JPS6186026A - 電縫鋼管成形時のエツジ加工方法 - Google Patents

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、１ｒＬ＆１ｔＩ４管の製造工程におけるキャ
ンバを４１する帯板のエツジ加工方法に関する。 〔従来の技術〕 電縫鋼管の製造工程の概略を第１図によって説明す゛る
。 一般に゛、ｌｆ＆１鋼管は、コイル状に巻かれた帯板１
０をアンコイラによって８戻し、レヘラ１２で平坦化し
た後、帯＆内サイドをトリミング装置１４によって、所
定の帯幅に加］ニすると共にイ；？板継目エツジ部端面
の仕上加工をするいわゆる前処理を行い、該帯板をブレ
イクダウンロール１６またはケージロール２０等によっ
て逐次円筒形状に成形し、フィンパスロール２２，２４
．２６にて円周方向リダクションをかけることにより継
目エツジ部の安定な成形を図りつつ、所定の形状、寸法
の素管３４に仕上成形し１次いで、該継目エツジ部３４
ａをコンタクトチップ２７によって高周波加熱し、スク
イズロール３０にてアプセット溶接し、このアプセット
溶接により生じた溶鋼ビートをスクイズロール後流側に
設置したビード切削装置Ｌ３２により切削除去する一連
の工程によって製造される。 上記のような電縫鋼管の製造にあっては、帯板の形状、
特に帯板ＩＯのキャンバが素管成形性および溶接性に与
える影響は極めて大きい。 ここで帯板ｌＯのキャンバとは、第２図に帯板ｌＯの部
分平面を示すように、帯板ｌＯの長手力向に沿って中心
線が直線でなく　円強状または蛇行状になっている状８
Ｌ；をいう。 キャッパをイＩする帯板は、前記電縫鋼管の製造の則処
理丁程であるロータリンヤーカ式あるいはミーリ／グカ
式によるサイトトリミング加重における左右エツジのト
リミング代調整によって第３ｉ；４（ａ）に示すように
、多少はそのキヤ７ノヘ星を減少する方向に加工するこ
とができるが、大きなキャッパにｔｌ　しては、設定帯
＠Ｗ　ｓならびに図中に斜線を施してボしたトリムロス
ΔＷによる歩留低トの面より上方な調整加工を行うこと
ができず、第３図（ｂ）にボすようにトリミング加重倹
も帯板はキャンバを有する状態となっている。 仮にキャノへ修ＩＥをトリミング加工で完全に行うとす
れば、第３図（Ｃ）にボすように、帯幅がＷｓ’のよう
に帯幅不足となり、所定の外径寸法の鋼管を製造するこ
とが不Ｏｒ能な場合がある。 圧ｉ４された製品コイルのキャンバを修止する方法とし
ては１例えば特開昭５３−１００１５７に小されるよう
な成形入側でのキャン、＜矯」）、装置によりコイルキ
ャッパを’ｋＡ　＋Ｅするものがあるが、次のような難
点があった。 （１）コイルを圧延し、伸延するには、矯止装置が大が
かりなものとなり、設備費が大となる。 （２）キャッパ修正のために、片側エツジ部を圧延し、
伸延する場合、片側エツジの板厚の減少により、左右エ
ツジの板厚が異なり、溶接アプセットにおいて、エツジ
のラップならびにビード切削不良を招く。 （３）Ｍ正圧延により伸延されたコイルのエツジ部が長
手方向に波打ちを生じ易い。 一方、キャッパを有する帯板をそのまま成形工程のブレ
イクダウンロールあるいはケージロール等の粗成形ロー
ルで半円筒形状に丸め、仕上成形ロールであるフィンパ
スロールで素管に仕Ｊ：　Ｉｊｔ　形して行くと、ｌ−
