JPS63203211A - 管の延伸圧延機の圧下制御方法 - Google Patents
管の延伸圧延機の圧下制御方法Info
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- JPS63203211A JPS63203211A JP62034096A JP3409687A JPS63203211A JP S63203211 A JPS63203211 A JP S63203211A JP 62034096 A JP62034096 A JP 62034096A JP 3409687 A JP3409687 A JP 3409687A JP S63203211 A JPS63203211 A JP S63203211A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/78—Control of tube rolling
Landscapes
- 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。
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〕
本発明は延伸圧延機、特に継目無管の製造に用いられる
マンドレルミルの制御方法に関し、より詳しくは、穿孔
圧延機にて穿孔された素管を延伸してこれに後続する絞
り圧延機にて成品管に仕上げるための延伸圧延機におい
て、成品管の軸長方向長(長手方向)方向の肉厚分布を
可及的に均一化し得る延伸圧延機に関する。
マンドレルミルの制御方法に関し、より詳しくは、穿孔
圧延機にて穿孔された素管を延伸してこれに後続する絞
り圧延機にて成品管に仕上げるための延伸圧延機におい
て、成品管の軸長方向長(長手方向)方向の肉厚分布を
可及的に均一化し得る延伸圧延機に関する。
圧延機にて継目無管を製造する工程はたとえば第5図に
示す如く、予め回転加熱炉等で加熱された丸鋼1にピア
サ11を挿通して穿孔圧延機(マンネスマンピアサ)八
にて穿孔して肉厚短小のホローピース2を作成する。こ
のホローピース2は次にマンドレルバ−12を挿通され
て延伸圧延機(マンドレルミル)Bにて肉厚が減じられ
ると共に伸長されてレデューサ素管3に成形される。そ
して最後に絞り圧延機(ストレッチレデューサ)Cによ
り所定外径及び肉厚に絞られて成品管となる。なお、マ
ンドレルミルBは複数のスタンド、たとえば8スタンド
(STI〜5T8)にて構成され、また各スタンドST
はそれぞれ一対の孔型ロール6を備えている。
示す如く、予め回転加熱炉等で加熱された丸鋼1にピア
サ11を挿通して穿孔圧延機(マンネスマンピアサ)八
にて穿孔して肉厚短小のホローピース2を作成する。こ
のホローピース2は次にマンドレルバ−12を挿通され
て延伸圧延機(マンドレルミル)Bにて肉厚が減じられ
ると共に伸長されてレデューサ素管3に成形される。そ
して最後に絞り圧延機(ストレッチレデューサ)Cによ
り所定外径及び肉厚に絞られて成品管となる。なお、マ
ンドレルミルBは複数のスタンド、たとえば8スタンド
(STI〜5T8)にて構成され、また各スタンドST
はそれぞれ一対の孔型ロール6を備えている。
更に、ストレンチレデューサCもそれぞれ一対の圧延ロ
ールを備えた複数のスタンドSTから構成されている。
ールを備えた複数のスタンドSTから構成されている。
ところで、ストレッチレデューサCはマンドレルミルB
等により延伸圧延されたレデューサ素管3を絞り圧延し
てその外径、肉厚を目標寸法にまで絞って縮小すること
を主目的としている。この目的のため、ストレッチレデ
ューサCにて圧延中のレデューサ素管3には相隣するス
タンド間において大きな引張力を付与している。しかし
、ストレンチレデューサCによる圧延に際しては、レデ
ューサ素管3の前後端部は両側から引張することが出来
ないので、充分な張力を付与することが出来ない。従っ
て、ストレッチレデューサCにて圧延された後のレデュ
ーサ素管3は、第6図に後述する特公昭51−4382
5号公報に示された成品管の軸長方向に対する肉厚の実
測結果を示す如く、前後端部が中間部に比して著しく肉
厚にならざるを得ない、このような管側端部の肉厚部分
はそのほとんどが成品管としては不適当であるので廃棄
されることになるが、これが歩留りの低下の原因となる
ことは言うまでもない。
等により延伸圧延されたレデューサ素管3を絞り圧延し
てその外径、肉厚を目標寸法にまで絞って縮小すること
を主目的としている。この目的のため、ストレッチレデ
ューサCにて圧延中のレデューサ素管3には相隣するス
タンド間において大きな引張力を付与している。しかし
、ストレンチレデューサCによる圧延に際しては、レデ
ューサ素管3の前後端部は両側から引張することが出来
ないので、充分な張力を付与することが出来ない。従っ
て、ストレッチレデューサCにて圧延された後のレデュ
ーサ素管3は、第6図に後述する特公昭51−4382
5号公報に示された成品管の軸長方向に対する肉厚の実
測結果を示す如く、前後端部が中間部に比して著しく肉
厚にならざるを得ない、このような管側端部の肉厚部分
はそのほとんどが成品管としては不適当であるので廃棄
されることになるが、これが歩留りの低下の原因となる
ことは言うまでもない。
このような問題の解決のために本願出願人は先に特公昭
51−43825号にの発明を提案している。
51−43825号にの発明を提案している。
この発明は、端的にはストレッチレデューサCにて圧延
された後の成品管の両端部に形成される肉厚化の程度を
予測または経験的に把握し、これを相殺するようにスト
レッチレデューサCの入側、換言すればマンドレルミル
Bによる圧延工程においてレデューサ素管3の両端部を
