ロール１１の∠
ＡＯＢ＝θ／2 となるカリバー底側ロール面の端点Ｂか
ら上記オフセット中心Ｏ’を通る延長上に、ＢＯ''＝Ｒ
2 となる点Ｏ''を取り、このＯ''と中心とする半径Ｒ2
の円弧を点Ｂより延ばし、この円弧をフランジ側ロール
面とする。
ＡＯＢ＝θ／2 となるカリバー底側ロール面の端点Ｂか
ら上記オフセット中心Ｏ’を通る延長上に、ＢＯ''＝Ｒ
2 となる点Ｏ''を取り、このＯ''と中心とする半径Ｒ2
の円弧を点Ｂより延ばし、この円弧をフランジ側ロール
面とする。
【００１９】本発明のフランジ側ロール面の端点をＤ’
とし、本発明におけるロール１１のフランジ寸法をＤ’
Ｏとするとき、Ｒ2 ＞Ｒ1 であればＤ’Ｏ＞ＤＯとなる
ことは明らかである。
とし、本発明におけるロール１１のフランジ寸法をＤ’
Ｏとするとき、Ｒ2 ＞Ｒ1 であればＤ’Ｏ＞ＤＯとなる
ことは明らかである。
【００２０】また、本発明におけるロール１１のカリバ
ー底側ロール面が圧延パス軸Ｏ回りになす角度θの範囲
にある素管材料は、相隣るロール１１でオーバーラップ
して圧延される必要があるから、θ≧60度という条件が
必要となる。
ー底側ロール面が圧延パス軸Ｏ回りになす角度θの範囲
にある素管材料は、相隣るロール１１でオーバーラップ
して圧延される必要があるから、θ≧60度という条件が
必要となる。
【００２１】そして、上述のθの上限範囲、及びＲ2
は、本発明のロール１１における下記(7) 式の外面疵防
止条件により求められる。 (D'O)i≧ (AO)i-1 …(7)
は、本発明のロール１１における下記(7) 式の外面疵防
止条件により求められる。 (D'O)i≧ (AO)i-1 …(7)
【００２２】本発明はロールカリバーを用いる場合、下
記、を同時に成立せしめることとなる。 Ｄ’Ｏ＞ＤＯより、（Ｄ’Ｏ）ｉ≧（ＡＯ）i-1 ＞
（ＤＯ）i となるようにカリバー要素を決定でき、上記
(7) 式を満足することができるから、外面疵を防止でき
る。
記、を同時に成立せしめることとなる。 Ｄ’Ｏ＞ＤＯより、（Ｄ’Ｏ）ｉ≧（ＡＯ）i-1 ＞
（ＤＯ）i となるようにカリバー要素を決定でき、上記
(7) 式を満足することができるから、外面疵を防止でき
る。
【００２３】下記(8) 式よりオフセット量ｄ’を小さ
くすることができ、内面角張りを防止できる。
くすることができ、内面角張りを防止できる。
【００２４】
【数３】
【００２５】尚、本発明のロールカリバーは、絞り圧延
機におけるワーキングロールスタンドにおいてのみ用
い、サイジングロールスタンドでは通常のロールカリバ
ーを用いるものとする。こうすることにより、素管外面
の真円度を損なうことがない。
機におけるワーキングロールスタンドにおいてのみ用
い、サイジングロールスタンドでは通常のロールカリバ
ーを用いるものとする。こうすることにより、素管外面
の真円度を損なうことがない。
【００２６】
【実施例】絞り圧延機により、素管外径90mm、製品外径
34mmのパイプを圧延した。絞り圧延機の全スタンド台数
は19台（ワーキングスタンド15台、サイジングスタンド
4台）である。
34mmのパイプを圧延した。絞り圧延機の全スタンド台数
は19台（ワーキングスタンド15台、サイジングスタンド
4台）である。
【００２７】ロールカリバーが外面疵防止条件を満たす
ように、本発明では（Ｄ’Ｏ）i ＝（ＡＯ）i-1 、従来
ロールでは（ＤＯ）i ＝（ＡＯ）i-1 とすると、例えば
第６スタンドで、本発明では（ＡＯ）6 ＝32.16mm 、
（Ｄ’Ｏ）6 ＝34.55mm 、従来ロールでは（ＡＯ）6 ＝
32.16mm 、（ＤＯ）6 ＝34.55mm となる。
ように、本発明では（Ｄ’Ｏ）i ＝（ＡＯ）i-1 、従来
ロールでは（ＤＯ）i ＝（ＡＯ）i-1 とすると、例えば
第６スタンドで、本発明では（ＡＯ）6 ＝32.16mm 、
（Ｄ’Ｏ）6 ＝34.55mm 、従来ロールでは（ＡＯ）6 ＝
32.16mm 、（ＤＯ）6 ＝34.55mm となる。
【００２８】本発明の一例として、θ＝40度、Ｒ2 ＝45
2.07mmとした場合、オフセット量＝1.75mmとなる。従来
ロールで、オフセット量＝5.36mmのものを従来ロール
(I)とし、オフセット量＝1.75mmのものを従来ロール(I
I)とする。これらの３タイプのロールで圧延実験を行な
った結果、表１を得た。本発明により、素管の外面疵、
内面角張りを同時に防止できることが認められる。
2.07mmとした場合、オフセット量＝1.75mmとなる。従来
ロールで、オフセット量＝5.36mmのものを従来ロール
(I)とし、オフセット量＝1.75mmのものを従来ロール(I
I)とする。これらの３タイプのロールで圧延実験を行な
った結果、表１を得た。本発明により、素管の外面疵、
内面角張りを同時に防止できることが認められる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロールス
タンドの構造を複雑化することなく、簡素な構造によ
り、絞り圧延による管内面の角張り現象の発生を防止
し、仕上り管の品質を向上可能とすることができる。
タンドの構造を複雑化することなく、簡素な構造によ
り、絞り圧延による管内面の角張り現象の発生を防止
し、仕上り管の品質を向上可能とすることができる。
【図１】図１は本発明の実施に用いられるロールカリバ
ーを示す模式図である。
ーを示す模式図である。
【図２】図２は絞り圧延機を示す模式図である。
【図３】図３はオフセット量と内面角張りとの関係を示
す線図である。
す線図である。
