JPH0716616A - 鋼管の絞り圧延方法 - Google Patents

鋼管の絞り圧延方法

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JPH0716616A
JPH0716616A JP19288393A JP19288393A JPH0716616A JP H0716616 A JPH0716616 A JP H0716616A JP 19288393 A JP19288393 A JP 19288393A JP 19288393 A JP19288393 A JP 19288393A JP H0716616 A JPH0716616 A JP H0716616A
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JP
Japan
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roll
rolling
distance
ellipticity
caliber
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Pending
Application number
JP19288393A
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English (en)
Inventor
Toru Ekoshi
亨 江越
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内面形状に優れた管をスケジュールフリーで
効率よく製造する。 【構成】 1スタンド内に複数個の孔型ロールを有する
絞り圧延機を用いて鋼管を連続絞り圧延する方法におい
て、全スタンドをパスセンターとロール回転軸間距離が
最大の開状態で所定形状のカリバーロールとなし、管の
肉厚、外径に応じてパスセンターとロール軸間距離を調
整し、カリバーの楕円度、平均外径を変更して絞り圧延
する。 【効果】 ロール組替えなしに広範囲の肉厚品を内面角
張り率を抑制して絞り圧延できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ストレッチレデュー
サ等の鋼管の外径圧下を行う際の絞り圧延方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に鋼管の製造工程においては、最終
外径よりも大きな母管をサイザーまたはストレッチレデ
ューサを用い、最終的に所要の製品寸法となるよう外
径、肉厚を圧延して仕上げている。上記サイザーおよび
ストレッチレデューサは、総称して鋼管の絞り圧延機と
呼ばれており、ほぼ同様の構成であるため、以下ストレ
ッチレデューサにより説明する。
【0003】ストレッチレデューサは、図4に示すとお
り、一般に3個の孔型ロール1、2、3を垂直面内で1
20°間隔で組込んだスタンドを、図6(a)図および
(b)図に示すとおり、隣接するスタンド間でロール配
列を互いに60°ずつ変えて連続的に20〜30基配列
した圧延機で、各ロールスタンドの回転数は独立して制
御されている。3ロール式のストレッチレデューサにお
いては、隣接するスタンド間でロール配列が互いに60
°ずつ変えて配列されているため、ロール孔型溝底中央
部分と孔型エッジ部分が交互に管4外面に接触するよう
になっている。また、2ロール式ストレッチレデューサ
においては、隣接するスタンドのロール軸がパスライン
を軸にして互いに90°ずらせて連続的に配置される。
【0004】しかしながら、従来の孔型ロールを組込ん
だストレッチレデューサは、絞り圧延すると鋼管の内面
形状が真円にならない場合が生じるという欠点を有して
いる。その理由は、素管の円周方向位置によって圧延開
始から終了までの変形履歴が規則的に異なるからであ
る。すなわち、第i番目のスタンドでロール孔型溝底中
央部に位置した素管の部位は、第(i+1)番目のスタ
ンドでロール孔型エッジ部に位置し、以下第(i+2)
番目のスタンドでロール孔型溝底中央部、第(i+3)
番目のスタンドでロール孔型エッジ部と交互にそのロー
ルとの接触位置が規則的に変化する。このため、3ロー
ル方式のストレッチレデューサにおいては、3ロール性
偏肉が、2ロール方式のストレッチレデューサにおいて
は、2ロール性偏肉が多く観察される。
【0005】従来、上記ストレッチレデューサにおける
偏肉を防止する方法としては、素管のパスラインに垂直
な平面に対して軸方向が所要傾斜角θを有するロールを
配設した管の絞り圧延機(特開昭60−106605号
