JPH11277108A - 多スタンド式の無心金ストレッチレデューサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 絞り時に、管中の材料流れを局所的に調節す
ることによって、管周面に沿って問題になる場所で僅か
な局所的管径差を引き起こし、それによって仕上圧延管
の外径恒常性が改善されるように、管を圧延するための
前提部分に係るストレッチレデューサのロール孔型の設
計を行う。 【解決手段】 本発明は、円形から外れた管横断面の形
状変化を考慮し、かつ非円形の管外径に作用する孔型形
状を有する各３つのロールからなる、ロールセット用に
ロール孔型１が設計された多スタンド式の無心金ストレ
ッチレデューサに関する。かみ込まれる管の本来予想さ
れる管径が、目標寸法から下方に外れる周面箇所ではス
トレッチレデューサの最終孔型（仕上孔型）を局所的に
拡大し、本来予想される管径が目標寸法から上方に外れ
る周面箇所では最終孔型が局所的に縮小させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円形から外れた管
横断面の形状変化を考慮し、且つ非円形の管外径に作用
する孔型形状を有する各３つのロールからなる、ロール
セット用にロール孔型が設計された多スタンド式の無心
金ストレッチレデューサに関する。

【０００２】

【従来の技術】円形から外れたロール輪郭を有する孔型
形状をストレッチレデューサに利用することは先行技術
により公知である。これらの偏差を設ける理由はさまざ
まあり、材料がロールの間の隙間に入り込んで、圧延材
の表面疵がこれによって引き起こされることを防止した
り、ロール側面の領域でロールの摩耗を小さく抑えるた
めである。また、圧延材の径減少と圧延材の肉厚／直径
比とによって、圧延材の内部形状が不均一になることを
回避するために、円形状から外れた孔型形状も用いられ
る。操業時におけるこのいわゆる内面多角形化を回避す
るために、前述の如く、多種多様なロール孔型形状を有
する非円形ロール孔型が提案されている。一方、ストレ
ッチレデューサの単数または複数の最終仕上孔型内で管
を仕上圧延するために、これまで通常は、厳密に円形に
設計されたロールが使用され、そのさい場合によって、
熱に起因した収縮量が考慮されている。しかし、仕上圧
延されてストレッチレデューサから進出する管は、圧延
材の横断面の不均一な形状変化によって発生する外径変
動が平均直径の０．３〜０．５％であることが判明し
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、絞り
時に、管中の材料流れを局所的に調節することによっ
て、管周面に沿って問題になる場所で僅かな局所的管径
差を引き起こし、それによって仕上圧延管の外径恒常性
が改善されるように、管を圧延するための前提部分に係
るストレッチレデューサのロール孔型の設計を行うこと
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明によれば、本来予想される管径が目標寸法か
ら下方に外れる周面箇所ではストレッチレデューサの最
終孔型（仕上孔型）が局所的に拡大され、本来予想され
る管径が目標寸法から上方に外れる周面箇所では最終孔
型が局所的に縮小されていることを提供する。研究によ
って、圧延管の外径の非円形性は実質的に２つの要素、
すなわち２面の楕円形輪郭と３面の（また場合によって
は６面の）楕円形輪郭からなることが判明した。これら
の誤差形状は仕上圧延管においては個々にまたは相互に
重なり合って再び見い出すことができる。しかし大抵の
場合、これらの直径変動の位置は規則性がないのではな
く、最終ロールスタンドの孔型に対するそれらの相対的
位置に関して再現可能である。その理由は、直径変動の
原因が規則性を有し、同時に管の直径誤差の位置も管ご
とに反復することにあるからである。例えば、それらは
圧延中の冷却が不規則である場合に、管の歪みによっ
て、スタンド座部およびロール軸受の摩耗によって圧延
中に管の中心が理論的孔型中心から外れること、または
最終孔型（仕上孔型）の前に配置されている、一般に３
面の楕円形の孔型の適合が不十分であることによって、
発生することがある。

