JPH0312976B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、電縫鋼管の製造、すなわち、連続
ロール成形による鋼管の製造において、帯鋼端部
の成形後、略円形まで成形する帯鋼中心部の成形
領域における成形方法とその装置に係り、成形ロ
ールを交換することなく、一組かつ一種の成形ロ
ールで、小径管から大径管の広範囲にわたる各種
径並びに肉厚の鋼管の製造に適合した帯鋼の成形
ができ、ロールの共用範囲が非常に広いにも拘ら
ず、帯鋼端部曲げ部と線接触が可能で、ロール面
圧の軽減並びに所要円形への成形性がすぐれ、前
段階の端曲げ不足あるいは不良を補正できる効果
も有し、かつ被成形材のローリング防止効果も有
する連続ロール成形を可能にした帯鋼中心部の成
形方法及びその装置に関する。

背景技術 直線継目溶接鋼管の製造は、現在、所要口径や
肉厚の成形に適した成形ロールを用いて、その口
径に応じた成形ロール配列を行ない、帯鋼を連続
成形する連続ロール成形による所謂電縫鋼管が主
流となつており、少品種大量生産に最適である。

連続ロール成形による造管は、第８図に示す如
く、全工程は、帯鋼端部の成形領域、帯鋼中心
部の成形領域及びフインパス領域の成形区分
に大別される。

すなわち、まず、ブレークダウンロール（同ｂ
図）にて、帯鋼端部曲げから半円までの初期成形
を行ない、次に、非駆動のサイドロールクラスタ
（同ｃ図）及び／または水平ロールにて、略円形
にまで成形し、所謂フインパスロール（同ｄ図）
にて、エツジ面の角度調整、縮小、仕上成形、セ
ンタリングを行ない、スクイズロールにて溶接工
程に入る構成である。

また、上記工程において、成形ロールは、水平
及びサイドロールを種々組合せて配置する成形方
法が通常取られており、さらには、薄肉管の成形
時に発生するエツジストレツチによるバツクリン
グや縁波を防止する目的で、ケージロールと称す
る小型フラツトロールを多数配置するケージフオ
ーミング方式が併用されている。

従来の連続ロール成形方式は、いずれも、成形
初期は半円状への成形が主であり、最も成形困難
であるが、管の真円度及び溶接工程の良否を左右
する帯鋼端部曲げが不十分である。

一般に、帯鋼端部曲げ不足によるロール通過後
のスプリングバツクが多いにも関わらず、主に製
造コストの要請から、成形段数を増して帯鋼端曲
げを完全に行なうことなく、次成形領域の帯鋼中
心部の成形を行ない、かかる成形初期及び中期の
成形性の不良を、フインパス領域にて、一気に修
正する考えで構成されている。

例えば、初期成形を十分に行う目的で、帯鋼中
心部を背曲げして両端を内曲げし、その後、背曲
げをもとに戻す技術が提案（特公昭59−27654号
公報、特開昭59−150620号公報）されているが、
前記修正を不要とするにはいまだ十分な初期成形
とは言い難い、また、成形ロールにはパイプ口
径、肉厚の変化に対する共用性は殆どない。

従つて、成形初期及び中期の成形性の不良に伴
うフインパス領域での成形量の増大は、製品の精
度や製造性および成形装置の経済性を考慮する
と、全工程における成形量配分からも好ましくな
く、また、帯鋼端曲げ不足及び成形中期での所謂
角張りが、管の真円度及び溶接工程の良否を左右
するため、帯鋼端曲げ不足を補い、角張りを防止
できる成形方法ならびに成形装置が切望されてい
た。

さらに、前述した如く、連続ロール成形による
溶接鋼管の製造は、所要口径並びに肉厚の成形に
適した成形ロールを用いて、その口径に応じた成
形ロール配列を必要とし、被成形帯鋼幅に応じ
て、成形ロールを交換する必要があり、極めて多
数の成形ロールを所要口径毎に準備し、かつこれ
を交換することは、製造効率の上からも好ましく
ないため、該方式は、少品種大量生産に用いられ
てきたが、今日では、多品種を一機の装置で効率
よく製造することが求められており、少品種大量
生産は勿論のこと、多品種大量生産にも適した連
続ロール成形方法が求められている。

