JP6196414B1 - リング圧延体の製造方法 - Google Patents
リング圧延体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6196414B1 JP6196414B1 JP2017515867A JP2017515867A JP6196414B1 JP 6196414 B1 JP6196414 B1 JP 6196414B1 JP 2017515867 A JP2017515867 A JP 2017515867A JP 2017515867 A JP2017515867 A JP 2017515867A JP 6196414 B1 JP6196414 B1 JP 6196414B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- ring material
- induction heating
- outer peripheral
- rolling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 462
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 351
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 348
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 260
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 216
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 62
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 37
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 40
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 27
- 230000009471 action Effects 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B5/00—Extending closed shapes of metal bands by rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
- B21B2027/103—Lubricating, cooling or heating rolls externally cooling externally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2267/00—Roll parameters
- B21B2267/02—Roll dimensions
- B21B2267/06—Roll diameter
- B21B2267/065—Top and bottom roll have different diameters; Asymmetrical rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2269/00—Roll bending or shifting
- B21B2269/12—Axial shifting the rolls
- B21B2269/16—Intermediate rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
- B21B27/106—Heating the rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/22—Making articles shaped as bodies of revolution characterised by use of rolls having circumferentially varying profile ; Die-rolling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
- F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
本発明の第1実施形態に係るリング圧延体の製造方法について以下に説明する。
最初に、リング圧延に用いられる圧延装置の概略について説明する。図1及び図2に示すように、圧延装置は、軸線1aを基準として略回転対称に形成されるリング素材1を装着可能に構成されている。かかる圧延装置は、リング素材1の内外周面1b,1cにそれぞれ接触すると共にリング素材1をその径方向(以下、「リング径方向」という)にて圧下するように構成されるマンドレルロール2及び主ロール3と、リング素材1における軸線1aの方向(以下、「リング軸線方向」という)の両端面1d,1eに接触すると共にリング素材1をリング軸線方向にて圧下するように構成される一対のアキシャルロール4,5とを備えている。しかしながら、本発明は、一対のアキシャルロール4,5を備えない圧延装置にも適用可能である。圧延装置はまた、リング素材1と接触可能に構成された2つのガイドロール6,7を備えている。圧延装置は、リング素材1を直接的に誘導加熱するように構成された1つの外周側誘導加熱体8をさらに備えている。
