JPH0116564B2 - - Google Patents

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JPH0116564B2
JPH0116564B2 JP56054978A JP5497881A JPH0116564B2 JP H0116564 B2 JPH0116564 B2 JP H0116564B2 JP 56054978 A JP56054978 A JP 56054978A JP 5497881 A JP5497881 A JP 5497881A JP H0116564 B2 JPH0116564 B2 JP H0116564B2
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JP
Japan
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mandrel
rolling
mill
tube material
rolled
Prior art date
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Application number
JP56054978A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57171506A (en
Inventor
Akihiro Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS57171506A publication Critical patent/JPS57171506A/en
Publication of JPH0116564B2 publication Critical patent/JPH0116564B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/08Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel having one or more protrusions, i.e. only the mandrel plugs contact the rolled tube; Press-piercing mills
    • B21B17/10Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel having one or more protrusions, i.e. only the mandrel plugs contact the rolled tube; Press-piercing mills in a continuous process

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管材の中にマンドレルを通したま
ま、溝付ロールにより管材の肉厚を減少させ、管
材の長さを所定寸法に仕上げる管材連続圧延機で
あるマンドレル圧延装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a mandrel rolling mill, which is a continuous tube rolling machine that reduces the wall thickness of the tube material using grooved rolls while passing the mandrel through the tube material, and finishes the length of the tube material to a predetermined dimension. It is related to the device.

従来、圧延による小径ないし中径のシームレス
パイプの製造法として加熱炉で所定温度に加熱後
ピアサで穿孔された素管をマンドレルミルで圧延
する方法がある。
Conventionally, as a method for manufacturing small to medium diameter seamless pipes by rolling, there is a method in which a raw pipe is heated to a predetermined temperature in a heating furnace and then perforated with a piercer, and then rolled in a mandrel mill.

このマンドレルミルの圧延では素管とマンドレ
ルは一体となつてマンドレルミル出側に到り、マ
ンドレルと素管とが分離されて素管は再加熱炉に
装入後ストレツチレジユーサにより所定寸法に仕
上げられ整精工程を経て製品となる。
In this mandrel mill rolling, the raw tube and the mandrel are brought together to the exit side of the mandrel mill, the mandrel and the raw tube are separated, and the raw tube is charged into a reheating furnace and then cut to a predetermined size by a stretch reducer. It is finished and goes through a finishing process to become a product.

この製管法の一工程であるマンドレルミルによ
る管材の圧延は第1図a,b,cに示すようにマ
ンドレル11が圧延すべき管材12に通され(a)、
圧延中(b)から圧延終了(c)までマンドレル11は何
の拘束もなく管材12と共にマンドレルミルの最
終スタンドの出側に到る。これがいわゆるフルフ
ロートマンドレルミルと称される圧延である。
In rolling the pipe material using a mandrel mill, which is one step of this pipe manufacturing method, as shown in FIGS. 1a, b, and c, a mandrel 11 is passed through the pipe material 12 to be rolled (a),
From the time of rolling (b) to the end of rolling (c), the mandrel 11 reaches the exit side of the final stand of the mandrel mill together with the tube material 12 without any restraint. This is the so-called full-float mandrel mill rolling.

また、第2図a,bに示すように圧延中マンド
レル11を拘束装置13で拘束しながら管材12
の圧延に合わせてマンドレル11の移動速度を制
御するマンドレル駆動装置14を併設したマンド
レルミル(以下MPMミルと呼ぶ。)がある。
In addition, as shown in FIGS. 2a and 2b, the mandrel 11 is restrained by the restraint device 13 during rolling, and the tube material 12 is
There is a mandrel mill (hereinafter referred to as an MPM mill) equipped with a mandrel drive device 14 that controls the moving speed of the mandrel 11 in accordance with the rolling.

MPMミルではマンドレル11は管材12が圧
延される間、所定速度に保たれ(a)、管材12の圧
延終了後、同一パスライン上を第1スタンド1−
1の入側までマンドレル駆動装置14により引き
戻され(b)、次の圧延を実施する。
In the MPM mill, the mandrel 11 is kept at a predetermined speed while the tube material 12 is being rolled (a), and after the tube material 12 is rolled, the mandrel 11 is moved on the same pass line from the first stand 1 to
It is pulled back by the mandrel drive device 14 to the entry side of No. 1 (b), and the next rolling is carried out.

