JPS5994516A - 継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法 - Google Patents
継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法Info
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- JPS5994516A JPS5994516A JP57202082A JP20208282A JPS5994516A JP S5994516 A JPS5994516 A JP S5994516A JP 57202082 A JP57202082 A JP 57202082A JP 20208282 A JP20208282 A JP 20208282A JP S5994516 A JPS5994516 A JP S5994516A
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- JP
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- rolling
- speed
- pipe
- roll
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/78—Control of tube rolling
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B23/00—Tube-rolling not restricted to methods provided for in only one of groups B21B17/00, B21B19/00, B21B21/00, e.g. combined processes planetary tube rolling, auxiliary arrangements, e.g. lubricating, special tube blanks, continuous casting combined with tube rolling
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法
に係り、ｎ基の各細部動式ロールスタンドを連続配置し
てなるマンドレルミルによって、マンドレルバ−か挿入
された中空素管を延伸圧延するに好適な圧延方法に関す
る。
に係り、ｎ基の各細部動式ロールスタンドを連続配置し
てなるマンドレルミルによって、マンドレルバ−か挿入
された中空素管を延伸圧延するに好適な圧延方法に関す
る。
一般に、継目無金属管の製造工程は、素材丸棒に孔をあ
ける穿孔工程と、穿孔された中空素管を減肉延伸する延
伸圧延工程と、延伸圧延された仕上圧延機用素管を所侠
の外径まで絞る仕上圧延工程の３工程からなる。すなわ
ち、第１図に示すように、素材丸棒１１は回転炉床式加
熱炉１２にて所要の温度にまで加熱された後、マンネス
マンピアサ１３により穿孔圧延されて中空素管１４とな
る。この中空素管１４は厚肉かつ短尺であることから、
延伸圧延機としてのマン、ドレルミル１５によって減肉
延伸される。マンドレルミル１５は、中空素管１４にマ
ンドレルバ−１６を挿入した状態で延伸圧延する圧延機
であり、通常７基ないし８基のロールスタンドから構成
されている。各ロールスタンドは２組の孔形ロール１Ｔ
を備え、隣接するロールスタンド間ではこの孔形ロール
１７の回転軸を圧延軸に垂直な面内で相互に９−００ず
らして配置している。これらの孔形ロール１７は、ロー
ルスタンド毎に独立駆動されるとともに、その圧下位置
が調整可能とされている。中空素管１４は、マンドレル
ミル１５で２倍ないし４倍の長さに延伸され、仕上圧延
機用素管１８となる。仕上圧延機用素管１８は、必要に
応じて再加熱炉において再加熱された後、仕上圧延機と
してのストレッチレデューサ−２０において仕上圧延さ
れる。
ける穿孔工程と、穿孔された中空素管を減肉延伸する延
伸圧延工程と、延伸圧延された仕上圧延機用素管を所侠
の外径まで絞る仕上圧延工程の３工程からなる。すなわ
ち、第１図に示すように、素材丸棒１１は回転炉床式加
熱炉１２にて所要の温度にまで加熱された後、マンネス
マンピアサ１３により穿孔圧延されて中空素管１４とな
る。この中空素管１４は厚肉かつ短尺であることから、
延伸圧延機としてのマン、ドレルミル１５によって減肉
延伸される。マンドレルミル１５は、中空素管１４にマ
ンドレルバ−１６を挿入した状態で延伸圧延する圧延機
であり、通常７基ないし８基のロールスタンドから構成
されている。各ロールスタンドは２組の孔形ロール１Ｔ