図1及び図2に示すように、マンドレルロール2は、リング素材1の内周面1bに接触可能に構成される周面2aを有し、かつ主ロール3は、リング素材1の外周面1cに接触可能に構成される周面3aを有している。このような周面2a,3aは、それぞれ、回転軸線2b,3bを基準として略回転対称になっている。マンドレルロール2及び主ロール3のそれぞれは、回転軸線2b,3bを中心に回転可能に構成されている。マンドレルロール2及び主ロール3の一方又は両方は、駆動機構(図示せず)によって回転駆動可能に構成されると好ましい。マンドレルロール2及び主ロール3はまた、必要に応じて、その回転速度を制御可能とするように構成されると好ましい。特に、リング素材1の内周側に形成される空間は、リング素材1の外周側に形成される空間と比較して、駆動機構の配置スペースを十分に確保し難いという実情を鑑みれば、マンドレルロール2及び主ロール3のうち主ロール3が回転駆動可能に構成されると好ましい。
図1及び図2に示すように、一対のアキシャルロール4,5は、主ロール3に対してリング周方向に間隔を空けて配置されている。一対のアキシャルロール4,5は、主ロール3に対してリング素材1の軸線1aを中心に角度θ間隔を空けて配置することができる。典型的には、角度θは約180度であると好ましく、言い換えれば、一対のアキシャルロール4,5は、主ロール3に対してリング周方向に間隔を空けると共にリング径方向に対向するように配置されると好ましい。しかしながら、角度θは、これに限定されず、高品質のリング圧延体を作製可能であれば、約0度より大きくかつ約360度よりも小さな範囲内としてもよく、約90度以上かつ約270度以下の範囲内としてもよく、約135度以上かつ約225度以下の範囲内としてもよい。
図1及び図2に示すように、2つのガイドロール6,7のうち一方側のガイドロール6は、一対のアキシャルロール4,5からリング周方向の一方側(矢印Fにより示す)に向かって主ロール3に至る範囲に配置されている。2つのガイドロール6,7のうち他方側のガイドロール7は、一対のアキシャルロール4,5からリング周方向の他方側に向かって主ロール3に至る範囲に配置されている。
図1〜図4に示すように、外周側誘導加熱体8は、少なくとも一周周回するように巻かれた巻線を有する誘導加熱コイル8aを備えており、外周側誘導加熱体8は、誘導加熱コイル8aの巻線に交流電流を流すことによって、誘導加熱のための磁界を発生させるように構成されている。外周側誘導加熱体8はまた移動可能に構成されている。
次に、リング圧延体の製造方法について説明する。かかる製造方法においては、予め加熱したリング素材1を上述の圧延装置によってリング圧延する。このとき、予め加熱されるリング素材1の温度は、約850℃以上かつ約1150℃以下の範囲であると好ましい。しかしながら、かかる温度は、これに限定されず、高品質のリング圧延体を作製するように、リング素材に用いられる金属材料の種類に応じて調節可能である。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法によれば、内外周圧下直前領域にて、リング素材1の内周側領域と比較して温度低下し易いリング素材1の外周面1c又は外周側領域が誘導加熱されるので、リング素材1が内外周圧下直前領域を通過した直後にマンドレルロール2及び主ロール3間にて圧下を行う領域(以下、「内外周圧下領域」という)にて、リング素材1の径方向の温度分布を適切な温度範囲に効率的に制御でき、その結果、作製されるリング圧延体の寸法精度等の品質を効率的に高めることができる。また、リング素材1の温度低下に伴ってリング素材1の表面及び内部間の温度分布が不均一になることを抑制できるので、作製されるリング圧延体の全体にて結晶粒の混粒化を抑制できる。すなわち、作製されるリング圧延体の全体にて結晶粒の整粒化を促すことができる。
本発明の第1実施形態の具体例として、第1実施形態の外周側誘導加熱体8をさらに以下のように構成し、かつかかる外周側誘導加熱体8を用いてリング圧延体の製造方法を以下のように実施することができる。
図14及び図15に示すように、外周側誘導加熱体8に関連する内外周圧下直前領域は、リング周方向にて基準線分Lと境界線分Mとの間に位置し、一方側のガイドロール6は、かかる内外周圧下直前領域のリング周方向の中間に配置される。
本具体例に係るリング圧延体の製造方法は、次のようにリング圧延することを含む。図14及び図15に示すように、リング素材1が回転した状態で、一対のアキシャルロール4,5によってリング素材1をリング軸線方向に圧下する作業、後述のように移動する外周側誘導加熱体8によってリング素材1の外周面1c全体を誘導加熱する作業、マンドレルロール2及び主ロール3によってリング素材1をリング径方向に圧下する作業の順に、これらの作業を繰り返す。このとき、マンドレルロール2及び主ロール3の一方又は両方を、リング素材1の径方向の中心を基準としてリング径方向に相対的に移動させることによって、リング素材1を、その直径を拡大するように変形させることができる。
本具体例に係るリング圧延体の製造方法によれば、外周側誘導加熱体8が主ロール3と一方側のガイドロール6との間に位置することに基づく効果を除いて、第1実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
本発明の第2実施形態に係るリング圧延体の製造方法について以下に説明する。なお、本実施形態に係るリング圧延体の製造方法は、リング素材1の外周側領域に、エッジ形状部を有する凸部分が形成される場合に好適に用いられる。
図5及び図6に示すように、本実施形態にて用いられる圧延装置は、第1実施形態の外周側誘導加熱体8の代わりに以下に述べる外周側誘導加熱体9を有するが、その他の構成について、かかる圧延装置は、第1実施形態にて用いられる圧延装置と同様になっている。