このように、現在のマンドレルミルは管材12
を圧延するに際してマンドレル11を圧延方向に
フリーな状態にしておくフルフロートマンドレル
圧延とマンドレル11が圧延方向に所定速度で動
くようにマンドレル11を制御するMPM圧延に
大別される。
In this way, the current mandrel mill has 12 tubes.
There are two main types of rolling: full-float mandrel rolling, in which the mandrel 11 is kept free in the rolling direction, and MPM rolling, in which the mandrel 11 is controlled so that it moves at a predetermined speed in the rolling direction.

フルフロートマンドレル圧延は管材の噛み込み
時と尻抜け時にマンドレル11の速度が変化し管
材との相対速度がその都度変化するので、安定し
た圧延を実施することが難かしく管材の先後端部
に肉厚、及び、形状の不良が発生し易い。
In full-float mandrel rolling, the speed of the mandrel 11 changes when the tube material is biting in and when the tube material falls out, and the relative speed with the tube material changes each time. Therefore, it is difficult to perform stable rolling, and thickening occurs at the leading and trailing ends of the tube material. Defects in thickness and shape are likely to occur.

一方、マンドレルの移動速度を一定にしておく
MPM圧延はマンドレル11の移動速度を制御す
ることによつて上述したフルフロートマンドレル
圧延の欠点を補なおうとするものであり、さら
に、フルフロートマンドレル圧延と比べて、圧延
終了後にマンドレル11と圧延後の管材を分離す
る工程が省略でき、フルフロートマンドレル圧延
に比べてマンドレル11の長さが短かくてすみ、
マンドレルミルによる圧延終了と同時にマンドレ
ル11を入側へ引き戻して直ちに次の圧延を実施
することが可能なので、生産性向上の面で優れて
いる。
On the other hand, keep the moving speed of the mandrel constant.
MPM rolling attempts to compensate for the above-mentioned drawbacks of full float mandrel rolling by controlling the moving speed of the mandrel 11, and furthermore, compared to full float mandrel rolling, the movement speed of the mandrel 11 after rolling is controlled. The process of separating the tube materials can be omitted, and the length of the mandrel 11 is shorter than in full-float mandrel rolling.
As soon as the rolling by the mandrel mill is completed, the mandrel 11 can be pulled back to the entry side and the next rolling can be carried out immediately, which is excellent in improving productivity.

ただ、フルフロートマンドレル圧延に比べて、
マンドレル11を積極的に動かすため大容量の駆
動設備とこれに附属する機械的機構が必要となり
圧延設備として割高になる。
However, compared to full float mandrel rolling,
In order to actively move the mandrel 11, a large-capacity drive equipment and an associated mechanical mechanism are required, making the rolling equipment relatively expensive.

上記いずれの圧延でもマンドレルミルによる管
材の圧延は一対の溝付ロールを備えた圧延スタン
ド1−1〜1−nにマンドレル11が圧延の構成
要素として加わり、この溝付ロール1−1〜1−
nとマンドレル11の間で被圧延材である管材1
2が非対称に圧延される。
In any of the above-mentioned rolling methods, a mandrel 11 is added as a rolling component to a rolling stand 1-1 to 1-n equipped with a pair of grooved rolls, and these grooved rolls 1-1 to 1-n are used to roll a tube material using a mandrel mill.
Pipe material 1 which is a material to be rolled between n and mandrel 11
2 is rolled asymmetrically.

しかしロールバイト内に於ける変形機構を含め
た理論解析は未だ充分なされておらず、他の板材
圧延、条鋼圧延などに比べて生産技術的にも劣つ
ているのが現状である。
However, theoretical analysis including the deformation mechanism within the roll bite has not yet been sufficiently conducted, and the current state of the art is that it is inferior to other forms of sheet rolling, long bar rolling, etc. in terms of production technology.

