JPH09164446A - Manufacture of stepped metallic material - Google Patents

Manufacture of stepped metallic material

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JPH09164446A
JPH09164446A JP32704395A JP32704395A JPH09164446A JP H09164446 A JPH09164446 A JP H09164446A JP 32704395 A JP32704395 A JP 32704395A JP 32704395 A JP32704395 A JP 32704395A JP H09164446 A JPH09164446 A JP H09164446A
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JP
Japan
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roll
rolls
rolling
flat
processed
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Application number
JP32704395A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Kuroda
浩一 黒田
Noriyuki Kurokawa
宣幸 黒川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stepped metallic material excellent in the surface property and having an appropriate large diameter part by forming an annular projection in a hot condition while at least one of three form rolling rolls is of flat roll type, and the inter-axis distance of the form rolling rolls is changed. SOLUTION: A material 3A to be worked is carried between rolls in which the mutual roll nip is set to be larger than the outer diameter of the material 3A to be worked, and a part of the material to be worked is located at an annularly projected part of form rolling rolls 1A, 1B. The infer-axis distance is successively brought close to each other while each roll is rolled, and the annular projection of the form rolling rolls 1A, 1B is pressed for form rolling into the material 3A to be worked. The material 3A to be worked is brought into contact with the form rolling rollers 1A, 1B, and a flat roll 2, and simultaneously rolled at three parts in the circumferential direction to transfer the rugged shape. Generation of seizure flaws is prevented, and the wear of the rolls is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、軸長方向に同一外
径の断面円形の棒状金属材料素材を加工して外径が軸長
方向位置で異なる段付き棒鋼等の段付き金属材料の製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the production of a stepped metal material such as a stepped steel bar having a different outer diameter in the axial direction position by processing a rod-shaped metal material having the same outer diameter in the axial length direction. Regarding the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】軸長方向の各位置で外径の異なった段付
き棒鋼等の段付き金属材料(以下、単に段付き棒とい
う)が、産業上の様々な分野、例えば重電機、トラク
タ、自動車および紡績機などの車軸用素材として用いら
れており、このような段付き棒は、従来、主として以下
に示す方法で製造されている。
2. Description of the Related Art A stepped metal material such as a stepped steel bar having a different outer diameter at each position in the axial direction (hereinafter simply referred to as a stepped bar) is used in various industrial fields such as heavy electric machines, tractors, It is used as a material for axles of automobiles and spinning machines, and such stepped rods are conventionally manufactured mainly by the following method.

【0003】《第1の方法・・切削法》第1の方法は切
削法であり、この方法では、所要の段付き棒状製品を得
るに当たり、一番直径の大きな部分の外径を有する素材
を準備し、段のくびれ部分を旋盤などの切削機械を用い
て外削除去して製品形状にする方法であり、通常最も多
く用いられる方法である。
<< First Method ... Cutting Method >> The first method is a cutting method. In this method, a material having the outer diameter of the largest diameter portion is used to obtain a required stepped rod-shaped product. It is a method of preparing and removing the constricted part of the step using a cutting machine such as a lathe to remove it to obtain a product shape, which is usually the most used method.

【0004】この方法の長所は、外削に際してその切込
み量を自由に設定でき、製品毎に形状が異なっても、フ
レキシブルに対応できることである。従って、この方法
は小ロット多品種の製造に適している。
The advantage of this method is that the depth of cut can be set freely during external cutting, and even if the shape differs from product to product, it can be flexibly handled. Therefore, this method is suitable for manufacturing a large number of small lots.

【0005】しかし、この方法には、段付き部の段差が
大きいと切削除去される材料が多くなるので材料歩留ま
りが極端に悪くなる。また、切削に要する時間も長くな
り、作業時間と費用が嵩むという致命的な欠点がある。
However, in this method, if the step of the stepped portion is large, a large amount of material is removed by cutting, so that the material yield is extremely deteriorated. Further, there is a fatal drawback that the time required for cutting becomes long and the working time and cost increase.

【0006】《第2の方法・・傾斜ロール圧延機による
成形法》第2の方法は、例えば特開昭63−12354
5号公報に示されるように、パスライン周りに3〜4個
のコーン型ロールを配した傾斜ロール圧延機で素材の外
径を絞り圧延する方法であり、パスラインに対するコー
ン型ロールの離間距離を圧延中に制御して変化させるこ
とにより、所要の段付き棒を得る方法である。
<< Second Method ... Forming Method by Inclined Roll Rolling Mill >> The second method is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-12354.
As disclosed in Japanese Patent No. 5 publication, a method of squeezing the outer diameter of a raw material with an inclined roll rolling machine in which 3 to 4 cone type rolls are arranged around a pass line, and a distance between the cone type roll and the pass line is separated. Is a method of obtaining a required stepped rod by controlling and changing the value during rolling.

【0007】図4〜図6は、傾斜ロール圧延機による成
形法を示す模式図であり、図4は正面図、図5は図4の
IV−IV線矢視展開側面図、図6は図4のIII − III
線矢視一部図示省略平面図である。図から明らかなよう
に、この方法では、断面円形の被加工材料7の周りにコ
ーン型ロール4、5および6が交叉角γ(図5参照)お
よび傾斜角β(図6参照)を持って放射状に等配設され
ている。また、各コーン型ロール4、5、6は、図示し
ない回転駆動機構およびロール間隙調整油圧またはスク
リュー圧下機構に連結されており、細線矢印で示す方向
に回転駆動されるとともに、その圧延中に太線矢印で示
す方向に変位させてロール間隙が制御される。これによ
り、被加工材料7の図5に示す破線部に傾斜延伸圧延を
施し、被加工材料7とは外径の異なる部分7aを成形す
る。この時、被加工材料7は、それが後述するAlやC
u等の軟質材料である場合には常温状態で加工に供され
る。しかし、AlやCu等に比べて難加工性の材料、例
えば普通鋼や特殊鋼などの場合には1000〜1250
℃程度に加熱してから加工に供される。
FIGS. 4 to 6 are schematic views showing a forming method by an inclined roll rolling machine, FIG. 4 is a front view, FIG. 5 is a side view taken along line IV-IV of FIG. 4, and FIG. III of III-III
It is a partially-omitted plan view taken along the arrow. As is clear from the figure, in this method, the cone-shaped rolls 4, 5 and 6 have a crossing angle γ (see FIG. 5) and an inclination angle β (see FIG. 6) around the workpiece 7 having a circular cross section. It is arranged radially and the like. Further, each of the cone-shaped rolls 4, 5 and 6 is connected to a rotary drive mechanism and a roll gap adjusting hydraulic pressure or a screw reduction mechanism, which are not shown, and is rotationally driven in a direction indicated by a thin line arrow and a thick line during rolling. The roll gap is controlled by displacing in the direction indicated by the arrow. As a result, the stretched line rolling of the material 7 to be processed shown in FIG. 5 is performed to form a portion 7a having a different outer diameter from the material 7 to be processed. At this time, the work material 7 is made of Al or C, which will be described later.
When it is a soft material such as u, it is processed at room temperature. However, in the case of a material that is more difficult to work than Al or Cu, for example, ordinary steel or special steel, 1000 to 1250
It is heated to about ℃ and then processed.

【0008】この方法の長所は、1種類のロール形状の
みで様々な外径と長さを有する外径の異なる部分7aを
成形することができ、比較的フレキシブルに希望の製品
形状を得ることができることである。
The advantage of this method is that it is possible to form a portion 7a having different outer diameters and lengths and having various outer diameters with only one kind of roll shape, and it is possible to obtain a desired product shape relatively flexibly. It is possible.

