JPH0254166B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0254166B2 JPH0254166B2 JP24534683A JP24534683A JPH0254166B2 JP H0254166 B2 JPH0254166 B2 JP H0254166B2 JP 24534683 A JP24534683 A JP 24534683A JP 24534683 A JP24534683 A JP 24534683A JP H0254166 B2 JPH0254166 B2 JP H0254166B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- long column
- shaped
- long
- column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
- B21B19/12—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially parallel to the axis of the work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Forging (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は管または棒（以下管棒と呼ぶ）などの
長柱体の製造法に関するものである。 （従来技術） 管棒は従来は圧延、押出し、引抜き、または鍛
造などの塑性加工法によつて製造されていたが、
技術的進歩はすでに限界に達しており、革新的加
工技術が待望されている。 （発明の目的） 本発明はかかる期待に応えんとするものであつ
て圧延長さの拡大、加工の効率化による設備の小
型化や加工速度の向上、剪断ひずみの減少による
疵の減少が期待できる長柱体の加工方法を提供し
ようとするものである。 本発明は全く新らしい加工原理と設備構造に基
づくものであつて、これらを示唆する公知文献は
見当らない。 本発明ではリング状工具（偏心リングロール）
に隣接する長柱体支承装置によつて長柱体を支承
し、該偏心リングロールの孔型作用面を該長柱体
の柱面に押圧して塑性変形せしめ、該偏心リング
ロールの孔型を長柱体と交叉する方向に運動せし
めることによつて長柱体の塑性変形部をスパイラ
ル状に拡大せしめる。 （発明の構成および作用） 本発明を管の例で詳細に説明すると、第１図は
本発明を説明する装置側面図であつて偏心リング
ロール４の入側および出側に隣接して管の支承装
置を兼ねた偏心リングロール３および５を配設
し、マンドリル６を挿入した管７をマンドレル６
の端部を推進装置１４により押し進めて偏心リン
グロール３，４，５に貫入せしめる。該偏心リン
グロール孔型Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の寸法および位置
は、第１図および第２図に示す様に、偏心リング
ロールの作用面が管に押し込まれる様に選定す
る。第２図は第１図の−断面であつて、偏心
リングロール４の偏心回転機構例を示している。
偏心リングロール３，５は偏心リングロール４と
はその孔型が約180度の位相差を保つて連結桿１
７でつながれている。すなわち、ハウジング１１
に歯車９を支昇して矢印１０方向に回転すると歯
車中心と中心を異にする歯車の内面１３は偏心回
転し、該面に支承される偏心リングロール３，
４，５とその孔型Ｄ１，Ｄ２，４Ｃは偏心回転運
動を行なう。このとき孔型Ｄ２の中心Ｌは、ハウ
ジング１１および歯車９の外円中心Ｋを中心とす
る半径の円運動を行なう。この様に偏心リン
グロール４を動かすと偏心リングロールの孔型Ｄ
２により押圧されて塑性変形した部分は管の周方
向に移動しながら進み、管の全周の肉厚が圧減さ
れることになる。管の肉厚の圧減は偏心リングロ
ール４の押圧力によつて偏心リングロール３，５
部によつても発生し、その塑性変形部は偏心リン
グロール部の塑性変形部とほぼ180度異なる角度
で同方向に回転し、全周の肉厚が圧減されること
になる。管を進めながらこの様な加工を行なう
と、管の肉厚はスパイラル状に圧減されて行く
が、肉厚の変動はリングロールの作用面に平行部
を設けること、および偏心リングロールの偏心回
転数を十分大きくすることによつて、工業的に満
足な範囲内に留めることができる。 本発明においては、リングロールによつて長柱
体を積極的に前進させることができる。すなわち
第３図に示すように、長柱体とリングロールの接
触部Ｇにおいて、リングロール２１がミルセンタ
ーラインＨに垂直な平面に対して角度だけ傾
斜した状態で歯車２２を矢印Ｐの方向すなわち
Fig.3の−Ｙ側において紙面の裏から表へ向う方
向に駆動することにより、長柱体はリングロール
の接触部Ｇにおいてリングロールにより前進角
で矢印Ｑの方向に進められようとする。リングロ
ールをこのように傾斜させるためには、例えば第
３図のようにリングロール孔型の偏心方向（Ｘ軸
方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）にスペーサ２