その中間部に比較して予め薄肉化しておく方法である。
された後の成品管の両端部に形成される肉厚化の程度を
予測または経験的に把握し、これを相殺するようにスト
レッチレデューサCの入側、換言すればマンドレルミル
Bによる圧延工程においてレデューサ素管3の両端部を
その中間部に比較して予め薄肉化しておく方法である。
より具体的には、たとえば8スタンド(STI−Si2
)からなるマンドレルミルBを使用してレデューサ素管
3を延伸圧延する場合、第6.第7スタンドST6゜S
i2においてレデューサ素管3の噛込み時(管の先端通
過時)及び尻抜は時(管の後端通過時)それぞれに高応
答性の油圧圧下装置にて以下の如き圧下制御を行うもの
である。即ちレデューサ素管3の通過に先立って、第6
.第7スタンドST6 、 Si2の圧延用孔型ロール
6間のロールギャップは予め所定値(具体的には、レデ
ューサ素管3前端の最小径)に絞込まれており、レデュ
ーサ素管3の前端部が噛込んだ時点から拡開され始める
。このロールギャップの拡開の制御はレデューサ素管3
の目標外径に至って停止され、爾後レデューサ素管3の
中間部の圧延が行われる。そして、レデューサ素管3の
尻抜は時には、再度ロールギャップが次第に小さくなる
ように絞込まれ、レデューサ素管3の前後端部が共に中
間部より薄肉で且つ共に中間部へ向けて定形になるテー
パ状に形成される。
)からなるマンドレルミルBを使用してレデューサ素管
3を延伸圧延する場合、第6.第7スタンドST6゜S
i2においてレデューサ素管3の噛込み時(管の先端通
過時)及び尻抜は時(管の後端通過時)それぞれに高応
答性の油圧圧下装置にて以下の如き圧下制御を行うもの
である。即ちレデューサ素管3の通過に先立って、第6
.第7スタンドST6 、 Si2の圧延用孔型ロール
6間のロールギャップは予め所定値(具体的には、レデ
ューサ素管3前端の最小径)に絞込まれており、レデュ
ーサ素管3の前端部が噛込んだ時点から拡開され始める
。このロールギャップの拡開の制御はレデューサ素管3
の目標外径に至って停止され、爾後レデューサ素管3の
中間部の圧延が行われる。そして、レデューサ素管3の
尻抜は時には、再度ロールギャップが次第に小さくなる
ように絞込まれ、レデューサ素管3の前後端部が共に中
間部より薄肉で且つ共に中間部へ向けて定形になるテー
パ状に形成される。
このような制御の結果、マンドレルミルBにて薄肉に形
成されたレデューサ素管3の両端部はストレッチレデュ
ーサCにて圧延される際に厚肉化される分が相殺される
ことになるので、最終的には軸長方向に均一な肉厚分布
の成品管が形成され、歩留りが向上するということであ
る。
成されたレデューサ素管3の両端部はストレッチレデュ
ーサCにて圧延される際に厚肉化される分が相殺される
ことになるので、最終的には軸長方向に均一な肉厚分布
の成品管が形成され、歩留りが向上するということであ
る。
ところで、上述の特公昭5に43825号の発明におい
ては、レデューサ素管3の両端部をテーパ状に薄肉化す
る第6.第7スタンドST6. Si2における制御の
同期、より具体的にはレデューサ素管3の軸長方向の同
一位置に対して圧下量を同一にする制御が重要になる。
ては、レデューサ素管3の両端部をテーパ状に薄肉化す
る第6.第7スタンドST6. Si2における制御の
同期、より具体的にはレデューサ素管3の軸長方向の同
一位置に対して圧下量を同一にする制御が重要になる。
以下、この点について具体的に説明する。
第7図はマンドレルミルの第6及び第7スタンドS↑6
. Si2におけるレデューサ素管3の圧下状態を示す
模式図である。同図(a)は第6スタンドST6に、間
中)は第7スタンドST7にレデューサ素管3の先端部
が噛込んだ直後の状態をそれぞれ示しているが、隣接す
るスタンドS↑6. Sτ7の孔型ロール6は第7図t
c+、 (d)に示す如く、それぞれの圧下方向が90
度ずらされている。従って、レデューサ素管3の先端か
らの軸長方向距離が同一の位置での第6スタンドST6
による圧延の際のロールギャップと第7スタンドST7
による圧延の際のロールギャップとが同一でない場合に
は、レデューサ素管3の周方向の肉厚が異なって偏肉が
生じることになる。
. Si2におけるレデューサ素管3の圧下状態を示す
模式図である。同図(a)は第6スタンドST6に、間
中)は第7スタンドST7にレデューサ素管3の先端部
が噛込んだ直後の状態をそれぞれ示しているが、隣接す
るスタンドS↑6. Sτ7の孔型ロール6は第7図t
c+、 (d)に示す如く、それぞれの圧下方向が90
度ずらされている。従って、レデューサ素管3の先端か
らの軸長方向距離が同一の位置での第6スタンドST6
による圧延の際のロールギャップと第7スタンドST7
による圧延の際のロールギャップとが同一でない場合に
は、レデューサ素管3の周方向の肉厚が異なって偏肉が
生じることになる。
一方、上述のような各スタンドST6. Sr1の孔型
ロール6の圧下制御はその応答性の面から油圧駆動する
ことが好ましいが、この油圧制御は非常に高速の制御が
要求される。このため、この油圧制御のタイミングの正
確さが、上述のレデューサ素管3の周方向の偏肉を生じ
させないためには極めて重要になる。
ロール6の圧下制御はその応答性の面から油圧駆動する
ことが好ましいが、この油圧制御は非常に高速の制御が
要求される。このため、この油圧制御のタイミングの正
確さが、上述のレデューサ素管3の周方向の偏肉を生じ
させないためには極めて重要になる。
一例として、マンドレルミルにより186寵径×19f
i厚のレデューサ素管3を158n径×6.5fi厚に
圧延し、これを更にストレンチレデューサにて73■径
X5.65m厚に仕上げる場合、マンドレルミルにおい