また、ダフルラデイアス成形において、口径が
変れば、端部曲げの曲率が変るので、ロールを共
用する場合は、端部曲げ部を圧下することができ
ず、サーキユラー部分をストレートロールあるい
は比較的曲率半径の大きなロールで、点接触しな
がら圧下するため、円形への成形性が劣化し、角
張りが発生し易くなる問題があつた。

また、前記の多数のケージロールを用いてロー
ルを共用する場合は、同様にフラツトロールを用
いる必要があり、被成形材がローリングし易い問
題があつた。

一方、数種類の管径範囲内でロールの共用を目
的とした粗成形（ブレイクダウン）用成形ロール
として、特公昭57−46926号公報には、予定した
最大径の管の帯鋼端部曲げに必要な曲面R₃、予
定した最小径の管の帯鋼端部曲げに必要な曲面
R₁、前記最小径の管の帯鋼端部に続く内側曲面
の粗成形に必要な曲げ半径の曲面R₂を、ロール
面の外側から曲面R₃、曲面R₁、曲面R₂の順に内
側へ配列したロール面を有する粗成形用ロールが
提案されている。

この粗成形ロールを用いた成形は、基本的にエ
ツジフオーミングであり、数種類の管径範囲内で
ロールの共用を目的とし、共用範囲の最大と最小
の管径を基本に３種のロール曲面を決定するた
め、従来同様、多段の成形が不可欠であり、成形
スタンド数を減すことができず、また、成形配分
も前記従来方法と全く同様で、成形初期及び中期
の成形性の不良を、フインパス領域にて、一気に
修正する考えで構成されている。

従つて、フインパス領域での成形量が多いこと
は、製品の精度や製造性および成形装置の経済性
を考慮すると、全工程における成形量配分からも
好ましくなく、また、帯鋼端曲げ不足に伴なう端
部不良が、管の真円度及び溶接工程の良否を左右
するため、帯鋼端曲げを充分かつ完全に実施でき
る成形方法ならびに成形装置が切望されていた。

従来技術の問題点 そこで、連続ロール成形において、共用ロール
を使用してある範囲の外径、肉厚のパイプを成形
することを目的に従来技術を検討した結果、同様
目的を有するフオーミング方式には以下の方式が
ある。

(1) ケージロールフオーミング方式 (2) リニヤーフオーミング方式 (3) VRF方式 (4) CTA方式 従来の各方式において、ロールフラワーに基く
半円弧状の成形に使用するロールは、 (1)の場合、サーキユラフオーミングを基本方式
として、多数のフラツトロールを使用する、 (2)の場合、UOフオーミング、センターフオー
ミングを基本方式として、多数のフラツトロール
を使用する、 (3)の場合、サーキユラフオーミングを基本方式
として、フランジを有する円錘形ロールを使用す
る、 (4)の場合、サーキユラフオーミングを基本方式
として、１のフラツトロールの代りにコンケーブ
状の円弧ロールの組合せを使用する。

いずれの方式も成形の初期段階でエツジベンデ
イングを行わないのが基本であり、エツジベンデ
イングを必要とする場合は、専用のロールセツト
を利用して行つている。

従つて、従来のいずれのフオーミング方式も、
一種類の成形ロールで、小径管から大径管の広範
囲にわたる各種径並びに肉厚の鋼管の製造に適合
した帯鋼の端部曲げを行うことができなかつた。

発明の目的 この発明は、かかる現状に鑑み、連続ロール成
形による溶接鋼管の製造において、帯鋼端曲げ後
の略円形までの帯鋼中心部の成形を、成形ロール
を交換することなく、一組かつ一種類の成形ロー
ルで、小径管から大径管の広範囲にわたる各種径
並びに肉厚の鋼管の成形ができ、かつ帯鋼端曲げ
不足を補い、各張りを防止して形状のすぐれた鋼
管を製造できるパイプミルにおける帯鋼中心部の
成形方法及びその装置を目的としている。

