JP2001353520A - 角型鋼管の成形方法 - Google Patents
角型鋼管の成形方法Info
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- JP2001353520A JP2001353520A JP2000178261A JP2000178261A JP2001353520A JP 2001353520 A JP2001353520 A JP 2001353520A JP 2000178261 A JP2000178261 A JP 2000178261A JP 2000178261 A JP2000178261 A JP 2000178261A JP 2001353520 A JP2001353520 A JP 2001353520A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】既設のシームレス圧延設備を用い、且つ一対の
ロール（以下２ロール）で加工を行う場合、特に一辺の
長さが２５０ｍｍ以上の大断面の角型鋼管を製造するに
適した加工方法を提案する。 【解決手段】 円形断面を有するシームレス素管を、孔
型を刻設した一対のロールによって角型鋼管に成形する
にあたり、前記孔型の底部をロール軸と平行に刻設し
て、角型鋼管の辺の方向とロール軸方向とが平行になる
ような圧延姿勢とすることを特徴とする角型鋼管の成形
方法。
ロール（以下２ロール）で加工を行う場合、特に一辺の
長さが２５０ｍｍ以上の大断面の角型鋼管を製造するに
適した加工方法を提案する。 【解決手段】 円形断面を有するシームレス素管を、孔
型を刻設した一対のロールによって角型鋼管に成形する
にあたり、前記孔型の底部をロール軸と平行に刻設し
て、角型鋼管の辺の方向とロール軸方向とが平行になる
ような圧延姿勢とすることを特徴とする角型鋼管の成形
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角型鋼管、特に管
柱（コラム）等建築構造用途に適した四角形の角型鋼管
の製造方法に係わる。
柱（コラム）等建築構造用途に適した四角形の角型鋼管
の製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】一般に建築物の鉄骨構造用の柱材として
四角形の角型鋼管（以下単に角型鋼管）が多用されつつ
ある。この角型鋼管の製造は、電縫管をロールで冷間
または熱間成形した所謂ロールコラム、鋼板をコの字
状にプレス成形して溶接した所謂プレスコラム、シー
ムレス鋼管を熱間成形した所謂シームレスコラム（継目
無角型鋼管）等が知られている。現状は、大体ロール
コラムとプレスコラムが大部分であるが、最近のシ
ームレス鋼管を熱間成形した所謂シームレスコラムが製
造されるようになってきた。
四角形の角型鋼管（以下単に角型鋼管）が多用されつつ
ある。この角型鋼管の製造は、電縫管をロールで冷間
または熱間成形した所謂ロールコラム、鋼板をコの字
状にプレス成形して溶接した所謂プレスコラム、シー
ムレス鋼管を熱間成形した所謂シームレスコラム（継目
無角型鋼管）等が知られている。現状は、大体ロール
コラムとプレスコラムが大部分であるが、最近のシ
ームレス鋼管を熱間成形した所謂シームレスコラムが製
造されるようになってきた。
【０００３】従来、このシームレスコラムの製造方法と
して、例えば特開平４−４１００６号公報に示すような
３ロール方式、特開平１１−５７８２０号公報に示すよ
うな２ロール方式が知られている。
して、例えば特開平４−４１００６号公報に示すような
３ロール方式、特開平１１−５７８２０号公報に示すよ
うな２ロール方式が知られている。
【０００４】後者の２ロール方式は、加熱された円管素
管をロールによって徐々に角型に成形していき、最終的
