JPS5825809A - 傾斜式圧延機の圧延制御方法 - Google Patents

傾斜式圧延機の圧延制御方法

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JPS5825809A
JPS5825809A JP56125065A JP12506581A JPS5825809A JP S5825809 A JPS5825809 A JP S5825809A JP 56125065 A JP56125065 A JP 56125065A JP 12506581 A JP12506581 A JP 12506581A JP S5825809 A JPS5825809 A JP S5825809A
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bar
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JPS6111129B2 (ja
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Toshio Imae
今江 敏夫
Toshiichi Masuda
敏一 増田
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78Control of tube rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/04Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、傾斜式圧延機の圧延制御方決に係蒙、特に、
iyネスマン穿孔機、ステイー7工ル穿孔機、円錐廖穿
孔機等0IIS式穿孔圧逅機、或いは、エーンダータ、
リーフ等の傾斜式延伸圧延機に用いるに好適な、−一ル
と、プラグバー先端に配設され九ブッダとを有し、前記
p−ル及びプラグによ〕、素材丸俸或いは厚内中空素管
會穿孔或いは減肉延伸すゐ傾斜式圧延機の圧延制御方法
の改良に関すゐ・ 近年、纏目無鯛臂のsin工程には種々の圧延機が採用
されて−るが、その中でもマンネスマン廖孔機をはじめ
とすみ傾斜式圧延機は、重要な圧延機の一つである・こ
の傾斜式圧延機、例えばマンネスiン廖孔機は、111
図及び1112W1に示す如く、一対の樟3!l*−ル
10と、一対のガイドシエー12と、前記樽彫璽−ル1
0とガイドシ&−120中閤に配置畜れる、後端がプラ
グパー支持装置14に同定支持され九プラグパー16の
先端に配設されたプラグ18とを有し、前記樽形ロール
lO及びプラグ18によ〕、丸鋼片等の素材丸棒20或
いは厚内中空素管を、穿孔用いは減肉延伸することくよ
って、中空管2zとするtのでめる・前記−peon形
胃−ルlOは、パスラインに対して互いに同一角度傾斜
してシシ、この傾斜角度は、週常6°〜14°とされて
いる・前記プラグパー160外径は、大暑すぎると圧延
後の中空管意2の内壁と焼き付暑を生じて、管材の内壁
表習性状を著しく低下畜せ、−万、小官す「ると、中空
管XXO中でプラグバー1@:#lI動して、圧延材の
偏肉を増加させるばかシでなく、振動が激しい場合には
圧延不能となる場合も娶る・従って、プラグバー16と
中空管22内壁との空隙には最適値が存在し、実用上敷
■から十数−が適当とされて−る◎しかしながら、こo
@Hの距離では、圧延が進行す為に従って、プラグバー
16は、ブラダ18側の先端から、順次、中空管震震O
PI壁からの輻射熱によって加熱畜れ、熱膨張する◎一
方、出側中空管32の肉厚は、樽形四−ル10とプラグ
18のなす間隙ムによりて決意書れるOで、長手方向K
iIIg−な肉厚の中空管22を得るためには、圧延開
始から終了まで、II#形四−ル10とプラグ18の位
置関係が壷化しないことがMましい・しかるに、前述し
えように、圧延が進行す為に従って、プラグバー16は
、中空管22内壁からO輻射熱によ)、先端側から順次
加熱畜れ熱膨張するOで、従来のようにプラグバー支持
装置14を固定していえ場合には、実質上のプラグ位置
が圧焉中−−ル入側をやに前進を絖けるととになる。そ
の丸め、圧延された中空管22は、最初に圧延畜れた先
端側に比べて、後端側根薄肉とな9、長手方向に不均−
表肉厚分布を有するものとなっていた。
一方、傾斜式圧延機において、圧延中(プラグバー支持
装置の位置を炭化させて、圧延後の中空管の肉厚寸法精
度を肉上場せようとする賦与は、特開昭s$−1498
$8号テ屍示さ九九rsiw無し管圧延機の肉厚制御方
決」等で長案窟れているが、この方法においては、圧延
中のプラグに加わるスラスト力を検出して、プラグバー
のスプリングバック量を相殺するように、プラグバー支
持装置0佼置を修正するようにしているので、プラグバ
ーの熱膨張によるプラグ位置の炭化を修正することはで
きなかった0これは、特開昭5l−13!1410号、
或いは、特開昭50−113$$6号で提案されている
方法においても同様である0本発明は、前記従来の欠点
を解消するべくな畜れ九もので、圧延中のプラグバー〇
熱膨張による圧延後の中空管の長手方向肉厚分布不均一
化を防止することができ、従って、寸法精度の優れ友中
空管を得ることができる傾斜式圧延機の圧延制御方法を
提供することを目的とする・ 本発明は、四−ルと、プラグバー先端に配設されたプラ
