JPH0569606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は、継目無管の連続圧延法、特に中空素
管にマンドレルバーを挿入し、タンデムに配置し
たマンドレルミルで連続的に延伸圧延するマンド
レルミルの圧延制御方法に関する。 〔従来の技術〕 継目無管の製造過程において、ピアサーあるい
はエロンゲータより供給される素管はマンドレル
ミルによつて圧延される。このマンドレルミル
は、２つのタイプに大別できる。つまり、マンド
レルバーの速度を拘束するタイプと、マンドレル
バーを自由にして圧延するタイプとがある。 マンドレルバーを自由にして圧延する場合に
は、管先端部が各スタンドに噛込む段階及び管後
端部が各スタンドを抜け出す段階にマンドレルバ
ー速度が変化するため、圧延条件も変化する。こ
のため、管の先後端部に肉厚変動が生じ、肉厚・
断面積精度が低下する。 一方、マンドレルバー速度を拘束した場合に
は、上で述べたようなマンドレルバー速度変化に
伴なう肉厚・断面積変動は発生しない。しかし、
素管肉厚・外径に変動がある場合あるいは温度変
化などによつてバー径が変動する場合には、これ
らの影響が製品肉厚・断面積に発生し寸法精度を
悪くするという問題が残る。 〔発明の目的〕 本発明は、キースタンドを除くロール回転数及
び各スタンドでの圧下量を同時に制御することに
より、素管の肉厚・外径・変形抵抗、バー径変動
の製品肉厚・断面積への影響を除去し、製品の寸
法精度を向上させたマンドレルミルの圧延制御方
法を提供するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、マンドレルバー速度が拘束されてい
るマンドレルミル（リストレインド・マンドレル
ミル）において、素管肉厚、外径、変形抵抗及び
バー径変動が発生した場合にも、製品肉厚あるい
は製品肉厚・断面積を一定にするためにロール回
転数及び圧下量を制御するものであり、以下のと
おりの方法によつて、その目的が達成される。 本発明に係る第１の制御方法は、素管寸法、前
段のスタンドでのマンドレルバー半径変動等によ
る圧力条件の変化に対しては、前段の各スタンド
間の張力が零となるようにロール回転数を制御
し、また、後段のスタンドでのマンドレルバー変
形変動に対しては各スタンド間の張力が零となる
ようにロール回転数を制御しながら、マンドレル
バー半径変動による肉厚変動を補正するように後
段のスタンドでの圧下量を調整することにより肉
厚を一定にするようにしたことを特徴とする。 また、本発明に係る第２の制御方法は、素管寸
法、前段のスタンドでのマンドレルバー半径変動
等による圧力条件の変化に対しては、前段の各ス
タンド間の張力が零となるようにロール回転数を
制御し、また、後段のスタンドでのマンドレルバ
ー半径変動に対しては前段の各スタンド間の張力
が零となるようにロール回転数を制御しながら、
マンドレルバー半径変動による肉厚変動を補正す
ると共に素管の自由変形部での外径が制御できる
ように後段のスタンドでの圧下量を調整すると共
に後段の各スタンド間に張力が発生するようにロ
ールの回転数を制御することにより、肉厚及び断
面積を一定にするようにしたことを特徴とする。 〔発明の実施例〕 次に、本発明の思考過程を説明し、その後実施
例について説明する。 まず、マンドレルミルのように、ピアサーある
いはエロンゲータより供給される中空素管にマン
ドレルバーを装入し、孔型を有するロールで連続
圧延する圧延機では、製品寸法精度を悪化させる
要因として、以下のような項目があげられる。 ＜要因１＞：圧延中のマンドレルバー速度の変化 ＜要因２＞：素管の肉厚・外径変化及び温度（変
形抵抗）の変化 ＜要因３＞：圧延中の管の温度（変形抵抗）の変
化 ＜要因４＞：圧延中のマンドレルバー温度（マン
ドレルバー径）の変化摩耗によるマンドレルバ
ー径の変化 マンドレルバー速度を拘束した場合にいは＜要
因１＞を除くことができるが他の寸法精度悪化要
因については効果はない。本発明は＜要因２＞〜
＜要因４＞による影響をも除くものであり、これ