３，２４の厚さを変化させることにより可能とな
る。この場合にはスペーサ２３，２４の板厚勾配
を変化させることによつて角度を選定すること
が可能である。 また第５図に示すように歯車２６またはブツシ
ユ２７，２８に固定した角度で取付けることもで
きる。第５図のように２個以上のリングロール３
１，３２，３３を用い連結桿３５でつないで複数
の偏心リングロール駆動する場合には、入側から
ｎ番目のリング状工具が長柱体との接触位置にお
いてミルセンターラインＨに垂直な面に対して、
次の式で示される角度o傾斜して工具保持部材
に支承されている場合に最も良好な圧延が可能と
なる。 o-1≦o≦２Ao-1／Ao o-1 (1) ただし、Ao-1、Aoはそれぞれ入側からｎ番目
のリング状工具で加工する前または後の長柱体の
断面積で、A0は素材の断面積として与えられ、
A2以降は漸次小さくなる値として孔型設計によ
り決定される。また0はリングロール保持部材
１回転当りの素材進入長さl0を素材周長m0で除し
た値（0＝l0／m0）である。この式の下限はｎ−
１番目のリングロール以上の前進速度をｎ番目の
リングロールで与えることを意味し、両リングロ
ール間での材料のたまりを防ぎスムースな圧延が
継続される限界である。この式の上限の第１項の
係数が１を越えるとｎ−１番目とｎ番目のリング
ロール間で引張力が作用することを意味し、それ
が２を超えると材料の加工が苛酷になり、疵が出
やすくなるが、技術改善により上限はさらに拡大
できる。 実質的にほとんど加工を行なわないリングロー
ル、例えば最終のリングロールでは(1)式の範囲か
ら外れることがありうる。 本発明ではさらに歯車の回転方向と逆方向にマ
ンドレル６を回転せしめることによつて管の圧延
速度を上昇し、スムースに圧延が継続できる。 本発明においては長柱体の前進は最初はマンド
レルを推進装置１４によつて押し進めるか、ある
いは長柱体推進装置１５によつて押し進められる
が、傾斜した偏心リングロール３で圧延が開始さ
れると、該偏心リングロール３によつても長柱体
は推進される。圧延中の長柱体の推進は偏心リン
グロール４，５および引出装置１６を含め、これ
らの一つ以上の推進装置によつて行なわれる。な
おマンドレルを歯車９と逆方向に回転することは
前進速度の向上と外面の平滑化に効果がある。 （実施例） 本発明の実施例を示すと、第１表において例１
は偏心リングロール３，４，５あるいは３１，３
２，３３の傾斜が０の場合、例２はそれぞれ４、
８、10度の場合、例３は例２の場合でマンドレル
を歯車９と逆方向に回転した場合である。被圧延
材の出側速度は例１が４mm／ｓ、例２が18mm／
ｓ、例３が22mm／ｓと順次増加しており、例１に
対し本発明の実施例である例２と例３が被圧延材
の出側速度が著るしく大きくなつている。
長柱体の製造法に関するものである。 （従来技術） 管棒は従来は圧延、押出し、引抜き、または鍛
造などの塑性加工法によつて製造されていたが、
技術的進歩はすでに限界に達しており、革新的加
工技術が待望されている。 （発明の目的） 本発明はかかる期待に応えんとするものであつ
て圧延長さの拡大、加工の効率化による設備の小
型化や加工速度の向上、剪断ひずみの減少による
疵の減少が期待できる長柱体の加工方法を提供し
ようとするものである。 本発明は全く新らしい加工原理と設備構造に基
づくものであつて、これらを示唆する公知文献は
見当らない。 本発明ではリング状工具（偏心リングロール）
に隣接する長柱体支承装置によつて長柱体を支承
し、該偏心リングロールの孔型作用面を該長柱体
の柱面に押圧して塑性変形せしめ、該偏心リング
ロールの孔型を長柱体と交叉する方向に運動せし
めることによつて長柱体の塑性変形部をスパイラ
ル状に拡大せしめる。 （発明の構成および作用） 本発明を管の例で詳細に説明すると、第１図は
本発明を説明する装置側面図であつて偏心リング
ロール４の入側および出側に隣接して管の支承装
置を兼ねた偏心リングロール３および５を配設
し、マンドリル６を挿入した管７をマンドレル６
の端部を推進装置１４により押し進めて偏心リン
グロール３，４，５に貫入せしめる。該偏心リン
グロール孔型Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の寸法および位置
は、第１図および第２図に示す様に、偏心リング
ロールの作用面が管に押し込まれる様に選定す
る。第２図は第１図の−断面であつて、偏心
リングロール４の偏心回転機構例を示している。
偏心リングロール３，５は偏心リングロール４と
はその孔型が約180度の位相差を保つて連結桿１
７でつながれている。すなわち、ハウジング１１
に歯車９を支昇して矢印１０方向に回転すると歯
車中心と中心を異にする歯車の内面１３は偏心回
転し、該面に支承される偏心リングロール３，
４，５とその孔型Ｄ１，Ｄ２，４Ｃは偏心回転運
動を行なう。このとき孔型Ｄ２の中心Ｌは、ハウ
ジング１１および歯車９の外円中心Ｋを中心とす
る半径の円運動を行なう。この様に偏心リン
グロール４を動かすと偏心リングロールの孔型Ｄ
２により押圧されて塑性変形した部分は管の周方
