JPS59286B2 - 管の連続圧延法 - Google Patents
管の連続圧延法Info
- Publication number
- JPS59286B2 JPS59286B2 JP10497679A JP10497679A JPS59286B2 JP S59286 B2 JPS59286 B2 JP S59286B2 JP 10497679 A JP10497679 A JP 10497679A JP 10497679 A JP10497679 A JP 10497679A JP S59286 B2 JPS59286 B2 JP S59286B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mandrel
- tube
- rolling
- outer diameter
- caliber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
- B21B17/04—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は継目無金属管の外径と肉厚を連続的に縮小圧延
する方法に関するものである。
する方法に関するものである。
継目無金属管、例えば継目無鋼管を能率良く生産する方
法としてマンドレルミル製管法がある。
法としてマンドレルミル製管法がある。
マンドレルミル製管法は適宜方法によって穿孔した円管
の内部にマンドレルを装入して、ロール組によって構成
されるカリバー列によって連続圧延し、その後サイザ又
はストレッチレデューサで仕上圧延を行なう方法である
。
の内部にマンドレルを装入して、ロール組によって構成
されるカリバー列によって連続圧延し、その後サイザ又
はストレッチレデューサで仕上圧延を行なう方法である
。
この様にマンドレルミルを用いて管を連続圧延する方法
を管の連続圧延法と指称し、圧延中のスンドレルの移動
速度を制御する場合を含める。
を管の連続圧延法と指称し、圧延中のスンドレルの移動
速度を制御する場合を含める。
従来の管の連続圧延法ではカリバー列の最初の2〜4の
カリバーでほとんどの肉厚圧下を行ない、中央の2〜3
のカリバーで肉厚を均整化し、最後の2〜3のカリバー
でマンドレルから管をゆるめて真円化するのが通例であ
る。
カリバーでほとんどの肉厚圧下を行ない、中央の2〜3
のカリバーで肉厚を均整化し、最後の2〜3のカリバー
でマンドレルから管をゆるめて真円化するのが通例であ
る。
このとき管の外径変化量は一般的に肉厚変化量の2倍程
度のわずかな量にすぎない。
度のわずかな量にすぎない。
このため例えば外径3cIrLから17ぼまでの小径継
目無鋼管を製造する場合には直径21crrL以下の3
通りの丸ブルーム又は辺長21crIL以下の2通りの
角ブルームを準備しなければならなかった。
目無鋼管を製造する場合には直径21crrL以下の3
通りの丸ブルーム又は辺長21crIL以下の2通りの
角ブルームを準備しなければならなかった。
一方、最近では、連続鋳造ブルームが管用素材として用
いられつつあるが、素材ブルーム断面が小さいことおよ
び断面数が多いことは鋳造および製管時の生産性の低下
をもたらし、従ってこの点からも素材断面が大きく、且
つ単一のサイズから多種寸法の管が得られるような改善
が望まれる。
いられつつあるが、素材ブルーム断面が小さいことおよ
び断面数が多いことは鋳造および製管時の生産性の低下
をもたらし、従ってこの点からも素材断面が大きく、且
つ単一のサイズから多種寸法の管が得られるような改善
が望まれる。
本発明は連続圧延機を用いる金属管の製造法において素
材ブルームの断面を大きくし、かつ断面数を少なくする
ことを目的とする。
材ブルームの断面を大きくし、かつ断面数を少なくする
ことを目的とする。
本発明の実施態様例について説明すると、第1図は本発
明法の説明図であって、ロールの配置方向は相隣るスタ
ンド間で90度位相を異するのであるが、便宜的に同一
方向に描かれている。
明法の説明図であって、ロールの配置方向は相隣るスタ
ンド間で90度位相を異するのであるが、便宜的に同一
方向に描かれている。
管PはマンドレルMを挿入した状態でロールカリバー列
によって圧延されており、スタンド番号1〜3ではカリ
バーで管の外径を縮小し、スタンド番号4〜9ではマン
