JPH07214115A - 継目無管の拡管圧延方法 - Google Patents
継目無管の拡管圧延方法Info
- Publication number
- JPH07214115A JPH07214115A JP3426694A JP3426694A JPH07214115A JP H07214115 A JPH07214115 A JP H07214115A JP 3426694 A JP3426694 A JP 3426694A JP 3426694 A JP3426694 A JP 3426694A JP H07214115 A JPH07214115 A JP H07214115A
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- Japan
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- rolling
- roll
- angle
- guide shoe
- rolled
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被圧延材がフレアリングを生じて圧延ロール
とガイドシューとの間隙から噛み出して破れたり、圧延
が続行できなくなることを回避し、高拡管圧延するこ
と。 【構成】 コーン型圧延ロール８１、８２とディスクロ
ール型ガイドシュー８３とを有する傾斜型拡管圧延機１
０を用いて中空素管を高拡管圧延するに際し、傾斜型拡
管圧延機１０の出側の各ディスクロール型ガイドシュー
８３の両側にガイドシューホルダ８４を設け、各ガイド
シューホルダ８４に固定ガイドシュー８５を設けてなる
もの。
とガイドシューとの間隙から噛み出して破れたり、圧延
が続行できなくなることを回避し、高拡管圧延するこ
と。 【構成】 コーン型圧延ロール８１、８２とディスクロ
ール型ガイドシュー８３とを有する傾斜型拡管圧延機１
０を用いて中空素管を高拡管圧延するに際し、傾斜型拡
管圧延機１０の出側の各ディスクロール型ガイドシュー
８３の両側にガイドシューホルダ８４を設け、各ガイド
シューホルダ８４に固定ガイドシュー８５を設けてなる
もの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、継目無鋼管等の継目無
管の高拡管圧延方法に関する。
管の高拡管圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】継目無管の製造工程は、マンネスマン法
が主流となっており、圧延方式によってプラグミル方式
とマンドレルミル方式に大別されるが、基本的には、素
材丸ビレットに穴を開ける穿孔工程と、穿孔された中空
素管を減肉延伸する延伸圧延工程と、延伸圧延された中
空素管を所定の外径にまで絞る、或いは定径する仕上げ
圧延工程からなる。
が主流となっており、圧延方式によってプラグミル方式
とマンドレルミル方式に大別されるが、基本的には、素
材丸ビレットに穴を開ける穿孔工程と、穿孔された中空
素管を減肉延伸する延伸圧延工程と、延伸圧延された中
空素管を所定の外径にまで絞る、或いは定径する仕上げ
圧延工程からなる。
【０００３】プラグミル方式は一般に中径の継目無管の
製造に使用される方式である。この方式では、丸ビレッ
トを加熱炉で加熱し、傾斜圧延機であるマンネスマンピ
アサーにて穿孔圧延し、中空素管とする。得られた中空
素管は必要に応じて、同じく傾斜圧延機であるエロンゲ
ーターミルにて更に減肉、拡管され、更に一対の孔型圧
延ロールを有するプラグミルにより減肉、縮管され、次
いで傾斜圧延機であるリーラーミルにより若干の減肉と
ともに拡管が行なわれ、管内外面の磨管が行なわれる。
リーラーで圧延された素管は再加熱後サイザーミルにて
定径が行なわれ製品となる。
製造に使用される方式である。この方式では、丸ビレッ
トを加熱炉で加熱し、傾斜圧延機であるマンネスマンピ
アサーにて穿孔圧延し、中空素管とする。得られた中空
素管は必要に応じて、同じく傾斜圧延機であるエロンゲ
ーターミルにて更に減肉、拡管され、更に一対の孔型圧
延ロールを有するプラグミルにより減肉、縮管され、次
いで傾斜圧延機であるリーラーミルにより若干の減肉と
ともに拡管が行なわれ、管内外面の磨管が行なわれる。
リーラーで圧延された素管は再加熱後サイザーミルにて
定径が行なわれ製品となる。
【０００４】図６は、上述のプラグミル方式圧延ライン
の各圧延工程出側における圧延材の外径の変化の一例を
示す説明図である。中空素管を減肉、拡管するエロンゲ
ーターミル、及び減肉、拡管によって磨管するリーラー
ミルのいずれにおいても、拡管率は高々数％から17、18
％程度であるため、広い範囲の外径の製品を得ようとす
ると、多種類の外径のビレットが必要となり、生産性を
阻害する一つの要因であった。そのため、近年素材ビレ
ットサイズの減少、設備の簡素化を目的として延伸工程
において従来以上に拡管を行なう拡管圧延スケジュール
が提案されている。
の各圧延工程出側における圧延材の外径の変化の一例を
示す説明図である。中空素管を減肉、拡管するエロンゲ
ーターミル、及び減肉、拡管によって磨管するリーラー
ミルのいずれにおいても、拡管率は高々数％から17、18
％程度であるため、広い範囲の外径の製品を得ようとす
