JPS60170520A - 穿孔圧延機の押込制御方法 - Google Patents

穿孔圧延機の押込制御方法

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JPS60170520A
JPS60170520A JP59024964A JP2496484A JPS60170520A JP S60170520 A JPS60170520 A JP S60170520A JP 59024964 A JP59024964 A JP 59024964A JP 2496484 A JP2496484 A JP 2496484A JP S60170520 A JPS60170520 A JP S60170520A
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JP
Japan
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speed
biting
motor
roll
time
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JP59024964A
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JPH0373363B2 (ja
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Katsutoshi Noda
野田 勝利
Masashi Hattori
正志 服部
Masahiro Tobiyo
正博 飛世
Yuji Saito
雄二 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/08Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel having one or more protrusions, i.e. only the mandrel plugs contact the rolled tube; Press-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】 (産業上の利用分野〕 本発明は1対のカリバーロールと押込装置により穿孔さ
れる継目無鋼管のプレスロール穿孔圧延法における押込
制御方法【こ関するものである。
(従来技術〕 プレスロール圧延法は1例えば特公昭54−23675
号公報等でよく知られており、第1図に示す様にピニオ
ン機構1とモーター11によりプッシャーロッド2を介
して角ビレットを、先出とは別のモニター10によって
回転駆動されたロール4.4′間に押込む如くなすが、
O−ル4,4′の前後には材料3即ち角ビレット3−1
及び該角ビレットから形成された丸累管3−2をミルセ
ンターラインX−Xに保つ為lこ2人側ガイド5と出側
ガイド6が配置設置されている。
又、上記ロール4,4′は円形カリバーをもち、この2
本のロール4,4′により構成されるカリバー中心にプ
ラグ7をマンドレル8によって支持している。しかして
、圧延中の角ビレッ)3−1はモーターにより与えられ
る押込力と、ロール4゜4′により与えられる前進力に
より前進し、内面はプラグ7により穿孔拡管され、外面
はロールカリバ一により円形に成形され続け、ロール軸
芯線Y−Yで加工はほとんど完了する。その際、丸素管
3−2及びマンドレル8はガイドロール91こよってガ
イドされている。又、押込装置、及びロールのモーター
11及び10はそれぞれサイリスタレオナード装置12
.13により各指令値Vp(押込速度〕及びVR(ロー
ルカリバー底周速〕にて一定回転に制御されて運転して
いる。
従来の押込速度及びロールカリバー底周速度Vp。
VRの制御法は、例えば特公昭56−3124号公報等
のようにVP/VRを一定に保った葦1.材料の噛込状
態から圧延状態へと推移させており、この場合材料の噛
込時に振動が発生し、材料の鳴止り又は機械への異常振
動となる場合がある。
一般に噛込角が小さく、押込装置等のバックアップの不
要な単独噛込可能な圧延機構では、噛込開始から噛込完
了壕での時々刻々の材料スピードは、材料がロールと接
触している領域でのロールと材料間の力学的バランスに
より決定される。この為、噛込直後の材料の入口スピー
ド(圧下を受けていない素材部分のスピード〕は一時的
に増大し、噛込が進行するに従って減少し、噛込完了時
点で、定常圧延状態の入口スピードに一致する。
孔形ロールで、かつ材料のロールへの接触開始点がロー
ル溝底から大きく離れている圧延法では。
ロール速度が単一な板圧延に比べその傾向は大きくなる
。本穿孔圧延法はロール表面に大きなナーリングをつけ
る等の処置をしていない限り、単独噛込は困難であり、
押込装置等のバックアップが必要であるが、しかし、押
込装置のスピードVpと、ロール溝底スピードVRとを
噛込時も定常時も区別せず、 ■P/VR’2一定に保
っ様な制御法では噛込時に振動を発生する場合が多い。
即ち、ロールからの引込力でプラグによる穿孔が可能な
噛込初期では、上記の単独噛込可能な圧延機構と同様に