【0009】しかし、この方法には、油圧圧下機構によ
ってコーン型ロールを回転させながら被加工材料7に押
し込んでいくことにより、種々の所定外径まで材料直径
を縮径することはできても、その段付き部のテーパ角度
が大きくなると圧延を継続して実施することができない
という欠点がある。すなわち、図7は、説明を簡略にす
るために上記コーン型ロールを変形して示す図である
が、この図7に示すように、被加工材料7の軸長方向の
任意位置に図中に破線で示す小径部を形成する場合、そ
の段付き部のテーパ角度、換言すれば被加工材料7に対
するロール5および6の噛込み角θが大きすぎると該部
でスリップが発生し、図中左向き太線矢印で示す方向に
ロール5、6を移動できなくなる、換言すれば被加工材
料7を白抜き矢符方向(図5および図6参照)に送り出
すことができなくなって所要のテーパ角を有する段付き
棒を製造することが不可能になるという欠点がある。因
みに、本発明者らの実験結果によれば、圧延が可能な上
記噛込み角θの上限は30°程度であり、これより大き
いテーパ角度の段付き部を有する段付き棒を製造するこ
とはできなかった。
However, in this method, the diameter of the material can be reduced to various predetermined outer diameters by pushing the material into the material to be processed 7 while rotating the cone type roll by the hydraulic pressure reduction mechanism. If the taper angle of the stepped portion becomes large, there is a drawback that rolling cannot be continued. That is, FIG. 7 is a diagram showing the cone-shaped roll in a modified form for the sake of simplicity. However, as shown in FIG. 7, the cone-shaped roll is placed at an arbitrary position in the axial direction of the material 7 to be processed. When forming the small-diameter portion indicated by the broken line, if the taper angle of the stepped portion, in other words, the biting angle θ of the rolls 5 and 6 with respect to the material 7 to be processed is too large, slippage occurs at the portion and the leftward direction in the drawing It becomes impossible to move the rolls 5 and 6 in the direction indicated by the thick arrow, in other words, the material 7 to be processed cannot be sent out in the arrow direction (see FIGS. 5 and 6) and the step having the required taper angle is obtained. The disadvantage is that it is not possible to manufacture a bar with a bar. Incidentally, according to the experimental results of the present inventors, the upper limit of the biting angle θ that can be rolled is about 30 °, and it is not possible to manufacture a stepped rod having a stepped portion with a taper angle larger than this. could not.

【0010】《第3の方法・・突起付き転造ロールによ
る成型法》第3の方法は、3本の突起付き転造ロールを
用いて棒もしくは管状体の外周面に薄肉の環状フィンを
成形する方法である。
<Third Method: Forming Method Using Rolling Roll with Protrusions> The third method is to form a thin annular fin on the outer peripheral surface of a rod or tubular body using three rolling rolls with protrusions. Is the way to do it.

【0011】図8および図9は、突起付き転造ロールに
よる環状フィンの成型法を示す模式図であり、図8は正
面図、図9は図7のV−V線矢視展開図である。図8お
よび図9から明らかなように、この方法では、外径が同
一で外縁部の肉厚を薄くした薄肉のディスクロール部材
10aをその軸長方向に連接することにより複数の環状
突起10bを形成した3本の転造ロール10、11、1
2を相互のロール軸心が平行になるように放射状に等配
置される。そして、これら3本の転造ロール間に被加工
材料13を置き、3本の転造ロール10、11、12を
細線矢印で示す方向に回転駆動する一方、太線矢印で示
す方向、すなわち被加工材料13の軸心に向かって漸次
近づけることにより、ディスクロール部材10a相互の
隙間10cに材料を膨出させ、これによって被加工材料
13の外周面に複数の薄肉環状フィン13aを同時に膨
出成形する方法である。
8 and 9 are schematic views showing a method of forming an annular fin with a rolling roll having protrusions. FIG. 8 is a front view and FIG. 9 is a development view taken along the line V-V in FIG. . As is clear from FIGS. 8 and 9, in this method, a plurality of annular projections 10b are formed by connecting thin disk roll members 10a having the same outer diameter and a thin outer edge portion in the axial direction. Formed three rolls 10, 11, 1
The two are radially equally arranged so that their roll axes are parallel to each other. Then, the work material 13 is placed between these three rolling rolls, and the three rolling rolls 10, 11 and 12 are rotationally driven in the directions indicated by the thin line arrows, while the direction indicated by the thick line arrows, that is, the work to be processed. By gradually approaching toward the axis of the material 13, the material is bulged into the gap 10c between the disk roll members 10a, and thereby a plurality of thin annular fins 13a are simultaneously bulged on the outer peripheral surface of the material 13 to be processed. Is the way.

【0012】この方法によれば、例えば、AlやCu等
の軟質材料に対し、冷間で比較的高さの高い薄肉のフィ
ンを成形することができ、熱交換器等に用いられるいわ
ゆるフィン付き管などを製造することが可能である。す
なわち、薄肉環状フィン13aのようにその肉厚が高々
1〜3mm程度と薄肉で、かつ薄肉環状フィン13a間
の間隔が環状フィン13aの肉厚とほぼ同じか、もしく
は高々1.5〜2倍程度である場合には、ディスクロー
ル部材10aの押し込みにより排除された材料がディス
クロール部材10a相互の隙間10cに向かって流動
し、比較的均一に盛り上がっていくので、滑らかな先端
形状を有する高さの比較的高い薄肉環状フィン13aを
成形させることが可能である。
According to this method, for example, a thin fin having a relatively high height can be cold formed into a soft material such as Al or Cu, and a fin with a so-called fin used in a heat exchanger or the like can be formed. It is possible to manufacture tubes and the like. That is, the wall thickness is as thin as 1 to 3 mm at most like the thin annular fin 13a, and the interval between the thin annular fins 13a is almost the same as the wall thickness of the annular fin 13a, or at most 1.5 to 2 times. In the case of a certain degree, the material removed by pushing the disc roll member 10a flows toward the gap 10c between the disc roll members 10a and rises relatively uniformly, so that the height having a smooth tip shape is obtained. It is possible to form a thin annular fin 13a having a relatively high height.

【0013】しかし、この方法によって本発明が製造対
象とする段付き棒、すなわち大径部の軸長方向長さは勿
論、大径部相互間の小径部の軸長方向の長さが、上記薄
肉環状フィン13aに比べて例えば3倍以上というよう
に遥かに大きいものを成形しようとする場合には、所定
の形状が得られないという欠点がある。
However, according to this method, not only the stepped rod which is the object of the present invention to be manufactured, that is, the length of the large diameter portion in the axial length direction, but also the length of the small diameter portion between the large diameter portions in the axial length direction is as described above. In the case of molding a much larger one such as three times or more as compared with the thin annular fin 13a, there is a drawback that a predetermined shape cannot be obtained.

【0014】図10は、上記のことを説明するための模
式図であるが、図10に示すように、大径部と小径部の
軸長方向寸法が大きい製品を成形するためには、当然の
ことながら厚肉のディスクロール部材100aを広い間
隔を隔てて連接した転造ロール110、120(および
130)を用い、厚肉のディスクロール部材100a間
に環状フィン13aに相当する大径部130aを膨出形
成させることになる。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the above, but as shown in FIG. 10, in order to mold a product in which the large-diameter portion and the small-diameter portion have large axial lengths, it is natural. However, by using the rolling rolls 110, 120 (and 130) in which the thick disk roll members 100a are connected to each other at a wide interval, the large diameter portion 130a corresponding to the annular fin 13a is provided between the thick disk roll members 100a. Will be bulged.