ると、多種類の外径のビレットが必要となり、生産性を
阻害する一つの要因であった。そのため、近年素材ビレ
ットサイズの減少、設備の簡素化を目的として延伸工程
において従来以上に拡管を行なう拡管圧延スケジュール
が提案されている。
【０００５】ところが、従来のエロンゲーターミル、リ
ーラーミルのようなバレル型のロール形状を持つ傾斜圧
延機においては、中空素管を高拡管しようとすると、素
管の噛込み不良、尻抜け不良を起こしたり、フレアリン
グを生じてホローが破れたりすることが知られている。
ここで高拡管とは拡管率Ｅr が 0.2以上を意味するもの
とする。これは一般に、バレル型ロールを傾斜角βで配
置した穿孔圧延では、ゴージ部より出側ではロール径は
漸次減少し、周速度が遅くなるため、減肉されて断面積
が減少し、前進速度が増加する被圧延材に対してブレー
キをかける状態となり、その結果被圧延材にねじれが生
じ、断面内には付加的な剪断歪が発生するためとされて
いる。
ーラーミルのようなバレル型のロール形状を持つ傾斜圧
延機においては、中空素管を高拡管しようとすると、素
管の噛込み不良、尻抜け不良を起こしたり、フレアリン
グを生じてホローが破れたりすることが知られている。
ここで高拡管とは拡管率Ｅr が 0.2以上を意味するもの
とする。これは一般に、バレル型ロールを傾斜角βで配
置した穿孔圧延では、ゴージ部より出側ではロール径は
漸次減少し、周速度が遅くなるため、減肉されて断面積
が減少し、前進速度が増加する被圧延材に対してブレー
キをかける状態となり、その結果被圧延材にねじれが生
じ、断面内には付加的な剪断歪が発生するためとされて
いる。
【０００６】近年、これらの問題点を解決し、従来以上
に拡管を行なうため、交叉角を付与したコーン型ロール
を用いた傾斜圧延機による拡管圧延方法が提案されてい
る。コーン型ロールを一定の進み角βで傾斜配置すると
ともに、パスラインに対して交叉角γで交叉配置した傾
斜圧延では、圧延出側に進むほどロール径が漸次大き
く、周速度が速くなるため、被圧延材に対してのブレー
キがなくなり、被圧延材のねじれや、断面内の付加的な
剪断歪を発生させないことが可能となるからである。
に拡管を行なうため、交叉角を付与したコーン型ロール
を用いた傾斜圧延機による拡管圧延方法が提案されてい
る。コーン型ロールを一定の進み角βで傾斜配置すると
ともに、パスラインに対して交叉角γで交叉配置した傾
斜圧延では、圧延出側に進むほどロール径が漸次大き
く、周速度が速くなるため、被圧延材に対してのブレー
キがなくなり、被圧延材のねじれや、断面内の付加的な
剪断歪を発生させないことが可能となるからである。
【０００７】例えば特公平3-77005 には図７に示すよう
な交叉角を 2°〜35°とし、ロールの輪郭線を円錐状進
入部分と回転双曲面部分とから構成することを特徴とす
る径拡大圧延機が提案されている。この方法によれば、
本来必要となる中間加熱工程が不要となり、薄肉の大径
鋼管を安価に製造することができるとしている。
な交叉角を 2°〜35°とし、ロールの輪郭線を円錐状進
入部分と回転双曲面部分とから構成することを特徴とす
る径拡大圧延機が提案されている。この方法によれば、
本来必要となる中間加熱工程が不要となり、薄肉の大径
鋼管を安価に製造することができるとしている。
【０００８】一方、特公平5-38647 には、図８に示すよ
うな円錐台状の縮径部、拡径部、及びサイジング部を有
する２個以上のロールとリーリング部を備えたプラグと
を少なくとも具備した交叉型傾斜圧延機で、拡管部のロ
ール面角α2 をα2 ＞ 5°に、またサイジング部のロー
ル面角α3 をα3 ＜α2 とし、かつ 0°≦α3 ≦10°と
なるように設定するとともに、プラグのリーリング部を
サイジングロール面と対向配置させ、そのリーリング面
角をサイジング部ロール面角α3 に略一致せしめて拡管
穿孔圧延、或いは拡管圧延を行なうことが提案されてい
る。この方法によれば、プラグのリーリング部を長く設
定することが可能となり、然も尻抜け性を向上せしめ得
る結果、偏肉及び外径変動の発生を抑制することができ
るとしている。
うな円錐台状の縮径部、拡径部、及びサイジング部を有
する２個以上のロールとリーリング部を備えたプラグと
を少なくとも具備した交叉型傾斜圧延機で、拡管部のロ
ール面角α2 をα2 ＞ 5°に、またサイジング部のロー
ル面角α3 をα3 ＜α2 とし、かつ 0°≦α3 ≦10°と
なるように設定するとともに、プラグのリーリング部を
サイジングロール面と対向配置させ、そのリーリング面
角をサイジング部ロール面角α3 に略一致せしめて拡管
穿孔圧延、或いは拡管圧延を行なうことが提案されてい
る。この方法によれば、プラグのリーリング部を長く設
定することが可能となり、然も尻抜け性を向上せしめ得
る結果、偏肉及び外径変動の発生を抑制することができ
るとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、本発明者
の鋭意研究の結果、コーン型ロールを用いることによっ
てバレル型のロールを用いた時に比較して高拡管が可能
となるものの、単に交叉角を付与したコーン型ロールを
用いただけでは、自ら拡管できる範囲に限りがあり、あ
る限界を超えると素管がフレアミングを生じてロールと