その理由は理論解析が不充分であることも含め
て生産設備としてのマンドレルミルの機械仕様、
及び、制御方法の最適決定手法が厳密には決めか
ねる状態であること、そして、特に、塑性加工の
難題としての潤滑の問題がマンドレル11と被圧
延材である管材12の内面において重要な位置を
占めていることである。
The reason for this is the mechanical specifications of the mandrel mill as a production facility, including the insufficient theoretical analysis.
In addition, the optimum method for determining the control method cannot be determined strictly, and in particular, the problem of lubrication, which is a difficult problem in plastic working, is important in the inner surface of the mandrel 11 and the tube material 12, which is the material to be rolled. It is something that occupies.

フルフロートマンドレル圧延の場合、マンドレ
ル11と管材12の内面の摩擦係数のレベルがど
うであろうと、マンドレルミルによる圧延終了後
の管材12とマンドレル11の分離する工程の煩
雑さ、難易を気にしなければ一応の圧延は可能で
ある。
In the case of full-float mandrel rolling, regardless of the level of the friction coefficient between the inner surfaces of the mandrel 11 and the tube material 12, one must be concerned about the complexity and difficulty of the process of separating the tube material 12 and the mandrel 11 after rolling by the mandrel mill. In some cases, rolling is possible.

またマンドレル11の一端を固定し圧延中その
移動速度を一定に制御するMPM圧延では、マン
ドレル11と管材12の内面の潤滑が悪く摩擦係
数のレベルが高いとマンドレル11の軸応力、及
び圧延機スタンドにかかる圧延方向の力も過大な
ものとなる。
In addition, in MPM rolling in which one end of the mandrel 11 is fixed and its moving speed is controlled constant during rolling, if the inner surfaces of the mandrel 11 and the tube material 12 have poor lubrication and a high level of friction coefficient, the axial stress of the mandrel 11 and the rolling mill stand The force applied in the rolling direction also becomes excessive.

また、マンドレル11の操作による油切れ、潤
滑性能の圧延条件による変化と経時変化、マンド
レル11の摩耗、そして、ロールバイト内での圧
延もさることながらロールバイトを出てマンドレ
ル11と管材12が両者の接触応力による圧延方
向摩擦力によつて相互に影響し合つていることを
考慮するなら真に安定した圧延状態を保持するこ
とは難かしくマンドレル11と管材12の内面の
摩擦に原因する圧延荷重、圧延トルク、マンドレ
ル11に発生する圧延方向の負荷等に変動を生
じ、肉厚、寸法、形状の優れた高品質の製品が得
られ難い。
In addition, oil shortage due to operation of the mandrel 11, changes in lubrication performance due to rolling conditions and changes over time, wear of the mandrel 11, and not only rolling in the roll bite, but also the mandrel 11 and the pipe material 12 coming out of the roll bite. It is difficult to maintain a truly stable rolling state considering that they mutually influence each other due to frictional force in the rolling direction due to contact stress. , variations occur in the rolling torque, the load in the rolling direction generated on the mandrel 11, etc., and it is difficult to obtain a high-quality product with excellent wall thickness, dimensions, and shape.

このマンドレル11と被圧延材である管材12
の内面の摩擦の問題が管材圧延機であるマンドレ
ルミルに於ては、特に、他の圧延に比べて大きな
位置を占めるものであり、この点を考慮しない限
り真に高品質の製品は得られない。
This mandrel 11 and the pipe material 12 which is the material to be rolled
In mandrel mills, which are tube rolling machines, the problem of internal friction is particularly important compared to other rolling methods, and unless this point is taken into account, truly high-quality products cannot be obtained. do not have.

本発明は、マンドレルミルにおいて、被圧延材
である管材12とマンドレル11との間に必然的
に生じている摩擦に起因する圧延上の不都合を極
力減少させ、且つマンドレルを積極的に操作する
場合に設備上相当に割高になること、及び操業上
複雑になることを避けながら寸法・形状の優れた
マンドレルミルによる圧延製品を得るマンドレル
圧延装置を提供するもである。
The present invention is aimed at reducing as much as possible the inconveniences during rolling caused by the friction that inevitably occurs between the tube material 12, which is the material to be rolled, and the mandrel 11 in a mandrel mill, and when actively operating the mandrel. To provide a mandrel rolling device that can obtain rolled products by a mandrel mill with excellent dimensions and shapes while avoiding the considerable cost of equipment and the complexity of operation.