てレデューサ素管3の両端部をそれぞれ軸長方向に70
0鰭に互って薄肉に成形する必要がある。この場合、レ
デューサ素管3の端部においては2.6鶴の薄肉化が必
要であり、また第6.第7スタンドST6.377間で
のレデューサ素管3の移動速度を3.5 n+/sec
とすると、第6.第7スタンドST6゜Sr1において
は孔型ロールの圧下装置を0.2秒間に2.6fi移動
するように駆動する必要がある。即ち、13w/sec
の高速で孔型ロールのロールギャップを制御する必要が
あるということになる。
i厚のレデューサ素管3を158n径×6.5fi厚に
圧延し、これを更にストレンチレデューサにて73■径
X5.65m厚に仕上げる場合、マンドレルミルにおい
てレデューサ素管3の両端部をそれぞれ軸長方向に70
0鰭に互って薄肉に成形する必要がある。この場合、レ
デューサ素管3の端部においては2.6鶴の薄肉化が必
要であり、また第6.第7スタンドST6.377間で
のレデューサ素管3の移動速度を3.5 n+/sec
とすると、第6.第7スタンドST6゜Sr1において
は孔型ロールの圧下装置を0.2秒間に2.6fi移動
するように駆動する必要がある。即ち、13w/sec
の高速で孔型ロールのロールギャップを制御する必要が
あるということになる。
従って、第6.第7スタンドST6. Si2でのロー
ルギャップの制御がたとえば0.05秒ずれた場合には
、0.65ts(・13X0.05)の偏肉が生じるの
である。即ち、管の周方向の90度離隔した部分で0.
65flの偏肉が生じる。
ルギャップの制御がたとえば0.05秒ずれた場合には
、0.65ts(・13X0.05)の偏肉が生じるの
である。即ち、管の周方向の90度離隔した部分で0.
65flの偏肉が生じる。
このように、特公昭51−43825号の発明では、マ
ンドレルミルにおける圧延の際にレデューサ素管3の両
端部をテーパ状に薄肉化するための第6.第7スタンド
ST6. Sr1の制御を同期させることが非常に重要
なのであるが、その具体的方法は開示されていなかった
。
ンドレルミルにおける圧延の際にレデューサ素管3の両
端部をテーパ状に薄肉化するための第6.第7スタンド
ST6. Sr1の制御を同期させることが非常に重要
なのであるが、その具体的方法は開示されていなかった
。
ところで、上述のようなロールギャップの圧下制御を行
う場合、制御対象のロールギャップ間を管の前後端が通
過するタイミングを検出して制御を行うことには不都合
がある。即ち、制御対象事態のロールギャップを管の前
後端が通過するタイミングを検出してからロールギャッ
プの拡開あるいは絞込みの制御を開始したのでは、どう
してもある程度の制御遅れが生じてしまうためであると
いう点と、上述のような管の後端部へ向けて管の中間部
からロールギャップを絞込む制御は管の後端部の通過が
検出されてから行うことは出来ないというためである。
う場合、制御対象のロールギャップ間を管の前後端が通
過するタイミングを検出して制御を行うことには不都合
がある。即ち、制御対象事態のロールギャップを管の前
後端が通過するタイミングを検出してからロールギャッ
プの拡開あるいは絞込みの制御を開始したのでは、どう
してもある程度の制御遅れが生じてしまうためであると
いう点と、上述のような管の後端部へ向けて管の中間部
からロールギャップを絞込む制御は管の後端部の通過が
検出されてから行うことは出来ないというためである。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
上述の特公昭51−43825号の発明を実施する際の
マンドレルミルのロールギャップの圧下制御のタイミン
グを正確にとり得る方法の提供を目的とする。
上述の特公昭51−43825号の発明を実施する際の
マンドレルミルのロールギャップの圧下制御のタイミン
グを正確にとり得る方法の提供を目的とする。
本発明では、マンドレルミルの各スタンドに管の前後端
の通過タイミングを検出する手段としてたとえばロード
セルを備えさせ、管先端がスタンドへ噛込んだタイミン
グでロードセルが発するロードオン信号と、管後端がス
タンドから抜けた時点でロードセルが発するロードオフ
信号とを検出出来るようにしておき、これらの検出結果
からロールギャップの制御対象となっている各スタンド
それぞれについて、それぞれのスタンドより上流側のス
タンド間での管の移動速度を求めて制御対象のスタンド
での管曲端及び後端の通過タイミングを算出し、これに
基づいて制御対象のスタンドの孔型ロールの圧下制御を
行うこととしている。
の通過タイミングを検出する手段としてたとえばロード
セルを備えさせ、管先端がスタンドへ噛込んだタイミン
グでロードセルが発するロードオン信号と、管後端がス
タンドから抜けた時点でロードセルが発するロードオフ
信号とを検出出来るようにしておき、これらの検出結果
からロールギャップの制御対象となっている各スタンド
それぞれについて、それぞれのスタンドより上流側のス
タンド間での管の移動速度を求めて制御対象のスタンド
での管曲端及び後端の通過タイミングを算出し、これに
基づいて制御対象のスタンドの孔型ロールの圧下制御を
行うこととしている。
本発明は、穿孔圧延機にて穿孔された素管を、孔型ロー
ルをそれぞれに備える複数スタンドからなる延伸圧延機
にて延伸した後、絞り圧延機にて所定内・外径に絞って
継目無讐を製造する際に、前記絞り圧延機での管の圧延
時に生じる管端部の厚肉化を相殺するために、管端部を
管端から中央部へ向けて厚肉となるようにテーパ状に薄
肉化すべく、前記孔型ロールの圧下制御を行う延伸圧延
機の圧下制御方法において、前記圧下量の制御対象とな
る複数のスタンドの上流側に位置する少な(とも2つの
