JPS63174703A - 管製造方法 - 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、断面円形の継目無管等の素管を圧延。

押抜き又は引抜きにより減肉加工を施して、前記素管よ
りも外径が小さい断面円形の管を製造する方法に関する
。

〔従来技術〕

断面円形の金属素管を縮径加工する方法として、金属素
管の内部にマンドレルバ−又はプラグを挿入し、これを
２個以上の孔型ロールの孔型、具体的には第５図に示す
如←例えば４個の孔型ロール２１．２１，２１．２１を
パスライン周りに配して４周面にて形成される孔型２２
に噛み込ませ、ここで圧延。

押抜き又は引抜き加工を施し、金属素管を減肉する方法
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この方法による場合には、ロールにより圧下を受けた素
管部分が圧下方向と直交する方向に延伸する。従って、
素管が高圧下を受けた場合には延伸量が大きくなり、隣
り合うロール間、つまり口−ル肩部２３，２３２３．２
３に咬み出して、それ以降加工不能となることがある。

この咬み出しは、４個の孔型ロールによる場合に躍らず
、２個以上の孔型ロールによる場合一般に同様に生ずる
。

また、第６図に示す如くロール２１の周面に形成した孔
型形成溝２１ａの素管圧下に寄与する各位置に、それと
直交する方向の素管からの反力（矢符にて示す）が生じ
、反力のロール軸長方向成分によりロール２１には溝２
１ａ底直下を除いて軸長方向の張力（白抜矢符にて示す
）が働く。

従って、孔型ロールを用いて加工を行う場合には、ロー
ル強度上、高圧下を素管に付与できないことがある。こ
のため、大径ロールの使用が要求され、また１パス当た
りの加工度が低いため製品管の仕上外径に応じて多数の
孔型を用意する必要があり、更に孔型形成溝が３次元的
形状であるため、溝再生の切削に長期間を要し、その間
の予備用のロールを多数保有する必要があり、不経済で
あった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、高圧
下を素管に付与でき、高圧下を付与しても加工不能とな
らず、また経済的である管製造方法を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は円柱状の偏平ロールを用いて断面円形の素管に
高圧下を付与して減肉していき、製品管とする段階で異
形断面から円形断面の管に戻す。

即ち、本発明に係る管製造方法は、パスライン周りに円
柱状のロールを３１１１ｉ！以上配した圧下装置のロー
ル間に、内部にマンドレル又はプラグを挿入した断面円
形の素管を噛み込ませ、圧延、押抜き又は引抜きを行っ
て減肉し、その後において、マンドレル又はプラグを挿
入した状態で孔型ロールを用いた圧延を行うことにより
、又はリングダイスを用いた押抜き若しくは引抜きを行
うことにより断面円形の管を製造することを特徴とする
。

〔作用〕

本発明にあっては、マンドレル又はプラグが内部に挿入
された断面円形の素管は、円柱状のロールにより部分的
に周方向の圧下を受け、これにより断面が異形となると
共に減肉されていき、然る後、孔型ロールを用いた圧延
又はリングダイスを用いた押抜き若しくは引抜きが行わ
れて断面円形の製品管に製造される。

〔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図は本発明を圧延加工に適用した場合の実施状態を
示す側面図、第２図は第１図のＩＦ−ＩＦ線による正面
図であり、図中１は圧延される断面円形の金属製の素管
を示す。素管１は断面が円形である長尺のマンドレル２
がその内部に挿入された状態で白抜矢符にて示す軸長方
向（これを主方向という）に移送されてリバース式圧下
装置１０に噛み込まれ、ここで繰り返し圧延される。

圧下装置１０の前記主方向上、下流側には、夫々第１．
第２の管回転・移送床（図示せず）が設けられており、
この第１．第２の管回転・移送床は圧下装置１０による
繰り返し圧延の際に素管１を軸心回りに４５°回転した
のち圧下装置１０へ移送する。

圧下装置１０はパスライン周りに９０°ピツチで周面が
偏平である円柱状のロール１１．１１．１１．１１が４
個配されており、ロール１１．１１．・・・は図示しな
いモータ及び駆動力伝達手段により主方向又はその逆方
向に回転可能となっている。ロール＠１２．１２．・・
・。