ドレルとカリバーにより管の肉厚を圧減し外径を肉厚圧
下量の約2倍程度縮小し、スタンド番号10〜11では
管を真円化してマンドレルからゆるめている。
によって圧延されており、スタンド番号1〜3ではカリ
バーで管の外径を縮小し、スタンド番号4〜9ではマン
ドレルとカリバーにより管の肉厚を圧減し外径を肉厚圧
下量の約2倍程度縮小し、スタンド番号10〜11では
管を真円化してマンドレルからゆるめている。
すなわち、第2図Aは第1図のA−A断面であって管2
0の内径d。
0の内径d。
より著るしく小さい直径mのマンドレルが挿入されてい
る。
る。
第2図BはB−B断面であって最初のロール組31によ
って管Pの外径を縮小するが、管PとマンドレルM間に
はクリアランスCがあり、マンドレルには圧延力は作用
していない。
って管Pの外径を縮小するが、管PとマンドレルM間に
はクリアランスCがあり、マンドレルには圧延力は作用
していない。
第2図CはC−C断面であってロール組32の方向は直
前のロール組31と9D度位相を異にしているがその他
は第2図Bの場合と類似である。
前のロール組31と9D度位相を異にしているがその他
は第2図Bの場合と類似である。
第2図りはD−D断面であってロール組33の方向は直
前ロール組32と90度位相を異にしており、マンドレ
ルMには圧延力は作用していない。
前ロール組32と90度位相を異にしており、マンドレ
ルMには圧延力は作用していない。
第2図EはE−E断面であって管Pはロール組34とマ
ンドレルMの間ではじめて肉厚の圧下を受ける。
ンドレルMの間ではじめて肉厚の圧下を受ける。
第2図FはF−F断面であって直前のロール組34と9
0度位相を異にした方向から肉厚を圧下し、以下これを
くり返す、第2図GはG−G断面であって管Pをロール
組41によって真円化し、マンドレルMからゆるめ、ク
リアランスCをつくる。
0度位相を異にした方向から肉厚を圧下し、以下これを
くり返す、第2図GはG−G断面であって管Pをロール
組41によって真円化し、マンドレルMからゆるめ、ク
リアランスCをつくる。
本発明の特徴はこの様な管の連続圧延機のカリバー列の
最初の部分においてマンドレル表面に圧延力を作用させ
ずに好ましくは相隣る圧延ロール組間に引張力を作用さ
せて外径を縮小圧延し、続いて次の部分のカリバー列に
おいてはマンドレルの表面に圧延力を作用させて外径と
肉厚を縮小圧延し、最後の部分のカリバー列においては
管を真円化してマンドレルからゆるめる圧延を行なうこ
とにある。
最初の部分においてマンドレル表面に圧延力を作用させ
ずに好ましくは相隣る圧延ロール組間に引張力を作用さ
せて外径を縮小圧延し、続いて次の部分のカリバー列に
おいてはマンドレルの表面に圧延力を作用させて外径と
肉厚を縮小圧延し、最後の部分のカリバー列においては
管を真円化してマンドレルからゆるめる圧延を行なうこ
とにある。
すなわち、カリバー列の最初の部分において管に大きな
外径減少を加えても管の内面がマンドレルに達しない程
度の大きな内径の管を用いることが出来る様になり、該
部の圧延ロール組間に引張力を作用させることにより大
きな外径減少を容易にするとともに肉厚の増加を抑制し
、場合によっでは肉厚を減少させることも可能である。
外径減少を加えても管の内面がマンドレルに達しない程
度の大きな内径の管を用いることが出来る様になり、該
部の圧延ロール組間に引張力を作用させることにより大
きな外径減少を容易にするとともに肉厚の増加を抑制し
、場合によっでは肉厚を減少させることも可能である。
この様に相隣るロール組間に引張力を作用させるための
条件は轟業者間には良く知られており、例えば次の様な
試験式によって求めることができる。
条件は轟業者間には良く知られており、例えば次の様な
試験式によって求めることができる。
外径圧下率△Diと肉厚変化率△1iの関係式(1)
%式%)
ただし
△Di= (Di 1−Di)/Di 、 (2)△
ti= (ti −t tl)/ ti−1(3)D
i:i番目のスタンドで圧延された管の平均外径ti:
i番目のスタンドで圧延された管の平均肉厚相隣るロー
ル組間に引張力が作用する場合、ロール周速度は ただしViはロール基準径部(例えばカリバー底部)の
周速度 Aiはロール組間に引張力が作用しない場合の管の横断
面積で より順次求まる。