スタンドでの管端の通過タイミングを検出し、これに基
づいて前記制御対象のスタンドそれぞれとその上流側に
位置するスタンドとの間での管端の移動速度を求め、求
められた管端の移動速度を基に、前記制御対象のスタン
ドそれぞれについて、その上流側に位置するスタンドで
の管端の通過タイミングを基準として制御対象のスタン
ドの孔型ロールの圧下制御のタイミングを制御すること
を特徴とする。
ルをそれぞれに備える複数スタンドからなる延伸圧延機
にて延伸した後、絞り圧延機にて所定内・外径に絞って
継目無讐を製造する際に、前記絞り圧延機での管の圧延
時に生じる管端部の厚肉化を相殺するために、管端部を
管端から中央部へ向けて厚肉となるようにテーパ状に薄
肉化すべく、前記孔型ロールの圧下制御を行う延伸圧延
機の圧下制御方法において、前記圧下量の制御対象とな
る複数のスタンドの上流側に位置する少な(とも2つの
スタンドでの管端の通過タイミングを検出し、これに基
づいて前記制御対象のスタンドそれぞれとその上流側に
位置するスタンドとの間での管端の移動速度を求め、求
められた管端の移動速度を基に、前記制御対象のスタン
ドそれぞれについて、その上流側に位置するスタンドで
の管端の通過タイミングを基準として制御対象のスタン
ドの孔型ロールの圧下制御のタイミングを制御すること
を特徴とする。
本発明では、制御対象の各スタンドそれぞれにおいて、
管の軸長方向の同一位置に対して異なるスタンドの孔型
ロールを同一のロールギャップ量に制御される。
管の軸長方向の同一位置に対して異なるスタンドの孔型
ロールを同一のロールギャップ量に制御される。
以下、まず本発明の原理について説明する。
たとえば8スタンド(STI〜5T8)のマンドレルミ
ルの第6.第7スタンドST6. Si2を制御対象と
する場合には、それらと他の各スタンド(但し、最低限
第4スタンド以降)において、管の先端部が噛込んだタ
イミング(以下、オン時刻: Ton Ti)という)
及び後端部が抜けたタイミング(以下、オフ時刻:To
f(11という)を検出する。但し、iはこの場合1〜
8であり、それぞれスタンド番号に対応している。
ルの第6.第7スタンドST6. Si2を制御対象と
する場合には、それらと他の各スタンド(但し、最低限
第4スタンド以降)において、管の先端部が噛込んだタ
イミング(以下、オン時刻: Ton Ti)という)
及び後端部が抜けたタイミング(以下、オフ時刻:To
f(11という)を検出する。但し、iはこの場合1〜
8であり、それぞれスタンド番号に対応している。
一方、マンドレルミルのスタンド間距離をLとすると、
第1スタンドと第i−1スタンドとの間での管の移動速
度は、管先端がスタンドを通過する噛込み時をVOL管
後端がスタンドを通過する灰抜は時をVli とすると
それぞれ下記fil、 +21式にて求められる。
第1スタンドと第i−1スタンドとの間での管の移動速
度は、管先端がスタンドを通過する噛込み時をVOL管
後端がスタンドを通過する灰抜は時をVli とすると
それぞれ下記fil、 +21式にて求められる。
VOi−L/ (Ton(++1) −Ton(I)
=(11Vli =L/ (Tof(++1) To
f(i)) −(21このようにして求められた管の速
度を基に、制御タイミングを決定するのであるが、以下
まず第1図のタイミングチャートに従って第6.第7ス
タンドST6. Si2での管先端の噛込み時の制御に
ついて説明する。
=(11Vli =L/ (Tof(++1) To
f(i)) −(21このようにして求められた管の速
度を基に、制御タイミングを決定するのであるが、以下
まず第1図のタイミングチャートに従って第6.第7ス
タンドST6. Si2での管先端の噛込み時の制御に
ついて説明する。
なお第1図において、GC6,GC7はそれぞれ管先端
と中央との孔型ロール6のロールギャップの管中央部で
の絞込量GMに比しての目標絞込量の差、TOcは目標
の制御時間、即ちロールギャップを管先端と中央との絞
り込み量の差Gc 6だけ拡開制御する間の目標時間で
あり、これらはそれぞれの管の薄肉化の目標形状により
定まる値である。
と中央との孔型ロール6のロールギャップの管中央部で
の絞込量GMに比しての目標絞込量の差、TOcは目標
の制御時間、即ちロールギャップを管先端と中央との絞
り込み量の差Gc 6だけ拡開制御する間の目標時間で
あり、これらはそれぞれの管の薄肉化の目標形状により
定まる値である。
また、マンドレルミルでの管の圧延に際しては、圧延に
よる管の形状変化に伴って管の軸長方向に加わるスタン
ド間張力の変動を吸収するために、孔型ロール6のロー
ル回転数を変更する制御が併用されるが、ここでは省略
する。
よる管の形状変化に伴って管の軸長方向に加わるスタン
ド間張力の変動を吸収するために、孔型ロール6のロー
ル回転数を変更する制御が併用されるが、ここでは省略
する。
第1図に示す如く、第6.第7スタンドST6. Si
2の孔型ロール6のロールギャップはそれぞれ管中央を
圧延するためのロールギャップ量GMに比してGC6,
GC7だけ予め絞り込んでおく。そして第6スタンドS
T6については、第5スタンドお5を管先端が通過した
噛込み時刻vO5から101秒後にロールギャップを拡
開する制御出力を行う。この時間t01は下記式により
算出する。
2の孔型ロール6のロールギャップはそれぞれ管中央を
圧延するためのロールギャップ量GMに比してGC6,
GC7だけ予め絞り込んでおく。そして第6スタンドS
T6については、第5スタンドお5を管先端が通過した
噛込み時刻vO5から101秒後にロールギャップを拡
開する制御出力を行う。この時間t01は下記式により
算出する。
t01=L/(VO4x α5)