【0015】ところが、この場合には、図に示すよう
に、厚肉のディスクロール部材100aによって排除さ
れた材料が段部の端に集中し、部分的な盛り上がり部A
が形成されてしまい、軸方向に均一な外径を有する大径
部分130aを成形することができないという欠点があ
った。
However, in this case, as shown in the drawing, the material removed by the thick disk roll member 100a is concentrated on the end of the step portion, and the partial raised portion A is formed.
However, there is a drawback that the large diameter portion 130a having a uniform outer diameter in the axial direction cannot be formed.

【0016】因みに、本発明者らの実験結果によれば、
上記大径部130aの先端部の厚みが被加工材料130
の外径の15%を超えると盛り上がり部Aの発生が認め
られた。また、盛り上がり部Aは、一旦形成されてしま
うと、仮に次工程で平滑にすべく押圧仕上げしようとし
ても、盛り上がり分Aの尖頭部分がどちらかに折れ込ん
でかぶれ疵となり、表面欠陥になることも確認した。
Incidentally, according to the experimental results of the present inventors,
The thickness of the tip portion of the large diameter portion 130a is the material to be processed 130.
When the outer diameter exceeds 15% of the outer diameter, the swelling portion A was observed. Further, once the bulge portion A is formed, even if it is attempted to finish by pressing to make it smooth in the next step, the pointed portion of the bulge portion A folds into either side and becomes a rash defect, resulting in a surface defect. I also confirmed that.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した実
情に鑑みなされたもので、その課題は上記第3の方法を
用いて軸長方向寸法が広幅の段付き棒状製品を製造する
に際し、上記盛り上がり部Aが形成されるのを確実に防
止でき、1工程で段付き棒を製造することのできる高能
率な段付き金属材料の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the object is to manufacture a stepped rod-shaped product having a wide axial length dimension by using the third method described above. It is an object of the present invention to provide a highly efficient method for producing a stepped metal material, which can surely prevent formation of the raised portion A and can produce a stepped rod in one step.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を達成するために種々実験研究を行った結果、次のこ
とを知見した。すなわち、広幅の環状突起を広い間隔を
おいて連接した3本の転造ロールを用いて断面円形の被
加工材料を部分的に縮径し、この縮径部分間に大径部を
形成させるに際し、上記3本の転造ロールのうちの少な
くとも1本を環状突起を有しないフラットロールにする
と、上記盛り上がり部A(前述の図10参照)が発生す
るのを確実に防止できることを知見した。
Means for Solving the Problems The present inventors have found the following as a result of various experimental researches for achieving the above-mentioned objects. That is, when the material to be processed having a circular cross section is partially reduced in diameter by using three rolling rolls in which wide annular protrusions are connected at wide intervals, a large diameter portion is formed between the reduced diameter portions. It has been found that, when at least one of the three rolling rolls is a flat roll having no annular projection, the raised portion A (see FIG. 10 described above) can be reliably prevented from occurring.

【0019】上記知見に基づく本発明の要旨は、次の段
付き金属材料の製造方法にある。
The gist of the present invention based on the above findings lies in the following method for producing a stepped metal material.

【0020】軸長方向に複数の環状突起が形成された3
本の転造ロールをその軸心が断面円形の被加工金属材料
の軸心線と平行になるように被加工金属材料周りに放射
配設し、前記3本の転造ロールによって形成される内接
円径が漸次小さくなるように相互の転造ロールの軸心間
距離を変化せしめながら熱間で被加工金属材料の外周面
に環状突起を成形する方法であって、前記3本の転造ロ
ールのうち少なくとも1本をフラットロールとすること
を特徴とする段付き金属材料の製造方法。
3 in which a plurality of annular projections are formed in the axial direction
The three rolling rolls are radially arranged around the metal material to be processed so that the axis thereof is parallel to the axial center line of the metal material to be processed having a circular cross section, and formed by the three rolling rolls. A method of hot forming an annular projection on the outer peripheral surface of a metal material to be processed while changing the distance between the axes of the rolling rolls so that the diameter of the tangent circle is gradually reduced. A method for producing a stepped metal material, wherein at least one of the rolls is a flat roll.

【0021】上記本発明の方法においては、フラットロ
ールを2本にするのが望ましく、この場合は転造ロール
の環状突起の両側に発生する盛り上がり部をより平滑に
することができる。また、環状突起を有する転造ロール
を駆動回転ロールとし、フラットロールを非駆動自由回
転ロールとするのが望ましく、この場合はロール周速差
に起因して発生する焼付き疵およびロール摩耗を抑制す
ることができる他、装置コストを低減することができ
る。さらには、環状突起を有する転造ロールの軸心位置
のみを変位させるのが望ましく、この場合には長尺材料
の軸長方向に間欠連続的に転造加工を施す際の加工基準
位置確保に特別なガイドを用いる必要がなく、設備コス
トを低減することができる。
In the above-mentioned method of the present invention, it is desirable that the number of flat rolls is two, and in this case, the raised portions generated on both sides of the annular projection of the rolling roll can be made smoother. Further, it is desirable to use a rolling roll having an annular projection as a driving rotation roll and a flat roll as a non-driving free rotation roll. In this case, seizure flaws and roll wear caused by the difference in roll peripheral speed are suppressed. Besides, it is possible to reduce the device cost. Further, it is desirable to displace only the axial center position of the rolling roll having the annular projection. In this case, in order to secure the processing reference position when performing the rolling continuously in the axial direction of the long material. It is not necessary to use a special guide, and the equipment cost can be reduced.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】上記した本発明にあっては、所要
の段付き形状が得られるように成形された複数の環状突
起付き転造ロールと環状突起を有しない平坦な外周面を
有するフラットロールを組み合わせて用い、環状突起付
き転造ロールの環状突起を被加工材料に押し込んでその
外周面に環状突起形状を転写せしめる一方、環状突起間
に凸部を形成させる。この時、環状突起の押し込みによ
り前記凸部の両端に発生する盛り上がり部A(前述の図
10参照)をフラットロールで押圧して平坦に凹部の成
形とほぼ同時的に矯正成形するので、局所的な盛り上が
り部Aのない平滑な凸部が形成できる。この結果、目標
通りの凹凸形状を有する段付き棒状製品を製造すること
ができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention described above, a plurality of rolling rolls with annular projections formed so as to obtain a required stepped shape and a flat outer peripheral surface having no annular projections. By using the rolls in combination, the annular protrusions of the rolling roll with annular protrusions are pressed into the material to be processed to transfer the shape of the annular protrusions to the outer peripheral surface thereof, while forming the convex portions between the annular protrusions. At this time, since the raised portions A (see FIG. 10) generated at both ends of the convex portion due to the pressing of the annular protrusion are pressed by the flat rolls and straightening is performed almost at the same time as the formation of the concave portion, local correction is performed. It is possible to form a smooth convex portion having no raised portion A. As a result, it is possible to manufacture a stepped rod-shaped product having a target uneven shape.