発明の概要 この発明は、 連続ロール成形による鋼管の製造における帯鋼
端部曲げ後の帯鋼中心部の成形領域の成形におい
て、 ロール面の断面曲線の一部または全部が、予定
した種々外径の鋼管を成形するための各鋼管のロ
ールフラワーにおける帯鋼端部の各曲面を含むよ
うに予め設定した伸開曲線を断面形状とする成形
ロールを用い、 帯鋼の端曲げ部を該伸開曲線を断面形状とする
サイドロールで押圧し、このサイドロールを１段
または多段に配置して帯鋼を略円形に成形するに
際し、 一対のサイドロール間隔を帯鋼幅に応じて変更
し、かつ各サイドロールの当接方向を被成形帯鋼
幅と所要成形段階に応じて変更し、予め設定した
サイドロール断面形状の該伸開曲線の一部面また
は全面にて成形することを特徴とするパイプミル
における帯鋼中心部の成形方法であり、 また、成形段階などに応じて、帯鋼の中心部に
上側から当接する中間ロールおよび／または帯鋼
中心部に下側より当接する水平ロールを併用する
成形方法であり、 さらに、 連続ロール成形による鋼管の製造における帯鋼
端部曲げ後の帯鋼中心部の成形領域の成形におい
て、 帯鋼の端曲げ部に接触押圧する一対のサイドロ
ールのロール面の一部または全部が、予定した
種々外径の鋼管を成形するための各鋼管のロール
フラワーにおける帯鋼端部の各曲面を含むように
予め設定した伸開曲線を断面形状とする成形ロー
ルとなし、 かつ帯鋼幅及び成形段階に応じて、予め設定し
た上記の伸開曲線の一部面または全面にて帯鋼端
曲げ部と当接可能に、そのロール面が帯鋼幅方向
に円弧揺動可能に軸支したサイドロール保持部
を、個別に帯鋼方向に移動可能にスライドベース
に装着し、該スライドベースを上下動可能とな
し、さらに、ロール面の一部または全部が、予定
した種々外径の鋼管を成形するための各鋼管のロ
ールフラワーにおける帯鋼中心部の各曲面を含む
ように予め設定した伸開曲線を断面形状に有して
帯鋼中心上面に当接し、帯鋼幅方向に当接離反可
能な一対の上中間ロールを、上下動可能に保持し
た構成あるいは帯鋼中心部を下方より当接する水
平ロールを上下動可能に配置した構成からなるこ
とを特徴とするパイプミルにおける帯鋼中心部の
成形装置である。

発明の構成と効果 成形方法 この発明において、成形ロールは、第１図に示
す如く、１つの成形ロールにて、大径管と小径管
の帯鋼端部曲げが可能なように、サイドに配置さ
れる成形ロール９のロール面の断面曲線の一部ま
たは全部が、予め設定される種々外径鋼管の各ロ
ールフラワーにおける帯鋼端部の曲線に一致する
ように、図面の右側に示すように、広幅帯鋼３０
の中心部成形では、成形ロール９の下側部の曲面
に、また、図面の左側に示す、狭幅帯鋼３１の中
心部成形では、成形ロール９の上側曲面にて一致
するようなロール面となし、所要口径すなわち帯
鋼の幅に応じて、必要とする曲面が所定位置にく
るよう該成形ロールを移動させるものである。

また、帯鋼の中心部に上側から当接する上中間
ロールを用いる場合も、同様の思想で、中間ロー
ル１０のロール面の断面曲線の一部または全部
が、予め設定される種々外径鋼管の各ロールフラ
ワーにおける帯鋼３０，３１中心部の曲線に一致
するように、帯鋼幅方向に近接離反可能な２分割
ロールとなして、所要口径すなわち帯鋼の幅に応
じて、必要とする曲面が所定位置にくるよう幅方
向並びに上下動させるものである。

この発明の成形ロールは、上述の如く、共用範
囲を拡大する目的で、特定形状のロール面とな
し、そのロール面の口径に応じた所要曲面を適宜
選定し、すなわち、成形ロール側を移動させて、
成形する帯鋼の端部に一致させるという発想から
なる。

成形ロール 詳述すれば、多数種類の口径の造管で、帯鋼中
心部の成形段階において、例えば、各種帯鋼端部
の成形に必要な多数種類の円弧を全て含み、かつ
連続したスムーズな曲面をロール面に与えるべ
く、種々検討した結果、所謂伸開曲線が適当であ
ることを知見した。