らの影響を考察するために、次の項目すなわち、
（）無制御での連続圧延特性、及び（）スタ
ンド間張力を一定に制御することによつて得られ
る効果、について検討する。 〔〕 無制御での連続圧延特性 ロール回転数・圧下量を全く操作しない場合
（通常のリスレインド・マンドレルミル）に、
各変動要因がどの程度製品寸法精度へ影響を与
えるかを評価し、従来のリストレインド・マン
ドレルミルズの製品精度の定量化を検討する。 マンドレルミルのように連続スタンドで圧延
を行なう場合には、素管形状の変動あるいはバ
ー径変動などが各スタンド間に大きな張力を発
生させ、カリバー底での肉厚・外径はもとより
マンドレルバーともロールとも接触しない自由
変形部での肉厚・外径にも大きな影響を与え
る。また、次スタンドではこの自由変形部がカ
リバー底で圧延されるため、さらに新たな張力
変動が生じるという複雑な現象が起こる。これ
らの現象の結果として、製品肉厚・断面積に変
動が発生し、寸法精度悪化の原因となる。次
に、素管肉厚・外半径、各スタンドでの変形抵
抗、バー径変動の製品寸法への影響を述べる。 (i) 素管肉厚変化の影響 第１図では素管肉厚ΔHoが ΔHo／Ho＝１ だけ変化した場合、即ち、素管肉厚が100％
変化した場合、各スタンド出側の カリバー底肉厚変動 Δhⁱ _c／hⁱ _c フランジ側肉厚変動 Δhⁱ _f／hⁱ _f カリバー底外半径変動 Δrⁱ _c／rⁱ _c フランジ側外半径変動 Δrⁱ _f／rⁱ _f がどう変化するかを示している。 この図から次のような素管肉厚変動に対す
る特性が得られる。 (イ) No.１、No.２スタンドを通過するとフラン
ジ側及びカリバー底側肉厚変化は急激に減
少する。これは両方向とも１度づつカリバ
ー底で圧延されるためである。 (ロ) No.３スタンド以降は、両方向肉厚変動の
急激な減少は見られず、No.クスタンド出側
（製品肉厚）にもいくらか影響が現われる。 (ハ) 各スタンド出側のフランジ側外半径変化
に、肉厚変動と同程度の変化が生じる。 以上の結果から、素管肉厚に変動があると
きには全スタンド間張力が変動するため、No.
クスタンド出側の寸法にも影響を与える。ま
た、この寸法変化はカリバー底よりもフラン
部変化の方が大きことがわかる。 (ii) 素管外半径変化 第２図では素管外半径ΔRoが ΔRo／Ro＝１ 変化した場合の各スタンド出側形状変動を示
す。この結果より、次のような素管外半径変
化に対する特性が得られる。 (イ) 素管外半径変化は各スタンド出側のフラ
ンジ部半径・肉厚に寸法変動を発生させ
る。 (ロ) No.７スタンド出側（製品肉厚・外半径）
にも影響が現われる。 つまり、リストレインドマンドレルミルで
は素管外半径に寸法変動がある場合に、製品
肉厚・外半径の寸法精度が悪化することがわ
かる。 (iii) 各スタンド変決抵抗変化の製品への影響 第３図では各スタンドでの変形抵抗変化が Δkⁱ／_f／kⁱ／_f＝１ となつたときの製品肉厚・外半径・断面積へ
の影響を示している。第３図より、次のよう
な特性が明らかになつた。即ち、各スタンド
での変形抵抗変化の製品形状への影響はあま
り大きくない。 以上の結果は、 ●変形抵抗が変化することによつて、圧延荷
重が変化してもミル剛性が高いときには、
あまり大きな影響が発生しない（ミル剛性
が低いときには大きい）。 ●変形抵抗変化の先進率への影響は少ないた
め、各スタンド間張力変動の発生は少な
い。 などの理由によると考えられる。 (iv) 各スタンドでのバー径変化の製品への影響 第４図では各スタンドでのバー径変動が ΔS_Bi／S_Bi＝１ のときの、製品肉厚・外半径・断面積での影
響を示している。 第４図より次のような特性が明らかになつ
た。 (イ) 後段スタンドでの影響はフランジ側肉
厚・外径及びカリバー底肉厚に非常に大き
な影響を与える。 (ロ) 前段の影響も無視できない。 この（）の項での検討から明らかなよう
に、回転数・圧下量を制御しない場合には、マ
ンドレルバー速度を拘束しても、バー径・素管
肉厚・外半径変動は製品寸法に影響を与えるこ