グとを有し、前記四−ル及びプラグにより、素材丸俸或
いは厚内中空素管を穿孔或いは減肉延伸する傾斜式圧延
機の圧延制御方決において、圧延中のプラグバーの熱膨
張による実質的表プラグ位置の前進運動を@殺するべく
、圧延進行と共にプラグバー支持装置の位置を後退させ
るようにして、前記目的を達成したtのである。
以下本発明の詳細な説明する。プラグバーは、一般に中
空丸棒が用いられ、固定式のプラグバーの場合には、中
罠水を循環させて内面を冷却している。一方、プラグバ
ーを循環使用する場合には、グラブバー内面を水冷する
ことは技術的に困難である。プラグバー内聞冷却の有無
に拘らず、ブラダバーO温度は、外聞からの輻射時間が
長い程上昇する。内面冷却が行われていないプラグバー
について、温度を実測したところ、第3図に示す如くで
あり九。第3図において、破11Bは、プラグバー外面
表層部分の温度、実IICは、同じく内面表層部分の温
度、一点鎖iIDは、同じく肉厚方向の平均温度、をそ
れぞれ示すものである。第3図から明らか&如く、プラ
グバー外面表層部分(破41B)においては、最初急激
な温度上昇が見られるが、−?かて時間に対して[目的
な温度上昇に壷わる・これに対して、プラグバー内面表
層部分(実110)K訃いては、最初、温度上昇が見ら
れ表いが、中かて時間に対してはぼ[目的な温度上昇に
変わる。又、プラグパー肉厚方向の平*ii度(一点鹸
義D)の上昇は、時間に対して最初からほところ・@4
g1K示す如くであった。第4図から明らかなように・
プラグバーの熱膨張量は、時間の2次関数で近似できる
。今、プラグバーの!all張係数をα(”/deg)
、プラグバーの任意横断mKおける平均温度の上昇率を
β(degイ秒)、圧延材の出側速度をマ(■/秒)と
すれば、圧延開始から1秒後のプラグパー膨張量J(■
)は、次式のように表わされる。
J ;f ” / v t d t 1α/vt” −
−−−−−−(1)従って、平均温度の上昇率β、圧延
材の出何達度マが共に定数である場合には、膨張量Jが
時間02次関数となって実測例と一致する。この場合に
は、圧延の進行とともに、(1)式で算出されるに等し
い量だけプラグパー支持装置を連続的に後退洛せれば、
プラグパーの熱膨張量を相殺して、実質的なプラグ位置
を不変に保っことができる0よ炒一般的には、平均温度
の上昇率β、圧延材のtIjI側達度マは、いずれも時
間tの関数であるので、前出(1)式は次式で示す如く
となる01=兜α・1(1)・マ(1)・tdt−・・
−・−・(21従って1この(2)式で算出されるに等
しい量だけプラグ−支持装置を連続的に後退させれば良
い◎以下図面を参照して、本発#iK係る圧延制御方決
が採用された傾斜式圧延機の圧延制御装置の実施例を詳
m<*明する。
本実施例は、第5@Iに示す如く、樽形ロール1G。
プラグパー支持装置14、プラグバー16、プラグ18
、及び、減速機30を介して前記樽形ロールLot−1
1転駆動する主電動機32を有してなる従来と同様のマ
ンネスマン穿孔機において、主電動機制御装置34と、
樽形−−ル10の両端に配設畜れた、ロードセル等の荷
重検出器36と、該荷重検出器36の出力からロール荷
重を測定する藁−ル荷重測定装置38と、プラグバー支
持装置14とプラグバー160間に配設され九、ロード
セル等の荷重検出器40と、該荷重検出114Gの出力
に応じてプラグパーの荷重を検出するプラグバー荷重測
定装置42と、出側中空管22の長石を測定する出側管
材長さ測定装置44と、前記プラグバー支持装置14の
位置を制御するためのプラグバー支持装置位置制御装置
46と、前記各測定装置の出力KF6Bて、圧延中のプ
ラグパー16C)熱膨張による実質的なプラグ位置の前
進運動を相殺するべく、圧延進行とともに、前記プラグ
バー支持装置位置制御装置46を介して〜前記プラグパ
ー支持装置140位置を連続的に後退させる主演算装置
48と、を備えたものである。
以下作用を脱明する。このような制御装置において、出
側材料速度マは、穿孔効率4、冒−ル有効径Dlx四−
ル傾斜角r1四−ル回転数N凰を用いて、次式によ)算
出される。
y=gsysD15sbsl mNB =・”・・・(
3)ここで、穿孔効率マは素材の材質、温度等の素材条
件1人側聞側での外径、肉厚等のパススケジエール条件
、及び、胃−ル傾斜角、プラグ位置等の圧延条件によっ
て真なる定数で、各条件毎に〜予め主演算装置48に記
憶されている。
穿孔に際しては、まず、四ットー零目O材料が樽形I−
ルIOK噛み込むと同時に、主電導機制御装置34から
は、実績電流値と四−ル回転数が、時々刻々主演算装置
48に入力され、−−ル荷重測定装置38から杜、実績
ロール荷重が時々刻々主演算装置48に入力され、プラ
グバー荷重測定装置42からは、実績プラグバー荷重が
一時々刻々主演算装置48に入力される。この状態は、
材料が*形ロール10を尻抜けるまで続けられる〇主演
算装置48は、上記諸情報に基づいて、前出(3)式に
よ)出側材料速度Vを算出し、前出(1)弐によシ時々
刻々のプラグバー膨張量を計算する・計算結果はプラグ
バー支持装置位置制御装置46に出力され、このプラグ
バー支持装置位置制御装置46により、プラグバー支持
装置14の位置が、材料が樽形レール10を尻抜けるま
で、圧延進行と共に連続的に後退される。
〜 材料の樽形−一ル10への噛み込み(ロードオン)、又
は、樽形−−ル10からの尻抜け(ロードオフ)時刻は