【0023】以下、本発明の方法を、添付図面を参照し
て詳細に説明する。
Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0024】図1は本発明の実施態様の一例を示す正面
図、図2は他の例を示す正面図、図3は図1のI−I線
および図2のII−II線矢視展開側面図である。
FIG. 1 is a front view showing an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view showing another example, and FIG. 3 is a view taken along the line I--I in FIG. 1 and the line II--II in FIG. It is a side view.

【0025】上記の図1は2本の環状突起を有する転造
ロール1A、1Bと、環状突起を有しない1本のフラッ
トロール2を用いる場合を、また、図2は1本の環状突
起を有する転造ロール1と、環状突起を有しない2本の
フラットロール2A、2Bを用いる場合を、それぞれ示
している。上記いずれの場合も、転造ロール1A、1B
および1、並びにフラットロール2および2A、2B
は、相互のロール軸心が平行になるように放射状に等配
置されるとともに、図中に細線矢印で示す方向に回転駆
動できるように図示しない駆動源に連結されている。ま
た、これらのロールは相互のロール間隔が調整できるよ
うに図中に太線矢印で示す方向に移動可能なように図示
しないロール間隙調整油圧またはスクリュー圧下機構に
連結されている。
FIG. 1 shows the case where the rolling rolls 1A and 1B having two annular projections and one flat roll 2 having no annular projections are used, and FIG. 2 shows one annular projection. The case of using the rolling roll 1 having it and the case of using the two flat rolls 2A and 2B having no annular projection are respectively shown. In either case, the rolling rolls 1A, 1B
And 1, and flat rolls 2 and 2A, 2B
Are radially arranged so that their roll axes are parallel to each other, and are connected to a drive source (not shown) so that they can be rotationally driven in a direction indicated by a thin arrow in the figure. Further, these rolls are connected to a roll gap adjusting hydraulic pressure or a screw pressing mechanism (not shown) so as to be movable in a direction indicated by a thick arrow in the drawing so that the mutual roll intervals can be adjusted.

【0026】転造ロール1A、1Bおよび1には、図3
に示すように、所要の製品凹部形状、すなわち外径がd
i 、軸長方向の長さがt、段部のテーパ角度がαである
小径部3aを所定のピッチpで複数成形するために、先
端部の幅がT(=t)、テーパ角度がα、外径がD1Oの
環状突起1aが所定のピッチPをもって複数連接されて
おり、そのロール外径D1iは、所要の製品凸部形状、す
なわち外径がdo の大径部3bが得られるようにその押
し込み量を考慮して定められている。
The rolling rolls 1A, 1B and 1 are shown in FIG.
, The required product recess shape, that is, the outer diameter is d
i, the length in the axial direction is t, and a plurality of small-diameter portions 3a having a step portion taper angle α are formed at a predetermined pitch p, the tip width is T (= t) and the taper angle is α. , A plurality of annular projections 1a having an outer diameter D1O are connected at a predetermined pitch P, and the roll outer diameter D1i is such that a desired product convex shape, that is, a large diameter portion 3b having an outer diameter do can be obtained. It is set in consideration of the pushing amount.

【0027】また、フラットロール2、2Aおよび2B
は、外径がD2 で、環状突起1aの個数をnとしたと
き、np+t+(do −di )/tanαを超える長さ
Lを有している。
Further, flat rolls 2, 2A and 2B
Has an outer diameter D2 and a length L exceeding np + t + (do-di) / tan α, where n is the number of annular projections 1a.

【0028】上記のように構成された圧延機による段付
き棒の製造は次のようにして行われる。まず、圧延素材
である金属製の断面円形の中実被加工材料3A(3B)
を図示しない加熱炉により所定温度、例えば中炭素鋼の
場合には1100〜1200℃程度、アルミ合金の場合
は400〜450℃程度に加熱する。なお、圧延素材が
純アルミニウムや純銅などの軟質金属である場合は加熱
することなく加工に供することができることはいうまで
もない。
The production of the stepped rod by the rolling mill configured as described above is performed as follows. First, a solid work material 3A (3B) with a circular cross section, which is a rolling material
Is heated by a heating furnace (not shown) to a predetermined temperature, for example, about 1100 to 1200 ° C. for medium carbon steel and about 400 to 450 ° C. for aluminum alloy. Needless to say, when the rolled material is a soft metal such as pure aluminum or pure copper, it can be processed without heating.

【0029】次いで、相互のロール間隔を被加工材料3
A(3B)の外径よりも大きく設定したロール間に被加
工材料3A(3B)を、例えばローラコンベアなどの適
宜な搬送手段を用いてその軸長方向に搬送送給し、加工
を施すべき材料部分を転造ロール1A、1B(1)の環
状突起1a部分に位置させる。
Next, the roll intervals are set to the material 3 to be processed.
The material 3A (3B) to be processed should be conveyed and fed in the axial direction of the roll between the rolls set larger than the outer diameter of A (3B) by using an appropriate conveying means such as a roller conveyor to perform processing. The material portion is located on the annular projection 1a portion of the rolling rolls 1A, 1B (1).

【0030】しかる後、各ロールを回転駆動しながらそ
の軸芯間距離を順次近づけ、被加工材料3A(3B)に
転造ロール1A、1B(1)の環状突起1aを押し込ん
で転造加工を開始する。これにより、被加工材料3A
(3B)は転造ロール1A、1B(1)およびフラット
ロール2(2A、2B)に接触すると同時に周方向3ヶ
所から圧下され、その軸心周りに回転しつつ、転造ロー
ル1A、1B(1)の凹凸形状が転写される。
Thereafter, while rotating the rolls, the distances between the axes of the rolls are gradually reduced, and the annular projections 1a of the rolls 1A, 1B (1) are pushed into the material 3A (3B) to be processed. Start. As a result, the material to be processed 3A
(3B) comes into contact with the rolling rolls 1A, 1B (1) and the flat roll 2 (2A, 2B), and at the same time, the rolling rolls 1A, 1B The uneven shape of 1) is transferred.

【0031】この時、転造ロール1A、1B(1)の環
状突起1a部分で圧下された部分に製品の凹部が形成さ
れ、その両側近傍に材料が流れて局所的な盛り上がり部
分A(前述の図10参照)が発生する。しかし、本発明
では上述したように、外周面が平滑なフラットロール2
(2A、2B)を配置し、被加工材料3A(3B)が1
回転する間に形成された盛り上がり部A(前述の図10
参照)に逐次圧下を加えて平滑に矯正するので、環状突
起1a間に成形される製品部分が平坦な面に確実に成形
される。
At this time, a recess of the product is formed in a portion of the rolling rolls 1A, 1B (1) which is pressed down by the annular projection 1a, and the material flows near both sides of the recess to locally raise the raised portion A (the above-mentioned portion). (See FIG. 10) occurs. However, in the present invention, as described above, the flat roll 2 having a smooth outer peripheral surface
(2A, 2B) are arranged, and the work material 3A (3B) is 1
The raised portion A formed during rotation (see FIG.
(Refer to FIG. 3) is sequentially smoothed and smoothed, so that the product portion formed between the annular protrusions 1a is surely formed into a flat surface.

【0032】なお、上記において、フラットロール2
(2A、2B)の押し込み量と、環状突起1aを有する
転造ロール1A、1B(1)の押し込み量は同一とされ
る。
In the above, the flat roll 2
The pushing amount of (2A, 2B) is the same as the pushing amount of the rolling rolls 1A, 1B (1) having the annular protrusion 1a.