を備え、隣接するロールスタンド間ではこの孔形ロール
１７の回転軸を圧延軸に垂直な面内で相互に９−００ず
らして配置している。これらの孔形ロール１７は、ロー
ルスタンド毎に独立駆動されるとともに、その圧下位置
が調整可能とされている。中空素管１４は、マンドレル
ミル１５で２倍ないし４倍の長さに延伸され、仕上圧延
機用素管１８となる。仕上圧延機用素管１８は、必要に
応じて再加熱炉において再加熱された後、仕上圧延機と
してのストレッチレデューサ−２０において仕上圧延さ
れる。
ストレッチレデューサ−２０は、通常３０一ル式孔形連
続圧延機が使用され、８基ないし２８基のロールスタン
ドを相互に６００ずつ位相を変えて連続的に配置してい
る。このストレッチレデューサ−２０を構成するロール
は、各ロールスタンド毎に独立駆動され、ロール回転速
度配分を適当に設定することにより、圧延中の素管材料
長手方向に張力をかけてその肉厚を制御可能としている
。ストレッチレデューサ−２０により、管材外径は最大
で７５チも絞られ、管材外表面はストレッチレデューサ
−２０の最終側数スタンドの真円孔形ロールによって定
形され比較的硬れた外形寸法精度の仕上がり管２１が得
られる。
続圧延機が使用され、８基ないし２８基のロールスタン
ドを相互に６００ずつ位相を変えて連続的に配置してい
る。このストレッチレデューサ−２０を構成するロール
は、各ロールスタンド毎に独立駆動され、ロール回転速
度配分を適当に設定することにより、圧延中の素管材料
長手方向に張力をかけてその肉厚を制御可能としている
。ストレッチレデューサ−２０により、管材外径は最大
で７５チも絞られ、管材外表面はストレッチレデューサ
−２０の最終側数スタンドの真円孔形ロールによって定
形され比較的硬れた外形寸法精度の仕上がり管２１が得
られる。
ところが、マンドレルミル１５による圧延によって得ら
れる仕上圧延機用素管１Ｂの外径および肉厚寸法精度が
悪い場合には、仕上り管２１の肉厚寸法精度が恕くなる
。すなわち、ストレッチレデューサ−２０の入側素管外
径および肉厚が長手方向および円周方向において均一で
ない場合には、その出側仕上がり管２１の長手方向およ
び円周方向肉厚分布が不均一となるのであり、その理由
は入側素管の太径部分は実質的外径絞り量が大きくなっ
て仕上がり管２１のその部分を厚肉とし、入側素管の細
径部分は実質的外径絞り量が小さくなって仕上り管２１
のその部分を薄肉とするからである。したがって、長手
方向および円周方向において肉厚の均一な仕上がり管２
１を得るためには、その前工程であるマンドレルミル１
５において、長手方向および円周方向において均一な外
径および肉厚を有する仕上圧延機用素管１８を製造する
必要がある。
れる仕上圧延機用素管１Ｂの外径および肉厚寸法精度が
悪い場合には、仕上り管２１の肉厚寸法精度が恕くなる
。すなわち、ストレッチレデューサ−２０の入側素管外
径および肉厚が長手方向および円周方向において均一で
ない場合には、その出側仕上がり管２１の長手方向およ
び円周方向肉厚分布が不均一となるのであり、その理由
は入側素管の太径部分は実質的外径絞り量が大きくなっ
て仕上がり管２１のその部分を厚肉とし、入側素管の細
径部分は実質的外径絞り量が小さくなって仕上り管２１
のその部分を薄肉とするからである。したがって、長手
方向および円周方向において肉厚の均一な仕上がり管２
１を得るためには、その前工程であるマンドレルミル１
５において、長手方向および円周方向において均一な外
径および肉厚を有する仕上圧延機用素管１８を製造する
必要がある。
ところで、マンドレルミル１５においては、各スタンド
の孔形ロール１７が圧延中の管材の断面積変化に逆比例
して、上流側スタンド程遅く、下流側スタンド程遠く回
転されている。各スタンドで単位時間に圧延される材料
体積がスタンド相互間で等しい場合には各スタンドの出
側材料断面形状は常に一定となる。
の孔形ロール１７が圧延中の管材の断面積変化に逆比例
して、上流側スタンド程遅く、下流側スタンド程遠く回
転されている。各スタンドで単位時間に圧延される材料
体積がスタンド相互間で等しい場合には各スタンドの出
側材料断面形状は常に一定となる。
しかしながら、従来、各スタンドにおいて、素管の圧廷
定常都すなわち素管先端が最終スタンドに噛み込んだ後
に第１スタンドに噛み込んだ部位から素管後端が第１ス
タンドを尻り抜ける前に最終スタンドを尻り抜けした部
位までの素管中間部分に対する適正な基準ロール回転速
度を、各スタンドで単位時間に圧延される材料体積がス
タンド相互間で等しくなるような理論速度により設定し
ているものの、実際には、環１ｉｉｉｉｉｉｉｉ算の精
度上の問題、形状に応じた圧下醗の微小修正を行なうこ
