JPH0471608B2 - - Google Patents

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JPH0471608B2
JPH0471608B2 JP59197941A JP19794184A JPH0471608B2 JP H0471608 B2 JPH0471608 B2 JP H0471608B2 JP 59197941 A JP59197941 A JP 59197941A JP 19794184 A JP19794184 A JP 19794184A JP H0471608 B2 JPH0471608 B2 JP H0471608B2
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JP
Japan
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rolling
mill
roll
amount
tube
Prior art date
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JP59197941A
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JPS6174719A (ja
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Hiroaki Kuwano
Takeshi Seki
Yoshio Takahashi
Toshio Imae
Kenichi Yamamoto
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.)
JFE Steel Corp
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by IHI Corp, Kawasaki Steel Corp filed Critical IHI Corp
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Publication of JPS6174719A publication Critical patent/JPS6174719A/ja
Publication of JPH0471608B2 publication Critical patent/JPH0471608B2/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
    • 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
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/02Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
    • B21B17/04Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process

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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、鋼管の長手方向肉厚分布を均一化す
るために、管端の肉厚を一様な薄肉化することの
できるマンドレルミルの圧延装置に関するもので
ある。
[従来の技術] 継目無し鋼管の製造方法としては多数の方法が
開発され実用に供されているが、その製造工程を
大別すれば、中空素管を製造する穿孔工程と、素
管を減肉して延伸する延伸圧延工程と、外径を所
定の寸法に仕上げる絞り工程の3つに大別するこ
とができる。
斯かる諸工程のうち、絞り工程では、ストレツ
チレデユーサーで管の外径を絞つて仕上り管を製
造するが、その際、管がストレツチレデユーサー
の全スタンドに噛込まれている定常状態に比較し
て噛込み時や尻抜け時のように管が全スタンドに
噛込まれていない過渡状態では、管に作用する引
張力が減少し、圧延後の管の先後端は著しく厚肉
化する。而して、最終成品では、この部分はオフ
ゲージーとなつて切捨てられるため、この両端ク
ロツプの長さは歩留り低下を招来していた。
そこで、斯かる不具合を解消するため、例えば
特公昭51−43825号公報等に示されているように、
延伸圧延工程において2ロール式マンドレルミル
で両管端を薄肉に仕上げる油圧圧下制御方法が提
案されているが、該方法ではマンドレルミルのス
プリングバツクにより両管端に所定のテーパー量
を得られないという欠点があつた。詳述すれば、
管先後端を薄肉化するために、油圧圧下制御装置
の設定値を第5図の曲線のように動かしても、
実際の管肉厚は曲線のようにしかならなかつ
た。これは、発生する圧延荷重のため、マンドレ
ルミルが撓み、上下ロール間のギヤツプが拡大す
るためである。従つて、予めその分を見込んでギ
ヤツプを締込む必要があるが、鋼管の圧延の場
合、発生する圧延荷重を精度良く予測することが
難かしく、このような方法では精度の良いテーパ
ー量は得られなかつた。
第2図はマンドレルミルを概念的に示す斜視
図、第3図及び第4図はその2ロール式スタンド
における油圧シリンダ5の組込み方を図示し、第
3図は第2図のロールスタンドMのA矢視図、第
4図は第2図のロールスタンドNのB矢視図を示
したものである。
マンドレルバー1を挿通した素管2は孔形ロー
ル4から成る個数のロールスタンドを通つて減肉
され、マンドレルミル出側素材3となつて次工程
へ送られる。油圧シリンダ5はベアリング6を介
して孔形ロール4に適切な圧下力を加えるもの
で、2ロール式スタンドで管材の肉厚を減じる場
合には、ロール軸の傾きが互に90度をなす2組の
ロールスタンドM及びNを使用して管材周方向に
互に90度をなす方向の肉厚を夫夫減肉する。
上述の圧延を行う場合には、油圧シリンダ5の
変位検出器7により検出されたピストン5aの変
位量は比較演算器8で圧下設定値9と比較され、