シューとの隙間に噛み出して破れたり、圧延が続行でき
なくなる問題が発生する。
の鋭意研究の結果、コーン型ロールを用いることによっ
てバレル型のロールを用いた時に比較して高拡管が可能
となるものの、単に交叉角を付与したコーン型ロールを
用いただけでは、自ら拡管できる範囲に限りがあり、あ
る限界を超えると素管がフレアミングを生じてロールと
シューとの隙間に噛み出して破れたり、圧延が続行でき
なくなる問題が発生する。
【００１０】このような問題点を解決するために、例え
ば特開昭5-123714では図９に示すように、圧延ロールが
挟む圧延領域の両側に配置したディスクロール型シュー
の回転軸に、ディスクロールに対する被圧延材の回転進
入方向側であるディスクロールの一側に位置して軸支さ
れたガイドホルダにガイドシューを装着することによ
り、ディスクロールと圧延ロールとの間隙を小さくする
圧延機が提案されている。
ば特開昭5-123714では図９に示すように、圧延ロールが
挟む圧延領域の両側に配置したディスクロール型シュー
の回転軸に、ディスクロールに対する被圧延材の回転進
入方向側であるディスクロールの一側に位置して軸支さ
れたガイドホルダにガイドシューを装着することによ
り、ディスクロールと圧延ロールとの間隙を小さくする
圧延機が提案されている。
【００１１】然しながら、この特開平5-123714の従来技
術ではディスクロールの被圧延材進入側にのみガイドシ
ューを設置するので、これを設置しない被圧延材退出側
のディスクロールと圧延ロール間には依然として大きな
間隙が存在する。そして、本発明者の検討結果によれ
ば、高拡管を狙ってコーン型圧延ロールの交叉角、傾斜
角を大きくすると、この間隙は更に大きくなり、素管が
フレアリングを生じてロールとシューとの隙間に噛み出
して破れたり、圧延が続行出来なくなるという問題があ
る。
術ではディスクロールの被圧延材進入側にのみガイドシ
ューを設置するので、これを設置しない被圧延材退出側
のディスクロールと圧延ロール間には依然として大きな
間隙が存在する。そして、本発明者の検討結果によれ
ば、高拡管を狙ってコーン型圧延ロールの交叉角、傾斜
角を大きくすると、この間隙は更に大きくなり、素管が
フレアリングを生じてロールとシューとの隙間に噛み出
して破れたり、圧延が続行出来なくなるという問題があ
る。
【００１２】従って、交叉角を付与したコーン型ロール
を用いた傾斜圧延機による高拡管圧延を実施する際に、
素管がフレアリングを生じてロールとシューとの間隙に
噛み出して破れたり、圧延が続行できなくなる問題を回
避することが望まれていた。
を用いた傾斜圧延機による高拡管圧延を実施する際に、
素管がフレアリングを生じてロールとシューとの間隙に
噛み出して破れたり、圧延が続行できなくなる問題を回
避することが望まれていた。
【００１３】本発明は、被圧延材がフレアリングを生じ
て圧延ロールとガイドシューとの間隙から噛み出して破
れたり、圧延が続行できなくなることを回避し、高拡管
圧延可能とすることを目的とする。
て圧延ロールとガイドシューとの間隙から噛み出して破
れたり、圧延が続行できなくなることを回避し、高拡管
圧延可能とすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、一対のコーン
型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角βで傾
斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角α1
と出側面角α2 とを有するようにパスラインに対して交
叉角γで交叉配置し、上記一対のコーン型圧延ロールが
挟む圧延領域の両側に一対のディスクロール型ガイドシ
ューを配置してなる傾斜型拡管圧延機を用い、中空素管
を高拡管圧延するに際し、上記傾斜型拡管圧延機の出側
の各ディスクロール型ガイドシューの両側にガイドシュ
ーホルダを設け、各ガイドシューホルダに上記中空素管
の外面に対峙する固定ガイドシューを設けてなるように
したものである。
型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角βで傾
斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角α1
と出側面角α2 とを有するようにパスラインに対して交
叉角γで交叉配置し、上記一対のコーン型圧延ロールが
挟む圧延領域の両側に一対のディスクロール型ガイドシ
ューを配置してなる傾斜型拡管圧延機を用い、中空素管
を高拡管圧延するに際し、上記傾斜型拡管圧延機の出側
の各ディスクロール型ガイドシューの両側にガイドシュ
ーホルダを設け、各ガイドシューホルダに上記中空素管
の外面に対峙する固定ガイドシューを設けてなるように
したものである。
【００１５】
【作用】本発明者らは、交叉配置したコーン型ロールと
ディスクロール型ガイドシューとを用いて中空素管を高
拡管圧延する際に、被圧延材がフレアリングを生じてロ
ールとシューとの間隙から噛み出す状態を詳細に検討し
た。
ディスクロール型ガイドシューとを用いて中空素管を高
拡管圧延する際に、被圧延材がフレアリングを生じてロ
ールとシューとの間隙から噛み出す状態を詳細に検討し
た。
【００１６】この被圧延材の噛み出しは、前述した如
