JPS6036323B2 - 金属ブル−ムの穿孔法 - Google Patents
金属ブル−ムの穿孔法Info
- Publication number
- JPS6036323B2 JPS6036323B2 JP914879A JP914879A JPS6036323B2 JP S6036323 B2 JPS6036323 B2 JP S6036323B2 JP 914879 A JP914879 A JP 914879A JP 914879 A JP914879 A JP 914879A JP S6036323 B2 JPS6036323 B2 JP S6036323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plug
- bloom
- caliber
- rolls
- present
- 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
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
- B21B17/08—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel having one or more protrusions, i.e. only the mandrel plugs contact the rolled tube; Press-piercing mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多角形断面の金属ブルームを円管に穿孔する方
法に関するものある。
法に関するものある。
多角形断面の金属ブルームを円管に穿孔する方法の一つ
としてプレスロール穿孔法があり、本発明はその改良に
係る。
としてプレスロール穿孔法があり、本発明はその改良に
係る。
プレスロール穿孔法とは公開特許公報,特開昭51−2
664,52一24977,52−11156,52−
11157,52−24970のほか、2個以上の圧延
ロールによりカリバーを構成し、該圧延ロールのうち2
個以上を駆動し、多角形断面ブルームに軸線方向に圧力
を加えて挿入し、該ブルームにプラグを進入せしめて穿
孔する方法を総称する。従来のロールを用いる穿孔法に
おいては、噛込不良の偏肉に問題があり、これらの問題
はプレスロール穿孔法はすでに傾斜ロール穿孔法と同等
以上のレベルに達したが、今だに圧延能率および成品の
寸法精度を支配する最も大きな要因となっており改善が
望まれている。
664,52一24977,52−11156,52−
11157,52−24970のほか、2個以上の圧延
ロールによりカリバーを構成し、該圧延ロールのうち2
個以上を駆動し、多角形断面ブルームに軸線方向に圧力
を加えて挿入し、該ブルームにプラグを進入せしめて穿
孔する方法を総称する。従来のロールを用いる穿孔法に
おいては、噛込不良の偏肉に問題があり、これらの問題
はプレスロール穿孔法はすでに傾斜ロール穿孔法と同等
以上のレベルに達したが、今だに圧延能率および成品の
寸法精度を支配する最も大きな要因となっており改善が
望まれている。
本発明はプレスロール穿孔法において、噛込不良のトラ
ブルがなく、偏肉の小さい優れた寸法精度の管を製造す
る方法、さらには穿孔と同時に拡管を可能ならしめる方
法を提示することを目的とする。
ブルがなく、偏肉の小さい優れた寸法精度の管を製造す
る方法、さらには穿孔と同時に拡管を可能ならしめる方
法を提示することを目的とする。
本発明は前述のプレスロール穿孔法において、穿孔中に
プラグを前後に往復運動させることによって前記目的を
達成し、プラグ前端部から潤滑剤を噴出せしめることに
よって、効果をさらに確実ならしめるものである。
プラグを前後に往復運動させることによって前記目的を
達成し、プラグ前端部から潤滑剤を噴出せしめることに
よって、効果をさらに確実ならしめるものである。