但し、α5:第5スタンドST5における管の基準の延
び率であり、孔型ロールの 孔型により定まる。
び率であり、孔型ロールの 孔型により定まる。
v04:第4と第5 スタフ FST4.375間を管
が通過する際の速度であり、前 述の(11式にて求められる。
が通過する際の速度であり、前 述の(11式にて求められる。
従って第6スタンドS↑6での制御開始時刻は管先端が
第5スタンドST5を通過した時刻VO5から101秒
後であるからVO5+ t 01であり、第6スタンド
ST6ではこの時刻から孔型ロール6のロールギャップ
の拡開が開始され、更に目標制御時間TOc後にロール
ギャップは管中央の圧延のためのロールギャップ量GM
にまでその差GC6だけ拡開される。
第5スタンドST5を通過した時刻VO5から101秒
後であるからVO5+ t 01であり、第6スタンド
ST6ではこの時刻から孔型ロール6のロールギャップ
の拡開が開始され、更に目標制御時間TOc後にロール
ギャップは管中央の圧延のためのロールギャップ量GM
にまでその差GC6だけ拡開される。
なお、上記式から求められる第6スタンドST6での制
御開始時刻VO5+t01と、管の先端が実際に第6ス
タンドST6に噛込む時刻とが一致すること、即ち両者
の誤差Δto1が0であることが理想的な制御である。
御開始時刻VO5+t01と、管の先端が実際に第6ス
タンドST6に噛込む時刻とが一致すること、即ち両者
の誤差Δto1が0であることが理想的な制御である。
また第7スタンドST7についても同様に、第6スタン
ドST6を管先端が通過した噛込み時刻VO6からto
2秒後にロールギャップを絞込む制御出力を行う、この
時間t02は下記式により算出する。1t 02−L/
(VO5x a 6 xC6)但し、α6:第6スタン
ドST6における管の基準の延び率であり、孔型ロール
の 孔型により定まる。
ドST6を管先端が通過した噛込み時刻VO6からto
2秒後にロールギャップを絞込む制御出力を行う、この
時間t02は下記式により算出する。1t 02−L/
(VO5x a 6 xC6)但し、α6:第6スタン
ドST6における管の基準の延び率であり、孔型ロール
の 孔型により定まる。
C6:第6スタンドST6により管を圧下したことによ
る管の速度の増加分 であり、圧下絞込量GC6と目標制 御時間Toeとの関数である。
る管の速度の増加分 であり、圧下絞込量GC6と目標制 御時間Toeとの関数である。
v04:第5と第6 スタフ )’ Sr1. sTe
間t−管が通過する際の速度であり、前 述の式にて求められる。
間t−管が通過する際の速度であり、前 述の式にて求められる。
従って第7スタンドST7でのロールギャップを絞込む
制御開始時刻は管先端が第6スタンドST6を通過した
時刻VO6からt02秒後のVO6+t02であり、第
7スタンドST7ではこの時刻から孔型ロール6のロー
ルギャップの拡開が開始され、目標v1a時間TOc後
にロールギャップは管中央の圧延のためのロールギャッ
プ量GMにまでその差GC6だけ拡開される。
制御開始時刻は管先端が第6スタンドST6を通過した
時刻VO6からt02秒後のVO6+t02であり、第
7スタンドST7ではこの時刻から孔型ロール6のロー
ルギャップの拡開が開始され、目標v1a時間TOc後
にロールギャップは管中央の圧延のためのロールギャッ
プ量GMにまでその差GC6だけ拡開される。
なお第6スタンドST6におけると同様に、上記式から
求められる第7スタンドST7での制御開始時刻VO6
+t02と、管の先端が実際に第7スタンドに噛込む時
刻とが一致すること、即ち両者の誤差Δt02が0であ
ることが理想的な制御である。
求められる第7スタンドST7での制御開始時刻VO6
+t02と、管の先端が実際に第7スタンドに噛込む時
刻とが一致すること、即ち両者の誤差Δt02が0であ
ることが理想的な制御である。
上述のように第6.第7スタンドST6. Sr1の孔
型ロール6のロールギャップのタイミング制御を行うこ
とにより、管の先端を基準として軸長方向の同一位置に
対する量スタンドST6. Sr1でのロールギャップ
量が同一に制御されるのである。
型ロール6のロールギャップのタイミング制御を行うこ
とにより、管の先端を基準として軸長方向の同一位置に
対する量スタンドST6. Sr1でのロールギャップ
量が同一に制御されるのである。
次に、第2図のタイミングチャートに従って第6、第7
スタンドST6. Sr1での管後端の灰抜は時の制御
について説明する。
スタンドST6. Sr1での管後端の灰抜は時の制御
について説明する。
なお第2図において、GC6,0C7はそれぞれ前述の
管先端と中央との孔型ロール6のロールギャップの管中
央部での絞込WGMに比しての目標絞込量の差、Tic
は目標の制御時間、即ちロールギャップを管先端と中央
との絞り込み量の差GC6だけ閉鎖制御する間の目標時
間であり、これらはそれぞれの管の薄肉化の目標形状に
より定まる値である。
管先端と中央との孔型ロール6のロールギャップの管中
央部での絞込WGMに比しての目標絞込量の差、Tic
は目標の制御時間、即ちロールギャップを管先端と中央
との絞り込み量の差GC6だけ閉鎖制御する間の目標時
間であり、これらはそれぞれの管の薄肉化の目標形状に
より定まる値である。
第2図に示す如く、第6.第7スタンドST6. Si
2の孔型ロール6のロールギャップはそれぞれ管中央を
圧延するためのロールギャップ量6Mに設定されて管中
央の圧延を行っているが、管後端がそれぞれ第5.第6
スタンドST6.5T7を通過した時刻V15及びV1
6からそれぞれ時間t11. t 12後にロールギャ
ップを絞込む制御が開始される。
2の孔型ロール6のロールギャップはそれぞれ管中央を
