JPH0871617A - ３ロール式のサイザの孔型ロールおよび圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絞り圧延における管の内面に発生する六角張
りを抑制する。 【構成】 ３ロール式のサイザにおいて、孔型ロールの
溝底部とフランジ部の中間よりもフランジ部寄りの領域
を直線または溝底部とフランジ部の円弧の曲率半径の２
倍以上の曲率半径とする。 【効果】 周方向の肉厚精度が著しく向上し、高品質の
継目無管を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、継目無鋼管の製造工
程において、母管の熱間絞り圧延に用いる３ロール式の
サイザの孔型ロールおよび圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】継目無鋼管製造工程において、母管の外
径を絞り、スタンド間の張力を利用して所定の寸法に仕
上げる絞り圧延機であるサイザは、５〜２８スタンドで
構成され、それぞれのスタンドは母管のパスライン回り
に１２０°づつ隔てて３個の孔型ロールを備え、隣接す
るスタンド相互の間においては、図５（ａ）（ｂ）に示
すとおり、孔型ロール１の配置をパスライン回りに交互
に６０°位置をずらせて配置し、管２の仕上げ外径によ
ってスタンド数が決定される。

【０００３】サイザの孔型ロールは、実質的に３つとも
同じであるから孔型ロール一つについてみると、従来の
孔型ロールの孔型プロフィールは、図６に示すとおり、
孔型断面がほぼ楕円弧の一部をなし、パスセンタＯから
フランジＦまでの寸法Ａ（長半径という）、パスセンタ
Ｏから溝底Ｅまでの寸法Ｂ（短半径という）はＢ＜Ａの
関係にある。そして溝底ＥからフランジＦ側に向かうに
従って曲率半径は順次大きくなっている。上記従来の孔
型ロールを備えたサイザでの絞り圧延では、マンドレル
ミルでの圧延のように管の内面がマンドレルバーによる
拘束がなく、フリーな状態となっている。このため、サ
イザの単スタンド圧延では、溝底部とフランジ部での増
肉量が異なり、不均一な変形が生じる。サイザの溝底と
フランジは、連続圧延になると交互に圧下されるため同
一の肉厚となるが、中間点（溝底およびフランジから３
０°の位置）は溝底、フランジより増肉か減肉となり、
管内面において６角の内面角張りが発生する。

【０００４】サイザの絞り圧延における管内面の６角の
角張りは、隣接するスタンドの各孔型ロールはいずれも
孔型プロフィールが楕円弧となっているため、前段スタ
ンドを通る管は図５（ａ）に示すとおりほぼ逆三角形の
“おむすび”形に、また後段スタンドを通る管は図５
（ｂ）に示すとおりほぼ三角形の“おむすび”形にそれ
ぞれ圧延され、このような形状に各スタンドを通過の都
度交互に反復圧延される。その結果、サイザで絞り圧延
された管は、図７（ａ）（ｂ）に示すとおり、サイザ出
側では内面が六角張りとなる。この管内面の六角張りに
は、図７（ａ）に示すとおり、フランジ部および溝底部
が厚肉となる負の角張りと、図７（ｂ）に示すとおり、
フランジおよび溝底から３０°の位置が厚肉となる正の
角張りとがある。上記管内面の六角張りは、主に薄肉管
では負の角張りが、厚肉管では正の角張りが問題となっ
ているが、薄肉管ではほとんど角張りが問題となるほど
顕著には現れず、厚肉管での正の角張りをいかに抑制す
るかが問題となっている。

【０００５】上記サイザでの絞り圧延における内面角張
り防止方法としては、フランジ側長さＢ＜カリバー深さ
Ｈの関係にあり、圧下パターンが楕円状の円弧を有する
ロール・カリバーにより金属管を延伸圧延する方法（特
公平３−７８１６１号公報）、ロールの溝底部とフラン
ジ部との中間を他の部分よりも曲率半径の大きい円弧で
形成された孔型ロールを備える少なくとも１または２以
上のロールスタンドを含むスタンド群にて圧延する方法
（特開昭６３−２７８６０３号公報）等が提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特公平３−７８１
６１号公報に開示の方法は、フランジ側長さ＜カリバー
深さの関係にし、楕円率が負であるカリバーロールで圧
延することによって、従来孔型の場合よりも内面角張り
率を減少させるものであるが、楕円率を負にすると、管
の噛み出しによる問題が発生する。また、特開昭６３−
２７８６０３号公報に開示の方法は、従来の圧延で薄肉
あるいは厚肉となっていた溝底とフランジの中間を、溝
底とフランジの中間の曲率を変えた孔型ロールのスタン
ドで相殺するといった圧延を行うものであるが、最も厚
肉となる部分が溝底とフランジの中間ではなく、フラン
ジ側に偏って現れることを確認しており、内面角張りを
十分に抑制することはできない。