１２は図示しない支持装置にて圧下時におけるロールと
素管１の軸心との間の距離（以下これをロール間距離と
いう）を調整可能に支持されており、ロール間距離は主
方向又は逆方向の回転が終了する都度、次圧延での加工
度に応じて変更される。

斯かる圧下装置１０の主方向下流側には従来の孔型ロー
ルにて形成された円形孔型を有する図示しない圧延機が
設けられており、その孔型寸法は製品管寸法に応じて定
められている。

本発明に係る管製造方法はこのように構成された設備に
より次のようにして実施する。

素管１の内部にマンドレル２を挿入して圧下装置１０へ
主方向の上流側より移送する。圧下装置ｌＯに噛み込ま
れた素管１は、ロール間距離に応じて圧延される。この
とき、ロール１１には素管１からの反力が作用するがロ
ール周面が偏平であるため、前記反力のロール軸長方向
成分は実質的に生じず軸長方向の張力がロールに働かな
い、そして、圧延された素管１はその全長に亘って周方
向４個所が圧下された略四角形状の異形断面となり、圧
下装置１０より出て第２の管回転・移送床５に載置され
る。

この圧延が終了すると、例えばオペレータはロール間距
離をより小さい適当な値とし５第２の管回転・移送床に
てその上の素管１を軸心周りに４５゜回転せしめたのち
、今度は主方向とは逆の副方向に移送し、ロールを前回
と逆方向に回転させる。

これにより素管１は圧下装置１０にて前回未圧下の素管
部分が圧延される。このときもロール１１には軸長方向
の張力が働かない。圧延された素管１は、全長に亘って
異形断面の状態で第１の管回転・移送床上に載置せしめ
られる。

そして、オペレータは圧延が終了する都度、ロール間距
離をより小さい適当な値とすると洪に第１、第２の管回
転・移送床にて回転せしめて主方向又は副方向に移送す
る。これにより、素管１は圧下装置１０にて圧延を繰り
返し受ける。

その後、素管１の対辺寸法が製品寸法よりも少し大きい
寸法まで減肉されると、オペレータは圧下装置１０によ
る圧延を終了する。

上述の各圧延については、第２図に示す如く素管１の圧
下部１箇所の周方向長さｌｃよりもロール幅Ｗの長さの
ほうが長くなるように圧下率、つまりロール間距離を定
める。これは、Ｗ≧２ｃの圧下を素管１に与えることに
より、素管圧下部の管軸長方向伸びに引きずられて素管
のロール肩部を通る部分が周方向に主として延伸し、咬
み出し発生を防止できるからである。

然る後、圧下装置１０の主方向下流側の圧延機（図示せ
ず）にマンドレル２を内部に挿入したまま、又は一旦マ
ンドレル２を引き抜き、新たに若干小径のマンドレルを
挿入した素管１を移送し、その圧延機の孔型にて異形断
面の素管１を圧延して円形断面の製品管とする。

かかる本発明方法は偏平のロール１１により素管１に圧
下を付与するので、軸長方向の張力が発生せず、高圧下
圧延が可能となり、また従来の孔型の径変更に替えてロ
ール間距離を変更するため必要なロール数を大幅に減少
でき、更に偏平ロールであるため予備のロールを多く保
有する必要がなく、これに加えてロール切削が容易であ
る。

なお、上記実施例ではパスライン周りにロールを４個配
しているが、本発明はこれに限らずパスライン周りにロ
ールを３個又は５個以上配した圧下装置を用いても実施
できる。このように、本発明ではロール数を３個以上と
するのは、次の理由に依る。

即ち、第３図に示す如くマンドレル２を内部に挿入した
素管ｌを、２個の偏平のロール１１．１１により圧延す
る場合には素管１が圧下方向と直交する管半径方向に膨
れ、つまりフレアリングが生じて、素管１の内面に筋状
の疵が発生することがある。したがって、管周面を３０
一ル以上にて拘束することにより疵発生を防止できるの
である。

但し、圧下装置１０による各圧延の際、素管を軸心回り
に回転させる角度θについては、使用するロール数ｎに
応じて次式のように定める。

θ＝　１８０’　十〇 また、上記実施例ではマンドレルを用いているが、本発
明はこれに限らずロールにより圧下を受ける素管部分の
内部にプラグを挿入しても同様に管を製造できる。

