JPS6054205A - 継目無鋼管圧延法 - Google Patents

継目無鋼管圧延法

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JPS6054205A
JPS6054205A JP16259483A JP16259483A JPS6054205A JP S6054205 A JPS6054205 A JP S6054205A JP 16259483 A JP16259483 A JP 16259483A JP 16259483 A JP16259483 A JP 16259483A JP S6054205 A JPS6054205 A JP S6054205A
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Japan
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JP16259483A
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JPH0479724B2 (ja
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Hidenori Tokita
時田 秀紀
Susumu Mizunuma
水沼 晋
Takao Kawanami
川並 高雄
Katsutoshi Noda
野田 勝利
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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    • 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)
  • Forging (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (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) 本発明は連続鋳造された四角形断面のブルームやビレッ
トを素材とし、入側ガイドとして自由に回転する一組が
800間隔で46対角線上に配置された4個のロールか
らなる複数組の40−ル弐ローラガイドを使用し、プッ
シャーと円形の孔形を有する一対の水平ロールと円錐プ
ラグとによる継目無鋼管の押込み穿孔圧延に関するもの
である。
(従来技術) 第1図は、四角形断面の素材から円形断面の中空素管を
製造する押込み穿孔圧延の原理を示したものである。連
続鋳造されたブルームやビレットなどの四角形断面の素
材lを円形の孔形を有する上下一対の水平ロール3と円
形孔形の中心部に設定した円錐形プラグ5とにより、後
方からプッシャー4により圧延中全長にわたって押込み
力を付加しながら円形の中空素管2を圧延している。
本方式の圧延は、連続鋳造された四角形断面の素材を直
接使用できるため素材費が安価で、プラグで圧延される
素管内部に圧縮力が作用するため内部欠陥のない良好な
品質の素管が得られる。その反面、第2図に示すように
四角形断面素材lを円形孔形3で圧延する関係上、剪断
変形が素材コーナ部に集中してロールによる擦り下げ疵
が発生しやすい傾向があり、また素材後方から押込み力
を付加するため、素材の孔形に対するセンタリング性が
悪いとプラグ偏芯が起り、素管の偏肉が悪化しやすい。
継′目無鋼管圧延では、製品の疵が皆無でかつ偏肉を極
力小さく押えることが最重要課題であることは言うまで
もなく、したがってまず最初の圧延段階である押込み穿
孔圧延において素管の疵と偏肉を防止することが必要で
ある。
現在、素管の擦り下げ疵に対しては、オフラインにおけ
る素材コーナ部のグラインダ加工手入れ、あるいは第3
図に示すようなボックス孔形を刻設した一対の水平ロー
ル6を有するコーナサイジングミルを、加熱炉と押込み
穿孔圧延機の中間に設置して、これを防止している。ま
た素管の偏肉に対しては、第4図に示すような自由に回
転するボックス孔形を刻設した一対の水平ガイドロール
8と一対の竪ガイドロール7を交互に組合せた20一ル
式ローラガイドを、押込み穿孔圧延機の直前に設置して
これらを防止している。
しかしながら、かかる押込み穿孔圧延法は、それぞれの
工程なり設備がそれぞれ一つの問題に対してのみ有効で
あるにすぎず、全体としてみると工程的に無駄があるば
かりでなく、素材費や設備費の高騰9歩留の低下などの
問題がある。
(発明の目的) そこで、工程の省略、設備の合理化1歩留の向上などを
目的とし、オフラインにおけるグラインダ加工手入れや
水平20一ル式のコーナサイジングミルを廃止して、し
かも連続鋳造された四角形断面素材をそのまま使用して
もなおかつ擦り下げ疵が生じず、偏肉が良好な素管が得
られる押込み穿孔圧延法を発明した。
(発明の構成9作用) 本発明は、押込み穿孔圧延機直前の入側ガイドとして、
従来の20−ル弐ローラガイドに替えて、第5図に示す