本発明を詳細に説明すると、第1図は本発明穿孔法の説
明図であって、ロールーによって略円形のカリバー2を
構成し、該カリバーに向って多角形断面ブルーム3を軸
線4の方向に押込装置5により圧力を加えて挿入し、該
ブルーム3にプラグ6を進入せしめて穿孔を開始する。
明図であって、ロールーによって略円形のカリバー2を
構成し、該カリバーに向って多角形断面ブルーム3を軸
線4の方向に押込装置5により圧力を加えて挿入し、該
ブルーム3にプラグ6を進入せしめて穿孔を開始する。
このときプラグ6は鞠線4と同方向に前後に往復運動せ
し噛込みを容易にする。本発明のプラグを往復運動する
ことによる効果を従来法と対比して説明すると、従来法
による噛込不良は、■押込力が弱すぎる場合、■押込速
度がロール速に対して遅すぎる場合、■プラグ前端が入
側へ出過ぎている場合、■カリバー寸法に対し多角形断
面ブルームの断面積が小さい場合、■ロール直径が小さ
い場合、■ロールの摩擦係数が小さい場合などであるこ
とを種々の実験の結果知見した。■の場合は押込装置5
に反作用が発生した場合に押込力が被圧延材料の降伏応
力以上に上昇出来る能力を与えて押込むことにより解決
できるが、被圧延材料を押しつぶしてしまう可能性をは
らむことになる。■の場合は押込力とロールの引込力と
がタイミングがずれて両者が協働出釆ない場合であって
、多角形断面フルームの前端部がロールによって変形さ
れる瞬間に発生する前進力がプラグにより阻止され、こ
れが消失した後に押込力が伝わる場合である。ロールに
よる前進力は材料を変形する過程における高い圧延圧力
によって始めて十分高い値に達し、これと押込力が協働
して噛込みが円滑に行なわれるものである。一旦変形を
完了した材料に再び圧延による前進力を期待するには、
新たな変形を行うしか方法は残されていない。本発明は
後述の様に意図してこの変形増による圧延前進力を利用
せんとするものである。■,■,■,■はいづれもロー
ルの引込力に関係する問題であり、セッティングおよび
工具形状によって改善できるが、■■の条件が良好でな
いと前述の傾向を示すことはさげられない。本発明のプ
ラグ往復運動は、これらの知見を利用したものであって
、プラグ後退(出側へ移動)中には被圧延材料を誘い込
んでその前進を容易にし、被圧延材料の引込力を増大さ
せる。
し噛込みを容易にする。本発明のプラグを往復運動する
ことによる効果を従来法と対比して説明すると、従来法
による噛込不良は、■押込力が弱すぎる場合、■押込速
度がロール速に対して遅すぎる場合、■プラグ前端が入
側へ出過ぎている場合、■カリバー寸法に対し多角形断
面ブルームの断面積が小さい場合、■ロール直径が小さ
い場合、■ロールの摩擦係数が小さい場合などであるこ
とを種々の実験の結果知見した。■の場合は押込装置5
に反作用が発生した場合に押込力が被圧延材料の降伏応
力以上に上昇出来る能力を与えて押込むことにより解決
できるが、被圧延材料を押しつぶしてしまう可能性をは
らむことになる。■の場合は押込力とロールの引込力と
がタイミングがずれて両者が協働出釆ない場合であって
、多角形断面フルームの前端部がロールによって変形さ
れる瞬間に発生する前進力がプラグにより阻止され、こ
れが消失した後に押込力が伝わる場合である。ロールに
よる前進力は材料を変形する過程における高い圧延圧力
によって始めて十分高い値に達し、これと押込力が協働
して噛込みが円滑に行なわれるものである。一旦変形を
完了した材料に再び圧延による前進力を期待するには、
新たな変形を行うしか方法は残されていない。本発明は
後述の様に意図してこの変形増による圧延前進力を利用
せんとするものである。■,■,■,■はいづれもロー
ルの引込力に関係する問題であり、セッティングおよび
工具形状によって改善できるが、■■の条件が良好でな
いと前述の傾向を示すことはさげられない。本発明のプ
ラグ往復運動は、これらの知見を利用したものであって
、プラグ後退(出側へ移動)中には被圧延材料を誘い込
んでその前進を容易にし、被圧延材料の引込力を増大さ
