JPS63278603A - ストレッチ・レデュ−サにおける管圧延方法 - Google Patents

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〕 本発明は熱間絞り圧延に用いる３ロール式のストレッチ
・レデューサによる管圧延方法に関する。

〔従来技術〕

ストレッチ・レデューサは３０−ル型が一般的であるが
、このような３０−ル型ストレツチ・レデューサは５〜
２０スタンドで構成され、夫々のスタンドは素管のパス
ライン回りに１２０°づつ隔てて３箇の孔型ロールを備
えるが、相隣するスタンド相互の間においては孔型ロー
ルの配置をパスライン回りに交互に６０°位置をずらし
て配設する構成が採られている。

第７図（イ）、（ロ）はストレンチ・レデューサにおけ
る相隣する２スタンドの各ロール配置の態様を示す部分
正面図であり、第７図（イ）は前スタンドの、また第７
図（ロ）は後スタンドのロール配置を示している。前ス
タンドでは−の孔型ロール３１は軸を水平にした状態で
素管Ｐのパスライン下部に、また他の２個の孔型ロール
３２．３３はこれからパスライン回りに夫々１２０　”
づつ隔てた位置に配置される。一方後スタンドでは−の
孔型ロール４１は軸を水平にした状態で素管Ｐのパスラ
イン上部に、また他の２個の孔型ロール４２．４３はこ
れからパスライン回りに夫々１２０　’づつ隔てた位置
に配置される。

孔型ロール３１〜３３．４１〜４３は実質的に同じであ
るから孔型ロール４１についてみると第８図に示す如く
である。第８図は従来の孔型ロールの孔型プロフィール
を示す説明図であり、孔型断面は略楕円弧の一部をなし
、バスセンタ０に対するフランジ部Ｆまでの寸法Ａ（長
半径という）、溝底部Ｅまでの寸法Ｂ（短半径という）
はＢ＜Ａの関係にある。そして溝底部Ｅからフランジ部
Ｆ側に向かうに従って曲率は漸次大きくなるようになっ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上述した如き３０−ルを備えたストレンチ・レ
デューサにあっては相隣するスタンドの各孔型ロール３
１〜３３．４１〜４３はいずれもその孔型プロフィール
が楕円弧となっているため、前スタンドを通る素管Ｐは
第７図（イ）に示す如く略三角形の“むすび”形に、ま
た後スタンドを通る素管Ｐは第７図（ロ）に示す如く略
逆三角形の“むすび”形に夫々成形され、このような形
状に各スタンドを経る都度交互に反復的に圧延される結
果、第９図（イ）、（ロ）に示す如くストレッチ・レデ
ューサ出側では内面が６角張りとなりその品質の低下を
免れ得ないという問題があった。

第９図（イ）は通常の圧延条件の場合に生じる角張りで
あり、第９図（ロ）は特殊の圧延条件で生じる角張りで
ある。

第１０図は外径４７１ｍ、肉厚５　ｍｍの素管を表１に
示す如き寸法諸元の３ロール式のスタンド嵐１．隘２を
交互に４基配設したストレッチ・レデューサによって圧
延したときの出側における管の周方向肉厚分布を示すグ
ラフであって、６角張りの出現過程が認識出来る。

表１ 本発明者等はこのような内面の６角張りを解消すべく実
験、研究を行った結果、次のような事実を知見した。即
ち、第９図（イ）に示す如き通常の圧延条件で生じる内
面の６角張りについてみると、内面６角張りによって管
肉厚は周方向の６ケ所で厚肉になるが、この各厚肉化す
る位置を前記した孔型ロール３１〜３３．４１〜４３に
対応させてみると各溝底部Ｅと対応した位置及び相隣す
るロールのフランジ部Ｆ間と対応した位置に形成されて
いること、換言すれば薄肉部分は孔型ロール３１〜３３
．４１〜４３における溝底部Ｅとフランジ部Ｆとの中間
の領域と対向する位置を経る過程で形成されていること
、従ってロール孔型の形状を変えて溝底部Ｅとフランジ
部Ｆとの中間の領域Ｇ、Ｇと対応する位置が厚肉化する
よう圧延すれば全周にわたって肉厚のばらつきが平均化
され、偏肉を解消し得ることが解った。

本発明はかかる知見に基づきなされたものであって、そ
の目的とするところは３ロール式ストレンチ・レデュー
サを用いることによる管内面の６角張りを改善し、均一
な厚肉の管を得られるようにしたストレッチ・レデュー
サにおける管圧延方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明方法は、ロールの溝底部とフランジ部との中間領
域を他の部分よりも曲率の大きい円弧で形成された孔型
を有するロールを備えた少なくとも１又は２以上のロー
ルスタンドにて圧延することを特徴とする。