【0033】また、上記において、図1に示す方法と図
2に示す方法との相違点は、図1ではフラットロールが
1本であるのに対し、図2ではフラットロールを2本と
した点であるが、フラットロールを2本とする場合に
は、上記盛り上がり部Aの膨出高さをより小さくできる
とともに、その軸長方向の外径ばらつきをより小さくす
ることができる。これは、転造ロールロールによる製品
凹部加工時の被加工材料1回転当たりに発生する盛り上
がり部Aの大きさは、転造ロールが1本の場合よりも2
本の場合の方が大きい。従って、フラットロールが1本
の場合には、2本の転造ロールによってより大きく形成
された盛り上がり部Aを被加工材料1回転当たり1回押
圧して平滑化矯正することになる。これに対し、フラッ
トロールが2本の場合には、1本の転造ロールによる製
品凹部加工時に比較的小さく形成された盛り上がり部A
を被加工材料1回転当たり2回押圧して平滑化矯正する
ことになるためである。
In the above, the difference between the method shown in FIG. 1 and the method shown in FIG. 2 is that in FIG. 1 there is one flat roll, whereas in FIG. 2 there are two flat rolls. However, when the number of flat rolls is two, the bulge height of the raised portion A can be further reduced and the outer diameter variation in the axial direction can be further reduced. This is because the size of the raised portion A generated per revolution of the material to be processed when the product recess is processed by the rolling roll is larger than that in the case of one rolling roll.
The case of books is larger. Therefore, when the number of flat rolls is one, the raised portion A, which is formed larger by the two rolling rolls, is pressed once per revolution of the material to be processed for smoothing and straightening. On the other hand, when the number of flat rolls is two, the bulge portion A formed to be relatively small at the time of processing the concave portion of the product by one rolling roll.
This is because is pressed twice per revolution of the material to be processed to smooth and correct it.

【0034】上記フラットロールによる盛り上がり部A
の矯正効果は、図3に示す転造ロール1A、1B(1)
の環状突起部1aの先端部幅Tが大きければ大きいほ
ど、また先端部幅Tが同じの場合はその連接ピッチPと
先端部幅Tとの比P/Tが小さければ小さいほど上記盛
り上がり部Aの膨出高さが高くなるが、フラットロール
を2本にする場合には、これをより確実に平滑化するこ
とができる。
Raised part A by the above flat roll
The effect of straightening is the rolling rolls 1A, 1B (1) shown in FIG.
The larger the tip end width T of the annular protrusion 1a, and the smaller the ratio P / T between the connecting pitch P and the tip end width T when the tip end width T is the same, the above-mentioned raised portion A. Although the bulge height becomes higher, when two flat rolls are used, this can be smoothed more reliably.

【0035】上記した本発明においては、転造ロール1
A、1B(1)のみを回転駆動し、フラットロール2
(2A、2B)を被駆動追従回転自在とするのが望まし
い。これは、被加工材料3A(3B)に当接する部分の
ロール周速と、実際に加工中の材料の各部分の周速とに
はその回転半径の相違により必ず差があり、環状突起1
aを有する転造ロール1A、1B(1)とフラットロー
ル2(2A、2B)とでその回転数を圧下中に徐々に変
化させない限り、いずれかの時点でロール表面での材料
滑り量が大きくなり、焼き付き疵が発生したりロール摩
耗が顕著になる。
In the present invention described above, the rolling roll 1
Only A and 1B (1) are driven to rotate, and the flat roll 2
It is desirable that (2A, 2B) can be driven and rotated freely. This is because there is always a difference between the roll peripheral speed of the portion that abuts the material 3A (3B) to be processed and the peripheral speed of each portion of the material that is actually being processed due to the difference in the radius of gyration.
Unless the rolling speed of the rolling rolls 1A, 1B (1) having a and the flat rolls 2 (2A, 2B) is gradually changed during rolling, the amount of material slippage on the roll surface is large at any time. As a result, seizure flaws occur and roll wear becomes noticeable.

【0036】しかし、圧下途中にロールの回転数を制御
して上記滑り量をなくすことは実際には極めて困難であ
り、仮に制御しようとするとそのための制御装置に多大
の費用が必要で経済的に採用し難い。
However, it is actually extremely difficult to control the rotational speed of the roll during the reduction to eliminate the slip amount, and if it is attempted to control it, a control device for that purpose requires a large amount of cost and is economically economical. It is difficult to adopt.

【0037】ところが、一方のロール、すなわち、フラ
ットロール2(2A、2B)を被加工材料3A(3B)
との接触面からの摩擦力のみで追従回転するように非駆
動にすると、ほぼ釣り合いのとれた回転速度で全てのロ
ールが回転するようになる。
However, one roll, that is, the flat roll 2 (2A, 2B) is used as the work material 3A (3B).
If it is made non-driving so as to follow the rotation only by the frictional force from the contact surface with, all the rolls will rotate at a substantially balanced rotation speed.

【0038】この結果、焼き付き疵が発生するのを防止
することができるのに加え、ロール摩耗を抑制すること
ができるようになる。また、フラットロール2(2A、
2B)を非駆動とするので、これの駆動に要するロール
シャフト数等が不要となる分だけ設備コストを低減する
ことができる。
As a result, in addition to preventing the occurrence of seizure flaws, it becomes possible to suppress roll wear. In addition, flat roll 2 (2A,
Since 2B) is not driven, the equipment cost can be reduced as much as the number of roll shafts required for driving this is unnecessary.

【0039】さらに、上記本発明の方法においては、転
造ロール1A、1B(1)のみをその軸心位置を変位可
能にし、フラットロール2(2A、2B)は固定設置す
るのが望ましい。これは、本発明におけるフラットロー
ル2(2A、2B)と被加工材料3A(3B)の位置関
係に着目した場合、フラットロール2(2A、2B)で
押圧する被加工材料3A(3B)の外径do は、転造ロ
ール1A、1B(1)による凹部(小径部3a)成形に
よって排除された材料が凸部(大径部3b)に流入する
ために加工前の素材外径に比べて大きくなる。しかし、
断面積は直径の二乗に比例するので、凸部外径do の方
が凹部外径di よりも加工前の素材外径により近い。し
かも、加工量を大きくして凹部外径di を小さくすれば
するほど、凸部外径do の拡径寄与率は小さくなる。よ
って、加工に伴う未加工部分の被加工材料3A(3B)
の軸心に対するフラットロール2(2A、2B)の軸心
の離間距離変化の方が、転造ロール1A、1B(1)の
軸心の被加工材料3A(3B)の軸心に対する離間距離
変化の程度に比べて遥かに小さい。
Further, in the above-mentioned method of the present invention, it is desirable that only the rolling rolls 1A, 1B (1) can be displaced in their axial center positions and the flat rolls 2 (2A, 2B) are fixedly installed. When focusing on the positional relationship between the flat rolls 2 (2A, 2B) and the work material 3A (3B) in the present invention, this is the outside of the work material 3A (3B) pressed by the flat rolls 2 (2A, 2B). The diameter do is larger than the outer diameter of the material before processing because the material removed by forming the concave portion (small diameter portion 3a) by the rolling rolls 1A, 1B (1) flows into the convex portion (large diameter portion 3b). Become. But,
Since the cross-sectional area is proportional to the square of the diameter, the convex outer diameter do is closer to the material outer diameter before processing than the concave outer diameter di. Moreover, the larger the processing amount and the smaller the outer diameter di of the concave portion, the smaller the contribution ratio of the outer diameter do of the convex portion to the diameter expansion. Therefore, the unprocessed material 3A (3B) in the unprocessed part
The change in the separation distance of the axis of the flat roll 2 (2A, 2B) with respect to the rotation center of the flat roll 2 (2A, 2B) is the change of the separation distance of the axis of the rolling rolls 1A, 1B (1) from the axis of the material 3A (3B) to be processed. It is much smaller than the degree.