【０００５】本発明は、さらに、管の楕円型状が２面ま
たは多面である場合に、管横断面を均一化するために、
局所的に縮小（拡大）された各１つの孔型周面箇所を、
予想される拡大（縮小）された管径の各１つの周面箇所
に向き合わせることを提供する。こうして、仕上管の非
円形性に最初から作用し、その結果、希望する管径恒常
性が向上する。円形状からの孔型偏差をとらえ、それに
したがってロール輪郭を加工するべく、局所的管径を絶
えず検出するために手動または自動測定器を設けること
と、そのデータをデータバンクに供給可能にし、かつ統
計的に解析（評価）可能にすることは、有意義である。
本発明の他の好ましい構成によれば、理論的な最終孔型
を除去しながら局所的に適合させるために、測定値がＣ
ＮＣ制御工作機械に供給可能であることを提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】実施例に基づいて以下に本発明を
説明する。最終スタンド用に一般に使われる円形孔型形
状を有するストレッチレデューサの３ロール孔型１のデ
ザインを図１ａに示す。孔型１のなかで位置ａは孔型間
隙部分を、ｂは孔型中心、もしくは孔型底を表す。ロー
ル孔型１は軸２を中心に回転することができる。孔型は
円形ではあるが、これで仕上げられる管は一般に厳密な
円形ではない。研究によって明らかになったところで
は、圧延管の外形状の非円形性は実質的に２つの要素、
すなわち図１ｂに実線で示した２面の楕円形の輪郭と図
１ｃに実線で示した３面の楕円形の輪郭があり、場合に
よっては、この輪郭は６面の楕円形であることもある。
理想的な円輪郭は図１ｂ、図１ｃにそれぞれハッチング
を入れた断面で示してある。

【０００７】仕上管において形状誤差は、個々にまたは
相互に重なり合って再び見い出すことができる。これら
の直径差があらわれる位置は大抵の場合に管ごとに無規
則ではなく、ロール孔型の位置ａ、ｂに関して再現可能
である。外径差はそれらの位置が規則的性格を有し、検
出可能であるので、孔型設計が適切であると最終孔型は
本来生じる非円形管形状を防止するのに適している。図
２ａと図２ｂに本発明による適切な孔型設計を示す。図
２ａでは孔型設計が２面楕円形輪郭に作用し、図２ｂで
は３面楕円形孔型輪郭に作用することができるように孔
型設計はなされている。両方の場合、結果的に厳密に円
形の管を期待するように管径のずれを補整することは、
局所的な孔型縮小と局所的孔型拡大とによって達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ａは、円形孔型形状を有するストレッチレ
デューサの３ロール孔型を示す。図１ｂは、２面の楕円
形輪郭を有する非円形管の横断面図である。図１ｃは、
３面の楕円形輪郭を有する非円形管の横断面図である。

【図２】図２ａは、図１ｂに示す２面の楕円形輪郭の場
合の本発明による孔型構成を示す。図２ｂは、図１ｃに
示す多面外径差の場合の本発明による孔型構成を示す。

【符号の説明】

１ ロール孔型 ２ 回転軸 ａ 隣接する孔型の間隙部分 ｂ 孔型の底部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形から外れた管横断面の形状変化を考
   慮し、かつ非円形管外径に作用する孔型形状を有する、
   各３つのロールからなるロールセット用にロール孔型を
   設計された多スタンド式の無心金ストレッチレデューサ
   において、かみ込まれる管の本来予想される管径が目標
   寸法から下方に外れる周面箇所ではストレッチレデュー
   サの最終孔型（仕上孔型）が局所的に拡大されており、
   本来予想される管径が目標寸法から上方に外れる周面箇
   所では最終孔型が局所的に縮小されていることを特徴と
   する、多スタンド式の無心金ストレッチレデューサ。
2. 【請求項２】 管の楕円型性が２面または多面である場
   合に管横断面を均一化するために、局所的に縮小（拡
   大）された各１つの孔型周面箇所が、予想される拡大
   （縮小）された管径の各１つの周面箇所に向き合って設
   けられることを特徴とする、請求項１記載の多スタンド
   式の無心金ストレッチレデューサ。
3. 【請求項３】 局所的管径を絶えず検出するために手動
   または自動測定器が設けら、そのデータがデータバンク
   に供給可能であって、かつ統計的に解析できることを特
   徴とする、請求項１、２記載の多スタンド式の無心金ス
   トレッチレデューサ。
4. 【請求項４】 理論的な最終孔型を局所的に拡大または
   縮小するために、測定値がＣＮＣ制御工作機械に供給可
   能であることを特徴とする、請求項３記載の多スタンド
   式の無心金ストレッチレデューサ。