JPS62199211A - 円管の絞り圧延機 - 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−Ｌの利用分野〉 本発明は、金属管を絞り圧延機により縮管して、素管（
母管）より小径の円管を得るに際し、縮管後の製品管内
面に角張りを生ぜしめないようにした円管の圧延手段に
関するものである。

〈従来の技術〉 継目無円管は中実ビレットを用いて、マンネスマンピア
サ法、ブツシュベンチ法等番とよって中空素管を作り、
それをプラグミル、マンドレルミル等により圧延し、一
般番こ管外径が３〜４ｃｍ以上の圧延製品となるべきも
のはその後サイジングミルで定型され製品となる。

管外径が３〜４ｃ＋ｗ未満の製品となるべきものは、マ
ンドレルミル等による圧延後、ｐ■加熱して絞り圧延機
（ストレッチレデューサ）によって縮管圧江され、種々
の外（￥、肉厚の円管製品が得られる。

この絞り圧延設備は、第５図に示すように２〜４個の圧
延ロールを内設したロールスタンドｌが数台ないし２０
数台直列に圧延方向に沿い連続的に配設されており、前
述の２〜４個の圧延ロールを内設するロールスタンドｌ
における各ロールは、圧延方向に垂直な面内でロールが
２個である場合は、それぞれのロールの圧下方向のなす
角が１８０°、３個である場合は第６図にも示すように
１２０’　、　４個の場合は９０°となるように配設さ
れ、中央に金属管がとおる円形バスを形成するように構
成されるロールスタンｔ゛列が適用されている。更に、
ロールスタンド列を構成するロールスタンドｌにおける
ロールは、相隣るロールスタンドｌに対して、２個ロー
ルスタンドの場合８０°、３個ロールスタンドの場合第
６図、第７図の［ＮＯ，１］　［ＮＯ，２］の如く６０
°、４個ロールスタンドの場合４５°だけ、圧延方向に
垂直な面内で角度をずらせである。第６図は一例として
エクスターナルドライブ式による圧延ロール２が３個の
ロールスタンド１により構成された絞り圧延設備を示し
たものであり、それぞれのロールが圧延方向に垂直な面
内で圧下方向に対し１２０°に配設され、相隣るロール
スタンド１に対し同じ＜６０°角度がずれている。なお
、ここでは説明の容易−１−、ロールスタンド１の天命
位置３は太実線で図示し、同じく天・位置３に対し９０
°をなすロール（ｆｆｉ１０−ル）にはハツチングを施
して示している。

［ＮＯ，ｌ］のロールスタンドｌはＭ５図に示すロール
スタンド配設図の奇数段位置に配設し、　［ＮＯ，２］
　のロールスタンドｌ　　［ＮＯ，１０−ルスタンドと
は天位置３が下方］は同一■−偶数段位置に配設し、モ
ータ４減速機５等による入力軸６の回転をギヤー装置Ｇ
により分配しロールスタンド１の各ロールは、それぞれ
単独に回転される。

また、初段ロールスタンドから最終段ロールスタンドま
での各ロールスタンドｌにおける複数のロール（図示は
３個）のそれぞれの孔型で形成される円形パスの径は段
数が進むに従って順次小さくし、赤熱された素管７を通
過せしめ所定の管径の円管へ絞り圧延する。

このとき、所定の肉厚の製品を得るために各ロールスタ
ンド１間で、管に張力を作用せしめるようにロール回転
数を設定し、張力圧延によって管の肉厚を制御している
。管サイズ変更の場合はロールスタンド１を、別すイズ
ロールスタンドｌ°方向に引き出しロールスタンド１°
と交換を行なう。