自由回転する一組が8♂間隔で45゜の対角線上に配置
された4個のロール9からなる複数組の40−ル弐ロー
ラガイドを設置し、圧延設定条件としては各々の40−
ル弐ローラガイドのロール隙を素材寸法と等しく、かつ
第1のガイドから最終のガイドになるに従って各ガイド
ロールの溝底コーナRを逐次大きくし、VR=αφ入・
v、(v、:ロール周速、入:延伸、Vp:プッシャー
速度)で定義される速度比αを0.8〜1.3の範囲に
設定することで構成されている。
40一ル式ローラガイドには、オンラインにおいて連続
鋳造された四角形断面の素材コーナRを目的の寸法に成
形することによって素管外表面の擦り下げ疵を防止する
と同時に、素材コーナ部を積極的に拘束することにより
素材の円形孔形に対するセンタリング精度を向上させ素
管偏肉を改善する作用を持たせているが、第1ガイドか
ら逐次ガイドロール隙を小さくし最終ガイドロール隙を
素材寸法と同一にしているのは、押込み力による素材膨
みが原因となるガイドづまりによる圧延停止を防止する
とともに最終ガイドで良好なセンタリング性を確保する
ためであり、また第1ガイドから逐次ガイドロール溝底
コーナRを大きくし最終ガイドのロール溝底コーナRを
所定のコーナRと等しくしているのは、素材コーナ部を
無理なく成形することによって、コーナ部を無理なく成
形することによってガイドロールによる擦り下げ疵を防
止するとともにガイドロール負荷をほぼ均等に配分する
ためである。
第6図は、20−ル弐ローラガイド(イ図)と40−ル
弐ローラガイド(口面)の素材拘束状態を比較したもの
であるが、20一ル式は素材コーナ部の成形が幅拡がり
に基づ〈間接圧下が主体であるのに対して、40一ル式
は直接素材コーナ部をガイドロールで圧下できるため効
果的な成形が可能である。また、20一ル式は素材の2
面が拘束されるのに対して40一ル式は4面拘束となる
ため20一ル式と同等もしくはそれ以上のセンタリング
性の精度が確保できる。
速度比αを0.8〜1.3の範囲に設定することは、過
大な押込み力による素材膨れが原因となるガイドづまり
による圧延停止Eを防止するためである。第7図に示す
ように、αが0.8以下になるとプッシャー押込み速度
に対して穿孔圧延機のロール速度が遅いため、出側に対
して入側のメタル量が増加しガイド内にある素材断面の
膨みが大きくなる。その結果、第8図に示すようにプッ
シャー押込み力が急激に上昇しさらに素材断面の膨みが
大きくなり、ガイドの成形限界を超過して素材がガイド
づまりを起し圧延が停止する。αが0.8以上になると
ロール速度が速くなるため上記したような現象は消滅し
正常な圧延が可能となり、特にαが1.0以上になると
このような傾向は顕著となる。しかしながら、αが1.
3以上になっても押込み力はほとんど変化せず、αを1
.3以上にするこ2は無意味である。のみならずスリッ
プを起し、疵の生成を招き、エネルギ効率上からも好ま
しくない。したがって、圧延条件に応じてαを0.8〜
1.3の範囲に設定すれば、40一ル式ローラガイドに
よる素材コーナ部の成形と穿孔圧延を同時に行なうこと
が可能となる。
(実施例) 次に、3組の40−ル弐ローラガイドを使用し、連続鋳
造された四角形断面の素材コーナ部成形と押込み穿孔圧
延を同時に実施した場合の具体例について説明する。素
材は断面寸法215φll11゜コーナR8R、穿孔圧
延機の円形孔形に入る時の素材コーナRは20”+wm
、穿孔圧延された素管は断面寸法250φ■、肉厚82
.5+smである。第9図は、各ガイトノロール隙を2
25+ue 、220mm 、215mmと逐次変化さ
せ、ガイドロールの溝底コーナRを10”mm、 +5
Rffim、 20J+amと逐次変化させて素材のコ
ーナ成形を行ないながら穿孔圧延した例である。
第10図は、速度比α0.7〜1.3まで変えた場合の
プッシャー押込み力の測定例で、α=o、θでもかろう
じて圧延可能であったが、α=0.8では圧延が停止し
、α=1.0以上では正常な圧延が可能であった。
第1+図は、α=1.1の時の穿孔圧延機の円形孔形入
口における素材断面図形状を第1ガイド入側の素材断面
形状と比較(実線がサイジング前素材、鎖線がサイジン
グ後素材)したもので、コーナ部は目的とする20 m
mに成形されており膨みは約31であ′否。
第12図は、α=t、tの場合の素管の擦り下げ疵を2
0−ル弐〇−ラガイドを使用した場合と比較したもので
あるが、ガイドロールの溝底コーナRが大きくなるに従
って本状の方が疵が急激に減少し、2Oramではほぼ
完全に消滅していることがら、本状の擦り下げ疵防止効
果の大きル)ことが明らかである。
第13図は1本法と20−ル弐ローラガイドの場合の素
管偏肉を比較したものであるが、素管偏肉は20一ル式
ローラガイドとほぼ同等が若干小さくなっており、良好
なセンタリング精度にょる偏肉防止効果が認められる。
(発明の効果) 以上のことから明らかなように、本発明により従来行な
っていたオフラインにお′けるグラインダ加工手入れや
