JPH0520162B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0520162B2 JPH0520162B2 JP12490484A JP12490484A JPH0520162B2 JP H0520162 B2 JPH0520162 B2 JP H0520162B2 JP 12490484 A JP12490484 A JP 12490484A JP 12490484 A JP12490484 A JP 12490484A JP H0520162 B2 JPH0520162 B2 JP H0520162B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- rolls
- roll
- outer diameter
- numbered
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/14—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling without mandrel, e.g. stretch-reducing mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は断面において肉厚差を有する異厚断面
鋼管の製造方法に関する。 （従来技術） 鋼管は強度部材として用いられる例が多く、例
えば自動車用部品では燃費節減のため強度部材と
しての鋼管の使用が増している。自動車用鋼管部
材には一方向応力のみ作用する部材があり、この
様な部材においては鋼管の円周上において応力方
向に対応した部分のみ所定の肉厚を有し他の部分
はより薄肉厚で良い場合が多い。即ち第１図に示
すように管断面において不用な部分の肉厚を薄く
し、管内面形状を楕円にすることができれば部材
が軽量化され燃費が節減されることになる。 しかし従来この様な肉厚差を有する異厚断面鋼
管を工業製品として供給する生産手段はなかつ
た。このため自動車の性能上不利とは知りつつ
も、全周が応力方向に対し必要な肉厚、即ち一様
に厚い肉厚の通常の鋼管を用いていたのである。 （発明が解決しようとする問題点） 一方加熱した母鋼管をストレツチレデユーサに
より絞り圧延して所定寸法の鋼管を製造する方法
があるが、この方法では絞り圧延過程で円周方向
肉厚不均一（以下内面角張りという）が生じやす
いことは例えば「日本機械学会誌 第83巻 第
740号」に報告されている。内面角張りが生じる
と当然ながら寸法精度が悪化し、２ロールタイプ
のストレツチレデユーサで絞り圧延した場合には
成品鋼管は断面一様な肉厚とならずに第３図に示
すように管内面形状が四角形に近い形状（以下四
角張りという）となる場合がある。従つて第１図
に示すような管形状を得るためには、２ロールタ
イプのストレツチレデユーサで、管周方向の肉厚
分布を管内面形状が楕円をなすようにコントロー
ルする必要がある。 （発明の目的） 本発明は管断面において肉厚差のある異厚断面
鋼管をストレツチレデユーサを用いて安価に製造
する手段を提供することを目的とする。 （問題を解決するための手段） 本発明の要旨とする構成は次の通りである。 (1) 加熱された母鋼管をストレツチレデユーサで
絞り圧延する際に楕円率1.03〜1.30で外径絞り率
３〜10％のロール孔型の絞りロールと楕円率0.99
〜1.01で外径絞り率０〜１％のロール孔型の絞り
ロールを交互に配設したストレツチレデユーサを
用いることを特徴とする異厚断面鋼管の製造方
法。 以下第２図のストレツチレデユーサの平面図に
より本発明の方法を詳細に説明する。 加熱炉１中で所定温度に加熱された母鋼管２は
図には示していない搬送ロールにて２ロールタイ
プのストレツチレデユーサ３に供給され絞り圧延
されて成品鋼管４となる。ストレツチレデユーサ
３は第４図に示す楕円率α＝Ｗ／2Hで表される
ロール孔型をもつ一対ずつの絞りロール３1，３
２，３3，……，３oで構成されている。またスト
レツチレデユーサ３の絞りロール３i（ｉは１〜
ｎのロール番号を表わす整数）は母鋼管２を絞り
圧延するために(1)式で表わされる外径絞り率Ｒを
与えられている。 Ｒ＝di-1−di／di-1×100（％） ……(1) di：ｉ番目の絞りロールの平均孔型径 本発明において変形抵抗を低下させ、変形能を
向上させるために加熱炉１中にて加熱された母鋼
管２はストレツチレデユーサ３の奇数番絞りロー
ル即ち大きな楕円率と大きな外径絞り率を与えら
れたロール孔型の絞りロールと、偶数番絞りロー
ル即ち小さな楕円率の小さな外径絞り率を与えら
れた絞りロールとで交互に圧延される。奇数番絞
りロールにおいては外径絞り率に応じて管肉厚は
増加するが応力の集中するフランジ部の増肉率が
最も大きく、溝底部においては管肉厚の増加は極
めて少ない。一方偶数番絞りロールにおいては外
径絞り率が極めて小さいため増肉は殆んど生じな
