JPH0569606B2 - - Google Patents

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JPH0569606B2
JPH0569606B2 JP59133205A JP13320584A JPH0569606B2 JP H0569606 B2 JPH0569606 B2 JP H0569606B2 JP 59133205 A JP59133205 A JP 59133205A JP 13320584 A JP13320584 A JP 13320584A JP H0569606 B2 JPH0569606 B2 JP H0569606B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stand
wall thickness
radius
bar
tension
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59133205A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6114010A (en
Inventor
Tomoyuki Hirakawa
Shosei Kamata
Yutaka Mihara
Masamutsu Numano
Katsu Okado
Fumio Fujita
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 Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Priority to JP59133205A priority Critical patent/JPS6114010A/en
Publication of JPS6114010A publication Critical patent/JPS6114010A/en
Publication of JPH0569606B2 publication Critical patent/JPH0569606B2/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】[Detailed description of the invention]

〔発明の技術分野〕 本発明は、継目無管の連続圧延法、特に中空素
管にマンドレルバーを挿入し、タンデムに配置し
たマンドレルミルで連続的に延伸圧延するマンド
レルミルの圧延制御方法に関する。 〔従来の技術〕 継目無管の製造過程において、ピアサーあるい
はエロンゲータより供給される素管はマンドレル
ミルによつて圧延される。このマンドレルミル
は、2つのタイプに大別できる。つまり、マンド
レルバーの速度を拘束するタイプと、マンドレル
バーを自由にして圧延するタイプとがある。 マンドレルバーを自由にして圧延する場合に
は、管先端部が各スタンドに噛込む段階及び管後
端部が各スタンドを抜け出す段階にマンドレルバ
ー速度が変化するため、圧延条件も変化する。こ
のため、管の先後端部に肉厚変動が生じ、肉厚・
断面積精度が低下する。 一方、マンドレルバー速度を拘束した場合に
は、上で述べたようなマンドレルバー速度変化に
伴なう肉厚・断面積変動は発生しない。しかし、
素管肉厚・外径に変動がある場合あるいは温度変
化などによつてバー径が変動する場合には、これ
らの影響が製品肉厚・断面積に発生し寸法精度を
悪くするという問題が残る。 〔発明の目的〕 本発明は、キースタンドを除くロール回転数及
び各スタンドでの圧下量を同時に制御することに
より、素管の肉厚・外径・変形抵抗、バー径変動
の製品肉厚・断面積への影響を除去し、製品の寸
法精度を向上させたマンドレルミルの圧延制御方
法を提供するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、マンドレルバー速度が拘束されてい
るマンドレルミル(リストレインド・マンドレル
ミル)において、素管肉厚、外径、変形抵抗及び
バー径変動が発生した場合にも、製品肉厚あるい
は製品肉厚・断面積を一定にするためにロール回
転数及び圧下量を制御するものであり、以下のと
おりの方法によつて、その目的が達成される。 本発明に係る第1の制御方法は、素管寸法、前
段のスタンドでのマンドレルバー半径変動等によ
る圧力条件の変化に対しては、前段の各スタンド
間の張力が零となるようにロール回転数を制御
し、また、後段のスタンドでのマンドレルバー変
形変動に対しては各スタンド間の張力が零となる
ようにロール回転数を制御しながら、マンドレル
バー半径変動による肉厚変動を補正するように後
段のスタンドでの圧下量を調整することにより肉
厚を一定にするようにしたことを特徴とする。 また、本発明に係る第2の制御方法は、素管寸
法、前段のスタンドでのマンドレルバー半径変動
等による圧力条件の変化に対しては、前段の各ス
タンド間の張力が零となるようにロール回転数を
制御し、また、後段のスタンドでのマンドレルバ
ー半径変動に対しては前段の各スタンド間の張力
が零となるようにロール回転数を制御しながら、
マンドレルバー半径変動による肉厚変動を補正す
ると共に素管の自由変形部での外径が制御できる
ように後段のスタンドでの圧下量を調整すると共
に後段の各スタンド間に張力が発生するようにロ
ールの回転数を制御することにより、肉厚及び断
面積を一定にするようにしたことを特徴とする。 〔発明の実施例〕 次に、本発明の思考過程を説明し、その後実施
例について説明する。 まず、マンドレルミルのように、ピアサーある
いはエロンゲータより供給される中空素管にマン
ドレルバーを装入し、孔型を有するロールで連続
圧延する圧延機では、製品寸法精度を悪化させる
要因として、以下のような項目があげられる。 <要因1>:圧延中のマンドレルバー速度の変化 <要因2>:素管の肉厚・外径変化及び温度(変
形抵抗)の変化 <要因3>:圧延中の管の温度(変形抵抗)の変
化 <要因4>:圧延中のマンドレルバー温度(マン
ドレルバー径)の変化摩耗によるマンドレルバ
ー径の変化 マンドレルバー速度を拘束した場合にいは<要
因1>を除くことができるが他の寸法精度悪化要
因については効果はない。本発明は<要因2>〜
<要因4>による影響をも除くものであり、これ
らの影響を考察するために、次の項目すなわち、
()無制御での連続圧延特性、及び()スタ
ンド間張力を一定に制御することによつて得られ
る効果、について検討する。 〔〕 無制御での連続圧延特性 ロール回転数・圧下量を全く操作しない場合
(通常のリスレインド・マンドレルミル)に、
各変動要因がどの程度製品寸法精度へ影響を与
えるかを評価し、従来のリストレインド・マン
ドレルミルズの製品精度の定量化を検討する。 マンドレルミルのように連続スタンドで圧延
を行なう場合には、素管形状の変動あるいはバ
ー径変動などが各スタンド間に大きな張力を発
生させ、カリバー底での肉厚・外径はもとより
マンドレルバーともロールとも接触しない自由
変形部での肉厚・外径にも大きな影響を与え
る。また、次スタンドではこの自由変形部がカ
リバー底で圧延されるため、さらに新たな張力
変動が生じるという複雑な現象が起こる。これ
らの現象の結果として、製品肉厚・断面積に変
動が発生し、寸法精度悪化の原因となる。次
に、素管肉厚・外半径、各スタンドでの変形抵
抗、バー径変動の製品寸法への影響を述べる。 (i) 素管肉厚変化の影響 第1図では素管肉厚ΔHoが ΔHo/Ho=1 だけ変化した場合、即ち、素管肉厚が100%
変化した場合、各スタンド出側の カリバー底肉厚変動 Δhi c/hi c フランジ側肉厚変動 Δhi f/hi f カリバー底外半径変動 Δri c/ri c フランジ側外半径変動 Δri f/ri f がどう変化するかを示している。 この図から次のような素管肉厚変動に対す
る特性が得られる。 (イ) No.1、No.2スタンドを通過するとフラン
ジ側及びカリバー底側肉厚変化は急激に減
少する。これは両方向とも1度づつカリバ
ー底で圧延されるためである。 (ロ) No.3スタンド以降は、両方向肉厚変動の
急激な減少は見られず、No.クスタンド出側
(製品肉厚)にもいくらか影響が現われる。 (ハ) 各スタンド出側のフランジ側外半径変化
に、肉厚変動と同程度の変化が生じる。 以上の結果から、素管肉厚に変動があると
きには全スタンド間張力が変動するため、No.