材料の入口スピードは噛込完了時のスピードに比べ一時
的に速くなるが、プラグの穿孔抵抗が大きくなるとロー
ル単独では穿孔が不可能になり、押込装置等のバックア
ップが必要になる。ところが材料スピードが一時的に速
くなった為、押込装置は材料に対し、有効な押込力を作
用し得ない状態になっており、この時点で、o −ルと
材料間にスリップが発生する。この状態は押込装置によ
り材料が前進させられ穿孔が進む事により、材料の延伸
が大きくなり、材料スピードとロール溝底スピードとの
関係が、スリップを発生しない状態に到る葦で続き、振
動現象となる。又。
材料は押込装置により圧縮変形を受ける為、押込装置の
速度が、その壕1、材料の入口スピード]こなり得ない
点も振動を発生しやすく、かつ持続させる要因の一つで
ある。
(発明の目的〕 本発明はかかる実情に鑑み材料のロールに対する位置1
こ応じて押込速度を調整すること船こより前述の振動を
防止し5円滑で安定した穿孔圧延法を提供せんとするも
のでその要旨は、穿孔圧延機に於て、材料の先端の位置
を常時監視しておき材料の先端位置に応じて材料の押込
速度を制御することにより、材料送り込み速度をロール
速度に一致させることにより噛込時の振動も少なく、能
率のよいスムースな圧延を行うための制御方法である。
(発明の構成・9作用〕 以下本発明を図面に示す実施例【こ基づいて具体的に説
明する。
第2図は押込装置とロール及び材料の位置関係を示す図
である。図に於て(ロールセンターY−Yからの各位置
)、Lpo:押込装置の待機位置。
LO:ロールの入側ガイド装置等で制限される距離。
tx:材料長、Lg:余裕代。
第3図は押込装置駆動用モーターの回転数上昇曲線を示
すものであり、 VxBはモーターの電圧制御範囲の上
限速度、 Vx、はモーターの最高速度であり、速度O
からVXB迄の到達時間をτB、0からVx、迄の到達
時間をτTとする。図【こ於て0からVXB迄の加速度
とVXBからVx、 iでの加速度の差はVXB迄は電
圧制御でVxB以上は界磁制御であるがための差である
穿孔圧延機では第2図のLoが犬である為、搬送時間遅
延による穿孔開始温度低下に伴なう噛込みの不安定性防
止、及び生産能率の面からLo間を出来る限り短時間で
搬送する必要があり、材料の空送り速度Vx、はモータ
ーの最大回転数とし、且つVx、への加減速度もモータ
ーの許す限り極力早くすることが必要である。
第4図は本発明の押込、方法の速度パターンを示す図で
ある。図に於てVx、は材料r、32 Loの距離を出
来′る限り迅速に搬送するための空送り速度、Vx2は
噛込開始時]こロール速度と同期した押込速度、■為は
噛込完了時のロール速度に同期した押込速度である。図
に於て、 Vx、よりVX2への減速距離S□2は (1) Vx2≦VXBの時 (2) VX2) VXBの時 VX2での走行距離はVX2での走行時間r、;Tse
cとすれば52=Vx2・Tである。
第1図は本発明の制御系と穿孔圧延機を組合せた例であ
り、第1図に於て、統括制御装置15に材料長tx、V
X2での走行時間T、プラグ先端とミル芯の距離tp、
噛込噛込開始時口−ル速度と同期した押込速度■x2を
各般定器21.16.22.18より入力すると、あら
かじめ固定値として入力されているVx、 、 VxB
 、 TT 、 TB゛及びLg + Loより、 V
X2とVXBの大きさを比較しS1□の計算、及びVx
2とTよりS2の計算を行う。押込装置1は統括制御装
置15より与えた速度指令Vpiごて押込装置駆動用サ
イリスクレオナード装置12で駆動されるモーター11
により運転される。さらにミル芯を原点とし、ミル芯か
ら押込装置2の先端迄の距離Lp(待機位置ではLp 
= Lpo −Lg、材料3の先端がプラグ7の先端と
当る位置ではLp=tx+tp)を押込装置駆動用モー
ター111こ直結されたパルス発信器14の信号を統括
制御装置15にとりこみ常時監視しておく。材料3は横
断面方向に変化を受けることのない力で運転されている
為、 Lpを監視しておくことにより材料3の先端位置
を監視しているのと等価である。葦ず第1に押込装置1
は待機位置Lpoより統括制御装置]5より、■pミV
x、の指令を与えられて運転される。途中のVxBでの
加速度の変更はサイリスタレオナード装置121こよっ
て制御されて運転される。
さらに前進を続行L/、 Lp=tp’+Ax+Sl□
+ S2 となった時、統括制御装置15はVp ” 
VX2の指令を与えてVx、よりVx2への減速を開始
する。さらにLp+++=1p十Axとなった時、■p
三VX3の指令を与えることによりVX2よりVx3j
こ速度が減速度αで下降するタイミングに材料は噛込み
を開始する。減速度α1は被穿孔材の材質、温度及びロ
ール、プラグの各形状fこよって得られた経験値で設定
されているため、噛込開始時の振動は材料とロールの追
従性が確保されるため減少する。Vx2での走行時間T
はVx、よりVx2への減速の際の制御系の遅れを吸収
する目的で設定する。VX2. Vx3もまた被穿孔材
の材質、温度及びロール速度Vn、tこより決定される
。■x2.■x3とVR□の関係は、Vx、、 > V
Rl)VX、の関係で設定するとよい結果が得られる。