せる。
プラグ前進(入側へ移動)中には押込装置により被圧延
材料を押込みらがら、同時にプラグにより被圧延材料を
内部から膨出せしめてロールによる引込力を発生させる
ので、噛込みがスムースに遂行される。従って前述の■
〜■の条件が不完全な場合でさえも、被圧延材料に蟻込
みに必要な前進力を与えることが出来る様になる。本発
明をさらに詳細に説明すると、プラグの往復運動は例え
ば偏○カム7を回転して発生せしめる。
材料を押込みらがら、同時にプラグにより被圧延材料を
内部から膨出せしめてロールによる引込力を発生させる
ので、噛込みがスムースに遂行される。従って前述の■
〜■の条件が不完全な場合でさえも、被圧延材料に蟻込
みに必要な前進力を与えることが出来る様になる。本発
明をさらに詳細に説明すると、プラグの往復運動は例え
ば偏○カム7を回転して発生せしめる。
この場合の往復運動の振幅は1仏〜30仇舷、望ましく
は10〜20物吻が適当であり、下限は噛込改善効果が
明瞭となる点、上限は肉厚変動が許容出来る点である。
プラグの円錐部と円柱部の境界点Pがロール軸芯面B−
Bを横切って往復運動すると、プラグ往復運動による管
の肉厚変動を小さくすることが出来る。なお、噛込改善
のみを目的とする場合は噛込時のみプラグを往復運動さ
せればよく、偏肉改善のみを目的とする場合には例えば
1仏程度の小さい振幅でもよい。
は10〜20物吻が適当であり、下限は噛込改善効果が
明瞭となる点、上限は肉厚変動が許容出来る点である。
プラグの円錐部と円柱部の境界点Pがロール軸芯面B−
Bを横切って往復運動すると、プラグ往復運動による管
の肉厚変動を小さくすることが出来る。なお、噛込改善
のみを目的とする場合は噛込時のみプラグを往復運動さ
せればよく、偏肉改善のみを目的とする場合には例えば
1仏程度の小さい振幅でもよい。
この様な振幅が極めて4・さし、例として、超音波振動
があげられる。この場合のプラグの振動速度2mナaは
ブル−ム押込速度vより大きくなければならない。例え
ば、振動数〆が30KHZ,フルーム押込速度vが40
仇帆/Sであるならばプラグの振幅aは次の式べ求めら
れる。a>v/2汀〆=400/2汀X30xlぴ=2
.1山すなわち、プラグの振幅aは2.1仏以上であれ
ばよい。穿孔中にプラグを前後に往復運動し続けると、
偏肉が改善される。
があげられる。この場合のプラグの振動速度2mナaは
ブル−ム押込速度vより大きくなければならない。例え
ば、振動数〆が30KHZ,フルーム押込速度vが40
仇帆/Sであるならばプラグの振幅aは次の式べ求めら
れる。a>v/2汀〆=400/2汀X30xlぴ=2
.1山すなわち、プラグの振幅aは2.1仏以上であれ
ばよい。穿孔中にプラグを前後に往復運動し続けると、
偏肉が改善される。
この偏肉改善効果は振幅が10肋未満の場合でも工業的
に十分利用できる範囲にある。プラグを往復運動させる
ことによる偏肉矯正効果は次の様に説明できる。すなわ
ち、何らかの原因により一旦偏心し始めたプラグの先端
部は、プラグを被圧延材料の進行方向に従来法の様に固
定したままであれば、次第に偏心を増大し、円管の偏肉
は次第に増大することになるが、本発明の様にプラグを
往復運動させると、プラグ後退時にプラグの偏心は一旦
緩和され、前進時にプラグは被圧延材料の厚肉側へ強く
当たり、この部分を優先的に変形して偏肉を改善する。
この効果を最大限に利用するためには、プラグの後退速
度が、瞬時、被圧延材の前進速度より大きくなる様にし
て、第2図に示す様プラグ先端部に間隙8を生ぜしむる
のが望ましい。この様な条件は前記偏心カムを用いる場
合には、カムの偏心量をr回転数をn、フルーム押込速
度をvとすればほぼnr>v/2中によって求められる
。この場合にプラグ6の内部より潤滑剤噴出口6′をへ
て潤滑剤を噴出することによりブルームへのプラグの進
入が円滑になり、マンドレルスラスト力は小さくなり、
マンドレル9のたわみは小さくなって、偏肉は改善され
ることになる。従来法においてはプラグ先端部には鋼の
場合で10k9/微程度の極めて高い圧力がその全周に
わたって発生しているため、潤滑剤を噴出することは不
可能であった。本発明に使用される潤滑剤は特に限定さ
れるものではなく、一般に熱間圧延用潤滑剤として用い
られているもので良く、例えば重油と黒鉛粉の混合物を
用いることが出来る。この様な潤滑剤はマンドレル9の
内孔9を通ってプラグ先端部の潤滑剤6′から噴出させ
ることが出来る。第3図,第4図および第5図は本発明
において拡管を行なう場合であってプラグ円錐部と円柱
部の境界Pはロール軸芯面B一Bより出側で往復運動を
行ない、且つこの往復運動の中心でロールカリバ−が略
々真円となる様に構成するのが望ましい。
に十分利用できる範囲にある。プラグを往復運動させる
ことによる偏肉矯正効果は次の様に説明できる。すなわ
ち、何らかの原因により一旦偏心し始めたプラグの先端
部は、プラグを被圧延材料の進行方向に従来法の様に固
定したままであれば、次第に偏心を増大し、円管の偏肉
は次第に増大することになるが、本発明の様にプラグを
往復運動させると、プラグ後退時にプラグの偏心は一旦
緩和され、前進時にプラグは被圧延材料の厚肉側へ強く
当たり、この部分を優先的に変形して偏肉を改善する。
この効果を最大限に利用するためには、プラグの後退速
度が、瞬時、被圧延材の前進速度より大きくなる様にし
て、第2図に示す様プラグ先端部に間隙8を生ぜしむる
のが望ましい。この様な条件は前記偏心カムを用いる場
合には、カムの偏心量をr回転数をn、フルーム押込速
度をvとすればほぼnr>v/2中によって求められる
。この場合にプラグ6の内部より潤滑剤噴出口6′をへ
て潤滑剤を噴出することによりブルームへのプラグの進
入が円滑になり、マンドレルスラスト力は小さくなり、
マンドレル9のたわみは小さくなって、偏肉は改善され
ることになる。従来法においてはプラグ先端部には鋼の
場合で10k9/微程度の極めて高い圧力がその全周に
わたって発生しているため、潤滑剤を噴出することは不
可能であった。本発明に使用される潤滑剤は特に限定さ
れるものではなく、一般に熱間圧延用潤滑剤として用い
られているもので良く、例えば重油と黒鉛粉の混合物を
用いることが出来る。この様な潤滑剤はマンドレル9の
内孔9を通ってプラグ先端部の潤滑剤6′から噴出させ
ることが出来る。第3図,第4図および第5図は本発明
において拡管を行なう場合であってプラグ円錐部と円柱
部の境界Pはロール軸芯面B一Bより出側で往復運動を
行ない、且つこの往復運動の中心でロールカリバ−が略
々真円となる様に構成するのが望ましい。
この様に構成することによって、穿孔に続いて拡管を行
なうことが可能となる。この場合には出側に向って断面
積が増大するプラグによって被穿孔材の内面を拡大し、
膨出せしめて、ロール軸芯面B−Bより出側での圧延を
可能ならしめる。大きく拡管する場合には、プラグ円錐
部と円柱の境界Pはロール軸芯面B−Bを超えて入側ま
で往復運動しない方が望ましい。この様な場合にはプラ
グ直径C2をカリバ−最小直径b2より大きくすること
も可能となる。この様に、穿孔につついて拡管を行なう
場合には、カリバーの形状はロール軸芯面B−Bより出
側寄りのC−C断面において円形となる様に構成し、か
つ、プラグ上の点PはC−C断面を横切って往復運動さ
せるのが、真円度と肉厚変動の小さい管を得るのに最も
良い。また、プラグの前端6″は偏肉を減少させるため
に、カリバーとブルーム角部が最初に接する点より出側
で、かつ、B−B断面より入側に穿孔中保ち続けること
が望ましい。従来法における舷管比Eは第4図の様に付
号をとれば、噛込不良と偏肉の増大の両方から次式の範
囲に抑えられていた。E主筆≦1‐25
‘11a,.b,は簡単のために四角断面の辺長として
表わしたが、多角形断面ブルームではa,0の代りにそ
の横断面積に代えることが出来る。
なうことが可能となる。この場合には出側に向って断面
積が増大するプラグによって被穿孔材の内面を拡大し、
膨出せしめて、ロール軸芯面B−Bより出側での圧延を
可能ならしめる。大きく拡管する場合には、プラグ円錐
部と円柱の境界Pはロール軸芯面B−Bを超えて入側ま
で往復運動しない方が望ましい。この様な場合にはプラ
グ直径C2をカリバ−最小直径b2より大きくすること
も可能となる。この様に、穿孔につついて拡管を行なう
場合には、カリバーの形状はロール軸芯面B−Bより出
側寄りのC−C断面において円形となる様に構成し、か
つ、プラグ上の点PはC−C断面を横切って往復運動さ
せるのが、真円度と肉厚変動の小さい管を得るのに最も
良い。また、プラグの前端6″は偏肉を減少させるため
に、カリバーとブルーム角部が最初に接する点より出側
で、かつ、B−B断面より入側に穿孔中保ち続けること
が望ましい。従来法における舷管比Eは第4図の様に付
号をとれば、噛込不良と偏肉の増大の両方から次式の範
囲に抑えられていた。E主筆≦1‐25
‘11a,.b,は簡単のために四角断面の辺長として
表わしたが、多角形断面ブルームではa,0の代りにそ
の横断面積に代えることが出来る。
この様にプルームの断面寸法が決れば、管径の幾何平均
値ノa3b3の上限が決り、あるブルーム断面から穿孔
出来る管の外径は箸るしい制約を受けていた。以上述べ
た第4図の例は圧延ロールが2個の場合であるが、第5
図の様に圧延ロールが4個の場合にも全く同様である。
この場合には対向する2個以上のロールを駆動する。本
発明の実施例を第1表に示している。
値ノa3b3の上限が決り、あるブルーム断面から穿孔
出来る管の外径は箸るしい制約を受けていた。以上述べ
た第4図の例は圧延ロールが2個の場合であるが、第5
図の様に圧延ロールが4個の場合にも全く同様である。
この場合には対向する2個以上のロールを駆動する。本
発明の実施例を第1表に示している。
第1表
本発明法1はプラグ往復運動の効果を従来法と比較した
ものであり、本発明法は従来法に対し噛込不良率は6%
から0%へ、中央部偏肉率(=(最大肉厚−最小肉厚)
/平均肉厚xloo%)は27%から13%へとそれぞ
れ改善されている。
ものであり、本発明法は従来法に対し噛込不良率は6%
から0%へ、中央部偏肉率(=(最大肉厚−最小肉厚)
/平均肉厚xloo%)は27%から13%へとそれぞ
れ改善されている。
本発明法2はざらに拡管比を大きくした場合で拡管比は
1.30であっても噛込不良率0%、中央部偏肉率は1
5%で従来法より優れている。この様な大きな拡管比は
従来法では全〈噛込まず、穿孔することは出来ない値で
ある。本発明は上述したように構成し且つ実施すること
により、プレスロール穿孔法において、噛込不良のトラ
ブルがなく、且つ偏肉の小さい優れた寸法精度の管を製
造できるとともに、穿孔と同時に舷管を可能とするなど
品質の向上とともに生産性の向上に寄与するところがき
わめて大きい。
1.30であっても噛込不良率0%、中央部偏肉率は1
5%で従来法より優れている。この様な大きな拡管比は
従来法では全〈噛込まず、穿孔することは出来ない値で
ある。本発明は上述したように構成し且つ実施すること
により、プレスロール穿孔法において、噛込不良のトラ
ブルがなく、且つ偏肉の小さい優れた寸法精度の管を製
造できるとともに、穿孔と同時に舷管を可能とするなど
品質の向上とともに生産性の向上に寄与するところがき
わめて大きい。
第1図は本発明の全体説明図、第2図は本発明のプラグ
潤滑の説明図、第3図は本発明で拡管を行なう場合の説
明図であり第4図は第3図の横断面図で第4図Aは第3
図のA−A、第4図BはB−B、第4図CはC−C、第
4図DはD−Dである。 第5図は本発明法においてロールが4個の場合の横断面
図であり、第5図Aは第3図のA−A、第5図BはB−
B、第5図CはC−C、第5図DはD−D断面図である
。1・・・・・・圧延o−ル、2・・・・・・カリバ−
、3・・・・・・フルーム、5・・・・・・押込装置、
6・・・・・・プラグ、6′・・・・・・潤滑剤噴出口
、7・・…・偏心カム、8・・・・・・間隙、9……マ
ンドレル。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図
潤滑の説明図、第3図は本発明で拡管を行なう場合の説
明図であり第4図は第3図の横断面図で第4図Aは第3
図のA−A、第4図BはB−B、第4図CはC−C、第
4図DはD−Dである。 第5図は本発明法においてロールが4個の場合の横断面
図であり、第5図Aは第3図のA−A、第5図BはB−
B、第5図CはC−C、第5図DはD−D断面図である
。1・・・・・・圧延o−ル、2・・・・・・カリバ−
、3・・・・・・フルーム、5・・・・・・押込装置、
6・・・・・・プラグ、6′・・・・・・潤滑剤噴出口
、7・・…・偏心カム、8・・・・・・間隙、9……マ
ンドレル。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 回転駆動される2個以上の圧延ロールにより略円形
のカリバーを構成し、多角形断面の金属ブルームをこれ
の軸線方向に押力を加えて前記カリバーに押し込み、前
記圧延ロール間に配置したプラグにより穿孔する方法に
おいて、前記プラグを前後に往復運動させながら穿孔す
ることを特徴とする金属ブルームの穿孔法。 2 回転駆動される2個以上の圧延ロールにより略円形
のカリバーを構成し、多角形断面の金属ブルームをこれ
の軸線方向に押力を加えて前記カリバーに押し込み、前
記圧延ロール間に配置したプラグにより穿孔する方法に
おいて、前記プラグを前後に往復運動させながら、且つ
、プラグ前端部から潤滑剤を噴出せしめて穿孔すること
を特徴とする金属ブルームの穿孔法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP914879A JPS6036323B2 (ja) | 1979-01-31 | 1979-01-31 | 金属ブル−ムの穿孔法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP914879A JPS6036323B2 (ja) | 1979-01-31 | 1979-01-31 | 金属ブル−ムの穿孔法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55103202A JPS55103202A (en) | 1980-08-07 |
| JPS6036323B2 true JPS6036323B2 (ja) | 1985-08-20 |
Family
ID=11712529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP914879A Expired JPS6036323B2 (ja) | 1979-01-31 | 1979-01-31 | 金属ブル−ムの穿孔法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036323B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990014900A1 (fr) * | 1989-05-31 | 1990-12-13 | Tubemill S.A. | Presso-laminoir perceur pour la fabrication de corps creux ronds |
| CN106623434A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 中南大学 | 一种锥形穿孔顶头 |
-
1979
- 1979-01-31 JP JP914879A patent/JPS6036323B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55103202A (en) | 1980-08-07 |
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