、主電動機制御装置34出力の実績電流値、及び、荷重
測定装置38.42出力の実績荷重値によって知ること
ができる◎又、出側管材長111II定装置44によっ
て得られる実績伸ばし長石の測定結果をLとすれば、実
績圧延時間t′から、実績出側材料速度マ′が次式によ
り算出で暑る・ マ’= L  ・・・・−・・−・(4)p この(4)式を前出(3)弐に代入すると、実績穿孔効
率マ′が次式で算出できる。
マ’= v’/ (π@DI 11 sin f II
Nm ) ・” −・・・(5)従って、四ット2本目
以降控、この実績穿孔効率マ′を用いて次材の出側材料
速度を予測するととによ)、員傭管材の肉厚寸法精度を
更に向上させることがで亀る。
tks?前記実施例は、本IA明を、マンネスマン穿孔
機に適用し丸ものであるが、本発@O遺用範圃社これK
li%iされず、ステイー7工ル穿孔機、円錐形穿孔機
等の他の傾斜式穿孔圧延機、及び、工四ングータ、リー
ラ等の傾斜式延伸圧延機にも同様に適用で暑る。
以上説明した選り、本発明によれば、圧延中のプラグバ
ーの熱膨張による圧延後の中空管の長手方向肉厚分布不
均一化を防止することができ、従って、寸法精度の優れ
喪中空管を得ることができるという優れた効果を有する
・ 発#Is等が、圧延後の中空管における肉厚分布を測定
したところ、従来の圧延制御方決による場合は、第@I
I(A)K示す如くであったOK対し、本発明の圧延制
御方法による場合には、第6図@に示す如くとなり、本
発明法による場合は、従来法による場合に比べて、管材
長手方向の偏肉が減少し、肉厚寸法精度が大幅に向上し
ていることが確認できた〇
【図面の簡単な説明】
jlll!Iは、マンネスマン穿孔機における従来の穿
孔圧延状態を示す縦断am、蕗2図は、第1図のIf−
I[111に沿う横断mwJ%菖3図は、本発qtv原
理をIB!明するための、圧延中のプラグバ一温度の上
昇状態を示すm図、第4図は、同じく、圧延中のプラグ
バーの熱膨張量の変化状態を示す線図、第5図は、本発
@に係為圧延制御方法が採用畜れた、マンネスマン穿孔
機の圧延制御装置の実瑚例の構成を示す、一部断園図を
含むブロック線図、第6図(8)、0は、それぞれ、従
来法及び本発明法による圧延後の中空管における肉厚分
布の一例を示す線図である。 1G−樽形は−ル、 14−プラグバー支持装置、16・−プラグバー、18
−・ブラダ、20−・素材丸棒、22−・・中空管、4
4−−・出傭管材長さ測定装置、 46・・・プラグバー支持装置位置制御装置、48−主
演算装置0 代理人  高  矢   論 (PLか1名) 第 l 図 第 3 図 第4 図 第 6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 値) −一ルと、プラグパー先端に配設畜れたプラグと
    を有し、前記讐−ル及びプラグによル、素材丸欅或いは
    厚内中空素管を穿孔或いは減肉延伸する傾斜式圧延機K
    JIP−て、圧延中のプラグバーOW&膨張によみ実質
    的なブラダ位置の前進運動を積段するべく、圧電進行と
    共にプラグパー支持装置0僚置を後退させ為よ5Kした
    ことt一時機とすゐ傾一式圧延lll0圧延制御万決・
JP56125065A 1981-08-10 1981-08-10 傾斜式圧延機の圧延制御方法 Granted JPS5825809A (ja)

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JPS6111129B2 JPS6111129B2 (ja) 1986-04-01

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2586368A1 (fr) * 1985-08-24 1987-02-27 Kocks Technik Procede pour le laminage de tube, dans lequel le produit est lamine sur la tete d'un mandrin de laminage
WO2021043374A1 (de) * 2019-09-05 2021-03-11 Sms Group Gmbh Schrägwalzaggregat sowie verfahren zum anstellen des walzkalibers eines schrägwalzaggregats

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2586368A1 (fr) * 1985-08-24 1987-02-27 Kocks Technik Procede pour le laminage de tube, dans lequel le produit est lamine sur la tete d'un mandrin de laminage
WO2021043374A1 (de) * 2019-09-05 2021-03-11 Sms Group Gmbh Schrägwalzaggregat sowie verfahren zum anstellen des walzkalibers eines schrägwalzaggregats

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