圧延するためのロールギャップ量6Mに設定されて管中
央の圧延を行っているが、管後端がそれぞれ第5.第6
スタンドST6.5T7を通過した時刻V15及びV1
6からそれぞれ時間t11. t 12後にロールギャ
ップを絞込む制御が開始される。
第6スタンドST6については、時間tllは下記式に
より算出する。
より算出する。
tll−L/m4Xα5xd5)−Tic但し、α5:
第5スタンドST5における管の基準の延び率であり、
孔型ロールの 孔型により定まる。
第5スタンドST5における管の基準の延び率であり、
孔型ロールの 孔型により定まる。
d5:第6スタンドST6にて管を圧下することによる
管の第5.第6スタン ドSTY、 STT間通過速度の修正係数であり、圧下
量と圧下制御時間に より定まる1以上の定数。
管の第5.第6スタン ドSTY、 STT間通過速度の修正係数であり、圧下
量と圧下制御時間に より定まる1以上の定数。
v14:第4と第5 スタフ 1”Sr1.575間を
管が通過する際の速度であり、前 述の(2)式にて求められる。
管が通過する際の速度であり、前 述の(2)式にて求められる。
従って、管後端が第6スタンドST6を通過した時点で
第6スタンドST6の孔型ロール6のロールギャップ量
は管中央でのそれに比してGC6だけ絞込まれている必
要があるので、管後端が第5.第6スタンドST5.5
76間を通過する時間が丁度txt+Tlcであれば、
即ち両者の誤差ΔtllがOであれば理想的な制御であ
る。
第6スタンドST6の孔型ロール6のロールギャップ量
は管中央でのそれに比してGC6だけ絞込まれている必
要があるので、管後端が第5.第6スタンドST5.5
76間を通過する時間が丁度txt+Tlcであれば、
即ち両者の誤差ΔtllがOであれば理想的な制御であ
る。
また第7スタンドST7についても同様に、時間t12
は下記式により算出する。
は下記式により算出する。
t 12=L/(V15x cx 6) −Tic但し
、α6:第6スタンドST6における管の基準の延び率
であり、孔型ロールの 孔型により定まる。
、α6:第6スタンドST6における管の基準の延び率
であり、孔型ロールの 孔型により定まる。
v14:第4と第5 ス’17 FST4. ST5間
G管が通過する際の速度であり、前 述の式にて求められる。
G管が通過する際の速度であり、前 述の式にて求められる。
従って、管後端が第7スタンドST7を通過した時点で
第7スタンドST7の孔型ロールのロールギャップ量は
管中央でのそれに比してGC7だけ絞込まれている必要
があるので、管後端が第5.第6スタンドST5.57
6間を通過する時間が丁度tL2+T1cであれば理想
的な制御である。
第7スタンドST7の孔型ロールのロールギャップ量は
管中央でのそれに比してGC7だけ絞込まれている必要
があるので、管後端が第5.第6スタンドST5.57
6間を通過する時間が丁度tL2+T1cであれば理想
的な制御である。
以上のように管の両端それぞれについて、第6゜第7ス
タンドST6. Sr1の孔型ロールのロールギャップ
量の拡開及び絞込み制御を行うことにより、第6.第7
スタンドST6. Sr1において管の90度異層る周
方向位置に対して行われる圧下が、管の軸長方向の同一
位置に対して同一のロールギャップ量にて行われること
になる。
タンドST6. Sr1の孔型ロールのロールギャップ
量の拡開及び絞込み制御を行うことにより、第6.第7
スタンドST6. Sr1において管の90度異層る周
方向位置に対して行われる圧下が、管の軸長方向の同一
位置に対して同一のロールギャップ量にて行われること
になる。
以上のような本発明の原理に基く本発明の実施例につい
て、以下に説明する。
て、以下に説明する。
第4図は本発明の実施に使用したマンドレルミルの各一
つのスタンドST及びその制御系の模式図である。
つのスタンドST及びその制御系の模式図である。
図中5はハウジング、6a、 6bはそれぞれパスライ
ンを挟んで対称の位置に配された孔型ロール、7a、
7bはロールチョックであり、これらはパスラインを中
心に対称に配されており、ロールギャップを開閉制御出
来るようにハウジング5に組付けられている。具体的に
は、孔型ロール6a、 6bを回転可能に支持するロー
ルチョック7a、 7bはそれぞれパスラインと逆側の
面が油圧シリンダ8a、 8bのヘッドに連結されてお
り、ハウジング5内でパスラインに対して接離する方向
に摺動されるようになっている。
ンを挟んで対称の位置に配された孔型ロール、7a、
7bはロールチョックであり、これらはパスラインを中
心に対称に配されており、ロールギャップを開閉制御出
来るようにハウジング5に組付けられている。具体的に
は、孔型ロール6a、 6bを回転可能に支持するロー
ルチョック7a、 7bはそれぞれパスラインと逆側の
面が油圧シリンダ8a、 8bのヘッドに連結されてお
り、ハウジング5内でパスラインに対して接離する方向
に摺動されるようになっている。
更に、ロールチョック7a、 7bの両側にはパスライ
ンと直交する方向にロールギャップ調節杆11a。
ンと直交する方向にロールギャップ調節杆11a。
11a、 llb、 Ilbが盲通されており、それぞ
れのパスラインと逆側にはハウジング5にネジ結合され
た短杆9a、 9a、 9b、 9bが連結されており
、またパスライン側はパスラインを挟んで対向する側の
ロールチョック7a、 7bのパスライン側の面に当接
されている。そして、一方の油圧シリンダ8aと一方の
孔型ロール6aとの間にはロードセル12が装着されて
おり、その出力信号、即ち管の前端がロールギャップ間
を通過したタイミングで発せられるロードオン信号及び