上述したロールスタンド列におけるロールスタンド１は
、２〜４個の圧延ロール２を内設しており、相隣るロー
ルスタンド間で対応するロール軸は圧延方向に垂直な面
内でロールの個数により９０’　８０°４５°の角度の
ずれがある。このことは第７図に図示の３個ロールとロ
ールスタンドｌにより絞り圧延機列が構成される場合、
［ＮＯ，１］　ロールスタンドは奇数列に、［ＮＯ，２
］ロールスタンドは、天ｅ地が逆になり偶数列に配設さ
れ、相隣るロールスタンド間では圧延ロール２は８０°
角度をずらして配設されており、ロールスタンドｌ中で
縮管加工を受ける円管は第８図に示すように周方向に６
分割された区域で、圧延される。また管表面の傷付防止
手段として圧延ロール２に形成されている楕円カリバー
は底部中心８（黒点部）、の位置で圧延力を主に受ける
結果カリへ−底部直下の管厚が他より厚くなり　［ＮＯ
，１］　ロールスタンドでは管内形状は第７図のように
逆３角状、また［ＮＯ，２］ロールスタンドにては正３
角状となり塑性変化が繰返えされる結果、第８図に示す
ような６角形の内面角張りを生ずるという問題に結びつ
く。

この所謂、角張り現象は第９図に示すように、絞り圧延
における管長方向延伸＋Ｋと圧延後の管の肉厚ｔおよび
外径りに関係し、延伸率が大なる程、■一つ肉厚が大き
い程しかも管径が小径になる程、角張り率が増加する傾
向にある。従って、角張りをある程度以下に抑えようと
すれば、大延伸を必要とする絞り圧延ができないという
問題がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 そこで、大延伸を行ないかつ角張りをある程度以下に抑
えるために従来種々の提案がなされ、その代表例をあげ
ると、特公昭５４−４３３８号、特開昭６０−１５２３
０８号、特開昭５７＝７９００７号の各先願がある。特
公昭５４−４３３６号では、２〜４個の圧延ロールから
なるロールスタンドを複数台、圧延方向に直列に配設す
ると共に該ロールの配置を、ロールスタンド毎にその圧
延方向に対して垂直面内で一定の角度変位せしめること
により、該ロールによって形成される複合孔形をロール
スタンドを最少２台によるブロックになしブロック間に
おいて一定の角度変位をするという、方法の提案が開示
されているが、実用性についての共体例はない。なお、
この方法の提案では後述する本発明の構成に示す天地を
逆又はずらすという考え、これによる圧延区域が１２区
域になり順次角度が変化する考えはなく、本質的に異な
る。

また、特開１Ｖ１８０−１５２３０８号では、１−述し
た従来技術における複数台、直列に配管されたロールス
タンドを任意数のブロックに分割するとともに、このブ
ロック間にロール等より成る捻回装置（図示せず）、ま
たは第１０図に示す捻回ガイド１０を配設し管を捻回す
ることにより任意ブロックの前段ブロックにおける材料
とロールの対応位置と、当該ブロックにおける材料とロ
ールとの対応位置を相異せしめ管内面を１２角形状にす
るものである。

しかし、この方法は捻回装置または捻回ガイド１０の設
置個所が、直列の配置されたロールスタンド複数個（概
略２８個）の所定位置に１〜３個に制限され、塑性変化
が徐々でなく所定個所で急速に行なわれるため望ましく
なく、捻回ガイドの場合には更にガイド孔、加工が難か
しい（理論的数値の提案はない）。

また現状に於ても圧延時の管表面の傷発生の問題があり
、捻回ガイド孔に管が摺動、捻回通過されるので、傷発
生要因が加わる欠点がある。

更に、特開昭５７−７９００７号では、第１１図（Ａ）
。

（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにロールスタンドに圧延ロー
ルとロール駆動歯車装置が内設されているインターナル
駆動ロールスタンドに依るものである。これを第１１図
（Ａ）、（Ｂ）　、第１１図（Ｃ）の如く配置する事に
よりロールを一定の角度変化Ｘせて駆動する事が可能と
なっている。図示は圧延ロール３個の場合であるが、入
力軸１２の回転は歯車１３を介し伝達され、圧延ロール
Ｂ、同じくＣの２個分を回転させる構成のためロール２
ケ分の回転トルクが歯車に作用するが、ロールと歯車が
近接しており上記トルクを伝達するに充分な大きさの歯
車を収納出来ずしたがってトルクを弱めて使用するため
薄肉管には適用されるが大きいトルクを必要とする厚肉
管には使用できない欠点がある。