と、ロールと材料、材料とマンドレルバ−間の摩擦の変
化等により各スタンドで単位時間に圧延される材料体積
はスタンド相互間で等しくならない。このため、素管の
上記圧延定常部に対しても各スタンド間で不均一な管材
長手方向の軸力が作用し、各スタンド出側の材料断面形
状が一定とならず、長手方向および円周方向に不均一な
外径および肉厚を有する仕上圧延機用素管となってしま
うという欠点があった。
定常都すなわち素管先端が最終スタンドに噛み込んだ後
に第１スタンドに噛み込んだ部位から素管後端が第１ス
タンドを尻り抜ける前に最終スタンドを尻り抜けした部
位までの素管中間部分に対する適正な基準ロール回転速
度を、各スタンドで単位時間に圧延される材料体積がス
タンド相互間で等しくなるような理論速度により設定し
ているものの、実際には、環１ｉｉｉｉｉｉｉｉ算の精
度上の問題、形状に応じた圧下醗の微小修正を行なうこ
と、ロールと材料、材料とマンドレルバ−間の摩擦の変
化等により各スタンドで単位時間に圧延される材料体積
はスタンド相互間で等しくならない。このため、素管の
上記圧延定常部に対しても各スタンド間で不均一な管材
長手方向の軸力が作用し、各スタンド出側の材料断面形
状が一定とならず、長手方向および円周方向に不均一な
外径および肉厚を有する仕上圧延機用素管となってしま
うという欠点があった。
また、一般に材料の各スタンドへの噛み込みおよび尻り
抜けに伴なうマンドレルバ−速度の変動、あるいは生成
動機のインパクトドロップ、インパクトアップに起因す
る管先端部および後端部に発生する長手方向および円周
方向における外径および肉厚不均一部（ストマツク）を
防止するために、素管先端および素管後端圧延時に各ス
タンドのロール回転速度を前記基準ロール回転速度に比
して制御する方法あるいは圧延中にマンドレルバ−速度
を制御する方法等が知られている。しかしながら、これ
らの制御を行なったとしても、素管の前記圧延定常部で
の基準ロール回転速度設定か適正でない場合には、前記
圧延定常部で各スタンドで単位時間に圧延される材料体
積をスタンド相互間で等しくすることはできず、長手方
向および円周方向における外径および肉厚不均一を防止
することができないばかりか、かえってゼれらの制御を
行なうことによって先端部及び後端部に発生する外径、
肉厚不均一を助長するという危険もある。
抜けに伴なうマンドレルバ−速度の変動、あるいは生成
動機のインパクトドロップ、インパクトアップに起因す
る管先端部および後端部に発生する長手方向および円周
方向における外径および肉厚不均一部（ストマツク）を
防止するために、素管先端および素管後端圧延時に各ス
タンドのロール回転速度を前記基準ロール回転速度に比
して制御する方法あるいは圧延中にマンドレルバ−速度
を制御する方法等が知られている。しかしながら、これ
らの制御を行なったとしても、素管の前記圧延定常部で
の基準ロール回転速度設定か適正でない場合には、前記
圧延定常部で各スタンドで単位時間に圧延される材料体
積をスタンド相互間で等しくすることはできず、長手方
向および円周方向における外径および肉厚不均一を防止
することができないばかりか、かえってゼれらの制御を
行なうことによって先端部及び後端部に発生する外径、
肉厚不均一を助長するという危険もある。
本発明は、管材の少くとも圧延定常部に、長手方向およ
び円周方向において均一な外径および肉厚を有する仕上
がり管を得ることを可能とする継目無金属管のマンドレ
ルミルによる圧延方法を捉供することを目的とする。
び円周方向において均一な外径および肉厚を有する仕上
がり管を得ることを可能とする継目無金属管のマンドレ
ルミルによる圧延方法を捉供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、ｎ基の各細部動
式ロールスタンドを連続配置してなるマンドレルミルに
よって、マンドレルバ−が挿入すれた中空素管を延伸圧
延する継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法に
おいて、（１）マンドレルバ−の第ｉスタンド素管噛み
込み時速度ｖａＩｉ＋圧延定常部圧延時速度■８、第ｉ
スタンド素管灰抜は時速度Ｖｇｏｉを求め、（ｉｉ）マ
ンドレルバ−の第ｉスタンド素管噛み込み時速度ｖＢＩ
ｉと圧延定常部圧延時速度■、との差が、素管噛み込み
時速度■ＢＩｉと素管灰抜は時速度Ｖａｏｉとの差に対
する変化率ΔＣ，を求め、ωＤ第ｉスタンド出側におけ
る素管材料の噛み込み時速度■ＭＩｉ＋灰抜は時速Ｍｅ
ＶＭｏｉを求め、上記両速度■１□ｉ ｐ ■ＭＯｉの
差を第ｉスタンド出側における素管材料の最大速度変化
量Δ■Ｍｉきし、０■）第ｉスタンド出側における素管
