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JPS6192710A - 継目無鋼管用中空素管の製造方法及び装置 - Google Patents

継目無鋼管用中空素管の製造方法及び装置

Info

Publication number
JPS6192710A
JPS6192710A JP21233884A JP21233884A JPS6192710A JP S6192710 A JPS6192710 A JP S6192710A JP 21233884 A JP21233884 A JP 21233884A JP 21233884 A JP21233884 A JP 21233884A JP S6192710 A JPS6192710 A JP S6192710A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
rolling
diameter
rolls
plug
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.)
Granted
Application number
JP21233884A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH042321B2 (ja
Inventor
Kazuyuki Nakasuji
中筋 和行
Kazuo Masuda
増田 和夫
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
Priority to JP21233884A priority Critical patent/JPS6192710A/ja
Publication of JPS6192710A publication Critical patent/JPS6192710A/ja
Publication of JPH042321B2 publication Critical patent/JPH042321B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02Tube-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
    • B21B19/04Rolling 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、大径継目無鋼管の製造に関するものであって
、穿孔・拡管圧延が同時に行え、且つ拡管圧延のみをも
選択的に行える大径継目無鋼管の製造方法及びこれに使
用する装置を提供せんとするものである。
〔従来の技術及びその欠点〕
継目無鋼管の製造において、一般的に実施されている傾
斜圧延機による製管方法は、第4図及び第5図に示す如
く、加熱炉より取り出した所定温度のビレット(被圧廷
材)1を、先ず穿孔圧延機2により中空素管3としてい
る。そして、これをプラグミル又はマンドレルミル等の
延伸圧延機で肉厚を減じ、次いで定形機又は絞り圧延機
により縮径して製品としている。なお、同図において、
4はロール、5はプラグ、6はプラグ5を支持するマン
ドレルバ−17はガイドシューである。
上述の製管方法は、比較的中径以下の鋼管を製造するこ
とを基本としており、大径継目無鋼管を製造する場合は
、穿孔工程において、2台の穿孔圧延機を連続配置し、
第1穿孔圧延機2(第4図参照)で穿孔された中空素管
3を、更に第6図で示す樽形ロール8を用いた第2穿孔
圧延機9で拡径するようにしている。
ところが、第1穿孔圧延機2にあっては、拡管率(中空
素管外径/被圧廷材外径)を大きくすると、ロール4か
ら被圧廷材1に充分な推力が与えられず、ミルトリップ
に至り、圧延できなくなるという圧延機自体の持つ能力
の限界があった。それに、第1穿孔圧延機2の捩れが増
大し、内部域を発生し易く、また偏肉にも悪影響を及ぼ
すという品質上の問題があった。それで拡管率は、1.
0〜1.2の範囲内にしかできなかった。これは第2穿
孔圧延機9にあってもほぼ同じことである。第2穿孔圧
延機9の場合は、中空素管3を更に圧延するため、第1
穿孔圧延機2よりも大きい拡管率を取り得るが、それで
も精々1.2〜1.4の範囲である。
それで、従来にあっては、拡管率の大きい大径継目無鋼
管を製造する場合は、第7図及び第8図に示すようなロ