とがわかる。即ち、リストレインド・マンドレ
ルミルにおいても素管の肉厚・外半径、圧延中
の材料温度の変化、マンドレルバー径の変化等
の圧延外乱による製品寸法変化は避けられな
い。 () スタンド間張力を一定に制御することによ
つて得られる効果 寸法精度を向上させるため、回転数を操作す
ることで無張力圧延を行なつた場合、素管肉
厚・外半径・バー径の変動が製品寸法へどのよ
うな影響を与えるかを検討する。 (i) 素管肉厚変化の影響 第５図では、素管肉厚ΔHoが ΔHo／Ho＝１ 変化した場合の各スタンド出側 カリバー底肉厚変動 Δhⁱ _c／hⁱ _c フランジ側肉厚変動 Δhⁱ _f／hⁱ _f カリバー底外半径変動 Δrⁱ _c／rⁱ _c フランジ側外半径変動 Δrⁱ _f／rⁱ _f がどう変化するかを示している。第５図か
ら、次の結果が得られた。即ち、No.１、No.２
スタンド通過後、ほとんど影響は残らない。 (ii) 素管外半径変化の影響 第６図では、素管外半径ΔRoが ΔRo／Ro＝１ 変化した場合の各スタンド出側形状を示して
いる。この第６図の結果より以下のような特
性が得られている。即ち、素管肉厚変動があ
る場合と同様、No.１、No.２スタンド通過後、
ほとんど影響は残らない。 (iii) 各スタンドでのバー径変化の製品への影響 第７図では各スタンドでのバー径変動が、 ΔS_Bi／S_Bi＝１ のときの製品肉厚・外半径・断面積での影響
を示す。この第７図より次のような結果が得
られる。 (イ) 後段スタンド（No.１〜No.５スタンド）で
のバー径変化の製品寸法精度への影響はほ
とんど現われない。 (ロ) 後段スタンド（No.６、No.７スタンド）で
のバー径変化の影響は製品肉厚変動に非常
に大きく残る。 この（）の項での検討から明らかなように
回転数操作による無張力圧延制御では、製品寸
法精度の悪化要因である素管肉厚・外半径・バ
ー径変化について次のような制御特性がある。 (a) 回転数操作による無張力制御を行なうこと
により、素管肉厚・外径変化、前段スタンド
でのバー径変化の製品寸法精度への影響は除
ける。 (b) 後段スタンドでのバー径変化による製品寸
法変化は、スタンド間の無張力制御のみでは
除去不能である。 以上の検討から明らかなように、回転数操作に
よる無張力圧延制御では、素管肉厚・外半径、前
段スタンドでのバー径変動の製品寸法精度への影
響を除くことができるが、後段スタンドでのバー
径変化の影響を除くことが不可能であることを前
記（）の項において明らかにした。 これらの結果から、素管肉厚・外半径変化、全
スタンドでの変形抵抗、バー径変化の製品への影
響を除くために、ロール回転数操作と同時に圧下
量をも積極的に操作する次の２つの制御方法が発
明されるに至つた。 ＜第１の制御方法＞ 製品肉厚を制御する方法 ＜第２の制御方法＞ 製品肉厚及び断面積を制御する方法 以下これらの制御方法の特徴を述べ、次に具体
的な実施方法を説明する。 本発明に係る上述の第１及び第２の制御方法
は、次の(A)、(B)の方法によつてなされる。 (A) 前段スタンドではロール回転数を操作するこ
とで無張力圧延を行なう。 このことにより、素管の肉厚・外半径、およ
び前段スタンドでのバー径変動の製品寸法精度
への影響を除く。 (B) 後段スタンドにおいてロール回転数と圧下量
を同時に操作する。 この操作により、後段スタンドでのバー径変
化に起因する製品寸法精度悪化を防ぐ。 この場合後段のスタンド間においても無張力と
なるようにロール回転数を操作しながら、バー径
変動を相殺するように圧下量を制御する方法が第
１の制御方法である。 この第１の制御方法では、バー径変化に対応し
圧下量を操作するとカリバー底での肉厚は一定と
なるが、カリバー底外半径が変化して断面積に変
動が発生する。この断面積変動をも防止する制御
方法が第２の制御方法である。この制御方法は後
段スタンドにおいて圧下量・回転数を同時に操作
するが、無張力ではなく適当な張力を積極的に発
生させて、フランジ部外半径を制御することで断
面積を一定に保つ。 次に、以上に示した本発明に係る制御方法を実
施するための具体的な方法及び回転数・圧下量の
操作量の決定方法を述べる。 １つの例として制御デバイスを ΓキースタンドであるNo.１スタンドを除くすべて
の回転数ΔN₂、ΔN₃、ΔN₄、ΔN₅、ΔN₆、
ΔN₇ ΓNo.６、７スタンド圧下量ΔS_r6、ΔS_r7 と選んだ場合について説明する。 これらの制御デバイスを製品寸法精度悪化要因
である以下の項目 Γ素管肉厚・外半径変動ΔHo、ΔRo Γ各スタンドでの変形抵抗変動Δk^{1,2,3,4,5,6,7} _f Γ各スタンドでのバー径変動ΔS^{1,2,3,4,5,6,7} _B を測定あるいは推定により求める。 これらの各々の要因に対応させて、回転数・圧
下量を操作する。 回転数・圧下の操作量は各変動要因に対して次
の方法で決定できる。 (a) 素管肉厚変化率（ΔHo／Ho）、素管外半径
変化率（ΔRo／Ro） これらの変化に対しては各スタンド間の張力
を零にすることで製品肉厚・断面積の変動を除
去できる。 いまNo.１スタンドをキースタンドとすると、
肉厚・外半径に変動を有する素管が圧延される
場合には、No.１スタンド出側速度が先進率の変
化に対応して変動する。このとき各スタンド間
に張力を発生させないためには、この先進率変
化を相殺するようにNo.２〜No.７スタンドすべて
の回転数を操作すればよい。 (b) 各スタンドごとの変形抵抗変化率（Δk_f／
k_f）_i=1,…_,7ミル剛性が充分高いときには、材料
の変形抵抗変化の製品寸法への影響は非常に小
さい。従つて、変形抵抗変化に対してはミル剛
性を高くすることで対処する。 (c) 前段スタンドでのバー径変化（ΔS_B／h_c）_{i=1,2,
３，４，５} 前段スタンド（No.１，２，３，４，５）にお
けるバー径変化については、各スタンド間張力
を零にする制御を行なうことにより、製品寸法
変動を除去できる。 キースタンドであるNo.１スタンドでのバー径
変動については、素管肉厚、外半径変動と同様
にキースタンドより下流のすべてのスタンドNo.
２〜No.７スタンドの回転数を操作する。 その他のスタンドでのバー径変化について
は、該当するスタンドとその次下流スタンドの
回転数を調節することで、スタンド間張力を零
にすることが可能である。 (d) 後段スタンドでのバー径変化（ΔS_B／h_c）_i=6,7
後段スタンドでのバー径変化の製品寸法への影
響を除くためには、ロールの回転数のみだけで
なく、バー径の変化を相殺するように圧下量を
も操作しなければならない。この場合、ロール
回転数の操作法によつて先に述べた２つの制御
方法を実施することができる。 第１の制御方法は、バー径変動によつて生じ
る先進率変化をロール回転数操作による補正で
張力一定制御を行ない、かつバー径変化を相殺
するように圧下量を操作する。 第２の制御方法は、製品肉厚のみでなく断面
積をも一定とする制御方法である。 前記の第１の制御方法では製品肉厚は一定と
なるが断面積に変動が発生する。例えばNo.７ス
タンドでのバー径が熱膨張により太くなつた場
合を考えると、製品肉厚を変化させないために
はロール間隙を開く操作を行なう。このとき製
品の肉厚は一定となるが、カリバー底方向の外
径は拡大されるので、断面積も増えることにな
る。 この第２の制御方法は、このような場合No.６
〜No.７スタンド間に引張力を発生させるように
ロール回転数を操作し、この引張力によつてフ
ランジ側外径を減少させて断面積を一定に保つ
ようにしている。 以上に説明した圧下量・回転数の操作を各種外
乱に対応させて重ね合せれば、すべての外乱につ
いて製品寸法の制御が可能となる。 この考え方を第１の制御方法について式に表わ
すと式(1)の方程式で表わされる。（第22頁参照） 以下この式の意味を説明する。この式(1)におい
て、No.１スタンドはキースタンドであり、そし
て、８行９列のマトリツクスにおいて、第１列
は、素管肉厚変動ΔHo／Ｈ＝１のときのΔN₂／
N₂、ΔN₃／N₃、ΔN₄／N₄、ΔN₅／N₅、ΔN₆／
N₆、ΔN₇／N₇、ΔS_r6／h⁶ _c、ΔS_r7／h⁷ _cの各制御量
を示している。第２列は素管外径変動ΔRo／Ｒ
＝１のときの前記各制御量を示している。第３列
はNo.１スタンド・バー半径変動ΔS_B1／h¹ _c＝１、
第４列はNo.２スタンド・バー半径変動ΔS² _B／h² _c＝
１、第５列はNo.３スタンド・バー半径変動ΔS³ _B／
h³ _c＝１、第６列はNo.４スタンド・バー半径変動
ΔS⁴ _B／h⁴ _c＝１、第７列はNo.５スタンド・バー半径
変動ΔS⁵ _B／h⁵ _c＝１、第８列はNo.６スタンド・バー
半径変動ΔS⁶ _B／h⁶ _c＝１、そして、第９列はNo.クス
タンド・バー半径変動ΔS⁷ _B／h⁷ _c＝１のときの前記
各制御量を示している。

【表】

ド・バー半


径変動


………(1)
まず最初に本発明の特徴である後段スタンドで
のバー径変動に対する制御方法を示す。 (1) 後段スタンド（No.６、No.７）でのバー半径変
動がある場合； No.７スタンドでのバー半径△S⁷ _BがNo.クスタン
ドのカリバー底肉厚h⁷ _cの10％増加したとする。 ΔS⁷／_B／h⁷／_c＝0.1 このとき(1)より各スタンド制御デバイス操作
量は次のように与えられる。 （△N₂／N₂）＝0.0 （△N₃／N₃）＝0.0 （△N₄／N₄）＝0.0 （△N₅／N₅）＝0.0 （△N₆／N₆）＝0.0 （△N₇／N₇）＝0.0091（＝0.09×0.1） （△S⁶ _r／h⁶ _c）＝0.0 （△S⁷ _r／h⁷ _c）＝0.0997（＝0.0997×0.1） つまり、No.７スタンドでのロール回転数のみ
でなく圧下量をも操作することで、No.７スタン
ドでのバー半径変化による製品肉厚精度の悪化
を防ぐ。 No.７スタンドでのバー平径が △S⁷／_B／h⁷／_c＝0.10 （10％） 変化する場合、制御を行なわなければ当然カリ
バー底での肉厚△h⁷ _cが10％程度減少する。そこ
でNo.７スタンドの圧下量△S⁷ _rを ΔS⁷／_r／h⁷／_c＝0.0997 だけ操作し、No.７カリバー底肉厚を一定に保
つ。ただし、上式で0.10とならないとは、圧延
荷重変化に伴う肉厚変動分を考慮したためであ
る。 また、上に示した操作を行なうとNo.７スタン
ド入側速度が0.91％遅くなる。このときNo.６〜
No.７スタンド間に張力が発生する。よつてNo.７
スタンドのロール回転数△N₇を0.91％増速し
て張力の発生を防ぐ。つまり、No.７スタンドの
回転数操作量は （ΔN₇／N₇）＝0.0091 となる。 以上示したようにNo.７スタンドでのバー径変
動に対してNo.７スタンドの回転数のみでなく圧
下量も同時に操作すれば、バー径変動の影響を
完全に制御することが可能となる。 同様にNo.６スタンドでのバー半径変動に対応
してNo.６スタンドでの回転数圧下量を操作し、
かつNo.７スタンドでその操作の補助を行なう。 (2) 前段スタンド（No.２〜No.５）でのバー半径変
動がある場合； 一例としてNo.３スタンドでのバー半径ΔS³ _Bが
No.３スタンドのカリバー底肉厚h³ _cが10％増加し
たとする。 ΔS³／_B／h³／_c＝0.1 このとき式(1)より （△N₂／N₂）＝0.0 （△N₃／N₃）＝0.0495（＝0.495×0.1） （△N₄／N₄）＝0.0180（＝0.180×0.1） （△N₅／N₅）＝0.0 （△N₆／N₆）＝0.0 （△N₇／N₇）＝0.0 （△S⁶ _r／h⁶ _c）＝0.0 （△S⁷ _r／h⁷ _c）＝0.0 つまり、No.ｉスタンドでのバー半径変動があ
る場合にはNo.ｉとNo.ｉ＋１スタンドの回転数の
みを操作すればよい。 これはNo.３スタンドのバー半径が10％増加す
ると、No.３スタンド入側速度が遅くなる。よつ
てNo.２−No.３スタンド間に張力を発生させない
ためには、これを打ち消すだけのロール回転数
を増速させる。同様にNo.３−No.４スタンドに張
力を発生させないようにNo.４スタンド回転数を
増速させる。No.５スタンド以降は回転数を操作
しなくてもほとんど無張力状態が確保でき、No.
５、No.６、No.７スタンドで圧延されているうち
に、バー径変動の製品肉厚への影響が完全に除
かれる。よつてNo.６、No.７スタンドでの圧下量
の操作は不必要となる。 (3) 素管肉厚変動率（△Ho／Ho）、素管外半径
変動率（△Ro／Ro）、No.１スタンドでのバー
半径変動率（△S′_B／h′_c）がある場合； これらの変動はキースタンドとしたNo.１スタ
ンドにおける外乱であり、各スタンド間を無張
力と制御するためには全スタンドの回転数を操
作しなければならない。 一例として素管肉厚変動ΔHoが基準素管肉
厚より10％大きい場合を考える。 △Ho／Ho＝0.1 このとき式(1)より各スタンドの制御デバイス
操作量は （△N₂／N₂）＝0.0119（＝0.019×0.1） （△N₃／N₃）＝0.0127（＝0.127×0.1） （△N₄／N₄）＝0.0116（＝0.116×0.1） （△N₅／N₅）＝0.0116（＝0.116×0.1） （△N₆／N₆）＝0.0116（＝0.116×0.1） （△N₇／N₇）＝0.0116（＝0.116×0.1） （△S_r6／h⁶ _c）＝0.0 （△S_r7／h⁷ _c）＝0.0 となる。 これはNo.１スタンドで基準素管肉厚より10％
厚い素管を圧延するとき、No.１スタンド出側材
料速度が1.19％増加する。このときNo.２スタン
ド以降の回転数を操作しなければ、各スタンド
間に圧縮力が発生し、製品寸法精度が悪化す
る。これを防ぐために、No.２スタンド回転数を
1.19％増速してNo.１−No.２スタンド間張力の発
生を防止する。同様にNo.２スタンドでの材料速
度の変化分を次スタンドNo.３で補正することで
No.２−No.３スタンド間張力発生も防止できる。 つまり、No.１−No.２−No.３スタンド間で無張
力圧延となるため、素管肉厚変動の影響はほと
んど除ける。当然No.３スタンドの回転数を増加
させているので、No.４スタンド以降No.３スタン
ドと同じ回転数増加を行なえばNo.４〜No.７スタ
ンドまで無張力圧延が可能であり、No.６、No.７
スタンドの圧下量を操作する必要はない。 以上で述べてきた第１の制御方法をまとめると
次のとおりである。 素管肉厚変動 △Ho／Ho 素管外径変動 △Ro／Ro No.１スタンド・バー半径変動 △S¹ _B／h¹ _c No.２スタンド・バー半径変動 △S² _B／h² _c No.３スタンド・バー半径変動 △S³ _B／h³ _c No.４スタンド・バー半径変動 △S⁴ _B／h⁴ _c No.５スタンド・バー半径変動 △S⁵ _B／h⁵ _c についてはロールの回転数操作のみで制御が可能
である。 No.６スタンド・バー半径変動 △S⁶ _B／h⁶ _c No.７スタンド・バー半径変動 △S⁷ _B／h⁷ _c についてはNo.６、No.７スタンドの圧下量と回転数
を同時に操作して制御を行なう必要がある。 上述の実施例は第１の制御方法であるが、第２
の制御方法も基本的には同様であり、次の点、即
ちNo.６スタンドとNo.７スタンドとの間に適当な張
力が作用するようにして、肉厚を一定に制御する
と共に、断面積を一定に制御する点が相違する。
この第２の制御方式を式に表わすと(2)式のように
なる。（第31頁参照）第(1)式との関係では＊印が
付与された数値が異なつたものとなり、具体的な
操作方法は第１の制御方法と同様になされる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明に係る
方法によれば、素管肉厚・外径・各スタンド変形
抵抗及び前段スタンドでのバー径変動の外乱に対
しては、張力を一定にして前段の各スタンド間の
張力が零となるように回転数を操作することによ
り肉厚を一定にし、後段スタンドでのマンドレル
バー径変動に対しては、各スタンド間の張力が零
となるように回転数を操作しながら、バー径変動
による肉厚変動を補正するように後段スタンドで
の圧下量を制御するようにしたので、高精度な肉
厚の製品が得られる。 また、本発明によれば、さらに、後段の各スタ
ンド間に適切な張力を付加して自由変形部での外
径を制御するようにしたので、肉厚だけでなく断
面積をも一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は素管肉厚変化（△Ho／Ho＝１）の各
スタンド出側形状の影響を示す特性図、第２図は
素管外半径変化（△Ro／Ｒ＝１）の各スタンド
出側形状への影響を示す特性図、第３図は各スタ
ンド変形抵抗変化（△K_fi／K_fi＝０）の製品形状
への影響を示す特性図、第４図は各スタンドバー
径変化（△S_Bi／h^ci＝１）の製品形状への影響を
示す特性図、第５図は素管肉厚変化（△Ho／Ho
＝１）の各スタンド出側形状への影響を示す特性
図、第６図は素管外半径変化（△Ro／Ｒ０＝１）
の各スタンド出側形状への影響を示す特性図、第
７図は各スタンドバー径変化（△S_Bi／h^ci＝１）
の製品形状への影響を示す特性図である。第８図
は本発明に係る方法を実施するための制御システ
ムのブロツク図、第９図及び第１０図は本発明に
係る方法の効果を示す特性図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前段スタンドの入側において素管寸法を計測
   すると共に、前段スタンドにおけるマンドレルバ
   ーの半径変動を計測する工程と、 前記の計測された素管寸法及び及びマンドレル
   バーの半径変動に基いて前段スタンドにおける圧
   力条件の変化を検出する工程と、 前段スタンドにおいて圧力条件の変化が検出さ
   れると、前段の各スタンド間の張力が零になるよ
   うにロールの回転数を制御する工程と、 後段スタンドにおけるマンドレルバーの半径変
   動を計測する工程と、 後段スタンドにおいてマンドレルバー半径変動
   が検出されると、後段の各スタンド間の張力が零
   になるようにロール回転数を制御しながら、マン
   ドレルバーの半径変動による肉厚変動を補正する
   ために、後段スタンドの圧下量を調整する工程と
   を有し、 素管の肉厚を一定に制御することを特徴とする
   マンドレルミルの圧延制御方法。 ２ 前段スタンドの入側において素管寸法を計測
   すると共に、前段スタンドにおけるマンドレルバ
   ーの半径変動を計測する工程と、 前記の計測された素管寸法及びマンドレルバー
   の半径変動に基いて前段スタンドにおける圧力条
   件の変化を検出する工程と、 前段スタンドにおいて圧力条件の変化が検出さ
   れると、前段の各スタンド間の張力が零になるよ
   うにロールの回転数を制御する工程と、 後段スタンドにおけるマンドレルバーの半径変
   動を計測する工程と、 後段スタンドにおいてマンドレルバーの半径変
   動が検出されると、 (イ) 前段の各スタンド間の張力が零になるように
   前段スタンドのロール回転数を制御し、そし
   て、 (ロ) マンドレルバーの半径変動による肉厚変動を
   補正するために、後段スタンドの圧下量を調整
   し、 (ハ) 素管の自由変形部の外径を制御するために、
   後段の各スタンド間に張力が発生するように後
   段スタンドのロールの回転数を制御する工程と を有し、素管の肉厚及び断面積を一定に制御する
   ことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方
   法。