図5及び図6に示すように、本実施形態の外周側誘導加熱体9は、以下の点を除いて、第1実施形態の外周側誘導加熱体8と同様である。第1実施形態と異なる点を述べると、外周側誘導加熱体9においては、誘導加熱コイル9aが、リング素材1の外周面1cの凸部分1fに対してリング径方向に間隔を空けると共に巻線の巻き軸9bの方向を凸部分1fに向けるように配置されている。また、凸部分1fのリング軸線方向の両端部が、誘導加熱コイル9aにおけるリング軸線方向の両端部に挟まれる範囲内に配置されている。図5及び図6においては、一例として、誘導加熱コイル9aにおけるリング軸線方向の端部が、凸部分1fに形成されるエッジ形状部1gとリング素材1の外周面1cにおけるリング軸線方向の端部との間に配置されている。かかる誘導加熱コイル9aによって、内外周圧下直前領域にてリング素材1のエッジ形状部1gを重点的に誘導加熱することができる。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法は、このような圧延装置によって、次のようにリング圧延することを含む。かかるリング圧延においては、マンドレルロール2及び主ロール3並びに一対のアキシャルロール4,5が回転し、これらの回転に伴って、第1実施形態と同様に予め加熱されたリング素材1が、その軸線1aを中心としてリング周方向の一方側(図6にて矢印Fにより示す)に回転する。さらに、リング素材1が回転した状態で、一対のアキシャルロール4,5によってリング素材1をリング軸線方向に圧下する作業、内外周圧下直前領域にてリング素材1の外周側に配置される外周側誘導加熱体9によってリング素材1のエッジ形状部1gを誘導加熱する作業、マンドレルロール2及び主ロール3によってリング素材1をリング径方向に圧下する作業の順に、これらの作業を繰り返す。このとき、マンドレルロール2及び主ロール3の一方又は両方を、リング素材1の径方向の中心を基準としてリング径方向に相対的に移動させることによって、リング素材1を、その直径を拡大するように変形させることができる。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法によれば、内外周圧下直前領域にて、特に温度低下し易いリング素材1の外周側領域のエッジ形状部1gが直接的に誘導加熱されるので、内外周圧下領域にてリング素材1の径方向の温度分布を適切な温度範囲に効率的に制御できる。さらに、本実施形態によれば、リング素材1の外周面1c全体を誘導加熱することにより得られる作用及び効果の代わりにかかる作用及び効果が得られる点を除いて、第1実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
本発明の第2実施形態の具体例として、第2実施形態の外周側誘導加熱体9の構成に、第1実施形態の具体例にて記載した外周側誘導加熱体8の構成を適用することができる。また、かかる外周側誘導加熱体9を用いたリング圧延体の製造方法は、リング素材1の外周面1c全体を誘導加熱する代わりにリング素材1のエッジ形状部1gを誘導加熱する点を除いて、第1実施形態の具体例に係るものと同様になっている。さらに、本具体例に係るリング圧延体の製造方法によれば、リング素材1の外周面1c全体を誘導加熱することに基づく作用及び効果の代わりにリング素材1のエッジ形状部1gを誘導加熱することに基づく作用及び効果が得られる点を除いて、第1実施形態の具体例と同様の作用及び効果を得ることができる。
本発明の第3実施形態に係るリング圧延体の製造方法について以下に説明する。
本実施形態にて用いられる圧延装置は、第1又は第2実施形態にて用いられる圧延装置に、内周側誘導加熱体をさらに設けた構成となっている。以下においては、図7〜図9に示すように、第1実施形態にて用いられる圧延装置に内周側誘導加熱体10を設けた場合について説明する。しかしながら、第2実施形態に用いられる圧延装置に内周側誘導加熱体を設けることも可能である。
図7〜図9に示すように、内周側誘導加熱体10、その誘導加熱コイル10a、及びその巻き軸10bは、以下の点を除いて、第1実施形態の外周側誘導加熱体8、その誘導加熱コイル8a、及びその巻き軸8bと同様である。第1実施形態と異なる点を述べると、内周側誘導加熱体10は、内外周圧下直前領域にてリング素材1の内周側に配置されている。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法は、このような圧延装置によって、次のようにリング圧延することを含む。図7及び図8に示すように、かかるリング圧延においては、マンドレルロール2及び主ロール3並びに一対のアキシャルロール4,5が回転し、これらの回転に伴って、第1実施形態と同様に予め加熱されたリング素材1が、その軸線1aを中心としてリング周方向の一方側(矢印Fにより示す)に回転する。さらに、リング素材1が回転した状態で、一対のアキシャルロール4,5によってリング素材1をリング軸線方向に圧下する作業、内外周圧下直前領域にてリング素材1の内外周側にそれぞれ配置される外周側誘導加熱体8及び内周側誘導加熱体10によってリング素材1の内外周面1b,1c全体を誘導加熱する作業、マンドレルロール2及び主ロール3によってリング素材1をリング径方向に圧下する作業の順に、これらの作業を繰り返す。このとき、マンドレルロール2及び主ロール3の一方又は両方を、リング素材1の径方向の中心を基準としてリング径方向に相対的に移動させることによって、リング素材1を、その直径を拡大するように変形させることができる。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法によれば、内外周圧下直前領域にて、温度低下し易いリング素材1の外周側領域を誘導加熱する温度がリング素材1の内周側領域を誘導加熱する温度よりも高くなるように、リング素材1の外周側及び内周側部分が誘導加熱されるので、リング素材1が内外周圧下直前領域を通過した直後の内外周圧下領域にて、リング素材1の径方向の温度分布を適切な温度範囲に効率的に制御でき、その結果、作製されるリング圧延体の寸法精度等の品質を効率的に高めることができる。