クスタンド出側の寸法にも影響を与える。ま
た、この寸法変化はカリバー底よりもフラン
部変化の方が大きことがわかる。 (ii) 素管外半径変化 第2図では素管外半径ΔRoが ΔRo/Ro=1 変化した場合の各スタンド出側形状変動を示
す。この結果より、次のような素管外半径変
化に対する特性が得られる。 (イ) 素管外半径変化は各スタンド出側のフラ
ンジ部半径・肉厚に寸法変動を発生させ
る。 (ロ) No.7スタンド出側(製品肉厚・外半径)
にも影響が現われる。 つまり、リストレインドマンドレルミルで
は素管外半径に寸法変動がある場合に、製品
肉厚・外半径の寸法精度が悪化することがわ
かる。 (iii) 各スタンド変決抵抗変化の製品への影響 第3図では各スタンドでの変形抵抗変化が Δkif/kif=1 となつたときの製品肉厚・外半径・断面積へ
の影響を示している。第3図より、次のよう
な特性が明らかになつた。即ち、各スタンド
での変形抵抗変化の製品形状への影響はあま
り大きくない。 以上の結果は、 ●変形抵抗が変化することによつて、圧延荷
重が変化してもミル剛性が高いときには、
あまり大きな影響が発生しない(ミル剛性
が低いときには大きい)。 ●変形抵抗変化の先進率への影響は少ないた
め、各スタンド間張力変動の発生は少な
い。 などの理由によると考えられる。 (iv) 各スタンドでのバー径変化の製品への影響 第4図では各スタンドでのバー径変動が ΔSBi/SBi=1 のときの、製品肉厚・外半径・断面積での影
響を示している。 第4図より次のような特性が明らかになつ
た。 (イ) 後段スタンドでの影響はフランジ側肉
厚・外径及びカリバー底肉厚に非常に大き
な影響を与える。 (ロ) 前段の影響も無視できない。 この()の項での検討から明らかなよう
に、回転数・圧下量を制御しない場合には、マ
ンドレルバー速度を拘束しても、バー径・素管
肉厚・外半径変動は製品寸法に影響を与えるこ
とがわかる。即ち、リストレインド・マンドレ
ルミルにおいても素管の肉厚・外半径、圧延中
の材料温度の変化、マンドレルバー径の変化等
の圧延外乱による製品寸法変化は避けられな
い。 () スタンド間張力を一定に制御することによ
つて得られる効果 寸法精度を向上させるため、回転数を操作す
ることで無張力圧延を行なつた場合、素管肉
厚・外半径・バー径の変動が製品寸法へどのよ
うな影響を与えるかを検討する。 (i) 素管肉厚変化の影響 第5図では、素管肉厚ΔHoが ΔHo/Ho=1 変化した場合の各スタンド出側 カリバー底肉厚変動 Δhi c/hi c フランジ側肉厚変動 Δhi f/hi f カリバー底外半径変動 Δri c/ri c フランジ側外半径変動 Δri f/ri f がどう変化するかを示している。第5図か
ら、次の結果が得られた。即ち、No.1、No.2
スタンド通過後、ほとんど影響は残らない。 (ii) 素管外半径変化の影響 第6図では、素管外半径ΔRoが ΔRo/Ro=1 変化した場合の各スタンド出側形状を示して
いる。この第6図の結果より以下のような特
性が得られている。即ち、素管肉厚変動があ
る場合と同様、No.1、No.2スタンド通過後、
ほとんど影響は残らない。 (iii) 各スタンドでのバー径変化の製品への影響 第7図では各スタンドでのバー径変動が、 ΔSBi/SBi=1 のときの製品肉厚・外半径・断面積での影響
を示す。この第7図より次のような結果が得
られる。 (イ) 後段スタンド(No.1〜No.5スタンド)で
のバー径変化の製品寸法精度への影響はほ
とんど現われない。 (ロ) 後段スタンド(No.6、No.7スタンド)で
のバー径変化の影響は製品肉厚変動に非常
に大きく残る。 この()の項での検討から明らかなように
回転数操作による無張力圧延制御では、製品寸
法精度の悪化要因である素管肉厚・外半径・バ
ー径変化について次のような制御特性がある。 (a) 回転数操作による無張力制御を行なうこと
により、素管肉厚・外径変化、前段スタンド
でのバー径変化の製品寸法精度への影響は除
ける。 (b) 後段スタンドでのバー径変化による製品寸
法変化は、スタンド間の無張力制御のみでは
除去不能である。 以上の検討から明らかなように、回転数操作に
よる無張力圧延制御では、素管肉厚・外半径、前
段スタンドでのバー径変動の製品寸法精度への影
響を除くことができるが、後段スタンドでのバー
径変化の影響を除くことが不可能であることを前
記()の項において明らかにした。 これらの結果から、素管肉厚・外半径変化、全
スタンドでの変形抵抗、バー径変化の製品への影
響を除くために、ロール回転数操作と同時に圧下
量をも積極的に操作する次の2つの制御方法が発
明されるに至つた。 <第1の制御方法> 製品肉厚を制御する方法 <第2の制御方法> 製品肉厚及び断面積を制御する方法 以下これらの制御方法の特徴を述べ、次に具体
的な実施方法を説明する。 本発明に係る上述の第1及び第2の制御方法
は、次の(A)、(B)の方法によつてなされる。 (A) 前段スタンドではロール回転数を操作するこ
とで無張力圧延を行なう。 このことにより、素管の肉厚・外半径、およ
び前段スタンドでのバー径変動の製品寸法精度
への影響を除く。 (B) 後段スタンドにおいてロール回転数と圧下量
を同時に操作する。 この操作により、後段スタンドでのバー径変
化に起因する製品寸法精度悪化を防ぐ。 この場合後段のスタンド間においても無張力と
なるようにロール回転数を操作しながら、バー径
変動を相殺するように圧下量を制御する方法が第
1の制御方法である。 この第1の制御方法では、バー径変化に対応し
圧下量を操作するとカリバー底での肉厚は一定と
なるが、カリバー底外半径が変化して断面積に変
動が発生する。この断面積変動をも防止する制御
方法が第2の制御方法である。この制御方法は後
段スタンドにおいて圧下量・回転数を同時に操作
するが、無張力ではなく適当な張力を積極的に発
生させて、フランジ部外半径を制御することで断
面積を一定に保つ。 次に、以上に示した本発明に係る制御方法を実
施するための具体的な方法及び回転数・圧下量の
操作量の決定方法を述べる。 1つの例として制御デバイスを ΓキースタンドであるNo.1スタンドを除くすべて
の回転数ΔN2、ΔN3、ΔN4、ΔN5、ΔN6
ΔN7 ΓNo.6、7スタンド圧下量ΔSr6、ΔSr7 と選んだ場合について説明する。 これらの制御デバイスを製品寸法精度悪化要因
である以下の項目 Γ素管肉厚・外半径変動ΔHo、ΔRo Γ各スタンドでの変形抵抗変動Δk1,2,3,4,5,6,7 f Γ各スタンドでのバー径変動ΔS1,2,3,4,5,6,7 B を測定あるいは推定により求める。 これらの各々の要因に対応させて、回転数・圧
下量を操作する。 回転数・圧下の操作量は各変動要因に対して次
の方法で決定できる。 (a) 素管肉厚変化率(ΔHo/Ho)、素管外半径
変化率(ΔRo/Ro) これらの変化に対しては各スタンド間の張力
を零にすることで製品肉厚・断面積の変動を除
去できる。 いまNo.1スタンドをキースタンドとすると、
肉厚・外半径に変動を有する素管が圧延される
場合には、No.1スタンド出側速度が先進率の変
化に対応して変動する。このとき各スタンド間
に張力を発生させないためには、この先進率変
化を相殺するようにNo.2〜No.7スタンドすべて
の回転数を操作すればよい。 (b) 各スタンドごとの変形抵抗変化率(Δkf
kfi=1,,7ミル剛性が充分高いときには、材料
の変形抵抗変化の製品寸法への影響は非常に小
さい。従つて、変形抵抗変化に対してはミル剛
性を高くすることで対処する。 (c) 前段スタンドでのバー径変化(ΔSB/hci=1,2,
3,4,5 前段スタンド(No.1,2,3,4,5)にお
けるバー径変化については、各スタンド間張力
を零にする制御を行なうことにより、製品寸法
変動を除去できる。 キースタンドであるNo.1スタンドでのバー径
変動については、素管肉厚、外半径変動と同様
にキースタンドより下流のすべてのスタンドNo.