【０００７】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、３ロール式のサイザにおける絞り圧延におい
て、管の内面に発生する六角張りを大幅に抑制できる３
ロール式のサイザの孔型ロールおよび圧延方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記３ロ
ール式のサイザによる絞り圧延での管内面の六角張りを
解消すべく、実験、解析を行った結果、厚肉となる溝底
とフランジの中間を、単に直線、もしくは溝底部および
フランジ部の円弧よりも曲率半径の大きくした孔型ロー
ルで圧延するだけでは、六角張りの改善は見られないこ
と、角張りの低減には、少なくとも１スタンド以上はフ
ランジ側に直線、もしくは溝底およびフランジの円弧よ
りも曲率を小さくした領域を偏らせた孔型ロールを使用
することによって、フランジ側に偏る六角張りのピーク
を薄肉化できることを究明し、この発明に到達した。

【０００９】すなわち本願の第１発明は、３ロール式の
サイザにおいて、孔型ロールの溝底部とフランジ部の中
間よりもフランジ部寄りの領域を直線としたことを特徴
とする３ロール式のサイザの孔型ロールである。

【００１０】本願の第２発明は、３ロール式のサイザに
おいて、孔型ロールの溝底部とフランジ部の中間よりも
フランジ部寄りの領域を、溝底部とフランジ部の円弧の
曲率半径の２倍以上の曲率半径としたことを特徴とする
３ロール式のサイザの孔型ロールである。

【００１１】本願の第３発明は、３ロール式のサイザに
おいて、孔型ロールのパスセンタと溝底を結ぶ線から２
０°〜２５°の領域とパスセンタとフランジを結ぶ線か
ら０°〜５°の領域以外を直線としたことを特徴とする
３ロール式のサイザの孔型ロールである。

【００１２】本願の第４発明は、３ロール式のサイザに
おいて、孔型ロールのパスセンタと溝底を結ぶ線から２
０°〜２５°の領域とパスセンタとフランジを結ぶ線か
ら０°〜５°の領域以外を、溝底部とフランジ部の円弧
の曲率半径の２倍以上の曲率半径としたことを特徴とす
る３ロール式のサイザの孔型ロールである。

【００１３】本願の第５発明は、３ロール式のサイザの
第１スタンドに、孔型ロールの溝底とフランジの中間よ
りもフランジ部寄りの領域を直線または溝底部とフラン
ジ部の円弧の曲率半径の２倍以上の曲率半径とした孔型
ロールを用い、それ以外のスタンドは通常の孔型ロール
を用いて絞り圧延することを特徴とする３ロール式のサ
イザの圧延方法である。

【００１４】本願の第６発明は、３ロール式のサイザの
第２スタンド以降のスタンドに、孔型ロールの溝底部と
フランジ部の中間よりもフランジ部寄りの領域を直線ま
たは溝底部とフランジ部の円弧の曲率半径の２倍以上の
曲率半径とした孔型ロールを用いて母管を定径圧延する
に際し、該スタンドの前段スタンドで母管を真円に近い
形状に圧延することを特徴とする３ロール式のサイザの
圧延方法である。

【００１５】

【作用】継目無鋼管の母管を絞り圧延する３ロール式の
サイザの孔型ロールにおいて、溝底とフランジの中間よ
りもフランジ部寄りの領域を直線、もしくは溝底部およ
びフランジ部の曲率半径の２倍以上の曲率半径とした孔
型ロールを用いることによって、従来の楕円弧の孔型ロ
ールで厚肉となっていた溝底とフランジの中間の肉厚を
薄く圧延することができ、管の内面六角張りの程度を顕
著に抑えることができ、管の品質向上に多大な効果を示
すのである。また、溝底とフランジの中間よりもフラン
ジ部寄りの領域を直線とする場合には、パスセンタと溝
底を結ぶ線から２０°〜２５°の領域とパスセンタとフ
ランジを結ぶ線から０°〜５°の領域を円弧でそれ以外
を直線とし、溝底とフランジの中間よりもフランジ部寄
りの領域を溝底部とフランジ部の曲率半径の２倍以上の
円弧とする場合には、パスセンタと溝底を結ぶ線から２
０°〜２５°の領域とパスセンタとフランジを結ぶ線か
ら０°〜５°の領域以外の領域を、溝底部とフランジ部
の曲率半径の２倍以上の曲率半径の円弧とした孔型ロー
ルとすることによって、従来の楕円弧の孔型ロールで厚
肉となっていた溝底とフランジの中間の肉厚を薄く圧延
することができ、管の内面六角張りの程度を顕著に抑え
ることができ、管の品質向上に多大な効果を示すのであ
る。