材料の圧廷定常部圧延時速度ｖＭｉを、 Ｖ−＝Ｖ ・＋ΔＶＭｉ−ｊＣｉ ＭＩ Ｍｌ １ によって求め、（■）第ｉスタンドの圧延定常部用延時
におけるロール溝底周速度■Ｒ１を求め、第ｉスタンド
の圧延定常部用延時における素管材料の先進率ｆｉを、 ｆｉ＝ （”Ｍｉ−ｖＲｉ）／ＶａＩ によって求め、（■０第ｉスタンド出側の素管材料断面
積Ａｉを求め、（ＶｉＤ第ｍスタンドの圧延定常部用延
時におけるロール溝底周速度ｖＲｍを変えずに、次圧延
素管が各スタンドで単位時間に圧延される材料体積をス
タンド相互間で等しくするための、第ｉスタンドの圧延
定常部用延時におけるロール＊ 溝底周速度ＶＲ１を、 によって求め、（ｖｉｉＤ次圧延素管に対する各スタン
ドの基準ロール回転速度を修正するよう１こしたもので
ある。
式ロールスタンドを連続配置してなるマンドレルミルに
よって、マンドレルバ−が挿入すれた中空素管を延伸圧
延する継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法に
おいて、（１）マンドレルバ−の第ｉスタンド素管噛み
込み時速度ｖａＩｉ＋圧延定常部圧延時速度■８、第ｉ
スタンド素管灰抜は時速度Ｖｇｏｉを求め、（ｉｉ）マ
ンドレルバ−の第ｉスタンド素管噛み込み時速度ｖＢＩ
ｉと圧延定常部圧延時速度■、との差が、素管噛み込み
時速度■ＢＩｉと素管灰抜は時速度Ｖａｏｉとの差に対
する変化率ΔＣ，を求め、ωＤ第ｉスタンド出側におけ
る素管材料の噛み込み時速度■ＭＩｉ＋灰抜は時速Ｍｅ
ＶＭｏｉを求め、上記両速度■１□ｉ ｐ ■ＭＯｉの
差を第ｉスタンド出側における素管材料の最大速度変化
量Δ■Ｍｉきし、０■）第ｉスタンド出側における素管
材料の圧廷定常部圧延時速度ｖＭｉを、 Ｖ−＝Ｖ ・＋ΔＶＭｉ−ｊＣｉ ＭＩ Ｍｌ １ によって求め、（■）第ｉスタンドの圧延定常部用延時
におけるロール溝底周速度■Ｒ１を求め、第ｉスタンド
の圧延定常部用延時における素管材料の先進率ｆｉを、 ｆｉ＝ （”Ｍｉ−ｖＲｉ）／ＶａＩ によって求め、（■０第ｉスタンド出側の素管材料断面
積Ａｉを求め、（ＶｉＤ第ｍスタンドの圧延定常部用延
時におけるロール溝底周速度ｖＲｍを変えずに、次圧延
素管が各スタンドで単位時間に圧延される材料体積をス
タンド相互間で等しくするための、第ｉスタンドの圧延
定常部用延時におけるロール＊ 溝底周速度ＶＲ１を、 によって求め、（ｖｉｉＤ次圧延素管に対する各スタン
ドの基準ロール回転速度を修正するよう１こしたもので
ある。
以下、本発明による制御手順を詳細に説明する。
（１） まず、マンドレルミルにおいては、素管先端
の頭部、素管後端の尻部およびマンドレルバ−の速度か
第２図に示すように変化する。第ｉスタンドにおける素
管材料速度は、素管材料に摩擦接触するマンドレルバ−
速度の影響により、マンドレルバ−の速度が増加するの
に比例して、材料の先進率が増加し、噛み込み時よりも
尻り抜は時の方が速くなる。ここで、素管材料か噛み込
んでいる各スタンドのロールは、材料を前方に送り出す
とともに、材料とマンドレルバ−との間に生ずる摩擦力
を介してマンドレルバ−を移動させている。
の頭部、素管後端の尻部およびマンドレルバ−の速度か
第２図に示すように変化する。第ｉスタンドにおける素
管材料速度は、素管材料に摩擦接触するマンドレルバ−
速度の影響により、マンドレルバ−の速度が増加するの
に比例して、材料の先進率が増加し、噛み込み時よりも
尻り抜は時の方が速くなる。ここで、素管材料か噛み込
んでいる各スタンドのロールは、材料を前方に送り出す
とともに、材料とマンドレルバ−との間に生ずる摩擦力
を介してマンドレルバ−を移動させている。
マンドレルバ−の速度を正確に求めるためには東側すれ
ばよいが、実測のできない場合には、素管材料が噛み込
んでいるスタンドのロール周速度を摩擦力で重み付は平
均することにより、近似的Ｃζ求められる。また、摩擦
係数はあらかじめ、実験的に求めておくことができる。
ばよいが、実測のできない場合には、素管材料が噛み込
んでいるスタンドのロール周速度を摩擦力で重み付は平
均することにより、近似的Ｃζ求められる。また、摩擦
係数はあらかじめ、実験的に求めておくことができる。
したがって、素管材料が噛み込んでいる第ｊ（ｋ）スタ
ンドのロール溝底周速度を■Ｒｊ１圧延荷重をＰｊ（Ｐ
ｋ） 、マンドレルバ−と素管材料との間の摩擦係数を
μｊ（μｋ）とすれば、マンドレルバ−の第１スタンド
素管噛み込み時速度”ｇｔｉ１圧延定常部圧延時＆ ｔ
−”Ｂ １第ｉスタンド素管尻り抜は時速度ＶＢ０ｉは
、それぞれ下記＋１１ 、 （２＋ 、 （３１式によ
って求められる０ｖＢＩｉ＝Σ■Ｒｊ（Ｐｊ、μｊ／Σ
Ｐｋ・μｋ）（１）ｊ−１に＝１ ｖ、 −ＸｖＲｊ（ｐ、Ｈ−ｐｊ、Ａｐｋ−ｔｔｋ＞