2〜No.7スタンドの回転数を操作する。 その他のスタンドでのバー径変化について
は、該当するスタンドとその次下流スタンドの
回転数を調節することで、スタンド間張力を零
にすることが可能である。 (d) 後段スタンドでのバー径変化(ΔSB/hci=6,7
後段スタンドでのバー径変化の製品寸法への影
響を除くためには、ロールの回転数のみだけで
なく、バー径の変化を相殺するように圧下量を
も操作しなければならない。この場合、ロール
回転数の操作法によつて先に述べた2つの制御
方法を実施することができる。 第1の制御方法は、バー径変動によつて生じ
る先進率変化をロール回転数操作による補正で
張力一定制御を行ない、かつバー径変化を相殺
するように圧下量を操作する。 第2の制御方法は、製品肉厚のみでなく断面
積をも一定とする制御方法である。 前記の第1の制御方法では製品肉厚は一定と
なるが断面積に変動が発生する。例えばNo.7ス
タンドでのバー径が熱膨張により太くなつた場
合を考えると、製品肉厚を変化させないために
はロール間隙を開く操作を行なう。このとき製
品の肉厚は一定となるが、カリバー底方向の外
径は拡大されるので、断面積も増えることにな
る。 この第2の制御方法は、このような場合No.6
〜No.7スタンド間に引張力を発生させるように
ロール回転数を操作し、この引張力によつてフ
ランジ側外径を減少させて断面積を一定に保つ
ようにしている。 以上に説明した圧下量・回転数の操作を各種外
乱に対応させて重ね合せれば、すべての外乱につ
いて製品寸法の制御が可能となる。 この考え方を第1の制御方法について式に表わ
すと式(1)の方程式で表わされる。(第22頁参照) 以下この式の意味を説明する。この式(1)におい
て、No.1スタンドはキースタンドであり、そし
て、8行9列のマトリツクスにおいて、第1列
は、素管肉厚変動ΔHo/H=1のときのΔN2
N2、ΔN3/N3、ΔN4/N4、ΔN5/N5、ΔN6
N6、ΔN7/N7、ΔSr6/h6 c、ΔSr7/h7 cの各制御量
を示している。第2列は素管外径変動ΔRo/R
=1のときの前記各制御量を示している。第3列
はNo.1スタンド・バー半径変動ΔSB1/h1 c=1、
第4列はNo.2スタンド・バー半径変動ΔS2 B/h2 c
1、第5列はNo.3スタンド・バー半径変動ΔS3 B
h3 c=1、第6列はNo.4スタンド・バー半径変動
ΔS4 B/h4 c=1、第7列はNo.5スタンド・バー半径
変動ΔS5 B/h5 c=1、第8列はNo.6スタンド・バー
半径変動ΔS6 B/h6 c=1、そして、第9列はNo.クス
タンド・バー半径変動ΔS7 B/h7 c=1のときの前記
各制御量を示している。
[Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for continuous rolling of seamless pipes, and particularly to a rolling control method for a mandrel mill in which a mandrel bar is inserted into a hollow pipe and the pipe is continuously stretched and rolled by mandrel mills arranged in tandem. [Prior Art] In the process of manufacturing seamless pipes, a raw pipe supplied from a piercer or an elongator is rolled by a mandrel mill. This mandrel mill can be roughly divided into two types. In other words, there are two types: one in which the speed of the mandrel bar is restricted and the other in which the mandrel bar is freed for rolling. When rolling is performed with the mandrel bar free, the mandrel bar speed changes at the stage where the tube tip part engages with each stand and at the stage where the tube rear end part exits each stand, so the rolling conditions also change. As a result, variations in wall thickness occur at the tip and rear ends of the tube, resulting in
Cross-sectional area accuracy decreases. On the other hand, when the mandrel bar speed is restricted, the wall thickness and cross-sectional area variations that occur due to changes in the mandrel bar speed as described above do not occur. but,
If there is a change in the wall thickness or outside diameter of the raw pipe, or if the bar diameter changes due to temperature changes, the problem remains that these effects will affect the product wall thickness and cross-sectional area, worsening dimensional accuracy. . [Object of the Invention] The present invention simultaneously controls the number of rotations of the rolls excluding the key stand and the amount of reduction at each stand, thereby controlling the wall thickness, outer diameter, and deformation resistance of the raw pipe, and the product wall thickness and bar diameter variation. The present invention provides a rolling control method for a mandrel mill that eliminates the influence on the cross-sectional area and improves the dimensional accuracy of the product. [Summary of the Invention] The present invention is a mandrel mill in which the mandrel bar speed is restricted (restricted mandrel mill), and even when changes occur in the raw tube wall thickness, outer diameter, deformation resistance, and bar diameter, The roll rotation speed and rolling reduction amount are controlled to keep the product wall thickness or product wall thickness/sectional area constant, and the purpose is achieved by the following method. The first control method according to the present invention is to rotate the rolls so that the tension between each stand in the previous stage becomes zero in response to changes in pressure conditions due to changes in the raw pipe size, mandrel bar radius variation in the previous stand, etc. In addition, the number of roll rotations is controlled so that the tension between each stand is zero in response to variations in mandrel bar deformation in subsequent stands, and thickness variations due to variations in mandrel bar radius are corrected. The feature is that the wall thickness is made constant by adjusting the amount of reduction in the subsequent stand. In addition, the second control method according to the present invention is such that the tension between each stand in the previous stage becomes zero in response to changes in pressure conditions due to changes in the raw pipe size, mandrel bar radius variation in the stand in the previous stage, etc. While controlling the roll rotation speed, and controlling the roll rotation speed so that the tension between each stand in the front stage becomes zero in response to variations in the mandrel bar radius in the stands in the latter stage,
In addition to correcting wall thickness fluctuations due to variations in the mandrel bar radius, the amount of reduction in the subsequent stands was adjusted to control the outer diameter of the free deformation portion of the raw tube, and tension was generated between each subsequent stand. A feature is that the wall thickness and cross-sectional area are kept constant by controlling the rotation speed of the rolls. [Embodiments of the Invention] Next, the thought process of the present invention will be explained, and then embodiments will be explained. First of all, in rolling mills such as mandrel mills, in which a mandrel bar is inserted into a hollow tube supplied by a piercer or elongator and continuously rolled with grooved rolls, the following factors worsen the product dimensional accuracy: Items such as: <Factor 1>: Change in mandrel bar speed during rolling <Factor 2>: Change in wall thickness/outer diameter of the raw tube and change in temperature (deformation resistance) <Factor 3>: Temperature of the tube during rolling (deformation resistance) Change in <Factor 4>: Change in mandrel bar temperature (mandrel bar diameter) during rolling Change in mandrel bar diameter due to wear If the mandrel bar speed is restricted, <Factor 1> can be removed, but other dimensions There is no effect on accuracy deterioration factors. The present invention is <Factor 2>~
This also excludes the influence of <Factor 4>, and in order to consider these influences, the following items, namely:
() Continuous rolling characteristics without control, and () Effects obtained by controlling the inter-stand tension to a constant level will be discussed. [] Characteristics of continuous rolling without control When the roll rotation speed and rolling reduction amount are not controlled at all (normal re-slaind mandrel mill),
We will evaluate how much each variable factor affects product dimensional accuracy and consider quantifying the product accuracy of conventional restrained mandrel mills. When rolling is carried out using continuous stands such as in a mandrel mill, variations in the shape of the base tube or bar diameter generate large tensions between each stand, and the wall thickness and outer diameter at the bottom of the caliber as well as the mandrel bar are affected. It also has a large effect on the wall thickness and outer diameter of the freely deformed part that does not come into contact with the rolls. In addition, in the next stand, this free deformation part is rolled at the bottom of the caliber, which causes a complicated phenomenon in which new tension fluctuations occur. As a result of these phenomena, variations occur in the product wall thickness and cross-sectional area, causing deterioration in dimensional accuracy. Next, we will discuss the effects of raw tube wall thickness and outer radius, deformation resistance at each stand, and bar diameter variations on product dimensions. (i) Effect of change in wall thickness of the stock pipe In Figure 1, when the wall thickness of the stock pipe ΔHo changes by ΔHo/Ho = 1, that is, the wall thickness of the stock pipe is 100%.