く、高拡管を狙ってコーン型ロールの交叉角、傾斜角が
大きくなると、シューとロールとの間隙が大きくなり、
素管はディスクロール型シューの被圧延材進入側だけで
なく、被圧延材退出側においてもフレアリングを生じ、
それらの被圧延材進入側と被圧延材退出側の両間隙から
噛み出して破れたり、圧延の続行を不能にする（図
４）。そして、このとき、ディスクロール型シューの被
圧延材進入側においてのみ、当該シューとロールとの間
隙に固定ガイドシューを設けると、被圧延材はかえって
ディスクロール型シューの被圧延材退出側の当該シュー
とロールとの間隙に集中的に送り込まれて特大の噛み出
しを生ずるものとなる。
く、高拡管を狙ってコーン型ロールの交叉角、傾斜角が
大きくなると、シューとロールとの間隙が大きくなり、
素管はディスクロール型シューの被圧延材進入側だけで
なく、被圧延材退出側においてもフレアリングを生じ、
それらの被圧延材進入側と被圧延材退出側の両間隙から
噛み出して破れたり、圧延の続行を不能にする（図
４）。そして、このとき、ディスクロール型シューの被
圧延材進入側においてのみ、当該シューとロールとの間
隙に固定ガイドシューを設けると、被圧延材はかえって
ディスクロール型シューの被圧延材退出側の当該シュー
とロールとの間隙に集中的に送り込まれて特大の噛み出
しを生ずるものとなる。
【００１７】そこで、本発明にあっては、ディスクロー
ル型ガイドシューの被圧延材進入側と被圧延材退出側の
両側で、当該シューと圧延ロールとの間隙に固定ガイド
シューを設けるものとした。これにより、コーン型ロー
ルの交叉角、傾斜角を大きくする高拡管時にも、被圧延
材がロールとシューとの間隙から噛み出ることを防止
し、高拡管圧延できることを見出した。
ル型ガイドシューの被圧延材進入側と被圧延材退出側の
両側で、当該シューと圧延ロールとの間隙に固定ガイド
シューを設けるものとした。これにより、コーン型ロー
ルの交叉角、傾斜角を大きくする高拡管時にも、被圧延
材がロールとシューとの間隙から噛み出ることを防止
し、高拡管圧延できることを見出した。
【００１８】即ち、拡管圧延機１０では、コーン型ロー
ル８１、８２を一定の進み角βで傾斜配置するととも
に、パスラインに対して入側面角α1 、出側面角α2 を
有するようにパスラインに対して交叉角γで交叉配置す
ることにより、圧延出側に進むほどロール径が暫時大き
く、周速度が速くなる結果、ロールが被圧延材に及ぼす
ブレーキがなくなる。このため、拡管圧延機１０による
傾斜圧延では、ロールが被圧延材に及ぼすブレーキ起因
の、被圧延材のねじれや、断面内の付加的な剪断歪の発
生がなく、素管の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリン
グによるホロー破れを伴うことなく、中空素管を高拡管
できる。
ル８１、８２を一定の進み角βで傾斜配置するととも
に、パスラインに対して入側面角α1 、出側面角α2 を
有するようにパスラインに対して交叉角γで交叉配置す
ることにより、圧延出側に進むほどロール径が暫時大き
く、周速度が速くなる結果、ロールが被圧延材に及ぼす
ブレーキがなくなる。このため、拡管圧延機１０による
傾斜圧延では、ロールが被圧延材に及ぼすブレーキ起因
の、被圧延材のねじれや、断面内の付加的な剪断歪の発
生がなく、素管の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリン
グによるホロー破れを伴うことなく、中空素管を高拡管
できる。
【００１９】そして、拡管圧延機１０では更に、上記一
対のコーン型圧延ロール８１、８２を挟む圧延領域の両
側に一対のディスクロール型ガイドシュー８３、８３を
配置し、傾斜型拡管圧延機１０の出側の、各ディスクロ
ール型ガイドシュー８３の被圧延材進入側と被圧延材退
出側の両側にガイドシューホルダ８４を設け、各ガイド
シューホルダ８４に中空素管の外面に対峙する固定ガイ
ドシュー８５を設けた。そして、両圧延ロール８１、８
２が形成する圧延領域の中央にプラグ８６を配置した。
対のコーン型圧延ロール８１、８２を挟む圧延領域の両
側に一対のディスクロール型ガイドシュー８３、８３を
配置し、傾斜型拡管圧延機１０の出側の、各ディスクロ
ール型ガイドシュー８３の被圧延材進入側と被圧延材退
出側の両側にガイドシューホルダ８４を設け、各ガイド
シューホルダ８４に中空素管の外面に対峙する固定ガイ
ドシュー８５を設けた。そして、両圧延ロール８１、８
２が形成する圧延領域の中央にプラグ８６を配置した。
【００２０】上記固定ガイドシュー８５は圧延パスライ
ン直交面内（図３）では、中空素管の円弧状外面に沿う
ように設けられ、圧延パスライン方向（図１）では、圧
延ロール８１、８２の出側面角α2 に沿うように設けら
れる。また、固定ガイドシュー８５はガイドシューホル
ダ８４に脱着可能に設置される。
ン直交面内（図３）では、中空素管の円弧状外面に沿う
ように設けられ、圧延パスライン方向（図１）では、圧
延ロール８１、８２の出側面角α2 に沿うように設けら
れる。また、固定ガイドシュー８５はガイドシューホル
ダ８４に脱着可能に設置される。
【００２１】中空素管のサイズを変更するときには、図
３（Ａ）と図３（Ｂ）とに示すように、ロール８１、８
