JPS6099423A - 管の連続延伸圧延方法 - Google Patents

管の連続延伸圧延方法

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JPS6099423A
JPS6099423A JP58204956A JP20495683A JPS6099423A JP S6099423 A JPS6099423 A JP S6099423A JP 58204956 A JP58204956 A JP 58204956A JP 20495683 A JP20495683 A JP 20495683A JP S6099423 A JPS6099423 A JP S6099423A
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roll
pipe
rolling
stand
stands
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JP58204956A
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JPH0377003B2 (ja
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Toshio Imae
今江 敏夫
Yasuhiro Sayama
佐山 泰弘
Takeshi Seki
剛 関
Heiji Kato
平二 加藤
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JFE Steel Corp
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/02Tube-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
    • B21B17/04Tube-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

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  • 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】 本発明は錆?首の連続延伸圧延力法に関し、特にマンド
レルミルで管材の両管端部分を薄肉に成形する方法に関
する。
マンドレルミル圧にでは両管端をテーパ状に11し肉に
仕」−げ、次工程の絞り圧延][程での両管端部増肉化
現象と相殺させて、仕にかり管の肉厚の長手方向分!口
を均一化することが必要である。この目的を達成するた
めに例えば、峙開閉49−113752ではでンドレル
ミルの特定スタンドにパスライン不変の油圧圧下機構を
設け、’M材の+1ilみ込み詩と灰抜は時の両時点に
おいて」−下孔形ロールをパスラインに対して対称に川
下および開放可能とすることを提案している。この提案
によればロール間隙変更時のロール回転数の制御につい
ては、管の断面積の時々刻々の変化に応して体積一定の
関係を満足せしめるようロール回転数を同+1!jに制
御することとなっている。しかしながら、ロール間隙を
閉め込んだ場合には材ネ゛1171)長手方向に伺加的
張力を加えなければ、?を材はロール川下刃向と直交す
る方向にバルジング変形を生じ、このバルジング部分に
内外表[n1疵、メクルフロー欠陥等の品質欠陥が生ず
る問題かある。
本発明は上記従来発明の欠点を改善するためになされた
ものである。
本発明者らはテストミルで屑材の先後端油/E Jli
ニ子制御を実験した結果、バルジングを防止するために
はイ・j加重長手方向張力をかける必要があることを見
出した。
以−ド本発明の詳細について図面を参照しながら説明す
る。第1図はマンドレルミルの圧延状態を示す模式図で
ある。1対の孔形ロールより成るスタンド2を7〜9基
連続的に一列に配置し、マンドレルバ−4を挿入した素
管1をこの列の中を通過させて減肉延伸する圧延機か示
されている。この圧延機では隣接するスタンド2のロー
ル軸は互いに直交して配設され、管材3の円周方向の力
[いに直角な方向の肉厚をスタンド毎に交互に圧延する
ようになっている。従ってこの圧延機で管材3の肉厚を
円周方向に均一に誠じるためには少なくとも互いにロー
ル軸か直交する2基以上のスタンド2のそれぞれのロー
ル間隙を同じように減じる必要かある。
圧延中の管材3の断面形状は、第2図(a)にその代表
例を示すように、ロール2aとマンドレルバ−4によっ
て圧下を受ける圧下部5と、ロール2aとマンドレルバ
−4に圧ドを受けないフランジ部6に大別できる。ロー
ル間隙を減しると占然圧ド81;5の肉厚は薄くなるが
、フランジ1部6の部分のバルジ幅Bは犬きくなる。バ
ルジ幅Bが大きくなると次のスタンドに1縮み込み始め