【0040】従って、例えば、4〜5mの長尺の被加工
材料材3A(3B)の全長もしくは任意長さ領域部分に
転造加工を施すべく、上記図3に示す長さの転造ロール
1A、1B(1)とフラットロール2(2A、2B)を
用い、各ロールのロール間隔をその都度開いて被加工材
料3A(3B)をその軸長方向に送給し、間欠連続的に
転造加工を施す必要のある場合には、被加工材料3A
(3B)の軸心位置変化が少ないことが好ましく、その
押圧位置がほぼ一定であるフラットロール2(2A、2
B)を固定設置すると、その軸心をほぼ一定に維持し易
い。この場合には、フラットロール2(2A、2B)の
軸心を変位自在とした場合には必要な転造装置の前後に
設ける材料振れ止めガイドなどの特別な位置調整のため
の付帯装置が場合によっては不要となる他、その位置調
整のための圧下機構も不要になる。
Therefore, for example, in order to perform rolling on the entire length or the region of arbitrary length of the work material 3A (3B) having a length of 4 to 5 m, the rolling roll 1A having the length shown in FIG. 1B (1) and flat rolls 2 (2A, 2B) are used, the roll interval of each roll is opened each time, the material 3A (3B) to be processed is fed in the axial direction thereof, and continuously and intermittently rolled. When it is necessary to process, the work material 3A
It is preferable that the axial center position of (3B) does not change so much that the pressing position thereof is substantially constant.
If B) is fixedly installed, it is easy to maintain the axis center substantially constant. In this case, if the flat roll 2 (2A, 2B) has a freely displaceable shaft center, an auxiliary device for special position adjustment such as a material steady rest guide provided before and after the rolling device is necessary. Depending on the situation, it is not necessary, and the pressure reducing mechanism for adjusting the position is also unnecessary.

【0041】この結果、設備コストの低減を図ることが
できる。
As a result, the equipment cost can be reduced.

【0042】上記本発明の製造方法は、図3に示すよう
に、外径と軸長方向寸法が同じ小径部3aと大径部3b
を同一ピッチで成形することを基本とするが、何等これ
に限定されない。すなわち、本発明の方法ではフラット
ロールを用いる関係上、大径部3bの外径do が同一で
あることに制約されるが、その外径D10と先端部幅Tと
が異なる環状突起1aを異なるピッチPで配設した転造
ロールを用いることにより、軸長方向寸法の異なる大径
部3bと、外径di とその軸長方向寸法tとが異なる小
径部3aを任意に形成することができる。ただし、この
場合、その許容範囲は転造ロールによる小径部3a成形
時に環状突起1aによって排出される材料の量によって
大径部3bの外径do が決まるので、そのマスバランス
から自ずと制約されることはいうまでもない。
In the manufacturing method of the present invention described above, as shown in FIG. 3, the small diameter portion 3a and the large diameter portion 3b having the same outer diameter and axial length direction dimension.
Is basically formed at the same pitch, but is not limited to this. That is, in the method of the present invention, the use of the flat roll restricts the outer diameter do of the large diameter portion 3b to be the same, but the outer diameter D10 and the tip end width T of the annular projection 1a are different. By using the rolling rolls arranged at the pitch P, it is possible to arbitrarily form the large diameter portion 3b having a different axial length dimension and the small diameter portion 3a having a different outer diameter di from the axial length dimension t thereof. . However, in this case, the permissible range is naturally restricted by the mass balance because the outer diameter do of the large diameter portion 3b is determined by the amount of the material discharged by the annular protrusion 1a when the small diameter portion 3a is formed by the rolling roll. Needless to say.

【0043】なお、転造ロールの環状突起1aによる小
径部3aの成形時には、転造ロールで材料を押す荷重を
P1 、フラットロールで材料を支える荷重をP2 とする
と、両者の荷重がせん断荷重としてその段部に作用す
る。そして、このせん断荷重が過大になると、被加工材
料が例えばCr−Mo鋼などの合金鋼のような加工性の
悪い材料では該部で材料破断が生じる場合がある。しか
し、本発明者らが種々の材料を対象に検討した結果、小
径部3aの外径di とその軸長方向の幅tとを、下式の
関係を満たすように設定する場合には何等の問題もない
ことが判明した。
When forming the small diameter portion 3a by the annular projection 1a of the rolling roll, if the load pushing the material by the rolling roll is P1 and the load supporting the material by the flat roll is P2, both loads are shear loads. It acts on the step. If this shear load becomes excessive, if the material to be processed is a material having poor workability such as an alloy steel such as Cr-Mo steel, material breakage may occur at the portion. However, as a result of the present inventors' investigations on various materials, when the outer diameter di of the small diameter portion 3a and the width t in the axial direction thereof are set so as to satisfy the relationship of It turned out that there was no problem.

【0044】よって、小径部3aの外径di とその軸長
方向の幅tとを、下式を満たすように設定して加工する
のが好ましい。
Therefore, it is preferable to set the outer diameter di of the small diameter portion 3a and the width t in the axial direction thereof so as to satisfy the following formula.

【0045】3.5t<di また、転造ロールの環状突起1aの先端部に設けるテー
パ角度αは、0°を超え90°以下であり、所定の大径
部3bの軸長方向寸法が確保できる範囲であれば如何な
る角度であってもよい。しかし、テーパ角度αをあまり
小さくし過ぎるると小径部3aの成形に要する荷重が大
きくなり、ロール本体とその支持軸の径を太くする必要
が生じて設備の大型化を招き、経済的でない。また、逆
に大きくし過ぎると断部でのせん断による材料破断が生
じ易くなる。よって、上記テーパ角度αは、60〜80
°とするのが好ましい。
3.5t <di Moreover, the taper angle α provided at the tip of the annular projection 1a of the rolling roll is more than 0 ° and 90 ° or less, and the predetermined large-diameter portion 3b is secured in the axial length direction. Any angle may be used as long as it is within the range. However, if the taper angle α is made too small, the load required for forming the small diameter portion 3a becomes large, and the diameter of the roll main body and its supporting shaft must be made large, which leads to an increase in the size of equipment and is not economical. On the other hand, if it is too large, material breakage easily occurs due to shearing at the break. Therefore, the taper angle α is 60 to 80.
° is preferable.

【0046】[0046]

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的な製造例をも
って示す。なお、各寸法諸元は図3に示す符号を用いて
示す。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to specific production examples. It should be noted that each dimension specification is indicated by using the reference numerals shown in FIG.

【0047】《製造例1》図1に示す装置を用いS45
C製の外径32mmの中実丸棒を素材とし、下記の寸法
を有する段付き棒を製造した。この時用いた転造ロール
とフラットロールは下記の寸法諸元のものであり、素材
の中実丸棒は1200℃に加熱してから加工に供した。
<< Manufacturing Example 1 >> Using the apparatus shown in FIG.
Using a solid round bar made of C having an outer diameter of 32 mm as a material, a stepped bar having the following dimensions was manufactured. The rolling roll and the flat roll used at this time have the following dimensional specifications, and the solid round bar of the material was heated to 1200 ° C. before being processed.