本発明の第3実施形態の第1具体例として、圧延装置が、第3実施形態の外周側誘導加熱体8の代わりに、第1実施形態の具体例の外周側誘導加熱体8を有することもできる。なお、本具体例において、内周側誘導加熱体10は、リング周方向にて外周側誘導加熱体8の移動に追従して移動するように構成されてもよい。本具体例に係るリング圧延体の製造方法は、第3実施形態に係るリング圧延体の製造方法にて、外周側誘導加熱体8を第1実施形態の具体例と同様に動作させたものとなっている。さらに、本具体例に係るリング圧延体の製造方法によれば、第1実施形態の具体例における作用及び効果に加えて、第3実施形態に記載された作用及び効果を得ることができる。
本発明の第3実施形態の第2具体例として、圧延装置が、第3実施形態の外周側誘導加熱体8の代わりに、第2実施形態の具体例の外周側誘導加熱体9を有することもできる。なお、本具体例において、内周側誘導加熱体10は、リング周方向にて外周側誘導加熱体9の移動に追従して移動するように構成されてもよい。本具体例に係るリング圧延体の製造方法は、第3実施形態に係るリング圧延体の製造方法にて、外周側誘導加熱体9を第2実施形態の具体例と同様に動作させたものとなっている。さらに、本具体例に係るリング圧延体の製造方法によれば、第2実施形態の具体例における作用及び効果に加えて、第3実施形態に記載された作用及び効果を得ることができる。
本発明の第4実施形態に係るリング圧延体の製造方法について以下に説明する。
図10に示すように、本実施形態にて用いられる圧延装置は、第1又は第3実施形態の外周側誘導加熱体8の代わりに以下に述べる誘導加熱体11を有するが、その他の構成について、かかる圧延装置は、第1又は第3実施形態にて用いられる圧延装置と同様になっている。
図10に示すように、本実施形態の誘導加熱体11、その誘導加熱コイル11a、及びその巻き軸11bは、以下の点を除いて、第1実施形態の外周側誘導加熱体8、その誘導加熱コイル8a、及びその巻き軸8bと同様である。第1実施形態と異なる点を述べると、誘導加熱コイル11aの外周縁部分は、巻き軸11bの方向から見て略楕円形状に形成され、かつその長軸をリング素材1の軸線1aに対してリング周方向に傾斜させるように配向されている。かかる誘導加熱コイル11aの外周縁部分におけるリング周方向の両縁部のそれぞれは、リング素材1の外周面1cにおけるリング軸線方向の両端部間にてリング素材1の軸線1aに対してリング周方向に傾斜する方向に沿って配置された傾斜部11cを有している。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法は、このような圧延装置によって、次のようにリング圧延することを含む。かかるリング圧延においては、マンドレルロール2及び主ロール3並びに一対のアキシャルロール4,5が回転し、これらの回転に伴って、第1又は第3実施形態と同様に予め加熱されたリング素材1が、その軸線1aを中心としてリング周方向の一方側(図10及び図11にて矢印Fにより示す)に回転する。さらに、リング素材1が回転した状態で、一対のアキシャルロール4,5によってリング素材1をリング軸線方向に圧下する作業、内外周圧下直前領域にてリング素材1の外周側に配置される誘導加熱体11の誘導加熱コイル11aによって少なくともリング素材1の外周面1c又は外周側領域を誘導加熱する作業、マンドレルロール2及び主ロール3によってリング素材1をリング径方向に圧下する作業の順に、これらの作業を繰り返す。このとき、マンドレルロール2及び主ロール3の一方又は両方を、リング素材1の径方向の中心を基準としてリング径方向に相対的に移動させることによって、リング素材1を、その直径を拡大するように変形させることができる。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法によれば、誘導加熱コイル11aの外周縁部分が、リング素材1の周方向又は軸線方向に対して傾いた方向に沿って配置された傾斜部11cを有するので、リング素材1の外周面1cにおける軸線方向の温度分布を適切な温度範囲に効率的に制御するように、誘導加熱コイル11aにおける磁界の範囲を軸線方向に沿って変化させることができ、その結果、作製されるリング圧延体の寸法精度等の品質を効率的に高めることができる。
第4実施形態の変形例として、図12に示すように、誘導加熱体12の誘導加熱コイル12aの外周縁部分を略平行四辺形形状に形成することができる。誘導加熱コイル12aにおけるリング周方向の両縁部のそれぞれには、リング素材1の外周面1cにおけるリング軸線方向の両端部間にてリング素材1の軸線1aに対してリング周方向の他方側に傾斜する傾斜部12cが設けられている。なお、誘導加熱コイル12aの巻き軸12bは、第4実施形態の誘導加熱コイル11aの巻き軸11bと同様に配向されている。
本発明の第5実施形態に係るリング圧延体の製造方法について以下に説明する。
図13に示すように、本実施形態にて用いられる圧延装置は、第1又は第3実施形態の外周側誘導加熱体8の代わりに以下に述べる誘導加熱体13を有するが、その他の構成について、かかる圧延装置は、第1又は第3実施形態にて用いられる圧延装置と同様になっている。
図13に示すように、本実施形態の誘導加熱体13、その誘導加熱コイル13a、及びその巻き軸13bは、以下の点を除いて、第1実施形態の外周側誘導加熱体8、その誘導加熱コイル8a、及びその巻き軸8bと同様である。第1実施形態と異なる点を述べると、誘導加熱コイル13aの外周縁部分は、巻き軸13bの方向から見て略菱形形状に形成されている。かかる誘導加熱コイル13aの外周縁部分におけるリング周方向の両縁部のそれぞれは、リング素材1の外周面1cにおけるリング軸線方向の略中央部からそのリング軸線方向の両端部にそれぞれ向かうに従ってリング素材1の軸線1aに対して誘導加熱コイル13aのリング周方向の中心側に傾斜する2つの傾斜部13cを有している。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法は、このような圧延装置によって、次のようにリング圧延することを含む。かかるリング圧延においては、マンドレルロール2及び主ロール3並びに一対のアキシャルロール4,5が回転し、これらの回転に伴って、第1又は第3実施形態と同様に予め加熱されたリング素材1が、その軸線1aを中心としてリング周方向の一方側(図13にて矢印Fにより示す)に回転する。さらに、リング素材1が回転した状態で、一対のアキシャルロール4,5によってリング素材1をリング軸線方向に圧下する作業、内外周圧下直前領域にてリング素材1の外周側に配置される誘導加熱体13の誘導加熱コイル13aによって少なくともリング素材1の外周面1c又は外周側領域を誘導加熱する作業、マンドレルロール2及び主ロール3によってリング素材1をリング径方向に圧下する作業の順に、これらの作業を繰り返す。このとき、マンドレルロール2及び主ロール3の一方又は両方を、リング素材1の径方向の中心を基準としてリング径方向に相対的に移動させることによって、リング素材1を、その直径を拡大するように変形させることができる。