そこで、本発明は、上述の欠点に鑑みエクスターナル駆
動方式にあって実用性に富み、捻回装置やガイドを用い
るような難点や傷発生もなく、角張りを抑えるようにし
た円管の絞り圧延機の提供を目的とする。

く問題点を解決するための手段と作用〉」二連の目的を
達成する本発明は、３個の圧延ロールからなるロールス
タンドの複数台を圧延方向に沿って直列に複数段配置す
ると共に、上記ロールスタンドごとに上記圧延方向に垂
直な面内で上記圧延ロールの配置を一定の角度ずつ変化
させ、−ト記複数段のロールスタンドにて成形されてい
る一定の角度ずつ異なる複数孔形列に金属管を通過せし
める円管の絞り圧延機において、−、ｌｘ記ロールスタ
ンドの外形を正四角形とし、このロールスタンド内部に
１２０°等配された３個の圧延ロールを有し、第１の圧
延ロールを圧延方向に垂直な面内にて正四角形の天に対
して垂直な線と１５″変位させて配置し、１段目のロー
ルスタンドは天を」一方に向け、２段目のロールスタン
ドは天を左側に向けて裏返えしとし、３段目のロールス
タンドは天を左側に向け、４段目のロールスタンドは天
を下方に向け、５段目以後は−１−記１段目から４段目
の配置を繰返すようにしたことを特徴とする。すなわち
、エクスタニナルドライブ方式によるロールスタンドに
３個のロールを圧延方向に垂直な面内で、　１２０°等
しく配置し、外形が正四角形のロールスタンドの第１０
−ルを天位置に対し垂直線とのなす角１５°となるよう
変位させる。この第１０−ルの縦中心線の向く方向を磁
針になぞらえると、第１段目のロールスタンドでは天位
置を上方として縦中心線を北北東に向け、第２段目のロ
ールスタンドでは天を東にして裏かえすことにより縦中
心線を北東束に向け、第３段目のロールスタンドでは天
を東にして縦中心線を南東束に向け。

そして第４段目のロールスタンドでは天を下にして縦中
心線を南南東に向けたものである。

このように、ロールスタンドの第１０−ルを１５″変位
すること及び」−記の配置により各ロールスタンドの内
部の圧延ロールは配置ごとに一定角度ずつ変化をするに
もかかわらずその外形は全て同一の向きでかつロールス
タンドの下面が全て水平をなしておりこれはロールスタ
ンドの交換を従来同様容易に行なうことが出来る。

く実　施　例〉 ここで、第１図ないし第４図を参照して本発明の詳細な
説明する。第１図、第２図において、ロールスタンドｌ
が複数台圧延方向に沿って直列に連続的に配設されてお
り、各ロールスタンドｌには３個の圧延ロール２が１２
０°なして等配に備えられている。この圧延ロール２の
うち正四角形をなすロールスタンドｌの天位置に対し垂
直な線とのなす角が１５″　となるような第１圧延ロー
ル（ハツチングで示す）があり、この第１０−ルに伴な
い第２．第３のロールもロールスタンドの外周辺に垂直
線に対し！５°ずれている。圧延ロールの圧下方向中心
には円形パスが形成される。