２とディスクシュー８３との間隙を小さくするような大
きさの固定ガイドシュー８５をガイドシューホルダー８
４に設置し直す。当然、固定ガイドシュー８５は中空素
管の円弧状外面に沿うような、かつ圧延ロール８１、８
２の出側面角α2 に沿うような形状をしている。
３（Ａ）と図３（Ｂ）とに示すように、ロール８１、８
２とディスクシュー８３との間隙を小さくするような大
きさの固定ガイドシュー８５をガイドシューホルダー８
４に設置し直す。当然、固定ガイドシュー８５は中空素
管の円弧状外面に沿うような、かつ圧延ロール８１、８
２の出側面角α2 に沿うような形状をしている。
【００２２】尚、本発明者らは、交叉配置したコーン型
ロールによって中空素管を高拡管圧延する際の被圧延材
の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによるホロー
の破れの発生状態を詳細に検討した結果、一対のコーン
型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角βで傾
斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角α1
と出側面角α2 とを有するようにパスラインに対して交
叉角γで交叉配置し、中空素管を高拡管するに当たり、
β、γ、β＋γを以下の範囲に設定し、5 °≦β≦25
°、10°≦γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°かつα1 、α
2 を以下の範囲に設定するとともに、0.5 °≦α1 ≦5
°、3 °≦α2 ≦10°、α1 ≦α2 、更に、減肉率Ｒt
と拡管率Ｅr との間に1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 、但し Ｒt
＝（ｔi-ｔo ）／ｔi 、Ｅr ＝（Ｄo-Ｄi ）／Ｄi 、ｔ
i ：入側中空素管肉厚、Ｄi ：入側中空素管外径、ｔ
o ：出側管肉厚、Ｄo ：出側管外径なる関係を満足させ
ることにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリング
によるホローの破れの発生を著しく防止し、歩留、生産
性を阻害することなく高拡管圧延することができること
を見出した。
ロールによって中空素管を高拡管圧延する際の被圧延材
の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによるホロー
の破れの発生状態を詳細に検討した結果、一対のコーン
型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角βで傾
斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角α1
と出側面角α2 とを有するようにパスラインに対して交
叉角γで交叉配置し、中空素管を高拡管するに当たり、
β、γ、β＋γを以下の範囲に設定し、5 °≦β≦25
°、10°≦γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°かつα1 、α
2 を以下の範囲に設定するとともに、0.5 °≦α1 ≦5
°、3 °≦α2 ≦10°、α1 ≦α2 、更に、減肉率Ｒt
と拡管率Ｅr との間に1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 、但し Ｒt
＝（ｔi-ｔo ）／ｔi 、Ｅr ＝（Ｄo-Ｄi ）／Ｄi 、ｔ
i ：入側中空素管肉厚、Ｄi ：入側中空素管外径、ｔ
o ：出側管肉厚、Ｄo ：出側管外径なる関係を満足させ
ることにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリング
によるホローの破れの発生を著しく防止し、歩留、生産
性を阻害することなく高拡管圧延することができること
を見出した。
【００２３】即ち、図１〜図３に示すようなコーン型ロ
ールのゴ−ジ部直径ＤR が700mm 、ロールバレル長さＬ
R が600mm 、入側端からゴージ部までのロール長さＬ1
が250mm 、入側面角α1 が 3°、出側面角α2 が 5°、
交叉角γが20°、進み角βが15°の傾斜圧延機で、直径
ＤH が80〜120mm 、肉厚ｔH が15〜40mmの中空素管を被
圧延材としてロール間隙Ｅとプラグ先進量Ｌとを種々変
更して減肉率Ｒt 、拡管率Ｅr を変化させて拡管圧延
し、噛込み不良、フレアリングによるホロー破れの発生
状況を調査した。横軸にＲt 、縦軸にＥr をとり整理し
た結果を図５に示す。
ールのゴ−ジ部直径ＤR が700mm 、ロールバレル長さＬ
R が600mm 、入側端からゴージ部までのロール長さＬ1
が250mm 、入側面角α1 が 3°、出側面角α2 が 5°、
交叉角γが20°、進み角βが15°の傾斜圧延機で、直径
ＤH が80〜120mm 、肉厚ｔH が15〜40mmの中空素管を被
圧延材としてロール間隙Ｅとプラグ先進量Ｌとを種々変
更して減肉率Ｒt 、拡管率Ｅr を変化させて拡管圧延
し、噛込み不良、フレアリングによるホロー破れの発生
状況を調査した。横軸にＲt 、縦軸にＥr をとり整理し
た結果を図５に示す。