【0048】 [製品の目標寸法諸元] 大径部外径(do )=35mm、 小径部外径(di )=20mm、 小径部軸長方向長さ(t)=3.5mm、ピッチ(p)=15mm、 段部のテーパ角度(α)=70°、 小径部の数=5箇所。[Target Product Dimension] Large Diameter Outer Diameter (do) = 35 mm, Small Diameter Outer Diameter (di) = 20 mm, Small Diameter Axial Length (t) = 3.5 mm, Pitch (p ) = 15 mm, taper angle (α) of stepped portion = 70 °, number of small diameter portions = 5 places.

【0049】 [転造ロールの寸法諸元(2本共通)] ロール材質=SCM440、 突起部外径(D1O)=100mm、 ロール外径(D1i)=80mm、 突起部先端幅(T)=3.5mm、 ピッチ(P)=15mm、 突起部の数=5個。[Dimensional Specifications of Rolling Roll (Common to 2 Rolls)] Roll Material = SCM440, Outer Diameter of Protrusion (D1O) = 100 mm, Outer Diameter of Roll (D1i) = 80 mm, Tip Width (T) = 3 0.5 mm, pitch (P) = 15 mm, number of protrusions = 5.

【0050】 [フラットロール寸法諸元(1本)] ロール材質=SCM440、 外径(D2 )=90mm、 胴長(L)=100mm。[Specifications of Flat Roll Dimension (1 Roll)] Roll material = SCM440, outer diameter (D2) = 90 mm, body length (L) = 100 mm.

【0051】 [圧下条件](ロール3本とも同じ) ロール回転数=100rpm、 圧下ストローク=0.24mm/回転、 加工時間=約12秒。[Reduction Condition] (Same for all three rolls) Roll rotation speed = 100 rpm, Reduction stroke = 0.24 mm / revolution, Processing time = about 12 seconds.

【0052】以上の条件による製造の結果、ほぼ目標と
する寸法諸元通りの段付き棒を得ることができた。すな
わち、製品の大径部の外径は、その両端部が35.15
mm、中央部が34.85mmで、軸長方向の外径ばら
つきは0.3mmであった。
As a result of the production under the above conditions, it was possible to obtain a stepped rod having almost the same dimensional specifications as the target. That is, the outer diameter of the large diameter portion of the product is 35.15 at both ends.
mm, the central portion was 34.85 mm, and the variation in the outer diameter in the axial direction was 0.3 mm.

【0053】《製造例2》図2に示す装置を用い、すな
わちフラットロールを2にするとともに、各ロールの圧
下ストロークを0.12mm/回転にした以外は製造例
1の場合と同じ条件で、製造例1の場合と同じ段付き棒
を製造した。
Manufacturing Example 2 Under the same conditions as in Manufacturing Example 1, except that the apparatus shown in FIG. 2 was used, that is, the number of flat rolls was changed to 2, and the rolling stroke of each roll was set to 0.12 mm / revolution. The same stepped rod as in Production Example 1 was produced.

【0054】結果は、製造例1の場合と同様、ほぼ目標
とする寸法諸元通りの段付き棒を得ることができた。す
なわち、製品の大径部の外径は、その両端部が35.0
5mm、中央部が34.95mmで、軸長方向の外径ば
らつきは0.1mmであり、製造例1によった場合より
もより平坦な大径部が得られた。
As a result, similar to the case of Production Example 1, it was possible to obtain a stepped rod having almost the same dimensional specifications as the target. That is, the outer diameter of the large diameter part of the product is 35.0 at both ends.
The diameter was 5 mm, the central portion was 34.95 mm, and the variation of the outer diameter in the axial direction was 0.1 mm, and a flatter large-diameter portion was obtained as compared with the case of Production Example 1.

【0055】《製造例3》フラットロール本数の相違に
よる効果差をさらに確認するため、盛り上がり部Aの発
生がより顕著になるように、転造ロールの突起部先端幅
Tを5.5mm、その連接ピッチPを15mm、すなわ
ち製品の小径部軸長方向長さtが5.5mm、ピッチp
が15mmになるようにした転造ロールと、直径が3
0.5mmの素材を用いた以外は製造例1および2と同
じ条件で段付き棒を製造した。
<Manufacturing Example 3> In order to further confirm the difference in effect due to the difference in the number of flat rolls, the tip end width T of the protruding portion of the rolling roll is 5.5 mm so that the raised portion A becomes more prominent. The connection pitch P is 15 mm, that is, the length t in the axial direction of the small diameter part of the product is 5.5 mm, and the pitch p is
Rolling roll with a diameter of 15 mm and a diameter of 3
A stepped rod was manufactured under the same conditions as in Production Examples 1 and 2 except that a 0.5 mm material was used.

【0056】この結果、ほぼ目標とする寸法諸元通りの
段付き棒を得ることができた。すなわち、得られた製品
の大径部の外径は、製造例1の方法によったものでは両
端部が35.50mm、中央部が34.50mmで、軸
長方向の外径ばらつきは1.0mmであったが、製造例
2の方法によったものでは両端部が35.25mm、中
央部が34.75mmで、軸長方向の外径ばらつきは
0.5mmであり、製造例2の方法によったものの方が
より平坦な大径部が得られた。
As a result, it was possible to obtain a stepped rod having almost the same dimensional specifications as the target. That is, the outer diameter of the large diameter portion of the obtained product was 35.50 mm at both ends and 34.50 mm at the central portion according to the method of Production Example 1, and the variation of the outer diameter in the axial direction was 1. Although it was 0 mm, in the case of the method of Production Example 2, both ends were 35.25 mm, the central portion was 34.75 mm, and the outer diameter variation in the axial direction was 0.5 mm. According to the above, a flatter large diameter portion was obtained.

【0057】《製造例4》図1に示す装置のうち、転造
ロール1A、1Bのみを回転駆動し、フラットロール2
を非駆動追従回転自在にした以外は製造例1と同じ条件
で段付き棒を製造した。
Manufacturing Example 4 Of the apparatus shown in FIG. 1, only the rolling rolls 1A and 1B are rotationally driven, and the flat roll 2
A stepped rod was manufactured under the same conditions as in Production Example 1 except that the non-drive following rotation was made possible.

【0058】この結果、目標とする寸法諸元通りの段付
き棒を得ることができた。また、転造ロールとフラット
ロールの周速差がほとんどなくなって、表面で滑りを生
じないように材料が回転され焼き付き疵が全く発生する
ことがなく、製造例1によったものに比べて表面性状、
特に大径部のテーパ面の表面性状がより滑らかな製品が
得られた。
As a result, it was possible to obtain a stepped rod having the intended size specifications. In addition, the peripheral speed difference between the rolling roll and the flat roll is almost eliminated, the material is rotated so that slippage does not occur on the surface, and seizure flaws do not occur at all. Property,
In particular, a product having a smoother surface texture on the tapered surface of the large diameter portion was obtained.

【0059】《製造例5》図1に示す装置のうち、転造
ロール1A、1Bのみの軸心位置を変位させる一方、フ
ラットロール2を位置固定するとともに、転造ロールの
圧下ストロークを0.36mm/回転にした以外は製造
例1と同じ条件で段付き棒を製造した。また、素材を軸
長方向に移動して複数箇所に転造加工を施した。
Manufacturing Example 5 In the apparatus shown in FIG. 1, only the rolling rolls 1A and 1B are displaced in axial position, the flat roll 2 is fixed in position, and the rolling stroke of the rolling roll is reduced to 0. A stepped rod was produced under the same conditions as in Production Example 1 except that the rod was set to 36 mm / rotation. In addition, the material was moved in the axial direction and subjected to rolling processing at multiple locations.