すなわち、従来のダブルラデイアス等の曲面を
有する成形ロールでは、共用ロールとしてはほと
んど利用できないが、円を基本とする伸開曲線を
ロール面に与えると、遥かに共用範囲の広い成形
ロールとすることができ、さらに実施例に示すよ
うに、１つで数十種類の口径の造管が可能な極め
て共用範囲の広い成形ロールを求めてさらに検討
した結果、前述の必要とする半径、長さがそれぞ
れ異なる多数種類の円弧を全て含む連続円弧面を
得るには、第２図ａ，ｂ，ｃに示すような該円弧
を想定した多角形を基本とする伸開曲線でなけれ
ばならないことを知見し、この発明を完成したも
のである。

さらに詳述すると、まず、帯鋼に対する塑性変
形が最も自然な成形方法を想定すると、連続ロー
ル成形で帯鋼を所定外径の管に連続的に成形する
には、最も成形が困難である帯鋼端部は初めから
所定外径に合うように曲げ成形されるべきである
が、帯鋼端部以外の各部、すなわち端部から中央
部にかけては徐々に曲げ成形されるほうが自然で
あり、かかる成形に適した成形ロールのロール曲
面は帯鋼端部に当接する箇所から曲率が連続的に
緩やかになるものが最も好ましいと考えた。

一方、前述の異なる管径の成形にロールを共用
する目的から、成形ロールのロール面を多数の曲
率の曲面にて構成することを想定した場合、いず
れの管径の成形にも無理なく成形性よく曲げ成形
する必要がある。

また、帯鋼端部は最も成形が困難であるため、
前述の如く従来のいずれの連続ロール成形方法
も、目的外径に応じた帯鋼端部専用の成形ロール
を用いることを前提にしているが、帯鋼端部の成
形を成形初期段階で共用ロールで行うことができ
れば、成形中期段階で帯鋼中央部はこの共用ロー
ルの帯鋼端部の成形曲面を利用して比較的容易に
成形できると考えた。

そこで、最も自然な成形方法と考えた帯鋼端部
に当接する箇所から中心部へと曲率が連続的に緩
やかになる成形ロールのロール面が、上述のロー
ルを共用する目的に適用できるか種々検討した結
果、共用範囲に応じて選定される一定の関連性を
有して曲率が連続的に緩やかになる複数あるいは
無数の曲率群による曲面からなるロール面が最適
であり、この思想は上記の帯鋼端部の成形段階の
みでなく、連続ロール成形のいずれの成形領域に
用いるいずれの成形ロールにも適用できることを
知見した。

一般に、帯鋼端部の曲率は円弧曲面のロールで
成形してもスプリングバツクの影響で均一な半径
には成形されない。すなわち、端部に近づく程モ
ーメントアームが短くなるので、スプリングバツ
ク数はエツジベンデイングの形状はエツジ部に近
づく程曲率がゆるやかになる。

そこで、端部に近づく程曲率半径を小さくした
曲面で成形すれば、スプリングバツク後均一の曲
率に近くなることを知見した。

エツジベンデイングを共用ロールで外径の異な
つた管の成形を行う場合、ある範囲の曲率半径を
含んだインボリユート曲面ロールを使用すれば、
成形材に接触する個所を変化させることにより成
形曲率を変化させることができる。すなわち、共
用ロールで曲率の異なつた成形が可能となる。

上記知見にかかる連続的に曲率が変化する複数
あるいは無数の曲率群による曲面からなるロール
面とは、第２図ａ，ｂ，ｃに示す如く、この発明
でいう予定した種々外径の鋼管を成形するための
各鋼管のロールフラワーにおける帯鋼端部の各曲
面を含むように予め設定した伸開曲線からなるロ
ール面である。

かかる伸開曲線とは、ロール面の断面曲線の一
部または全部が、当該成形領域における種々外径
鋼管の各ロールフラワーの帯鋼所要部の曲線を含
むように、多数の連続的に曲率が変化する曲面、
すなわち予め設定した変化率で連続的にロール面
の曲率が変化するように想定した、円、曲線、多
角形等をエボリユートとして使用する伸開曲線か
らなる。

従つて例えば、実際にロールフラワー図より求
めるほか、あるベース円を基本とする正規の伸開
曲線であつてもよく、また、前記円あるいは楕円
等を基本とする伸開曲線を一部に含む曲線であつ
てもよい。