If it changes, caliber bottom wall thickness variation on the exit side of each stand Δh i c / h i c flange side wall thickness variation Δh i f / h i f caliber bottom outer radius variation Δr i c / r i c flange side outer radius variation It shows how Δr i f /r i f changes. From this figure, the following characteristics regarding changes in the wall thickness of the raw pipe can be obtained. (b) After passing through No. 1 and No. 2 stands, the wall thickness changes on the flange side and bottom side of the caliber decrease rapidly. This is because the roll is rolled once on the caliber bottom in both directions. (b) After No. 3 stand, there is no sharp decrease in wall thickness fluctuation in both directions, and some influence appears on the exit side of No. stand (product wall thickness). (c) The outer radius of the flange on the exit side of each stand will change to the same extent as the wall thickness. From the above results, when there is a change in the wall thickness of the raw pipe, the tension between all stands changes, so No.
It also affects the dimensions of the exit side of the stand. It can also be seen that this dimensional change is larger in the flange than in the bottom of the caliber. (ii) Changes in the outer radius of the raw tube Figure 2 shows the changes in the shape of the exit side of each stand when the outer radius of the raw tube ΔRo changes by ΔRo/Ro=1. From this result, the following characteristics regarding changes in the outer radius of the raw tube can be obtained. (a) Changes in the outer radius of the raw pipe cause dimensional changes in the radius and wall thickness of the flange on the exit side of each stand. (b) No.7 stand exit side (product wall thickness/outer radius)
There is also an impact on In other words, it can be seen that in the restrained mandrel mill, when there is dimensional variation in the outer radius of the raw tube, the dimensional accuracy of the product wall thickness and outer radius deteriorates. (iii) Effect of change in deformation resistance at each stand on the product Figure 3 shows the product wall thickness, outer radius, and section when the change in deformation resistance at each stand becomes Δk i / f / k i / f = 1. The effect on area is shown. From FIG. 3, the following characteristics became clear. That is, the influence of the change in deformation resistance at each stand on the product shape is not so large. The above results are as follows: - When the mill rigidity is high even when the rolling load changes due to changes in deformation resistance,
The effect is not very large (it is large when the mill stiffness is low). ●Since the change in deformation resistance has little effect on the advance rate, there is little tension variation between each stand. This is thought to be due to the following reasons. (iv) Effect of bar diameter change at each stand on the product Figure 4 shows the effect on the product wall thickness, outer radius, and cross-sectional area when the bar diameter change at each stand is ΔS Bi /S Bi = 1. It shows. From FIG. 4, the following characteristics were clarified. (b) The influence of the rear stand has a very large effect on the flange side wall thickness/outside diameter and the caliber bottom wall thickness. (b) The influence of the previous paragraph cannot be ignored. As is clear from the discussion in (), if the rotation speed and reduction amount are not controlled, even if the mandrel bar speed is constrained, variations in the bar diameter, raw pipe wall thickness, and outer radius will affect the product dimensions. It can be seen that it has an impact. That is, even in a restrained mandrel mill, product dimensional changes are unavoidable due to rolling disturbances such as changes in the wall thickness and outer radius of the raw tube, changes in material temperature during rolling, and changes in the mandrel bar diameter. () Effects obtained by controlling the tension between the stands at a constant level. In order to improve dimensional accuracy, when tensionless rolling is performed by controlling the rotation speed, the thickness of the raw tube, outer radius, and bar diameter Consider how variations in this affect product dimensions. (i) Effect of changes in the wall thickness of the raw pipe In Figure 5, the wall thickness at the bottom of the caliber on the outlet side of each stand changes when the wall thickness ΔHo of the raw pipe changes by ΔHo/Ho=1 Δh i c / h i c flange side wall thickness Fluctuation Δh i f / h i f Caliber bottom outer radius variation Δr i c / r i c flange side outer radius variation Δr i f /r i f shows how it changes. From FIG. 5, the following results were obtained. That is, No.1, No.2
After passing through the stand, almost no impact remains. (ii) Effect of change in the outer radius of the raw tube Figure 6 shows the shape of each stand exit when the outer radius ΔRo of the raw tube changes by ΔRo/Ro=1. From the results shown in FIG. 6, the following characteristics are obtained. In other words, as in the case where there is variation in the thickness of the raw pipe, after passing through the No. 1 and No. 2 stands,
Almost no effect remains. (iii) Effect of bar diameter change at each stand on the product Figure 7 shows the effect of bar diameter change at each stand on the product wall thickness, outer radius, and cross-sectional area when ΔS Bi /S Bi = 1 shows. From this FIG. 7, the following results can be obtained. (a) Changes in the bar diameter in the subsequent stands (No. 1 to No. 5 stands) have almost no effect on product dimensional accuracy. (b) The influence of changes in bar diameter at the later stages (stands No. 6 and No. 7) remains extremely large on changes in product wall thickness. As is clear from the discussion in this section (), tensionless rolling control by controlling the rotation speed has the following control characteristics regarding changes in the raw pipe wall thickness, outer radius, and bar diameter, which are factors that deteriorate product dimensional accuracy. be. (a) By performing tension-free control by controlling the rotation speed, the effects of changes in the wall thickness and outer diameter of the raw tube and changes in the bar diameter at the front stand on the product dimensional accuracy are eliminated. (b) Changes in product dimensions due to changes in bar diameter at the rear stand cannot be eliminated by controlling the tension between the stands alone. As is clear from the above study, tensionless rolling control by controlling the rotation speed can eliminate the effects of changes in the material tube wall thickness, outer radius, and bar diameter at the front stage stand on product dimensional accuracy; It was made clear in the section () above that it is impossible to eliminate the influence of bar diameter changes. From these results, in order to eliminate the effects on the product of changes in the wall thickness and outer radius of the raw pipe, deformation resistance in all stands, and changes in bar diameter, we found that the next step is to actively control the rolling