JPS6228011A - マンドレルミル - Google Patents

マンドレルミル

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JPS6228011A
JPS6228011A JP16902485A JP16902485A JPS6228011A JP S6228011 A JPS6228011 A JP S6228011A JP 16902485 A JP16902485 A JP 16902485A JP 16902485 A JP16902485 A JP 16902485A JP S6228011 A JPS6228011 A JP S6228011A
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JP
Japan
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stand
rolling
roll
radius
driven
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Application number
JP16902485A
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English (en)
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JPH0576363B2 (ja
Inventor
Takeo Yamada
山田 建夫
Chihiro Hayashi
千博 林
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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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
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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〕 この発明は、管周方向の偏肉を減少させることカ可能な
マンドレルミルに関する。
〔従来の技術〕
継目無し鋼管の製造装置の1つとしてマンドレ!レミル
がある。通常、この製管装置は、第2図に示すように7
〜8段の対向2ロールスタンドαηから&す、各スタン
ド圓ヲ、マンドレルパーα2を挿入した被圧延管材α3
C以下、単に管材という)が通過して、管材α■の減肉
加工を行う。マンドレルミル レジューサによる整形加工を受けるのが通例となってい
る。
また、このマンドレルミル を防止する意味から、隣接するスタンド01)αηを第
3図(a)(t))に示すように、ロー/L/ f14
)α弔の圧下方向X−Xおよびyニー’lが交互に90
°位相するよう設けている。しかしながら、このような
構成を採っても、第4図および第5図に示すように、圧
下方向x−Xおよびx’−x’に対して45°位相した
箇所において厚肉部α9が生じることは阻止し得ない。
その理由は大筋次のとおりである。
管周方向の偏肉を防止するだけなら、例えば第6図(a
)に示すような真円の孔型全もつロー/” QG M全
使用すれば良い。しかしながら、このようなロー/L’
i使用すると、管材Q3がマンドレ)v(2)に密着す
る。最終仕上圧延スタンドは、管材αJに事実上圧下金
加えないスタンドで、管材03の整形やマンドレ/I/
面からの剥mを担当するが、一旦密着した管材α]はこ
のスタンドでの剥離が困難となる。このため、最終仕上
圧延スタンド前々段の第1仕上スタンド、前段の第2仕
上スタンド等の中間スタンドでは、第6図中)に示すよ
うに、半角θの範囲の孔型底部においてパスフィンと同
一中心で管材03の目標外半径とほぼ同一の彎曲半径R
/に有し、その両側部においてR1より大きくかつ中心
の異なる彎曲半径RJを有した、いわゆるダブルアール
孔型のローIV(JT)α7)全使用して、管材α[有
]とマンドレル02との間にクリアランスα杓が生じる
ようにしである。また、このローlvを使用する場合に
隣接する2スタンドの前スタンドにおける半角θノと、
後スタンドにおける半角θコとの合計が90°以上にな
ると、密着部分が重なってクリアランス0→の形成が困
難になるので、θ/+θコ<90°の条件下で圧延を行
うようにしている。その結果、前スタンドにおける圧下
方向と、後スタンドにおける圧下方向との中間部分で圧
下不足部分が生じ、これが厚肉部aOとなって残るので
ある。
それに、実際の操業ではマンドレル中心と孔型中心(前
記彎曲半径&の中心)の不一致による偏肉も生じる。ま
た、孔型全当初の設計より絞υ込んで、あるいは開放し
て使用する場合には、上記の両中心が一致せず、例えθ
/+θコ≧90’の条件下で圧延を行っても、偏肉が生
じることになる。
このように、第2図に示すような基本的なマンドレルミ
ルでは管周方向の偏肉は避けられないものとされていた
そこで近時、圧延スタンドのロール構成音度えた新しい
マンドレルミル 特開昭60−87907号公報に記載されているよ1う
に、一対の駆動ロールと一対の無駆動ロールとを組合せ
た4ロールスタンド金、スタンド列に組込んだものであ
る。このマンドレルシミpは、マンドレルミル で仕上圧延した場合、仕上材の両管端部が厚内化するこ
とから、この厚肉部を見込んだ両管端部薄肉の管材を圧
延することを主目的としているが、その一方で、管材全
40ールにて4方向から圧下して管周方向の歯肉を防止
するようにしている。
しかしながら、このよつな偏肉防止手段は、4ロールス
タンドを使用する点では評価されるものの、次のような
大きな問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
■ 両管端部全薄肉に圧延することから、強圧下金担当
する中間スタンドに4ロールスタンド金組込むことが前
提であり、その強圧下に酎える大がかりなスタンド構成
が必要となる。
■ 所期の効果?得るためには、圧下方向ヲ45。
位相させた2基の40ールスタンドが必要であり、装置
規模が一層大きくなる。
■ 4ロールスタンドが駆動ロール対と、無駆動ロール
対との組合せスタンドであるため、無駆動ローμ対に回
転支障が生じた場合に同スタンドにおいて管材が駆動ロ
ールによって強制的に牽引され、その結果、管材の無駆
動ロール接触面において焼付き疵を発生させることとな
る。
本発明はこれらの問題点全会て解決した構造簡易で、し
かも偏肉矯正効果の高いマンドレルミルを提供するもの
である。
〔問題点を解決するための手段〕
ところで、マンドレルミル 延についての、従来からの基本的な考え方は、前述した
とおり、管材の真円化矯正、および管材とマンドレルと
の緊締着状態を緩めること全目的とした、事実上圧下金