かかる伸開曲線を実際求める一例を説明する
と、第２図ｃに示す如く、種々の所要の開き角度
θ_oからなる多数辺を設定し、これを基本にエボリ
ユートして伸開曲線を求めるもので、要求される
口径の種類、並びに肉厚、曲げ部位や段階などに
応じて、２辺のみを用いる場合から極めて多数
辺、すなわち円弧や円を基本に伸開曲線を求める
など、種々の場合がある。

成形ロールのロール面を、第２図の上下ロール
にて具体的に詳述すると、かかる成形ロールのロ
ール面は、要求される口径の種類、並びに肉厚、
さらには端部曲げ段階に応じて、予め設定した多
角形（図面でαの部分）を基本とする伸開曲線を
ロール面の断面形状とするもので、この特定の伸
開曲線に基づくロール面により、小径管から大径
管のロール成形における各種の外径並びに肉厚の
鋼管のロールフラワーの帯鋼端部の曲線あるいは
帯鋼中心部の曲線に一致し、帯鋼端部あるいは中
心部に当接押圧が可能になる。

さらに、この発明による成形ロールは、帯鋼端
部の各曲面を含むように予め設定した変化率で連
続的にロール面の曲率が変化するように想定した
多数辺からなる多角形をエボリユートした伸開曲
線をロール面の断面形状とすることにより、帯鋼
端部のスプリングバツクを軽減できることを知見
した。

その機能を詳述すると、一般に、一定曲率の曲
面を有するロールで成形を行なつても、材料の特
性、板厚、曲率により異なるが、圧下時、ロール
曲面に沿つて曲つた板は、成形ロールを通過後、
スプリングバツクにより連続的に変化した曲率に
成形される。

すなわち、一定曲率の曲面を有する成形ロール
では、帯鋼の端部近傍は、圧下時、曲げモーメン
トアームが変化し、０に近くなるため、材料に加
えられる応力は板幅位置によつて変化して、一定
曲率の成形は実際上不可能と言える。

ところが、帯鋼の端部に近接する程、小さな半
径の曲面とすると、スプリングバツクが発生して
も、所要の一定半径の曲げ成形が可能となる。こ
の発明の成形ロールのロール面は、第１図に示す
如く、帯鋼端部の各曲面を含むように予め設定し
た変化率で連続的にロール面の曲率が変化するよ
うに想定した多数辺からなる多角形をエボリユー
トした伸開曲線をロール面の断面形状とするた
め、帯鋼の端部に近接する程、小さな半径の曲面
とすることが可能で、帯鋼の端部を一定半径の曲
面に成形できる効果を有する。

したがつて、帯鋼端部曲げ工程において、充分
な端部曲げが行なわれずに、帯鋼中心部の成形工
程に入つたとしても、この発明によるサイドロー
ルは、前述の構成並びに効果を有することから、
帯鋼中心部の成形と同時に、帯鋼部曲げの不足を
補うことができ、形状性よく円形へ成形できる。

また、ロール面は、第１図に示す如く、上記の
特定伸開曲線をロール面の断面形状とするため、
帯鋼の端部に近接する程、小さな半径の曲面とす
ることが可能であるため、サイドロールにて帯鋼
端曲げ部を抱え込む用に線接触にて当接すること
ができ、被成形材のローリングが防止でき、ま
た、ケージロールとして用いた場合は、ロール数
を減すことができる利点がある。

効 果 すなわち、この発明による帯鋼中心部の成形方
法は、前記形状のサイドロールのみを用いて、あ
るいは、帯鋼中心部に当接し得る上中間ロールお
よび／または下水平ロールを併用することによ
り、成形ロールを交換することなく、一組かつ一
種類の成形ロールで、小径管から大径管の広範囲
にわたる各種径並びに肉厚の鋼管の製造に適合し
た帯鋼の中心部の成形が可能で、かつ帯鋼端部曲
げを補正でき、そのスプリングバツクによる影響
を減少させ、パイプミルにおける成形初期及び中
期の成形性を著しく高めることができ、端部の不
良が減少するため、後続のフインパス領域の成形
量を低減して、成形配分並びに成形性にすぐれた
連続ロール成形を可能にする。