に後段スタンドに配置された、図１に示すような、上下
一対の孔型を有する下ロール１、上ロール２によって正
方形の角型鋼管３に成形する。つまり、この各々のロー
ルにはＶ字型の孔型４が刻設され、角型鋼管３は一対の
ロールで一つの対角軸（以下対角圧延）がロール軸と平
行な姿勢で圧延される。
管をロールによって徐々に角型に成形していき、最終的
に後段スタンドに配置された、図１に示すような、上下
一対の孔型を有する下ロール１、上ロール２によって正
方形の角型鋼管３に成形する。つまり、この各々のロー
ルにはＶ字型の孔型４が刻設され、角型鋼管３は一対の
ロールで一つの対角軸（以下対角圧延）がロール軸と平
行な姿勢で圧延される。
【０００５】そして、シームレスコラム法による角型鋼
管の製造は、通常、専用の圧延設備を持つことなく、円
形断面のシームレス圧延設備を兼用することで行われて
いる。ところが、国内に存在する既存のシームレス圧延
は１６インチミルが一般的であるので、その後方に位置
する角型鋼管成形用のサイザーミルのロールは、せいぜ
い幅が５００ｍｍ、直径は７００ｍｍ程度である。
管の製造は、通常、専用の圧延設備を持つことなく、円
形断面のシームレス圧延設備を兼用することで行われて
いる。ところが、国内に存在する既存のシームレス圧延
は１６インチミルが一般的であるので、その後方に位置
する角型鋼管成形用のサイザーミルのロールは、せいぜ
い幅が５００ｍｍ、直径は７００ｍｍ程度である。
【０００６】このため、既存のシームレス圧延設備で、
且つ２ロール法により対角圧延を行う場合には、次のよ
うな問題がある。
且つ２ロール法により対角圧延を行う場合には、次のよ
うな問題がある。
【０００７】即ち、対角軸がロール軸と平行な場合、通
常、ロール半径５：Ｄ／２は、ロール強度の面から約Ａ
／２0.5＋αＡ（但し、Ａ：熱収縮を補正したコラム辺
長さ、α：材質により決まる係数）が必要である。
常、ロール半径５：Ｄ／２は、ロール強度の面から約Ａ
／２0.5＋αＡ（但し、Ａ：熱収縮を補正したコラム辺
長さ、α：材質により決まる係数）が必要である。
【０００８】ここで、Ａ＝３５０ｍｍ、αを０．５とす
ると、ロール直径Ｄは約８４５ｍｍが必要となる。ま
た、ロール幅Ｗも、ロール強度面から約２×Ａ／２0.5
＋Ｃ（但しＣ：ロールフランジ幅）が必要であり、ロー
ルフランジ幅Ｃ＝１００ｍｍとすると、約５９５ｍｍが
必要となる。
ると、ロール直径Ｄは約８４５ｍｍが必要となる。ま
た、ロール幅Ｗも、ロール強度面から約２×Ａ／２0.5
＋Ｃ（但しＣ：ロールフランジ幅）が必要であり、ロー
ルフランジ幅Ｃ＝１００ｍｍとすると、約５９５ｍｍが
必要となる。
【０００９】従って、ロール形状は、極めて大きなもの
となり、前述した既存のシームレス圧延設備では、２８
０ｍｍ以上の辺長さを持つ角型鋼管の成形は、高額な設
備の改造なしには実質的に対応できないのが現状であ
る。従って、これまで、既存のシームレス圧延設備で、
辺長さ２５０ｍｍ以上の角型鋼管を製造した例はなく、
このような大形の角型鋼管は、前述した他の加工コラム
法、で対応していた。
となり、前述した既存のシームレス圧延設備では、２８
０ｍｍ以上の辺長さを持つ角型鋼管の成形は、高額な設
備の改造なしには実質的に対応できないのが現状であ
る。従って、これまで、既存のシームレス圧延設備で、
辺長さ２５０ｍｍ以上の角型鋼管を製造した例はなく、
このような大形の角型鋼管は、前述した他の加工コラム
法、で対応していた。
【００１０】しかし、シームレスコラム法による大形の
角型鋼管は、今後ますます必要となるのは必定である。
また、前記した大形サイズの鋼管よりも小さいサイズで
あっても、よりロールの径、幅がコンパクト化すること
は好ましいことである。
角型鋼管は、今後ますます必要となるのは必定である。