・＝（２＋ｊ冨１ ｋ−１ ｖ＋ｓｏｉ ＝ ” ＶＲｊ（ＰｊＨμｊ７ｘｐｋ、μ
ｋ） −（：３１３−１ ｋ諺１ （１１）次に、上記のようにして求めた第ｉスタンドに
おけるマンドレルバ−の素管噛み込み時速度■ＢＩｉと
圧延時速度■８との差が、素管噛み込み時速度■ａｒｉ
と素管尻り抜は時速度■ｎｏｉとの差に対する変化率Δ
Ｃｉを、下記（４）式によって求める。
ンドのロール溝底周速度を■Ｒｊ１圧延荷重をＰｊ（Ｐ
ｋ） 、マンドレルバ−と素管材料との間の摩擦係数を
μｊ（μｋ）とすれば、マンドレルバ−の第１スタンド
素管噛み込み時速度”ｇｔｉ１圧延定常部圧延時＆ ｔ
−”Ｂ １第ｉスタンド素管尻り抜は時速度ＶＢ０ｉは
、それぞれ下記＋１１ 、 （２＋ 、 （３１式によ
って求められる０ｖＢＩｉ＝Σ■Ｒｊ（Ｐｊ、μｊ／Σ
Ｐｋ・μｋ）（１）ｊ−１に＝１ ｖ、 −ＸｖＲｊ（ｐ、Ｈ−ｐｊ、Ａｐｋ−ｔｔｋ＞
・＝（２＋ｊ冨１ ｋ−１ ｖ＋ｓｏｉ ＝ ” ＶＲｊ（ＰｊＨμｊ７ｘｐｋ、μ
ｋ） −（：３１３−１ ｋ諺１ （１１）次に、上記のようにして求めた第ｉスタンドに
おけるマンドレルバ−の素管噛み込み時速度■ＢＩｉと
圧延時速度■８との差が、素管噛み込み時速度■ａｒｉ
と素管尻り抜は時速度■ｎｏｉとの差に対する変化率Δ
Ｃｉを、下記（４）式によって求める。
ΔＣ４＝ （Ｖａ−■ａｔｉ）／（ＶＢｏｉ −■ａｔ
ｉ ） ・・・（４）ａｌｌ） 次に、第ｉスタン
ド出側における素管材料の噛み込み時速度ＶＭＩｉを、
素管材料の第１スタンド噛み込みから第ｉ＋１スタンド
噛み込みまでの時間と、第ｉスタンドと第ｉ ＋ １ス
タンドの距離によって算定する。また、第ｉスタンド出
側における素管材料の尻り抜は時速度ｖＭｏｉを、第１
スタンド尻り抜けから第ｉ＋１スタンド尻り抜けまでの
時間と、第ｉスタンドとＦ、ｉ＋１スタンドの距離より
算出する。さらに、上記のようにして算出した速度■つ
□ｉ ＋ ■ｕｏｉの差を第ｉスタンド出側における素
管材料の最大速度変化量ΔｖＭｉとして、下記（５）式
によって求める。
ｉ ） ・・・（４）ａｌｌ） 次に、第ｉスタン
ド出側における素管材料の噛み込み時速度ＶＭＩｉを、
素管材料の第１スタンド噛み込みから第ｉ＋１スタンド
噛み込みまでの時間と、第ｉスタンドと第ｉ ＋ １ス
タンドの距離によって算定する。また、第ｉスタンド出
側における素管材料の尻り抜は時速度ｖＭｏｉを、第１
スタンド尻り抜けから第ｉ＋１スタンド尻り抜けまでの
時間と、第ｉスタンドとＦ、ｉ＋１スタンドの距離より
算出する。さらに、上記のようにして算出した速度■つ
□ｉ ＋ ■ｕｏｉの差を第ｉスタンド出側における素
管材料の最大速度変化量ΔｖＭｉとして、下記（５）式
によって求める。
Δ■・＝■ ・−■ ・ ・・ （５）ＭＩ
ＭＯＩ ＭＩＳ囃ψ 次に、第ｉスタンド出
側における素管材料の圧延定常部圧延時速度■Ｍｉを求
める。この速度■Ｍｉは、素管材料の噛み込み時速度ｖ
Ｍ１１より、素管材料の前記最大速度変化量ΔＶ帽に前
記マンドレルバ−の速度変化率ΔＣｉを乗じた分だけ増
力口・ する。したがって、この速度■岨は、下記（
６）式番ζよって求められる。
ＭＯＩ ＭＩＳ囃ψ 次に、第ｉスタンド出
側における素管材料の圧延定常部圧延時速度■Ｍｉを求
める。この速度■Ｍｉは、素管材料の噛み込み時速度ｖ
Ｍ１１より、素管材料の前記最大速度変化量ΔＶ帽に前
記マンドレルバ−の速度変化率ΔＣｉを乗じた分だけ増
力口・ する。したがって、この速度■岨は、下記（
６）式番ζよって求められる。
■Ｍｉ：ｖＭＩｉ＋Δ■岨°ΔＣ１°゛°（６）Ｍ
次に、第ｉスタンドの圧延定常部属延時におけるロール
溝底周速度ｖＲ１を求め、上記のようにして求めた第ｉ
スタンド出側における素管材料の圧延定常部圧延時速度
■Ｍｉを用いて、第ｉスタンドの圧延定常部属延時にお
ける素管材料の先進率ｆｉを下記（７）式によって求め
る。
次に、第ｉスタンドの圧延定常部属延時におけるロール
溝底周速度ｖＲ１を求め、上記のようにして求めた第ｉ
スタンド出側における素管材料の圧延定常部圧延時速度
■Ｍｉを用いて、第ｉスタンドの圧延定常部属延時にお
ける素管材料の先進率ｆｉを下記（７）式によって求め
る。
ｆｉ ＝ （Ｖ岨−ＶＲｉ） ／ＶＨ１・・・ （７）
（ｖｉ） 次に、第ｉスタンド出側の素管材料断面積
Ａｉは、該スタンドのロール孔型形状、使用マンドレル
バ−径、前段スタンドの出側断面形状（第１スタンドの
場合は素管断面形状〕及びロール溝底間隔から幾何学的
関係式によって求める。また、各スタンドの出側フラン
ジ幅（バルジ幅）を７９１２幅測定器により実測すれば
さらに正確に求めることができる。ここで、ｉスタンド
で単位時間に圧延される材料体積をスタンド相互間にお