第3図は、マンドレルミルの全スタンドに渡つ
て圧延が実施されている本発明の全体構成図の概
略を示すものである。
FIG. 3 schematically shows the overall configuration of the present invention in which rolling is carried out across all stands of a mandrel mill.

圧延荷重は荷重検出用ロードセル21−1〜2
1−nで検出され、溝付ロール1−1〜1−nの
回転速度は、モータ回転速度検出器22−1〜2
2−nの出力値から計算機23により演算され、
速度制御装置24−1〜24−n介してモータ2
5−1〜25−nの回転速度を被圧延材である管
材12の圧延中の張力、または、圧縮力を張力設
定器26で設定した値に制御する。
The rolling load is detected by load cells 21-1 to 21-2.
1-n, and the rotation speeds of the grooved rolls 1-1 to 1-n are detected by motor rotation speed detectors 22-1 to 22-2.
Calculated by the calculator 23 from the output value of 2-n,
Motor 2 via speed control devices 24-1 to 24-n
The rotational speeds of 5-1 to 25-n are controlled to the value set by the tension setting device 26 for the tension or compression force during rolling of the tube material 12, which is the material to be rolled.

第3図においてマンドレルミルの重要な機械要
素であるマンドレル11は溝付ロール1−1〜1
−nの直下にあつて管材12の圧延に関与する部
分の径が大きく、スタンドの中間にあつて直接圧
延に関与しない部分の径が小さい段付形状を持つ
マンドレルである。
In Fig. 3, the mandrel 11, which is an important mechanical element of the mandrel mill, is the grooved roll 1-1 to 1-1.
The mandrel has a stepped shape in which the diameter of the part directly below the stand which is involved in rolling the tube material 12 is large, and the diameter of the part which is located in the middle of the stand and which is not directly involved in rolling is small.

第3図に示したマンドレル11の場合には入側
端部が15のようにフランジ状となつており管材
12が圧延される間マンドレル拘束装置13に完
全に固定された圧延方向の移動は少しもない。即
ち、マンドレル完全固定方式のマンドレルミルで
あることが、マンドレル11に段付形状を持たせ
たことと合わせた特徴である。
In the case of the mandrel 11 shown in FIG. 3, the entrance end is in the shape of a flange as shown in 15, and while the tube material 12 is being rolled, it is completely fixed to the mandrel restraint device 13 and only slightly moves in the rolling direction. Nor. That is, it is a mandrel mill of a completely fixed mandrel type, which is a feature together with the fact that the mandrel 11 has a stepped shape.

このフランジ15を備えたマンドレル11は圧
延前、及び圧延後の移動はマンドレル駆動装置1
4により前進、及び後進を実施される。マンドレ
ル駆動装置14はマンドレル11が無負荷の状態
時のみマンドレル11の前進、及び、後進をつか
さどるものであり、単にマンドレル11の重量を
動かす程度の容量的には極めて小さいものでよい
こととなる。
The mandrel 11 equipped with this flange 15 is moved by a mandrel drive device 1 before and after rolling.
4 is used to move forward and backward. The mandrel drive device 14 is in charge of moving the mandrel 11 forward and backward only when the mandrel 11 is under no load, and only needs to be extremely small in capacity to simply move the weight of the mandrel 11.

圧延中マンドレル11をマンドレルに拘束装置
13により圧延方向の動きを完全に封じた本発明
の圧延方法を以後NFM(Non−Float Mandrel)
マンドレル圧延と呼ぶ。
The rolling method of the present invention in which the movement of the mandrel 11 in the rolling direction is completely blocked by the mandrel restraining device 13 during rolling will be hereinafter referred to as NFM (Non-Float Mandrel).
This is called mandrel rolling.

第4図は第1スタンドの溝付ロール1−1とマ
ンドレル11により管材12が圧延されている状
態と負荷特性を圧延トルクGを縦軸に、時間tを
横軸にして示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing the state and load characteristics of the tube material 12 being rolled by the grooved roll 1-1 and the mandrel 11 of the first stand, with the rolling torque G on the vertical axis and the time t on the horizontal axis. .