reduction amount at the same time as controlling the roll rotation speed. Two control methods were invented. <First control method> Method of controlling product wall thickness <Second control method> Method of controlling product wall thickness and cross-sectional area The characteristics of these control methods will be described below, and then the specific implementation method will be explained. do. The above-described first and second control methods according to the present invention are performed by the following methods (A) and (B). (A) Tensionless rolling is performed on the front stand by controlling the roll rotation speed. This eliminates the influence of the wall thickness and outer radius of the raw pipe, as well as bar diameter variations in the front stand, on product dimensional accuracy. (B) Simultaneously control the roll rotation speed and reduction amount on the rear stand. This operation prevents deterioration of product dimensional accuracy due to changes in bar diameter on the subsequent stand. In this case, the first control method is to control the reduction amount so as to offset bar diameter fluctuations while controlling the roll rotation speed so that there is no tension between the subsequent stands. In this first control method, when the reduction amount is manipulated in response to changes in the bar diameter, the wall thickness at the bottom of the caliber becomes constant, but the outer radius of the bottom of the caliber changes, causing fluctuations in the cross-sectional area. The second control method is a control method that also prevents this cross-sectional area variation. In this control method, the reduction amount and rotation speed are simultaneously controlled in the rear stage stand, but rather than no tension, an appropriate tension is actively generated and the cross-sectional area is kept constant by controlling the outer radius of the flange. Next, a specific method for implementing the control method according to the present invention described above and a method for determining the manipulated variables of the rotation speed and the amount of reduction will be described. As an example, the control device is the rotation speed ΔN 2 , ΔN 3 , ΔN 4 , ΔN 5 , ΔN 6 , except for No. 1 stand, which is the Γ key stand.
ΔN 7 Γ No. 6 and 7 stand reduction amounts ΔS r6 and ΔS r7 will be explained. These control devices are controlled by the following items that cause deterioration in product dimensional accuracy: Γ Variations in the wall thickness and outer radius of the original tube ΔHo, ΔRo Γ Variations in deformation resistance at each stand Δk 1,2,3,4,5,6,7 f Γ Obtain the bar diameter variation ΔS 1,2,3,4,5,6,7 B at each stand by measurement or estimation. The number of rotations and the amount of reduction are controlled in accordance with each of these factors. The operating amount of rotation speed and reduction can be determined by the following method for each variable factor. (a) Rate of change in wall thickness of base tube (ΔHo/Ho), rate of change in outer radius of base tube (ΔRo/Ro) These changes can be handled by reducing the product wall thickness and cross-sectional area by reducing the tension between each stand to zero. fluctuations can be removed. If we now use the No. 1 stand as a key stand,
When a blank pipe with variations in wall thickness and outer radius is rolled, the No. 1 stand exit speed varies in response to changes in the advance rate. In order to avoid generating tension between the stands at this time, the rotational speeds of all stands No. 2 to No. 7 may be operated so as to offset this change in the advance rate. (b) Deformation resistance change rate for each stand (Δk f /
k f ) i=1,,7 When the mil stiffness is sufficiently high, the effect of changes in the material's deformation resistance on the product dimensions is very small. Therefore, changes in deformation resistance are dealt with by increasing the mill rigidity. (c) Change in bar diameter at the front stage stand (ΔS B /h c ) i=1,2,
Regarding bar diameter changes in the 3rd, 4th, and 5th front stands (Nos. 1, 2, 3, 4, and 5), product dimensional variations can be eliminated by controlling the tension between each stand to zero. Regarding the bar diameter variation at No. 1 stand, which is the key stand, as well as the variation in the material tube wall thickness and outer radius, it is also true for all stand No. 1 downstream from the key stand.
Adjust the rotation speed of stands 2 to No. 7. Regarding bar diameter changes in other stands, it is possible to make the inter-stand tension zero by adjusting the rotational speed of the relevant stand and the next downstream stand. (d) Change in bar diameter at rear stand (ΔS B /h c ) i=6,7
In order to eliminate the influence of changes in bar diameter on the product dimensions at the rear stage stand, it is necessary to control not only the number of rotations of the rolls but also the amount of rolling reduction to offset the change in bar diameter. In this case, the two control methods described above can be implemented depending on the method of manipulating the roll rotation speed. The first control method is to control the tension to be constant by correcting the advance rate change caused by the bar diameter variation by manipulating the roll rotation speed, and to manipulate the reduction amount so as to offset the bar diameter change. The second control method is a control method in which not only the product wall thickness but also the cross-sectional area is made constant. In the first control method, the thickness of the product remains constant, but the cross-sectional area varies. For example, if we consider the case where the bar diameter in stand No. 7 becomes thicker due to thermal expansion, the roll gap should be opened in order to keep the product wall thickness unchanged. At this time, the wall thickness of the product remains constant, but the outer diameter toward the bottom of the caliber is enlarged, so the cross-sectional area also increases. In this case, this second control method is used in No. 6.
~ No. 7 The roll rotation speed is manipulated to generate a tensile force between the stands, and this tensile force reduces the outer diameter on the flange side to keep the cross-sectional area constant. By superimposing the above-described manipulations of the reduction amount and rotation speed in response to various disturbances, it becomes possible to control product dimensions for all disturbances. This concept can be expressed in equation (1) for the first control method. (See page 22) The meaning of this formula will be explained below. In this equation (1), the No. 1 stand is a key stand, and in the matrix of 8 rows and 9 columns, the first column is the ΔN 2 /
N 2 , ΔN 3 /N 3 , ΔN 4 /N 4 , ΔN 5 /N 5 , ΔN 6 /
Each control amount of N 6 , ΔN 7 /N 7 , ΔS r6 /h 6 c , and ΔS r7 /h 7 c is shown. The second column shows the variation in the outside diameter of the raw pipe ΔRo/R
The above-mentioned control amounts when =1 are shown. The third column is No. 1 stand bar radius variation ΔS B1 /h 1 c = 1,
The fourth column is No. 2 stand bar radius variation ΔS 2 B /h 2 c =
1. 5th row is No. 3 stand bar radius variation ΔS 3 B /
h 3 c = 1, 6th row is No. 4 stand bar radius variation ΔS 4 B / h 4 c = 1, 7th row is No. 5 stand bar radius variation ΔS 5 B / h 5 c = 1, The 8th column shows No. 6 stand bar radius variation ΔS 6 B /h 6 c = 1, and the 9th column shows No. 6 stand bar radius variation ΔS 7 B /h 7 c = 1. Indicates the control amount.