る屑材3の断1n1形状は第2図(b)に示すようにな
り、次スタンドのカリバーi+lff底においてこのフ
ランジ部6か第2図(C)に示すようにπ形に漬れて疵
が発生する。本発明は、ロール圧トを強めてもバルジ幅
Bか大きくならないように管材3の長手方向tこ4=j
加的に張力を加えながら圧下部?n材3の肉厚をitし
ることを特徴としており、圧ドを変更するスタンドおよ
びそれより−1−力;仁のスタンド列とド流のスタンド
列のロール回転数を・変化させて圧ド変更スタンドの+
+り°材長ト方向にかかる張力を調整するものである。
コール回転数の変更量は、?ど・材の断面積が変化する
比率以」二にハード変更スタンドよりにカ;仁のロール
回転数の減速率を人きくするが、圧ド変更スタンドおよ
びそれより下流のロール回転数の増速率を大きくして、
マスフローハラ7スの状態より以−1−にロール回転数
の増減幅を人にし、ロール周速に偏差をもたせることに
より管材長手方向に伺加的な張力を発生させる。
今、第3図に示すように、マンドレルミルのト流側から
i番目のロールスタンドの出側における管材3の断面積
をSi、このロール2aの回転数をNi、出側管材の走
行進展とど9しい周速の部分のロール径をDrとすれば
、従来のマスフロー−一定の条件は 5iXDrXNi=−一定 である。
本発明では、Qf材の管端において、断面積か(Si−
ΔSi)となるようにロール圧ド圧力Pを増大すると共
にそのロールの回転数を増加して(Ni+ΔNi)とす
るか、このとき、断面積の減少率よりも回転数の」二昇
比率を高め前記マスク0−−−−疋の条件よりもΔNi
の増加比率を大きくし く△Si/Sよ)≦(ΔNj/Nj) とする。
さらに具体的に述べると、第1番目のスタンドにおいて
第31N(a)に示すように、ロール2aの間の標準間
隙がGi、その時の管材の断面積がSiのとき、第3図
(b)に示すようにロールにさらに圧下力Pを(;I加
してロール間隙を(Gi−ΔGi)とすれば、管材の断
面積は(Si−ΔSi)となる。しかしてこのロール間
隙Giが(Gi−ΔGi)となる変化と管材の断面積S
iが(Si−ΔSi)となる変化は第4図に示すように
ほぼ直線的な関係にある。従って、管材の断面積Siの
変化はロール間隙Giの変化と置き換えて制御すること
ができる。
なあ、ロール間隙Giを(Gi−ΔGi)に減少サセタ
、!−き、圧延荷重が増大するのでミルスプリングバッ
クを生ずる。例えばロール間隙変更zIYΔGiの60
%程度しか実際には減肉できない場合があるか、このよ
うな場合、圧延荷重増大分をキャンセルするだけの伺加
的ロール間隙諦め込み星を老成゛すればよい。また、管
材r!Ir+mを均一化させる隣接スタンドにおいては
、下流側のスタントでは上流側のスタンドよりも管材の
bルさか伸びているので、その分を考慮して隣接スタン
ドのバランスした川下を行うことか必要である。
以上のような化成を払った−1−で管径、管厚等に対応
し、減肉率(ΔSi/’Si)に対し適!、lJなロー
ル間隙変化率(ΔG i / G i )と回転数変化
率(ΔNi/Ni)のプログラムを定め、ロールのノ[
下刃と回転数とを管材の流れに従ってシーケンス制御す
る。
例えば第5図は、第3、第4スタンドにおいて−に配圧
下制御を行う場合、)、(南回転数Niに対して、?i
で材の先端部圧延時の第3.第4スタンドにイ・」与す
る回転数の変化幅をΔNiとしたときの各スタンドの回
転数を例ツバしたものである6第5図では基壁回転数N
iをベース(士O%)として示しである。
第6図は延伸圧延の結果書られるべき管材の・」法を一
般的に示したものである。管材の径d、長さ文、肉厚し
は?6材によって異なる。本発明方法ではイーリられる
べき管材の先頭端の減肉量Δt1(’mm)、先頭端側
の派肉制御部の長さ又1(mm)、管材の後端側減肉量
Δt2(mm)、後端側減肉制御長文2 (mm)を制
御装置に人力する。
制御装置は、前材料の延伸実績値の学習制御によるケー
ジコントロール、または」−流側のロードセルからの偏
りによる予測制御の何れかの制御側こよって上記入力(
+&とマツチした圧延機のロール圧下刃およびロール回
転数を出力し圧延機を制御する。
本発明方法により、マンドレルミル圧延におl/)で、
バルジング変形、省内外面疵、またはメタルフロー欠陥
等の品質欠陥のない、管端の円周方向肉厚の均一な管材
をイすることかでき、次[ニ程の−11・材絞り圧延工
程において、長手方向肉厚分41の均一なイ1」ニリ管
を得ることができる。
実施例 以下本発明によるマンドレルミルにおける両?を端誠肉
圧延方法の実施例について説明する。
外径90.0mm、肉厚8、Om m 、長さ2.Om
の素管を外径74. Om m、肉厚4.− Om m
長さ4,7mに5スタンドマンドレルミルで圧延した。
第7図(a)にこのマンドレルミルを模式的に示し、第
7図(b)にロール回転数変化率、を模式的に示した。