ータリローリングミル10を既設の圧L!:設備に付加
し、拡管工程を組み込んだ製造工程を採るようにしてい
る。このロータリローリングミル10は、円錐形ロール
11とプラグ12によっ構成されるパス空間へ中空素管
13を通過せしめることによって拡径された管14を得
るものである。この方法では拡管率を1.5〜2.0ま
でとることが可能である。なお、15はガイドシューで
ある。
ところが、この方法では、従来の圧延機群に更にロータ
リローリングミルを追加しなければならないという設備
スペース、設備費等の設備上の問題と、拡管工程を別途
必要とするため、工程が多くなり、生産性に悪影響を及
ぼすという問題があった。
更に、従来にあっては、ロータリローリングミル、第2
穿孔圧延機の入側から被圧廷材へ押し込み力を付与し、
また出側から圧延後の中空素管へ押し戻し力を付与する
ことで、拡管率2.0以上を得る製管方法がある。然し
ながら、ロータリローリングミルの入・出側で加圧する
場合は、既設の圧延設備にロークリローリングミルと加
圧装置を別途付加しなければならない、また第2穿孔圧
延機の入・出側で加圧する場合は、加圧装置を別途付加
しなければならない、つまり、この加圧製管方法では、
上述の場合と同じように設備上の問題があった。
また従来にあっては、拡管率を大きくとることのできる
大径継目無鋼管の製管方法として、レックナー圧延機と
いう特殊な圧延機を用いるものがある。この圧延機は、
穿孔圧延後の中空素管を更に圧延するものであって、成
形面にスパイラル状の凸部を有する対になったロールを
素管円周上に何組か配置している。圧延原理は、先行す
る圧延機の凸部が食い込んだ管の凹部を、後続圧延機の
凸部で更に拡大して押し拡げていくものである。
この場合も、やはり既設の圧延設備に特殊な圧延機を付
加しなければならないという設備上の問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は従来の上記欠点に鑑みてこれを改良除去したも
のであって、既設圧延機を利用し、既設圧延機のロール
、プラグ及びガイドシューの形状を変更するのみで穿孔
・拡管圧延又は拡管圧延ができ、しかも、拡管率を大き
くとることのできる大径継目無精管の製造方法及び装置
を提供せんとするものである。
而して、製造方法の要旨は、ロール、プラグ。
ガイドシュー等よりなる交叉型の傾斜圧延機による鋼管
の圧延において、前記ロールとしてI径部。
拡径部、サイジング部の3つの領域を有するロールを用
い、前記サイジング部のロール面角をO。
乃至10°の範囲に設定し、該サイジング部のロール面
と接触する被圧廷材に充分な推力前付与して穿孔・拡管
圧延又は拡管圧延することを特徴とする大径継目無鋼管
の製造方法である。
また製造装置の要旨は、ロール、プラグ、ガイドシュー
等よりなる交叉型の傾斜圧延機にあって、前記ロールに
縮径部、拡径部、サイジング部を形成したことを特徴と
する大径継目無鋼管の製造装置である。
以下に、本発明の方法及び装置を図面に示す実施例に基
づいて更に詳細に説明すると次の通りである。
〔実施例〕
第1図は本発明に係る実施例装置20の側面図、第2図
は第1図の投影図、第3図は第2図の八−A線断面図で
ある。同図に示す如く、この実施例装置20のロール2
1は、特殊形状を呈している。すなわち、ロール21の
成形面は、縮径部22.拡径部23、サイジング部24
の3つの領域を有しており、従来の樽形ロール8(第6
図参照)にサイジング部24を付加した形状である。前
記縮径部22のロール面角αは、通常3°〜5°の範囲
に設定されている。これは、ロール面角αが小さいほど
ロール21の食い込み抵抗が小さく、縮径4値業が安定
するからである。また上述の範囲を越えてロール面角を
大きくすると、被圧廷材28がプラグ25へ到達する距
離が長くなり、回転鍛造回数が増加し、先割れ等の内面
底が発生するからである。拡径部23のロール面角θは
、ロール胴長と目標とする拡管率とを考慮して決定すれ
ばよい。サイジング部24のロール面角δは、0°乃至
10’の範囲に設定することが必要である。これは、δ
<Q”であれば、被圧廷材28がサイジング部24へ到
達した所でミルトリップが発生し、圧延不可能となるが
らであり、またδ〉10°であれば、被圧廷材28の後
端が抜けきれず、尻詰まり状態を起こすからである。
而して、上述の特殊形状を呈するロール21は、パスラ