そして、また、上記実施例ではリバース式圧下装置を用
いているが、本発明はこれに限らずロールが一方向に回
転駆動される圧下装置を用いて主方向の移送時に圧延を
行い、その後副方向に圧下せずに戻して圧延を繰り返す
ようにしても実施でき、また同様の圧下装置が複数タン
デムに設置されたものを用いても実施できる。

更に、上記実施例では製品とする段階で従来の孔型ロー
ルを用いた圧延機により異形断面から円形断面の製品管
としているが、本発明はこれに限らずロールの回転駆動
を行わないリングダイスを用いて異形断面の管の押抜き
又は引抜きを行っても同様に実施できる。

そして、更に上記説明ではロール駆動機構を有する圧下
装置にて素管を圧延しているが、本発明はこれに躍らず
ロール駆動機構を備えていない圧下装置にて素管の押抜
き又は引抜きを行っても同様に実施できる。

〔効果〕

第４図は庭付鉛管を素管として４個の偏平のロール（図
には１個だけを２点鎖線にて示す）１１により本発明を
実施した場合の第１．第２スタンド後での素管の断面形
状（Ｔａｌ、　（ｂｌに示す）と、これを最終的にリン
グダイスを用いて或いはローラダイを用いて製造した管
の断面形状（（ｃｌ、　（ｄｌに示す）とを示した図で
あり、図中破線は減肉前の素管を示す。なお製造条件と
しては、外径：　１６４．５　鶴φ。

肉厚：３．３ｍ讃ｔの庭付鉛管の内部に外径：９３ｆｉ
φのマンドレルを挿入してこれをロール＠Ｗが１０゜ｎ
のロールを使用して加工度が２６％、　５０％、４５％
、また最小肉厚が２１ｍ、　９．５　ｔｍ、　８．５　
ｘとなるように３パスで製造した。

この図より理解される如く、本発明は偏平のロール１１
を使用するので、高圧下を素管に付与でき、これにより
高加工度で減肉できた。

以上詳述した如く、本発明はパスライン周りに円柱状の
ロールを３個以上配した圧下装置を用い、断面円形の素
管の内部にマンドレル又はプラグを挿入して圧延、押抜
き又は引抜きを施して減肉し、その後において、マンｔ
ルル又はプラグを挿入した状態で孔型ロールを用いた圧
延を行うことにより又はリングダイスを用いた押抜き若
しくは引抜きを行うことにより円形断面の製品管を製造
するので、咬み出しのない高圧下加工が可能であり、タ
ンデム式圧下装置の場合にはそのスタンド数及びロール
数を減少でき、一方、ロール間距離を変更する方式の場
合にはロール数を大幅に減少でき、また偏平のロールを
使用するので切削に要する期間が短かく、このため予備
用のロールの保有数を極めて少なくでき、更にロールの
切削費用も低源され、経済的な管製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施状態を示す側面図、第２図は第１
図の■−■線による正面断面図、第３図は本発明に使用
するロール数の限定理由の説明図、第４図は本発明の詳
細な説明図、第５図は従来技術の内容説明図、第６図は
従来技術の問題点の説明図である。 １・・・素管　　２・・・マンドレル　　１０・・・圧
下装置１１・・・ロール 特　許　出願人　住友金属工業株式会社代理人　弁理士
　河　　野　　登　　夫算　５　図 ノ！ ２／、？ 第Ｇ図 第　１　図 第　２　旧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パスライン周りに円柱状のロールを３個以上配した
   圧下装置のロール間に、内部にマンドレル又はプラグを
   挿入した断面円形の素管を噛み込ませ、圧延、押抜き又
   は引抜きを行って減肉し、 その後において、マンドレル又はプラグを 挿入した状態で孔型ロールを用いた圧延を行うことによ
   り、又はリングダイスを用いた押抜き若しくは引抜きを
   行うことにより断面円形の管を造造することを特徴とす
   る管製造方法。 ２、前記圧下装置として圧下位置を調節する機構を備え
   たものを使用する特許請求の範囲第１項記載の管製造方
   法。 ３、前記圧下装置としてタンデムに設置されたものを使
   用する特許請求の範囲第１項記載の管製造方法。