ti= (ti −t tl)/ ti−1(3)D
i:i番目のスタンドで圧延された管の平均外径ti:
i番目のスタンドで圧延された管の平均肉厚相隣るロー
ル組間に引張力が作用する場合、ロール周速度は ただしViはロール基準径部(例えばカリバー底部)の
周速度 Aiはロール組間に引張力が作用しない場合の管の横断
面積で より順次求まる。
すなわち、(1) 、 (4)式を同時に満足する様に
諸元を定めれば良い。
諸元を定めれば良い。
DOltOはそれぞれ圧延前の管の外径および肉厚であ
り△Diは与えられ、△tiは(1)式の範囲内で経験
によって仮定され、引張力が作用しない場合は正の符号
をとるが、引張力の増大とともに次第に小さくなり、負
の符号もとりうる。
り△Diは与えられ、△tiは(1)式の範囲内で経験
によって仮定され、引張力が作用しない場合は正の符号
をとるが、引張力の増大とともに次第に小さくなり、負
の符号もとりうる。
本発明の実施態様例を第1表にもとづき従来法と比較説
明すると、従来法ではサイズ五■、■。
明すると、従来法ではサイズ五■、■。
■を製造するにはそれぞれ110mmφ、170mπφ
、205mmφの素材ブルームを必要としたが、本発明
法ではすべて205mmφの1種類の大きな断面から製
造できる。
、205mmφの素材ブルームを必要としたが、本発明
法ではすべて205mmφの1種類の大きな断面から製
造できる。
これは従来法がクリアランスCやマンドレルMを能率良
く挿入するに必要最小限の値、例えば12mm以下又は
マンドレル直径mの10%以下に定め1スタンド目のロ
ール組で有効に肉厚圧下をとるのに対し、本発明法はク
リアランスCを素材ブルーム寸法を大きな断面に集約で
きる程度に十分大きな値、例えば40mm以上又はマン
ドレル直径mの30%以上に定めること、すなわち設計
思想を根底から変えたことによる効果である。
く挿入するに必要最小限の値、例えば12mm以下又は
マンドレル直径mの10%以下に定め1スタンド目のロ
ール組で有効に肉厚圧下をとるのに対し、本発明法はク
リアランスCを素材ブルーム寸法を大きな断面に集約で
きる程度に十分大きな値、例えば40mm以上又はマン
ドレル直径mの30%以上に定めること、すなわち設計
思想を根底から変えたことによる効果である。
従来法の様に外径圧下中にマンドレルによって肉厚圧下
を行なうと管はカリバー間隙側へ広がりやすく、噴出疵
の制限により大きな外径圧下はとれないが、本発明法で
はカリバー列の最初の部分ではマンドレル表面には圧延
力を作用させないため大きな外径圧下が可能となり、特
に相隣るロール組間に引張力を作用させる場合に外径圧
下が大きくとれることになる。
を行なうと管はカリバー間隙側へ広がりやすく、噴出疵
の制限により大きな外径圧下はとれないが、本発明法で
はカリバー列の最初の部分ではマンドレル表面には圧延
力を作用させないため大きな外径圧下が可能となり、特
に相隣るロール組間に引張力を作用させる場合に外径圧
下が大きくとれることになる。
本発明のサイズ五■および■のスタンドA1,2および
3では、相隣るロール組間に引張力を作用させて、すな
わち(1) 、 (4)式を満足させて管の外径を大き
く圧減している。
3では、相隣るロール組間に引張力を作用させて、すな
わち(1) 、 (4)式を満足させて管の外径を大き
く圧減している。
このとき管の最小内径(D7min−2t i)は1,
2.3スタンドのロール組の直下でいづれもマンドレル
直径mより大きいことが表1に示されている。
2.3スタンドのロール組の直下でいづれもマンドレル
直径mより大きいことが表1に示されている。
サイズ嵐■および■においてはスタンドA3のロール組
とマンドレルにより肉厚圧下を開始するスタンドA4の
ロール組との間にも引張力が作用しており、スタンド扁
3での外径圧下を大きくとれ、かつ肉厚の部分を小さく
でき、スタンド煮4でのカリバー間隙方向への膨出も小
さく出来、肉厚減少を有効かつ容易にしている。
とマンドレルにより肉厚圧下を開始するスタンドA4の
ロール組との間にも引張力が作用しており、スタンド扁
3での外径圧下を大きくとれ、かつ肉厚の部分を小さく
でき、スタンド煮4でのカリバー間隙方向への膨出も小
さく出来、肉厚減少を有効かつ容易にしている。
サイズ■のものは、サイズ■、■のような圧延法をとる