【表】

ド・バー半


径変動


………(1)
まず最初に本発明の特徴である後段スタンドで
のバー径変動に対する制御方法を示す。 (1) 後段スタンド(No.6、No.7)でのバー半径変
動がある場合; No.7スタンドでのバー半径△S7 BがNo.クスタン
ドのカリバー底肉厚h7 cの10%増加したとする。 ΔS7B/h7c=0.1 このとき(1)より各スタンド制御デバイス操作
量は次のように与えられる。 (△N2/N2)=0.0 (△N3/N3)=0.0 (△N4/N4)=0.0 (△N5/N5)=0.0 (△N6/N6)=0.0 (△N7/N7)=0.0091(=0.09×0.1) (△S6 r/h6 c)=0.0 (△S7 r/h7 c)=0.0997(=0.0997×0.1) つまり、No.7スタンドでのロール回転数のみ
でなく圧下量をも操作することで、No.7スタン
ドでのバー半径変化による製品肉厚精度の悪化
を防ぐ。 No.7スタンドでのバー平径が △S7B/h7c=0.10 (10%) 変化する場合、制御を行なわなければ当然カリ
バー底での肉厚△h7 cが10%程度減少する。そこ
でNo.7スタンドの圧下量△S7 rを ΔS7r/h7c=0.0997 だけ操作し、No.7カリバー底肉厚を一定に保
つ。ただし、上式で0.10とならないとは、圧延
荷重変化に伴う肉厚変動分を考慮したためであ
る。 また、上に示した操作を行なうとNo.7スタン
ド入側速度が0.91%遅くなる。このときNo.6〜
No.7スタンド間に張力が発生する。よつてNo.7
スタンドのロール回転数△N7を0.91%増速し
て張力の発生を防ぐ。つまり、No.7スタンドの
回転数操作量は (ΔN7/N7)=0.0091 となる。 以上示したようにNo.7スタンドでのバー径変
動に対してNo.7スタンドの回転数のみでなく圧
下量も同時に操作すれば、バー径変動の影響を
完全に制御することが可能となる。 同様にNo.6スタンドでのバー半径変動に対応
してNo.6スタンドでの回転数圧下量を操作し、
かつNo.7スタンドでその操作の補助を行なう。 (2) 前段スタンド(No.2〜No.5)でのバー半径変
動がある場合; 一例としてNo.3スタンドでのバー半径ΔS3 B
No.3スタンドのカリバー底肉厚h3 cが10%増加し
たとする。 ΔS3B/h3c=0.1 このとき式(1)より (△N2/N2)=0.0 (△N3/N3)=0.0495(=0.495×0.1) (△N4/N4)=0.0180(=0.180×0.1) (△N5/N5)=0.0 (△N6/N6)=0.0 (△N7/N7)=0.0 (△S6 r/h6 c)=0.0 (△S7 r/h7 c)=0.0 つまり、No.iスタンドでのバー半径変動があ
る場合にはNo.iとNo.i+1スタンドの回転数の
みを操作すればよい。 これはNo.3スタンドのバー半径が10%増加す
ると、No.3スタンド入側速度が遅くなる。よつ
てNo.2−No.3スタンド間に張力を発生させない
ためには、これを打ち消すだけのロール回転数
を増速させる。同様にNo.3−No.4スタンドに張
力を発生させないようにNo.4スタンド回転数を
増速させる。No.5スタンド以降は回転数を操作
しなくてもほとんど無張力状態が確保でき、No.
5、No.6、No.7スタンドで圧延されているうち
に、バー径変動の製品肉厚への影響が完全に除
かれる。よつてNo.6、No.7スタンドでの圧下量
の操作は不必要となる。 (3) 素管肉厚変動率(△Ho/Ho)、素管外半径
変動率(△Ro/Ro)、No.1スタンドでのバー
半径変動率(△S′B/h′c)がある場合; これらの変動はキースタンドとしたNo.1スタ
ンドにおける外乱であり、各スタンド間を無張
力と制御するためには全スタンドの回転数を操
作しなければならない。 一例として素管肉厚変動ΔHoが基準素管肉
厚より10%大きい場合を考える。 △Ho/Ho=0.1 このとき式(1)より各スタンドの制御デバイス
操作量は (△N2/N2)=0.0119(=0.019×0.1) (△N3/N3)=0.0127(=0.127×0.1) (△N4/N4)=0.0116(=0.116×0.1) (△N5/N5)=0.0116(=0.116×0.1) (△N6/N6)=0.0116(=0.116×0.1) (△N7/N7)=0.0116(=0.116×0.1) (△Sr6/h6 c)=0.0 (△Sr7/h7 c)=0.0 となる。 これはNo.1スタンドで基準素管肉厚より10%
厚い素管を圧延するとき、No.1スタンド出側材
料速度が1.19%増加する。このときNo.2スタン
ド以降の回転数を操作しなければ、各スタンド
間に圧縮力が発生し、製品寸法精度が悪化す
る。これを防ぐために、No.2スタンド回転数を
1.19%増速してNo.1−No.2スタンド間張力の発
生を防止する。同様にNo.2スタンドでの材料速
度の変化分を次スタンドNo.3で補正することで
No.2−No.3スタンド間張力発生も防止できる。 つまり、No.1−No.2−No.3スタンド間で無張
力圧延となるため、素管肉厚変動の影響はほと
んど除ける。当然No.3スタンドの回転数を増加
させているので、No.4スタンド以降No.3スタン
ドと同じ回転数増加を行なえばNo.4〜No.7スタ
ンドまで無張力圧延が可能であり、No.6、No.7
スタンドの圧下量を操作する必要はない。 以上で述べてきた第1の制御方法をまとめると
次のとおりである。 素管肉厚変動 △Ho/Ho 素管外径変動 △Ro/Ro No.1スタンド・バー半径変動 △S1 B/h1 c No.2スタンド・バー半径変動 △S2 B/h2 c No.3スタンド・バー半径変動 △S3 B/h3 c No.4スタンド・バー半径変動 △S4 B/h4 c No.5スタンド・バー半径変動 △S5 B/h5 c についてはロールの回転数操作のみで制御が可能
である。 No.6スタンド・バー半径変動 △S6 B/h6 c No.7スタンド・バー半径変動 △S7 B/h7 c についてはNo.6、No.7スタンドの圧下量と回転数
を同時に操作して制御を行なう必要がある。 上述の実施例は第1の制御方法であるが、第2
の制御方法も基本的には同様であり、次の点、即
ちNo.6スタンドとNo.7スタンドとの間に適当な張
力が作用するようにして、肉厚を一定に制御する
と共に、断面積を一定に制御する点が相違する。
この第2の制御方式を式に表わすと(2)式のように
なる。(第31頁参照)第(1)式との関係では*印が
付与された数値が異なつたものとなり、具体的な
操作方法は第1の制御方法と同様になされる。
【table】

de bar half


Diameter variation


......(1)
First, a method of controlling bar diameter fluctuations in the rear stage stand, which is a feature of the present invention, will be described. (1) When there is a change in the bar radius at the rear stands (No. 6, No. 7); Bar radius at No. 7 stand △S 7 B is the bottom wall thickness of the caliber of No. stand h 7 C 's 10 % increase. ΔS 7 / B / h 7 / c = 0.1 At this time, from (1), the operation amount of each stand control device is given as follows. (△N 2 /N 2 )=0.0 (△N 3 /N 3 )=0.0 (△N 4 /N 4 )=0.0 (△N 5 /N 5 )=0.0 (△N 6 / N 6 ) =0.0 (△N 7 /N 7 )=0.0091 (=0.09×0.1) (△S 6 r /h 6 c )=0.0 (△S 7 r /h 7 c )=0.0997 (=0.0997×0.1) In other words, No. By controlling not only the number of roll rotations but also the amount of roll reduction on stand No. 7, we prevent deterioration of product wall thickness accuracy due to changes in the bar radius on stand No. 7. If the flat diameter of the bar at No. 7 stand changes by △S 7 / B / h 7 / c = 0.10 (10%), the wall thickness at the bottom of the caliber will naturally change by about 10 % unless control is performed. Decrease. Therefore, adjust the reduction amount △S 7 r of No. 7 stand by ∆S 7 / r / h 7 / c = 0.0997 to keep the bottom wall thickness of No. 7 caliber constant. However, the reason why it is not 0.10 in the above formula is because the variation in wall thickness due to changes in rolling load was taken into account. Also, if the above operation is performed, the entry speed of No. 7 stand will be reduced by 0.91%. At this time No. 6~
Tension is generated between No. 7 stands. Yotsute No.7
Increase the roll rotation speed △N 7 of the stand by 0.91% to prevent the generation of tension. In other words, the rotation speed operation amount of No. 7 stand is (ΔN 7 /N 7 )=0.0091. As shown above, by controlling not only the number of rotations of the No. 7 stand but also the amount of reduction at the same time, it is possible to completely control the influence of the bar diameter fluctuation on the No. 7 stand. . Similarly, the rotation speed reduction amount at No. 6 stand is manipulated in response to the bar radius variation at No. 6 stand.