圧延開始後(時間t0)管材12が溝付ロール1
−1の出側l1の位置(時点t1)に達したときの圧
延所要トルクがG1であり出側l2の位置(時点t2
に達したときの圧延所要トルクがG2であること
を示している。第1スタンドのみの圧延であるに
もかかわらず圧延の進行と共にトルクGが変化し
ている(G0→G1→G2)。
After the start of rolling (time t 0 ), the pipe material 12 is moved to the grooved roll 1
The required rolling torque when reaching the exit side l 1 position (time t 1 ) of −1 is G 1 and the exit side l 2 position (time t 2 )
The figure shows that the required rolling torque is G2 when . Even though only the first stand is rolling, the torque G changes as the rolling progresses (G 0 →G 1 →G 2 ).

第4図は管材12の速度がマンドレル11の速
度より速い場合の例であり、時間の経過により圧
延所要トルクは増加している。この原因は、管材
12がロールバイト内で溝付ロール1とマンドレ
ル11の間で圧延され、圧延終了後ロールバイト
を出てもマンドレル11と管材12の間に接触力
を生じ、管材12とマンドレル11間の摩擦のレ
ベルに応じた摩擦力が圧延後の管材12に働らく
ためである。
FIG. 4 shows an example where the speed of the tube material 12 is faster than the speed of the mandrel 11, and the required rolling torque increases with the passage of time. The reason for this is that the tube material 12 is rolled between the grooved roll 1 and the mandrel 11 in the roll bite, and even after the rolling is finished and exits the roll bite, a contact force is generated between the mandrel 11 and the tube material 12, and the tube material 12 and the mandrel This is because a frictional force corresponding to the level of friction between the tubes 11 acts on the rolled pipe material 12.

この摩擦力ては、2・μ1・P1・lであり、第4
図に示す方向に作用する。ここにμ1は第1スタン
ドで圧延された後の管材12とマンドレル11間
の摩擦係数、P1は単位長さ当りの管材12とマ
ンドレル11間の接触力、lはロールバイト出側
からの距離である。
This frictional force is 2・μ 1・P 1・l, and the fourth
Acts in the direction shown. Here, μ 1 is the friction coefficient between the pipe material 12 and the mandrel 11 after being rolled on the first stand, P 1 is the contact force between the pipe material 12 and the mandrel 11 per unit length, and l is the friction coefficient from the roll bite exit side. It is distance.

μ1は使用潤滑剤、及び、潤滑方法により決まる
値であり、P1は溝付ロール1の形状、管材12
の材料条件、寸法・形状、および圧延条件(肉厚
減少率等)により決まる値である。またlは時間
と共に増加する。
μ 1 is a value determined by the lubricant used and the lubrication method, and P 1 is a value determined by the shape of the grooved roll 1 and the pipe material 12.
This value is determined by the material conditions, dimensions and shape, and rolling conditions (thickness reduction rate, etc.). Also, l increases with time.

マンドレルミルにおいて、マンドレル11の直
径寸法が均一である限り、マンドレル11と管材
12が圧延後接触して前記摩擦力τを生じ、この
τはl従つて時間tと共に増加し圧延所要トルク
等負荷特性、ひいては圧延後の製品の品質にも影
響する。
In the mandrel mill, as long as the diameter of the mandrel 11 is uniform, the mandrel 11 and the tube material 12 come into contact after rolling to generate the frictional force τ, which increases with time t and changes the load characteristics such as the required rolling torque. This also affects the quality of the rolled product.

また、マンドレル11の摩耗により溝付ロール
出側のマンドレル径が大きい場合にはこの摩擦力
τは相当に大きな値となり、このマンドレル11
の摩耗が長手方向に必ずしも均一でないことから
τの値そのものも不安定である。
In addition, if the mandrel diameter on the exit side of the grooved roll is large due to wear of the mandrel 11, this frictional force τ becomes a considerably large value, and this mandrel 11
The value of τ itself is unstable because the wear is not necessarily uniform in the longitudinal direction.

