JPS62176626A - リング圧延方法および圧延装置 - Google Patents

リング圧延方法および圧延装置

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JPS62176626A
JPS62176626A JP1729686A JP1729686A JPS62176626A JP S62176626 A JPS62176626 A JP S62176626A JP 1729686 A JP1729686 A JP 1729686A JP 1729686 A JP1729686 A JP 1729686A JP S62176626 A JPS62176626 A JP S62176626A
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JP
Japan
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ring
rolling
temperature
roll
mandrel
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Pending
Application number
JP1729686A
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English (en)
Inventor
Yuichi Nakamura
勇一 中村
Sadamitsu Iwamura
岩村 貞光
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.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP1729686A priority Critical patent/JPS62176626A/ja
Publication of JPS62176626A publication Critical patent/JPS62176626A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (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】
発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、金属とくに鋼、Ni基合金、Co基合金など
のリング状物を熱間圧延により製造する方法の改良に関
する。 本発明はまた、そのような方法を実施するため
の製造装置にも関する。
【従来の技術1 大型のベアリングケース、フランジ、ギア、油井管用カ
ップリングなどの製造に、リング圧延が行なわれている
。 全体の工程は、一般に素(Aの定尺切断→加熱→荒
地鍛造→ ブランク打ち仮き→リング圧延→ 熱処理→機械加工 の順である。 リング圧延は、規格に定めた最少限の切
削代を残したリングを得る工程であって、リングの外径
L、高さ1」、肉厚りとL、機械加工後のそれらをlo
、)−(o、[)oとし切削代をαとするとき、 Lmin≧LD+α Hmin≧HO+2α [)min≧DO+2α LmaX −2Dmin≦L−2(D+1の関係が成り
立つ製品を得るように実施する。 材料が高価な場合、たとえば高価な合金元素を条間に用
いたものや、溶製に特別の工程を必要とするものは、材
料歩留りをなるべく高くすることがコスト面で有利であ
るから、規格をみたす範囲内で、できるだけ切削代の少
い圧延製品をつくることが望ましい。 材料の加工が困
難な場合°b同様であって、機械加工のコストを高くし
ないためには、やはり切削代を小さくすべきである。 実際のリング圧延は、第1図に示すように、金属のリン
グ状索材1を、熱間で、回転しつつあるキングロール3
とマンドレル4との間に圧延して所定の内径および外径
を与えるとともに、一組のアキシアルロール5.5によ
り高さを規制して行ない、 (a)  キングロール3とトレーサーロール6との距
離から外径L、 (b)  キングロール3とマンドレル4との距離から
肉厚D、そして (c)  アキシアルロール5,5の間隔から高ざをそ
れぞれ測定L、月利が常温まで冷却したとぎに見込まれ
る収縮量を考慮して、圧延の終了点を決定していた。 リングが偏心すなわち楕円形状であるときは、回転に伴
うリング外径の変化として検知されるから、肉厚が所定
の値になったところで圧延を止め、回転だけを行なって
遠心力で偏心を矯正する。 いずれにせよ、従来の圧延終了点の決定は、熟練工のカ
ンに頼らなければならない点も多く、従って、圧延製品
の寸法不足を除き過度の圧延を避けるためには、全表面
に対して多口の切削代を残して圧延を行なうため、素材
型(6)を大ぎくとらな【プればならなかった。 切削
代は、理想的には0゜5#程度にしたいが、1.5M前
後を残していたのが実情である。 このため、材料歩留
りは低く、切削加工費は高かった。 (発明が解決しようとする問題点1 本発明の目的は、上記した技術の現状から一歩前進して
、必要な限界に近い切削代を残しただけのリング圧延品
を′!A造する方法を提供することにある。 それを実
現するリング圧延装置を提供することも、本発明の目的
に包含される。 発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明のリング圧延方法は、第1図に示すように、金属
のリング状素材1を熱間で、回転しつつあるキングロー
ル3とマンドレル4との間で圧延して所定の内径および