【図４】図４は素管の内面角張り状態を示す模式図であ
る。
る。
１０ ロールスタンド １１ ロール
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−158907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−25805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−278603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46305（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−169113（ＪＰ，Ａ) 日本鉄鋼協会，第３版鉄鋼便覧ＩＩＩ （２）条鋼・鋼管・圧延共通設備，日 本，丸善株式会社，1981年11月20日, ｐ．1037−1038 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 17/14 B21B 27/02
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のロールスタンドを連続的に配置
し、各ロールスタンドの圧延パス軸回りの円周方向に、
素管絞り圧延用のｎ個のロールを(360/n)度間隔で配置
するとともに、相隣るロールスタンドのロールを圧延パ
ス軸に直交する面内で相互に(180/n)度ずらして配置す
る円管の絞り圧延方法において、 各ロールのカリバー底側ロール面とフランジ側ロール面
とで異なる半径の円弧を付与し、且つフランジ側ロール
面の半径をカリバー底側ロール面の半径より大とし、 カリバー底側ロール面は圧延パス軸回りに(360/2n)度以
上をなす角度範囲に渡って設け、 フランジ側ロール面の半径は前段ロールスタンドのロー
ルのカリバー底側ロール面の半径以上に設定し、 更に、カリバー底側ロール面を、圧延パス軸より外方に
オフセットしたオフセット中心回りで半径Ｒ1 をなす円
弧とし、 前記フランジ側ロール面を、上記カリバー底側ロール面
の端点から上記オフセット中心を通る延長上に定まる中
心回りで半径Ｒ2（Ｒ2＞Ｒ1）をなす円弧とし てなるこ
とを特徴とする円管の絞り圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05636193A JP3327483B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 円管の絞り圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05636193A JP3327483B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 円管の絞り圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06238308A JPH06238308A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3327483B2 true JP3327483B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=13025112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05636193A Expired - Lifetime JP3327483B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 円管の絞り圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327483B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8166789B2 (en) | 2004-01-21 | 2012-05-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Pipe or tube reducing mill and roll for reducing mill |
| JP4780952B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2011-09-28 | 株式会社中田製作所 | 角管成形用ロールと角管のロール成形方法及び成形装置 |
| JP5849895B2 (ja) * | 2012-08-21 | 2016-02-03 | 新日鐵住金株式会社 | 絞り圧延装置及び絞り圧延装置用ロール |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP05636193A patent/JP3327483B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 日本鉄鋼協会，第３版鉄鋼便覧ＩＩＩ（２）条鋼・鋼管・圧延共通設備，日本，丸善株式会社，１９８１年１１月２０日，ｐ．１０３７−１０３８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06238308A (ja) | 1994-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020625 |