〔作用〕

本発明方法はこれによって内面６角張りによる肉厚の変
化を相殺する圧延が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明方法を図面に基づき具体的に説明する。第１
図（イ）、（ロ）は本発明方法の実施に用いる相隣する
２スタンドの模式的正面図、第２図は前記第１図（イ）
、（ロ）に示すスタンドにおいて用いられているロール
の部分拡大断面図であり、図中１１〜１３．２１〜２３
は相隣する２スタンドにおける各孔型ロールを示してい
る。

第１図（イ）は前スタンドの、また第１図（ロ）は後ス
タンドのロール配置を示しており、前スタンドでは孔型
ロール１１はその軸を水平にした状態で素管Ｐのパスラ
イン下部に、また他の２個の孔型ロール１２．１３はこ
れからパスライン回りに夫々１２０°づつ隔てた位置に
配置される。一方後スタンドでは孔型ロール２１は軸を
水平にした状態で素管Ｐのパスライン上部に、また他の
２個の孔型ロール２２．２３はこれからパスライン回り
に夫々１２０”づつ隔てた位置に配置される。

そして本発明方法ではこのような孔型ロール１１〜１３
．２１〜２３を有Ｔるスタンド１又は複数基（４基程度
）を、第７，８図に示した如き従来のスタンド群の前、
又は後に配設して圧延を行う。勿論従来のスタンド群の
中間に適宜介在させてもよい。

従来のスタンド群の構成については第７．８図に示した
のと実質的に同じであり、説明を省略する。

孔型ロール１１〜１３．２１〜２３の孔型はいずれも実
質的に同じであり、孔型ロール２１について示すと、第
２図に示す如くである。第２図は本発明方法において用
いるロールの孔型プロフィールを示す説明図であり、溝
底中心を含むその両側の所要幅の領域（以下溝底部とい
う）とフランジを含むここから溝底中心側に所要の幅の
領域（以下フランジ部という）Ｆ、Ｆとの中間の領域Ｇ
、Ｇは実線で示す如く、破線で示す従来の孔型に比較し
て曲率を大きく設定しである。

即ち、パスセンタ０からフランジ部Ｆ、溝底部Ｅまでの
距離である各長半径Ａ、短半径Ｂは前記第８図に示した
従来の孔型ロールのそれと同じであるが、フランジ部Ｆ
、Ｆの曲率半径Ｒ３（曲率中心Ｏ１）、溝底部の曲率半
径Ｒ＋Ｃ曲率中心０．）に比較してその中間の領域Ｇの
曲率半径Ｒ，（曲率中心０．）は小さく設定されている
。

これによって各ロールの孔型における中間の領域Ｇ、Ｇ
と対応して圧延される部分の素管は薄肉化が抑制され、
周方向全体の肉厚のばらつきが低減されることとなる。

〔試験例〕

第３図は外径４７鶴、肉厚５鶴の鉛管を表２に示す如き
寸法諸元の３ロール式のスタンド１１１１１１．　２に
夫々個別に通した場合、及び両スタンド魚１゜２に通し
た場合における周方向各部の増肉量（鶴）を求めた結果
を示すグラフであり、横軸に周方向の角度（″）を、ま
た縦軸に増肉量（鶴）をとって示しである。グラフ中一
点鎖線はスタンド阻１に、また破線はスタンド磁２に、
実線は両スタンド嵐１，２に夫々通したときの結果を示
している。

このグラフから明らかなように、スタンド隘１又はスタ
ンドＩ’ｌ＆１２に通しただけでは相互に対称な肉厚分
布となるに過ぎないが、両スタンド１ｌｈｌ、　　２に
通したときは従来の孔型ロールを用いた場合とは逆に３
０″の位置で厚肉化することが解る。

また外径：４１ｗ、肉厚：５ｍの鉛管を階１〜１１ｋＬ
４スタンドに順次通して各スタンドを通過する毎にその
周方向の肉厚分布を測定した。阻１〜隘４スタンドのう
ち、Ｆｌｈｌスタンドには第５図に示した如きプロフィ
ールであって表１の患１の寸法諸元を有するロールを用
い、他のＦｋ２．３．４スタンドには第８図に示す如く
プロフィールであって表２に示す如き寸法諸元のロール
を用いた。結果は第４図に示す通りである。

表　　　２ 第４図は横軸に管の中心周りの位置を示す角度（＠）を
、また縦軸には増肉ｌ（ｍ）をとって示しである。この
グラフから明らかなように磁４スタンド通過時の管の周
方向肉厚分布は従来方法に依った場合の肉厚分布を示す
第１０図のグラフと比較すれば明らかな如（、周方向の
肉厚分布が大幅に均一化されていることが解る。