即ち、マンドレルミルにおいて、マンドレル1
1の直径寸法が均一であることを前提にする限り
上記ロールバイト外での摩擦力の影響により一定
定常状態での圧延は満足されないこととなる。
That is, in a mandrel mill, mandrel 1
As long as it is assumed that the diameter dimension of 1 is uniform, rolling in a constant steady state will not be satisfied due to the influence of the frictional force outside the roll bite.

第5図は第4図に対応するものであるがロール
バイト出側のマンドレル径を少し小さくして圧延
後の管材12とマンドレル11が接触しない状態
でのマンドレルミル圧延の例である。この場合、
圧延方法は前記したNFM方式である。
FIG. 5 corresponds to FIG. 4, but shows an example of mandrel mill rolling in which the diameter of the mandrel on the exit side of the roll bite is made slightly smaller so that the tube material 12 after rolling and the mandrel 11 do not come into contact with each other. in this case,
The rolling method is the NFM method described above.

負荷特性として圧延トルクを例にして示した
が、第4図のように時間経過とともに増加するよ
うなことはない。すなわち一定定常状態の圧延が
可能であることを示す。
Although the rolling torque is shown as an example of the load characteristic, it does not increase over time as shown in FIG. In other words, this shows that rolling in a constant steady state is possible.

マンドレル11のロールバイト内での圧延に直
接関与する部分の直径を、スタンド間にあつて管
材12の肉厚を減少させるという圧延に直接関与
しない部分の直径より少し大きくすることによ
り、従来のマンドレルミルにおいて、必然的に生
じていた圧延後の管材12とマンドレル11間の
摩擦力を皆無にして安定した圧延を可能にする。
By making the diameter of the part of the mandrel 11 directly involved in rolling in the roll bite slightly larger than the diameter of the part of the mandrel 11 that is not directly involved in rolling by reducing the wall thickness of the tube material 12 between the stands, it is possible to improve the conventional mandrel. To enable stable rolling by completely eliminating the frictional force between a tube material 12 and a mandrel 11 after rolling, which inevitably occurs in a mill.

次に、マンドレル11の操作に関して具体的に
述べる。第6図は被圧延材である管材12が第1
スタンドの入側テーブル上に搬送された状態で、
このとき、段付マンドレル11はマンドレル駆動
装置14により後方に引き戻されている。第7図
は段付マンドレル11がマンドレル駆動装置14
により操作されてマンドレル拘束装置13、管材
12、及び圧延機スタンドを貫通してセツトされ
た圧延開始直前の状態を示す。
Next, the operation of the mandrel 11 will be specifically described. FIG. 6 shows that the pipe material 12, which is the material to be rolled, is in the first
While being transported onto the entrance table of the stand,
At this time, the stepped mandrel 11 is being pulled back rearward by the mandrel drive device 14. FIG. 7 shows that the stepped mandrel 11 is connected to the mandrel drive device 14.
The figure shows the state just before the start of rolling, which has been set by operating the mandrel restraining device 13, the tube material 12, and the rolling mill stand.

マンドレル11はマンドレル拘束装置13にマ
ンドレル11の後端に設けたフランジが接触固定
され圧延中圧延方向に動かない。圧延は第3図に
示した全スタンドにまたがつた圧延が実施され
る。
A flange provided at the rear end of the mandrel 11 is fixed in contact with a mandrel restraint device 13 so that the mandrel 11 does not move in the rolling direction during rolling. Rolling is carried out across all the stands shown in FIG.

第8図は管材12が最終スタンドをしり抜けし
た状態であり、このしり抜け直後マンドレル11
はマンドレル駆動装置14により第6図に示した
位置まで引き戻され、次の被圧延材である管材1
2が入側テーブル上に搬送されくり返し圧延が実
施されることになる。
Figure 8 shows the state in which the pipe material 12 has passed through the final stand, and the mandrel 11 immediately after passing through the final stand.
is pulled back to the position shown in FIG. 6 by the mandrel drive device 14, and the pipe material 1, which is the next material to be rolled, is
2 is conveyed onto the entry table and subjected to repeated rolling.