油圧圧下シリンダー7は第3、第4スタンドに組込まれ
ている。実験(1)では第3、第4スタンドのロール回
転数を従来技術の通り断面減少率に逆比例させて増速さ
せた。第5スタンドについては第4スタンドのロール回
転数変更率と同様の回転数変更を実施した。実験(2)
では第3、第4スタンドで管材の先端を圧延する場合に
第1.第2スタンドのロール回転数を減速させ、同時に
第3、第4スタンドのロール回転数を増速させ、第1.
第2スタンドのロール回転数の低減率と第3、第4スタ
ンドのロール回転数の増速率の合ル1が、第3、第4ス
タンドでのロール圧ド変更による管材断面積減少率より
大きくなるようにして、材料に付加的にli定の長手方
向張力か働くようにした。なお、第5スタンドは第4ス
タンドに同調させて回転数を変化させる。本発明による
ロール回転数制御の方法を模式的に第7図(b)に乃\
す。実験(1)による従来の方法と実験(2)による本
発明による方法で両管端を薄肉に成形した場合の管先端
部の外面および断面形状をそれぞれ第8図、第9図に、
円周方向肉厚分布の比較をそれぞれ第10図、第11図
に示した。
第8図〜第11図から、本発明により管端部分を薄肉に
成形した場合、従来の方法に比較して優れた管材断面形
状か得られることは明確にわかる。
【図面の簡単な説明】
Z I INはマンドレルミルの圧延状態をjくす模式
図、第2図(a)、(b)、(c)は圧延中の管材断面
の形状の説明図、第3図(a)は栓型ロール間隙のロー
ルの正面図、第3図(b)は第3図(a)のロールキャ
ンプを減したロールの正面図、第4図はロールキャンプ
と管材の断面積との関係を示すグ゛ラフ、第5図は本発
明による各スタンドの回転数の変化を例示するグラフ、
第6図は延伸圧延によって得られるべき管月の寸法を示
す一部切欠斜視図、第7図(a)、(b)は本発明の詳
細な説明図で、(a)はマンドレルミルの模式図、(b
)はロール回転数の変更量を示すグラフ、第8図、第9
図はそれぞれ従来法と本発明による方法との管断面形状
を示す斜視図、第1014、第11図はそれぞれ第8図
、第9図の管の円周方向肉厚分布を示す図表である。 ■・・・素管 2・・・ロールスタンド2a・・・ロー
ル 3・・・管材 4・・・マンドレルバ− 5・・・圧下部分 6・・・フランジ部分7・・・油圧
圧下シリンター B・・・/ヘルツ幅 出願人 川1倚製鉄株式会社 石川島播磨重工業株式会社 代 理 人 弁理士 小 杉 佳 男 第3図 (a) (b) 第4図 第5図 第6図 第7図 (b) ? 第8図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. l マンドレル7人−を挿入した管材を減肉延伸する連
    続圧延において管材の両管端部分を中央部よりも薄肉に
    成形するロール油圧用ド制御に当り、(+lil管端部
    Jf延111tにロール間隙を減じるとともに該管材の
    長手方向に伺加的張力を加えるようロール回転数を制御
    することを44f徴とする着の連続延伸圧延力法。
JP58204956A 1983-11-02 1983-11-02 管の連続延伸圧延方法 Granted JPS6099423A (ja)

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JP58204956A JPS6099423A (ja) 1983-11-02 1983-11-02 管の連続延伸圧延方法

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JPS6099423A true JPS6099423A (ja) 1985-06-03
JPH0377003B2 JPH0377003B2 (ja) 1991-12-09

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02241602A (ja) * 1989-03-15 1990-09-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 外面2条ひれ付管の製造方法
JPH05237515A (ja) * 1991-11-15 1993-09-17 Mannesmann Ag 継ぎ目無管を長手方向で圧延するための方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5535203A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Tdk Corp Multipolar magnetizing magnet disc
JPS57176109U (ja) * 1981-04-25 1982-11-08

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