【００１６】また、上記この発明の孔型ロールは、管が
真円あるいは真円に近い形状であるときにしかあまり効
果を発揮しないため、この発明の孔型ロールをサイザの
第１スタンドで使用するか、あるいは第２スタンド以降
で使用する際は、使用する前段スタンドで管を真円ある
いは真円に近い形状に圧延した後、使用するのがよい。
さらに、角張りが大きく出る場合は、この発明の孔型ロ
ールをもっと多くのスタンドに使用することにより角張
りを顕著に低減させることができる。なお、この発明
は、サイザがストレッチレデューサである場合、あるい
はサイザがエキストラクターサイザである場合も同様の
効果が得られる。

【００１７】

【実施例】

実施例１ サイザでの連続圧延における継目無管の肉厚分布の状態
を３次元剛塑性有限要素法解析により解析した。図１に
この発明のロール孔型の形状を示す。溝底Ｅとフランジ
Ｆの中間Ｃを薄肉化するため、溝底Ｅとフランジ部Ｆの
中間Ｃを直線、もしくは溝底部およびフランジ部の円弧
の曲率半径より大きな曲率半径の円弧で結ぶような孔型
とした。本解析においては、第１スタンドで表１に示す
この発明の孔型ロールを使用する条件とした。なお、曲
率半径を大きくするケースでは、曲率半径を溝底部およ
びフランジ部の曲率半径の１．５倍および２．０倍で計
算を行った。第２スタンドから第２４スタンドについて
は、図１のＣ領域を直線あるいは曲率半径を変える孔型
とはせず、従来の楕円弧の孔型ロールとした。従来の楕
円弧の孔型ロールは、溝底ＥからフランジＦまで楕円弧
で結んでいる。また、この発明による孔型ロールについ
て、図１に示すとおり、第１スタンドのパスセンターＯ
と溝底Ｅを結ぶ線からの角度α₁およびパスセンターＯ
とフランジＦを結ぶ線からの角度α₂の角度を示す。ｃ
ａｓｅ１の第１スタンドはα₁＝α₂＝３０°であるので
従来の楕円弧の孔型ロールということになる。前記角度
α₁およびα₂は、角度を変えてｃａｓｅ２〜ｃａｓｅ２
５までの２４条件で計算している。なお、管の寸法は、
外形１１０．０ｍｍ、肉厚７．５ｍｍである。材質は炭
素鋼である。表２〜表２６にパスセンターＯと溝底Ｅを
結ぶ線を０°、パスセンターＯとフランジＦを結ぶ線を
６０°とする周方向角度の肉厚分布と、それぞれの条件
での角張り率を示す。なお、角張り率は、 角張り率＝（Ｔｍａｘ−Ｔｅ）／｛（Ｄ／２−Ｔｅ）
（１−ｃｏｓ３０°） ただし、Ｔｍａｘ：肉厚最大値、Ｔｅ：（溝底の肉厚＋
フランジの肉厚）／２、Ｄ：サイザ仕上げ外径（＝４
７．０ｍｍ） により求めた値である。今回は、角張り率が１０％以下
であるものを良：○、１０％を超えるものを不良：×と
して評価している。また、図１のＣ領域を直線としたｃ
ａｓｅ２〜ｃａｓｅ１７の場合の図１のα₁、α₂の角度
と角張り評価との関係を図２に、図１のＣ領域を溝底部
およびフランジ部の円弧よりも曲率半径を大きくしたｃ
ａｓｅ１８〜ｃａｓｅ２５の場合の図１のα₁、α₂の角
度と角張り評価との関係を図３に示す。なお、図３
（ａ）図は図１のＣ領域を溝底部およびフランジ部の円
弧の曲率半径の１．５倍とした場合の図１のα₁、α₂の
角度と角張り評価との関係、（ｂ）図は図１のＣ領域を
溝底部およびフランジ部の円弧の曲率半径の２．０倍と
した場合の図１のα₁、α₂の角度と角張り評価との関係
を示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【表３】