また、前記した大形サイズの鋼管よりも小さいサイズで
あっても、よりロールの径、幅がコンパクト化すること
は好ましいことである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような観
点から、シームレスコラム（角型鋼管）の成形にあたっ
て、既設のシームレス圧延設備を用い、且つ一対のロー
ル（以下２ロール）で加工を行う場合、特に一辺の長さ
が２５０ｍｍ以上の大断面の角型鋼管を製造するに適し
た加工方法を提案するものである。
点から、シームレスコラム（角型鋼管）の成形にあたっ
て、既設のシームレス圧延設備を用い、且つ一対のロー
ル（以下２ロール）で加工を行う場合、特に一辺の長さ
が２５０ｍｍ以上の大断面の角型鋼管を製造するに適し
た加工方法を提案するものである。
【００１２】即ち、成形設備をコンパクト化し、就中、
成形ロールの極小化を第１の目的とし、また、２ロール
による成形設備を備えた既設のシームレス圧延設備を用
いて角型鋼管を製造する場合、可及的に、辺長さの大き
い角型鋼管の製造を行うことを第２の目的とし、さら
に、２ロールで角型鋼管を加工（サイザー）する場合に
は、通常の４ロールによる加工法とは異なってロールフ
ランジ部からの素材の噛み出しが生じるので、第３の目
的は、この噛み出しを防止するためのロールカリバー形
状を提案するものである。
成形ロールの極小化を第１の目的とし、また、２ロール
による成形設備を備えた既設のシームレス圧延設備を用
いて角型鋼管を製造する場合、可及的に、辺長さの大き
い角型鋼管の製造を行うことを第２の目的とし、さら
に、２ロールで角型鋼管を加工（サイザー）する場合に
は、通常の４ロールによる加工法とは異なってロールフ
ランジ部からの素材の噛み出しが生じるので、第３の目
的は、この噛み出しを防止するためのロールカリバー形
状を提案するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者は、一対のロー
ル（２ロール）で角型鋼管を成形する際に、角型鋼管の
一対の辺がロール軸に平行となるような姿勢で圧延する
と、成形ロールの極小化ができ、２５０ｍｍ以上の辺長
さの大きい角型鋼管が既設の圧延設備で製造でき、且
つ、圧延時にロールフランジ部からの素材の噛み出しが
防止できることを知見して本発明を完成した。
ル（２ロール）で角型鋼管を成形する際に、角型鋼管の
一対の辺がロール軸に平行となるような姿勢で圧延する
と、成形ロールの極小化ができ、２５０ｍｍ以上の辺長
さの大きい角型鋼管が既設の圧延設備で製造でき、且
つ、圧延時にロールフランジ部からの素材の噛み出しが
防止できることを知見して本発明を完成した。
【００１４】しかして、本発明の要旨とするところは、
以下に示す通りである。
以下に示す通りである。
【００１５】（１） 円形断面を有するシームレス素管
を、孔型を刻設した一対のロールによって角型鋼管に成
形するにあたり、前記孔型の底部をロール軸と平行に刻
設して、角型鋼管の辺の方向とロール軸方向とが平行に
なるような圧延姿勢とすることを特徴とする角型鋼管の
成形方法。
を、孔型を刻設した一対のロールによって角型鋼管に成
形するにあたり、前記孔型の底部をロール軸と平行に刻
設して、角型鋼管の辺の方向とロール軸方向とが平行に
なるような圧延姿勢とすることを特徴とする角型鋼管の
成形方法。
【００１６】（２） 円形断面を有するシームレス素管
を、孔型を刻設した一対のロールによって一辺の長さが
２５０ｍｍ以上の大断面角型鋼管に成形するにあたり、
前記孔型の底部をロール軸と平行に刻設して、角型鋼管
の辺の方向とロール軸方向とが平行になるような圧延姿
勢とすることを特徴とする角型鋼管の成形方法。
を、孔型を刻設した一対のロールによって一辺の長さが
２５０ｍｍ以上の大断面角型鋼管に成形するにあたり、