いて等しくするためには、下記（８）式が成立しなけれ
ばならない。
（ｖｉ） 次に、第ｉスタンド出側の素管材料断面積
Ａｉは、該スタンドのロール孔型形状、使用マンドレル
バ−径、前段スタンドの出側断面形状（第１スタンドの
場合は素管断面形状〕及びロール溝底間隔から幾何学的
関係式によって求める。また、各スタンドの出側フラン
ジ幅（バルジ幅）を７９１２幅測定器により実測すれば
さらに正確に求めることができる。ここで、ｉスタンド
で単位時間に圧延される材料体積をスタンド相互間にお
いて等しくするためには、下記（８）式が成立しなけれ
ばならない。
ンドの圧延定常部属延時におけるロール溝底周速度ｖＲ
ｍを変えずｌζ、次圧延素管が各スタンドで単位時間に
圧延される材料体積をスタンド相互間で等しくするため
の、第ｉスタンドの圧延定常部属延時におけるロール溝
底周速度■Ｒ１は、第ｍスタンド出側材料断面積乱、ｉ
ｍスタンドの先進率’ｍ ｓ第１スタンドの出側材料断
面積Ａｉ１第ｉスタンドの先進率ｆｉを用いて、前記（
７）式および（８）式の変形式である下記（９）式によ
って求められる。
ｍを変えずｌζ、次圧延素管が各スタンドで単位時間に
圧延される材料体積をスタンド相互間で等しくするため
の、第ｉスタンドの圧延定常部属延時におけるロール溝
底周速度■Ｒ１は、第ｍスタンド出側材料断面積乱、ｉ
ｍスタンドの先進率’ｍ ｓ第１スタンドの出側材料断
面積Ａｉ１第ｉスタンドの先進率ｆｉを用いて、前記（
７）式および（８）式の変形式である下記（９）式によ
って求められる。
（ＶｉｉＤ そこで、各スタンドのロール溝底周速度
（ＶＲｉ）を上記（９）式によって求めたロール溝底周
速＊ 度ＶＲ１に修正することにより、次圧延素管に対する各
スタンドの基準ロール回転速度を修正すれば、各スタン
ドで単位時間に圧延される材料体積をスタンド相互間で
等しくすることが可能となり、定常圧延部において長さ
方向および円周方向に均一な外径および肉厚を有する仕
上がり管を得ることが可能となる。
（ＶＲｉ）を上記（９）式によって求めたロール溝底周
速＊ 度ＶＲ１に修正することにより、次圧延素管に対する各
スタンドの基準ロール回転速度を修正すれば、各スタン
ドで単位時間に圧延される材料体積をスタンド相互間で
等しくすることが可能となり、定常圧延部において長さ
方向および円周方向に均一な外径および肉厚を有する仕
上がり管を得ることが可能となる。
ｔ４３図は本発明が適用されるマンドレルミルを示す制
御系統図である。
御系統図である。
各スタンドに設置されたロードセル２２により検出され
た材料噛み込み信号および尻り抜は信号は荷重測定器２
３を経て主演算装置２４に伝達される。また、各スタン
ドの圧延荷重Ｐｊは荷重測定器２３によって測定され、
主演算装置２４に伝達される。また、各スタンドのロー
ル溝底周速度■Ｒｊは、各スタンドの主電動機２５と主
電動機制御装置２６の運転状態に基づいて、主演算装置
２４で算出される。
た材料噛み込み信号および尻り抜は信号は荷重測定器２
３を経て主演算装置２４に伝達される。また、各スタン
ドの圧延荷重Ｐｊは荷重測定器２３によって測定され、
主演算装置２４に伝達される。また、各スタンドのロー
ル溝底周速度■Ｒｊは、各スタンドの主電動機２５と主
電動機制御装置２６の運転状態に基づいて、主演算装置
２４で算出される。
そこで、主演算装置２４は、荷重測定器２３で測定され
た各スタンドの圧延荷重Ｐｊ１主電動機２５および主電
動機制御装置２６の運転状態に基づいて算定された各ス
タンドのロール溝底周速度ＶＲｊを用いて、前記（１）
式ないしく３）式により、マンドレルバ−の素管噛み込
み時速塵ｖｎｔｉｓ圧延定常部圧延時速度Ｖい４１スタ
ンド素管尻り抜は時速度ｖｓｏｉを求める。さらに、主
演算装置２４は、上記マンドレルバ−の各速度を用いて
、前記（４）式により、前記変化率ΔＣｉを算定する。
た各スタンドの圧延荷重Ｐｊ１主電動機２５および主電
動機制御装置２６の運転状態に基づいて算定された各ス
タンドのロール溝底周速度ＶＲｊを用いて、前記（１）
式ないしく３）式により、マンドレルバ−の素管噛み込
み時速塵ｖｎｔｉｓ圧延定常部圧延時速度Ｖい４１スタ
ンド素管尻り抜は時速度ｖｓｏｉを求める。さらに、主
演算装置２４は、上記マンドレルバ−の各速度を用いて
、前記（４）式により、前記変化率ΔＣｉを算定する。
次に、主演算値［２４は、第ｉスタンド噛み込みから第
ｎｌスタンド噛み込みまでの時間と、第１スタンドと第
ｉ＋１スタンドの距離より、第ｉスタンド噛み込み時の
材料出側速度Ｖｍｔｉを算出するとともに、第ｉスタン
ド尻り抜けから第ｎｌスタンド尻り抜けまでの時間と、
第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドの距離より、第ｉスタ