前記した通りマンドレル11は圧延中マンドレ
ル拘束装置13に固定され圧延中の動きは完全に
阻止される。マンドレル駆動装置14は、マンド
レル11の前進、後進をマンドレル11が無負荷
の状態で実施するだけであり容量的に極めて小さ
いものでよいこととなる。即ち、圧延中マンドレ
ル11の動きを封じたマンドレル11固定による
管材のNFM方式によるマンドレルミル圧延が実
現できる。
As described above, the mandrel 11 is fixed to the mandrel restraint device 13 during rolling, and movement during rolling is completely prevented. The mandrel drive device 14 only moves the mandrel 11 forward and backward when the mandrel 11 is under no load, so it can be of an extremely small capacity. That is, it is possible to realize mandrel mill rolling of the tube material by the NFM method by fixing the mandrel 11 so that the movement of the mandrel 11 is blocked during rolling.

本発明による、マンドレル11として溝付ロー
ル1−1〜1−n各々のロール間隙直下にあり実
際に管材12の肉厚を減少させる圧延に関与する
部分の径をスタンド間にあつて、溝付ロール1−
1〜1−nによる圧下を受けない部分の径よりや
や大きめにした、いわゆる段付マンドレルを使用
することにより、従来マンドレルミルによる圧延
において必然的に生じていた圧延後の管材12と
マンドレル11の摩擦力を皆無として安定した圧
延が可能となる。
According to the present invention, as the mandrel 11, the diameter of the portion directly below the roll gap of each of the grooved rolls 1-1 to 1-n and involved in the rolling that actually reduces the wall thickness of the tube material 12 is set between the stands, and the grooved Roll 1-
By using a so-called stepped mandrel whose diameter is slightly larger than the diameter of the portion not subjected to rolling by 1 to 1-n, the separation between the rolled pipe material 12 and the mandrel 11, which inevitably occurs in conventional rolling with a mandrel mill, is improved. Stable rolling is possible with no frictional force.

この段付マンドレルは一体のものであつてもよ
いし、圧延に直接関与する径のやや大きい部分と
他のスタンド間にあつて圧延に直接関与しない部
分を分離製作し、使用時連結してマンドレルとし
ての機能を発揮させてもよい。この場合ロール直
下にくる径の大きい部分の長さは圧延時の接触長
さより少し大きめに取るだけでよくマンドレル自
体の機械加工精度も長尺物を加工するよりはるか
に向上する。また、この部分にのみ従来使用され
ていた材料よりも耐熱性、耐摩耗性、耐衝撃性等
の秀れた高級材料を使用することも経済的に成り
立つこととなる。
This stepped mandrel may be made in one piece, or the part with a slightly larger diameter that is directly involved in rolling and the part that is not directly involved in rolling that is located between other stands are manufactured separately and connected during use to form the mandrel. It may also function as a. In this case, the length of the large-diameter portion directly below the rolls is only required to be slightly larger than the contact length during rolling, and the machining accuracy of the mandrel itself is much improved compared to machining a long object. Furthermore, it is also economically viable to use a high-grade material that has superior heat resistance, abrasion resistance, impact resistance, etc. than materials conventionally used only in this part.

一方、圧延に直接関与しない径のやや小さい部
分は、圧延後の管材12とマンドレル11が接触
しなければよく機械加工の精度もそれ程必要では
ない。NFM方式によるマンドレルミルの圧延は
圧延に伴なうマンドレルの動きを固定するマンド
レル拘束装置14が必要であるが、マンドレルの
前進、後進を操作するマンドレル駆動装置はマン
ドレル11を単に動かすのみでよく低容量の設備
ですむ。
On the other hand, in a portion with a slightly smaller diameter that is not directly involved in rolling, it is sufficient that the rolled tube material 12 does not come into contact with the mandrel 11, and machining accuracy is not required so much. Rolling with a mandrel mill using the NFM method requires a mandrel restraint device 14 that fixes the movement of the mandrel during rolling, but the mandrel drive device that operates the mandrel forward and backward movement can be used by simply moving the mandrel 11, which is low cost. All you need is capacity equipment.