成形装置 この発明における成形ロールは、帯鋼両端部に
当接するサイドロール間隔を帯鋼幅に応じて変更
し、被成形帯鋼幅と所要成形段階に応じて、予め
設定したロール断面形状の該伸開曲線の一部面ま
たは全面にて帯鋼端部と当接可能に、そのロール
面が帯鋼幅方向に円弧揺動可能に支持した構成で
あれば、いかなる軸支、配置方法であつてもよ
い。

また、この発明において、帯鋼幅方向の一対の
サイドロール間に、帯鋼中央部に上側から当接す
る上中間ロールを用いる場合、帯鋼幅方向に近接
離反可能な２分割ロールとなして、所要口径すな
わち帯鋼の幅に応じて、必要とする曲面が所定位
置にくるよう帯鋼幅方向並びに垂直方向に移動可
能であれば、いかなる構成、配置でもよい。

また、この発明による成形方法において、サイ
ドロール、下水平ロール、上中間ロールの段数
は、要求される口径、肉厚、成形ラインの成形配
分等の諸条件に応じて、適宜選定するとよい。

発明の図面に基づく開示 第３図は、この発明による帯鋼中心部の成形装
置の正面図であり、第４図と第５図はサイドロー
ルの詳細を示す正面説明図と縦断上面図である。

構 成 成形装置は、基台１に門型スタンド２を立設
し、その両側スタンド中央部の柱枠３を摺動支持
枠として、一対のサイドロール支持体５を載置し
たスライド枠体４を、該柱枠３，３間にその両端
部を継合させてあり、基台に固設した一対の油圧
ジヤツキ６にスライド枠体４を担持させて上下移
動可能に構成してある。

箱体からなり、非駆動のサイドロール９を所定
の円弧運動可能に軸止するサイドロール支持体５
は、上記のスライド枠体４に摺動自在に載置さ
れ、スライド枠体４の底部にはナツト部材８が固
着してあり、スライド枠体４内に軸止配置したね
じ軸７に螺合し、柱枠３に継合するスライド枠体
４の両側部に内蔵するモータ（図示せず）の駆動
によるねじ軸７の回転に伴ない、サイドロール支
持体４が軸方向、すなわち帯鋼幅方向に移動し、
サイドロール１１が帯鋼の幅方向に移動する構成
であり、図面で左右一対のスライド枠体４が近接
離反するよう、それぞれの支持体５の底部に固着
したナツト部材８が歯合するねじ軸７の螺刻方向
を相互に逆としている。

上中間ロール１０は、非駆動の２分割のロール
からなり、図示しないスペーサーを挾み、１対の
ロール間隔を調整可能となし、上下動可能のスラ
イド枠体４に対して、その対向距離を調整して帯
鋼厚みに対処し、かつ当接量を増減できるよう、
門型スタンド２の上端に螺着されたスクリユー軸
１１に上中間ロール１０の軸支部材１２が接続さ
れ、門型スタンド２に挾持されて垂直方向に移動
可能に構成してある。

サイドロール支持体４内に固定されるロール保
持座１３は、その横向き内面が垂直方向の円筒座
面１４を形成している。サイドロール９を軸支す
るコ字型の軸受部材１５の上部には、前記円筒座
面１４に当接する扇形の当接部材１６が着設さ
れ、ロール保持座１３に固着される扇形受け部材
１７で、円筒座面１４間に摺動自在に挾持され
る。

上記軸受部材１５の上面には扇形歯面１８が設
けてあり、ロール保持座１６内に帯鋼の進行方向
に軸止した小軸１９に貫着したギア２０と歯合
し、さらに小軸１９のサイドロール支持体５の外
側へ突出した軸部に貫着したウオームギア２１
が、サイドロール支持体５の外側に軸止配置した
ウオーム軸２２と歯合し、ウオーム軸２２の回転
により、サイドロール９の軸受部材１５が円弧移
動し、サイドロール９のロール面が、端曲げされ
た帯鋼に対して、その幅方向に当接向きを変える
ことができる構成である。

さらに、一対のサイドロール９、上中間ロール
１０は、それぞれのロール面が、所要の鋼管外径
幅、例えば、89.1Φから241.8Φの種々の鋼管を成
形することを想定し、種々外径鋼管の各ロールフ
ラワーにおける帯鋼端曲げ部あるいは中心部の各
曲面を含むように予め設定した変化率で連続的に
ロール面の曲率が変化するように想定した多数辺
からなる多角形をエボリユートした伸開曲線を断
面形状とする成形ロールからなる。