外径を与えるとともに、一組のアキシアルロール5.5
により高さを規制することからなるリング圧延方法にお
いて、(a)  キングロール3とトレーナ−ロール6
との距離として与えられる外径L、 (b)  キングロール3とマンドレル4との距離とし
て与えられる肉厚D1および (c)  アキシアルロール5,5の間隔として与えら
れる高さH に加えて、 (d)  圧延されつつあるリングの内面の温度tを測
定L、その温度から常温までの冷却に伴うリング材料の
収縮量を算出L、機械加工に必要な削り代を残して圧延
終了点を決定することを特徴とする。 温度の測定は、放DA温度計7によることが好ましい。  非接触で高速の測温か、かなり高精度にできるからで
ある。 その半面、圧延材料の表面のスケールや冷却水の水洩れ
などの外乱により、単に瞬り値の平均をとると、たとえ
ば表面スケールが存在しているところが実際より低い温
度指示となり誤差を生じるから、これを避(プるために
次のようにするとよい。 すなわら、第2図に示すJ:うに、リング内面の適当な
位置、代表的にはほぼ中央を走る線上の各位置について
測定を行ない、一定の温度測定時間帯たとえばリングを
1/4周、1/2周または1周する時間をいくつかの区
分、たとえば0.4秒間の区分に分け、それぞれの中で
あられれた最高温度を加重平均する。 小径のリングや高速圧延時の測温は、上記の方法では加
重平均の意味が薄れるおそれもあるので、その場合には
とくにライン走査型放射温度計の使用が望ましい。 こ
れにより、スケールのf53V3をおさえた精密な連続
温度測定ができる。 ライン走査型の放射温度計を使用
する場合は、第3図に示すように、リング内面を横断す
る走査線に沿って測定を行ない、一定の温度測定時間帯
内で各走査線上の最高温度を加重平均すればJ:い。 どのような測定手段を採用しても、得られた温度の値を
、リング材料のサイズに関するデータとともに、第1図
に示すように演算装置に送り、冷却収縮量を線用して、
圧延装置に向【プて制御信号を送るか、または演算結果
の表示にもとづいて、手動で圧延装置を操作する。 制
御は、たとえば外径の目標値をあらかじめ定めておき、
それに近づくよう、圧延力ないし圧下量を温度の関数と
してコントロールすることによって圧延を進め、一定の
時間で圧延作業を終了するようにするとよい。4外径と
ともに、肉厚および高さが所定の値になれば圧延終了点
であるから、前記したにうに偏心の度合にJこって、必
要があれば遠心力による偏心矯正を行なう。 以上の説明からも明らかなように、本発明のリング圧延
装置は、第1図に示ずように、金属のリング状素材1を
熱間で圧延するための、キングロール3、マンドレル4
、一組のアキシアルロール5.5およびそれらの駆U手
段、ならびにトレーサーロール6から本質的に溝底され
るリング圧延装置において、 (イ) キングロール3と1へレーサーロール6との距
離を測定する手段、 (口〉 キングロール3とマンドレル4との距離を測定
する手段、および (ハ) アキシアルロール5,5の間隔を測定する手段
、 に加えて、 (ニ) 圧延されつつあるリングの内側の温度を測定す
る手段7 を設り、上記の各測定値にもとづいて、その温度から常
温までの冷却に伴うリング材11の収縮量を算出L、機
械加工に必要な切削代を残して圧延終了点を決定する演
算装置をそなえたことを特徴とする。 温度計としては放射温度計または走査型放射温度計が好
適なことは、すでにJべたとおりである。 また、上記の演算結果にもとづいて圧延装置を制御する
ための機構を、必要に応じて設けるべきことはいうまで
もない。 [作 用] 材IIの温度を、非接触で瞬時に、かつ正確に測定でき
る放tJA温度計を用い、圧延されつつあるリングの温
度測定をピークホールド型システムの加重平均処理また
はライン走査型温度計ににる平均温度の算出により正し
〈実施することにより、圧延温度から常温までのリング
材料の冷却に伴う収縮量が精密に算出できるようになっ
た。 その結果、素材の重信管理を十分に行なうことにより、
過度の圧延を行なって不良品をつくる危険をおかさずに
、規格が許容する限度いっばいの、ごく少ない切削代を
残すだけのリング圧延製品を得ることができる。 【実施例】 C:1. 55 %、 Si  二 0.3 %、 M
n:0゜4%、Cr:12.0%、MO:1.0%およ
びV:1.0%を含有L、残部がFeからなる鋼を祠′
I31とL、外径530m、肉厚75履、高さ110m
のリングを圧延した。 圧延装置は、キングロールの外径が800a、回転速度
30 rl)Illで運転するものであって、温度は放
射温度計を用いて、リング内面のほぼ中央を走る線上を
測定する方式を採用した。 測定時間帯としてリングが
1/4周まわる長さをとり、0゜4秒間の区分ごとに測
定した温度の最高値を平均してリング内側の温度とした
。 圧延開始温度は約1150’C1終了温度は110
0〜900℃である。 リング各部のす、イズの測定をする時間設定も、)B度
と同様にリングの円周の長さを時間に換算して行なった
。 一定の時間ごとにリング外径の増加割合を測定L、温度
の測定値に応じて圧延力を修正する制御方式によってリ
ング圧延を行ない、圧延終了点を決定した。 偏心の矯正は、圧延終了点直前における外径の変動を、
リングが1周する範囲内で測定L、圧延終了後のアキシ
アルロールの規制を外した状態での回転によって実施し
た。 全部で1000個のリングを圧延L、従来の経験に頼る
終了点決定法と成績を比較したところ、手直し率すなわ
ら再加熱処理や再圧延を行なう必要の度合は、従来の3
