JPH05185116A - 継目無金属管用ビレットおよび継目無金属管の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 傾斜穿孔機による穿孔圧延において、ロール
への噛込みおよび尻抜け不良を防止できるビレットおよ
び該ビレットを用いて継目無金属管を製造する。 【構成】 両端から一定範囲の外周面上に凹凸部６を有
する継目無金属管用ビレット１および該ビレット１を、
ロールのナーリング深さを軽減した傾斜穿孔機により穿
孔圧延して中空素管となし、ついで該中空素管を圧延機
により所望の寸法に延伸圧延することによって継目無金
属管を製造する。 【効果】 軸方向端面から一定区間の外周面に凹凸部を
設けたビレットは、穿孔圧延においてロールのナーリン
グを軽減しても、噛込みならびに尻抜け不良の発生を防
止でき、しかも製品の外面品質を損なうことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、継目無金属管製造に
供するビレットおよび該ビレットを用いた継目無金属管
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】継目無鋼管は、マンネスマン方式の場合
中実の丸ビレットを穿孔圧延して継目のない中空素管と
し、この中空素管の内外径をプラグミル、マンドレルミ
ル等の圧延機により所望の寸法に圧延することによって
製造される。この丸ビレットの穿孔圧延においては、マ
ンネスマン式傾斜穿孔機が使用される。傾斜穿孔機によ
る穿孔圧延は、図６に示すとおり、一対のバレル形ロー
ル２１、２２のロール軸を、垂直面内では互いに反対方
向に所定角度だけ傾斜させ、水平面内では通常平行にセ
ットされており、上記ロール２１、２２の間に中実の丸
ビレット２３をその軸長方向に図示しないプッシャーに
よって押込み、ロール２１、２２によってビレット２３
に回転力を与えて芯金２４に取付けたプラグ２５に対し
てスパイラル状で移送させることによって穿孔を可能と
している。ビレット２３が上記ロール２１、２２に噛み
込むためには、プッシャーによって所定の力以上でビレ
ット２３をロール２１、２２に押付け、ロール２１、２
２とビレット２３の摩擦力によってロール２１、２２の
回転力をビレット２３に伝達しなければならない。しか
るにプッシャーの圧力が不適切であったり、ビレット２
３が十分な回転力を保有する以前にプラグ２５に当接し
た場合などには、穿孔圧延不能な状態に陥ることがあ
る。

【０００３】この問題を解決する方法としては、圧延ロ
ールの周速度に応じた噛込み速度で圧延材を噛込ませる
ようビレットプッシャーを制御する方法（特開昭５７−
４３１６号公報）、ビレットの長さ、温度や材質の変化
に応じてビレット用プッシャーの直流電動機の駆動電流
を調整する方法（特開昭５９−４９０９号公報）、主ロ
ールへの噛込み完了時における素材の軸方向速度を予め
算出し、素材軸方向速度をプッシャーが素材に加える押
込速度の上限とする方法（特開昭５９−５０９０６号公
報）、一端部が他の部分に比して大径である円柱状金属
材を、大径部の側より穿孔圧延する方法（特開昭６２−
２６７００３号公報）、円柱状金属材の先端部を高摩擦
力で穿孔圧延し、噛込みが完了した時点以降では低摩擦
力で穿孔圧延する方法（特開昭６２−２８２７１３号公
報）等多くの提案が行われている。

【０００４】また、従来からロール表面に素材との間の
スリップを防止するためにナーリングと称する適度な凹
凸を予め付与し、ロールとビレット間の摩擦力を高める
工夫がなされている。ロールからビレットへの摩擦力を
高める工夫は、本来ロールとビレットの接触長さが短い
場合、具体的にはビレット先端がロールに噛込む圧延開
始段階と、中空素管後端がロールから離れる圧延終了段
階で特に必要とされるもので、ロールとビレット（また
は中空素管）の接触長さが長い圧延中間段階では、余り
必要ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭５７−４３
１６号公報、特開昭５９−４９０９号公報および特開昭
５９−５０９０６号公報に開示の方法は、いずれもプッ
シャーを制御するものである。また、特開昭６２−２６
７００３号公報および特開昭６２−２８２７１３号公報
に開示の方法は、プラグに当るまでのビレットの回転力
を高めるものである。上記の方法は、いずれもビレット
がロールに噛込む段階ではビレットとロールの間に適度
な摩擦力が存在することを前提としたものであり、ロー
ルの摩擦力が小さ過ぎる場合には円滑な噛込みが不可能
である。ロール表面に設けるナーリングは、ロールとビ
レットとの摩擦力を高め、圧延を円滑に行う効果を有す
る半面、ビレット表面に凹凸を転写してプリント疵を生
じさせ、製品の全長に亘って外面品質を損なうケースが
生じていた。