公報)、ロール孔型形状をパスラインを中心に左右非対
称に形成したロールを配置し、素管に3ロール性または
2ロール性の対称性偏肉が現れるのを防止する管の連続
式絞り圧延機(特開昭60−247404号公報)、縮
管率がロール孔型溝底中央部とロールエッジ部との中間
で最大となるようなデザインのカリバーロールを有する
ロールスタンド1基を、縮管率がロール孔型溝底中央部
で最大となりロールエッジ部で最小となるようなデザイ
ンのカリバーを有するロールスタンド2基と直列に組合
せて1セットのロール群を構成し、複数セットのそれら
ロール群を縮管率1%以上のスタンドに順次配置した管
の連続式絞り圧延機(特開平4−158907号公報)
等が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭60−10
6605号公報に開示の管の絞り圧延機は、スタンド内
の駆動機構が非常に複雑となり、メンテナンスやロール
交換などのオフライン作業面で多くの問題が出てくるこ
とが予想さればかりでなく、素管に最適な回転を与え内
面偏肉の発生を防止するためには傾斜角度の最適化、制
御方式の確率等解決すべき点が多く残されている。ま
た、特開昭60−247404号公報に開示の管の連続
式絞り圧延機は、個々のロールについて片側のエッジ部
分が通常の孔型ロールに比較して径大かつ鋭角形状とな
っているため、ロールエッジ疵の多発、ロールエッジ部
の破損が懸念される。しかも、特開昭60−24740
4号公報に開示の管の連続式絞り圧延機は、フランジ径
が大きくなるため、従来のスタンド間隔ではセッティン
グが困難であり、その上、ロールの孔型切削加工が複雑
化するなどの問題点が残されている。
【0007】さらに、特開平4−158907号公報に
開示の管の連続式絞り圧延機は、カリバーデザインによ
って偏肉を防止するため、管寸法が変わるとロールの組
立てを変更しなければならず、段取りの変更に時間を要
すると共に、多数のロールハウジングを保有する必要が
あり、設備費用の面で難点がある。
【0008】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、ストレッチレデューサ等の管の絞り圧延機にお
いて、内面形状に優れた管をスケジュールフリーで効率
よく製造できる鋼管の絞り圧延方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験研究を行った。その結果、ストレ
ッチレデューサにおいては、楕円度を適当な範囲となし
た複数の圧延ロールスタンドと、楕円度を持った被圧延
材を真円の製品に仕上げる2〜5基の仕上げ用ロールス
タンドをセットにして圧延を行っている。そのため、管
内面の偏肉(角張り)が発生し易い厚肉材とロールエッ
ジ部で焼付きの発生し易い薄肉材とでは、圧延ロールの
楕円度を変更する必要がある。すなわち、厚肉材圧延時
には、楕円度の小さな圧延ロール、薄肉材圧延時には、
楕円度の大きな圧延ロールを使用しなければならない。
【0010】
【数1】上記ストレッチレデューサにおける圧延材の角
張り率Pは、図1(a)に示すとおり、圧延材の30°
毎の肉厚をT1〜T12とすれば、
【0011】また、ストレッチレデューサにおける絞り
圧延におけるロール楕円率βは、図1(b)に示すとお
り、パスセンターとロール孔型溝底中央部間距離B、パ
スセンターとロールエッジ部距離Aとすれば、 β=(A−B)/{(A+B)/2}×100(%) により求めることができる。
【0012】ストレッチレデューサにおける絞り圧延時
のロール楕円度βと角張り率Pとの関係は、図2に示す
とおり、外径Dに対する肉厚t比(t/D)によって、
カリバーの楕円度の影響が異なり、厚肉材圧延時はロー
ル楕円度βの小さい圧延ロールを使用しなければならな
い。しかし、薄肉材では、ロールエッジ部の焼付きが発
生し易く、ロール楕円度βの大きな圧延ロールを使用し
なければならない。このため、厚肉材と薄肉材は圧延機
会を分ける必要がある。上記問題を解消するには、ロー
ル回転軸とパスセンターとの距離を変化させることがで
きるハウジングを用い、ロール回転軸とパスセンターと
の距離を大きく取った状態で所定カリバーを切削加工し
ておき、圧延時にロール回転軸とパスセンターとの距離
を小さくすることによって、適当な楕円度をカリバーに
与えることで偏肉(角張り)を抑制することができるこ
とを究明し、この発明に到達した。
【0013】すなわちこの発明は、1スタンド内に複数
個の孔型ロールを有する絞り圧延機を用いて鋼管を連続
絞り圧延する方法において、全スタンドをパスセンター
とロール回転軸間距離が最大の開状態で所定形状のカリ
バーロールとなし、管の肉厚、外径に応じてパスセンタ
ーとロール軸間距離を調整し、カリバーの楕円度、平均
外径を変更して絞り圧延することを特徴とする鋼管の連
続絞り圧延方法である。
【0014】
【作用】この発明においては、全スタンドをパスセンタ
ーとロール回転軸間距離が最大の開状態で所定形状のカ
リバーロールとなし、管の肉厚、外径に応じてパスセン
ターとロール回転軸間距離を調整し、カリバーの楕円
度、平均外径を変更して絞り圧延するから、図3に示す
ような、A,Bのカリバーロールのパスセンターとロー
ル回転軸間距離を小さくすれば、A/B>A’/B’と
なって、所定の楕円度をカリバーに与えることができ
る。これによって、ロールハウジングを交換することな
く厚薄肉材圧延時に適正な楕円度を付与して絞り圧延す
ることができる。また、真円カリバーを規格寸法の仕上
げロール用として切削加工するならば、パスセンターと
ロール回転軸間距離を大きくすることによって、圧延ロ
ールから仕上げロールへと転用することが可能となる。
【0015】
【実施例】
実施例1 表1に示す寸法の素管を、ロール回転軸とパスセンター
との距離を変化させることができるハウジングを有する
圧延スタンド数18、仕上げスタンド数4からなる3ロ
ール式のストレッチレデューサを用い、真円カリバーロ
ールのパスセンターとロール回転軸間距離200〜20
5mmの孔型ロールにより、ロール回転軸とパスセンタ
ーとの距離を変更して圧延ロール楕円度を3〜4°に設
定した状態で絞り圧延した場合と、圧延ロール楕円度を
2〜2.5°に設定して絞り圧延した場合のそれぞれに
ついて、内面角張り率を測定した。その結果を表1に示
す。
【0016】
【表1】
【0017】表1に示すとおり、圧延ロールスタンドの
楕円度を3〜4%に設定した状態で外径Dに対する肉厚
t比(t/D)が10%、20%の製品を絞り圧延する
と、t/D=10%の場合は内面角張り率7%と良好で
あったが、t/D=20%の場合は内面角張り率21%
と品質上問題であった。そこで、パスセンターとロール
回転軸間距離を調整して圧延ロールスタンドの楕円度を
2〜2.5%に設定し、t/D=20%の素管を絞り圧
延したところ、内面角張り率は8%と大きく改善され
た。
【0018】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、ロール回転軸とパスセンターの距離を調整すること
によって、圧延ロールの楕円度を最適に設定でき、ロー
ル組替えなしに広範囲の肉厚品を内面角張り率を抑制し
て絞り圧延できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧延ロールで圧延時の内面角張り率と圧延ロー
ルの楕円度の演算のための説明図で、(a)図は内面角
張り率、(b)図は圧延ロールの楕円度の説明図であ
る。
【図2】外径Dに対する肉厚t比(t/D)10%と2
0%の製品を絞り圧延した場合の圧延ロールの楕円度と
内面角張り率との関係を示すグラフである。
【図3】この発明のロール回転軸とパスセンターの距離
の調整による楕円度変更の原理の説明図である。
【図4】3ロール式のストレッチレデューサの説明図で
ある。
【図5】ストレッチレデューサのロール配置状態を示す
模式図である。
【図6】ストレッチレデューサのロールスタンドの断面
図で、(a)図は図5のC−C線およびE−E線の断面
図、(b)図は図5のD−D線およびF−F線の断面図
である。
【符号の説明】
1、2、3 孔型ロール 4 管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1スタンド内に複数個の孔型ロールを有
    する絞り圧延機を用いて鋼管を連続絞り圧延する方法に
    おいて、全スタンドをパスセンターとロール回転軸間距
    離が最大の開状態で所定形状のカリバーロールとなし、
    管の肉厚、外径に応じてパスセンターとロール軸間距離
    を調整し、カリバーの楕円度、平均外径を変更して絞り
    圧延することを特徴とする鋼管の連続絞り圧延方法。
JP19288393A 1993-07-06 1993-07-06 鋼管の絞り圧延方法 Pending JPH0716616A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004071686A1 (ja) * 2003-01-31 2004-08-26 Sumitomo Metal Industries, Ltd. ドライブシャフト用継目無鋼管およびその製造方法
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