加えない軽圧延であシ、そのスタンドはほぼ真円孔型の
ロー)vを持った対向2ロールスタンドであった。一方
、従来技術の問題点のところで述べたように、■偏肉は
管周方向4箇所に特定的に生じる。また、■中間スタン
ドでこの偏肉を矯正しても、その後のスタンド通過で偏
肉の再発や助長の可能性がある。本発明は■■の観点か
ら、上記最終仕上圧延スタンドに4ロールによる偏肉矯
正機能を持たせ、この最終スタンドのみで、従来の2基
の4ロールスタンドタイプに匹敵乃至はこれを凌ぐ偏肉
矯正効果?挙げる、極めて合理的な解決策を提案するも
のである。
すなわち、本発明のマンドレルミル 上圧延スタンドを除く圧延スタンドが、圧下方向を交互
に90°位相させた対向2ロールスタンドからなり、最
終仕上圧延スタンドは全ロールが駆動または無駆動で圧
下方向を直前段の圧延スタンドの圧下方向に対して45
°位相させた4ロールスタンドからなるものである。
〔作用〕
マンドレルミルを通過した管材の前局方向の偏肉は、第
4図に示すように、対向2ロールスタンドの圧下方向x
−xおよびx−xに対して45°位相した4つの箇所に
厚肉部α9が生じるものである。
本発明のマンドレルミルによれば、最終仕上圧延スタン
ドに入るまでの間に生じた前局方向4箇所の厚肉部a9
が、最終仕上圧延スタンドとして設けた40一ルスタン
ド通過の際に、4つのロールから集中荷重を受けて圧壊
し、従来と同様の軽圧下でもって前局方向の偏肉が矯正
され、しかも、その後にスタンド通過がないから、偏肉
の再発、助長がない。
また同時に、この4ロールスタンドによシ管材の外形が
整形されるとともに、管材とマンドレルとの密着も解消
され、最終仕上圧延スタンドとしての機能も十分発揮さ
れる。
〔実施例〕
第1図は本発明のマンドレ!レミルの最終仕上圧延スタ
ンドとして組込まれる40ールスタンドの一例について
、そのロール構成を示す正面図である。
なお、最終仕上圧延スタンド以外のスタンドは、第2図
に示す従来どおシの対向20ールスタンドであるので、
詳しい説明は省略する。
第1図によれば、駆動または無駆動の2組の孔型ロール
対(11(3)および(21(41が、圧下方向を直交
させた状態で組合されている。直前段のスタンドにおけ
る圧下方向が第2図および第8図(a)(至)に示すよ
うに水平線、鉛直線に対して45°位相しているので、
これに対して45°位相した水平方向および鉛直方向が
、当該40ールスタンドにおける圧下方向となっている
各ロー/V (1)(z+ (3)(4)の孔型は、半
角ψの範囲の孔型底部においてパスラインと同一中心で
管材(至)の日漂外半径にほぼ等しい彎曲半径R/に有
し、その両側部においてRtよシ大きくかつ中心の異な
る彎曲半径RJを有する、いわゆるダブルアール形状で
ある。元来、このダブルアール は強圧下が求められる中間スタンドに使用され、最終仕
上圧延スタンドには真円孔型のロールが用いられていた
。当該40ールスタンドは本来の最終仕上圧延の機能と
しての、管材とマンドレルバ−との間にクリアランス全
生成させることの他に、厚肉部の圧壊機能を備えている
ので、中間スタンドに常用されるダブルアール孔型のロ
ールヲ使用する。
半径R,の領域を示す半角ψは、10〜30°が好まし
い。その理由は角度が10’より小さいと偏肉を矯正す
る範囲が狭すぎるため実用上の価値が減するし、また8
0°より大きくなると管材とマンドレルバーとのクリア
ランスが小さくなりすぎ管材との引抜き分離が困難とな
るためである。
半径RJの大きさは偏肉矯正効果に何等の影響をおよぼ
すものでないので、もっばら仕上管の断面形状確保並び
に管材とマンドレルバーとのクリアランス確保の面から
決定され、通常R/の2〜8倍程度とされる。
なお、本発明の最終仕上圧延スタンドに使用さレルロー
ルは、前述のダブルアール孔型のものに限らず、第7図
に示す如きトリプルアール孔型のものも使用出来ること
いうまでもない。
ロール対(1)(3)および<21(41は、ロール干
渉や駆動機構の干渉等を避けるため、パスフィン方向で
前後に位相させてもよい。
8スタンドより成る既設のマンドレ!レミルにおいて、
最終仕上圧延スタンドである第8スタンドを4ロールス
タンドに改めた。改善前のスタンド仕様と改善後のスタ
ンド仕様を第1表に示す。
これら2種類のマンドレルミル 示す条件で各200本の圧延全行い、圧延後の管1本毎
にTOP端から20(IIの位置で管周方向の((績肉
率?測定した。結果孕第8表に示す。
第   1   表 第   2   表 第   8   表 第3表に示された偏肉率は、マンドレルミルで発生した
偏肉によるものだけでなく、前工程のマンネスマンピア
サ−における発生偏肉外も含んでいる。したがって完全
な偏肉矯正効果は得られていないが、それでも不発明の
実施により約25%の偏肉矯正効果を確保している。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明のマンドレルミ
μは偏肉矯正を目的とした4ロールスタンド全最終スタ
ンドのみに設け、スタンド設置に伴うコスト上昇を最少
限に抑え得るのみならず、40−μによる軽圧下によシ
厚肉部が集中荷重を受けて効果的に圧壊され、しかもそ
の後にパスがないから、偏肉の再発や、残存洞内が助長
されるといった危惧がなく、全体として見た場合、偏肉
矯正効果が大である。
更ニ、その4ロールスタンドは軽圧下を前提としたもの
でよいから、強固な構造は不要であシ、4ロールスタン
ドが一基で済むこと、他のスタンドは既設ものが使用で
きることとあいまって、設備コスト面で極めて有利であ
る。
また、最終仕上圧延を40−lレスタンドで行うことに
なるから、本来の最終仕上圧延の目的である材料整形お
よび材料剥離もむしろ効果的に行われる。
更にまた、4ロールスタンドの全ローyak駆動または
無駆動としているため、万一無駆動ロールに回転支障が
生じた場合にも当該スタンドで管材が強制的に牽引され
ることがないから、管材の回転支障ロール接触面におい
て焼付き疵が生じるのを可及的に抑制し、偏肉のないこ
ととあいまって、製品の高品質化に大きな効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のマンドレルミル ロールスタンドの一例についてそのローw ’M 成?
示す正面図、第2図は従来の基本的なマンドレルミIし
の全体的構造を示す斜視図、第3図(a)(b)はその
ロール構成を示す正面図、第4図は従来ミルで圧延した
管材の偏肉全示す断面図、第5図は同じく肉厚偏差の分
布図、第6図(a)(’b)は従来ミルに使用されるロ
ールの孔型形状を示す正面図、第7図はトリプルアール
孔型のロール構成?示す正面図である。 図中、1, 2, s, 4, 14, 16, 17
 :孔型ロール、11:スタンド、12:マンドレルパ
ー、13:管1、15:厚肉部、18 :クリアランス
。 第  1 凶 、4% 4 図 第 2 図 第  5  図 −角度