【0060】この結果、フラットロールの位置を固定し
たので、被加工材料の軸心位置が殆ど変化せず、材料全
体の軸心位置を変えることなく転造加工が実施できた。
また、いずれの軸長方向位置においても目標とする寸法
諸元通りの段付き棒が得られた。
As a result, since the position of the flat roll is fixed, the axial center position of the material to be processed hardly changes, and the rolling process can be performed without changing the axial center position of the entire material.
In addition, stepped rods having the desired dimensional specifications were obtained at any axial length position.

【0061】《比較例》寸法諸元が製造例1で用いたと
同じ転造ロールである図8に示す従来装置を用い、製造
例1と同じ寸法諸元の段付き棒を製造例1と同じ条件で
製造した。
Comparative Example Using the conventional apparatus shown in FIG. 8 which is the same rolling roll as the dimensional specifications used in Production Example 1, the stepped bar having the same dimensional specifications as in Production Example 1 is used as in Production Example 1. It was manufactured under the conditions.

【0062】この結果、大径部の両端に高さ2.5mm
(直径で5mm)に達する盛り上がり部が形成され、製
品とするにはこの盛り上がり部を転造加工工程後に除去
する必要があった。
As a result, the height of the large diameter portion is 2.5 mm at both ends.
A swelling portion reaching up to (5 mm in diameter) was formed, and it was necessary to remove this swelling portion after the rolling process step to obtain a product.

【0063】以上は、素材に普通鋼のうちの中炭素鋼を
用いた結果であるが、詳細なデータの添付は割愛するも
のの、素材が特殊鋼あるいはアルミ合金などの他の金属
材料の場合も同様の結果が得られた。
The above is the result of using medium carbon steel of ordinary steel as the material. Although detailed data is omitted, the material may be special steel or other metal material such as aluminum alloy. Similar results were obtained.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、転造ロール
の環状突起の押し込みにより発生する材料の局所的な盛
り上がり部をフラットロールでその加工中直ちに平坦矯
正しつつ加工がすることができる。この結果、表面欠陥
のない平坦な大径部を有する段付き棒を材料除去するこ
となく1工程で、かつ高歩留まりで製造することが可能
になる。また、フラットロールを2本にする場合には、
大径部の平坦度をより向上させることができる。さら
に、フラットロールを非駆動追従回転自在とし、転造ロ
ールのみを駆動回転させる場合には、焼き付き疵の発生
が防止およびロール摩耗を抑制でき、かつ段部を含む小
径部の表面性状を向上させることができる。
According to the manufacturing method of the present invention, a local roll-up portion of the material generated by the pressing of the annular projection of the rolling roll can be processed by the flat roll while flattening it immediately during the processing. . As a result, it becomes possible to manufacture a stepped rod having a flat large-diameter portion having no surface defects in one step and at a high yield without removing the material. When using two flat rolls,
The flatness of the large diameter portion can be further improved. Further, when the flat roll is made to rotate freely without being driven and only the rolling roll is driven to rotate, the occurrence of seizure flaws can be prevented and roll wear can be suppressed, and the surface quality of the small diameter portion including the step portion can be improved. be able to.

【0065】また更に、フラットロールを位置固定し、
転造ロールのみをその軸心位置変位自在とする場合に
は、素材の軸長方向複数箇所に転造加工を施しても同じ
性状の段部を成形することができる。
Furthermore, by fixing the position of the flat roll,
When only the rolling roll is allowed to be displaced in its axial center position, it is possible to form a stepped portion having the same property even if rolling processing is performed at a plurality of positions in the axial direction of the material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施態様の一例を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an example of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施態様の他の例を示す正面図であ
る。
FIG. 2 is a front view showing another example of the embodiment of the present invention.

【図3】図1のI−I線、および図2のII−II線矢視展
開側面図である。
3 is a side view of the I-I line in FIG. 1 and the II-II line in FIG.

【図4】従来方法を説明するための正面図である。FIG. 4 is a front view for explaining a conventional method.

【図5】図4のIV−IV線矢視展開側面図である。5 is a development side view taken along the line IV-IV of FIG.

【図6】図4の III−III 線矢視一部省略平面図であ
る。
6 is a partially omitted plan view taken along the line III-III of FIG.

【図7】従来方法の欠点を説明するための側面図であ
る。
FIG. 7 is a side view for explaining a drawback of the conventional method.

【図8】他の従来方法を説明するための正面図である。FIG. 8 is a front view for explaining another conventional method.

【図9】図8のV−V線矢視展開側面図である。9 is a development side view taken along the line VV of FIG.

【図10】他の従来方法の欠点を説明するための側面図
である。
FIG. 10 is a side view for explaining a drawback of another conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A、1B:転造ロール、 2,2A、2B:フラットロール、 3A、3B:被加工材料、 1a:環状突起、 3a:小径部、 3b:大径部。 1, 1A, 1B: rolling roll, 2, 2A, 2B: flat roll, 3A, 3B: material to be processed, 1a: annular protrusion, 3a: small diameter part, 3b: large diameter part.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】軸長方向に複数の環状突起が形成された3
本の転造ロールをその軸心が断面円形の被加工金属材料
の軸心線と平行になるように被加工金属材料周りに放射
配設し、前記3本の転造ロールによって形成される内接
円径が漸次小さくなるように相互の転造ロールの軸心間
距離を変化せしめながら熱間で被加工金属材料の外周面
に環状突起を成形する方法であって、前記3本の転造ロ
ールのうち少なくとも1本をフラットロールとすること
を特徴とする段付き金属材料の製造方法。
1. A plurality of annular projections 3 formed in the axial direction.
The three rolling rolls are radially arranged around the metal material to be processed so that the axis thereof is parallel to the axial center line of the metal material to be processed having a circular cross section, and formed by the three rolling rolls. A method of hot forming an annular projection on the outer peripheral surface of a metal material to be processed while changing the distance between the axes of the rolling rolls so that the diameter of the tangent circle is gradually reduced. A method for producing a stepped metal material, wherein at least one of the rolls is a flat roll.
【請求項2】フラットロールを2本にすることを特徴と
する請求項1に記載の段付き金属材料の製造方法。
2. The method for producing a stepped metal material according to claim 1, wherein the number of flat rolls is two.
【請求項3】環状突起を有する転造ロールを駆動回転ロ
ールとし、フラットロールを非駆動自由回転ロールにす
ることを特徴とする請求項1または2に記載の段付き金
属材料の製造方法。
3. The method for producing a stepped metal material according to claim 1, wherein the rolling roll having the annular protrusion is a drive rotation roll and the flat roll is a non-drive free rotation roll.
【請求項4】環状突起を有する転造ロールの軸心位置の
みを変位させることを特徴とする請求項1から請求項3
のいずれかに記載の段付き金属材料の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein only the axial center position of the rolling roll having the annular projection is displaced.
The method for producing a stepped metal material according to any one of 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002043896A1 (en) * 2000-11-28 2002-06-06 Kurt Kemper Method and device for the continuous production of workpieces from an unprofiled longitudinal section and use thereof

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