記のようなキャン／へを有する帯板部ではフィンパス成
形においてエツジ部の偏増肉（左右エツジ部の増肉の相
違）をきたし、後工程の溶接ならびにビード切削「程に
おいて、溶接不良あるいはビート切削不良を招き１歩留
りの低下ならびに后接部形状品質の低トとなっていた。 例えば第４１ｍ（ａ）に示すようなキャッパを有する帯
板部の成形の場合の各成形過程における。 キャッパを有する帯板部の成形状態および成形不良発生
について説明する。第４図Ｃ＆）に示すような１紙面に
向って左側へ凸のキャンバを有する計扱部は、粗成形域
のブレイクタウンロールあるいはケージロールによる成
形で第４図（ｂ）に示ス如く、パスセンターに対し帯板
センターカ時計力向に回転した芯ずれの状態、いわゆる
帯板のローリング現象を生ずる状態となる。 このようなローリングを生じた状！古の半円簡素Ｗは’
＆　１１　ｖ＞　フィンパスロールで仕り成形される除
に、：７５４図（Ｃ）にボす如く左右エツジ部の成形加
１’、　ｉ＋！が大きく異なる。すなわち第４図（ｂ）
のようなローリング状態を１１Ｌす場合、フィンパスロ
ール成形において、左側エツジ部の成形加重猜が右側エ
ツジ部の加圧；１腎に比べ極めて大きくなり、第４図（
Ｃ）にボすように左エッン部の増肉が大５〈なり、スク
イズロールでの溶接の際にエツジ端面接合部の板厚が異
なる結果となり、第４図（ｄ）、（ｅ）に小才ような継
＋１エツジ部の段差あるいはラップとなり、溶接欠陥な
らびにビート切削不良の発生を招いている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はＥ記のようなキャッパを有する帯板のエツジ成
形不良に伴なう溶接およびビード切削不良等の問題点を
解消するために、キャンバを有する帯板部のエツジ加工
ならびにその加工制御をキャンへ検出猜に基づいて打う
ことにより、該帯板の成形、溶接およびビード切削の安
定化を１多ることを目的とした？ＴＥ＆ｉ鋼ｅｒ？成形
時のエツジ加工Ｍ制御方法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者は、キャッパを有する帯板部の各成形■二程で
の成形挙動および成形不良発生の因果関係を解明するた
めに、キャ／バ材成形の調査実験を実施し、そのデータ
の解析によりエツジの偏増肉を究明把握した。 本発明はこの知見に基づいて完成されたちので、Ｉ！１
！続的に１７！、給される帯板を円も１形状の素管に成
形して、その継１１エツジ部を溶接する電縫鋼管の製造
に際し、帯板のキャッパ検出ｊ１」にノ、（づいて　帯
板エツジ部のエツジチャ／ファカロ丁！−を前賀決定し
、該決定に従ってエツジチャンファリングを行うことを
特徴とする電１ｗＡ管成形時のエラン加［方法である。 本発明は、帯板のキャンバに起因するフィンパス成形で
の該帯板エツジ部の偏増肉の発生を防止するために、ｔ
めキャンバを４１する帯板部のエツジチャンファ加「を
行うことを特徴とする。そのチャンファ加「制御方法と
しては成形機の入側に設置したキャッパ検出器より得ら
れた検出キャン＜　ｒ、ｋに基づいて、その後方に設置
したエツジチャンファ加重装置における工９ジチャンフ
ァ加Ｔにを、’１）１１）１することを特徴とするもの