【００２１】

【表４】

【００２２】

【表５】

【００２３】

【表６】

【００２４】

【表７】

【００２５】

【表８】

【００２６】

【表９】

【００２７】

【表１０】

【００２８】

【表１１】

【００２９】

【表１２】

【００３０】

【表１３】

【００３１】

【表１４】

【００３２】

【表１５】

【００３３】

【表１６】

【００３４】

【表１７】

【００３５】

【表１８】

【００３６】

【表１９】

【００３７】

【表２０】

【００３８】

【表２１】

【００３９】

【表２２】

【００４０】

【表２３】

【００４１】

【表２４】

【００４２】

【表２５】

【００４３】

【表２６】

【００４４】ｃａｓｅ１の従来の楕円弧の孔型ロール
は、表１、表２に示すとおり、溝底ＥとフランジＦの中
間でかなり厚肉となっており、六角張りが大きい。次に
図１のＣ領域を直線となした孔型ロールでは、表１およ
び図２に示すとおり、図１のα₁を１５°〜２７°、α₂
を０°〜１５°に変更して計算を行っているが、ｃａｓ
ｅ５のように第１スタンドの図１のα₁およびα₂を１５
°にして、溝底ＥとフランジＦのちょうど中間を直線で
形成した孔型の条件では、表６に示すとおり、六角張り
のピーク（もっとも厚肉となる位置）がフランジ側に偏
るだけで、角張り率を比較しても従来の楕円弧の孔型ロ
ールからの改善がほとんど見られない。すなわち、溝底
とフランジの中間の形状を変えるというだけでは角張り
の改善にはあまり有効ではない。表１および図２に示す
とおり、図１のα₂の小さい場合は、角張り率が小さく
なるが、α₂を大きく取ると角張り率が大きくなってい
る。すなわち、図１のα₂は０°〜５°が最適といえ
る。このことからフランジ側に偏る六角張りのピークを
抑制するためには、α₂を小さく取ることが有効であ
る。また、図１のα₁については、１５°および２７°
の条件では角張り率が大きく、２０°〜２５°が最適な
角度といえる。

【００４５】次に図１のＣ領域の曲率半径を溝底および
フランジの曲率半径よりも大きくしたｃａｓｅ１８〜２
５の場合は、曲率半径を変える条件では、直線とした場
合の解析から得た最適な条件についてのみ計算を行っ
た。つまり図１のα₁を２０°および２５°、α₂を０°
および５°という条件で計算を行った。図１のＣ領域の
曲率半径を溝底およびフランジの曲率半径の１．５倍と
したｃａｓｅ１８〜ｃａｓｅ２１の場合は、表１および
図３（ａ）に示すとおり、角張り率が従来の楕円弧の孔
型と比べて改善がみられない。図１のＣ領域の曲率半径
２．０倍としたｃａｓｅ２２〜ｃａｓｅ２５の場合は、
表１および図３（ｂ）に示すとおり、角張り率が顕著に
小さくなり、かなり改善されている。すなわち、上記の
図１のＣ領域を溝底部およびフランジ部の円弧の曲率半
径よりも大きくする場合は、溝底部およびフランジ部の
円弧の曲率半径の２．０倍以上とすることによって、図
１のＣ領域を直線としたときと同じような角張りの改善
が得られることとなる。

【００４６】次にサイザの第１スタンドと第２スタンド
の孔型ロールについて、図１のα₁およびα₂の角度を表
２７に示すように設定し、図１のＣ領域を直線とした場
合の計算を行った。図４（ａ）に第１スタンド、図４
（ｂ）に第２スタンドの計算によるロール噛み込み時の
断面形状を示す。