必要はなく、むしろ従来法のサイズ■と同じ圧延法で充
分であるので厳密にいえば本発明の実施例ではないが、
集約した単一の素材、即ち素材ブルーム直径205m/
mのものから(同一の設備により)、3種類のサイズの
製品を製造するという体系を従来法と比較する関係上参
考的に掲げたものである。
必要はなく、むしろ従来法のサイズ■と同じ圧延法で充
分であるので厳密にいえば本発明の実施例ではないが、
集約した単一の素材、即ち素材ブルーム直径205m/
mのものから(同一の設備により)、3種類のサイズの
製品を製造するという体系を従来法と比較する関係上参
考的に掲げたものである。
本発明の第2の目的は連続圧延機の前工程の能率上のネ
ックを解消することである。
ックを解消することである。
本発明を採用することにより連続圧延前の管の断面積が
大きくなるため、圧延重量が等しい場合にその長さが短
かくてすみ、一般に傾斜ロール穿孔機で可能とされてい
る最大穿孔長さio、oo。
大きくなるため、圧延重量が等しい場合にその長さが短
かくてすみ、一般に傾斜ロール穿孔機で可能とされてい
る最大穿孔長さio、oo。
mmの2分の1以下のものが多くなる。
すなわち、穿孔後の管を2切して連続圧延機に供給し従
来と同じ長さの管を製造できることにより、1時間当り
の穿孔能力は実質的に2倍近くに増大する。
来と同じ長さの管を製造できることにより、1時間当り
の穿孔能力は実質的に2倍近くに増大する。
例えば第2表において従来法のサイズ五■では連続圧延
前の長さは8,700mmであるから2倍尺に穿孔する
ことは出来ないが、本発明法のサイズ嵐■では製品寸法
が五■き同じでも、連続圧延前の長さが4,850mm
と短かいため2倍尺の9,700mMに穿孔したのち切
断して連続圧延することが出来る。
前の長さは8,700mmであるから2倍尺に穿孔する
ことは出来ないが、本発明法のサイズ嵐■では製品寸法
が五■き同じでも、連続圧延前の長さが4,850mm
と短かいため2倍尺の9,700mMに穿孔したのち切
断して連続圧延することが出来る。
サイズ五■では連続圧延前の長さは6,590mmであ
るから従来の傾斜ロール穿孔機では2木取の長さには穿
孔出来ないが、例えば特開昭54−43164号等に示
した様な多角断面ブルームをプレスロール穿孔機で穿孔
したのち、傾斜ロール圧延機でマンドレルを用いて圧延
する方法、又は他の傾斜ロール圧延法などは16.00
0mmまでの長さの素管が供給できるので、これらのい
ずれかの方法を採用すれば、サイズ嵐■はもちろん素材
ブルーム断面を大きくしたもののほとんど全量が、連続
圧延機の前で管長を2切して後続の圧延を行なうことが
可能となる。
るから従来の傾斜ロール穿孔機では2木取の長さには穿
孔出来ないが、例えば特開昭54−43164号等に示
した様な多角断面ブルームをプレスロール穿孔機で穿孔
したのち、傾斜ロール圧延機でマンドレルを用いて圧延
する方法、又は他の傾斜ロール圧延法などは16.00
0mmまでの長さの素管が供給できるので、これらのい
ずれかの方法を採用すれば、サイズ嵐■はもちろん素材
ブルーム断面を大きくしたもののほとんど全量が、連続
圧延機の前で管長を2切して後続の圧延を行なうことが
可能となる。
連続圧延機の前に底付管が送られてくる場合は必要なら
ば管の底部を同時に切捨ることが出来る。
ば管の底部を同時に切捨ることが出来る。
以上詳述したように本発明の圧延法はよれば可及的に少
なく且つ大型のサイズの素材から多種サイズの管が製造
できるので、又素材鋳造面、製管時の生産性の高揚を図
ることができるものである。
なく且つ大型のサイズの素材から多種サイズの管が製造
できるので、又素材鋳造面、製管時の生産性の高揚を図
ることができるものである。
第 2 表
第1図は本発明法の説明図、第2図A1第2図B1第2
図01第2図D1第2図E1第2図Fおよび第2図Gは
それぞれ第1図のA−A B−BC−C,D−D、E−
E、F−FおよびG−G断面図である。 P:管、M:マンドレル、C:管内面とマンドレルのク
リアランス、31,32・・・・・・41:ロール組、
D :管の平均外径、Dimax:管の最大外径、DI
min:管の最小外径、ti:管の平均肉厚、m:マン
ドレル直径。
図01第2図D1第2図E1第2図Fおよび第2図Gは
それぞれ第1図のA−A B−BC−C,D−D、E−
