JPS63238908A - 穿孔圧延方法 - Google Patents

穿孔圧延方法

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Publication number
JPS63238908A
JPS63238908A JP7522187A JP7522187A JPS63238908A JP S63238908 A JPS63238908 A JP S63238908A JP 7522187 A JP7522187 A JP 7522187A JP 7522187 A JP7522187 A JP 7522187A JP S63238908 A JPS63238908 A JP S63238908A
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JP
Japan
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piercing
rolling
plug
billet
rolls
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Withdrawn
Application number
JP7522187A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomio Yamakawa
富夫 山川
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
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Publication date
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Publication of JPS63238908A publication Critical patent/JPS63238908A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/04—Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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、継目無管をマンネスマン製管法によりて製管
する場合の、圧延素材たるビレットの穿孔圧延方法に関
する。
〔従来技術〕
継目無管の製造方法の一つであるマンネスマン製管法は
、先棒状の鋼片(ビレット)を、加熱炉にて加熱した後
、穿孔用延機(ピアサ−)に送給し、該ピアサ−におい
て穿孔圧延して中空の素管を得、該素管を、後続の各種
ミルにて拡径、延伸圧延し、更に、リーラ、・サイプに
て磨管、形状修正、サイジングを行い、精整工程を経て
継目無管を製坤する方法である。
このマンネスマン製管法において、ビレットを穿孔圧延
する前部(アサ−は、穿孔対象たるビレットのパスライ
ンの両側に、該パスラインに対して互いに逆方向gl斜
する夫々の軸心廻りに回転自在に並設された樽形又はコ
ーン形の一対の傾斜ロール、前記バろラインの両側に、
前記ロールの並設方向と直交する方向に適長離隔されて
並設された一対のガイドシュー、及び前記パスラインに
その軸心を一致させ、前記一対の傾斜ロール間に配され
た砲弾形のプラグ等から構成され、加熱炉にて所定の温
度に加熱され、前記パスラインに沿ってピアサ−に送給
された前記ビレットは、前記一対の傾斜ロール間に噛み
込まれ、その外周に圧下を加えられつつ該ロールの回転
に応じて螺進移動し、この移動に伴って、その軸心位置
に貫入される前記プラグによって穿孔されると共に、該
プラグと前記傾斜ロールとの間にて圧延されるようにな
してあり、前記ガイドシューは、圧延中の前記ビレット
の外周に摺接し、これが半径方向外向きに膨れ出すこと
を抑制する。
さてこのようなピアサ−にて、後続の拡径、延伸圧延工
程に送給する中空素管を得るべく、前述の如くビレット
を穿孔圧延する場合、穿孔比(中空素管の長さ/ビレッ
トの長さ)が1.2〜3.5なる範囲内において、また
拡管比(中空素管の外径/ビレットの外径)が1.0〜
1.3なる範囲内において夫々選定され、これらの選定
値に基づいて、前記傾斜ロールの最大径部(ゴージ部)
におけるその並設方向の離隔距離(ロール開度Rg)、
前記ガイドシューの並設方向の離隔距離(ガイドシュー
間隔Gg) 、及び前記プラグの先端部の、前記ゴージ
部に対するビレット進入方向への突出長さくプラグ先進
量Ld)等のピアサ−において設定されるべき穿孔条件
が選定される。
この選定は、前述の穿孔比及び拡管比の範囲内において
、前記ロール開度Rg又は前記プラグ先進lLdが、夫
々ビレット外径Bdの85〜93%又は10〜60%な
る範囲内にて、また前記ガイドシュー間隔Ggが、前記
ビレット外径Bdよりもわずかに大となるように、穿孔
圧延の実績に基づいて経験的に行われるか、または特公
昭59−44927号公報に示されている如く、噛み込
み性、灰抜は性等を考慮して、理論的に決定された適正
穿孔条件式に基づく計算によって行われている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
さて、穿孔圧延後の中空素管は、その肉厚が小となるに
従って、以後の拡径、延伸圧延工程における仕事量が小
となり、該工程の簡略化が計れるという利点があり、肉
厚が小なる中空素管を得るべく、穿孔比を大として穿孔
圧延を行うことが望ましいが、穿孔比が大である場合、
穿孔圧延中に中空素管の尾部の外径が他の部分に比較し
て大となる現象、所謂フレアが発生し、ピーリング、座
屈等の尾部の不良変形の要因となることがある。