本実施形態に係るリング圧延体の製造方法によれば、誘導加熱コイル13aの外周縁部分が、リング素材1の周方向又は軸線方向に対して傾いた方向に沿って配置された2つの傾斜部13cを有するので、リング素材1の外周面1cにおける軸線方向の温度分布を適切な温度範囲に効率的に制御するように、誘導加熱コイル13aにおける磁界の範囲を軸線方向に沿って変化させることができ、その結果、作製されるリング圧延体の寸法精度等の品質を効率的に高めることができる。
1a 軸線
1b 内周面
1c 外周面
1d,1e 軸線方向の端面
1g エッジ形状部
2 マンドレルロール
3 主ロール
3a 周面
4,5 アキシャルロール
6,7 ガイドロール
8,9 外周側誘導加熱体
8a,9a 誘導加熱コイル
8b,9b 巻き軸
10 内周側誘導加熱体
11,12,13 誘導加熱体
11a,12a,13a 誘導加熱コイル
11b,12b,13b 巻き軸
11c,12c,13c 傾斜部
θ,φ 角度
F,B,R1,R2,R3,R4 矢印
L 基準線分
M 境界線分
S1,S2,T 長さ
Claims (9)
- リング素材をその周方向に回転させた状態で前記リング素材の内外周面にそれぞれ接触すると共に前記リング素材をその径方向にて圧下するように構成される回転可能なマンドレルロール及び主ロールと、前記リング素材を誘導加熱するように構成される少なくとも1つの誘導加熱体とを備える圧延装置を用いて、前記リング素材からリング圧延体を形作るリング圧延体の製造方法であって、
前記少なくとも1つの誘導加熱体が、前記リング素材の外周側領域を誘導加熱するように前記リング素材の外周側に配置される外周側誘導加熱体を含み、
さらに、前記リング素材の軸線方向から見た場合に、前記外周側誘導加熱体における前記リング素材の外周側領域の周方向に対応する方向の中心が、前記リング素材の回転軸及び前記主ロールの回転軸を前記リング素材の径方向に結んだ基準線分と、前記基準線分に対して前記リング素材の回転軸を中心に前記リング素材の回転方向とは逆方向に90度以下の角度にて回転させた境界線分とによって前記リング素材の周方向にて挟まれた内外周圧下直前領域内に配置される、リング圧延体の製造方法において、
前記圧延装置を用いて前記リング素材を圧下する作業を有するリング圧延を実施する工程であって、前記リング圧延中に前記リング素材の直径が拡大され、かつ前記リング圧延中に前記少なくとも1つの誘導加熱体によって前記リング素材が誘導加熱される、工程を含み、
前記外周側誘導加熱体が移動可能に構成され、
前記リング圧延の途中段階よりも前では、前記リング素材の軸線方向から見た場合に前記リング素材の周方向にて前記外周側誘導加熱体の中心が前記内外周圧下直前領域外に位置し、
前記リング圧延の途中段階以降に、前記リング素材の軸線方向から見た場合に前記リング素材の周方向にて前記外周側誘導加熱体の中心が前記内外周圧下直前領域内に配置されるように、前記外周側誘導加熱体が移動すると共に、前記外周側誘導加熱体が前記リング素材を誘導加熱する、リング圧延体の製造方法。 - 前記圧延装置が、前記内外周圧下直前領域内で前記リング素材の外周側に配置されると共に前記リング素材に接触可能に構成された回転可能なガイドロールをさらに備え、
前記リング圧延の途中段階よりも前では、前記リング素材の周方向にて、前記内外周圧下直前領域内で前記リング素材の外周側かつ前記ガイドロール及び前記境界線分間に位置する加熱体配置空間の長さが前記外周側誘導加熱体の長さの半分以下となっており、前記外周側誘導加熱体の中心が前記内外周圧下直前領域外に位置し、
前記リング圧延の途中段階以降に、前記リング素材の直径の拡大によって、前記リング素材の周方向にて、前記内外周圧下直前領域の加熱体配置空間の長さが前記外周側誘導加熱体の長さの半分よりも大きくなっており、前記外周側誘導加熱体の中心が前記内外周圧下直前領域内に位置する、請求項1に記載のリング圧延体の製造方法。 - リング素材をその周方向に回転させた状態で前記リング素材の内外周面にそれぞれ接触すると共に前記リング素材をその径方向にて圧下するように構成される回転可能なマンドレルロール及び主ロールと、前記リング素材を誘導加熱するように構成される少なくとも1つの誘導加熱体とを備える圧延装置を用いて、前記リング素材からリング圧延体を形作るリング圧延体の製造方法であって、
前記少なくとも1つの誘導加熱体が、前記リング素材の外周側領域を誘導加熱するように前記リング素材の外周側に配置される外周側誘導加熱体を含み、
さらに、前記リング素材の軸線方向から見た場合に、前記外周側誘導加熱体における前記リング素材の外周側領域の周方向に対応する方向の中心が、前記リング素材の回転軸及び前記主ロールの回転軸を前記リング素材の径方向に結んだ基準線分と、前記基準線分に対して前記リング素材の回転軸を中心に前記リング素材の回転方向とは逆方向に90度以下の角度にて回転させた境界線分とによって前記リング素材の周方向にて挟まれた内外周圧下直前領域内に配置される、リング圧延体の製造方法において、
前記少なくとも1つの誘導加熱体が、前記リング素材の内周側領域を誘導加熱するように前記リング素材の内周側に配置される内周側誘導加熱体をさらに含み、