である。 以トに本発明を具体的に説明する。 Ｂ　４図にツバしたキャンバ例を用いて、エツジ偏増肉
防止方法を説明する。 キャッパを有するイ；２檄部のフィンパス成形殴階にお
ける両エツジ増肉量の相違、すなわちキャッパ凸側のエ
ツジ過大増肉の発生は、第４図（Ｃ）に、Ｉ＼されるよ
うに、キャッパ凸側のエツジがクイ／パスロール成形に
おいて川下が大きくなるためにおこる。この過大増肉を
防止するためには、予めキャッパ凸側のエツジの板厚を
小さくしておき、キャンバ凸側のエツジがフィンパスで
の過大圧下を受けた後に両エツジの板厚が同じになるよ
うにすればよい、またフィンパスでのエツジ部の増肉は
ロール拘束のない素管内面側に生ずることより、第５図
に示すような帯板ｌＯのキャッパ凸側（図の向って左端
）の帯板部のエツジ上面コーナ部を予めエツジチャンフ
ァリングする。 本発明におけるエツジチャンファリング方法としては第
５図（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に例示したように切削装置
としてミーリング型エツジ加工装置１７ａ、シェーパ型
エツジ加ｒ−装置１７ｂ等による方法あるいはロール圧
延型エツジ加工装置１７ｃ等によるエツジ部の圧延を行
う方法等、本発明の目的を達成するものであればよい、
また第５図（ｂ）に小したチャンファ加「！、ｊａイ１
１．ｂイダ−はキャンバ検出量に基づいて予め把握する
。すなわち、；；２〜のキャッパ量とフィンパス成形で
の肉エツン増肉量とは一定の関係にあるのでこの関係を
用いて夫Ａ＋１キャン八検出を直より演算して快走する
。 チャンファ加重量の演算例を以ドに示す。 帯板ニー、ジの増肉率εｔｊは帯板強度σマ、元板１’
／：　ｔ　ｏ　、外ｆイＤ、フィンパスリグクンヨ７ｆ
。 フィンパスロールのフィン角度ｏｆおよび帯板キャンバ
ＩＪ　（ｉの関数として表わされる。 ε

【Ｊ−チＩ　　（（ｒＹ　　、ｔｏ　　、Ｄ、ｒ、（
Ｊｆ。 Ｃｉ）　　　　　　　・・・（１） εｔｊ＝　（ｔ　−ｔｏ　）　／　ｔ　　　　　　・・
・（２）ｔ：成形後のエツジ板厚 σ１　　、Ｌｏ　　、Ｄ、ｒ、Ｏｆは造管サイズカ決２
すれば決まる。エツジ増肉−１４εｔｊと帯板キャッパ
ｊｊ　Ｃ！　とのＩ′Ａ係は１本発明者の研究調査結果
によれば、：ｉＳＳ図に例示するように、キャンバ！１
）Ｃｉが増大するとキャッパ凸側エツジの増肉−化は増
加し、キャンバ凹側のエツジは減少する関係にあり、帯
板のキャンバｌ許Ｃｉが決まれば１両エツジの各、′／
の増肉率を推算することができる。 ｍ４にキャッパＣｉが存在する場合のフィンバス成形に
おける素管間エツジのそれぞれの増肉率εｔｌ、εｔ２
は。 εｔｌ＝ロＩ−ｔｏ）／ｌｏ・・・（３）εｔ２＝　（
ｔ２−　ｔｏ　）／ｌｏ・・・（４）ここに、 ｔｌ　：凸側エツジ板厚 ｔ２　：キャンバ凹側エツジ板厚 で表わされる。 そこでキャンバ〇ｉが存在した場合のフィンパス成形後
の素管間エツジ板厚を等しくするには。 キャン／へ西側のエツジ板厚ｔｌがキャンバ凹側のエツ
ジ板厚ｔ２になるように、予めキャンバ凸側のエツジの
元板厚１．を減少させ、板厚ｔａにする必要がある。板
厚ｔａは（３）、（４）式を用いて（５）式のように算
出される。 ｔａ＝ｔ０ｓ（εＬ２＋１）／（εｔｌ＋１）・・・　
（５） よって板厚方向のチャ／フＴ加重呈ｂ（め（第５　Ｍ（