インを挟んで2個が対向配置され、パスラインを含む垂
直面に対して互いに反対方向の傾斜角をもって傾斜して
いる。またロール21は、パスラインを含む水平面に対
して、ロール前端側がロール後端側よりも近づくように
交叉角Tをもって配置されている。つまり、本発明に係
る圧延装置は、交叉型の傾斜圧延機である。プラグ25
は、ロール間隙が最小となる縮径部22と拡径部23と
の境界(ゴージ部30)よりも、所定距離だけロール2
1の前端側へプラグ先端が位置すべく配置されている。
第り図乃至第3図において、26はマンドレルバ−12
7はブロック状のガイドシューである。
次に、上述の如く構成された実施例装置20の動作態様
及び製管方法を説明する。
先ず、被圧廷材28がロール21に食い込みを開始する
と、被圧廷材28は縮径部22により推力が与えられる
。そして、拡径部23に至っては、プラグ25との間で
拡径圧延される。次に被圧廷材28は、サイジング部2
4へ達する0通常、この種圧延ではプラグ25を離れた
直後の被圧廷材28は依然として径が大きくなる現象が
ある。このため、プラグ25を離れた被圧廷材28は、
サイジング部24のロール面と接触し、その拡径現象が
押さえられて軸方向へ方向転換されると共に、前記ロー
ル面との接触抵抗により充分な軸方向推力が与えられ、
中空素管29となる。ここにおいて、また前記サイジン
グ部24のロール面は、被圧廷材28を整形圧延する。
いわゆる、層管機による圧延の場合と同様な作用をも同
時に行うものである。
つまり、前記サイジング部24は、被圧廷材28との積
極的な接触を図ることで、該被圧廷材28に軸方向の推
力を与えている。このため、本発明にあっては、拡径部
230ロール面角θを従来の3〜4倍(10°〜20°
)の範囲に設定しても、ミルトリップ等の圧延を停止し
なければならない事故の発生はない、このこ、とを更に
詳述すれば、拡径部23における被圧廷材28の軸方向
推力は、該部分での被圧廷材28に付与される推力をF
とすると、Fcosθである。而して、前記ロール面角
θを従来の3〜4倍にするということは、その分だけ軸
方向推力が減少するということである。これを式で表す
と次のようになる。
すなわち、 ΔF=Fcosθ1−Pcosθ2 但し。
ΔF:軸方向推力の減少量 θl :従来ロールの拡径部のロール面角θ2 二本発
明に係る拡径部のロール面角である0本発明は、前記拡
径部24のロール面角θを大きくしたことに起因する軸
方向推力の減少量ΔFを、サイジング部24で得られる
軸方向推力で補わんとするものである。これにより、1
.5〜3.0の拡管率を得ることが可能である。
また前記サイジング部24は、前述の如く、被圧廷材2
8を整形する作用を営んでいる。このため、拡径部23
のロール面角θを大きくとっても、内面底等の発生はほ
とんどなく、品質的な問題も皆無である。
次に、実際に圧延した場合の実験結果と、併せてサイジ
ング部24が0°〜10°の範囲でなければならない必
要性を説明する。実験についての各条件は、以下の通り
である。
圧延装置20の設定条件、 ロール傾斜角二6°、8°、 1G” 、 12゜ロー
ル交叉角:12a ロール回転数: 60 RPM ロール21の材質・大きさ並びに設定条件、ロール材質
 : S 0M440  (Cr−Mo III)縮径
部ロール面角α:4゜ 拡径部ロール面角θ:17゜ ロールの長さ   :  2001’ サイジング部ロール面角δニー2°、0” 、2°。
4°、6°、8°、10°、12°、14°、16”ゴ
ージ部ロール径 :  317” 被圧廷材料の条件 材   質  :545C 寸法(中実材):50iB×3002 〃  (中空材)  :5oJB(15t ) X30
0β加熱温度   : 1200℃ である。
〈実験例1〉 而して、第1番目の実験は、被圧廷材料として中空材を
選択し、拡管率を2.5倍(50”→125J’)とす
る圧延で、サイジング部のロール面角δを一2°〜16
°の範囲で変更して行った。
その結果は、 ■δ=−2°では、ロール傾斜角を6°〜12°の範囲
で変更しても、いずれの場合も被圧廷材料先端がサイジ
ング部に到達した所でミルトリップが発生し、圧延不可
能であった。
■δ−0°〜8°の範囲では、ロール傾斜角を逐次6°
〜12°の範囲で変更した場合であっても、何の問題も
なく、圧延は可能であった。
■δ=lO゛〜12’の範囲では、ロール側斜角を逐次