作用効果 以上の構成からなるこの発明による成形装置
は、例えば、比較的口径の大きな鋼管の成形にお
ける帯鋼端部曲げに際し、第１図に示す如く、所
要幅の帯鋼両端部に一対のサイドロール９が、帯
鋼中心部に上中間ロール１０組が位置するよう
に、その間隔を帯鋼幅に応じて変更し、さらに、
サイドロール９の圧下方向、帯鋼に対する当接方
向を変え、被成形帯鋼幅と所要成形段階、すなわ
ち、１段で完了するか多段に分割するかに応じ
て、予め設定したロール面断面形状の該伸開曲線
の所要の曲面部分曲面部分にて、帯鋼端曲げ部に
当接しかつこれを抱え込むようにして、帯鋼を所
要の円形状に成形する。

この場合、帯鋼の中心部に当接させる一対の上
中間ロール１０の間隔並びに垂直方向位置も、帯
鋼幅及び成形段階に応じて、適宜選定される。

また、想定した口径の最も小径の場合は、第１
図に示す如く、上中間ロール１０はスペーサーを
介在させずに一体に配置し、サイドロール９の当
接向きも、先とは逆向きに変えて、予め設定した
成形ロール断面形状の該伸開曲線の所要の曲面部
分、ここでは最外側の曲面部分にて、帯鋼の端部
を所要形状に成形する。

以上の説明は、帯鋼中心部の成形工程におけ
る、第１図に示すような比較的初期及び中期の場
合であり、サイドロール９のロール面が上向きか
ら横向きに変化する段階、すなわち、端曲げと同
等の段階から1/2円、2/3円程度である。

さらに、この段階から略円形まで成形する場合
は、前記の上中間ロール１０の代りに、第３図の
想像線にて示す如く、帯鋼中心部に下側より当接
する下水平ロール２３を上下動可能に配置し（図
面では単にロールを示すのみで、その構成、位置
を示すものでない）、サイドロール９を前記の横
向きから下向きへと段階的に圧下方向を変えるよ
う、２段あるいはそれ以上の多段成形となすこと
ができる。

また、被成形材からみて、帯鋼端部は、その曲
げ形状と一致するサイドロール９にて常に抱え込
まれたまま所要の円形へと成形されることにな
り、共用範囲の広いサイドロール９であるが、成
形性にすぐれていることが分る。

詳述したごとく、この発明による成形装置は、
成形ロールを交換することなく、成形ロールで、
小径管から大径管の広範囲にわたる各種径の鋼管
の製造に適合した帯鋼の成形ができる。

サイドロール面は、第１図に示す如く、この発
明による特定の伸開曲線をロール面の断面形状と
するため、帯鋼の端部に近接する程、小さな半径
の曲面とすることが可能であるため、サイドロー
ルにて帯鋼端曲げ部を抱え込むように線接触にて
当接することができ、被成形材のローリングが防
止でき、さらに帯鋼端部曲げを補正でき、そのス
プリングバツクによる影響を減少させ、パイプミ
ルにおける成形初期及び中期の成形性を著しく高
めることができ、端部の不良が減少するため、後
続のフインパス領域の成形量を低減して、成形配
分並びに成形性にすぐれた連続ロール成形を可能
にする。