ｂ）参り）は。 ｂ＝ｔ、哨ａ ＝ｌｏ　　・　（Ｃ１，−εｔ２）−’（εＬ、＋１）
・・・（６） となる。 以ｊ、、のように凸管サイズが１声まればσ！　、ｔ。 Ｄ、ｒ、０１か決定し、Ｊ！！！出キャン八：Ｊへｌに
より、も管内二ンンのそれぞれの増肉率εｔ＋。 εｔ２か算出され上記（６）式によりチャ〉ファ加Ｔｊ
ｌｂ値が決定される。 また板蝙方向のチャノフ７加ＴがＣ１ハ（：ＪＳＳ図（
ｂ＞図参照）についても上記ｂ（自と同様な考え方に基
づいて演算決定される。 単１のように、チャノフ７加下ｊｈａ値、ｂ（内はそれ
ぞれσ１．Ｌ、Ｄ、ｒ、θｆ　、Ｃｉ　を因子とする関
数である。すなわち。 ａ＝　チ２　　（ｃｒｙ　　、ｔ、Ｄ、ｒ、（Ｊｆ　　
、Ｃ１）ｂ＝チ３　　Ｃｃｒマ　、Ｌ、Ｄ、ｒ、Ｏｆ　
　、Ｃｉ）である。 本発明は、−上記関係を用いて、造管条件と帯板のキャ
ンバ検出優に基づいて帯板工、ジ部のエツジチャンファ
加Ｔ　ｊ＆を演算決定し、この決定に従ってエツジのチ
ャンファリングを行う。 かくして本発明はキャン／へを有する帯板を本管に製造
するに際し、キャンバ部のエツジチャン２ア加Ｔ、、ｔ
ＪＩσ１を行うことによりアイ／バス成形における該キ
ャンバ部のエツジ偏増肉の防ＩＦを図ることができる。 以ド１本発り１によるキャンバを有する帯板のエッジチ
ャンフｒ）ＩＩＩ工方法について、制御出力例をもとに
説明する。 第１図は本発明の実施例のブロック図、第７図は制御出
力例を示すものである。 ：１ｌＪ７図は帯板の長手方向見本の長ざにおいて、最
大キャンバ１１１ｃｍａｍを壱するｍｌｋのキャンバが
ある場合の本発明による制御の実施例を示すものである
。 ：ｉｓ　ｉ　図において、帯板のエツジトリミング装置
１４の出１１１こ、；２置したζ；？板キャン八検へ器
１５によりｊ；２板１０．７）勢ヤンへＣｉを検出する
。 奈ヤ／パ検出の方法としては、例えば第７図に小中よう
に、キャ／ハ検出早が１没定キャンバ検出し・へルＣｓ
を超過する時点より微少時間ΔＴごとにキャンバ屓Ｃ１
を検出する。検出された本ヤン／豊−Ｃｉ　は中央処理
装置１３に記憶される。 中央処理装置１３は、検出キャン４通Ｃ１に基づいて機
厚ノｊ向およ（／＆幅方向のそれぞれのエッ／チャ：／
７ｙ加ｒ　、’ｌ：、　ａ　ｉ　ｆｆｔ　、　ｂ　ｉ　
（ｆｉを演算決定すると同時に　エッジチャノファリン
グを実施スべきＴｔ　ａＫのサイトを決定する。 ざらに、中央処理装置１３は、工、・ジチャ／ファリン
グ実施への遅延時間を、ミル速度およびキャン・へ締出
器からチャンファ方ａ■：装置１７のｆ：ｌ置までの距
離より演算し、キャンバ７４）　Ｃｉを有する帯板部が
チャンファ加Ｔ、装置１７の位置を通過する際に、第７
図に示したｉｆ！＋Ｅエツジチャンファ加工ｊＪａｉ、
ｂｉのチャンファリングを行うように指令を出力する。 エンンチャノ・ファ加Ｔ装置１７はこの指令にノ、（づ
いてエツジチャンファリングを行う、以１．の制御Ｔ順
は第８図にフローチャートで小した。 〔実施例〕 本発明による、キャンバを有する場合の帯板のエツジ加
工成形実施効果を、従来成形との比較で説す１する０次
の仕様の’ｉｔｕ鋼管の造管を行った。 実施管サイズ・２４インチＸ６．３５、ＡＰｆ　５ＬＸ
、Ｘ６（１ 帯板のキャンバ蚤ニスパン約２５ｍで最大キャンバ績約