And the No. 7 stand assists in its operation. (2) When there is a variation in the bar radius at the front stand (No. 2 to No. 5); For example, if the bar radius at No. 3 stand ΔS 3 B is
Assume that the caliber bottom wall thickness h 3 c of No. 3 stand increases by 10%. ΔS 3 / B / h 3 / c = 0.1 At this time, from equation (1), (△N 2 /N 2 ) = 0.0 (△N 3 /N 3 ) = 0.0495 (=0.495×0.1) (△N 4 /N 4 )=0.0180 (=0.180×0.1) (△N 5 /N 5 )=0.0 (△N 6 /N 6 )=0.0 (△N 7 /N 7 )=0.0 (△S 6 r /h 6 c ) =0.0 (ΔS 7 r /h 7 c ) = 0.0 In other words, if there is a variation in the bar radius at No. i stand, it is only necessary to manipulate the rotation speed of No. i and No. i+1 stands. This means that when the bar radius of No. 3 stand increases by 10%, the entry speed of No. 3 stand becomes slower. Therefore, in order to prevent the generation of tension between the No. 2 and No. 3 stands, the roll rotation speed is increased enough to cancel out the tension. Similarly, the number of rotations of the No. 4 stand is increased so as not to generate tension between the No. 3 and No. 4 stands. From No. 5 stands onwards, almost no tension can be ensured without adjusting the rotation speed, and No.
During rolling on stands No. 5, No. 6, and No. 7, the influence of bar diameter variation on product wall thickness is completely eliminated. Therefore, there is no need to operate the reduction amount at No. 6 and No. 7 stands. (3) The rate of variation in the wall thickness of the raw pipe (△Ho/Ho), the rate of variation in the outer radius of the raw pipe (△Ro/Ro), and the rate of variation in the bar radius at No. 1 stand (△S′ B /h′ c ) In some cases: These fluctuations are disturbances in the No. 1 stand, which is the key stand, and in order to maintain tension-free tension between each stand, it is necessary to manipulate the rotational speed of all the stands. As an example, consider a case where the material pipe wall thickness variation ΔHo is 10% larger than the reference material pipe wall thickness. △Ho/Ho=0.1 At this time, from equation (1), the control device operation amount for each stand is (△N 2 /N 2 )=0.0119 (=0.019×0.1) (△N 3 /N 3 )=0.0127 (=0.127) ×0.1) (△N 4 /N 4 )=0.0116 (=0.116×0.1) (△N 5 /N 5 )=0.0116 (=0.116×0.1) (△N 6 /N 6 )=0.0116 (=0.116×0.1 ) (△N 7 /N 7 )=0.0116 (=0.116×0.1) (△S r6 /h 6 c )=0.0 (△S r7 /h 7 c )=0.0. This is the No. 1 stand and is 10% higher than the standard pipe wall thickness.
When rolling thick raw tubes, the material speed on the exit side of No. 1 stand increases by 1.19%. At this time, unless the rotational speed of the No. 2 stand and subsequent stands is controlled, compressive force will be generated between each stand and the product dimensional accuracy will deteriorate. To prevent this, increase the number of rotations of No. 2 stand.
Increase speed by 1.19% to prevent tension between No. 1 and No. 2 stands. Similarly, by correcting the change in material speed at No. 2 stand at the next stand No. 3,
Tension between No. 2 and No. 3 stands can also be prevented. In other words, since tensionless rolling is performed between stands No. 1, No. 2, and No. 3, the influence of variations in the wall thickness of the raw pipe can be almost eliminated. Naturally, the number of rotations of stand No. 3 is increased, so if the number of rotations from stand No. 4 to No. 3 is increased by the same amount as that of stand No. 3, tensionless rolling is possible from stand No. 4 to No. 7. .6, No.7
There is no need to manipulate the amount of reduction of the stand. The first control method described above is summarized as follows. Variation in wall thickness of raw tube △Ho/Ho Variation in outer diameter of raw tube △Ro/Ro Variation in radius of No.1 stand and bar △S 1 B /h 1 c Variation in radius of No.2 stand and bar △S 2 B /h 2 c No.3 stand bar radius variation △S 3 B /h 3 c No.4 stand bar radius variation △S 4 B /h 4 c No.5 stand bar radius variation △S 5 B /h 5 c Control is possible only by manipulating the rotation speed of the rolls. No. 6 stand bar radius variation △S 6 B /h 6 c No. 7 stand bar radius variation △S 7 B /h 7 c For No. 6 stand bar radius variation △S 7 B / h 7 c , the reduction amount and rotation speed of No. 6 and No. 7 stands are simultaneously adjusted. It needs to be manipulated and controlled. The above embodiment is the first control method, but the second
The control method is basically the same, with the following points being applied: an appropriate tension is applied between the No. 6 stand and No. 7 stand, and the wall thickness is controlled to be constant, and the The difference is that the area is controlled to be constant.
