JPH05237514A - マンドレルミルによる圧延方法およびその装置 - Google Patents

マンドレルミルによる圧延方法およびその装置

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JPH05237514A
JPH05237514A JP3979192A JP3979192A JPH05237514A JP H05237514 A JPH05237514 A JP H05237514A JP 3979192 A JP3979192 A JP 3979192A JP 3979192 A JP3979192 A JP 3979192A JP H05237514 A JPH05237514 A JP H05237514A
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JP
Japan
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rolling
roll
mandrel
stands
mandrel mill
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Withdrawn
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JP3979192A
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English (en)
Inventor
Masayuki Yamada
将之 山田
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可及的少ない数のマンドレルバーでもってよ
り多種類の異なる肉厚の継目無鋼管の延伸圧延を可能と
するマンドレルミルの圧延方法とそのための圧延装置を
提供する。 【構成】マンドレルバーを挿入した鋼管を減肉延伸圧延
するにあたり、少なくとも1対の圧延ロールの各ロール
軸を圧延材の進行方向に対し、相互に逆方向に傾斜配置
して圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マンドレルミルによる
継目無鋼管の製造工程において、マンドレルバーを挿入
した鋼管を減肉延伸圧延するマンドレルミルによる圧延
方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】マンドレルミルを使った継目無鋼管製造
用の圧延ラインにおいては、ビレットをピアサで穿孔
し、その後、マンドレルミルで、肉厚を減じ、所定の肉
厚に仕上げ、次いでストレッチレデューサで外径を絞
り、所定外径に仕上げ、継目無鋼管を得る。
【0003】この場合、マンドレルミルでは、孔型ロー
ルとマンドレルバーとの間隙を圧下することにより所定
の肉厚に仕上げる。その際に肉厚のばらつきを可及的に
少なくするためには、ロールの孔型径とマンドレルバー
径とが一義的に決定される。従って、仕上げ肉厚が異な
ると、それに応じて別のマンドレルバーに交換するな
ど、その都度、径の異なるマンドレルバーを使用しなけ
ればならない。それは、孔型ロールを交換するよりも、
マンドレルバーを交換する方が簡単であるためである。
【0004】また、ロールギャップを変更した場合に
は、円周方向に偏肉が発生するおそれもある。ロールの
孔型径と使用するマンドレルバー外径により幾何学的に
決定される間隔により肉厚が決まるため、ある一定のロ
ールギャップ以外では1対のロールで画成される孔型径
(形状)が変化し、これに伴って前記間隔も円周方向で
変化するからである。
【0005】これを真円孔型を例にとって模式的に示し
たのが図7であり、同図(a) はロール対1、1'とマンド
レルバー3とから画成される間隔が円周方向で均一とな
る、つまり円周方向で肉厚が均一となる場合、同図(b)
はロールギャップを変更することにより円周方向で肉厚
が不均一となる場合をそれぞれ示す。そのため、マンド
レルバーは仕上げ肉厚のピッチに応じて持つ多数の寸法
のものを保有しておく必要がある。従って、数多くのマ
ンドレルバーが必要となり、製造コストが高くなる。
【0006】このような問題点を解決するために特開昭
61−86020 号公報に示すように1対のロール圧下を非対
称に行い、ロールの設定位置を調節することにより、偏