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)最終仕上圧延スタンドを除く圧延スタンドが、圧
    下方向を交互に90°位相させた対向2ロールスタンド
    からなり、最終仕上圧延スタンドは全ロールが駆動また
    は無駆動で圧下方向を直前段の圧延スタンドの圧下方向
    に対して45°位相させた4ロールスタンドからなるこ
    とを特徴とするマンドレルミル。
  2. (2)最終仕上圧延スタンドの4ロールの孔型が、半角
    10〜30°の範囲の孔型底部においてパスラインと同
    一中心で被圧延管材の目標外半径とほぼ同一の彎曲半径
    R_1を有し、その両側部において前記彎曲半径R_1
    より大きくかつ中心の異なる1または2以上の彎曲半径
    を有していることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載のマンドレルミル。
JP16902485A 1985-07-30 1985-07-30 マンドレルミル Granted JPS6228011A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16902485A JPS6228011A (ja) 1985-07-30 1985-07-30 マンドレルミル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16902485A JPS6228011A (ja) 1985-07-30 1985-07-30 マンドレルミル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6228011A true JPS6228011A (ja) 1987-02-06
JPH0576363B2 JPH0576363B2 (ja) 1993-10-22

Family

ID=15878910

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JP16902485A Granted JPS6228011A (ja) 1985-07-30 1985-07-30 マンドレルミル

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JP (1) JPS6228011A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5657659A (en) * 1994-09-05 1997-08-19 Sumitomo Metal Industries Limited Mandrel mill and method of tube rolling by using the same
EP1683587A1 (en) * 2005-01-21 2006-07-26 DANIELI & C. OFFICINE MECCANICHE S.p.A. Method and rolling mill for rolling tubes by means of a mandrel
US8122749B2 (en) * 2006-10-16 2012-02-28 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Mandrel mill and process for manufacturing a seamless pipe

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5415022A (en) * 1977-06-30 1979-02-03 Teijin Ltd Production of polyamide filament yarns
JPS6087907A (ja) * 1983-10-21 1985-05-17 Kawasaki Steel Corp 鋼管の連続圧延機

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Publication number Publication date
JPH0576363B2 (ja) 1993-10-22

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