コーナサイジングミルを必要とす□ることなく連続鋳造
素材がそのまま使用できるようになったため、工程の省
略や設備の合理化が可能となり、素材費や設備費が節減
できるとともに歩留も向上し、疵のない偏肉の良好な素
管の押込み穿孔圧延が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、四角形断面の素材から円形断面の中空素管を
製造する押込み穿孔圧延の原理を示すlA1視図、第2
図は、四角形断面素材と円形孔形との接触状態を示す説
明図、第3図は、ボックス孔形を刻設した水平20一ル
式コーナサイジングミルを示す説明図、144図は、穿
孔圧延機入側の20−ル弐ローラガイドの配置例図、第
5図(イ)。 (ロ)は、押込み圧延機入側に設置された40一ル式ロ
ーラガイドの配置例図と4箇のガイドロールの配置関係
説明図、第6図(イ)、(ロ)は、20一ル式ローラガ
イドと40一ル式ローラカイトのガイドロールによる四
角形断面素材のコーナ成形性の違いを比較した正面図、
第7図は、40一ル式ローラガイドを使用した場合の速
度比αによる素材の膨みを比較した図表、第8図は、4
0−ル式ローラカイトを使用した場合の速度比αとプッ
シャー押込み力の関係を示した図表、第9図は、3台の
40−ル弐ローラガイドを使用した場合の本発明の実施
例を示す説明図、第1θ図は、本発明によるプッシャー
押込み力の測定例を示した図表、第11図は、本発明に
よる穿孔圧延機の円形孔形人口における素材断面形状を
コーナサイジング前の断面形状と比較した説明図、第1
2図は1本発明による素管の擦り下げ疵の発生状況を2
0−ル弐ローラガイドの場合と比較した図表、第13図
は、本発明による素管の偏肉率を20−ル弐ローラガイ
ドの場合と比較した図表である。 l・・・四角形断面素材、2・・・円形断面の中空素管
、3・・・円形孔形を刻設した水平ロール、4・・・プ
ッシャー、5・・・円錐プラグ、6・・・ポ・ンクス孔
形を刻設した水平ロール、7・・・ボックス孔形を刻設
した竪ガイドロール、8・・・ポ・ンクス孔形を刻設し
た水平カイトロール、9・・・ガイトロール。 特許出願人 代理人 弁理士 矢 葺 知 之 (ほか1名) 第 5図 第6図 (イ) (ロ) 第9WJ 第10vB (J R4p 第11 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 それぞれ半円形孔型を刻設された上、下一対の圧延ロー
    ルによって形成される円形パスの中心に、マンドレルに
    よって支持されるプラグを存在せしめて中空断面パスを
    構成し、この中空断面パスに向って角形断面を有するビ
    レットを、その軸方向に圧力を加えながら挿入して丸素
    管を製造するプロセスにおいて、 前記一対の圧力ロールとプラグによって構成される中空
    断面パスの前段に複数段設けた、ビレットの圧延方向に
    垂直な面内における各稜部分に丸みを付する如く加工を
    加えるとともに前記中空断面パス中心と、ビレットの断
    面中心とを一致せしめるべく機能する40−ルガイド装
    置によって、ビレットを拘束案内するとともに、ビレッ
    ト断面の各稜部分に丸みを付しながら穿孔圧延するに際
    し、各段の40−ルガイド装置のロール間隙を、第1段
    ガイド装置から逐次ロール間隙を小さくして行き、最終
    段ガイド装置におけるロール間隙が素材断面寸法と等し
    くなるようにしかつ、第1段ガイド装置から最終段ガイ
    ド装置に向って逐次ガイドロールのコーナ溝底Rを大き
    くして行き、上記中空断面パスの前段に至ってビレット
    (素材)断面の容積(コーナ)部分を所定のコーナRに
    成形するとともに、VR=αφλ・vP(vR:圧延ロ
    ール周速、λ:延伸、Vp:プッシャー速度)で定義さ
    れる速度比αを0.θ〜1.3の範囲内に設定して押込
    み穿孔圧延することを特徴とする継目無鋼管圧延法。
JP16259483A 1983-09-06 1983-09-06 継目無鋼管圧延法 Granted JPS6054205A (ja)

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JPS6054205A true JPS6054205A (ja) 1985-03-28
JPH0479724B2 JPH0479724B2 (ja) 1992-12-16

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53119770A (en) * 1977-03-29 1978-10-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Piercing method in press-piercing mill
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