偏差がある場合にはサーボ弁10へ指令信号が出
力され、圧油がサーボ弁10を通つて油圧シリン
ダ5内へ送られ、ギヤツプが制御される。なお制
御装置は各油圧シリンダ5が各々に合計4台設け
られるか、第3図における左右(すなわち、ドラ
イブサイド、ワークサイド)、或いは第4図にお
ける上下(すなわち、ワークサイド、ドライブサ
イド)をペアとして合計2台設置される。
斯かる制御において、マンドレルバー1と上下
の孔形ロール4間のギヤツプS0、実際に得られる
鋼管の肉厚をh、圧延荷重P、マンドレルミルの
ミル定数(機械のバネ常数)をKとすると、 h=S0+P/K …… となる。式で、右辺第2項が発生する圧延荷重
によつて生ずるミルの伸び(スプリングバツク)
による肉厚増加分で、このままでは第5図の曲線
に示すうな肉厚となり、、管先後端の減肉化に
よる歩留まりの向上の効果は十分に得られない。
なお、ロールギヤツプを直接精度良く検出する方
法は熱間圧延の高温で酸化スケールの飛散する厳
しい環境下では実用化は困難である。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、マンドレルミルの圧延荷重による伸
び分を補正することにより、延伸工程で管先後端
に目標通りのテーパー量を得、その結果、絞り工
程でのストレツチレデユーサーで圧延された成品
が、先端から後端まで均一な肉厚の鋼管になるよ
うにし、以て上述の問題点を解決すべくなしたも
のである。
[課題を解決するための手段] 本発明は一対の孔形ロールと該孔形ロールを管
に対して近接、離反させるようにした油圧圧下シ
リンダと該油圧圧下シリンダに圧油を送るサーボ
弁とを備えたマンドレルミルの圧延装置におい
て、圧延荷重を検出する荷重検出器と、該荷重検
出器で連続的に検出した圧延中の圧延荷重をミル
定数で割つてミルの伸び量を求める第1の演算器
と、前記一対の孔形ロールのロールギヤツプの圧
下設定値に前記ミルの伸び量を上乗せして前記一
対の孔形ロールの絞込み量を求める第2の演算器
と、前記油圧圧下シリンダのピストンの移動量を
検出する変位検出器と、該変位検出器からのピス
トンの移動量と前記第2の演算器からの孔形ロー
ルの絞込み量の偏差を求め、該偏差を前記サーボ
弁へ与える比較演算器とを設けたものである。
[作用] 圧延中に荷重検出器により検出された圧延荷重
は、第1の演算器でミル定数により割られてミル
の伸び量が求められ、該ミルの伸び量は第2の演
算器で圧下設定値に上乗せされて孔形ロールの絞
込み量が求められ、比較演算器で求められた孔形
ロールの絞込み量と、変位検出器で検出された油
圧圧下シリンダのピストンの移動量の偏差はサー
ボ弁に与えられてサーボ弁の介度が調整される。
このため孔形ロールにより圧延された管はミルの
伸び量による肉厚の増大が防止される。
[実施例] 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ
説明する。
第1図は本発明の一実施例で、ハウジング12
内に上下一対の孔形ロール4を図示していない駆
動装置により駆動し得るよう配設し、該孔形ロー
ル4の軸部をロールチヨツク11に内蔵せしめた
ベアリング6により支持せしめ、上方の孔形ロー
ル4を昇降させる油圧シリンダ5のピストン5a
下端を直接上方の孔形ロール4を支持するロール
チヨツク11に当接せしめ、下方の孔形ロール4
を昇降さる油圧シリンダ5のピストン5a上端を
ロードセル等の荷重検出器13を介して下方の孔
形ロール4を支持するロールチヨツク11に当接
せしめる。油圧シリンダ5にはピストン5aの移
動量を検出する変位検出器7が取り付けられてい
る。
前記荷重検出器13で検出した圧延荷重信号を
係数器(第1の演算器)14を介して第2の演算
器15に送り得るようにし、演算器15で圧下設
定値9と係数器14からの信号を加算し得るよう
にし、比較演算器16で演算器15の出力信号と
変位検出器7の出力信号を比較演算し、その結果
に基づいてサーボ弁10を駆動し、孔形ロール4
を昇降させる油圧シリンダ5への圧油の量を調節
し得るようにする。図中1はマンドレル、3はマ
ンドレルミル出側管材である。又上述の演算制御
装置は上右側(ワークサイド)の油圧シリンダだ
けでなく残りの3つの油圧シリンダ各々に設ける
場合もあるし、ワークサイド、ドライブサイドを
ペアとして、上下ロール各々に1台ずつ設ける場
合もある。
ところで、圧延荷重Pによるマンドレルミルの
伸びを考慮すると、得られる管の肉厚hは h=S0+P/K−C/KP…… で表わされる。式の右辺第3項中Cはゲインで
あり、ミル定数Kと共に係数器14に設定されて
いる。而して延伸圧延時には、マンドレルバー1
と上下の孔形ロール4間のギヤツプS0を圧下設定
値9として演算器15に与え、圧延を行う。
圧延荷重Pは荷重検出器13で検出されて係数
器14に送られ、ここで式の第3項により圧延
荷重Pがミル定数Kで割られてミルの伸び量が求
められ、このミルの伸び量がロールギヤツプの圧
下設定値9に上乗せされてロールギヤツプを締込
む量が求められ、その信号は演算器15に送られ
る。演算器15からの指令信号は比較演算器16
で変位検出器7の出力信号と比較演算され、その
信号に応じてサーボ弁10が駆動され、サーボ弁
10からは圧油が上方の油圧シリンダ5に送給さ
れてピストン5aが移動し、ロールギヤツプが制
御される。変位検出器7で検出されたピストン5
aの変位は比較演算器16にフイードバツクさ
れ、比較演算器16で演算された偏差が零になれ
ばサーボ弁10は閉止する。このようにマンドレ
ルミルのワークサイド、ドライブサイドの両側に
配設した荷重検出器13により検出した荷重をミ
ル定数で割つて伸び量を求め、それを圧下設定値
に上乗せしてロールギヤツプを締込むことによ
り、マンドレルミルのスプリングエバツク量を相
殺しているため、第5図の曲線に示すような目
標通りのテーパー量を得ることができ、従つて、
絞り工程においてストレツチレデユーサーで圧延
された成品は先端から後端まで肉厚の均一な鋼管
になる。このため、最終成品の両端はオフゲージ
にならず、歩留りの向上が図れる。