ピーリングは、フレアを発生し拡径した尾部が、ガイド
シューの側面と傾斜ロールとの間のわずかな間隙に嵌入
し、以後の螺進移動に伴って、ガイドシューの角部にて
皮を剥くように剥離される結果、該尾部が、第5図に示
す如き態様を呈するものであり、また座屈は、フレアを
発生し拡径した中空素管の尾部が、傾斜ロールとプラグ
との間にて圧延される際に、内外に折り曲げられる結果
、該尾部が、第6図に示す如き態様を呈するものであっ
て、これらは共に、その発生が軽度である場合には、中
空素管の尾部の不良を来すのみであるが、重度である場
合には、該尾部がピアサ−から抜は出すことが不可能と
なる現象、所謂反語り現象の要因となって、その処理に
多大の時間を要し、生産性の低下を招来する虞がある。
このように、穿孔比を大として、薄肉の中空素管を得る
べく穿孔圧延を実施する場合、穿孔比が小である場合に
増して適正な穿孔条件の選定が重要となる。ところが、
前述した如く、従来の穿孔条件の選定方法は、過去の圧
延実績に基づく方法及び適正穿孔条件式を用いる方法の
いずれにおいても、穿孔比が1.2〜3.5なる範囲内
にて穿孔圧延を行う場合には、適正な穿孔条件の選定が
可能であるが、穿孔比が3.5よりも大であるような、
高穿孔比にて穿孔圧延を行う場合には、適正な穿孔条件
の選定は不可能であるのが実情であづた。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、前記
フレアを発生させることなく高穿孔比の穿孔圧延を可能
とし、良質且つ薄肉の中空素管を得ることを可能とする
穿孔圧延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〕
本発明に係る穿孔圧延方法は、対設された各−対の傾斜
ロール及びガイドシューと、これらの間に配されたプラ
グとを備えた傾斜圧延機にて、継目無管の素管を得るべ
く、ビレットを穿孔圧延する場合において、穿孔圧延時
の前記傾斜ロールの開度Rgと、前記ガイドシュー相互
間の間隔Ggと、前記プラグの先進量Ldとを、前記ビ
レットの外径寸法Bdに対して、次式を満足すべく各別
に設定し、穿孔比が4以上なる条件のもとて穿孔圧延を
行うことを特徴とする。
0.81・Bd≦Rg≦0.85・Bdo、99・Bd
≦Gg≦0.99・Bdo、65・Bd≦Ld≦0.9
2・Bdl、1 ≦Gg/Rg≦1.2 〔作用〕 本発明においては、穿孔比が4以上なる条件のもとにお
いて、圧延素材たるビレットを穿孔圧延する場合に、前
記各式が満足されるように、傾斜ロール開度Rg、ガイ
ドシュー相互間の間隔Gg。
及びプラグの先進量Ldを設定して穿孔圧延を行う。
〔実施例〕
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第1図は、本発明に係る穿孔圧延方法(以下本発明方
法という)の実施に使用される櫛形ロールを備えたピア
サ−における穿孔圧延の実施状態を示す模式的平面図で
あり、第2図は、第1図の■−■線による矢視図である
。
ピアサ−は、短寸円柱状をなすゴージ部11と、該シー
ジ部11の両側に夫々延設され、端部に至るに従って縮
径された略円錐台状をなす入口部12及び出口部13と
を備え、全体として樽形をなす一対の傾斜ロール1,1
、弾頭形をなす圧延部21と、該圧延部21の大径端に
その一端部を連設され、他端部に至るに従って拡径され
た略円錐台状をなすリーリング部22と、該リーリング
部220大径端にその一端部を連設され、他端部に至る
に従ってわずかに縮径された短寸円錐台状をなす逃げ部
23とを備え、全体として砲弾形をなすプラグ2、及び
第2図に示す如く、その−長辺が円弧状の凹部を形成す
る矩形の断面形状を有する一対のガイドシ二−3,3等
から構成されている。
第1図に一点鎖線にて示すX−X線は、ピアサ−により
穿孔圧延されるビレットBの軸心を、これに一致させて
移動せしめるべく設定されたパスセンタであり、前記一
対の傾斜ロール1.1は、パスセンタX−Xの両側に配
設され、該パスセンタX−Xに対して互いに所定の角度
だけ傾斜する軸心廻りに、図示しない駆動装置によって
同方向に回転するようになしであると共に、互いに近接
又は離反する方向に移動自在であり、夫々のゴージ部1
1.11間の離隔距離(ロール開度Rg)が適宜に設定
できるようになしである。また前記一対のガイドシュー
3.・3は、前記パスセンタX−Xの両側に、夫々の凹
部を互いに対向させて、前記傾斜ロール1.1の並設方
向と略直交する方向に並設してあり、傾斜ロール1.1
と同様に、互いに近接又は離反する方向に移動自在であ
り、両者間の間隔(ガイドシュー間隔Gg)が適宜に設
定できるようになしである。更に前記プラグ2は、マン
ドレルバ−Mの先端に前記逃げ部23の小径端部を固着
させて、前記パスセンタX−Xにその軸心を一致させて
配設してあり、前記マンドレルバ−Mの移動に伴って、
パスセンタX−Xに沿う方向へ移動自在であり、傾斜ロ
ール1. 1のゴージ部11.11に対する、その圧延
部21先端のパスセンタX−X方向への突出長さくプラ
グ先進量Ld)が適宜に設定できるようになしである。
而して、加熱炉にて所定の温度に至るまで加熱された丸
棒状をなすビレットBは、第1図に白抜き矢符にて示す
如く、傾斜ロール1.1の入口部12側からパスセンタ
X−Xにその軸心を一致させて移送され、まずその先端
部が、傾斜ロール1゜1の入口部12.12間に噛み込
まれ、以後は、両傾斜ロール1.1の回転によって、パ
スセンタX−Xに沿う方向に螺進移動せしめられつつ、
その軸心位置に貫入される前記プラグ2と、傾斜ロール
1.1との間において、半回転につき一回の間欠的な圧
下を受けて穿孔圧延される。この圧下を受けていない時
には、第2図に示す如く、ビレットBは、その回転によ
り半径方向外向きに膨れ出るが、前記ガイドシェー3.