【００４７】

【表２７】

【００４８】図４（ａ）に示すとおり、第１スタンドで
は、孔型を直線とした図１のＣ領域から材料は圧延され
始めることが伺える。図１のＣ領域から圧下されること
によって、図１のＣ領域での管の減肉が起こり、それに
よって管の厚肉抑制効果が発生する。しかし、図４
（ｂ）に示すとおり、第２スタンドでは、孔型を直線と
した図１のＣ領域からは圧延されず、溝底Ｅから圧延さ
れて始めている。つまり溝底ＥとフランジＦの中間の厚
肉となってしまうＣ領域を薄肉化する目的で孔型形状を
変えたにもかかわらず、管の形状が真円から変形した場
合は、管の溝底Ｅが大きく圧延されることになり、薄肉
化を行いたい図１のＣ領域では、大きな減肉は起こらな
いことになる。すなわち、この発明による孔型ロール
は、管が真円あるいは真円に近い形状の場合にしか効果
を発揮せず、第２スタンド以降で使用する場合には、使
用する前段スタンドで真円あるいは真円に近い形状にし
てから使用する必要があるといえる。

【００４９】以上の結果から、３ロール式サイザの絞り
圧延では、厚肉となる溝底とフランジの中間を、単に直
線、もしくは溝底部およびフランジ部の円弧の曲率半径
の２倍以上の曲率半径とした孔型ロールで圧延するだけ
では、六角張りの改善は見られず、角張りの低減には、
少なくとも１スタンド以上はフランジ側に直線、もしく
は溝底およびフランジの円弧よりも曲率を小さくした領
域を偏らせた孔型ロールを使用することにより、フラン
ジ側に偏る六角張りのピークを薄肉化できることが判明
した。

【００５０】実施例２ 上記の解析結果を立証すべく、サイザの連続圧延による
管の圧延実験を行った。管の寸法は前記と同様、外形１
１０．０ｍｍ、肉厚７．５ｍｍであり、ロールの形状も
前記と同様の従来の楕円弧の孔型ロールと実施例１の表
１に示す各孔型ロールを用いた。管の材質は炭素鋼であ
る。表２８は従来の楕円弧の孔型ロールによる実験結
果、表２９〜表５２に前記と同じく第１スタンドのα₁
およびα₂の角度を変えた実施例１の表１に示す各孔型
ロールについて実験を行った。その結果を示す。

【００５１】

【表２８】

【００５２】

【表２９】

【００５３】

【表３０】

【００５４】

【表３１】

【００５５】

【表３２】

【００５６】

【表３３】

【００５７】

【表３４】

【００５８】

【表３５】

【００５９】

【表３６】

【００６０】

【表３７】

【００６１】

【表３８】

【００６２】

【表３９】

【００６３】

【表４０】

【００６４】

【表４１】

【００６５】

【表４２】

【００６６】

【表４３】

【００６７】

【表４４】

【００６８】

【表４５】

【００６９】

【表４６】

【００７０】

【表４７】

【００７１】

【表４８】

【００７２】

【表４９】

【００７３】

【表５０】

【００７４】

【表５１】

【００７５】

【表５２】

【００７６】前記実施例１の３次元剛塑性有限要素法に
よる解析結果と同様に、従来の楕円弧の孔型ロールにお
ける圧延では、表２８に示すとおり、溝底Ｅとフランジ
Ｆの中間でかなり厚肉となっており、角張り率がかなり
大きい。これに対し、図１のＣ領域を直線とした孔型ロ
ールにおける圧延では、図１のα₁およびα₂をともに１
５°に取って溝底ＥとフランジＦのちょうど中間を直線
で形成したｃａｓｅ５の場合は、表３２に示すとおり、
実施例１の３次元剛塑性有限要素法による解析結果と同
様に六角張りのピークがフランジ側に偏るだけで、角張
り率は従来の楕円弧の孔型ロールと比較してもあまり改
善されていない。それに対して、この発明の範囲内であ
る図１のα₁を２０°、２５°と大きく取り、α₂を０
°、５°と小さく取って、直線領域をフランジ側にずら
せたｃａｓｅ６、７およびｃａｓｅ１０、１１の場合
は、表３３、表３４および表３７、表３８に示すとお
り、角張り率が大きく改善されている。また、この発明
の範囲外である図１のα₁が１５°および２７°のｃａ
ｓｅ２〜４およびｃａｓｅ１４〜１７においては、表２
９〜表３１および表４１〜表４４に示すとおり、図１の
α₂がこの発明の範囲内であっても角張り率が大きい。
一方、図１のα₂がこの発明の範囲外である１０°、１
５°のｃａｓｅ４、５、ｃａｓｅ８、９、ｃａｓｅ１
２、１３、ｃａｓｅ１６、１７においては、表３１、表
３２、表３５、表３６、表３９、表４０、表４３、表４
４に示すとおり、図１のα₁がこの発明の範囲内であっ
ても角張り率が大きい。