前記外周側誘導加熱体により誘導加熱される前記リング素材の外周側領域の温度が、前記内周側誘導加熱体により誘導加熱される前記リング素材の内周側領域の温度よりも高くなるように設定される、リング圧延体の製造方法。 - 前記圧延装置が、前記リング素材をその周方向に回転させた状態で前記リング素材の軸線方向の両端面にそれぞれ接触すると共に該リング素材を前記リング素材の軸線方向にて圧下するように構成され、かつ前記主ロールに対して前記リング素材の周方向に間隔を空けて配置される一対の回転可能なアキシャルロールをさらに備え、
前記外周側誘導加熱体と前記主ロールとの間における前記リング素材の周方向の間隔が、前記外周側誘導加熱体と前記一対のアキシャルロールとの間における前記リング素材の周方向の間隔よりも小さくなるように設定される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリング圧延体の製造方法。 - 前記圧延装置が、前記リング素材をその周方向に回転させた状態で前記リング素材の軸線方向の両端面にそれぞれ接触すると共に該リング素材を前記リング素材の軸線方向にて圧下するように構成され、かつ前記主ロールに対して前記リング素材の周方向に間隔を空けて配置される一対の回転可能なアキシャルロールをさらに備え、
前記圧延装置が、前記リング素材の外周側にて、前記一対のアキシャルロールから前記リング素材の回転方向側に向かって前記主ロールに至る範囲に配置されると共に前記リング素材に接触可能に構成された回転可能なガイドロールをさらに備え、
さらに、前記外周側誘導加熱体が、前記主ロールと前記ガイドロールとの間に位置する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリング圧延体の製造方法。 - 前記外周側誘導加熱体が、周回するように巻かれた巻線を有する誘導加熱コイルを含み、
前記リング素材の外周面における前記リング素材の軸線方向の両端部が、前記誘導加熱コイルにおける前記リング素材の軸線方向の両端部に挟まれる範囲内に配置される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリング圧延体の製造方法。 - 前記リング素材が、その外周側領域に形成されると共に前記リング素材の周方向に延びる凸部分を有し、
前記外周側誘導加熱体が、周回するように巻かれた巻線を有する誘導加熱コイルを含み、
前記凸部分における前記リング素材の軸線方向の両端部が、前記誘導加熱コイルにおける前記リング素材の軸線方向の両端部に挟まれる範囲内に配置される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリング圧延体の製造方法。 - リング素材をその周方向に回転させた状態で前記リング素材の内外周面にそれぞれ接触すると共に前記リング素材をその径方向にて圧下するように構成される回転可能なマンドレルロール及び主ロールと、周回するように巻かれた巻線を有すると共に前記リング素材を誘導加熱するように構成される少なくとも1つの誘導加熱コイルとを用いて、前記リング素材からリング圧延体を形作るリング圧延体の製造方法であって、
前記誘導加熱コイルの外周縁部分が、前記リング素材の周方向又は軸線方向に対して傾いた方向に沿って配置された少なくとも1つの傾斜部を有する、リング圧延体の製造方法。 - リング素材をその周方向に回転させた状態で前記リング素材の内外周面にそれぞれ接触すると共に前記リング素材をその径方向にて圧下するように構成される回転可能なマンドレルロール及び主ロールと、周回するように巻かれた巻線を有すると共に前記リング素材を誘導加熱するように構成される少なくとも1つの誘導加熱コイルとを用いて、前記リング素材からリング圧延体を形作るリング圧延体の製造方法であって、
前記リング素材の周方向又は軸線方向に対する前記誘導加熱コイルの傾斜を変化可能とするように構成される機構を用いて、前記誘導加熱コイルの外周縁部分を前記リング素材の周方向又は軸線方向に対して傾斜させるリング圧延体の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015236690 | 2015-12-03 | ||
JP2015236690 | 2015-12-03 | ||
PCT/JP2016/085824 WO2017094863A1 (ja) | 2015-12-03 | 2016-12-01 | リング圧延体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6196414B1 true JP6196414B1 (ja) | 2017-09-13 |
JPWO2017094863A1 JPWO2017094863A1 (ja) | 2017-11-30 |
Family
ID=58797029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017515867A Active JP6196414B1 (ja) | 2015-12-03 | 2016-12-01 | リング圧延体の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11135642B2 (ja) |
EP (1) | EP3385005B1 (ja) |
JP (1) | JP6196414B1 (ja) |
MX (1) | MX2018006668A (ja) |
WO (1) | WO2017094863A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108856608A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-23 | 北京中科三维科技有限公司 | 高精度数控闭环辊轧成型系统 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109663821B (zh) * | 2019-01-10 | 2019-12-10 | 燕山大学 | 一种可调式感应加热轧制装置及方法 |