管の後端がロールギャップ間を抜けたタイミングで発せ
られるロードオフ信号は演算制御装置20に与えられて
いる。
れのパスラインと逆側にはハウジング5にネジ結合され
た短杆9a、 9a、 9b、 9bが連結されており
、またパスライン側はパスラインを挟んで対向する側の
ロールチョック7a、 7bのパスライン側の面に当接
されている。そして、一方の油圧シリンダ8aと一方の
孔型ロール6aとの間にはロードセル12が装着されて
おり、その出力信号、即ち管の前端がロールギャップ間
を通過したタイミングで発せられるロードオン信号及び
管の後端がロールギャップ間を抜けたタイミングで発せ
られるロードオフ信号は演算制御装置20に与えられて
いる。
なお、油圧シリンダ8a、 8bには演算制御装置20
により開閉制御される油圧弁16a、 16bを介して
油圧ポンプ17から油圧が与えられている。
により開閉制御される油圧弁16a、 16bを介して
油圧ポンプ17から油圧が与えられている。
演算制御装置20には図示以外にも各スタンドのロード
セル12からのロードオン信号及びロードオフ信号が与
えられており、これらを基に前述の如き演算を行い、そ
の結果求められた各スタンドに対するロールギャップの
制御タイミングに従って各スタンドの油圧弁16a、
16bの開閉制御を行うように構成されている。
セル12からのロードオン信号及びロードオフ信号が与
えられており、これらを基に前述の如き演算を行い、そ
の結果求められた各スタンドに対するロールギャップの
制御タイミングに従って各スタンドの油圧弁16a、
16bの開閉制御を行うように構成されている。
このようなスタンドSTは、基本的には短杆9a。
9a、9b、9bにてロールギャップ調節杆11a、
Ila、 llb。
Ila、 llb。
11bのパスラインに対する位置を調節することにより
孔型ロール6a、 6b間のロールギャップを圧延対象
の管の中央部を圧延するためのロールギャップGMに設
定する。そして、管の両端部に対する本発明方法による
制御に際してのみ油圧シリンダ8a+8bによるロール
ギャップの開閉制御を行う。
孔型ロール6a、 6b間のロールギャップを圧延対象
の管の中央部を圧延するためのロールギャップGMに設
定する。そして、管の両端部に対する本発明方法による
制御に際してのみ油圧シリンダ8a+8bによるロール
ギャップの開閉制御を行う。
さて、マンネスマンピアサAにて穿孔された1861径
×19嘗重厚のホローピース2を158曹■径×6.5
I1m厚に8スタンドのマンドレルミルBにて圧延した
際の第6.第7スタンドST6. Sr1に本発明方法
を通用した。
×19嘗重厚のホローピース2を158曹■径×6.5
I1m厚に8スタンドのマンドレルミルBにて圧延した
際の第6.第7スタンドST6. Sr1に本発明方法
を通用した。
第3図は、圧下制御量:GC7=2.6 m、圧下制御
時間:TOc=0.2秒、スタンド開路m L = 1
110鰭、α5 =1.05にて、第7スタンドST7
のロールギャップ制御のために第5スタンドST5と第
6スタンドST6との間における管先端の通過時間を、
実測時間としての両スタンドのロードセル12のロード
オン信号から測定した値と、本発明方法により求めた予
測時間との差を示したヒストグラフである。
時間:TOc=0.2秒、スタンド開路m L = 1
110鰭、α5 =1.05にて、第7スタンドST7
のロールギャップ制御のために第5スタンドST5と第
6スタンドST6との間における管先端の通過時間を、
実測時間としての両スタンドのロードセル12のロード
オン信号から測定した値と、本発明方法により求めた予
測時間との差を示したヒストグラフである。
この結果は標本数100に対して70%が±5msの差
しか認められなかったことを示しており、本発明方法が
実用上の充分な精度を得られることを裏付けている。
しか認められなかったことを示しており、本発明方法が
実用上の充分な精度を得られることを裏付けている。
なお、上記の説明では、制御対象のスタンドに対してそ
の二つ前のスタンド間でのデータを基に処理を行うよう
にしているが、これに躍るものではなく、制御対象のス
タンドの二つ以前より更に前のスタンドで得られたデー
タを使用するようにしてもよいことは勿論である。
の二つ前のスタンド間でのデータを基に処理を行うよう
にしているが、これに躍るものではなく、制御対象のス
タンドの二つ以前より更に前のスタンドで得られたデー
タを使用するようにしてもよいことは勿論である。
また、上記説明では各スタンドに2個の孔型ロールがパ
スラインを挟んで対称にに対向配置され、2組の孔型ロ
ールがそれぞれ90度異層る方向から管を圧下するよう
に構成されたマンドレルミルについて説明したが、他に
たとえば3個のロール3組をそれぞれ120度異l6方
向に配したスタンドを使用する場合等にも本発明が適用
可能であることは勿論である。
スラインを挟んで対称にに対向配置され、2組の孔型ロ
ールがそれぞれ90度異層る方向から管を圧下するよう
に構成されたマンドレルミルについて説明したが、他に
たとえば3個のロール3組をそれぞれ120度異l6方
向に配したスタンドを使用する場合等にも本発明が適用
可能であることは勿論である。
更に上記実施例では、延伸圧延機としてマンドレルミル
を使用する場合について詳述しであるが、延伸圧延機と
して他にたとえばプラグミル、マルチスタンドミルある
いはピルガ−ミル等を使用する場合にも本発明は通用可
能である。
を使用する場合について詳述しであるが、延伸圧延機と
して他にたとえばプラグミル、マルチスタンドミルある
いはピルガ−ミル等を使用する場合にも本発明は通用可
能である。
以上のように本発明方法によれば、ストレッチレデュー