3が、膨れ出た部分の外周に摺接し、これよりも外側へ
の膨れ出しを抑制する結果、ビレフ)Bは、第2図に示
す如く楕円形状を呈しつつ圧延され、その移動方向下流
側に至るに従って、徐々に円形に成形され、中空素管H
となって、後続の拡径、延伸圧延工程に送給され、該工
程を経て、継目無管に成形される。
さて本発明者は、以上の如く構成されたピアサ−によっ
て、高穿孔比での穿孔圧延を可能とすべく、穿孔比を4
以上とし穿孔条件を種々に変更して多数の穿孔圧延実験
を行った結果、前記ロール開度Rg、前記ガイドシュー
間隔Gg及び前記プラグ先進量Ldを、夫々以下の条件
式を満足するように設定して圧延を実施した場合に、穿
孔比が4以上なる範囲において、圧延後の中空素管Hの
尾部に、フレアの発生に起因するビーリング、座屈等の
不良変形を生ずることなく、更に、噛み込み不良、内部
疵等の他の欠陥を生ずることもなく、穿孔圧延を行うこ
とが可能であり、薄肉且つ良質な中空素管Hが得られる
ことを知見するに至った。
0.81− B d≦Rg≦0.85・Bd  ・・・
11)0.90・Bd≦Gg≦0.99・Bd  ・・
・(2)0.65・BdSLd≦0.92・Bd   
・・・(3)1.1  sGg/Rg≦1.2    
   ・・・(4)但し、BdはビレットBの外径寸法
である。
以下、これらの条件式を得るに至った実験の内容につい
て説明する。実験条件は、以下に示す如くである。
ロール傾斜角       8゛〜14゜穿孔比   
4.0〜7.5 拡管比   0.95〜1.1 ビレット外径寸法 Bd  60n+mロール開度  
  Rg48〜52.8 asガイドシェー間隔 Gg
  54〜62  mmプラグ先進量   Ld24〜
66  pg曽実験は、ロール開度Rg、ガイドシュー
間隔Gg及びプラグ先進量1.dを、夫々前記範囲内←
おいて各別に変更して、これらの各種の組合せのちとに
て行い、その結果として得られた中空素管Hにおける、
ビーリング、座屈、内部疵等の各種欠陥の発生状態を比
較した。第3図は、ガイドシュー間隔Ggを前記範囲内
の適宜の値に維持し、ロール開度Rg及びプラグ先進量
Ldを変更した場合の実験結果を示すグラフであって、
本図中の0印は、良質の中空素管Hが得られた事例を示
し、・印及びム印は、得られた中空素管Hに何らかの欠
陥が生じた事例を示している。・印の事例と、ム印の事
例とは、その欠陥の内容が異なり、前者においては、内
部疵、ピーリング又は座屈のいずれかが発生しているの
に対・して、後者には、ビーリング又は座屈の発生は前
者の場合と同様であるが、内部疵は観察されず、噛み込
み不良が発生することがあった。即ち、前者の事例は、
プラグ先進量Ldが適正値よりも小さい場合であり、ビ
レットBが入口部12.12間に噛、み込まれてからプ
ラグ2の先端部に達するまでの間の傾斜ロール1.1に
よる圧下量が適正値よりも大である結果、回転鍛造効果
によってもみ割れが発生し、これが圧延終了後の中空素
管Hの内面に残留して内部疵が多発する一方、後者の事
例は、プラグ先進量Ldが適正値よりも大きい場合であ
って、ビレットBの進行方向の最先端部が噛み込まれて
から、これがプラグ2の先端部に到達するまでの間の距
離が短く、ビレッ)Bが傾斜ロール1.1間に確実に挾
持されない状態にて穿孔が開始される結果、噛み込み不
良が多発するのである。
第3図は、これに一点鎖線にて示す二曲線間の範囲にお
いて良好な穿孔圧延が可能であることを示しており、更
に、前記範囲中に含まれ、ハンチングを施して示す矩形
の範囲内においては、ロール開度Rg及びプラグ先進量
Ldをいかなる組合せにて選定した場合においても、良
好な穿孔圧延の実施が可能であることが明らかである。
従って第3図に示す結果から、前述の(11式及び(3
)式が得られる。
0.81− B d≦Rg≦0.85・13d、−・・
(1)0.65・Bd≦Ld≦0.92・Bd ・・・
(3)また第4図は、プラグ先進量Ldを前記範囲内の
適宜の値に維持し、ロール開度Rg及びガイドシュー間
隔Ggを変更した場合の実験結果を示すグラフであって