6°〜12°の範囲で変更すると、いずれの場合も被圧
廷材の後端が抜けきれず、尻詰まり現象が発生した。
従って、上述の結果から、トラブル無く拡管圧延するた
めには、サイジング部のロール面角δは、O°〜10°
の範囲でなければならないことが明らかである。
く実験例2〉 この第2番目の実験は、拡管率を2.0倍(50ρ=>
100IB)とする圧延で、サイジング部のロール面角
δを4°とし、またロール側斜角を6°として中空材及
び中実材を圧延した。
その結果は、画素材ともにトラブルなく、拡管圧延及び
穿孔・拡管圧延ができた。
上述の実験結果からも明らかなように、本発明にあって
は、大きな拡管率の圧延を行うことが可能である。しか
も、従来の第1穿孔圧延機による穿孔圧延と、第2穿孔
圧延機による中空素管の拡径圧延に相当する圧延とをl
I!の圧延機で同時に行うことができ、作業性、生産性
、設備上においても優れている。
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、適宜の変更が可能であることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、既設の交叉型傾斜
圧延機のロール形状を変更するのみで、拡管率1.5〜
3.0の大径継目無鋼管の製造が可能である。また本発
明は、1つの圧延装置で穿孔圧延と拡管圧延が同時にで
き、又拡管圧延のみをも行うことが可能である。従って
、作業性、生産性。
設備上においても優れた圧延方法並びに圧延装置である
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の一実施例装置を示すもので
、第1図は側面図、第2図は第1図の投影図、第3図は
第2図のA−A線断面図、第4図乃至第8図は従来圧延
機を示すもので、第4図はマンネスマン製管法における
穿孔圧延機の投影図、第5図は第4図のB−B線断面図
、第6図はマンネスマン製管法における第2穿孔圧延機
の投影図、第7図はロークリローリングミルの投影図、
第8図は第7図のC−C線断面図である。 21・・・ロール    25・・・プラグ27・・・
ガイドシュー  22・・・縮径部23・・・拡径部 
    24・・・サイジング部δ・・・サイジング部
のロール面角 28・・・被圧廷材 特許出願人   住友金属工業株式会社代 理 人  
 弁理士 内田敏彦 第1図 第2図 第G:、/1 第4図 λ 第5図     2 第6図 第7図    、。 第8図    、Q

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ロール、プラグ、ガイドシュー等よりなる交叉型の
    傾斜圧延機による鋼管の圧延において、前記ロールとし
    て縮径部、拡径部、サイジング部の3つの領域を有する
    ロールを用い、前記サイジング部のロール面角を0°乃
    至10°の範囲に設定し、該サイジング部のロール面と
    接触する被圧廷材に充分な推力を付与して穿孔・拡管圧
    延又は拡管圧延することを特徴とする大径継目無鋼管の
    製造方法。 2、ロール、プラグ、ガイドシュー等よりなる交叉型の
    傾斜圧延機にあって、前記ロールに縮径部、拡径部、サ
    イジング部を形成したことを特徴とする大径継目無鋼管
    の製造装置。
JP21233884A 1984-10-09 1984-10-09 継目無鋼管用中空素管の製造方法及び装置 Granted JPS6192710A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63248502A (ja) * 1987-03-31 1988-10-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 継目無管の製造方法

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JPS5282664A (en) * 1975-12-29 1977-07-11 Mannesmann Ag Method of setting diameter of pipe in oblique roll apparatus for finishhrolling seamless pipe
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