第５図は本発明方法の実施に用いるロールの他の孔型プ
ロフィールを示す説明図であり、フランジ部Ｆ、Ｆと、
溝底部Ｅとの間の中間の領域Ｇ。

Ｇの曲率半径Ｒ２（曲率中心ＯＸ）を第２図に示すロー
ルのそれよりも若干大きく、しかも曲率中心Ｏｔはパス
センタ０とフランジ部Ｆとを結ぶ線上に位置するよう設
定しである。他の形状は第２図に示すロールのそれと略
同様である。

第６図は本発明方法の実施に用いるロールの更に他の孔
型プロフィールを示す説明図であり、従来のストレッチ
レデューサ出側における管の角張り態様が第９図（ロ）
に示すパターンのときに用いられる。このロールの孔型
プロフィールはフランジ部Ｆ、Ｆと溝底部Ｅとの間の中
間の領域Ｇ。

Ｇの曲率をフランジＦ、溝底Ｅを含む他の部分の曲率よ
りも小さく設定しである。

即ち、フランジ部Ｆ、　　Ｆの曲率半径Ｒ，（曲率中心
０３）、溝底部Ｅの曲率半径Ｒ１（曲率中心０１）は前
記第２．５図に示すロールのそれよりも小さく、且つフ
ランジ部Ｆ、Ｆと溝底部Ｅとの間の中間の領域Ｇ、Ｇの
曲率半径Ｒｚ　　（曲率中心０□）は第２．５図に示す
ロールのそれよりも大きく設定しである。

このようなロールは前述した従来のストレッチ・レデュ
ーサを用いて圧延したとき材質、圧延条件によって第９
図（ロ）に示す如き内面６角張りが生じる場合に適用さ
れる。

即ち、第９図（ロ）に示す如く圧延条件によって管にお
ける孔型ロールの溝底部Ｅ、フランジ部Ｆ、Ｆと対向し
て圧延されてきた部分が第８図（イ）に示す如く厚肉と
なる代わりに逆に薄肉となる場合が生じることがあり、
この場合は同様にこの薄肉化を相殺すべく溝底部Ｅとフ
ランジ部Ｆ。

Ｆとの中間の領域Ｇ、Ｇを浅く、即ち曲率を大きく設定
する。

他の構成は前記第２，５図に示したロールのそれと実質
的に同じであり、説明を省略する。

〔効果〕

以上の如く本発明方法にあっては溝底部とフランジ部と
の中間の領域を他よりも曲率の大きい弧にて形成しであ
るから圧延される素管は溝底部とフランジ部との中間に
て増肉傾向を付与されることとなって、溝底部とフラン
ジ部とにて圧延される部分が増肉傾向を有する従来ロー
ルによる偏肉化が相殺され、周方向に均一な肉厚の圧延
を行うことが可能となるなど本発明は優れた効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）は本発明方法に用いる相隣スタン
ドの孔型ロールの配置態様を示す模式的正面図、第２図
はそのロール孔型の部分拡大図、第３図は第２図に示す
如きプロフィールの孔型ロールのみを用いた複数スタン
ドで素管を圧延したときの周方向肉厚分布を示すグラフ
、第４図は本発明方法によって得た管の肉厚分布を示す
グラフ、第５図は本発明方法に用いる他のロールの孔型
プロフィールの説明図、第６図は本発明方法に用いる更
に他のロールにおける孔型プロフィールの説明図、第７
図（イ）、（ロ）は従来のストレッチ・レデューサに用
いる相隣する２スタンドのロール配置を示す部分拡大正
面図、第８図は従来のストレンチ・レデューサに用いら
れているロールの孔型プロフィールを示す説明図、第９
図（イ）。 （ロ）は内面６角張りの状態を示す管の断面図、第１０
図は従来のストレッチ・レデューサにより圧延したとき
の内面６角張りの過程を示すグラフである。 １１．１２．１３，２１，２２．２３・・・孔型ロール
Ｐ・・・素管　Ｅ・・・溝底部　Ｆ・・・フランジ部Ｇ
・・・中間の領域 特　許　出願人　　住友金属工業株式会社代理人　弁理
士　　河　　野　　登　　夫（イ）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　（ロ）第　１　図　
　　　　　　　　ｉ 日 周方向角度 第　３　図 第　８　図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ロ
）周方向の位置（角度） 第　１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、３ロール式のストレッチ・レデューサにより管を圧
   延する方法において、ロールの溝底部とフランジ部との
   中間を他の部分よりも曲率の大きい円弧で形成された孔
   型のロールを備える少なくとも１又は２以上のロールス
   タンドを含むスタンド群にて圧延することを特徴とする
   ストレッチ・レデューサにおける管圧延方法。