ンド尻り抜は時の材料出側速度ＶＭｏｉを算出し、前記
（５）式により第ｉスタンド出側における素管材料の最
大速度変化量Δ■Ｍｉを算定する。
ｎｌスタンド噛み込みまでの時間と、第１スタンドと第
ｉ＋１スタンドの距離より、第ｉスタンド噛み込み時の
材料出側速度Ｖｍｔｉを算出するとともに、第ｉスタン
ド尻り抜けから第ｎｌスタンド尻り抜けまでの時間と、
第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドの距離より、第ｉスタ
ンド尻り抜は時の材料出側速度ＶＭｏｉを算出し、前記
（５）式により第ｉスタンド出側における素管材料の最
大速度変化量Δ■Ｍｉを算定する。
次に、主演算装置２４は、上ａピのように算定した第ｉ
スタンド出側における素管材料の噛み込み時速度Ｖｕ、
ｉｓ第ｉスタンド出側における素管材料の最大速度変化
量ΔＶｘｉｘ変化率ΔＣｉを用１．）て、前記（６）式
により、第ｉスタンド出側における素管材料の圧延定常
部圧延時速度ｖＭｉを算定する。
スタンド出側における素管材料の噛み込み時速度Ｖｕ、
ｉｓ第ｉスタンド出側における素管材料の最大速度変化
量ΔＶｘｉｘ変化率ΔＣｉを用１．）て、前記（６）式
により、第ｉスタンド出側における素管材料の圧延定常
部圧延時速度ｖＭｉを算定する。
次に、主演算装置２４は、前記のように算定した第ｉス
タンドのロール溝底周速度ｖＲｉ （！： ｔｌ、 ｔ
スタンド出側における素管材料の圧延定常部圧延、時
速度■岨を用いて、前記（７）式により、第ｉスタンド
の圧延定常部圧延時における素管材料の先進率ｆｉを算
定する。
タンドのロール溝底周速度ｖＲｉ （！： ｔｌ、 ｔ
スタンド出側における素管材料の圧延定常部圧延、時
速度■岨を用いて、前記（７）式により、第ｉスタンド
の圧延定常部圧延時における素管材料の先進率ｆｉを算
定する。
次に、主演算装置２４は、第ｍスタンドおよび第１スタ
ンドの出側材料断面積乱、Ａｉおよび先進率ｆｍ、ｆｉ
を用いて、前記（９）式により、第ｎｌスタンドの圧延
定常部圧延時におけるロール溝底周速度■Ｒｍを変えず
に、次圧延素管が各スタンドで単位時間に圧延される材
料体積をスタンド相互間で等しくするための、第ｉスタ
ンドの圧延定常部＊ の圧延時におけるロール溝底周速度■Ｒ１を算定する。
ンドの出側材料断面積乱、Ａｉおよび先進率ｆｍ、ｆｉ
を用いて、前記（９）式により、第ｎｌスタンドの圧延
定常部圧延時におけるロール溝底周速度■Ｒｍを変えず
に、次圧延素管が各スタンドで単位時間に圧延される材
料体積をスタンド相互間で等しくするための、第ｉスタ
ンドの圧延定常部＊ の圧延時におけるロール溝底周速度■Ｒ１を算定する。
このようにして、第ｍスタンド以外の全スタンドについ
て適正なロール溝底周速度を求める。
て適正なロール溝底周速度を求める。
そこで、主演算装置２４は、主電動機制御装置２６を介
して主電動機２５を駆動制御し、各スタンドのロール回
転速度が上記修正されたロール溝底周速度ｖＲ１を達成
するように、基準ロール回転速度を修正する。
して主電動機２５を駆動制御し、各スタンドのロール回
転速度が上記修正されたロール溝底周速度ｖＲ１を達成
するように、基準ロール回転速度を修正する。
以上のように、本発明の実施によれば、各スタンドで単
位時間に圧延される材料体積をスタンド相互間で等しく
するようなロール回転速度番こ、各スタンドのロール回
転速度を修正制御すること力Ｓ可能となり、圧延定常部
の長手方向および円周方向に均一な外径および肉厚を有
する仕上げ圧延機用素管を得ることが可能となり、ひＧ
）てＧｔ少くとも圧延定常部に長手方向および円周方向
Ｃζ均一な外径および肉厚を有する仕上がり管を得るこ
と力Ｓ可能となる。
位時間に圧延される材料体積をスタンド相互間で等しく
するようなロール回転速度番こ、各スタンドのロール回
転速度を修正制御すること力Ｓ可能となり、圧延定常部
の長手方向および円周方向に均一な外径および肉厚を有
する仕上げ圧延機用素管を得ることが可能となり、ひＧ
）てＧｔ少くとも圧延定常部に長手方向および円周方向
Ｃζ均一な外径および肉厚を有する仕上がり管を得るこ
と力Ｓ可能となる。
第１図は一般的な継目無鋼管の製造工程を示す工程図、
第２図はマンドレルミル 態の変化を示す線図、第３図は本発明の実施状態を示す
制御系統図である。 １４・・・中空素’ｌ、１ ５・・マンドレルミル１６
・・・マンドレルバ−、１７・・・孔形ロール、１８・
・・仕上げ圧延機用素管、２２・・・ロードセ）し、２
３・・・荷重測定器、２４・・・主演算装置、２５・・
・主電動機、２６・・・主電動機制御装置。 代理人 弁理士 塩 川 修 治