【０００６】この発明の目的は、傾斜穿孔機における穿
孔圧延において、ロールへの噛込みならびに尻抜け不良
を防止できる継目無金属管用ビレットおよび該ビレット
を用いた継目無金属管の製造方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、穿孔圧
延前のビレットの両端から一定範囲の外周面上に予め凹
凸を付与することによって、ロールとビレットとの接触
長さが短い圧延開始および圧延終了段階での摩擦力を圧
延中間部よりも高めることができ、ロールのナーリング
を製品表面品質に問題の生じないレベルにまで軽減（あ
るいは消去）しても、円滑な穿孔圧延を行うことができ
ることを究明し、この発明に到達した。

【０００８】すなわちこの発明は、両端から一定範囲の
外周面上に凹凸部を有する継目無金属管用ビレットであ
る。

【０００９】また、両端から一定範囲の外周面上に凹凸
を有するビレットを、ロールのナーリング深さを軽減し
た傾斜穿孔機により穿孔圧延して中空素管となし、つい
で該中空素管を所望の寸法に延伸圧延するのである。

【００１０】

【作用】この発明における継目無金属管用ビレットは、
両端から一定範囲の外周面上に凹凸部を有するから、傾
斜穿孔機での穿孔圧延において、ロールとビレットとの
接触長さが短い圧延開始および圧延終了段階での摩擦力
を、圧延中間部よりも高めることが可能となり、穿孔圧
延開始段階でのビレットのロールへの噛込みならびに圧
延終了段階での中空素管の尻抜けが容易となる。また、
この発明における継目無金属管用ビレットを用いた場合
は、傾斜穿孔機のロールのナーリングを製品表面品質に
問題の生じないレベルにまで軽減（あるいは消去）して
も、円滑な穿孔圧延を行うことができる。

【００１１】この発明における継目無金属管用ビレット
両端から一定範囲の外周面上への凹凸の付与は、加熱炉
から抽出されて傾斜穿孔機に送られるまでの間に、セン
タリング機によってビレット端面にセンター穴を開けら
れるが、そのセンタリング機のダイスのビレットの外面
と接触する面に凹凸を設けることによって、上下ダイス
でビレットをクランプすればビレット端部外周面に凹凸
が形成され、センター穴加工と同時にビレット端部外周
面に凹凸を形成することができる。また、予め冷間で同
様の加工を施し、加熱炉に供給しても同様の効果を得る
ことができる。ビレット端部外周面に形成する凹凸の形
状は、凸条、凹条を連続的または不連続的に螺旋状、直
線状、格子状等に配置した形状、または突起、凹部を規
則的または不規則的な配置した形状、面粗度を粗くする
等ロールとビレットとの摩擦力を高めることができれば
いかなる形状でもよい。

【００１２】

【実施例】

実施例１ 以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図１ないし図
５に基づいて説明する。図１はビレットへのセンター穴
加工のセンタリング機の概略側面図、図２は図１の正面
図、図３は傾斜穿孔機のナーリングを施したロールの一
例を示すもので、（ａ）図はロール、（ｂ）図はロール
の要部拡大断面図、図４は他のナーリングを施したロー
ルの一例を示すもので、（ａ）図はロール、（ｂ）図は
ロールの要部拡大断面図、図５はこの発明の継目無金属
管用ビレットの一例を示す平面図である。図１および図
２において、加熱炉で加熱されたビレット１は、加熱炉
から抽出されて傾斜穿孔機に送られるまでの間に、セン
タリング機２によってビレット１端面にセンター穴３を
開けられる。センタリング機２のダイス４、５のビレッ
ト１の外周面と接触する面には、図示しないが直径１０
ｍｍ、高さ１ｍｍの凸部が３０ｍｍ間隔で設けられてい
る。該ダイス４、５の凸部は、ダイス４、５でビレット
１の端部をクランプすれば、ビレット１の端面から１０
０ｍｍまでの間に直径１０ｍｍ、深さ１ｍｍの凹部を３
０ｍｍ間隔で全周面に形成することができる。

【００１３】このビレット１の両端外周面への凹部の施
工は、従来から実施していたセンター穴３加工と同時
に、すなわち、ポンチ７でセンター穴３を開けるため、
センタリング機２のダイス４、５によってビレット１の
端部をクランプすると、ダイス４、５のビレット１の外
面と接触する面に設けた凸部によって、ビレット１の端
部外周面に直径１０ｍｍ、深さ１ｍｍの凹部が３０ｍｍ
間隔で形成される。このため、ビレット１端部全周面へ
の凹部を形成することによって、ビレット１の温度が低
下する等の問題を生じることがない。このようにして両
端部に凹部が形成されたビレット１は、図示しない傾斜
穿孔機に送られ穿孔圧延される。