、本図中のO印は、良質の中空素管Hが得られた事例を
示し、Φ印は、得られた中空素管Hに、内面疵、ビーリ
ング、座屈等のいずれかの欠陥が生じてた事例を示して
いる。第4図は、第3図の結果から得られた前記(l)
式を満足するロール開度Rgの範囲内において、ガイド
シュー間隔Ggが、ビレッ韮外径寸法の0.90〜0.
99の範囲内にある場合に、良好な穿孔圧延が可能であ
ることを示しており、更に、前記範囲中に含まれ、第4
図に一点鎖線にて示すGg/Rg=1.2及びGg/R
g=1.1なる二直線間に挾まれたハツチングを施して
示す範囲内においては、ロール開度Rg及びガイドシュ
ー間隔Ggをいかなる組合せにて選定した場合において
も、良好な穿孔圧延の実施が可能であり、良質な中空素
管Hが得られることが明らかである。従って、′第4図
に示す結果から、前述の(2)式及び(4)式が得られ
る。
0.9O−Bd≦Gg≦0.99・Bd  ・・・(2
)1.1≦G g / Rg≦1.2     ・・・
(4)なお本実施例においては、樽形の傾斜ロールを有
するピアサ−にて穿孔圧延を行う場合について−述べた
が、笠形(コーン形)の傾斜ロールを有するピアサ−に
おいても本発明方法が通用可能であることは言うまでも
なく、またガイドシューの形状も本実施例に示す形状に
限らず、板形、ディスク形のいずれであってもよい。
(効果〕 以上詳述した如く本発明方法によれば、穿孔比が4以上
という、高穿孔比条件のもとにおいて、フレアの発生に
起因する、ピーリング、座屈等の尾部の不良変形を来す
ことなく穿孔圧延を実施することが可能であり、薄肉且
つ良質の中空素管を得ることができるから、以後の拡径
、延伸圧延工程の簡略化が可能となり、マンネスマン製
管法による継目無管の製造における製管効率の向上が図
れる等優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第1図は本
発明方法の状態を示す模式的平面図、第2図は第1図の
n−n線による矢視図、第3図及び第4図は穿孔比が4
以上という条件のもとにて行った穿孔圧延実験の結果を
示すグラフ、第5WJ及び第6図はピーリング及び座屈
を発生した素管の尾部の模式的斜視図である。    1・・・傾斜ロール 2・・・プラグ B−・・ビレッ
トH・・・中空素管 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 I I ! 第 2 目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、対設された各一対の傾斜ロール及びガイドシューと
    、これらの間に配されたプラグとを備えた傾斜圧延機に
    て、継目無管の素管を得るべく、ビレットを穿孔圧延す
    る場合において、 穿孔圧延時の前記傾斜ロールの開度Rgと、前記ガイド
    シュー相互間の間隔Ggと、前記プラグの先進量Ldと
    を、前記ビレットの外径寸法Bdに対して、次式を満足
    すべく各別に設定し、穿孔比が4以上なる条件のもとで
    穿孔圧延を行うことを特徴とする穿孔圧延方法。 0.81・Bd≦Rg≦0.85・Bd 0.90・Bd≦Gg≦0.99・Bd 0.65・Bd≦Ld≦0.92・Bd 1.1≦Gg/Rg≦1.2
JP7522187A 1987-03-27 1987-03-27 穿孔圧延方法 Withdrawn JPS63238908A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2025087178A (ja) * 2023-11-29 2025-06-10 Jfeスチール株式会社 高Cr継目無鋼管の製造方法および圧延方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5944927A (ja) * 1982-09-03 1984-03-13 東京電力株式会社 地絡相検出装置

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