肉を防止しようとする試みがある。しかし、この方法で
は、仕上げスタンドが少なくとも3スタンド以上必要と
なる。なぜなら、特開昭61−86020 号公報の第1表に示
されている例では、#3スタンドと#5スタンドをセットで
非対称にロールの圧下調整を行い、それらのスタンド間
に#4スタンドを介在させながら、#5スタンドは#3スタン
ドとは反対方向にロールの圧下調整を行う必要がある。
従って仕上げスタンドは#3、#4、#5の3スタンドが少な
くとも必要となる。通常、仕上げスタンドは2スタンド
であり、その場合には1スタンド余分に設置するか、あ
るいは、マンドレルミルでの圧下量を1スタンド分減少
させる必要があり、設備費の増大あるいは十分な加工度
をとれないなどの問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、継目無鋼管
の製造方法のうち、マンドレルミルを用いる延伸圧延方
法は、その生産性の高さ、あるいは、内面品質の良好さ
からよく使われている。しかし、マンドレルミルは、プ
ラグミルに比べ、スタンド数が多いこと、長さの短いプ
ラグに比べ、マンドレルバーは長さがはるかに長いた
め、マンドレルバーに要する材料費およびそのハンドリ
ング設備等への投資費用も過大となる。
【0008】従ってこのマンドレルバーの保有数を減少
させることが、工場の操業上重要である。マンドレルバ
ーの保有数を削減するためには、マンドレルバーの共有
化が必要である。すなわち、異なる肉厚の継目無鋼管を
圧延する場合に同一のマンドレルを使用する技術の確立
が必要となる。
【0009】同一のマンドレルバーで異なる肉厚の継目
無鋼管を圧延する場合、ロールギャップを調整しただけ
では、前述した理由によって円周方向の偏肉が発生す
る。この偏肉の発生を防止することが必要となる。ここ
に、本発明の一般的目的は、マンドレルミルによる減肉
延伸圧延に際して、円周方向の肉厚のバラツキを防止す
るための安価かつ簡便な方法および装置を提供すること
である。また、本発明の具体的目的は、可及的に少ない
数のマンドレルバーでもって、より多種類の異なる肉厚
であって、かつ周方向偏肉の少ない継目無鋼管の延伸圧
延を可能とするマンドレルミル圧延方法とそのための圧
延装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明者は、1
対のロール圧下を非対称とする前述の従来技術に対し
て、ロール対自体の配置を工夫することで同等以上の作
用効果が得られることを知り、本発明を完成した。した
がって、本発明の要旨とするところは、継目無鋼管の製
造工程において、マンドレルバーを挿入した鋼管を減肉
延伸圧延するにあたり、少なくとも互いに平行に配置さ
れた1対の圧延ロールの各ロール軸を圧延材の進行方向
に対し、相互に逆方向に傾斜配置して圧延することを特
徴とするマンドレルミルの圧延方法である。
【0011】また、別の面からは、本発明は、マンドレ
ルバーを挿入した鋼管を減肉延伸圧延する互いに平行に
配置された1対の圧延ロールを備えたロールスタンドを
複数連設してなるマンドレルミル圧延装置であって、1
対の圧延ロールの各ロール軸を圧延材の進行方向に対
し、相互に逆方向に傾斜配置してなり、その傾斜を調整
可能としたロールスタンドを少なくとも1スタンド有す
るマンドレルミル圧延装置である。
【0012】
【作用】次に、添付図面を参照して本発明をさらに具体
的に説明する。図1は、本発明にかかる圧延方法を実施
する圧延ラインの説明図であり、マンドレルバー3を挿
入された鋼管2には、各ロール対1a 、1b、1c、1d、1e
からなる一連の圧延スタンドを経て減肉延伸圧延が行わ
れる。
【0013】本発明によれば、互いに平行に配置された
各圧延ロール対1a 〜1eにおける少なくとも仕上ロール
スタンドとなる最後の2スタンドにおける圧延ロール対
1d、1eのロール配置が圧延材の進行方向に対し、相互に
逆方向に傾斜配置されており、その様子は図2に示す如
くで、同図(a) は平面図、同図(b) は側面図、同図(c)
は正面図である。
【0014】図2おいてロール対1、1' は、そのロー
ル軸を圧延材の進行方向 (白抜き矢印符で示す) に対
し、相互に逆方向に角度θだけ傾斜配置されている。
【0015】すなわち、この仕上げスタンドを構成する
最終2スタンドのロール対の孔型は、通常、次のように
設定されている。
【0016】図3は真円孔型を例にとった模式的説明図
で、同図(a) はi番目のスタンドを、また同図(b) はi
+1番目 (最終スタンド) を示す。この図から明らかな
ように、両者のスタンドは圧延パスライン回りに90°位
相して連設されており、圧延に供する軸長方向の外径M
Dが同一のマンドレル3に対し、基準寸法圧延時におけ
るマンドレル周面と孔型周面との間隔が円周方向で同一
となるように両スタンドのロール孔型直径Ri とRi+1
とを同一に設定し、より望ましくは各スタンドでの減肉
圧下領域α1 、α2 の間にα2 +α2 >90°の関係が成
立するように設定することで、円周方向に肉厚均一な管
仕上げ圧延を行うようにしてある。
【0017】本発明にかかるマンドレルミル圧延装置
は、図2に示す各ロール対1、1'からなるロールスタン
ドを全ロールスタンドに適用した連続ミルであってもよ
い。なお、互いに隣あったスタンドは、図1からも分か
るように、そのロール軸を交互に90度位相させて配置さ
れている。また、ロール軸が圧延方向に対して相互に逆
方向に角度θだけ傾斜配置された図2に示すロール対
1、1' からなるロールスタンドを複数連設する場合に
は、隣接するスタンドの各ロール対に付与する角度θが
圧延中の鋼管に円周方向に作用する回転力を相殺させる
べく順次反対になっていくように配置される。
【0018】その傾斜角度θは、例えば、図4にその一
方のロール軸端側のみについて示すように、一方のロー
ル1および他方のロール1'のロールチョック11および1
1' を直接的または間接的にロールハウジング10に取り
付けた支持台12および12' に設置され、図示しない電動
機等によって作動するジャッキ13、13および13' 、13'
により、それぞれ互いに逆方向に変位させることによっ
て調整可能としてある。なお、傾斜角θの調整機構は図
示例に何等制限されるものではなく、例えば前記ジャッ
キ機構に替えて油圧機構を用いる。またさらには、例え
ば、前記ロールチョックの圧下方向 (ロールギャップ調
整方向) への摺動溝部分を一方のロール用と他方のロー
ル用に分割すると共に、この分割摺動溝部分をロールハ
ウジングに対して前記摺動方向と直交する方向に摺動自
在に取り付け、これを前記ジャッキ機構または油圧機構
等の適宜な慣用手段で移動させるように構成することも
できることは言うまでもない。
【0019】このような構成のマンドレルミルによる圧
延方法によれば、次のような効果が得られる。つまり、
通常は、仕上げ肉厚は、仕上げスタンド (通常は最終の
2スタンド)においてロール孔型とマンドレル外径の幾
何学的関係により決定される。
【0020】しかしながら、このようなマンドレルミル
の仕上げスタンドにおいて、同一マンドレル外径でロー
ルギャップのみを変更して異なる肉厚に仕上げようとす
る場合には周方向偏肉が発生する。すなわち、前述した
ように、同一マンドレル外径で標準肉厚より薄肉を圧延
する場合にはロールギャップを狭くして、ロール孔型の
溝底部での肉厚が所定の薄肉になるように設定するか
ら、前記溝底部と直交する方向のロール孔型とマンドレ
ルとの間隔が溝底部の間隔に比べて大きくなるためであ
る。その場合には円周方向の肉厚分布は溝底が一番薄肉
になり、溝底から離れるに従って肉厚になる。
【0021】ここに、本発明によれば、このような場合
でも、ロール軸を圧延の進行方向に対して傾斜して配置
することにより、円周方向に肉厚分布を均一化すること
ができる。その傾斜角は一対のロールスタンドで図2に
示すように逆方向に配置する。このようにすると、傾斜
角θによっては、孔型軸心線と直交する平面における孔
型形状は、図5中に破線で示すように、真円に近似の形
状を画成することとなり、円周方向にほぼ均一なロール
1、1'とマンドレル3の間隙が画成され、円周方向に肉
厚の均一鋼管が得られる。この場合、鋼管には捩れが発
生する力 (前述した回転力) が働くので、それを打ち消
すため、もう一対のスタンドは、前述のロールスタンド
とはそのロール対の傾斜方向を逆にしておくのが好まし
いことは前述した通りである。
【0022】なお、傾斜角θは使用するロール孔型の仕
様によって定まり、予め実験あるいは計算によってロー
ルとマンドレルとの円周方向の間隔が可及的に均一にな
り、かつ周方向回転力が相互に相殺されるような角度を
求めておき、ロールギャップの変更の都度調整設定すれ
ばよい。
【0023】かくして、本発明によれば、従来約50種の
マンドレルバーを保有していなければならなかったのに
対して、ほぼ1/3 にまで減少することができ、その場合
の肉厚のバラツキもほぼ2%に抑えることができた。し
かも、仕上げ圧延スタンドとして最後の2スタンドを用
いればよいことから、従来のように3スタンドを組とし
て用いる必要はなく、それだけ圧延スタンド数を減らす
ことができる。
【0024】
【実施例】以下、本発明によるマンドレルミルにおける
実施例とその効果について述べる。本例における実験条
件を表1に示す。なお、ロール対の傾斜角θは図4に示
すスタンドを用いて調整した。本例のマンドレルミル圧
延は、ロール対の傾斜角θを5度と10度の2種類に変え
て行った。この例では、スタンド数は1個であり、素材
を1パス後、圧延軸の回りに90度回転し、2パス目の圧
延を実施した。このようにしてパスは合計5回行った。
傾斜角度は最後の2パスの際に設けた。
【0025】この実験の結果の肉厚分布を図6に示す。
従来のロール傾斜のないスタンドの実験では、所定の肉
厚より薄肉の材料では、偏肉が発生したが、ロールを傾
斜させることにより、同じマンドレルでも所定の肉厚以
外でも偏肉なく圧延可能であることが分かる。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】従って、本発明によれば、保有すべきマ
ンドレルバーの外径ピッチを粗くできるのでマンドレル
バーの保有本数を大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】マンドレルミルによる本発明にかかる圧延ライ
ンの一例を示す概略図である。
【図2】本発明において使用するロール対のロール配置
の模式的説明図であって、同図(a) は平面図、同図(b)
は側面図、同図(c) は正面図である。
【図3】最終のスタンドでの基準寸法圧延時の模式的説
明図であって、同図(a) はi番目のスタンド、同図(b)
はi+1番目のスタンドを示す説明図である。
【図4】本発明の実施例で用いた傾斜圧延スタンドの説
明図である。
【図5】ロール対を傾斜した場合にロールとマンドレル
との円周方向の間隔が均一になることを示す模式的説明
図である。
【図6】実施例における圧延後の鋼管の肉厚分布を示す
グラフである。
【図7】周方向偏肉発生理由の説明図であって、同図
(a) は基準寸法圧延時の説明図、同図(b) は非基準寸法
圧延時の説明図である。
【符号の説明】
1 : ロール 2 : 鋼管 3 : マンドレル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マンドレルミルによる継目無鋼管の製造
    工程において、マンドレルバーを挿入した鋼管を減肉延
    伸圧延するにあたり、少なくとも互いに平行に配置され
    た1対の圧延ロールの各ロール軸を圧延材の進行方向に
    対し、相互に逆方向に傾斜配置して圧延することを特徴
    とするマンドレルミルによる圧延方法。
  2. 【請求項2】 マンドレルバーを挿入した鋼管を減肉延
    伸圧延する、互いに平行に配置された1対の圧延ロール
    を備えたロールスタンドを複数連設してなるマンドレル
    ミル圧延装置であって、1対の圧延ロールの各ロール軸
    を圧延材の進行方向に対し、相互に逆方向に傾斜配置し
    てなり、その傾斜を調整可能としたロールスタンドを少
    なくとも1スタンド有するマンドレルミル圧延装置。
JP3979192A 1992-02-26 1992-02-26 マンドレルミルによる圧延方法およびその装置 Withdrawn JPH05237514A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008123121A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 継目無管の製造方法及び孔型ロール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008123121A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 継目無管の製造方法及び孔型ロール

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990518