【００２４】図より明らかなように、一対のコーン型圧
延ロールを一定の進み角βで傾斜配置するとともに、γ
で交叉配置する管の傾斜圧延方法において、減肉率Ｒt
と拡管率Ｅr を1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 の間の範囲に選ぶこ
とにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れを回避することができ、圧延設定の自由度
を高めることが可能となる。
延ロールを一定の進み角βで傾斜配置するとともに、γ
で交叉配置する管の傾斜圧延方法において、減肉率Ｒt
と拡管率Ｅr を1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 の間の範囲に選ぶこ
とにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れを回避することができ、圧延設定の自由度
を高めることが可能となる。
【００２５】本発明において、5 °≦β≦25°、10°≦
γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°とするのは以下の理由に
よる。一定範囲内では、進み角β、交叉角γ、及びその
和β＋γが大きくなるほど被圧延材のねじれや、断面内
の付加的な剪断歪を小さくさせることが可能となり、フ
レアリングによるホロー破れ防止に対して効果がある。
然しながら、β＜5 °、又はγ＜10°、又はβ＋γ＜20
°ではその効果が十分でなく、フレアリングによるホロ
ー破れが発生し易くなる。従って、βの下限は5 °、γ
の下限は10°、β＋γの下限は20°とする。一方、β＞
25°、又はγ＞40°又はβ＋γ＞50°では、被圧延材の
ねじれが逆向きに大きくなり、断面内の付加的な剪断歪
も逆方向へ発生するため、かえってフレアリングによる
ホロー破れが発生し易くなる。従って、βは25°、γは
40°、β＋γは50°を超えないものとする。
γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°とするのは以下の理由に
よる。一定範囲内では、進み角β、交叉角γ、及びその
和β＋γが大きくなるほど被圧延材のねじれや、断面内
の付加的な剪断歪を小さくさせることが可能となり、フ
レアリングによるホロー破れ防止に対して効果がある。
然しながら、β＜5 °、又はγ＜10°、又はβ＋γ＜20
°ではその効果が十分でなく、フレアリングによるホロ
ー破れが発生し易くなる。従って、βの下限は5 °、γ
の下限は10°、β＋γの下限は20°とする。一方、β＞
25°、又はγ＞40°又はβ＋γ＞50°では、被圧延材の
ねじれが逆向きに大きくなり、断面内の付加的な剪断歪
も逆方向へ発生するため、かえってフレアリングによる
ホロー破れが発生し易くなる。従って、βは25°、γは
40°、β＋γは50°を超えないものとする。
【００２６】0.5 °≦α1 ≦5 °とするのは以下の理由
による。入側面角α1 は被圧延材の噛込み性に重要な影
響を与える。α1 が 5°を超えると噛込み時に被圧延材
が急激に圧下され、変形に要する圧延ロールからの抗力
が圧延ロールから伝達される前進方向の推力を上回るた
め、噛込み不良が起こり易くなる。従って、α1 は 5°
を超えないものとする。一方、α1 が小さくなりすぎる
と、前進方向の推力に必要な被圧延材の外径圧下量を得
ようとするためには入側のロールバレルをかなり長くす
る必要があるため、設備建設費が高くなり実用的でなく
なる。従って、α1 の下限は0.5 °とする。
による。入側面角α1 は被圧延材の噛込み性に重要な影
響を与える。α1 が 5°を超えると噛込み時に被圧延材
が急激に圧下され、変形に要する圧延ロールからの抗力
が圧延ロールから伝達される前進方向の推力を上回るた
め、噛込み不良が起こり易くなる。従って、α1 は 5°
を超えないものとする。一方、α1 が小さくなりすぎる
と、前進方向の推力に必要な被圧延材の外径圧下量を得
ようとするためには入側のロールバレルをかなり長くす
る必要があるため、設備建設費が高くなり実用的でなく
なる。従って、α1 の下限は0.5 °とする。
【００２７】3 °≦α2 ≦10°とするのは以下の理由に
よる。出側面角α2 が大きいほど、拡管量に対して必要
な出側のロールバレルを短くすることができ、設備を小
型化することが可能であるが、あまり大きすぎるとかえ
ってフレアリングによるホロー破れが発生し易くなる。
従って、α2 は10°を超えないものとする。一方、α2
が小さすぎると所定の拡管量を得ようとするためには出
側のロールバレルをかなり長くする必要があるため、設
備建設費が高くなり実用的でなくなる。従って、α2 の
下限は 3°とする。
よる。出側面角α2 が大きいほど、拡管量に対して必要
な出側のロールバレルを短くすることができ、設備を小
型化することが可能であるが、あまり大きすぎるとかえ
ってフレアリングによるホロー破れが発生し易くなる。
従って、α2 は10°を超えないものとする。一方、α2
が小さすぎると所定の拡管量を得ようとするためには出
側のロールバレルをかなり長くする必要があるため、設
備建設費が高くなり実用的でなくなる。従って、α2 の
下限は 3°とする。
