JPH1029005A - Production of eliptic inner surface tube - Google Patents

Production of eliptic inner surface tube

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JPH1029005A
JPH1029005A JP18434196A JP18434196A JPH1029005A JP H1029005 A JPH1029005 A JP H1029005A JP 18434196 A JP18434196 A JP 18434196A JP 18434196 A JP18434196 A JP 18434196A JP H1029005 A JPH1029005 A JP H1029005A
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JP
Japan
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roll
center
stand
hole
tube
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JP18434196A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Okui
達也 奥井
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly efficiently produce an eliptic inner surface tube by displacing the center position in either one side caliver between adjacent roll stands in the extending direction of the roll gap from a pass center. SOLUTION: In the case of displacing the center of caliver in a second stand upward from the pass center PL, large load on a groove bottom part 2a positioned at the lower part of the second stand is acted on the other hand, the load acted on the flange part 2b positioned at the upper part of this stand becomes small. By this method, since the reducing ratio of thickness at the groove bottom part 2a positioned at the lower part of the stand becomes large, the rolled tube thickness is further thinned by the rate which the reducing ratio of thickness is increased. Further, since the increasing ratio of thickness at the flange part 2b positioned at the upper part of the stand becomes small, the rolled tube thickness is further thinned by the rate which the increasing ratio of thickness is reduced.

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、円周方向の管肉厚
が管軸心に対して非対象な管、具体的には外径が真円で
内径が楕円である、いわゆる内面楕円管の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tube whose circumferential wall thickness is asymmetrical with respect to the tube axis, specifically, a so-called inner elliptic tube whose outer diameter is a perfect circle and whose inner diameter is elliptical. And a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ボイラなどのヘッダー用の管に
は、熱交換管が装着されるノズル孔を穿設する部分の強
度確保のため、この部分の管肉厚を厚くした異形管があ
る。
2. Description of the Related Art For example, in a header pipe for a boiler or the like, there is a deformed pipe in which the wall thickness of this portion is increased in order to secure the strength of a portion where a nozzle hole for mounting a heat exchange tube is formed. .

【0003】図6は、その一例を示す図で、この異形管
は外径が楕円で内径が真円であり、外径の長軸側の管肉
厚が厚くなっており、この部分にノズル孔が穿設され
る。
FIG. 6 is a view showing an example of such a modified pipe. This modified pipe has an elliptical outer diameter and a perfect circular inner diameter, and has a thicker pipe wall on the major axis side of the outer diameter. A hole is drilled.

【0004】このような異形管は、従来、次のような方
法により製造されていた。第1の方法は、所望の異形管
の外郭形状と同様形状のダイス孔を有するダイスまたは
/および所望の異形管の内郭形状と同様の断面形状を有
するマンドレルを用いて熱間押し出し製管法により異形
管を直接製造する方法。第2の方法は、適宜な製管法を
用いて管肉厚が円周方向に等しい素管を作成し、この素
管に所望の異形管の外郭形状と同様形状のダイス孔を有
するダイスまたは/および所望の異形管の内郭形状と同
様の断面形状を有するマンドレルを用いて冷間引き抜き
加工を施して異形管に成形する方法である。
[0004] Such a deformed tube has been conventionally manufactured by the following method. A first method is a hot extrusion pipe making method using a die having a die hole having the same shape as the outer shape of the desired deformed tube or / and a mandrel having a cross-sectional shape similar to the inner shape of the desired deformed tube. A method for directly producing deformed tubes by In the second method, a pipe having a wall thickness equal to the circumferential direction is formed by using an appropriate pipe manufacturing method, and a die having a die hole having a shape similar to the outer shape of a desired deformed pipe is formed in the pipe. And / or cold drawing using a mandrel having the same cross-sectional shape as the inner shape of the desired deformed pipe to form a deformed pipe.

【0005】しかし、熱間押し出し製管法や冷間引き抜
き加工法による場合には、特殊な形状のダイスやマンド
レル(プラグ)を用いる必要があって工具費が嵩み、製
造コストが高くなるという欠点があった。
[0005] However, in the case of the hot extrusion tube forming method or the cold drawing method, it is necessary to use dies or mandrels (plugs) of a special shape, so that the tool cost increases and the manufacturing cost increases. There were drawbacks.

【0006】このため、異形管、なかでも上記図6に示
すような管肉厚が管軸心に対して非対象な異形管を、特
殊な工具を用いることなく高能率に製造できる方法の開
発が望まれていた。
For this reason, the development of a method for efficiently manufacturing a deformed pipe, particularly a deformed pipe whose wall thickness is not symmetrical with respect to the pipe axis as shown in FIG. 6 described above, without using a special tool. Was desired.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の実情
に鑑みてなされたもので、その課題は、従来にあっては
熱間押し出し製管法あるいは冷間引き抜き加工法でしか
製造することのできなかった内面楕円管の高能率な製造
方法を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its object is to provide a manufacturing method using only a hot extrusion pipe making method or a cold drawing method. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a highly efficient manufacturing method of an inner elliptic tube, which cannot be performed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の内
面楕円管の製造方法にある。
The gist of the present invention resides in the following method for manufacturing an inner elliptic tube.

【0009】パスセンター周りに配置されて全体として
三角形状の丸孔型を構成する3つの孔型ロールが組み込
まれた複数基の3ロールスタンドからなり、隣合うロー
ルスタンドの各孔型ロールの圧下方向がパスセンター周
りに60°位相するように連設された管圧延機により、
肉厚が円周方向で均等な中空素管の外径を内面規制工具
を用いずに絞り圧延する際、隣合うロールスタンドのう
ちのいずれか一方の孔型中心位置を、孔型を構成する各
孔型ロールの溝底中央に対向する3つのロール隙間のう
ちのいずれか1のロール隙間延在方向にパスセンターか
ら変位させることを特徴とする内面楕円管の製造方法。
[0009] A plurality of three-roll stands, each of which has three hole-type rolls arranged around a path center and forming a triangular round hole shape as a whole, are incorporated. By a tube rolling mill installed in such a way that the direction is 60 ° around the path center,
When squeezing and rolling the outer diameter of a hollow shell having a uniform wall thickness in the circumferential direction without using an inner surface regulating tool, the hole center of one of the adjacent roll stands is formed into a hole. A method for manufacturing an inner elliptic tube, comprising displacing from a path center in any one of three roll gaps facing a center of a groove bottom of each grooved roll.

【0010】本発明者は、管の高能率な熱間仕上げ圧延
機として周知の3つの孔型ロールを有する複数基の3ロ
ールスタンドが連設配置されたサイザ、ストレッチレデ
ューサさらにはマンドレルミルの出側に配置され、延伸
圧延後の管とその内部に挿入されたマンドレルバーとを
分離させるエキストラクターサイザに注目し、種々実験
研究の結果、隣合うロールスタンドのうちのいずれか一
方の孔型中心位置を、孔型を構成する各孔型ロールの溝
底中央に対向する3つのロール隙間のうちのいずれか1
のロール隙間延在方向にパスセンターから変位させて絞
り圧延する場合には、その変位量に応じて任意な楕円度
を有する外径真円の内面楕円管が得られることを知見
し、本発明をなすにいたった。
The inventor of the present invention has developed a sizer, a stretch reducer, and a mandrel mill in which a plurality of three-roll stands having three hole-type rolls, which are well known as a high-efficiency hot finishing rolling mill for tubes, are arranged in series. Paying attention to the extractor sizer that is arranged on the side and separates the stretched rolled tube and the mandrel bar inserted therein, as a result of various experimental studies, as a result of The position is set to one of the three roll gaps facing the center of the groove bottom of each grooved roll constituting the grooved mold.
The present invention has been found that, in the case where rolling is performed by displacing from the path center in the roll gap extending direction, an inner elliptic tube having an outer diameter of a perfect circle having an arbitrary ellipticity according to the amount of displacement is obtained. I came to

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0012】上記のサイザやストレッチレデューサなど
の熱間仕上げ圧延機さらにはエキストラクターサイザ
は、いずれも次のように構成された圧延機である。以
下、3ロールサイザを例にとって説明する。
The above hot finish rolling mills such as the sizer and the stretch reducer and the extractor sizer are all rolling mills configured as follows. Hereinafter, a three-roll sizer will be described as an example.

【0013】図1は、3ロールサイザを示す模式的側面
図、図2はそのロール配置を示す正面図である。図1に
示すように、3ロールサイザは、複数基のロールスタン
ド1、1、…をパスセンターPLの方向に連設配置して
構成されている。また、各ロールスタンド1には、3つ
の孔型ロール2、2、2が組み込まれている。そして、
隣合うロールスタンド1、1に組み込まれた各孔型ロー
ル2、2、2は、その圧下方向がパスセンターPL周り
に相互に60°位相するように、図2に示すA配置とB
配置とで交互に配置されている。
FIG. 1 is a schematic side view showing a three-roll sizer, and FIG. 2 is a front view showing the roll arrangement. As shown in FIG. 1, the three-roll sizer is configured by arranging a plurality of roll stands 1, 1,... In the direction of the pass center PL. In addition, three roll-type rolls 2, 2, and 2 are incorporated in each roll stand 1. And
Each of the perforated rolls 2, 2, 2 incorporated in the adjacent roll stands 1, 1, is arranged in the A configuration and the B configuration shown in FIG.
It is arranged alternately with the arrangement.

【0014】また、各ロールスタンド1、1の各孔型ロ
ール2、2、2には、図3に示すように、パスセンター
PLから変位した位置に中心O2 を有する曲率半径Rの
円弧状の凹状溝が形成されており、その中心O1 がパス
センターPLに一致し、溝底中央の半径Bとフランジ部
の半径Aとの関係が「A>B」の全体として三角形状の
丸孔型3を構成するようになっている。さらに、上記の
曲率半径Rは、通常、前段のロールスタンドから後段の
ロールスタンドに向かうに従って小さくなっている。
As shown in FIG. 3, each of the roll-type rolls 2 , 2 , 2 of each of the roll stands 1, 1 has an arc shape having a radius of curvature R having a center O 2 at a position displaced from a path center PL. And the center O 1 coincides with the path center PL, and the relationship between the radius B at the center of the groove bottom and the radius A of the flange portion is “A> B”, so that a triangular round hole is formed as a whole. Form 3 is constituted. Furthermore, the above-mentioned radius of curvature R generally decreases from the front roll stand to the rear roll stand.

【0015】上記のように構成されたサイザは、通常、
継目無管の製造工程の最終工程に用いられ、プラグミル
などの延伸圧延機で延伸圧延された仕上げ圧延用素管の
外径を、内面規制工具を用いずに、「正三角形状」から
「逆三角形状」の絞り圧延を交互に繰り返して所定の寸
法を有する真円の製品管に仕上げ圧延する。
The sizer constructed as described above is usually
It is used in the final step of the seamless pipe manufacturing process, and the outer diameter of the finish rolling tube drawn and stretched by a draw rolling machine such as a plug mill is changed from `` regular triangular shape '' to `` reverse Finish-rolling is performed by alternately repeating "triangular" drawing rolling to obtain a perfect circular product pipe having a predetermined dimension.

【0016】ここで、上記のように構成されたサイザに
おける単一のロールスタンドでの圧延に注目すると、図
3に示すように、その孔型3の形状が全体として三角形
状であるため、圧延後の管肉厚は溝底部2aで圧延され
た部分が薄肉となり、フランジ部2bで圧延された部分
は厚肉となるという特徴がある。
Here, attention is paid to rolling by a single roll stand in the sizer configured as described above. As shown in FIG. 3, since the shape of the die 3 is triangular as a whole, The subsequent wall thickness is characterized in that the portion rolled at the groove bottom 2a becomes thin, and the portion rolled at the flange 2b becomes thick.

【0017】また、上記の特徴は、下記(1)式で定義
される加工度(外径絞り率)、換言すればロールによる
負荷を種々変化させた場合、例えば表1に示すように変
化する。
The above-mentioned characteristic is obtained by changing the working ratio (outer diameter drawing ratio) defined by the following equation (1), in other words, when the load by the roll is variously changed, for example, as shown in Table 1. .

【0018】 加工度={(Di −DO )/Di }×100(%)……(1) ただし、 Di :入側平均外径(mm) DO :出側平均外径(=A+B)(mm)Degree of work = {(D i −D O ) / D i } × 100 (%) (1) where D i is the average outside diameter of the entrance side (mm) D O is the average outside diameter of the exit side ( = A + B) (mm)

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】表1は、外径50mm、肉厚10mmの鉛
製の素管を対象に、基準ロール隙間G(図3参照)時の
A寸法とB寸法がそれぞれ24.85mm、24.56
mmの孔型3を有し、この時の加工度が2.8%である
ロールスタンドによる圧延を通常圧延とし、ロール隙間
Gを変えてA寸法とB寸法とを変化させることによって
加工度を1.5%と3.9%の2通りに変化させた場合
における溝底部2aとフランジ部2bの2ヶ所の管肉厚
を3次元剛塑性有限要素法を用いて求め、その管肉厚の
挙動を下記(2)式で定義される素管の肉厚に対する増
肉率で示したものである。
Table 1 shows that a lead pipe having an outer diameter of 50 mm and a wall thickness of 10 mm has dimensions A and B of 24.85 mm and 24.56 at the reference roll gap G (see FIG. 3), respectively.
Rolling by a roll stand having a hole die 3 having a hole diameter of 3 mm and a working ratio at this time of 2.8% is regarded as normal rolling, and the working ratio is changed by changing the A dimension and the B size by changing the roll gap G. The pipe wall thickness at two locations, that is, the groove bottom 2a and the flange 2b in the case where the thickness is changed in two ways, 1.5% and 3.9%, is obtained by using a three-dimensional rigid-plastic finite element method. The behavior is shown by a wall thickness increase rate with respect to the wall thickness of the raw pipe defined by the following equation (2).

【0021】 増肉率={(Ti −TO )/Ti }×100(%)……(2) ただし、 Ti :入側管肉厚(mm) TO :出側管肉厚(mm) この表1から明らかなように、孔型3の形状が全体とし
て三角形状である3ロールスタンドによる管圧延では、
加工度を小さく、換言すればロールによる負荷を小さく
すると、溝底部2aでは減肉量が少なくなって該部の管
肉厚が通常圧延時よりも厚肉になる反面、フランジ部2
bでは増肉量が少なくなって該部の管肉厚が通常圧延時
よりも薄肉になる。逆に、加工度を大きく、換言すれば
ロールによる負荷を大きくすると、溝底部2aでは減肉
量が多くなって該部の管肉厚が通常圧延時よりも薄肉に
なる反面、フランジ部2bでは増肉量が多くなって該部
の管肉厚が通常圧延時よりも厚肉になることがわかる。
これは、次に述べる理由による。
Thickening rate = {(T i −T O ) / T i } × 100 (%) (2) where T i : thickness of inlet pipe (mm) T O : thickness of outlet pipe (Mm) As is clear from Table 1, in the tube rolling by the three-roll stand in which the shape of the die 3 is triangular as a whole,
When the working ratio is reduced, in other words, when the load due to the roll is reduced, the wall thickness of the groove bottom 2a is reduced, and the pipe wall thickness of the portion becomes larger than that in the normal rolling.
In the case of b, the amount of wall thickness increase is small, and the wall thickness of this portion becomes thinner than that in normal rolling. Conversely, when the working ratio is increased, in other words, when the load due to the roll is increased, the wall thickness of the groove bottom 2a increases and the pipe wall thickness of the portion becomes thinner than that during normal rolling. It can be seen that the wall thickness increases and the wall thickness of the tube becomes thicker than during normal rolling.
This is for the following reason.

【0022】すなわち、溝底部2aにおいては、材料
(素管)が孔型ロール2に噛み込むまでの予変形領域で
管肉厚が徐々に増肉し、孔型ロール2に噛み込んで減肉
されるという肉厚変化の挙動をとる。一方、フランジ部
2bにおいては、材料が孔型円周方向の圧縮力を受けて
増肉するという肉厚変化の挙動をとる。そして、上記予
変形領域での管肉厚の増肉程度は、孔型ロール2に対す
る材料の接触開始時期の早遅によって異なり、接触開始
時期が遅いと大きく、早いと小さい。
That is, at the groove bottom portion 2a, the wall thickness of the tube gradually increases in the pre-deformation region until the material (base tube) bites into the hole type roll 2, and the wall thickness is reduced by biting into the hole type roll 2. The behavior of wall thickness change is taken. On the other hand, in the flange portion 2b, the material takes a behavior of a change in thickness such that the material is increased by receiving a compressive force in the circumferential direction of the hole. The degree of increase in the wall thickness of the tube in the pre-deformation region differs depending on the timing of the start of the contact of the material with the porous roll 2, and is large when the contact start time is late and small when the contact start time is early.

【0023】このため、加工度を大きくすると、材料と
孔型ロール2との接触が早まるので予変形領域での増肉
が抑制され、この状態で孔型ロールに噛み込んで減肉さ
れる。この結果、加工度を大きくすると、溝底部2aで
は減肉率が大きくなり、通常圧延時よりも薄肉になるの
である。逆に、加工度を小さくすると、材料と孔型ロー
ル2との接触が遅くなるので予変形領域での増肉が顕著
になり、この状態で孔型ロールに噛み込んで減肉され
る。この結果、加工度を大きくすると、溝底部2aでは
減肉率が小さくなり、通常圧延時よりも厚肉になるので
ある。
For this reason, when the working degree is increased, the contact between the material and the grooved roll 2 is accelerated, so that the wall thickness increase in the pre-deformation region is suppressed, and in this state, the thickness is reduced by biting into the holed roll. As a result, when the working ratio is increased, the wall thinning rate is increased at the groove bottom 2a, and the groove becomes thinner than that during normal rolling. Conversely, when the working degree is reduced, the contact between the material and the roll 2 becomes slow, so that the wall thickness in the pre-deformation region becomes remarkable. As a result, when the working ratio is increased, the wall thinning rate is reduced at the groove bottom 2a, and the groove is thicker than that during normal rolling.

【0024】これに対し、フランジ部2bでは、加工度
を大きくすると、上記孔型円周方向の圧縮力が増大する
ので通常圧延時よりも厚肉になり、逆に、加工度を小さ
くすると、上記孔型円周方向の圧縮力が減少するので通
常圧延時よりも薄肉になるのである。
On the other hand, in the flange portion 2b, when the working ratio is increased, the compressive force in the circumferential direction of the hole is increased, so that the flange portion 2b becomes thicker than that in the normal rolling. Since the compression force in the circumferential direction of the groove decreases, the wall becomes thinner than that in the normal rolling.

【0025】このような単一の3ロールスタンドにおけ
る加工度変化時、換言すればロールによる負荷変化時の
肉厚変化挙動は、複数基、具体的には3以上の奇数基中
の偶数番目のロールスタンドの孔型中心位置をパスセン
ターから変位させた場合、ロールによる負荷が変化する
ので同じであり、内面楕円管を高能率に製造することが
できる。このことは、以下の説明から明らかである。
When such a single three-roll stand has a change in working ratio, in other words, a change in wall thickness when a load is changed by a roll, the thickness change behavior of a plurality of units, specifically, an even-numbered unit among three or more odd-numbered units. When the hole-type center position of the roll stand is displaced from the path center, the load by the roll changes, which is the same, and the inner elliptic tube can be manufactured with high efficiency. This is apparent from the following description.

【0026】図4は、孔型ロールの配置が図2に示すA
配置の第1スタンドと第3スタンド、および孔型ロール
の配置が図2に示すB配置の第2スタンドとからなり、
第2スタンドの孔型中心をパスセンターPLから上方に
変位させた場合(条件1)と、下方に変位させた場合
(条件2)を示している。
FIG. 4 shows that the arrangement of the grooved rolls is as shown in FIG.
The first stand and the third stand in the arrangement, and the arrangement of the hole type rolls include the second stand in the B arrangement shown in FIG.
The case where the hole-type center of the second stand is displaced upward from the path center PL (condition 1) and the case where it is displaced downward (condition 2) are shown.

【0027】また、図5は、上記条件1と条件2におけ
る各スタンドの正面視の上下関係、および孔型各部にお
ける加工度と増減肉との関係を示している。
FIG. 5 shows the vertical relationship of each stand in a front view under the conditions 1 and 2, and the relationship between the degree of processing and the increase or decrease in the thickness of each part of the groove.

【0028】条件1のように、第2スタンドの孔型中心
をパスセンターPLよりも上方に変位させた場合には、
第2スタンドのスタンド下部に位置する溝底部2aに大
きな負荷が作用する反面、スタンド上部に位置するフラ
ンジ部分2bに作用する負荷が小さくなる。換言すれ
ば、スタンド下部に位置する溝底部2aでの加工度が大
きくなる反面、スタンド上部に位置するフランジ部分2
bでの加工度が小さくなる。この結果、スタンド下部に
位置する溝底部2aでの減肉率が大きくなるので、該部
で圧延された管肉厚は減肉率が大きくなった分だけより
薄肉になる。また、スタンド上部に位置するフランジ部
分2bでの増肉率が小さくなるので、該部で圧延された
管肉厚は増肉率が小さくなった分だけより薄肉になる。
When the center of the hole shape of the second stand is displaced above the path center PL as in the condition 1,
While a large load acts on the groove bottom 2a located at the lower part of the stand of the second stand, the load acting on the flange part 2b located at the upper part of the stand is reduced. In other words, while the processing degree at the groove bottom 2a located at the lower part of the stand is increased, the flange part 2 located at the upper part of the stand is increased.
The degree of processing at b becomes small. As a result, the wall thinning rate at the groove bottom 2a located at the lower part of the stand becomes large, and the wall thickness of the tube rolled at this portion becomes thinner by the increase in the wall thinning rate. Further, since the wall thickness increase rate at the flange portion 2b located at the upper portion of the stand is reduced, the wall thickness of the tube rolled at this portion becomes thinner by the decrease in the wall thickness increase rate.

【0029】一方、前後の第1スタンドと第3スタンド
は、スタンド下部に加工度の小さいフランジ部分2bが
位置し、スタンド上部に加工度の大きい溝底部2aが位
置しており、スタンド下部のフランジ部2bでは増肉が
抑制され、スタンド上部の溝底部2aでは減肉が促進さ
れる。このため、スタンドの上下に対応する部分の管肉
厚は、第2スタンドと、その前後の第1および第3スタ
ンドにおける上記肉厚変化挙動が重箪されて他の部分に
比べて薄肉化する。この結果、上下方向を長軸とする楕
円形の内面を有する外径真円の内面楕円管が成形される
のである。
On the other hand, the front and rear first and third stands have a flange portion 2b having a small working degree at the lower portion of the stand, a groove bottom portion 2a having a large working amount at the upper portion of the stand, and a flange at the lower portion of the stand. The wall thickness is suppressed in the portion 2b, and the wall thickness is promoted in the groove bottom 2a on the upper part of the stand. For this reason, the wall thickness of the portion corresponding to the upper and lower portions of the stand becomes thinner than that of the other portion due to the heavy thickness of the above-mentioned thickness change behavior in the second stand and the first and third stands before and after the second stand. . As a result, an inner elliptic tube having an outer diameter of a perfect circle having an elliptical inner surface whose major axis is the vertical direction is formed.

【0030】これに対し、条件2の場合には、その詳細
な説明は省略するが、その肉厚変化挙動が上記とは逆に
なるので、左右方向を長軸とする楕円形の内面を有する
外径真円の内面楕円管が成形される。
On the other hand, in the case of the condition 2, detailed description thereof is omitted, but since the thickness change behavior is opposite to that described above, the condition 2 has an elliptical inner surface whose major axis is in the left-right direction. An inner elliptical tube having a perfect outer diameter is formed.

【0031】このことは、表2に示す実験結果からも明
らかである。
This is clear from the experimental results shown in Table 2.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】表2は、孔型ロールの配置が図2に示すA
配置の第1スタンドと第3スタンド、および孔型ロール
の配置が図2に示すB配置の第2スタンドからなり、図
3に示すA寸法とB寸法が表3に示す値の孔型を有する
モデル圧延機を用い、外径50mm、肉厚10mmの鉛
製の管を対象に圧延した結果を示している。
Table 2 shows that the arrangement of the grooved rolls is shown in FIG.
The first and third stands of the arrangement and the arrangement of the grooved rolls consist of the second stand of the B arrangement shown in FIG. 2, and the dimensions A and B shown in FIG. The results of rolling using a model rolling mill on a lead pipe having an outer diameter of 50 mm and a wall thickness of 10 mm are shown.

【0035】なお、圧延は、3つのスタンドの孔型中心
をパスセンターに一致させた場合(通常圧延)と、第2
スタンドの孔型中心のみをパスセンターから上方に1m
m変位させた場合(条件1)と、第2スタンドの孔型中
心のみをパスセンターから下方に1mm変位させた場合
(条件2)との3通りで行った。また、各スタンドの孔
型ロールは、パスセンターからロール軸心までの離間距
離が60mmのものを用いた。さらに、表2中には第2
スタンド出側のスタンド下部(溝底部2a)とスタンド
上部(フランジ部2b)で圧延された部分の管肉厚の絶
対値と、全スタンド通過後の管内面の楕円度を、上下方
向の内径をa、左右方向の内径をbとしたとき、下記
(3)式で求められる内面楕円率で示した。
Rolling is performed when the center of the groove shape of the three stands coincides with the path center (normal rolling).
Only the hole-shaped center of the stand is 1 m above the path center.
The test was carried out in three cases: a displacement of m (Condition 1) and a displacement of only the center of the hole of the second stand 1 mm downward from the pass center (Condition 2). The hole-shaped roll of each stand used had a separation distance of 60 mm from the pass center to the roll axis. Further, in Table 2, the second
The absolute value of the pipe wall thickness of the portion rolled at the lower part of the stand (groove bottom 2a) and the upper part of the stand (flange part 2b), the ellipticity of the inner surface of the pipe after passing through all stands, and the inner diameter in the vertical direction When a is the inner diameter in the left-right direction and b is the inner surface ellipticity determined by the following equation (3).

【0036】 内面楕円率={(a−b)/a}×100(%)……(3) 表2に示す結果から明らかなように、条件1では、第2
スタンド下部の溝底部2aと第2スタンド上部のフラン
ジ部2bで圧延された管肉厚が、通常圧延時に比べて薄
肉となっている。これに対し、条件2では、第2スタン
ド下部の溝底部2aと第2スタンド上部のフランジ部2
bで圧延された管肉厚が、通常圧延時に比べて厚肉とな
っている。また、全スタンド通過後の管内面楕円率は、
通常圧延では0(ゼロ)で真円であるが、条件1では+
1.1%で上下方向を長径とする内面楕円管が、条件2
では−1.4%で左右方向を長径とする内面楕円管が得
られている。
Inner ellipticity = {(ab) / a} × 100 (%) (3) As is clear from the results shown in Table 2, under the condition 1, the second condition
The wall thickness of the tube rolled at the groove bottom 2a at the lower part of the stand and the flange part 2b at the upper part of the second stand is thinner than that at the time of normal rolling. On the other hand, in condition 2, the groove bottom 2a at the lower part of the second stand and the flange part 2 at the upper part of the second stand
The wall thickness of the tube rolled in b is thicker than that in the normal rolling. Also, the pipe inner surface ellipticity after passing through all stands is
In normal rolling, 0 (zero) is a perfect circle, but in condition 1, +
An inner elliptic tube having a major axis in the vertical direction at 1.1% is a condition 2
Thus, an inner elliptic tube having a major axis in the left-right direction at -1.4% is obtained.

【0037】なお、以上は、第2スタンドの孔型中心を
パスセンターから上下方向に変位させた場合について説
明したが、上下方向と120°位相した左右いずれかの
斜め方向に変位させた場合にも、上記と同じ理由によ
り、内面楕円管が成形される。従って、上記第2スタン
ドの孔型中心は、孔型を構成する各孔型ロールの溝底中
央に対向する3つのロール隙間G(図3参照)のうちの
いずれか1のロール隙間延在方向にパスセンターから変
位させればよいことになる。
In the above description, the case where the center of the hole shape of the second stand is vertically displaced from the path center has been described. Also, for the same reason as described above, the inner elliptical tube is formed. Accordingly, the center of the groove shape of the second stand is in the roll gap extending direction of any one of the three roll gaps G (see FIG. 3) facing the center of the groove bottom of each grooved roll constituting the groove shape. At the center of the path.

【0038】以上の説明から明らかなように、本発明の
方法に従って絞り圧延を行う場合には、特殊な工具を用
いることなく、既存の圧延機の孔型中心位置を変位させ
るのみで、損内面楕円管を高能率に製造することができ
る。
As is apparent from the above description, when the drawing rolling is performed in accordance with the method of the present invention, the center position of the groove of the existing rolling mill is merely displaced without using a special tool, and the inner loss surface is reduced. The elliptic tube can be manufactured with high efficiency.

【0039】なお、内面の楕円度は、孔型のAおよびB
寸法の比、加える加工度およびパスセンターに対する偶
数番目の各スタンドの孔型中心の変位量によってことな
る。従って、これらの関係を予め実験などによって求め
ておき、その結果に基づいてパスセンターに対する偶数
番目の各スタンドの孔型中心の変位量を変化させること
で、所望の楕円度を有する内面楕円管を得るようにすれ
ばよい。
The ellipticity of the inner surface is determined by the shape of the holes A and B.
It depends on the ratio of the dimensions, the degree of processing to be added, and the displacement of the center of the hole shape of each even-numbered stand with respect to the path center. Therefore, these relationships are obtained in advance by experiments and the like, and the inner elliptic tube having the desired ellipticity is obtained by changing the displacement of the hole-shaped center of each even-numbered stand with respect to the path center based on the results. You should get it.

【0040】[0040]

【実施例】表4に示すA寸法とB寸法(図3参照)の孔
型を有する21スタンドからなる3ロールサイザを準備
した。この時、孔型ロールとしては、パスセンターから
ロール軸心までの離間距離が203mmのものを全ての
スタンドに組み込んだ。
EXAMPLE A three-roll sizer consisting of 21 stands having a groove having dimensions A and B shown in Table 4 (see FIG. 3) was prepared. At this time, a hole-type roll having a separation distance of 203 mm from the pass center to the roll axis was incorporated in all stands.

【0041】[0041]

【表4】 [Table 4]

【0042】上記の3ロールサイザを用い、外径110
mm、肉厚8.5mmの炭素鋼製の素管の外径を31.
8mmに絞り圧延する際、全スタンドの孔型中心をパス
センターに一致させた場合と、偶数番目の全てのスタン
ドの孔型中心を一律にパスセンターから上方(+)また
は下方(−)へ1、3mmと5mm変位させて設定した
場合の、合計7種類の圧延を行った。
Using the above three roll sizer, the outer diameter 110
The outer diameter of a carbon steel tube having a thickness of 8.5 mm and a wall thickness of 8.5 mm is 31.
At the time of rolling to 8 mm, the center of the hole shape of all stands is made to coincide with the path center, and the center of the hole shape of all even-numbered stands is uniformly moved upward (+) or downward (-) from the path center. A total of seven types of rolling were performed when the displacement was set by 3 mm and 5 mm.

【0043】そして、得られた製品管の円周方向各位置
の外径と内径を測定し、上記(3)式に基づいて内面楕
円率を調べた。その結果を、表5に示した。
The outer diameter and inner diameter of each of the obtained product tubes in the circumferential direction were measured, and the inner surface ellipticity was examined based on the above equation (3). Table 5 shows the results.

【0044】なお、外径は、いずれの場合も、ほぼ真円
であった。
The outer diameter was almost a perfect circle in each case.

【0045】[0045]

【表5】 [Table 5]

【0046】表5に示す結果から明らかなように、全ス
タンドの孔型中心をパスセンターに一致させて圧延して
得られた製品管は、その内面楕円率が0(ゼロ)であ
り、内面楕円管は得られなかった。
As is evident from the results shown in Table 5, the product pipe obtained by rolling the center of the hole shape of all stands to the path center has an inner surface ellipticity of 0 (zero), and No elliptic tube was obtained.

【0047】これに対し、偶数番目の全てのスタンドの
孔型中心を一律にパスセンターから変位させて圧延して
得られた製品管は、その変位方向が上方(+)である場
合、2.2〜16.2%の内面楕円率を有する内面縦楕
円管が得られた。また、パスセンターに対する孔型中心
の変位方向が下方(−)である場合には、2.4〜1
5.2%の内面楕円率を有する内面横楕円管が得られ
た。
On the other hand, when the product pipe obtained by rolling the center of the hole shape of all the even-numbered stands uniformly from the path center is in the upward (+) direction, 2. An inner vertical elliptic tube having an inner ellipticity of 2 to 16.2% was obtained. Further, when the displacement direction of the hole-shaped center with respect to the path center is downward (-), 2.4 to 1
An inner horizontal elliptic tube having an inner ellipticity of 5.2% was obtained.

【0048】上記の結果からわかるように、内面楕円率
は、孔型中心のパスセンターからの変位量と方向によっ
てことなる。従って、孔型中心のパスセンターからの変
位量と方向を種々変えることにより、所望の内面楕円率
を得ることが可能なことが明らかである。
As can be seen from the above results, the inner surface ellipticity varies depending on the displacement amount and the direction of the hole center from the path center. Therefore, it is apparent that a desired inner surface ellipticity can be obtained by variously changing the displacement amount and the direction of the hole center from the path center.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明の方法によれば、3ロールサイザ
や3ロールストレッチレデューサなどの既存の多スタン
ド定径絞り圧延機を用いて内面楕円型を高能率に製造す
ることが可能である。この結果、製品の製造コスト低減
を図ることができる。
According to the method of the present invention, it is possible to manufacture an inner elliptical mold with high efficiency by using an existing multi-stand constant-diameter rolling mill such as a three-roll sizer or a three-roll stretch reducer. As a result, the manufacturing cost of the product can be reduced.

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

【図1】3ロールサイザの一例を示す模式的側面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a three-roll sizer.

【図2】3ロールサイザの孔型ロールの配置例を示す模
式的正面図である。
FIG. 2 is a schematic front view showing an arrangement example of a hole-type roll of a three-roll sizer.

【図3】3ロールサイザの孔型例を示す模式的正面図で
ある。
FIG. 3 is a schematic front view showing a hole type example of a three-roll sizer.

【図4】本発明の圧延態様を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a rolling mode of the present invention.

【図5】本発明における肉厚変化メカニズムを説明する
ための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a wall thickness change mechanism in the present invention.

【図6】従来の異形管の一例を示す横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional deformed pipe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ロールスタンド、 2:孔型ロール、 2a:溝底部、 2b:フランジ部、 3:孔型、 1: roll stand, 2: roll-type roll, 2a: groove bottom, 2b: flange, 3: hole-type,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パスセンター周りに配置されて全体として
三角形状の丸孔型を構成する3つの孔型ロールが組み込
まれた複数基の3ロールスタンドからなり、隣合うロー
ルスタンドの各孔型ロールの圧下方向がパスセンター周
りに60°位相するように連設された管圧延機により、
肉厚が円周方向で均等な中空素管の外径を内面規制工具
を用いずに絞り圧延する際、隣合うロールスタンドのう
ちのいずれか一方の孔型中心位置を、孔型を構成する各
孔型ロールの溝底中央に対向する3つのロール隙間のう
ちのいずれか1のロール隙間延在方向にパスセンターか
ら変位させることを特徴とする内面楕円管の製造方法。
The present invention comprises a plurality of three-roll stands in which three hole-type rolls arranged around a path center and forming a triangular round hole shape as a whole are incorporated, and each hole-type roll of an adjacent roll stand. By a tube rolling mill continuously installed so that the rolling direction of
When squeezing and rolling the outer diameter of a hollow shell having a uniform wall thickness in the circumferential direction without using an inner surface regulating tool, the hole center of one of the adjacent roll stands is formed into a hole. A method for manufacturing an inner elliptic tube, comprising displacing from a path center in any one of three roll gaps facing a center of a groove bottom of each grooved roll.
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