【００７７】一方、図１のＣ領域の曲率半径を溝底およ
びフランジの曲率半径よりも大きくし、図１のα₁を２
０°および２５°、α₂を０°および５°としたｃａｓ
ｅ１８〜ｃａｓｅ２５のうち、曲率半径を溝底部および
フランジ部の曲率半径の１．５倍としたｃａｓｅ１８〜
ｃａｓｅ２１の場合は、表４５〜表４８に示すとおり、
角張り率が従来の楕円弧の孔型ロールと比べて改善がみ
られない。曲率半径を溝底部およびフランジ部の曲率半
径の２．０倍としたｃａｓｅ２２〜ｃａｓｅ２５の場合
は、表４９〜表５２に示すとおり、角張り率が顕著に小
さくなっている。

【００７８】実施例３ 次に、本発明による孔型ロールをサイザの第２スタンド
以降で使用した場合にどのようになるか、各スタンドの
孔型ロールの図１のα₁およびα₂の角度を表５３に示す
とおり変え、図１のＣ領域を直線とした場合について調
査した。実験は全２４スタンドのサイザで行い、第４ス
タンドから第２４スタンドまでは従来の楕円弧の孔型ロ
ールを使用している。本条件は、上記の実験について最
も角張り率が小さく最適な孔型であるとおもわれるｃａ
ｓｅ７の条件について、第２スタンドおよび第３スタン
ドの形状も変えて実験したものである。本発明による孔
型ロールを第１スタンドから第３スタンドまで使用した
ｃａｓｅ２６と、本発明による孔型ロールを第１スタン
ドと第３スタンドに使用し、第２スタンドでは管が真円
になるような孔型を使用したｃａｓｅ２７と、第１スタ
ンドに従来の楕円弧の孔型ロールを使用し、第２スタン
ドでは管が真円になるような孔型を使用し、第３スタン
ドに本発明による孔型ロールを使用したｃａｓｅ２８に
ついて実験を行い比較した。試験片の寸法および材質は
上記の実験と同様である。表５４〜表５６に各条件の実
験結果の肉厚分布と角張り率について示す。

【００７９】

【表５３】

【００８０】

【表５４】

【００８１】

【表５５】

【００８２】

【表５６】

【００８３】第１スタンドから第３スタンドまで本発明
による孔型ロールを使用したｃａｓｅ２６の場合は、第
１スタンドのみ使用したｃａｓｅ７の角張り率とほとん
ど変わらない。第２スタンドで管が真円になるような孔
型ロールを使用したｃａｓｅ２７の場合は、ｃａｓｅ２
６で角張り率が６．１２％であったものが３．７７とさ
らに低減している。また、第１スタンドに従来の楕円弧
の孔型ロールを使用し、第２スタンドで管が真円になる
ような孔型ロールを使用し、第３スタンドに本発明によ
る孔型ロールを使用したｃａｓｅ２８の場合は、ｃａｓ
ｅ２６の場合とほとんど角張り率に差がない。これは前
記したとおり、圧延され形状が真円から崩れたものに本
発明による孔型ロールを使用しても図１のＣ領域を直線
とした部分が材料に最初に当たらず、溝底から圧延され
てしまうためである。したがって、本発明による孔型ロ
ールを第２スタンド以降で使用する場合は、使用する前
のスタンドで管を真円もしくは真円に近い形状に圧延し
ておく必要がある。以上の結果から、本発明による孔型
ロールを２スタンド以上使用すると、角張り率はさらに
低下し、高品質の継目無管を製造することができる。

【００８４】前記の計算結果と同様に、孔型を直線もし
くは溝底部およびフランジ部の円弧よりも曲率半径を大
きくする部分は、溝底とフランジの中間ではなく、前記
図１のα₁を２０°〜２５°、α₂を０°〜５°の範囲で
フランジ側に寄せた孔型ロールを少なくとも１スタンド
以上使用することが、角張り低減に有効である。なお、
角張りの小さい場合は、本発明による孔型ロールは１ス
タンドだけの使用でも概ね改善されるが、角張りがもっ
と大きくなると、本発明による孔型ロールを備えるスタ
ンドを複数のスタンドに使用することが有効であり、そ
の場合は本発明の孔型ロールを使用する前段スタンド
で、管を真円もしくは真円に近い形状に圧延しておく必
要がある。