【００１４】実施例２ 従来、傾斜圧延機のロール表面に付与されていたナーリ
ングは、図３および図４に示すようなものが一般的であ
り、深さ０．５ｍｍ程度であった。第１表は、図５に示
すとおり端面から長さ１００ｍｍの間に、直径１０ｍ
ｍ、深さ１ｍｍの凹部６を形成した外径３３５ｍｍのビ
レット１を、ロール表面のナーリングの溝の深さを０．
３ｍｍ以下とした傾斜圧延機を用い、リード１４４ｍ
ｍ、ロールギャップ３０３ｍｍ、先端ドラフト率５．４
％で穿孔圧延した場合の噛込み不良率と、中空素管をプ
ラグミル、リーラ、サイザーで延伸圧延し、外径４０
６．４ｍｍ、肉厚７．９ｍｍの継目無鋼管とした場合の
表面疵発生率とを示したものである。また、比較のた
め、端部全周面に凹凸処理を行わないビレットを、図３
に示すロール１１に深さ０．５ｍｍのナーリング１２を
施した傾斜圧延機で穿孔圧延した比較例１の場合の噛込
み不良率と、中空素管をプラグミル、リーラ、サイザー
で延伸圧延し、外径４０６．４ｍｍ、肉厚７．９ｍｍの
継目無鋼管とした場合の表面疵発生率、および図４に示
すロール１３に深さ０．５ｍｍのナーリング１４を施し
た傾斜圧延機で穿孔圧延した比較例２の場合の噛込み不
良率と、中空素管をプラグミル、リーラ、サイザーで延
伸圧延し、外径４０６．４ｍｍ、肉厚７．９ｍｍの継目
無鋼管とした場合の表面疵発生率を併せて表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１に示すとおり、端面から長さ１００ｍ
ｍの間に、直径１０ｍｍ、深さ１ｍｍの凹部６を設けた
ビレット１を用いた本発明の場合は、傾斜穿孔機のロー
ル表面のナーリングの溝の深さを０．３ｍｍ以下として
も、傾斜圧延機での噛込み不良率が１％以下で、噛込み
および尻抜けには全く問題がなかった。また、継目無鋼
管の表面疵発生率は、０％で傾斜穿孔機のロールのナー
リングが継目無鋼管外部全長に転写され、継目無鋼管の
外面品質を損なうという問題を解決することができた。
これに対しビレット端面外周面に凹部処理を行わなかっ
た比較例の場合、比較例２では傾斜圧延機での噛込み不
良率が２．４％、比較例１では継目無鋼管の表面疵発生
率が３．６％と、いずれも満足できるものではなかっ
た。

【００１７】なお、上記説明においては、２ロールタイ
プの傾斜穿孔機を用いて穿孔圧延しているが、本発明は
これに限らず３ロール以上を備えた傾斜穿孔機を用いて
穿孔圧延を行う場合にも勿論適用することができる。ま
た、上記説明では継目無鋼管を製造する場合に適用して
いるが、これに限定されず、材質が異なる継目無金属管
一般を製造する場合にも、勿論適用することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明によれば、
軸方向端面から一定区間の外周面に一定粗さの凹凸を設
けたビレットは、傾斜圧延機における穿孔圧延におい
て、ロールのナーリング深さを軽減しても、噛込みおよ
び尻抜け不良等の発生が防止でき、しかも、継目無鋼管
の外面品質を損なうという問題を解決することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のビレットへのセンター穴加工のセン
タリング機の概略側面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】傾斜穿孔機のナーリングを施したロールの一例
を示すもので、（ａ）図はロール、（ｂ）図はロールの
要部拡大断面図である。

【図４】傾斜穿孔機の他のナーリングを施したロールの
一例を示すもので、（ａ）図はロール、（ｂ）図はロー
ルの要部拡大断面図である。

【図５】この発明の継目無金属管用ビレットの一例を示
す平面図である。

【図６】一般的な傾斜穿孔機による穿孔圧延の原理を示
す模式図である。

【符号の説明】

１，２３ ビレット ２ センタリング機 ３ センター穴 ４，５ ダイス ６ 凹部 ７ ポンチ １１，１３，２１，２２ ロール １２，１４ ナーリング ２４ 芯金 ２５ プラグ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端から一定範囲の外周面上に凹凸部を
   有することを特徴とする継目無金属管用ビレット。
2. 【請求項２】 両端から一定範囲の外周面上に凹凸部を
   有するビレットを、ロールのナーリング深さを軽減した
   傾斜穿孔機により穿孔圧延して中空素管となし、ついで
   該中空素管を所望の寸法に延伸圧延することを特徴とす
   る継目無金属管の製造法。