JPH04253510A - 冷間圧延により管を製造するためのコールドピルガーミル - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管が段階的に前送りさ
れ管の長手軸の周りを回転される、ほぼ円形の横断面を
有し圧延加工展開部のほぼ全域が先細りになっている圧
延加工孔型を有し振動して動かされるロールスタンドに
おける回転可能に支承されているリングロール対により
マンドレルを介して冷間圧延により管を製造するための
コールドピルガーミルに関する。

【０００２】

【従来の技術】コールドピルガー圧延が、ほぼ円形の孔
型を側縁において、成形する管部分の横断面が孔型によ
り囲まれることが可能である程に広げるいわゆる研削自
由空間（Ｆｒｅｉｓｃｈｌｉｆｆ）を有することは公知
である。研削自由空間は、孔型側縁が管材料を挟まず、
管材料の中の応力が管品質及び／又は圧延効率を損なわ
ないように形成される。従来の技術では研削自由空間は
対称に形成されている、すなわちロールの側縁は双方と
もに鏡対称で同一である。この形状の利点は、ロール孔
型を比較的簡単に製造できることにある。

【０００３】しかしこの場合、管が各ロールスタンド行
程で９０°でない角度だけ回転されるので横断面の成形
が非対称であることが考慮されていない。研削自由空間
により管に不可避的に幅広がりが生ずるので管の横断面
は必然的に非回転対称になる。管がロールスタンドの中
で例えば３０°だけ回転されると、材料堆積としてのこ
の幅広がりは、上部ロール及び下部ロールにそれぞれあ
り互いに対向して位置する側縁における３０°の位置に
到達する。

【０００４】従って、ロールの２つの側縁は、異なる管
体積により充填され、対称形孔型が、最大に充填されて
いる側縁の材料体積を収容できる研削自由空間を必要と
することは自明である。従って材料は、実際に必要かつ
望ましい程度を越えて大きく幅広がりすることがある。

【０００５】回転された幅広がり部分を圧延加工すると
、管における応力ピーク値、品質及び効率が損なわれる
という重大な結果を招く。従って各コールドピルガー孔
型設計の目標は幅広がりを最小化することである。対称
形の孔型の中で非対称に回転された幅広がりを圧延加工
することを繰返すと最終的には、幅広がりが回転されて
到達したゾーンが集中的に磨耗される結果を招く。これ
により高価なロールの寿命が短くなる。

【０００６】対称形の孔型により非対称の管横断面を圧
延加工することの１つの別の欠点は、非対称で成形する
際に回転された管の回転勾配を戻し回転することにある
、すなわち実際の回転角度は、誘起された回転角度に比
してかなり小さいことがある。この傾向は、管が進出チ
ャックジョーによってのみしかもはや保持されていない
時には特に著しい。これにより、許容されない応力ピー
ク値が生ずるおそれが高まり、到達可能な圧延効率が劣
化される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の欠点を有しない、すなわち管の中に応力ピーク値が生
じず品質及び効率が改善されロールの寿命が高められて
いる、冒頭に記載の形式のコールドピルガーミルのため
の孔型設計を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、圧延加工孔型がその圧延加工展開部の少
なくとも一部において、円形からずれている非対称の横
断面を有することが提案される。この提案により孔型設
計において、幅広がりされた管が回転した後に生ずる非
対称の状態が考慮される。

【０００９】有利には、各リングロールにおける、管の
回転方向で前方の孔型側縁が、後方の側縁に比してより
強く凹状に湾曲されている横断面輪郭を有することが提
案される。すなわち、管の幅広がり部分が回転されて到
達する側縁の孔型横断面が、管の狭幅部分が回転されて
到達する側縁の孔型横断面に比して大きい。