【００８５】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明によれば、
３ロール式サイザの圧延に本発明による孔型ロールを用
いることによって、従来問題となっていた管の内面角張
りを顕著に減少させることができ、周方向の肉厚精度が
著しく向上し、高品質の継目無管を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における孔型ロールのロール孔型の説
明図である。

【図２】実施例１で図１のＣ領域を直線としたｃａｓｅ
２〜ｃａｓｅ１７の場合の図１のα₁、α₂の角度と角張
り評価との関係を示すグラフである。

【図３】実施例１の図１のＣ領域を溝底部およびフラン
ジ部の円弧よりも曲率半径を大きくしたｃａｓｅ１８〜
ｃａｓｅ２５の場合の図１のα₁、α₂の角度と角張り評
価との関係を示すもので、（ａ）図は図１のＣ領域を溝
底部およびフランジ部の円弧の曲率半径の１．５倍とし
た場合の図１のα₁、α₂の角度と角張り評価との関係を
示すグラフ、（ｂ）図は図１のＣ領域を溝底部およびフ
ランジ部の円弧の曲率半径の２．０倍とした場合の図１
のα₁、α₂の角度と角張り評価との関係を示すグラフで
ある。

【図４】実施例１で第１スタンドと第２スタンドを図１
のα₁、α₂を表２７の角度とし、図１のＣ領域を直線と
した場合の計算による形状を示すもので、（ａ）図は第
１スタンドのロール噛み込み時の断面形状、（ｂ）図は
第２スタンドのロール噛み込み時の断面形状の説明図で
ある。

【図５】３ロール式サイザの孔型ロールの配置を示すも
ので、（ａ）図は前段スタンド断面図、（ｂ）図は後段
スタンド断面図である。

【図６】従来の孔型ロールのロール孔型の説明図であ
る。

【図７】管内面の六角張りを示すもので、（ａ）図は負
の六角張りの説明図、（ｂ）図は正の六角張りの説明図
である。

【符号の説明】

１ 孔型ロール ２ 管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３ロール式のサイザにおいて、孔型ロー
   ルの溝底部とフランジ部の中間よりもフランジ部寄りの
   領域を直線としたことを特徴とする３ロール式のサイザ
   の孔型ロール。
2. 【請求項２】 ３ロール式のサイザにおいて、孔型ロー
   ルの溝底部とフランジ部の中間よりもフランジ部寄りの
   領域を、溝底部とフランジ部の円弧の曲率半径の２倍以
   上の曲率半径としたことを特徴とする３ロール式のサイ
   ザの孔型ロール。
3. 【請求項３】 ３ロール式のサイザにおいて、孔型ロー
   ルのパスセンタと溝底を結ぶ線から２０°〜２５°の領
   域とパスセンタとフランジを結ぶ線から０°〜５°の領
   域以外を直線としたことを特徴とする３ロール式のサイ
   ザの孔型ロール。
4. 【請求項４】 ３ロール式のサイザにおいて、孔型ロー
   ルのパスセンタと溝底を結ぶ線から２０°〜２５°の領
   域とパスセンタとフランジを結ぶ線から０°〜５°の領
   域以外を、溝底部とフランジ部の円弧の曲率半径の２倍
   以上の曲率半径としたことを特徴とする３ロール式のサ
   イザの孔型ロール。
5. 【請求項５】 ３ロール式のサイザの第１スタンドに、
   孔型ロールの溝底部とフランジ部の中間よりもフランジ
   部寄りの領域を直線または溝底部とフランジ部の円弧の
   曲率半径の２倍以上の曲率半径とした孔型ロールを用
   い、それ以外のスタンドは通常の孔型ロールを用いて母
   管を定径圧延することを特徴とする３ロール式のサイザ
   の圧延方法。
6. 【請求項６】 ３ロール式のサイザの第２スタンド以降
   のスタンドに、孔型ロールの溝底部とフランジ部の中間
   よりもフランジ部寄りの領域を直線または溝底部とフラ
   ンジ部の円弧の曲率半径の２倍以上の曲率半径とした孔
   型ロールを用いて母管を定径圧延するに際し、該スタン
   ドの前段スタンドで母管を真円に近い形状に圧延するこ
   とを特徴とする３ロール式のサイザの圧延方法。