配設されるロールスタンドｌは、１段目はＷ面を」−に
配置し、２段目は７面を上になるよう配置し、３段目は
Ｙ面を」−に、４段目はＸ面が」−に配置される。こ方
法は具体的には従来のロールスタンドが天・地の配列で
あったものをまったくこれにこだわることなく、天を右
に向けたり下に向けたり配置する新らしい発想に基づく
ものであり、これに加えてロールスタンドの第一ロール
を１５’変位させている事により各ロールスタンドの配
列内の０−ルは順次一定角度ずつ変位し第３図に示すよ
うな周方向に１２分割された区域で圧延され塑性加工を
繰返し角張りの少ない縮管加工が出来る。このようにし
て５段以降の下流も１段〜４段を繰返し配設されている
。

一方ロールスタンドを駆動する駆動装置の配置は第４図
に示すごとく１段目［ＡＩ　、　２段目［ＢＪを従来通
り一対で構成出来るようモータ４と減速機５の傾斜方向
が同一右下りである。３段、４段は同一右上りでありこ
れもモータ４と減速機５を従来通り一対に構成するのに
都合がよい。第４図は本実施例のロールスタンド　［Ａ
］〜印］の駆動機構、また（ｌｏ）はサイズ変更ロール
スタンドを示している。

ロールスタンドをサイズ替え又はロールの摩耗等により
別のスタンドと交換する際は全てのロールスタンドの下
面が水平方向を向いているため−せいに水平方向に引き
出す手段又は押込む手段により容易にこれを行なう事が
出来る。

〈発明の効果〉 以」二、説明したように本発明では、ロールスタンドに
おける第１０−ルを圧延方向に垂直な面内で垂直線に対
し１５°変位することにより、−］二述の３段、４段の
ロールスタンドを３０°変位しても従来と同じく、同−
角度面に傾斜なくロールスタンドを配設可能となり内面
角張りを防止する効果が大きくかつロールスタンドを交
換する際も従来使用されていた手段を流用し全スタンド
−せいに水平方向に出し入れするだけでよくこの意味で
の実用性も高い。

圧延区域が１２ケ所に分散する効果ばかりかその区域が
順次回転変化しているため、スタンド構成が４〜６台と
少ない場合でも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本発明の一実施例で、第１図は
ロールスタンドの配置図、第２図は第１図のロールスタ
ンドの配設説明図、第３図はカリバー底部のポイント図
、第４図［Ａ］　［Ｂ］［Ｃ］　［０］はロールスタン
ドの駆動機構図、第５図ないし第１１図は従来例で、第
５図はロールスタンドの配設説明図、第６図はスタンド
の駆動機構図、第７図は３個ロールでロールスタンドの
天地逆にした構成図、第８図は内面角張り図、第９図は
理論角張り線図、第１０図は捻回ガイドの図、第１１図
（Ａ）（Ｃ）はインターナル駆動の構成図、第１１図（
Ｂ）は第１１図（Ａ）の側面図である。 図　　中、 ｌはロールスタンド、 ２は圧延ロール、 ３は天位置、 ８はカリバー底部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３個の圧延ロールからなるロールスタンドの複数台を圧
   延方向に沿って直列に複数段配置すると共に、上記ロー
   ルスタンドごとに上記圧延方向に垂直な面内で上記圧延
   ロールの配置を一定の角度ずつ変化させ、上記複数段の
   ロールスタンドにて成形されている一定の角度ずつ異な
   る複数孔形列に金属管を通過せしめる円管の絞り圧延機
   において、上記ロールスタンドの外形を正四角形とし、
   このロールスタンド内部に１２０°等配された３個の圧
   延ロールを有し、第１の圧延ロールを圧延方向に垂直な
   面内にて正四角形の天に対して垂直な線と１５°変位さ
   せて配置し、１段目のロールスタンドは天を上方に向け
   、２段目のロールスタンドは天を左側に向けて裏返えし
   とし、３段目のロールスタンドは天を左側に向け、４段
   目のロールスタンドは天を下方に向け、５段目以後は上
   記１段目から４段目の配置を繰返すようにしたことを特
   徴とする円管の絞り圧延機。