CN110605351A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-24 | 天津理工大学 | 航天用超大型环件轧制过程中温度补偿的方法及专用装置 |
CN112404340B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-06-10 | 四川弘信能源装备制造有限公司 | 三片式法兰球阀阀盖辗扩锻造成形工艺 |
CN113146146A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-23 | 无锡隆迪精密锻件有限公司 | 一种齿圈加工模具用调向装置 |
DE102021204433A1 (de) | 2021-05-03 | 2022-11-03 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum Walzen eines ringförmigen Walzguts mit einem offenen zylindrischen Querschnitt in einer Ringwalzmaschine sowie Ringwalzmaschine zur Durchführung des Verfahrens |
CN113680933A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-23 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种薄壁镁合金环件的成形方法 |
CN114367610B (zh) * | 2021-12-21 | 2022-11-18 | 徐州凯驰智能科技有限公司 | 一种节能型自整形保温辗扩装置及其使用方法 |
US11725698B1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-08-15 | General Electric Renovables Espana, S.L. | Method for manufacturing slewing ring bearing components having an integral stiffener |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01237036A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-21 | Mitsubishi Nagasaki Kiko Kk | リングローリングミル |
JPH05329569A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 金属リング体の成形方法及びその装置 |
JPH06198375A (ja) * | 1993-01-05 | 1994-07-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | リング材圧延装置 |
JP2008025780A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Ntn Corp | クロスグルーブ型等速自在継手用ケージの製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1501622A (en) | 1972-02-16 | 1978-02-22 | Int Harvester Co | Metal shaping processes |
DE2222607A1 (de) * | 1972-05-09 | 1973-11-22 | Rheinstahl Ag | Ringwalzwerk |
US4126029A (en) | 1976-12-02 | 1978-11-21 | General Electric Company | Method of forming hollow cylindrical parts with internal contours |
JPS59212107A (ja) | 1983-05-18 | 1984-12-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ロ−ルの温度制御装置 |
US4830683A (en) | 1987-03-27 | 1989-05-16 | Mre Corporation | Apparatus for forming variable strength materials through rapid deformation and methods for use therein |
JP2002210510A (ja) | 2001-01-15 | 2002-07-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧延ロールの誘導加熱装置および誘導加熱方法 |
US20120279268A1 (en) * | 2011-05-03 | 2012-11-08 | Loveless Don L | Forging of an Annular Article with Electric Induction Heating |
US9592547B2 (en) * | 2012-12-10 | 2017-03-14 | Mitsubishi Materials Corporation | Method of manufacturing annular molding |
-
2016
- 2016-12-01 MX MX2018006668A patent/MX2018006668A/es unknown