向に移動しながら進み、管の全周の肉厚が圧減さ
れることになる。管の肉厚の圧減は偏心リングロ
ール４の押圧力によつて偏心リングロール３，５
部によつても発生し、その塑性変形部は偏心リン
グロール部の塑性変形部とほぼ180度異なる角度
で同方向に回転し、全周の肉厚が圧減されること
になる。管を進めながらこの様な加工を行なう
と、管の肉厚はスパイラル状に圧減されて行く
が、肉厚の変動はリングロールの作用面に平行部
を設けること、および偏心リングロールの偏心回
転数を十分大きくすることによつて、工業的に満
足な範囲内に留めることができる。 本発明においては、リングロールによつて長柱
体を積極的に前進させることができる。すなわち
第３図に示すように、長柱体とリングロールの接
触部Ｇにおいて、リングロール２１がミルセンタ
ーラインＨに垂直な平面に対して角度だけ傾
斜した状態で歯車２２を矢印Ｐの方向すなわち
Fig.3の−Ｙ側において紙面の裏から表へ向う方
向に駆動することにより、長柱体はリングロール
の接触部Ｇにおいてリングロールにより前進角
で矢印Ｑの方向に進められようとする。リングロ
ールをこのように傾斜させるためには、例えば第
３図のようにリングロール孔型の偏心方向（Ｘ軸
方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）にスペーサ２
３，２４の厚さを変化させることにより可能とな
る。この場合にはスペーサ２３，２４の板厚勾配
を変化させることによつて角度を選定すること
が可能である。 また第５図に示すように歯車２６またはブツシ
ユ２７，２８に固定した角度で取付けることもで
きる。第５図のように２個以上のリングロール３
１，３２，３３を用い連結桿３５でつないで複数
の偏心リングロール駆動する場合には、入側から
ｎ番目のリング状工具が長柱体との接触位置にお
いてミルセンターラインＨに垂直な面に対して、
次の式で示される角度o傾斜して工具保持部材
に支承されている場合に最も良好な圧延が可能と
なる。 o-1≦o≦２Ao-1／Ao o-1 (1) ただし、Ao-1、Aoはそれぞれ入側からｎ番目
のリング状工具で加工する前または後の長柱体の
断面積で、A0は素材の断面積として与えられ、
A2以降は漸次小さくなる値として孔型設計によ
り決定される。また0はリングロール保持部材
１回転当りの素材進入長さl0を素材周長m0で除し
た値（0＝l0／m0）である。この式の下限はｎ−
１番目のリングロール以上の前進速度をｎ番目の
リングロールで与えることを意味し、両リングロ
ール間での材料のたまりを防ぎスムースな圧延が
継続される限界である。この式の上限の第１項の
係数が１を越えるとｎ−１番目とｎ番目のリング
ロール間で引張力が作用することを意味し、それ
が２を超えると材料の加工が苛酷になり、疵が出
やすくなるが、技術改善により上限はさらに拡大
できる。 実質的にほとんど加工を行なわないリングロー
ル、例えば最終のリングロールでは(1)式の範囲か
ら外れることがありうる。 本発明ではさらに歯車の回転方向と逆方向にマ
ンドレル６を回転せしめることによつて管の圧延
速度を上昇し、スムースに圧延が継続できる。 本発明においては長柱体の前進は最初はマンド
レルを推進装置１４によつて押し進めるか、ある
いは長柱体推進装置１５によつて押し進められる
が、傾斜した偏心リングロール３で圧延が開始さ
れると、該偏心リングロール３によつても長柱体
は推進される。圧延中の長柱体の推進は偏心リン
グロール４，５および引出装置１６を含め、これ
らの一つ以上の推進装置によつて行なわれる。な
おマンドレルを歯車９と逆方向に回転することは
前進速度の向上と外面の平滑化に効果がある。 （実施例） 本発明の実施例を示すと、第１表において例１
は偏心リングロール３，４，５あるいは３１，３
２，３３の傾斜が０の場合、例２はそれぞれ４、
８、10度の場合、例３は例２の場合でマンドレル
を歯車９と逆方向に回転した場合である。被圧延
材の出側速度は例１が４mm／ｓ、例２が18mm／
ｓ、例３が22mm／ｓと順次増加しており、例１に
対し本発明の実施例である例２と例３が被圧延材
の出側速度が著るしく大きくなつている。
【表】
【表】
本発明は棒の圧延についても同様の効果が認め
られる。本発明ではリングロールの孔型設計と、
歯車の回転数と長柱体の送り量を適宜選択するこ
とによつて、長柱体の表面にねじ状突起を形成せ
しめること、あるいは平滑に仕上げることが可能
である。 本発明の実施する装置の前または後にはロール
に半円形孔型を穿設した圧延ロールを有する圧延
機あるいは推進装置、もしくは２本以上の傾斜ロ
ールにより長柱体に回転と前進を与える傾斜ロー
ル圧延機あるいは推進装置を配設することができ
る。
られる。本発明ではリングロールの孔型設計と、
歯車の回転数と長柱体の送り量を適宜選択するこ
とによつて、長柱体の表面にねじ状突起を形成せ
しめること、あるいは平滑に仕上げることが可能
である。 本発明の実施する装置の前または後にはロール
に半円形孔型を穿設した圧延ロールを有する圧延
機あるいは推進装置、もしくは２本以上の傾斜ロ
ールにより長柱体に回転と前進を与える傾斜ロー
ル圧延機あるいは推進装置を配設することができ