このNFM方式による圧延は従来の、例えば、
フルフロートマンドレルミル設備に対しても容易
に適用可能である。段付マンドレルを使用し、且
つNFM方式による圧延を実施することにより、
圧延にともなうマンドレルの摩耗も一ケ所とな
り、従来のように長手方向に不均一でないため、
摩耗量の定量的把握もより高精度に実施可能とな
る。
This NFM rolling method is similar to conventional rolling methods such as
It is also easily applicable to full float mandrel mill equipment. By using a stepped mandrel and rolling by the NFM method,
The wear of the mandrel due to rolling is only in one place, and it is not uneven in the longitudinal direction as in the conventional method.
It also becomes possible to quantitatively understand the amount of wear with higher accuracy.

以上説明したように本発明によれば、従来のマ
ンドレルミルに必然的に生じていた圧延後のマン
ドレルと被圧延材である管材の摩擦力を零とし、
安定した圧延が可能となる。また、マンドレル操
作が単純な安価な設備で実現できる。且つ、
NFM方式による圧延は、既設のマンドレルミル
を改修することによつて容易に適用可能である。
As explained above, according to the present invention, the friction force between the mandrel after rolling and the pipe material to be rolled, which inevitably occurs in conventional mandrel mills, is reduced to zero,
Stable rolling is possible. Moreover, mandrel operation can be realized with simple and inexpensive equipment. and,
Rolling using the NFM method can be easily applied by modifying an existing mandrel mill.

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

第1図は従来のフルフロートマンドレルミルを
説明するための図、第2図はMPMマンドレルミ
ルを説明する図、第3図は本発明による段付マン
ドレルを使用したNFMマンドレルミル圧延の概
略模式図、第4図はマンドレルミルに必然的に生
じる圧延後管材とマンドレル間の摩擦力の影響を
示す一例を示す図、第5図は本発明による段付マ
ンドレルを使用することにより前記摩擦力の影響
を無くした一例を示す図、第6図、第7図、第8
図は本発明によるNFMマンドレル圧延方法を説
明するための図である。 1−1〜1−n……圧延ロール、11……マン
ドレル、12……被圧延管材、13……マンドレ
ル拘束装置、14……マンドレル駆動装置、15
……フランジ、25−1〜25−n……駆動モー
タ。
Figure 1 is a diagram for explaining a conventional full-float mandrel mill, Figure 2 is a diagram for explaining an MPM mandrel mill, and Figure 3 is a schematic diagram of NFM mandrel mill rolling using a stepped mandrel according to the present invention. , FIG. 4 is a diagram showing an example of the influence of the frictional force between the rolled tube material and the mandrel that inevitably occurs in a mandrel mill, and FIG. Figures 6, 7, and 8 show an example of eliminating the
The figure is a diagram for explaining the NFM mandrel rolling method according to the present invention. 1-1 to 1-n... Rolling roll, 11... Mandrel, 12... Rolled pipe material, 13... Mandrel restraining device, 14... Mandrel driving device, 15
...Flange, 25-1 to 25-n...Drive motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 管材の中にマンドレルを貫通させ複数の溝付
ロール圧延スタンドを通して管材を圧延するマン
ドレル圧延装置において、上記マンドレルを各圧
延スタンドのロール中央位置附近で直接圧延力を
受ける範囲の径を大きく、ロール中間位置で直接
圧延力を受けない範囲の径を小さくした段付きに
すると共に、圧延中上記マンドレルを圧延位置に
固定するマンドレル拘束装置と、上記マンドレル
を上記圧延位置と管材の管通動作を行なう復帰位
置との間で往復駆動させるマンドレル駆動装置を
設けたことを特徴とするマンドレル圧延装置。
1. In a mandrel rolling device that passes a mandrel through a pipe material and rolls the pipe material through a plurality of grooved roll rolling stands, the mandrel has a diameter larger in the area that receives direct rolling force near the center of the roll of each rolling stand, and the roll A mandrel restraining device that fixes the mandrel at the rolling position during rolling by providing a step with a smaller diameter in a range that is not directly subjected to rolling force at an intermediate position, and a mandrel restraining device that allows the mandrel to pass through the rolling position and the pipe material. A mandrel rolling device comprising a mandrel drive device that drives the mandrel back and forth between a return position and a return position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075604A (en) * 1993-06-18 1995-01-10 Konica Corp Silver halide photographic sensitive material

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