- 2016-12-01 US US15/779,760 patent/US11135642B2/en active Active
- 2016-12-01 JP JP2017515867A patent/JP6196414B1/ja active Active
- 2016-12-01 WO PCT/JP2016/085824 patent/WO2017094863A1/ja active Application Filing
- 2016-12-01 EP EP16870800.6A patent/EP3385005B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01237036A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-21 | Mitsubishi Nagasaki Kiko Kk | リングローリングミル |
JPH05329569A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 金属リング体の成形方法及びその装置 |
JPH06198375A (ja) * | 1993-01-05 | 1994-07-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | リング材圧延装置 |
JP2008025780A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Ntn Corp | クロスグルーブ型等速自在継手用ケージの製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108856608A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-23 | 北京中科三维科技有限公司 | 高精度数控闭环辊轧成型系统 |
CN108856608B (zh) * | 2018-06-05 | 2019-09-20 | 北京中科三维科技有限公司 | 高精度数控闭环辊轧成型系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3385005A1 (en) | 2018-10-10 |
EP3385005A4 (en) | 2019-11-27 |
WO2017094863A1 (ja) | 2017-06-08 |
US20200306817A1 (en) | 2020-10-01 |
EP3385005B1 (en) | 2020-11-25 |
JPWO2017094863A1 (ja) | 2017-11-30 |
US11135642B2 (en) | 2021-10-05 |
MX2018006668A (es) | 2018-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6196414B1 (ja) | リング圧延体の製造方法 | |
JP6158463B1 (ja) | リング圧延体の製造方法 | |
JP4885882B2 (ja) | 誘導焼入れによる大寸法転動軸受の軸受リングの生産方法 | |
WO2018186258A1 (ja) | リング圧延用主ロールの冷却方法及びリング圧延体の製造方法 | |
WO2014157662A1 (ja) | 環状成形体の製造方法 | |
JP2013536758A (ja) | 再生式レイングパイプ | |
WO2016035664A1 (ja) | リング成形体の製造方法 | |
JP5855529B2 (ja) | リング材の熱間圧延方法 | |
EP3119161B1 (en) | Heat-treatment device and heat-treatment method | |
JP6395040B2 (ja) | 圧延ロール及びリング圧延方法 | |
JP5795838B2 (ja) | リング状成形体の製造方法 | |
JP6076301B2 (ja) | 軸肥大成形装置および軸肥大成形方法 | |
JP2011224581A (ja) | ローラ鍛造方法 | |
JP2008106358A (ja) | 環状体の加熱変形矯正方法および焼入れ方法 | |
JP2017030023A (ja) | ディファレンシャル用リングギヤの製造方法 | |
JP2008266694A (ja) | 塑性加工装置及び塑性加工方法 | |
JP2012045611A (ja) | 金属部品の加工成形方法 | |
JP7121929B2 (ja) | リング圧延材の製造方法 | |
JP2014184478A (ja) | 無端金属ベルトの製造方法 | |
JP6043010B1 (ja) | マンドレル、それを用いたリングロール成形機、及び、リングロール製品の製造方法 | |
JP2015217428A (ja) | 非磁性保持環の冷間拡環加工方法及び拡環加工装置 | |
RU2475327C2 (ru) | Способ раскатки дисков | |
JP2000237837A (ja) | 中空ロール用中空円筒の熱処理方法 | |
JP2007321892A (ja) | 環状部品の製造方法 | |
JP5903455B2 (ja) | 熱処理装置および熱処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170720 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170817 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6196414 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |