JPH10296378A - 押し込み鍛造法による極厚肉電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
押し込み鍛造法による極厚肉電縫鋼管の製造方法Info
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- JPH10296378A JPH10296378A JP11318797A JP11318797A JPH10296378A JP H10296378 A JPH10296378 A JP H10296378A JP 11318797 A JP11318797 A JP 11318797A JP 11318797 A JP11318797 A JP 11318797A JP H10296378 A JPH10296378 A JP H10296378A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】押し込み鍛造法による極厚肉電縫鋼管の製造方
法。 【構成】所定の幅の鋼帶をロール成形し、高周波溶接す
る電縫管の造管後、ダイを有したロータリー鍛造機に、
管内に接触させるためにプラグを挿入しながら、押し込
み縮径することによって増肉させる極厚肉電縫鋼管の製
造方法において、ダイのテーパ角度（半角）より、１〜
５°小さなテーパ角度を有するプラグを使用しながら、
ある一定の力でロータリー鍛造機の後方から管を押し込
むこと、或いはダイには無潤滑で管に押し込むことを特
徴とする極厚肉電縫鋼管の製造方法。 【効果】偏肉の少ない極厚肉の電縫鋼管の製造が可能と
なった。
法。 【構成】所定の幅の鋼帶をロール成形し、高周波溶接す
る電縫管の造管後、ダイを有したロータリー鍛造機に、
管内に接触させるためにプラグを挿入しながら、押し込
み縮径することによって増肉させる極厚肉電縫鋼管の製
造方法において、ダイのテーパ角度（半角）より、１〜
５°小さなテーパ角度を有するプラグを使用しながら、
ある一定の力でロータリー鍛造機の後方から管を押し込
むこと、或いはダイには無潤滑で管に押し込むことを特
徴とする極厚肉電縫鋼管の製造方法。 【効果】偏肉の少ない極厚肉の電縫鋼管の製造が可能と
なった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚さの厚い極厚電
縫鋼管の製造方法に関する。
縫鋼管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電縫鋼管にて厚肉鋼管を製造す
る場合は図２に示すように、最終厚さの鋼帯を数段の成
形スタンドでロールフォーミングし、管状にした後、高
周波にて溶接し、サイザーにて所定の外径肉厚にする。
この方法は、鋼管を製造する方法としては最も高能率、
高生産性の方法であり一般的に広く使用されているが、
厚さｔと外径Ｄの比ｔ／Ｄが１０％以上のサイズでは種
々の問題があり、能率、生産性を阻害している。
る場合は図２に示すように、最終厚さの鋼帯を数段の成
形スタンドでロールフォーミングし、管状にした後、高
周波にて溶接し、サイザーにて所定の外径肉厚にする。
この方法は、鋼管を製造する方法としては最も高能率、
高生産性の方法であり一般的に広く使用されているが、
厚さｔと外径Ｄの比ｔ／Ｄが１０％以上のサイズでは種
々の問題があり、能率、生産性を阻害している。
【０００３】又、成形スタンドでのロールフォーミング
性及び電縫溶接性から製造可能なｔ／Ｄに限界が生じて
いる。このために、新ロールフォーミング法を考案し、
これらの問題を解決しようとする試みがなされており、
例えば特願平０４−０５５２０７に記載されているよう
に、前段のブレークダウンの新しいロールフォーミング
法も発明されている。
性及び電縫溶接性から製造可能なｔ／Ｄに限界が生じて
いる。このために、新ロールフォーミング法を考案し、
これらの問題を解決しようとする試みがなされており、
例えば特願平０４−０５５２０７に記載されているよう
に、前段のブレークダウンの新しいロールフォーミング
法も発明されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、最終厚さに近
い厚肉の鋼帯を数段の成形スタンドでロールフォーミン
グし、管状にした後、高周波にて溶接する電縫鋼管の方
法において、厚肉鋼管を製造する場合は、厚さｔと外径
Ｄの比ｔ／Ｄが１０％以上のサイズでは種々の問題があ
り、能率、生産性を阻害している。又、成形スタンドで
のロールフォーミング性から製造可能なｔ／Ｄに限界が
生じている。
い厚肉の鋼帯を数段の成形スタンドでロールフォーミン
グし、管状にした後、高周波にて溶接する電縫鋼管の方
法において、厚肉鋼管を製造する場合は、厚さｔと外径
Ｄの比ｔ／Ｄが１０％以上のサイズでは種々の問題があ
り、能率、生産性を阻害している。又、成形スタンドで
のロールフォーミング性から製造可能なｔ／Ｄに限界が
生じている。
【０００５】これらの問題を解決するために、１）ロー
ルフォーミング法の検討、２）管製造後絞りによる増肉
法の検討がなされている。前者のロールフォーミング法
では板のエッジ部が初期段階では十分に曲げることがで
きず、後段のほぼ管状になった状態で全体を拘束しなが
ら曲げるために、十分な曲げることができないのみなら
ず、エッジ部の増肉という新たな課題も生じてしまう。
ルフォーミング法の検討、２）管製造後絞りによる増肉
法の検討がなされている。前者のロールフォーミング法
では板のエッジ部が初期段階では十分に曲げることがで
きず、後段のほぼ管状になった状態で全体を拘束しなが
ら曲げるために、十分な曲げることができないのみなら
ず、エッジ部の増肉という新たな課題も生じてしまう。
【０００６】後者の管製造後絞りによる増肉法では通常
ロールによる絞り圧延が行われるが、これでは張力を必
要とするために増肉代が少なく効率的でない。又、管を
押し込みダイを回転しながら鍛造する押し込みロータリ
ー鍛造法では、偏肉が発生し寸法精度が著しく悪い。
ロールによる絞り圧延が行われるが、これでは張力を必
要とするために増肉代が少なく効率的でない。又、管を
押し込みダイを回転しながら鍛造する押し込みロータリ
ー鍛造法では、偏肉が発生し寸法精度が著しく悪い。
【０００７】そこで本発明は電縫鋼管において厚肉管を
製造する際の上記に記した課題を解決するために、押し
込みロータリー鍛造機において、寸法精度の良い厚肉電
縫鋼管を製造することを目的にするものである。
製造する際の上記に記した課題を解決するために、押し
込みロータリー鍛造機において、寸法精度の良い厚肉電
縫鋼管を製造することを目的にするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の幅の鋼
帯をロール成形し、高周波溶接する電縫管の造管後、ダ
イを有したロータリー鍛造機に、管内に接触させるため
にプラグを挿入しながら、押し込み縮径することによっ
て増肉させる極厚肉電縫鋼管の製造方法において、ダイ
のテーパ角度（半角）より、１〜５゜小さなテーパ角度
を有するプラグを使用し、ある一定の力でロータリー鍛
造機の後方から管を押し込むこと、またはダイには無潤
滑で管を押し込むこと、或いはこれらを併用することを
特徴とする極厚肉電縫鋼管の製造方法である。
帯をロール成形し、高周波溶接する電縫管の造管後、ダ
イを有したロータリー鍛造機に、管内に接触させるため
にプラグを挿入しながら、押し込み縮径することによっ
て増肉させる極厚肉電縫鋼管の製造方法において、ダイ
のテーパ角度（半角）より、１〜５゜小さなテーパ角度
を有するプラグを使用し、ある一定の力でロータリー鍛
造機の後方から管を押し込むこと、またはダイには無潤
滑で管を押し込むこと、或いはこれらを併用することを
特徴とする極厚肉電縫鋼管の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
従来の工程は図２に示すように所定の幅の鋼帯を連続的
に成形ロールに挿入し、管状にロールフォーミング後高
周波溶接をする。その後、管を真円にするために定型ロ
ールで若干絞るが、増肉はほとんどない。
従来の工程は図２に示すように所定の幅の鋼帯を連続的
に成形ロールに挿入し、管状にロールフォーミング後高
周波溶接をする。その後、管を真円にするために定型ロ
ールで若干絞るが、増肉はほとんどない。
【００１０】そこで、図１に本発明の工程を示すが、管
状にロールフォーミング、高周波溶接、定型後、押し込
みロータリー鍛造をする。この際、定型ロールでの絞り
は真円にするためであるが、最終的には真円にするのは
押し込みロータリー鍛造であるため定型ロールはなくて
もよい。
状にロールフォーミング、高周波溶接、定型後、押し込
みロータリー鍛造をする。この際、定型ロールでの絞り
は真円にするためであるが、最終的には真円にするのは
押し込みロータリー鍛造であるため定型ロールはなくて
もよい。
【００１１】次に、押し込みロータリー鍛造であるが、
図３にその構造を示す。球状のパンチ３を１個ないしは
数個をダイ１の回りに回転させ、又、ダイ１も対象物
（管）４の回りにパンチ３と反対方向に回転させなが
ら、対象物を押し込む。このことにより対象物を鍛たき
所定の形状に縮径することにより増肉を計る。この際、
一番重要なことは寸法精度である。
図３にその構造を示す。球状のパンチ３を１個ないしは
数個をダイ１の回りに回転させ、又、ダイ１も対象物
（管）４の回りにパンチ３と反対方向に回転させなが
ら、対象物を押し込む。このことにより対象物を鍛たき
所定の形状に縮径することにより増肉を計る。この際、
一番重要なことは寸法精度である。
【００１２】このようなロータリー鍛造は一般的に寸法
精度、特に偏肉が発生し、厚さ精度が悪く、且つ、表面
性状も悪い。これは基本的には分割したダイで鍛造せざ
るをえないことが起因している。これらの課題を解決す
るための最大のポイントはプラグ２であるが、図３に示
すようにダイ１とほぼ同じ断面の位置に、管の鍛造後の
プラグを挿入しない場合の内径より大きい径のプラグ２
を挿入する。このことにより管は押し込み鍛造されなが
らダイ１とプラグ２に挟まれ、偏肉の少ない寸法精度の
優れた厚肉電縫鋼管を製造することができる。
精度、特に偏肉が発生し、厚さ精度が悪く、且つ、表面
性状も悪い。これは基本的には分割したダイで鍛造せざ
るをえないことが起因している。これらの課題を解決す
るための最大のポイントはプラグ２であるが、図３に示
すようにダイ１とほぼ同じ断面の位置に、管の鍛造後の
プラグを挿入しない場合の内径より大きい径のプラグ２
を挿入する。このことにより管は押し込み鍛造されなが
らダイ１とプラグ２に挟まれ、偏肉の少ない寸法精度の
優れた厚肉電縫鋼管を製造することができる。
【００１３】しかし、プラグの形状が問題である。プラ
グ２の形状としては図４に示すマンドレル型プラグ５、
図５に示すストレートプラグ６、図６に示すフローティ
ングプラグ７、図７に示すテーパプラグ８等が考えられ
る。しかし、マンドレル型プラグ、ストレートプラグ及
びフローティングプラグは、管を押し込み鍛造後、プラ
グにストレート部が存在するために、管から簡単には抜
けず、作業性を著しく低下させることになる。
グ２の形状としては図４に示すマンドレル型プラグ５、
図５に示すストレートプラグ６、図６に示すフローティ
ングプラグ７、図７に示すテーパプラグ８等が考えられ
る。しかし、マンドレル型プラグ、ストレートプラグ及
びフローティングプラグは、管を押し込み鍛造後、プラ
グにストレート部が存在するために、管から簡単には抜
けず、作業性を著しく低下させることになる。
【００１４】そこで本発明ではテーパ型プラグを使用す
る。ここで重要なのはテーパ角度である。テーパ角度と
は図７に示してあるようにプラグの挿入方向につける角
度を指すが、今回の場合は全体の角度を指すのではなく
片側の角度、すなわち半角を指す。よってテーパ角度
（半角）と示す。プラグのテーパ角度はダイのテーパ角
度（半角）より、１〜５゜小さくする。
る。ここで重要なのはテーパ角度である。テーパ角度と
は図７に示してあるようにプラグの挿入方向につける角
度を指すが、今回の場合は全体の角度を指すのではなく
片側の角度、すなわち半角を指す。よってテーパ角度
（半角）と示す。プラグのテーパ角度はダイのテーパ角
度（半角）より、１〜５゜小さくする。
【００１５】これは１゜未満だとダイとプラグのテーパ
角度（半角）がほぼ一致してしまい、管に対する拘束効
果がなくなり、偏肉防止に繋がらないためである。５゜
超であると、ダイのテーパ角度（半角）が小さい場合、
プラグのテーパ角度（半角）はほぼストレートになっ
て、管から抜けなくなってしまう。よって、プラグのテ
ーパ角度（半角）はダイのテーパ角度（半角）より、１
〜５゜小さくする。
角度（半角）がほぼ一致してしまい、管に対する拘束効
果がなくなり、偏肉防止に繋がらないためである。５゜
超であると、ダイのテーパ角度（半角）が小さい場合、
プラグのテーパ角度（半角）はほぼストレートになっ
て、管から抜けなくなってしまう。よって、プラグのテ
ーパ角度（半角）はダイのテーパ角度（半角）より、１
〜５゜小さくする。
【００１６】またテーパプラグを使用することにより、
ダイとの位置を変更することによりダイとプラグの間隔
を変更することができる。このことにより、管厚を変更
できる。
ダイとの位置を変更することによりダイとプラグの間隔
を変更することができる。このことにより、管厚を変更
できる。
【００１７】しかし、このように単にプラグを挿入する
とロータリー鍛造により増肉した厚さを減少させること
になる。例えばプラグを挿入しないと厚さ１０ｍｍを越
える場合でも、偏肉精度を確保するためにプラグを挿入
すると厚さは８ｍｍ程度（サイズにより異なる）しかな
らないという問題が生じる。これを解決する手段とし
て、プラグを挿入しながら、ある一定の力でロータリー
鍛造機の後方から管を押し込むこと、或いはダイと管表
面との間を無潤滑でロータリー鍛造することを考案し
た。
とロータリー鍛造により増肉した厚さを減少させること
になる。例えばプラグを挿入しないと厚さ１０ｍｍを越
える場合でも、偏肉精度を確保するためにプラグを挿入
すると厚さは８ｍｍ程度（サイズにより異なる）しかな
らないという問題が生じる。これを解決する手段とし
て、プラグを挿入しながら、ある一定の力でロータリー
鍛造機の後方から管を押し込むこと、或いはダイと管表
面との間を無潤滑でロータリー鍛造することを考案し
た。
【００１８】一般にロータリー鍛造の場合、ダイへの押
し込み加工では張力が働かず、押し込み力により厚さが
増加する。しかし、このことにより、偏肉も増加してし
まい、一般的には押し込み力には限度がある。また、図
８に示すようにダイでの鍛造する力は縮径する方向の力
９と管表面軸方向に働く力１０とに分けられる。
し込み加工では張力が働かず、押し込み力により厚さが
増加する。しかし、このことにより、偏肉も増加してし
まい、一般的には押し込み力には限度がある。また、図
８に示すようにダイでの鍛造する力は縮径する方向の力
９と管表面軸方向に働く力１０とに分けられる。
【００１９】後者は更に摩擦力と管を押し戻す力とに分
けられる。ダイス角度が大きくなければ、摩擦力は管を
押し込む方向に働く。よって、摩擦力が大きければ相対
的に押し込み力が大きくなり、この押し込み力により厚
さが増加する。摩擦力を大きくするためには、管表面と
ダイの間の摩擦係数を大きくする、すなわち、無潤滑に
することである。しかし、単純に厚さが増加すると、偏
肉も増加してしまう。
けられる。ダイス角度が大きくなければ、摩擦力は管を
押し込む方向に働く。よって、摩擦力が大きければ相対
的に押し込み力が大きくなり、この押し込み力により厚
さが増加する。摩擦力を大きくするためには、管表面と
ダイの間の摩擦係数を大きくする、すなわち、無潤滑に
することである。しかし、単純に厚さが増加すると、偏
肉も増加してしまう。
【００２０】こうした問題点は本発明を使用すれば解決
できる。すなわち、プラグを挿入しながらロータリー鍛
造機の後方から管を押し込む、或いはプラグを挿入しな
がらロータリー鍛造を無潤滑で実施する。このことによ
り、増肉しながら寸法精度も確保できる。
できる。すなわち、プラグを挿入しながらロータリー鍛
造機の後方から管を押し込む、或いはプラグを挿入しな
がらロータリー鍛造を無潤滑で実施する。このことによ
り、増肉しながら寸法精度も確保できる。
【００２１】このように本発明は、管製造後絞りによる
増肉法において、ロータリー鍛造機に、管内に所定のプ
ラグを挿入し、無潤滑で縮径増肉させることにより、高
精度極厚肉電縫鋼管を製造することが可能となった。
増肉法において、ロータリー鍛造機に、管内に所定のプ
ラグを挿入し、無潤滑で縮径増肉させることにより、高
精度極厚肉電縫鋼管を製造することが可能となった。
【００２２】
【実施例】所定の幅の鋼帯をロール成形し、高周波溶接
する電縫管の製造方法において、造管後、本発明の押し
込みロータリー鍛造機で、押し込み縮径することによっ
て厚肉電縫鋼管の製造する。例えば、造管で φ60.5×
t6.3 を製造し、本発明の押し込みロータリー鍛造法に
より φ42.7× t8.0 にすることができる。この時に重
要なのは寸法精度であるが、外径・厚さとも造管ままの
管と同等か、或いは優れた寸法精度が得られ。
する電縫管の製造方法において、造管後、本発明の押し
込みロータリー鍛造機で、押し込み縮径することによっ
て厚肉電縫鋼管の製造する。例えば、造管で φ60.5×
t6.3 を製造し、本発明の押し込みロータリー鍛造法に
より φ42.7× t8.0 にすることができる。この時に重
要なのは寸法精度であるが、外径・厚さとも造管ままの
管と同等か、或いは優れた寸法精度が得られ。
【００２３】造管で φ60.5× t6.3 を製造し、サイズ
φ42.7 × t8.0 を従来法と本発明の方法により製造
する場合とを、表１〜３にて比較した。従来法である管
製造のまま、或いは従来のロータリー鍛造機の方法では
不可能であった偏肉を減少するために、表１〜３の実施
例のような方法、条件で実施すれば、偏肉の少ない厚肉
の電縫鋼管を製造できる。評価は偏肉が１０％以下で、
且つ作業性が良好のもの、且つ厚さがプラグ挿入せず、
押し込みも行わない場合と同等ないしはそれ以上の場合
を○とした。
φ42.7 × t8.0 を従来法と本発明の方法により製造
する場合とを、表１〜３にて比較した。従来法である管
製造のまま、或いは従来のロータリー鍛造機の方法では
不可能であった偏肉を減少するために、表１〜３の実施
例のような方法、条件で実施すれば、偏肉の少ない厚肉
の電縫鋼管を製造できる。評価は偏肉が１０％以下で、
且つ作業性が良好のもの、且つ厚さがプラグ挿入せず、
押し込みも行わない場合と同等ないしはそれ以上の場合
を○とした。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】
【発明の効果】一般に、最終厚さに近い厚肉の鋼帯を数
段の成形スタンドでロールフォーミングし、管状にした
後、高周波にて溶接する電縫鋼管の製造方法において、
厚肉鋼管を製造するという従来法の場合は、厚さｔと外
径Ｄの比ｔ／Ｄが１０％以上のサイズでは種々の問題が
あり、能率、生産性を阻害している。又、成形スタンド
でのロールフォーミング性から製造可能なｔ／Ｄに限界
が生じている。又、管絞りによる増肉法においても従来
は偏肉が生じていた。本発明の方法を適用することによ
って、偏肉の少ない厚肉の電縫鋼管の製造が可能となっ
た。
段の成形スタンドでロールフォーミングし、管状にした
後、高周波にて溶接する電縫鋼管の製造方法において、
厚肉鋼管を製造するという従来法の場合は、厚さｔと外
径Ｄの比ｔ／Ｄが１０％以上のサイズでは種々の問題が
あり、能率、生産性を阻害している。又、成形スタンド
でのロールフォーミング性から製造可能なｔ／Ｄに限界
が生じている。又、管絞りによる増肉法においても従来
は偏肉が生じていた。本発明の方法を適用することによ
って、偏肉の少ない厚肉の電縫鋼管の製造が可能となっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明の製造工程を示した図。
【図２】は従来の製造工程を示した図。
【図３】はロータリー鍛造機を示した図。
【図４】はマンドレル型プラグを使用した図。
【図５】はストレートプラグを使用した図。
【図６】はフローティングプラグを使用した図。
【図７】はテーパプラグを使用した図。
【図８】は摩擦力の効果を示した図である。
１：ダイ、２：プラグ、３：パンチ、４：対象物
（管）、５：マンドレル型プラグ、６：ストレートプラ
グ、７：フローティングプラグ、８：テーパプラグ、
９：摩擦力、１０：押し戻し力。
（管）、５：マンドレル型プラグ、６：ストレートプラ
グ、７：フローティングプラグ、８：テーパプラグ、
９：摩擦力、１０：押し戻し力。
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の幅の鋼帯をロール成形し、高周波
溶接する電縫管の造管後、ダイを有したロータリー鍛造
機に、管内に接触させるためにプラグを挿入しながら、
押し込み縮径することによって増肉させる極厚肉電縫鋼
管の製造方法において、ダイのテーパ角度（半角）よ
り、１〜５゜小さなテーパ角度を有するプラグを使用し
ながら、ある一定の力でロータリー鍛造機の後方から管
を押し込むことを特徴とする押し込み鍛造法による極厚
肉電縫鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 所定の幅の鋼帯をロール成形し、高周波
溶接する電縫管の造管後、ダイを有したロータリー鍛造
機に、管内に接触させるためにプラグを挿入しながら、
押し込み縮径することによって増肉させる極厚肉電縫鋼
管の製造方法において、ダイのテーパ角度（半角）よ
り、１〜５゜小さなテーパ角度を有するプラグを使用
し、ダイには無潤滑で管を押し込むことを特徴とする押
し込み鍛造法による極厚肉電縫鋼管の製造方法。 - 【請求項３】 所定の幅の鋼帯をロール成形し、高周波
溶接する電縫管の造管後、ダイを有したロータリー鍛造
機に、管内に接触させるためにプラグを挿入しながら、
押し込み縮径することによって増肉させる極厚肉電縫鋼
管の製造方法において、ダイのテーパ角度（半角）よ
り、１〜５゜小さなテーパ角度を有するプラグを使用
し、ダイには無潤滑且つある一定の力でロータリー鍛造
機の後方から管を押し込むことを特徴とする押し込み鍛
造法による極厚肉電縫鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11318797A JPH10296378A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 押し込み鍛造法による極厚肉電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11318797A JPH10296378A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 押し込み鍛造法による極厚肉電縫鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296378A true JPH10296378A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14605767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11318797A Pending JPH10296378A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 押し込み鍛造法による極厚肉電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10296378A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007293417A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Toshiba Corp | 表示制御装置、画像処理装置、表示制御方法 |
| WO2013012097A2 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 株式会社 昭和螺旋管製作所 | 加工素材の成形システム、及び、加工素材の成形方法 |
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-
1997
- 1997-04-30 JP JP11318797A patent/JPH10296378A/ja active Pending
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