【００２８】α1 ≦α2 とするのは以下の理由による。
出側面角α2 が入側面角α1 よりも小さくなると、所定
の拡管量を得ようとするためには出側面角α2 が入側面
角α1 よりも大きい場合と比較してロールバレル長が相
対的に長くなる。従って、α1 はα2 を超えないものと
する。
出側面角α2 が入側面角α1 よりも小さくなると、所定
の拡管量を得ようとするためには出側面角α2 が入側面
角α1 よりも大きい場合と比較してロールバレル長が相
対的に長くなる。従って、α1 はα2 を超えないものと
する。
【００２９】
【実施例】図１は本発明に係る傾斜圧延機を示す平面
図、図２は図１の側面図、図３は図１の圧延方向から見
た正面図である。
図、図２は図１の側面図、図３は図１の圧延方向から見
た正面図である。
【００３０】図１〜図３の傾斜圧延機１０では、ゴージ
部の直径がＤR である一対のコーン型圧延ロール８１、
８２をパスラインに対して一定の進み角βで傾斜配置す
るとともに、入側面角α1 と出側面角α2 とを有するよ
うにパスラインに対して交叉角γで交叉配置し、上記両
圧延ロール８１、８２が形成する圧延領域の両側にディ
スクロール型ガイドシュー８３、８３を配置した。尚、
圧延ロール８１、８２は直径ＤR の部分をロール軸方向
での直径変化の変曲点とし、この直径ＤR をゴージ部に
合致させている。そして、両圧延ロール８１、８２の間
にプラグ８６を配置し、両圧延ロール８１、８２のゴー
ジ部ロール間隙Ｅで中空素管１Ａを傾斜圧延し、拡管圧
延後中空素管１Ｂを得た。
部の直径がＤR である一対のコーン型圧延ロール８１、
８２をパスラインに対して一定の進み角βで傾斜配置す
るとともに、入側面角α1 と出側面角α2 とを有するよ
うにパスラインに対して交叉角γで交叉配置し、上記両
圧延ロール８１、８２が形成する圧延領域の両側にディ
スクロール型ガイドシュー８３、８３を配置した。尚、
圧延ロール８１、８２は直径ＤR の部分をロール軸方向
での直径変化の変曲点とし、この直径ＤR をゴージ部に
合致させている。そして、両圧延ロール８１、８２の間
にプラグ８６を配置し、両圧延ロール８１、８２のゴー
ジ部ロール間隙Ｅで中空素管１Ａを傾斜圧延し、拡管圧
延後中空素管１Ｂを得た。
【００３１】更に、上記傾斜圧延機１０の出側の、各デ
ィスクロール型ガイドシュー８３の被圧延材進入側と被
圧延材退出側の両側にガイドシューホルダ８４を設け、
各ガイドシューホルダ８４に中空素管１Ａの外面に対峙
する固定ガイドシュー８５を設けた。
ィスクロール型ガイドシュー８３の被圧延材進入側と被
圧延材退出側の両側にガイドシューホルダ８４を設け、
各ガイドシューホルダ８４に中空素管１Ａの外面に対峙
する固定ガイドシュー８５を設けた。
【００３２】このとき、本発明例では、5 °≦β≦25
°、10°≦γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°、0.5 °≦α
1 ≦5 °、3 °≦α2 ≦10°、α1 ≦α2 とした。
°、10°≦γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°、0.5 °≦α
1 ≦5 °、3 °≦α2 ≦10°、α1 ≦α2 とした。
【００３３】また、減肉率Ｒt と拡管率Ｅr とを、1 ≦
Ｅr ／Ｒt ≦3 とした。
Ｅr ／Ｒt ≦3 とした。
【００３４】以下、本実施例の作用効果について説明す
る。即ち、図１に示すコーン型圧延ロールのゴージ部直
径ＤR が 700mm、ロールバレル長さＬR が 600mm、入側
端からゴージ部までのロール長さＬ1 が 250mm、入側面
角度α1 が 3°、出側面角度α2 が10°、交叉角γが30
°、傾斜各βが15°、ディスクロール型ガイドシューの
直径 800mm、幅が70mmの傾斜型拡管圧延機で、直径ＤH
が80mm、肉厚ｔH が20mmの中空素管を被圧延材として、
ゴージ部の圧延ロール間隙を72mmとして拡管圧延後の外
径、肉厚を表１に示すように変化させて拡管圧延し、フ
レアリングによるロールとシューとの間隙への噛み出し
発生状況を調査した。そのときの噛み出し発生状況を合
わせて表１に示す。
る。即ち、図１に示すコーン型圧延ロールのゴージ部直
径ＤR が 700mm、ロールバレル長さＬR が 600mm、入側
端からゴージ部までのロール長さＬ1 が 250mm、入側面
角度α1 が 3°、出側面角度α2 が10°、交叉角γが30
°、傾斜各βが15°、ディスクロール型ガイドシューの
直径 800mm、幅が70mmの傾斜型拡管圧延機で、直径ＤH
が80mm、肉厚ｔH が20mmの中空素管を被圧延材として、
ゴージ部の圧延ロール間隙を72mmとして拡管圧延後の外
径、肉厚を表１に示すように変化させて拡管圧延し、フ
レアリングによるロールとシューとの間隙への噛み出し
発生状況を調査した。そのときの噛み出し発生状況を合
わせて表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】固定ガイドシュー全く無しの場合、及びデ
ィスクロール型ガイドシューの一側のみに固定ガイドシ
ューを設置した場合の比較例ではいずれもフレアリング
によるロールとシューとの間隙への噛み出しによるホロ