【００１０】本発明の１つの別の実施例では、側縁の湾
曲の強さ及び位置が孔型の中で前進行程及び戻り行程で
の材料の幅の広がりの関数であり、そしてロールスタン
ドの進入死点及び進出死点での管回転の角度の関数であ
ることが提案される。有利には、本発明で提案される非
対称の孔型輪郭は、数値制御されて５つの運動軸を有す
る孔型加工機械で形成することができる。このような機
械は研削盤として公知である。このような機械は、加工
材を回転するための軸、加工材キャリッジを平行送りす
るための軸、研削といしを調整するための軸、研削とい
しキャリッジを長手方向に送るための軸、及び研削とい
しホールダの回動運動のための軸を有する。

【００１１】

【実施例】本例は、管Ｒがロールスタンドの入口死点で
のみ時計の針の回転方向で回転され、そこで前送りされ
る圧延装置から出発している。回転角は３０°とする。 図１には概略的に従来技術の圧延加工領域における上部
の溝付ロール１の圧延展開が圧延方向２でのロールスタ
ンド行程に対して示されている。Ｄによりマンドレルが
示されている。横断面Ａ−Ｂは、ロールの中心から下方
へ垂直に切断して示す、従来の技術の上部及び下部の溝
付ロール１及び２の対称形の孔型横断面である。これは
実際の上で、その時の成形ゾーンから進出する管の横断
面である。孔型は側方に、管Ｒが溝付ロールに挟まれず
にそして管材料の管幅広がり特性が考慮されて管Ｒが孔
型の中に収容される程に大きい研削自由空間断面を有し
なければならない。

【００１２】横断面Ｃ−Ｄは成形ゾーンの始端の直接前
の状態を示す。この場合にも、管Ｒが溝付ロールにより
挟まれずに、自由空間が研削されている孔型により管Ｒ
が収容されるという条件が満足されなければならない。 成形の開始時に管Ｒが非対称であることが分かる。管幅
広がり隆起部が圧延加工される場所、すなわちこの例で
は３０°より小さい場所に非対称の成形最大値が、対応
する応力ピーク値と一緒に設定されていることも分かる
。

【００１３】図２の断面図は本発明の孔型設計における
状態を示す。同一の部分は同一の参照番号により示され
ている。横断面Ａ−Ｂから、本発明では孔型が、最も幅
の狭い管部分が回転の後に圧延加工される場所において
従来の孔型設計の場合に比してより狭いことと、管幅広
がり部が、本発明の場合には従来の対称の孔型設計の場
合に比してより広いゾーンで圧延加工されることが分か
る。

【００１４】（＋）により対称構造の場合に比しての孔
型の幅の広がりが示され、（−）により狭まりが示され
ている。対称性を適切に形成することにより成形が孔型
横断面にわたり一様になり、孔型の磨耗も一様になり、
孔型全体をより狭く保持することができることが分かる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術の圧延加工領域の中での圧延展開を
示す概略図である。

【図２】本発明の孔型設計の場合の図１と同様な図であ
る。

【符号の説明】

１、２　　溝付ロール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　管が段階的に前送りされ管の長手軸の
   周りを回転される、ほぼ円形の横断面を有し圧延加工展
   開部のほぼ全域が先細りになっている圧延加工孔型を有
   し振動して動かされるロールスタンドにおける回転可能
   に支承されているリングロール対によりマンドレルを介
   して冷間圧延により管を製造するためのコールドピルガ
   ーミルにおいて、圧延加工孔型が、その展開部（図２）
   の少なくとも一部の長さにわたり、円形からずれている
   非対称の横断面を有することを特徴とする冷間圧延によ
   り管を製造するためのコールドピルガーミル。
2. 【請求項２】　　各リングロール（１、２）における、
   管Ｒの回転方向で前方の孔型側縁（＋）が、後方の側縁
   （−）に比してより強く凹状に湾曲している横断面輪郭
   を有することを特徴とする請求項１に記載の冷間圧延に
   より管を製造するためのコールドピルガーミル。
3. 【請求項３】　　側縁の湾曲の強さ及び位置が材料の幅
   の広がりの関数として孔型の中で前進行程及び戻り行程
   で測定され、そして管回転の角度の関数としてロールス
   タンドの進入死点及び進出死点で測定されることを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載の冷間圧延により管
   を製造するためのコールドピルガーミル。