ところで、上述の式を整理して h=S0+1−C/KP …… を得る。この式から、制御によつてミル定数は Ke=K/1−C …… となることが分かる。この考え方は一般に平板の
圧延機においてミル定数可変制御として既に公知
のものであるが、マンドレルミルに適用した場合
には以下に述べる点で平板の圧延機の場合とは本
質的に異なるものである。
() 平板圧延機におけるミル定数可変制御は板
厚の外乱を除去して圧延材長手方向の板厚精度
を出すことを主目的にしているが、本発明では
鋼管肉厚の絶対値を所定の値にすることを目的
としている。このため、マンドレルミルのミル
定数の伸び分を補正することを第1の目的とし
ている。
() 先に述べたように、鋼管の圧延は三次元変
形を伴うため、発生する圧延荷重を精度良く予
測することが難しい。従つて、平板圧延の場合
のように、予めミルの伸び両を予測してロール
ギヤツプを狭目に設定しておき、荷重の変動分
に対してミル定数可変制御を掛けるという方法
では、先後端のテーパー圧延部の肉厚精度が前
述のように厚くなる。従つて、本発明ではC=
1(ミル定数無限大)として全荷重変化に対し
てミル定数可変制御を掛けることを第一義とし
ている。
() 平板では制御の安定性のために、通常C<
1と設定せざるを得なかつたが、発明者は多く
の実機レベルの実験を通してC≧1と設定でき
ることを見出した。このため、本発明の効果は
絶大なものとなつている。
[発明の効果] 本発明のマンドレルミルの圧延装置によれば、
延伸圧延工程で管先後端に目標通りのテーパー量
を得るとができるため、絞り工程でストレツチレ
デユーサーにより圧延された成品は先端から後端
までの肉厚の均一な鋼管になつてオフゲージ部が
なくなり、従つて成品の歩留りが向上し、又ミル
のスプリングバツクによる肉厚の増大を防止する
ことができ、圧延中の温度むら等の外乱の要因に
より圧延荷重が変化した場合でも常に正しい肉厚
の製品を得ることができ、油圧圧下式であるた
め、外乱があつても応答性良くロールギヤツプの
修正を行うことができ、圧延中にオンラインで
時々刻々ロールギヤツプを変更する場合にも良好
な肉厚精度の管を得ることができる、等種々の優
れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のマンドレルミルの圧延装置の
正面図、第2図はマンドレルミル配置例の説明
図、第3図は第2図のA矢視図、第4図は第2図
Bの矢視図、第5図は本発明装置及び従来装置で
延伸圧延を行つた場合の鋼管長手方向の肉厚分布
を表わすグラフである。 図中1はマンドレルバー、2は素管、3は素
材、4は孔形ロール、5は油圧シリンダ、5aは
ピストン、7は変位検出器、9は圧下設定値、1
0はサーボ弁、13は荷重検出器、14は係数器
(第1の演算器)、15は第2の演算器、16は比
較演算器を示す。
【特許請求の範囲】
1 Si;4〜40% を含有し、かつ Fe;0.5〜20%、 Cr;0.5〜20%、 Mn;1〜20%、 Ni;0.5〜20%、 Ti;0.5〜10%、 Be;1〜20%、 V;1〜20%、 Y;2〜20%、 Zr;0.5〜10% のうちの1種または2種以上を含有し、残部アル
ミニウム及び不可避不純物からなるアルミニウム
合金を溶解し、その溶湯を300Kgf/cm2以上の高
圧下に加圧凝固せしめることによりビレツトを作
製し、次いで該ビレツトを押出加工することを特
徴とする耐摩耗性アルミニウム合金押出材の製造
法。 2 Si;4〜40% を含有し、かつ Mg;0.3〜2% Cu;4〜20% のうちの1種または2種を含有し、更に、

Claims (1)

  1. ルミルの圧延装置。
JP59197941A 1984-09-21 1984-09-21 マンドレルミルの圧延方法及びその装置 Granted JPS6174719A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59197941A JPS6174719A (ja) 1984-09-21 1984-09-21 マンドレルミルの圧延方法及びその装置

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JP59197941A JPS6174719A (ja) 1984-09-21 1984-09-21 マンドレルミルの圧延方法及びその装置

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JPS6174719A JPS6174719A (ja) 1986-04-17
JPH0471608B2 true JPH0471608B2 (ja) 1992-11-16

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ID=16382839

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4003463B2 (ja) 2002-01-28 2007-11-07 住友金属工業株式会社 継目無鋼管の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54102270A (en) * 1978-01-30 1979-08-11 Sumitomo Metal Ind Ltd Controlling method for rolling reduction in pipe forming mill

Patent Citations (1)

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JPS54102270A (en) * 1978-01-30 1979-08-11 Sumitomo Metal Ind Ltd Controlling method for rolling reduction in pipe forming mill

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JPS6174719A (ja) 1986-04-17

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