３５ｍｍ 本発明の成形ル制御を用いた場合（￥施例）と用いない
場合（比較例）とをそれぞれ第９図、第】０図に示す、
第９図、ｉｘｏ図は最大キャンバ部での結果を示したも
のである。 本発明による成形制御を実施した場合は、キャ／バ部に
おける素管エツジの偏増肉は第９図に示すように防止さ
れ、後工程での溶接ならびにビード９Ｊ削の安定化が図
られた。：１ＩＪｌＯ図は、従来成１１、における工、
ノ偏増肉状１！を小すが、この場合は後「程のヒート切
削においてヒーＦ　９３削イぐ良のノｈノ１４を招いた
。 ＩＩ　：ｅ　’、１１　（１）効果３ 未発明は讐ヤノパを（＋する帯板から屯し！鋼管を製凸
する場合に、キャッパＬ）を検出して帯板の工・〉′壬
ヤ、／ファリ、／グを支流するので、従来。 ヤヤノ／−により成形率ａ　溶接不良およびビート切削
不良となっていたｉ）板を安冗に成形溶接することが口
ｒ能となり、材料歩留が向ｈＬ、溶接部形状品質の優れ
た゛電縫鋼管をＶ造することが口Ｈ龜となった。

【図面の簡単な説明】

：ｆＳ１図は本発明を適用した電縫鋼管のヤ造Ｔ程を、
πす［程図、第２図は帯板のキャッパを示す平面図、ｉ
３図はキャッパを有する帯板のエツジトリミング加工状
７ｇを示す平面図、第４図はキャンバを有する帯板の成
形工程および溶接ビート切削］程における成形状態およ
び不良発生状況を示す説明図、第５図はエツジチャンフ
ァリング方法を小す；；）槻の横断面図、第６図はヤヤ
ノパＪ直と二ノ／増肉−←との関係を示すグラフ　第７
１４は本発明によるキャッパを（ｊする帯板のエツジチ
ャンファリングにおける制御出力例を小す説１１Ｊ　Ｉ
Ａ　　第８１Ｎは末完り１の制御ｒ・順を示すフローチ
ャート、　：ＪＩＪ９［Δ、第１０１Ａはそれぞれ実施
例および比較例のキャ／パｔ−ロする帯檄のエッノから
の距離とエッノ板ｊ１の増肉測定結染との関係を小すグ
ラフである。 １０・・・帯板 １２・・・レヘラ １３・・・中央処Ｊ！！装置 １４・・・エツジトリミング装置 １５・・・キャッパ検出器 １６・・・プレイフグランロール １７・・・ニー、ジチャンファ加工装置１７ａ・・・ミ
ーリング型エツジ加工装置１７ｂ・・・シェーパ型加工
装置 １７ｃ・・・ロール圧延型エツジ加工Ｊ装置１８・・・
エツジ成形ロール ２０・・・ケー７０−ル ２２．２４．２６　　・・・　）４　　ンノぐ　ス　ロ
　−　ｌし２８・・・ノームカイドロー７１ ３０・・・スクイズローＩし ３４・・・土管 ３４ａ・・・上管エツジ ３６・・・溶接管 出　願　人　川崎製鉄株式会ン上 代　理　人　　弁理士　　小　杉　（ト　男弁理七　　
齋　藤　和　則 １１３図 （ａ） （Ｃ） 第４図 （Ｑ） （Ｃ） 第５図 第６図 第８図 第９図 エラｖ４０　　　８０ エツジ’＃５ｔ＋＋距ａｌｌ　（ｆｒＬｒ＋Ｌ）エラ５
．−　　４０　　　８０ エツジからっ距維（清風）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　連続的に送給される帯板を円筒形状の素管に成形し
   て、その継目エッジ部を溶接する電縫鋼管の製造に際し
   、帯板のキャンバ検出量に基づいて、帯板エッジ部のエ
   ッジチャン ファ加工量を演算決定し、該決定に従って エッジチャンファリングを行うことを特徴とする電縫鋼
   管成形時のエッジ加工方法。