さらにVX2) VR,) Vx3の関係でもって噛込
む為、他の場合例えばVX3を固定し、VR,を変化さ
せた場合に比較してモーターパワーは減少方向であるた
めパワー的余裕を生ずること、さらには常に高い速度を
保っているために生産能率も向上する。
(発明の効果) 以上詳述した様に押込装置の駆動用モーターに直結され
たパルス発振器の信号により、材料先端の正確な位置を
把握した上で材料変形状況を結果的に予測した形で押込
装置の速度を変化するため。
ロール表面と材料のスリップがなくなり噛込時の振動が
防止できた。
又、 Vx、 ) VX2) Vx3と最高速度がら挿
込速度を減少する方向であるので、ロール速度を噛込時
tこ通常より下げておき噛込開始と同時に上昇させる圧
延方法に比較し、モーターパワー的に少ないパワーで加
工ができた。又、押込装置の速度も漸減傾向で制御する
ため生産性も2%向上することを確認して込る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制御装置と穿孔圧延機を組合せた構成
図、第2図は穿孔圧延機に於て材料と押込装置の位置関
係を示す図、第3図は押込装置駆動用モーターの回転数
上外曲aを示す。第4図は押込装置の速度パターンを示
す。 図において。 1・・・ビニオン機構、2・・・プッシャーロッド、3
・・・被圧延材、3−1・・・入側材料、3−2・・・
穿孔された材料、4・・・カリバーa−ル、5・・・入
側ガイド6・・・出側ガイド、7・・・フ”ラグ、8・
・・マンドレル。 9・・・ガイドa−ル、10・・・ロール駆動用モータ
ー、】1・・・押込装置駆動用モーター、12・・・押
込装置駆動用サイリスタレオナード装置、13・・・ロ
ール駆動用ザイリスタレオナード装置、14・・・パル
ス発振器。 15・・・統括制御装置、16・・・vx2の時間設定
器、 17・・・VRl 設定器、18− VX2 設
Na、 19−、Vx3設定器。 茄・・・α、設定器、21・・・材料長(Lx )設定
器、22・・・tp設定器。 特許出願人 代理人 弁理士矢葺知之 (ほか1名) 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 穿孔圧延機に於て、押込装置に設置した位置検出器tこ
    より材料の先端位置を監視し、材料先端があらかじめ計
    算された速度変更点にきた時、押込装置の速度を空送り
    速度、噛込開始速度、噛込速度へと材料の進行速度に合
    せて調整することを特徴とする穿孔圧延機の押込制御方
    法。
JP59024964A 1984-02-15 1984-02-15 穿孔圧延機の押込制御方法 Granted JPS60170520A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59024964A JPS60170520A (ja) 1984-02-15 1984-02-15 穿孔圧延機の押込制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59024964A JPS60170520A (ja) 1984-02-15 1984-02-15 穿孔圧延機の押込制御方法

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Publication Number Publication Date
JPS60170520A true JPS60170520A (ja) 1985-09-04
JPH0373363B2 JPH0373363B2 (ja) 1991-11-21

Family

ID=12152654

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59024964A Granted JPS60170520A (ja) 1984-02-15 1984-02-15 穿孔圧延機の押込制御方法

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JP (1) JPS60170520A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2303089B (en) * 1995-07-13 1998-04-15 T & N Technology Ltd Forming heat exchangers
CN107790497A (zh) * 2016-08-31 2018-03-13 林州凤宝管业有限公司 穿孔机毛管尾圈自动控制方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2303089B (en) * 1995-07-13 1998-04-15 T & N Technology Ltd Forming heat exchangers
CN107790497A (zh) * 2016-08-31 2018-03-13 林州凤宝管业有限公司 穿孔机毛管尾圈自动控制方法

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