This second control method can be expressed as equation (2). (See page 31) In relation to equation (1), the values marked with * are different, and the specific operating method is the same as the first control method.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、本発明に係る
方法によれば、素管肉厚・外径・各スタンド変形
抵抗及び前段スタンドでのバー径変動の外乱に対
しては、張力を一定にして前段の各スタンド間の
張力が零となるように回転数を操作することによ
り肉厚を一定にし、後段スタンドでのマンドレル
バー径変動に対しては、各スタンド間の張力が零
となるように回転数を操作しながら、バー径変動
による肉厚変動を補正するように後段スタンドで
の圧下量を制御するようにしたので、高精度な肉
厚の製品が得られる。 また、本発明によれば、さらに、後段の各スタ
ンド間に適切な張力を付加して自由変形部での外
径を制御するようにしたので、肉厚だけでなく断
面積をも一定にすることができる。
As is clear from the above explanation, according to the method according to the present invention, the tension can be kept constant against disturbances such as the wall thickness of the raw pipe, the outer diameter, the deformation resistance of each stand, and the bar diameter fluctuation in the previous stand. The wall thickness is kept constant by controlling the rotation speed so that the tension between each stand in the front stage is zero, and the tension between each stand is zero even when the mandrel bar diameter changes in the rear stage stand. While controlling the rotation speed, the amount of reduction in the subsequent stand is controlled to compensate for variations in wall thickness due to variations in bar diameter, making it possible to obtain products with highly accurate wall thickness. Furthermore, according to the present invention, the outer diameter at the free deformation part is controlled by applying appropriate tension between each stand in the latter stage, so that not only the wall thickness but also the cross-sectional area can be kept constant. be able to.

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

第1図は素管肉厚変化(△Ho/Ho=1)の各
スタンド出側形状の影響を示す特性図、第2図は
素管外半径変化(△Ro/R=1)の各スタンド
出側形状への影響を示す特性図、第3図は各スタ
ンド変形抵抗変化(△Kfi/Kfi=0)の製品形状
への影響を示す特性図、第4図は各スタンドバー
径変化(△SBi/hci=1)の製品形状への影響を
示す特性図、第5図は素管肉厚変化(△Ho/Ho
=1)の各スタンド出側形状への影響を示す特性
図、第6図は素管外半径変化(△Ro/R0=1)
の各スタンド出側形状への影響を示す特性図、第
7図は各スタンドバー径変化(△SBi/hci=1)
の製品形状への影響を示す特性図である。第8図
は本発明に係る方法を実施するための制御システ
ムのブロツク図、第9図及び第10図は本発明に
係る方法の効果を示す特性図である。
Figure 1 is a characteristic diagram showing the influence of the outlet shape of each stand on changes in the wall thickness of the raw pipe (△Ho/Ho=1), and Figure 2 is a characteristic diagram for each stand on the change in the outer radius of the raw pipe (△Ro/R=1). Characteristic diagram showing the influence on the exit side shape. Figure 3 is a characteristic diagram showing the influence of each stand deformation resistance change (△K fi /K fi = 0) on the product shape. Figure 4 is the characteristic diagram showing the influence of each stand bar diameter change. (△S Bi /h ci = 1) is a characteristic diagram showing the influence on the product shape.
Characteristic diagram showing the influence of =1) on the exit side shape of each stand, Figure 6 shows the change in the outer radius of the raw pipe (△Ro/R0=1)
A characteristic diagram showing the influence of the change on the shape of each stand exit side, Figure 7 shows the change in the diameter of each stand bar (△S Bi /h ci = 1)
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the influence of FIG. 8 is a block diagram of a control system for carrying out the method according to the invention, and FIGS. 9 and 10 are characteristic diagrams showing the effects of the method according to the invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 前段スタンドの入側において素管寸法を計測
すると共に、前段スタンドにおけるマンドレルバ
ーの半径変動を計測する工程と、 前記の計測された素管寸法及び及びマンドレル
バーの半径変動に基いて前段スタンドにおける圧
力条件の変化を検出する工程と、 前段スタンドにおいて圧力条件の変化が検出さ
れると、前段の各スタンド間の張力が零になるよ
うにロールの回転数を制御する工程と、 後段スタンドにおけるマンドレルバーの半径変
動を計測する工程と、 後段スタンドにおいてマンドレルバー半径変動
が検出されると、後段の各スタンド間の張力が零
になるようにロール回転数を制御しながら、マン
ドレルバーの半径変動による肉厚変動を補正する
ために、後段スタンドの圧下量を調整する工程と
を有し、 素管の肉厚を一定に制御することを特徴とする
マンドレルミルの圧延制御方法。 2 前段スタンドの入側において素管寸法を計測
すると共に、前段スタンドにおけるマンドレルバ
ーの半径変動を計測する工程と、 前記の計測された素管寸法及びマンドレルバー
の半径変動に基いて前段スタンドにおける圧力条
件の変化を検出する工程と、 前段スタンドにおいて圧力条件の変化が検出さ
れると、前段の各スタンド間の張力が零になるよ
うにロールの回転数を制御する工程と、 後段スタンドにおけるマンドレルバーの半径変
動を計測する工程と、 後段スタンドにおいてマンドレルバーの半径変
動が検出されると、 (イ) 前段の各スタンド間の張力が零になるように
前段スタンドのロール回転数を制御し、そし
て、 (ロ) マンドレルバーの半径変動による肉厚変動を
補正するために、後段スタンドの圧下量を調整
し、 (ハ) 素管の自由変形部の外径を制御するために、
後段の各スタンド間に張力が発生するように後
段スタンドのロールの回転数を制御する工程と を有し、素管の肉厚及び断面積を一定に制御する
ことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方
法。
[Scope of Claims] 1. A step of measuring the raw pipe dimensions on the entry side of the front stage stand and measuring the radius fluctuation of the mandrel bar in the front stage stand, and the measured raw pipe dimensions and the radius fluctuation of the mandrel bar. a step of detecting a change in the pressure condition in the front stage stand based on the change in the pressure condition in the front stage stand, and a step of controlling the rotation speed of the roll so that the tension between each front stage stand becomes zero when a change in the pressure condition is detected in the front stage stand. and a process of measuring the radius variation of the mandrel bar in the rear stage stand. When the mandrel bar radius variation is detected in the rear stage stand, while controlling the roll rotation speed so that the tension between each of the rear stage stands becomes zero, A rolling control method for a mandrel mill characterized by controlling the wall thickness of a blank pipe to a constant value, comprising the step of adjusting the rolling reduction amount of a subsequent stand in order to correct wall thickness fluctuations due to radius fluctuations of a mandrel bar. . 2. A step of measuring the raw pipe dimensions on the entry side of the front stand and measuring the radius fluctuation of the mandrel bar in the front stand, and measuring the pressure in the front stage based on the measured raw pipe dimensions and the radius fluctuation of the mandrel bar. A process of detecting a change in conditions; a process of controlling the rotation speed of the rolls so that the tension between each stand of the front stage becomes zero when a change of pressure conditions is detected in the front stage stand; and a process of controlling the rotation speed of the rolls in the rear stage stand. (a) When the radius variation of the mandrel bar is detected in the rear stage stand, (a) the roll rotation speed of the front stage stand is controlled so that the tension between each stand of the front stage becomes zero, and (b) Adjust the reduction amount of the rear stage stand in order to compensate for wall thickness fluctuations due to radius fluctuations of the mandrel bar, (c) In order to control the outer diameter of the free deformation part of the raw pipe,
A mandrel mill rolling process comprising the step of controlling the number of rotations of the rolls of the rear stand so that tension is generated between each stand of the rear stage, and the wall thickness and cross-sectional area of the raw pipe are controlled to be constant. Control method.
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