る。
第１図は本発明の成形方法を実施する管成形装
置例の縦断面図、第２図は第１図の−線に沿
う断面図、第３図は本発明の偏心リングロールの
傾斜を示す縦断面図、第４図は第３図のＹ，−Ｙ
線に沿う断面図、第５図は本発明における偏心リ
ングロール傾斜方法の他の例である。 ３，４，５，３１，３２，３３……偏心リング
ロール、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３……偏心リングロール
の孔型、６……マンドレル、７……管、９……歯
車、１４……マンドレル推進装置、１５，１６…
…管保持装置、Ｇ……偏心リングロール作用面の
管との接触部、２３，２４……傾斜角調整用スペ
ーサ。
置例の縦断面図、第２図は第１図の−線に沿
う断面図、第３図は本発明の偏心リングロールの
傾斜を示す縦断面図、第４図は第３図のＹ，−Ｙ
線に沿う断面図、第５図は本発明における偏心リ
ングロール傾斜方法の他の例である。 ３，４，５，３１，３２，３３……偏心リング
ロール、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３……偏心リングロール
の孔型、６……マンドレル、７……管、９……歯
車、１４……マンドレル推進装置、１５，１６…
…管保持装置、Ｇ……偏心リングロール作用面の
管との接触部、２３，２４……傾斜角調整用スペ
ーサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リング状工具と、該リング状工具内に挿入し
た長柱体を半径方向に互に押圧し、前記リング状
工具の中心軸および長柱体の中心軸の何れか一方
または双方をパスセンターラインの周りに回転さ
せることによつて長柱体の表面をスパイラル状の
軌跡をとつて加工を進める加工法において、前記
リング状工具が、長柱体との接触位置においてス
パイラル状の軌跡をとつて転動する方向に、ミル
センターラインに垂直な面に対して傾斜して工具
保持部材に支承されていることを特徴とする長柱
体の加工法。 ２ 複数のリング状工具を、その内孔にミルセン
ターラインを含む如くして連ね、リング状工具と
該リング状工具内に挿入した長柱体を半径方向に
互に押圧し、前記リング状工具の中心軸および長
柱体の中心軸の何れか一方または双方をパスセン
ターラインの周りに回転させることによつて長柱
体の表面をスパイラル状の軌跡をとつて加工を進
める加工法において、入側からｎ番目のリング状
工具が、長柱体との接触位置においてスパイラル
状の軌跡をとつて転動する方向に、ミルセンター
ラインに垂直な面に対して下記式で示される角度
o傾斜して工具保持部材に支承されていること
を特徴とする長柱体の加工法。 o-1≦o≦２・（Ao-1／Ao）o-1 ここで、Ao-1、Aoは、それぞれ入側からｎ番
目のリング状工具で加工する前または後の長柱体
の断面積であり、A0は素材の断面積として与え
られ、A2以降は漸次小さくなる値として孔型設
計により決定される。0は、リング状工具保持
部材１回転当りの素材進入長さl0を素材周長m0で
除した値（0＝l0／m0）である。 ３ マンドレルを、歯車の回転と逆方向に回転せ
しめながら前進させる特許請求の範囲第１項記載
の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24534683A JPS60141314A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 長柱体の加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24534683A JPS60141314A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 長柱体の加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141314A JPS60141314A (ja) | 1985-07-26 |
| JPH0254166B2 true JPH0254166B2 (ja) | 1990-11-20 |
Family
ID=17132302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24534683A Granted JPS60141314A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 長柱体の加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141314A (ja) |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP24534683A patent/JPS60141314A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60141314A (ja) | 1985-07-26 |
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