い。従つて奇数番絞りロールのフランジ部におい
てのみ増肉が進行し結果として周方向で肉厚差を
生じ管内面形状が楕円をなす異厚断面鋼管が得ら
れるのである。すなわち本発明法は奇数番ロール
と偶数番ロールの孔型を概略交互に楕円、円とな
るように配設してなる方法である。この絞り圧延
においては、ロール孔型の楕円率は奇数番絞りロ
ールにおいては1.03〜1.30、偶数番絞りロールに
おいては0.99〜1.01の範囲の値をとり、外径絞り
率は奇数番絞りロールでは３〜10％、偶数番絞り
ロールでは０〜１％の値をとる。奇数番絞りロー
ルにおける楕円率、外径絞り率の下限値はいずれ
もその値以下では効果が少なくなるからであり、
楕円率の上限値はこれを越えると次の絞りロール
へ入る際捩れて入る場合があるからであり外径絞
り率の上限値は楕円率上限値との兼合いからこれ
を越えると絞りロールによる疵が成品鋼管に発生
するためである。なお最終絞りロールとなる偶数
番絞りロールの外径絞り率は成品鋼管の外径形状
の精度を良くするために１％程度の値をとる場合
がある。 次に奇数番絞りロールに管の変形抵抗の0.5倍
以上の大きな張力をかけると比較的大きな外径絞
り率を与えていても管肉厚が減少するが、特に溝
底部分の減肉率が最も大きく、フランジ部では少
ない。一方偶数番絞りロールにおいては肉厚変化
が殆んどないため奇数番絞りロールの溝底部分に
おいて減肉が進行し結果として周方向で肉厚差を
生じ管内面形状が楕円をなす異厚鋼管が得られる
のである。この絞り圧延においては奇数番絞りロ
ールにおいて管の変形抵抗の0.6倍の張力を与え
たが、与える張力は絞り圧延成品鋼管の製造条件
に合わせて任意に選択すれば良い。即ちこの絞り
圧延においては母鋼管の寸法と奇数番絞りロール
のロール孔型即に楕円率、外径絞り率を更に好ま
しくは張力を選択することにより所定形状の成品
鋼管が容易に得られるものである。 なお母鋼管の加熱温度はストレツチレデユーサ
の剛性や生成するスケール量などを考慮して適当
に選べば良い。 （実施例） 本実施例においては絞り圧延によつて外径76.3
mm、厚肉部肉厚６mm、薄肉部肉厚４mmの成品鋼管
を得るために、外径114.3mm、肉厚3.7mmの母鋼管
を900℃に加熱し第１表に示すロール孔型の絞り
ロールのストレツチレデユーサで絞り圧延した。
鋼管の製造方法に関する。 （従来技術） 鋼管は強度部材として用いられる例が多く、例
えば自動車用部品では燃費節減のため強度部材と
しての鋼管の使用が増している。自動車用鋼管部
材には一方向応力のみ作用する部材があり、この
様な部材においては鋼管の円周上において応力方
向に対応した部分のみ所定の肉厚を有し他の部分
はより薄肉厚で良い場合が多い。即ち第１図に示
すように管断面において不用な部分の肉厚を薄く
し、管内面形状を楕円にすることができれば部材
が軽量化され燃費が節減されることになる。 しかし従来この様な肉厚差を有する異厚断面鋼
管を工業製品として供給する生産手段はなかつ
た。このため自動車の性能上不利とは知りつつ
も、全周が応力方向に対し必要な肉厚、即ち一様
に厚い肉厚の通常の鋼管を用いていたのである。 （発明が解決しようとする問題点） 一方加熱した母鋼管をストレツチレデユーサに
より絞り圧延して所定寸法の鋼管を製造する方法
があるが、この方法では絞り圧延過程で円周方向
肉厚不均一（以下内面角張りという）が生じやす
いことは例えば「日本機械学会誌 第83巻 第
740号」に報告されている。内面角張りが生じる
と当然ながら寸法精度が悪化し、２ロールタイプ
のストレツチレデユーサで絞り圧延した場合には
成品鋼管は断面一様な肉厚とならずに第３図に示
すように管内面形状が四角形に近い形状（以下四
角張りという）となる場合がある。従つて第１図
に示すような管形状を得るためには、２ロールタ
イプのストレツチレデユーサで、管周方向の肉厚
分布を管内面形状が楕円をなすようにコントロー
ルする必要がある。 （発明の目的） 本発明は管断面において肉厚差のある異厚断面
鋼管をストレツチレデユーサを用いて安価に製造
する手段を提供することを目的とする。 （問題を解決するための手段） 本発明の要旨とする構成は次の通りである。 (1) 加熱された母鋼管をストレツチレデユーサで
絞り圧延する際に楕円率1.03〜1.30で外径絞り率
３〜10％のロール孔型の絞りロールと楕円率0.99
〜1.01で外径絞り率０〜１％のロール孔型の絞り
ロールを交互に配設したストレツチレデユーサを
用いることを特徴とする異厚断面鋼管の製造方
法。 以下第２図のストレツチレデユーサの平面図に
より本発明の方法を詳細に説明する。 加熱炉１中で所定温度に加熱された母鋼管２は
図には示していない搬送ロールにて２ロールタイ
プのストレツチレデユーサ３に供給され絞り圧延
されて成品鋼管４となる。ストレツチレデユーサ
３は第４図に示す楕円率α＝Ｗ／2Hで表される
ロール孔型をもつ一対ずつの絞りロール３1，３
２，３3，……，３oで構成されている。またスト
レツチレデユーサ３の絞りロール３i（ｉは１〜
ｎのロール番号を表わす整数）は母鋼管２を絞り
圧延するために(1)式で表わされる外径絞り率Ｒを
与えられている。 Ｒ＝di-1−di／di-1×100（％） ……(1) di：ｉ番目の絞りロールの平均孔型径 本発明において変形抵抗を低下させ、変形能を
向上させるために加熱炉１中にて加熱された母鋼
管２はストレツチレデユーサ３の奇数番絞りロー
ル即ち大きな楕円率と大きな外径絞り率を与えら
れたロール孔型の絞りロールと、偶数番絞りロー
ル即ち小さな楕円率の小さな外径絞り率を与えら
れた絞りロールとで交互に圧延される。奇数番絞
りロールにおいては外径絞り率に応じて管肉厚は
増加するが応力の集中するフランジ部の増肉率が
最も大きく、溝底部においては管肉厚の増加は極
めて少ない。一方偶数番絞りロールにおいては外
径絞り率が極めて小さいため増肉は殆んど生じな
い。従つて奇数番絞りロールのフランジ部におい
てのみ増肉が進行し結果として周方向で肉厚差を
生じ管内面形状が楕円をなす異厚断面鋼管が得ら
れるのである。すなわち本発明法は奇数番ロール
と偶数番ロールの孔型を概略交互に楕円、円とな
るように配設してなる方法である。この絞り圧延
においては、ロール孔型の楕円率は奇数番絞りロ
ールにおいては1.03〜1.30、偶数番絞りロールに
おいては0.99〜1.01の範囲の値をとり、外径絞り
率は奇数番絞りロールでは３〜10％、偶数番絞り
ロールでは０〜１％の値をとる。奇数番絞りロー
ルにおける楕円率、外径絞り率の下限値はいずれ
もその値以下では効果が少なくなるからであり、
楕円率の上限値はこれを越えると次の絞りロール
へ入る際捩れて入る場合があるからであり外径絞
り率の上限値は楕円率上限値との兼合いからこれ
を越えると絞りロールによる疵が成品鋼管に発生
するためである。なお最終絞りロールとなる偶数
番絞りロールの外径絞り率は成品鋼管の外径形状
の精度を良くするために１％程度の値をとる場合
がある。 次に奇数番絞りロールに管の変形抵抗の0.5倍
以上の大きな張力をかけると比較的大きな外径絞
り率を与えていても管肉厚が減少するが、特に溝
底部分の減肉率が最も大きく、フランジ部では少
ない。一方偶数番絞りロールにおいては肉厚変化
が殆んどないため奇数番絞りロールの溝底部分に
おいて減肉が進行し結果として周方向で肉厚差を
生じ管内面形状が楕円をなす異厚鋼管が得られる
のである。この絞り圧延においては奇数番絞りロ
ールにおいて管の変形抵抗の0.6倍の張力を与え
たが、与える張力は絞り圧延成品鋼管の製造条件
に合わせて任意に選択すれば良い。即ちこの絞り
圧延においては母鋼管の寸法と奇数番絞りロール
のロール孔型即に楕円率、外径絞り率を更に好ま
しくは張力を選択することにより所定形状の成品
鋼管が容易に得られるものである。 なお母鋼管の加熱温度はストレツチレデユーサ
の剛性や生成するスケール量などを考慮して適当
に選べば良い。 （実施例） 本実施例においては絞り圧延によつて外径76.3
mm、厚肉部肉厚６mm、薄肉部肉厚４mmの成品鋼管
を得るために、外径114.3mm、肉厚3.7mmの母鋼管
を900℃に加熱し第１表に示すロール孔型の絞り
ロールのストレツチレデユーサで絞り圧延した。
【表】
得られた成品鋼管は奇数番ロールにおいて絞り
ロールのフランジ部（第４図において３fで印さ
れる部分）と接触する部分を中心に増肉し必要肉
厚である６mmになり、溝底部（第４図においては
３bで示される部分）と接触する部分は僅かに増
肉して４mmとなり、必要とする寸法形状に仕上つ
ていた。 又同様に外径114.3mm、肉厚6.5mmの母鋼管を
900℃に加熱し第１表のロール孔型の絞りロール
のストレツチレデユーサで、偶数番絞りロールで
は殆ど張力をかけずに絞り圧延し、奇数番絞りロ
ールでは管の変形抵抗の0.6倍の張力応力が作用
するよう張力をかけて絞り圧延することにより、
奇数番ロールの溝底部と接触する部分を中心に減
肉し４mmになり、奇数番ロールのフランジ部と接
触する部分はほとんど肉厚の変化がなく６mmであ
り必要とする寸法形状の成品鋼管が得られた。 （発明の効果） 本発明によれば管周方向に肉厚差のある異厚断
面鋼管が絞り圧延法により製造できるので高能率
で安価に製造できる。 なお本発明は管内面形状が楕円をなす異厚鋼管
の製造法について述べたが全く同様に３ロールタ
イプのストレツチレデユーサを用いれば管内面形
状が３角形をなす異厚鋼管の製造も可能である。
ロールのフランジ部（第４図において３fで印さ
れる部分）と接触する部分を中心に増肉し必要肉
厚である６mmになり、溝底部（第４図においては
３bで示される部分）と接触する部分は僅かに増
肉して４mmとなり、必要とする寸法形状に仕上つ
ていた。 又同様に外径114.3mm、肉厚6.5mmの母鋼管を
900℃に加熱し第１表のロール孔型の絞りロール
のストレツチレデユーサで、偶数番絞りロールで
は殆ど張力をかけずに絞り圧延し、奇数番絞りロ
ールでは管の変形抵抗の0.6倍の張力応力が作用
するよう張力をかけて絞り圧延することにより、
奇数番ロールの溝底部と接触する部分を中心に減
肉し４mmになり、奇数番ロールのフランジ部と接
触する部分はほとんど肉厚の変化がなく６mmであ
り必要とする寸法形状の成品鋼管が得られた。 （発明の効果） 本発明によれば管周方向に肉厚差のある異厚断
面鋼管が絞り圧延法により製造できるので高能率
で安価に製造できる。 なお本発明は管内面形状が楕円をなす異厚鋼管
の製造法について述べたが全く同様に３ロールタ
イプのストレツチレデユーサを用いれば管内面形
状が３角形をなす異厚鋼管の製造も可能である。
第１図は本発明の鋼管の断面図、第２図は本発
明を説明するストレツチレデユーサの簡単な平面
図、第３図は従来のストレツチレデユーサ成品の
四角張りを示す断面図、第４図は絞りロールの孔
型を説明する図である。 １……加熱炉、２……母鋼管、３……ストレツ
チレデユーサ、３i……ｉ番目の絞りロール、４
……成品鋼管。
明を説明するストレツチレデユーサの簡単な平面
図、第３図は従来のストレツチレデユーサ成品の
四角張りを示す断面図、第４図は絞りロールの孔
型を説明する図である。 １……加熱炉、２……母鋼管、３……ストレツ
チレデユーサ、３i……ｉ番目の絞りロール、４
……成品鋼管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 加熱された母鋼管をストレツチレデユーサで
絞り圧延する際に、 楕円率1.03〜1.30で外径絞り率３〜10％のロー
ル孔型の絞りロールと楕円率0.99〜1.01で外径絞
り率０〜１％のロール孔型の絞りロールを交互に
配設したストレツチレデユーサを用いることを特
徴とする異厚断面鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12490484A JPS613604A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 異厚断面鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12490484A JPS613604A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 異厚断面鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613604A JPS613604A (ja) | 1986-01-09 |
| JPH0520162B2 true JPH0520162B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=14896984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12490484A Granted JPS613604A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 異厚断面鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS613604A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0410986Y2 (ja) * | 1986-02-27 | 1992-03-18 | ||
| US6536312B1 (en) | 1999-05-13 | 2003-03-25 | Komatsu Machinery Corporation | Compound machining center compound machining method and machining tool |
| ITPI20070081A1 (it) * | 2007-07-17 | 2009-01-18 | Tromba Maurizio Snc | Metodo e dispositivo per la fabbricazione di tubi metallici a sezione ovale ellittica o simili |
| JP5428854B2 (ja) * | 2009-12-29 | 2014-02-26 | セイコーエプソン株式会社 | 搬送ローラー、搬送ユニット、印刷装置及び搬送ローラーの製造方法 |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP12490484A patent/JPS613604A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS613604A (ja) | 1986-01-09 |
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