%から1%に向上L、材料歩留りが3%改善された。 発明の効果 本発明のリング圧延方法によれば、過度の圧延により不
良品をつくる危険なしに、最少限度の切削代をもったリ
ング圧延製品を得ることができる。 手直しの必要が減ることと、材料歩留りが向上すること
とは、前記した実施例の数字をみただけではさして顕箸
なものとも思えないが、実際の製造コストに与える影響
は、かなり大きい。 また、本発明のリング圧延装置は、在来の装置に温度計
と演咋装置および必要な制御装置を何加するだけで容易
に構成できる。 従って、設備費の増加分はわずかです
む。 とりたてて熟練する必要なく運転できることも、
利点のひとつである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のリング圧延装置の構成を説明するた
めの、概念的な断面図とブロックダイヤグラムとの組み
合わせである。 第2図は、第1図の主要部の平面図である。 第3図および第4図は、いずれも温度の測定方式を説明
するだめの、リング内面の展開図と温度のグラフとの組
み合わせである。 1・・・リング状素材 3・・・キングロール 4・・・マンドレル 5・・・アキシアルロール 6・・・トレーサーロール 7・・・放射温度計

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属のリング状素材を熱間で、回転しつつあるキ
    ングロールとマンドレルとの間で圧延して所定の内径お
    よび外径を与えるとともに、一組のアキシアルロールに
    より高さを規制することからなるリング圧延方法におい
    て、 (a)キングロールとトレーサーロールとの距離として
    与えられる外径L、 (b)キングロールとマンドレルとの距離として与えら
    れる肉厚D、および (c)アキシアルロールの間隔として与えられる高さH に加えて、 (d)圧延されつつあるリングの内面の温度tを測定し
    、その温度から常温までの冷却に伴うリング材料の収縮
    量を算出し、機械加工に必要な切削代を残して圧延終了
    点を決定することを特徴とするリング圧延方法。
  2. (2)リングの偏心の度合を、前記(a)により与えら
    れる外径Lの変動により測定し、圧延中であれば、圧延
    による厚さの減少を補正して算出し、圧延終了後、リン
    グの回転だけを行なって遠心力を利用した偏心矯正を行
    なう特許請求の範囲第1項のリング圧延方法。
  3. (3)温度の測定を、放射温度計を用いてリング内面の
    ほぼ中央を走る線上の各位置について行ない、一定の温
    度測定時間帯をいくつかの区分に分けて各区分内の最高
    温度を加重平均し、得られた値をもって圧延されつつあ
    るリングの内側の温度とする特許請求の範囲第1項のリ
    ング圧延方法。
  4. (4)温度の測定を、走査型放射温度計を用いてリング
    内面を円周と直角方向に横断する走査線に沿って行ない
    、一定の温度測定時間帯内で各走査線上の最高温度を平
    均し、得られた値をもって圧延されつつあるリングの内
    側の温度とする特許請求の範囲第1項のリング圧延方法
  5. (5)金属のリング状素材を熱間で圧延するための、キ
    ングロール、マンドレル、一組のアキシアルロールおよ
    びそれらの駆動手段からなる圧延手段、ならびにトレー
    サーロールから本質的に構成されるリング圧延装置にお
    いて、 (イ)キングロールとトレーサーロールとの距離を測定
    する手段、 (ロ)キングロールとマンドレルとの距離を測定する手
    段、および (ハ)アキシアルロールの間隔を測定する手段、 に加えて、 (ニ)圧延されつつあるリングの内面の温度を測定する
    手段 を設け、上記の各測定値にもとづいて、その温度から常
    温までの冷却に伴うリング材料の収縮量を算出し、機械
    加工に必要な切削代を残して圧延終了点を決定する演算
    装置をそなえたことを特徴とするリング圧延装置。
  6. (6)圧延の進行および圧延終了点への到達にもとづい
    て制御信号を発し、前記圧延手段を制御するように構成
    した特許請求の範囲第5項のリング圧延装置。
  7. (7)温度計として放射温度計を使用した特許請求の範
    囲第5項のリング圧延装置。
JP1729686A 1986-01-29 1986-01-29 リング圧延方法および圧延装置 Pending JPS62176626A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006194306A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Nsk Ltd クラッチレリーズ軸受の製造方法
JP2009508686A (ja) * 2005-09-21 2009-03-05 カーベーアー−ジオリ ソシエテ アノニム シリンダ、特に凹版印刷機の拭き取りシリンダをコーティングするための装置
JP2010125476A (ja) * 2008-11-26 2010-06-10 Sanyo Special Steel Co Ltd 熱間リングローリング加工における素形材の設計方法
CN104148550A (zh) * 2013-12-16 2014-11-19 贵州安大航空锻造有限责任公司 铁基高温合金矩形环坯轧制成形为异形薄壁环件的方法

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