第２図はマンドレルミル 態の変化を示す線図、第３図は本発明の実施状態を示す
制御系統図である。 １４・・・中空素’ｌ、１ ５・・マンドレルミル１６
・・・マンドレルバ−、１７・・・孔形ロール、１８・
・・仕上げ圧延機用素管、２２・・・ロードセ）し、２
３・・・荷重測定器、２４・・・主演算装置、２５・・
・主電動機、２６・・・主電動機制御装置。 代理人 弁理士 塩 川 修 治
Claims (1)
- （１）ｎ基の各細部動式ロールスタンドを連続配置して
なるマンドレルミルによって、マンドレルバーが挿入さ
れた中空素管を延伸圧延する継目無金属管のマンドレル
ミルによる圧延方法において、（１）マンドレルバ−の
第ｉスタンド素管噛み込み時速度ｖａｒｉ＋圧延定常部
圧延時速度■８、第ｉスタンド素管灰抜は時速度■ａｏ
ｉを求め、（ｉＤマンドレルバ−の第ｉスタンド素管噛
み込み時速度Ｖａ Ｉ ｉと圧延定常部用延時速度■８
との差が、素管噛み込み時速度■ｌ１ｌｉと素管灰抜は
時速度■ａｏｉとの差に対する変化率ΔＣ１を求め、Ｏ
ｔｌ１８ｇ ｉスタンド出側における素管材料の噛み込
み時速度■ＭＩｉ ｒ灰抜は時速度■Ｍｏｉを求め、上
記両速度ｖＭＸｉ。 ｖＭｏｉの差を第ｉスタンド出側における素管材料の最
大速度変化量Δ■Ｍｉとし、４Ｖ）第ｉスタンド出側に
おける素管材料の圧延定常部用延時速度ｖＭｉを、 ■・＝■ ・＋Δ■岨、ΔＣ１ ＭＩ ＭＩＳ によって求め、付）第ｉスタンドの圧延定常部圧延時に
おけるロール溝底周速度ｖＲ１を求め、第ｉスタンドの
圧延定常部圧延時における素管材料の先進率ｆｉを、 ｆＨ＝ （Ｖａｉ −ｖＲｉ）／ｖＲ１によって求め、
嗜第ｉスタンド出側の素管材料断面積ＡＨを求め、Ｑ＋
Ｄ第ｍスタンドの圧延定常部圧延時におけるロール溝底
周速度ｖＲｍを変えずに、次圧延素管が各スタンドで単
位時間に圧延される材料体積をスタンド相互間で等しく
するための、第ｉスタンドの圧延定常部圧延時における
ロール溝底周速度ｖＲ１を、 によって求め、Ｇ／ｊｉｉ）次圧延素管に対する各スタ
ンドの基準ロール回転速度を修正することを特徴とする
継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202082A JPS5994516A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202082A JPS5994516A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994516A true JPS5994516A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16451658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57202082A Pending JPS5994516A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 継目無金属管のマンドレルミルによる圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994516A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0601932A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method and apparatus for elongating metal tubes by means of a mandrel mill |
-
1982
- 1982-11-19 JP JP57202082A patent/JPS5994516A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0601932A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method and apparatus for elongating metal tubes by means of a mandrel mill |
| US5501091A (en) * | 1992-12-11 | 1996-03-26 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and apparatus for elongating metal tubes by means of a mandrel mill |
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