サにて素管の絞り圧延が行われる際の管両端部の厚肉化
を回避するために行われるマンドレルミルでの管両端部
の薄肉化圧延に際して、圧下方向が異なる複数のスタン
ドにて管が圧下される場合にも、管の軸長方向の同一位
置がそれぞれのスタンドで同一のロールギャップ量にて
圧下されるので、管の同一軸長方向位置が異なるスタン
ドにて異なるロールギャップで圧下されることは回避さ
れ、これにより管の偏肉が回避される。
サにて素管の絞り圧延が行われる際の管両端部の厚肉化
を回避するために行われるマンドレルミルでの管両端部
の薄肉化圧延に際して、圧下方向が異なる複数のスタン
ドにて管が圧下される場合にも、管の軸長方向の同一位
置がそれぞれのスタンドで同一のロールギャップ量にて
圧下されるので、管の同一軸長方向位置が異なるスタン
ドにて異なるロールギャップで圧下されることは回避さ
れ、これにより管の偏肉が回避される。
第1図は本発明方法の管先端の制御の際のタイミングチ
ャート、第2図は開管後端の制御の際のタイミングチャ
ート、第3図は本発明の実施結果を示すヒストグラム、
第4図は本発明方法の実施に使用される装置の構成を示
す模式図、第5図は継目無鋼管の基本的は製造工程を示
す模式図、第6図は従来技術により製造された成品管の
軸長方向での肉厚分布を示すグラフ、第7図はマンドレ
ルミルの相隣するスタンドの孔型ロールによる圧下方向
の相異を示す模式図である。 A・・・マンネスマンピアサ B・・・マンドレルミ
ル C・・・ストレンチレデューサ ST・・・ス
タンド 2・・・ホローピース 3・・・レデューサ
素管6・・・孔型ロール 8・・・油圧シリング
12・・・ロードセル 20・・・演算制御装置 時 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理
士 河 野 登 夫(a)
(b)(()
Cd)等 r7 図 (ms) 竿 3?!1 第 4 記
ャート、第2図は開管後端の制御の際のタイミングチャ
ート、第3図は本発明の実施結果を示すヒストグラム、
第4図は本発明方法の実施に使用される装置の構成を示
す模式図、第5図は継目無鋼管の基本的は製造工程を示
す模式図、第6図は従来技術により製造された成品管の
軸長方向での肉厚分布を示すグラフ、第7図はマンドレ
ルミルの相隣するスタンドの孔型ロールによる圧下方向
の相異を示す模式図である。 A・・・マンネスマンピアサ B・・・マンドレルミ
ル C・・・ストレンチレデューサ ST・・・ス
タンド 2・・・ホローピース 3・・・レデューサ
素管6・・・孔型ロール 8・・・油圧シリング
12・・・ロードセル 20・・・演算制御装置 時 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理
士 河 野 登 夫(a)
(b)(()
Cd)等 r7 図 (ms) 竿 3?!1 第 4 記
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、穿孔圧延機にて穿孔された素管を、孔型ロールをそ
れぞれに備える複数スタンドからなる延伸圧延機にて延
伸した後、絞り圧延機にて所定内・外径に絞って継目無
管を製造する際に、 前記絞り圧延機での管の圧延時に生じる管 端部の厚肉化を相殺するために、管端部を管端から中央
部へ向けて厚肉となるようにテーパ状に薄肉化すべく、
前記孔型ロールの圧下制御を行う延伸圧延機の圧下制御
方法において、 前記圧下量の制御対象となる複数のスタン ドの上流側に位置する少なくとも2つのスタンドでの管
端の通過タイミングを検出し、これに基づいて前記制御
対象のスタンドそれぞれとその上流側に位置するスタン
ドとの間での管端の移動速度を求め、 求められた管端の移動速度を基に、前記制 御対象のスタンドそれぞれについて、その上流側に位置
するスタンドでの管端の通過タイミングを基準として制
御対象のスタンドの孔型ロールの圧下制御のタイミング
を制御することを特徴とする延伸圧延機の圧下制御方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62034096A JPS63203211A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 管の延伸圧延機の圧下制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62034096A JPS63203211A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 管の延伸圧延機の圧下制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63203211A true JPS63203211A (ja) | 1988-08-23 |
Family
ID=12404743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62034096A Pending JPS63203211A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 管の延伸圧延機の圧下制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63203211A (ja) |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP62034096A patent/JPS63203211A/ja active Pending
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