JPH11319935A - 極厚肉電縫鋼管の製造方法 - Google Patents

極厚肉電縫鋼管の製造方法

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JPH11319935A
JPH11319935A JP13800198A JP13800198A JPH11319935A JP H11319935 A JPH11319935 A JP H11319935A JP 13800198 A JP13800198 A JP 13800198A JP 13800198 A JP13800198 A JP 13800198A JP H11319935 A JPH11319935 A JP H11319935A
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JP
Japan
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tube
die
plug
pipe
diameter
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JP13800198A
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Daigo Sumimoto
大吾 住本
Yoshio Terada
好男 寺田
Shinya Sakamoto
真也 坂本
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極厚肉電縫鋼管の製造方法 【構成】 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
し込むと同時に、前方にダイを有した管引き抜き縮径機
を配置し引き抜きながら縮径をする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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、厚さの厚い電縫鋼
管に関する製造方法に関する。
【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。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、例えば特開平5−3
09422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考案されている。
【0003】
【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。
【0004】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、十分に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。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。
【0005】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。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、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
と同時に、前方にダイを有した管引き抜き縮径機を配置
し引き抜きながら縮径をすることを特徴とする極厚肉電
縫鋼管の製造方法を発明した。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【0008】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。
【0009】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。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、重要なこ
とは寸法精度と表面肌である。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。
【0010】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。しかし、プラグの形状が問題
である。
【0011】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。
【0012】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。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。
【0013】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。
【0014】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。
【0015】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。
【0016】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
管を押し込むこと考案した。一般に管の場合、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。ロータリー鍛造の場合も同様に厚さが増加
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。本発明を使
用すれば問題点は解決する。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。この
ことにより、増肉しながら寸法精度も確保できる。
【0017】次は表面肌である。このようなロータリー
鍛造の場合は円周上を分割したダイで鍛造するために表
面肌が悪い。プラグを挿入することで寸法精度及び内面
肌は向上するが外面肌は良くならない。これを解決する
ためにロータリー鍛造機の後面に管引き抜き縮径機を配
置する。図8に管引き抜き縮径機を示す。ダイに増肉さ
れた管をロータリー鍛造機から連続的に挿入・縮径し、
出側でチャックして引き抜く。このことにより、ロータ
リー鍛造の表面肌は向上する。
【0018】表面肌の向上の程度は縮径する場合の減面
率{(1−(縮径後の断面積/縮径前の断面積))×1
00}%と相関があり、大きい方が向上する。よって、
最終的な表面肌の程度から減面率を決定し、ロータリー
鍛造後の外径を判断する。また、一方では、ロータリー
鍛造で様々な外径を作ることはコストが掛かることか
ら、ロータリー鍛造後、ある一定以上の減面率で縮径す
ることを前提として引き抜き縮径機のダイ9を交換する
ことにより様々な外径を作り分けられる。
【0019】更に、ロータリー鍛造時の押し込み力とこ
の引き抜き縮径機の引き抜き力を制御することにより厚
さを変えることができ、一つの厚さから様々な厚さを作
り分けることができる。
【0020】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、ロータリー鍛造機と引き抜き縮径機を
組み合わせることにより、高精度極厚肉電縫鋼管を製造
することが可能となった。
【0021】
【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と引き抜き縮径機を使用すること
により厚肉電縫鋼管の製造する。
【0022】
【表1】
【0023】例えば、造管で φ60.5mm × t8 mm を製
造し、本発明の押し込みロータリー鍛造法により φ4
2.7mm × t10 mm 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ている。更に引
き抜き縮径機により表面肌が著しく向上するとともに、
φ38.1〜φ34.0mmまでの外径を作り分けられる。また、
厚さもロータリー鍛造機の押し込み力と引き抜き縮径機
の引き抜き力を制御することにより9〜11mmに作り分
けができる。
【0024】(実施例)造管で φ60.5mm × t8 mm を
製造し、サイズ φ42.7mm × t10.0 mm を従来法と本
発明の方法により製造する場合とを、表1に比較した。
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。
【0025】
【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】は縮径引き抜き機を示した図である。
【符号の説明】
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:縮径引
き抜き機のダイ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B21J 9/06 B21J 9/06 B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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
    し込むと同時に、前方にダイを有した管引き抜き縮径機
    を配置し引き抜きながら縮径をすることを特徴とする極
    厚肉電縫鋼管の製造方法。
JP13800198A 1998-05-20 1998-05-20 極厚肉電縫鋼管の製造方法 Withdrawn JPH11319935A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108367334A (zh) * 2016-02-05 2018-08-03 新日铁住金株式会社 中空管材的制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108367334A (zh) * 2016-02-05 2018-08-03 新日铁住金株式会社 中空管材的制造方法
CN108367334B (zh) * 2016-02-05 2020-03-31 日本制铁株式会社 中空管材的制造方法

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Effective date: 20050802