ー破れ、圧延続行不可能が発生する条件であっても、本
方法によれば全く問題無く拡管圧延が達成される。
ィスクロール型ガイドシューの一側のみに固定ガイドシ
ューを設置した場合の比較例ではいずれもフレアリング
によるロールとシューとの間隙への噛み出しによるホロ
ー破れ、圧延続行不可能が発生する条件であっても、本
方法によれば全く問題無く拡管圧延が達成される。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被圧延材
がフレアリングを生じて圧延ロールとガイドシューとの
間隙から噛み出して破れたり、圧延が続行できなくなる
ことを回避し、高拡管圧延することができる。
がフレアリングを生じて圧延ロールとガイドシューとの
間隙から噛み出して破れたり、圧延が続行できなくなる
ことを回避し、高拡管圧延することができる。
【図１】図１は本発明に係る傾斜圧延機を示す平面図で
ある。
ある。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３は図１の圧延方向から見た正面図である。
【図４】図４は圧延ロールとシューの間隙からの被圧延
材の噛み出し状態を示す模式図である。
材の噛み出し状態を示す模式図である。
【図５】図５は減肉率と拡管率を変化させて拡管圧延し
たときの噛み込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れの発生状況を示す線図である。
たときの噛み込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れの発生状況を示す線図である。
【図６】図６は従来のプラグミル方式による圧延ライン
の各圧延工程出側における被圧延材の外径の変化の一例
を示す線図である。
の各圧延工程出側における被圧延材の外径の変化の一例
を示す線図である。
【図７】図７は従来の傾斜圧延機を示す模式図である。
【図８】図８は従来の他の傾斜圧延機をを示す模式図で
ある。
ある。
【図９】図９は従来の更に他の傾斜圧延機を示す模式図
である。
である。
１０ 傾斜型拡管圧延機 ８１、８２ 圧延ロール ８３ ディスクロール型ガイドシュー ８４ ガイドシューホルダ ８５ 固定ガイドシュー ８６ プラグ
Claims (1)
- 【請求項１】 一対のコーン型圧延ロールをパスライン
に対して一定の進み角βで傾斜配置するとともに、パス
ラインに対して入側面角α1 と出側面角α2とを有する
ようにパスラインに対して交叉角γで交叉配置し、 上記一対のコーン型圧延ロールが挟む圧延領域の両側に
一対のディスクロール型ガイドシューを配置してなる傾
斜型拡管圧延機を用い、 中空素管を高拡管圧延するに際し、 上記傾斜型拡管圧延機の出側の各ディスクロール型ガイ
ドシューの両側にガイドシューホルダを設け、各ガイド
シューホルダに上記中空素管の外面に対峙する固定ガイ
ドシューを設けてなることを特徴とする継目無管の拡管
圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3426694A JPH07214115A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 継目無管の拡管圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3426694A JPH07214115A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 継目無管の拡管圧延方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214115A true JPH07214115A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=12409374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3426694A Withdrawn JPH07214115A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 継目無管の拡管圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07214115A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104550240A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-04-29 | 张家港兴业钢管有限公司 | 生产无缝钢管用轧管机 |
-
1994
- 1994-02-08 JP JP3426694A patent/JPH07214115A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104550240A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-04-29 | 张家港兴业钢管有限公司 | 生产无缝钢管用轧管机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |