JPS6182905A - 円形断面金属材の製造方法 - Google Patents

円形断面金属材の製造方法

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Publication number
JPS6182905A
JPS6182905A JP20456184A JP20456184A JPS6182905A JP S6182905 A JPS6182905 A JP S6182905A JP 20456184 A JP20456184 A JP 20456184A JP 20456184 A JP20456184 A JP 20456184A JP S6182905 A JPS6182905 A JP S6182905A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
rolls
angle
roll
gamma
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.)
Pending
Application number
JP20456184A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Kuroda
浩一 黒田
Kazuyuki Nakasuji
中筋 和行
Chihiro Hayashi
千博 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication of JPS6182905A publication Critical patent/JPS6182905A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B21B1/20Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a non-continuous process,(e.g. skew rolling, i.e. planetary cross rolling)

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は領ネコ1圧延機にて丸棒鋼等の円形断面金属材
を製造する方法に関する。
〔従来技術〕
丸棒鋼は一般にはカリバーロールによる圧延工程を経て
製造されるが、設備費低減等を目的として傾斜圧延機を
用いる方法が試みられている。そしてこの傾斜圧延機に
より、例えばセンターボロソティを有しているビレット
からそれを起因とする内部割れ、ポロシティ等のない健
全な円形断面金属材を得ることを可能とする方法を本願
出願人は提案している(特開昭59−490’2号)。
この方法における傾斜圧延機は、第8図、第9図(第8
図のIX−IX線による断面図、第10図((tl′!
斜角βを示す側面図)に示す如く被圧延材10出側の直
径を入側のそれよりも充分大径としたコーン型ロール1
1.12.13 (ロール軸心線をY −Yで示す)が
パスラインX−Xを中心にしてロールハウジング(図示
せず)と共に回転するようにしたものである。そして各
ロールit、 12.13は、ロール軸端がパスライン
X −X (j+1へ向4)で接近又は離反するように
傾斜(交叉)されたときの交叉角γがO°〜15° (
第9図参照)、ロール軸端がパスラインX−Xの周方向
に傾斜されたときの傾斜角βが3゛〜20″ (第10
図参照)、交叉角γ十傾斜角βが5°〜30°となるよ
うに傾斜されている。
従ってロール間に噛み込まれた被圧延材10は大の軸心
線回りに回転駆動されつつ軸長方向に移動され、即ち螺
進移動され、また外径を絞られて圧下を受け、円形断面
となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながらこの方法による場合は、ロールを所定の角
度に傾斜して健全な丸棒鋼等の被圧延材を得るようにし
ても使用するコーン型ロールの軸心と入口面13b  
(第9図に示す)とのなす角度、つまり入側面角θの大
きさによっては圧延が困難となることが判明した。これ
を詳述すると、入側面角θが小さ過ぎる場合には、所定
の圧下率で丸棒鋼等を直接に圧延ず乙I、1−ル箇所、
所=’17 ’−ルハイト部A(第9図に示す)が長く
なり、つまり丸棒鋼等の接触面積が大きくなり、このた
め圧延荷重が過大となって圧延機が停止し、逆に入側面
角θが大き過ぎる場合には、丸棒鋼等の圧下面角が大き
いため圧延中の各点におりる噛み込み角が大となってロ
ールがスリップし、このために安定した圧延が困難とな
ることがあった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は係る事情に渥みてなされたものであり、コーン
型ロールの傾斜角β、交叉用γを調整するのみならず入
(則面角θの適当なコーン型ロールを使用することによ
り安定した圧延を可能とし、また健全な圧延材を製造し
得る円形断面金兄材の辺造方法を提供することを目的と
する。
本発明に係る円形断面金属材の製造方法は、パスライン
周りに臨んで3個又は4個のコーン型ロールが配設され
、その・軸心線は同側の軸端が周方向の同じ(則へ向く
ように傾斜せしめられ、且つ同側の軸端が前記パスライ
ン側へ向4〕で接近又は■反するよう傾斜(交叉)せし
め得るようにしてあり、前記ロールを夫々の両端にて支
持している交叉型の傾斜圧延機にて円形11面の全屈t
オを製造する方法において、1j:1記ロールの(頃斜
角β、交叉角γ及び入側面角θが0°〈γ<15°、3
°〈βく20°、5°くγ+β<30°、6°くθ−T
く25゜の条件を満足する状態で棒状の外径を絞り、延
伸圧延する工程を含むことを特徴とする。
〔実施例〕
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第1図は本発明方法を30−ルで実施する場合における
圧延状態を被圧延材10の大側から示す正面図、第2図
は第1図のn−tr線による断面図、第3図は傾斜角β
を示す側面図である。3個のロール1.2.3は被圧延
材IOの出側端部にゴージ部la、 2a、 3aを備
え、ゴージ部を境にして被圧延材10の入側は軸端に向
kJで暫時直iイを縮小され、また出側は拡大されて円
↑を台形をなす人口面1b、 2b。
3b及び出口面1c、 2c、 3cを備えており、出
I」面1c。
2c、 3cはパスラインとの距離をゴージ部とパスラ
インとの距離に一致させている。このようなコーン型の
ロール1.2.3はいずれもその入口面1b。
2b、 3bを被圧延材10の移動力向上流側に位置さ
せた状態とし、また軸心線Y −Yと、ゴージ部1a。
2a、 3aを含む平面との交点0(以下ロール設定中
心という)を、被圧延材10のパスラインX−Xと直交
する同一平面上にてバスラインX−X周りに略等間隔に
位置せしめるべく配設されている。そして各ロール1,
2.3の軸心線Y−Yはロール設定中心回りに、被圧延
材10のパスラインX −Xとの関係において第2図に
示すように前方の軸部1がパスラインX−Xに向けて接
近するよう交叉角γだけ交叉((’J!斜)せしめられ
、且つ第1図、第3図に示すように前方の軸端が被圧延
材IOの周方向の同じく則に向けて(頃斜角βだリイψ
糾せしめられている。ロール1.2.3は図示しない駆
動源に連繋されており、第1図に矢符で示す如く同方向
に回転駆動され、これらのロール間に噛み込まれた熱間
の被圧延材lOはその軸心線回りに回転駆ゼ」されつつ
軸長方向に移動される、即ち螺進移動せしめられる。
被圧延材10は1」−ル間を螺進移4すjせしめられる
間に、第2図に示す如くロールハイド部へにて外i蚤を
絞られて高圧下を受LJ、被圧延材lOの圧下面Bが円
錐台形状に成形された後、ボーン部、出ロ面にて所定の
外径の円形断面金属材となる。
次に、このようにして被圧延材10を圧延する傾斜ロー
ルの設定条件を説明する。
傾斜ロールの圧延可否、圧延された円形し01面金属材
の寸法精度等は圧下面Bの形状によって左右され、具体
的には第2図に示す如く圧下面BとパスラインX−Xと
のなす角α(以Fこれを圧下面角という)により左右さ
れる。即ち、このαがii1述した圧延停止、スリップ
等の直接的原因として働くからである。
圧下面角αは人1則面角θから交叉角rを引いた値(見
掛は上の圧下面角)を傾斜角βにより生じる角度変化分
を補正した角度であり、下記(11式にて表される。
α−θ−T+[(β、γ、θ−γ) ・・・(1)但し
、右辺3項のf (β、T、θ−γ)は傾斜角βによっ
て補正される角度であって幾可学的に定まる。例えば傾
斜角βが0°のときにf (β。
γ、θ−γ)は平面的に定まる値となってf  (o。
T、θ−γ)−〇となる。つまりこのときαは見掛は上
の圧下面角(θ−T)となる。上記[(β。
T、θ−T)はそのパラメータであるβ、T、θ−γに
より第4図、第5図に示す如き影響を受&Jる。
第4図、第5図は共に横軸にロールの傾斜角β(度)を
とり、縦軸にf (β、T、θ−r)(度)をとって、
両者の関係を示すグラフであり、第4図では交叉角γ 
(=O’、5°、10°、15°)、第5図ではθ−γ
 (=5°、 10°、15°、20°)を夫々パラメ
ータとしている。これら両図より理解される如くβを大
きくする程[(β、T、θ−T)の値は増加し、T、θ
−γを変化させてもその増加傾向に余り差が認められな
い。
このことがらf (β、r、θ−γ)はT、θ−Tより
もβにより大きく依存すると考えられ、従ってαは、 α年θ−γ+r′(β)      ・・・(2)と近
似できる。
このことは、見掛り上の圧下面角(θ−γ)止実際の圧
下面角αとの差がβにのみ依存することを示しており、
換言すればパラメータθ−γとβとに基づいてαを推定
できることを示している。
従って圧下面角αはo−T及びβを規定すれば停止或い
はスリップのない圧延、また寸法精度のよい被圧延材の
製造が可能となる。
第6図は、ゴージfl 180m++φ、材質Cr −
M。
鋼、入側面角θか種々のロールを、交叉角−5゛。
lOo、ロール傾斜角β−5°、10”、15°、20
°、見掛は上の圧下面角θ−r=1°、 10°、 1
5°。
20°となるように調整し、これにて?!!1度120
0℃。
(オ質S 45 C、外径70龍φ、長さ1mの被圧延
材をロール回転数1100rpで外洋を351ψにまで
圧延した際の結果に基つき、βをバクメータとしてθ−
γと圧延所要υ)力との関係を示したグラフであり、横
軸にθ−γ (度)、縦軸に圧延所要]す」力(K−)
を夫々とっている。
第7図は上記圧延の際の結果に基づき、βをパラメータ
としてθ−γとゴージ部での被圧延材の先進率ηとの関
係を示したグラフであり、横軸にθ−γ(度)、縦軸に
ゴージ部での被圧延材の先進率η(%)を夫々とってい
る。なお先進率ηはη”’ (VOvr )/vr  
   ・・・(3)但し、vo :ゴージ部での被圧延
材の軸長方向の速度成分 vr ;ゴージ部でのロールの圧延方向(矢符方向)の
速度成分 にて表わされ、vrは下記(4)式にて示される。
vr==π・n−d−sinβ/ 60 (sn /秒
)・・・(4) 但し、n:ロール回転数(rpm ) d:ゴージ部でのロール径(1) また第6図及び第7図中の・印はγ−5°、β−5”、
○印はr=10”1 β−5°、ム印はγ=5゛、β=
10°、Δ印は1=IO“、β−10°、■印はγ=5
°、β−15°、旧印はγ−1O°、β−l5゛、◆印
はr−15’、  β−20°、◇印はr=IO”β=
20゛のときの値を示している。
第6図から理解される如く、θ−γを小さくした場合に
はβ値に拘わず圧延所要動力が増大していき、θ−γが
6°以下となると圧延所要動力は急激に増加する。
また第7図から理解される如くθ−γを大きくした場合
には、β値に拘わらず材料先進率ηが正から負に変わる
。つまり被圧延材の先進速度がロール速度よりも大きい
圧延1liJ 13ヒな状態からロール速度よりも小さ
いスリップし易い状態となる。例えばβ=20°のとき
ではθ−γ=25°以上となるとηが0より相当小さく
なりスリップ率が60%を超えてしまい、圧延が困維と
なってロールの損耗が激しくなると共に圧延時間が長く
なる。このため例えば長尺物を圧延する場合には圧延中
に被圧延材の温度が低下してその先、i&端の温度差が
著しく大きくなって圧延条件が変化し、被圧延材の長平
方向の寸法精度が低下する。従って実質的に圧延停W、
スリップ等に及ぼす影響を考えてθ−1γは6〜25゛
の範囲とする。
またhij述の如く健全な圧延材が得られるようにγ、
β、r+βについて以下の如き条件を課している。γの
上限値を15°としたのはこれ以上では被圧延材の移動
方向の下流側において、ロールチョックのパスラインに
最も近い部分とロール端面とで干渉を起こすからである
。また下限値をO。
としたのは、それ以下、つまりγ−0又は負では被圧延
材の中央部付近での円周方向の剪断変形を解消して長平
方向の寸法精度を確保することが不可能になるからであ
る。
βの上限値を20°としたのはrの上限値規定理由と同
様である。下限値を3°としたのはそれ以下では被圧延
材中央部付近での円周方向のt)I断変形を小さくし、
連続鋳造された被圧延材におけるポロシティ圧着効果を
充分に得ることが不可能だからである。
γ+βの上限値を30゛としたのはこれ以上では上述し
た如きロールチョックとロールとの干渉が著しくなるば
かりでなく、ロールを支持するヘアリンクをロールチョ
ック内に収め(あくごとが困3!(tとなり、U−ルの
両持構造を維1.5Cきムくなるからである。γ+βの
下限値を5゛としたのはこれ以下では実用的圧延能率(
速度)を確保できず、また連続鋳造された被圧延材のポ
ロシティを圧着させることが困難になるからである。
従って、以上の如き条イノ1を満足する傾斜圧延機によ
る場合は、圧延の際にスリップが発生せず、また圧延停
止となることがなく、更に圧延された被圧延材は寸法精
度がよく、ボロシブイか圧着された健全な材質となって
いる。
なり、上記実施例ではバスタ・17周りに3個のコーン
型ロールを配設したfψa、1圧延機について本発明を
適用しているか、本発明はこれに限ら一3’ 4個のコ
ーン型ロールをバスタ・イン周りに配設した傾斜圧延機
にも適用できることは勿論である。
[効果] 以上詳述した如く本発明による場合は、圧延所要UJ力
力先先進率適当な範UHになるので圧延の際のスリップ
の光41ミ圧延1亭止かなく、まメこ円周方向の剪Lt
li歪が小さいのでボし1ソ−r仁内部:’5’(れの
ムい被圧延月をiuることができる等、本発明は澄托た
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明方法の実施状態を示す正面図、第2図は
第1図のII−II線による断面図、第3図はIiJ斜
角βを示す側面図、第4図、第5図は[(β、γ、θ−
γ)とγ、θ−r、βとの依存度の説明図、第6図はθ
−Tと圧延所要動力との関係を示すグラフ、第7図はθ
−rと先進率との関係を示すグラフ、fA8図、第9図
、第10図は従7に技術の説明図である。 1.2.3・・・ロール 10・・・彼圧延材特 許 
出願人  住友金屈工業株式会社代理人 弁理士  河
  野  登  夫ロール0イ【自全斗島 /3(”) 第4図 o     3    10     /!s    
20ロール0顔金4角β(°) 凛 5121 O♂     10     /j     2025
Q−r(’) 0    5    10    /、!1   20
   25e)−r(”)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、パスライン周りに臨んで3個又は4個のコーン型ロ
    ールが配設され、その軸心線は同側の軸端が周方向の同
    じ側へ向くように傾斜せしめられ、且つ同側の軸端が前
    記パスライン側に向けて接近又は離反するよう傾斜(交
    叉)せしめ得るようにしてあり、前記ロールを夫々の両
    端にて支持している交叉型の傾斜圧延機にて円形断面の
    金属材を製造する方法において、 前記ロールの傾斜角β、交叉角γ及び入側 面角θが 0°<γ<15° 3°<β<20° 5°<γ+β<30° 6°<θ−γ<25° の条件を満足する状態で棒状の素材の外径を絞り、延伸
    圧延する工程を含むことを特徴とする円形断面金属材の
    製造方法。
JP20456184A 1984-09-29 1984-09-29 円形断面金属材の製造方法 Pending JPS6182905A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS594902A (ja) * 1982-06-30 1984-01-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 円形断面金属材の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS594902A (ja) * 1982-06-30 1984-01-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 円形断面金属材の製造方法

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