また、被成形材料が鋼の場合を説明したが、他
の金属、合金であつても同様に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の成形方法に用いる成形ロー
ルを示す成形ロールと帯鋼の説明図であり、小
径、大径の両方を示してある。第２図ａ，ｂはこ
の発明による成形ロール断面説明図である。同図
ｃは同図ｂにおける予め設定した多角形αを基本
とする伸開曲線を示す説明図である。第３図は、
この発明による帯鋼中心部の成形装置の正面図で
あり、第４図と第５図はサイドロールの詳細を示
す正面説明図と縦断上面図である。第６図ａ〜ｄ
は従来の連続ロール成形方法を示すパイプミルと
成形ロールの説明図である。 １……基台、２……門型スタンド、３……柱
枠、４……スライド枠体、５……サイドロール支
持体、６……油圧ジヤツキ、７……ねじ軸、８…
…ナツト部材、９……サイドロール、１０……上
中間ロール、１１……スクリユー軸、１２……軸
止部材、１３……ロール保持座、１４……円筒座
面、１５……軸受部材、１６……当接部材、１７
……扇形受け部材、１８……扇形歯面、１９……
小軸、２０……ギア、２１……ウオームギア、２
２……ウオーム軸、２３……下水平ロール、３
０，３１……帯鋼。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続ロール成形による鋼管の製造における帯
   鋼端部曲げ後の帯鋼中心部の成形領域の成形にお
   いて、ロール面の断面曲線の一部または全部が、
   予定した種々外径の鋼管を成形するための各鋼管
   のロールフラワーにおける帯鋼端部の各曲面を含
   むように予め設定した伸開曲線を断面形状とする
   成形ロールを用い、帯鋼の端曲げ部を該伸開曲線
   を断面形状とするサイドロールで押圧し、このサ
   イドロールを１段または多段に配置して帯鋼を略
   円形に成形するに際し、一対のサイドロール間隔
   を帯鋼幅に応じて変更し、かつ各サイドロールの
   当接方向を被成形帯鋼幅と所要成形段階に応じて
   変更し、予め設定したサイドロール断面形状の該
   伸開曲線の一部面または全面にて成形することを
   特徴とするパイプミルにおける帯鋼中心部の成形
   方法。 ２ 連続ロール成形による鋼管の製造における帯
   鋼中心部の成形領域の成形において、ロール面の
   断面曲線の一部または全部が、予定した種々外径
   の鋼管を成形するための各鋼管のロールフラワー
   における帯鋼端部または中心部の各曲面を含むよ
   うに予め設定した伸開曲線を断面形状とする成形
   ロールを用い、該伸開曲線を断面形状とし帯鋼幅
   方向に当接離反可能な一対の上中間ロールおよ
   び／または水平ロールを帯鋼中心部に当接させ、
   かつ帯鋼の端曲げ部に該伸開曲線を断面形状とす
   るサイドロールを当接させて押圧し、該上中間ロ
   ールとサイドロールを１段または多段に配置して
   略円形に成形するに際し、一対のサイドロール間
   隔を帯鋼幅に応じて変更し、かつ各サイドロール
   の当接方向を被成形帯鋼幅と所要成形段階に応じ
   て変更し、予め設定したサイドロール断面形状の
   該伸開曲線の一部面または全面にて成形すること
   を特徴とするパイプミルにおける帯鋼中心部の成
   形方法。 ３ 連続ロール成形による鋼管の製造における帯
   鋼端部曲げ後の帯鋼中心部の成形領域の成形にお
   いて、帯鋼の端曲げ部に接触押圧する一対のサイ
   ドロールのロール面の一部または全部が、予定し
   た種々外径の鋼管を成形するための各鋼管のロー
   ルフラワーにおける帯鋼端部の各曲面を含むよう
   に予め設定した伸開曲線を断面形状とする成形ロ
   ールとなし、かつ帯鋼幅及び成形段階に応じて、
   予め設定した上記の伸開曲線の一部面または全面
   にて帯鋼端曲げ部と当接可能に、そのロール面が
   帯鋼幅方向に円弧揺動可能に軸支したサイドロー
   ル保持部を、個別に帯鋼方向に移動可能にスライ
   ドベースに装着し、該スライドベースを上下動可
   能となし、さらに、ロール面の一部または全部
   が、予定した種々外径の鋼管を成形するための各
   鋼管のロールフラワーにおける帯鋼中心部の各曲
   面を含むように予め設定した伸開曲線を断面形状
   に有して帯鋼中心上面に当接し、帯鋼幅方向に当
   接離反可能な一対の上中間ロールを、上下動可能
   に保持した構成あるいは帯鋼中心部を下方より当
   接する水平ロールを上下動可能に配置した構成か
   らなることを特徴とするパイプミルにおける帯鋼
   中心部の成形装置。 ４ 扇形歯面を扇形上面中央に設けた軸受部材に
   てサイドロールを軸支し、円筒内面座を有する支
   持部材の座面にて該軸受部材を受け、該扇形歯面
   に歯合するギヤの回転によりサイドロール面の円
   弧揺動を制御することを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載のパイプミルにおける帯鋼端部の成
   形装置。