E、F−FおよびG−G断面図である。 P:管、M:マンドレル、C:管内面とマンドレルのク
リアランス、31,32・・・・・・41:ロール組、
D :管の平均外径、Dimax:管の最大外径、DI
min:管の最小外径、ti:管の平均肉厚、m:マン
ドレル直径。
Claims (1)
- 1 駆動したロール組により構成される略円形のカリバ
ー列によりマンドレルを内挿した管を連続圧延するに際
し、該カリバー列の最初の部分においてはマンドレル表
面に圧延力を作用させずに、かつ相隣る圧延ロール組間
に引張力を作用させて管の外径を縮小圧延し、続いて次
の部分のカリバー列においてはマンドレルの表面に圧延
力を作用させて外径と肉厚を縮小圧延し、該カリバー列
の最後の部分においては管を真円化してマンドレルから
ゆるめる圧延を行なうことを特徴とする管の連続圧延法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10497679A JPS59286B2 (ja) | 1979-08-20 | 1979-08-20 | 管の連続圧延法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10497679A JPS59286B2 (ja) | 1979-08-20 | 1979-08-20 | 管の連続圧延法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5630015A JPS5630015A (en) | 1981-03-26 |
| JPS59286B2 true JPS59286B2 (ja) | 1984-01-06 |
Family
ID=14395116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10497679A Expired JPS59286B2 (ja) | 1979-08-20 | 1979-08-20 | 管の連続圧延法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59286B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3914016C1 (ja) * | 1989-04-25 | 1990-07-26 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf, De | |
| IT1238224B (it) * | 1989-11-30 | 1993-07-12 | Dalmine S R L C | Processo perfezionato di laminazione a caldo di tubi senza saldatura con preventiva riduzione degli sbozzati forati |
| DE4021953C2 (de) * | 1990-07-10 | 1994-05-26 | Kaltenbach & Voigt | Vorrichtung zum Bearbeiten von zahntechnischen Erzeugnissen |
| US5513511A (en) * | 1991-08-22 | 1996-05-07 | Kawasaki Steel Corporation | Method of producing seamless steel tube by using mandrel mill |
| CN102699032A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-10-03 | 无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司 | 一种特殊通径无缝钢管的微张力减径机加工工艺 |
-
1979
- 1979-08-20 JP JP10497679A patent/JPS59286B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5630015A (en) | 1981-03-26 |
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