前記孔型の底部をロール軸と平行に刻設して、角型鋼管
の辺の方向とロール軸方向とが平行になるような圧延姿
勢とすることを特徴とする角型鋼管の成形方法。
【００１７】（３） 孔型の底部方向（Ｙ軸方向）の変
形量を多くし、ロールフランジ部方向（Ｘ軸方向）の変
形量を少なくするようにした圧延を行うことを特徴とす
る上記（１）または（２）に記載の角型鋼管の成形方
法。
形量を多くし、ロールフランジ部方向（Ｘ軸方向）の変
形量を少なくするようにした圧延を行うことを特徴とす
る上記（１）または（２）に記載の角型鋼管の成形方
法。
【００１８】（４） 少なくとも最終スタンドでは、孔
型の底部方向（Ｙ軸方向）で変形させても、ロールフラ
ンジ部方向（Ｘ軸方向）で変形させないような圧延を行
うことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記
載の角型鋼管の成形方法。
型の底部方向（Ｙ軸方向）で変形させても、ロールフラ
ンジ部方向（Ｘ軸方向）で変形させないような圧延を行
うことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記
載の角型鋼管の成形方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて具体的に説明する。
に基づいて具体的に説明する。
【００２０】図２は、上下一対の孔型を有する下ロール
１、上ロール２によって正方形の角型鋼管３を成形する
例を示す図である。
１、上ロール２によって正方形の角型鋼管３を成形する
例を示す図である。
【００２１】図２において、下ロール１および上ロール
２の各々にはコの字型の孔型６が刻設され、その孔型の
底部７はロール軸Ｒ−Ｒと平行になっている。このた
め、角型鋼管３の一対の辺は、ロール軸Ｒ−Ｒに平行な
姿勢で圧延される。この平行という技術的な意味は、一
定値以上傾いた姿勢で圧延すると、圧延バランスが崩れ
て角型鋼管に曲がりが生じるので、この曲がりが許容で
きる程度という範囲を意味する。
２の各々にはコの字型の孔型６が刻設され、その孔型の
底部７はロール軸Ｒ−Ｒと平行になっている。このた
め、角型鋼管３の一対の辺は、ロール軸Ｒ−Ｒに平行な
姿勢で圧延される。この平行という技術的な意味は、一
定値以上傾いた姿勢で圧延すると、圧延バランスが崩れ
て角型鋼管に曲がりが生じるので、この曲がりが許容で
きる程度という範囲を意味する。
【００２２】前述した図１に示す従来の対角圧延法と同
じ諸元で本発明を適用した場合、ロール半径：Ｄ／２
は、ロール強度の面から約Ａ／２＋βＡ（但し、Ａ：熱
収縮を補正した角型鋼管辺長さ、β：材質により決まる
係数）が必要である。ここで、Ａ＝３５０ｍｍ、βを
０．５とすると、ロール直径Ｄは７００ｍｍとなる。ま
た、ロール幅Ｗも、ロール強度面から約Ａ＋Ｃ（但し
Ｃ：ロールフランジ幅）であるから、ロールフランジ幅
Ｃ＝１００ｍｍとすると、ロール幅Ｗ＝４５０ｍｍとな
る。
じ諸元で本発明を適用した場合、ロール半径：Ｄ／２
は、ロール強度の面から約Ａ／２＋βＡ（但し、Ａ：熱
収縮を補正した角型鋼管辺長さ、β：材質により決まる
係数）が必要である。ここで、Ａ＝３５０ｍｍ、βを
０．５とすると、ロール直径Ｄは７００ｍｍとなる。ま
た、ロール幅Ｗも、ロール強度面から約Ａ＋Ｃ（但し
Ｃ：ロールフランジ幅）であるから、ロールフランジ幅
Ｃ＝１００ｍｍとすると、ロール幅Ｗ＝４５０ｍｍとな
る。
【００２３】つまり、従来法で３５０ｍｍ辺長さの角型
鋼管を製造する場合、ロール幅：５９５ｍｍ、ロール
径：８４５ｍｍと極めて大きなロールが必要となるのに
対して、図２に示す本発明では、同様な条件での角型鋼
管を製造するのに、ロール幅：４５０ｍｍ、ロール径７
００ｍｍの小さなロールで対応できることとなる。
鋼管を製造する場合、ロール幅：５９５ｍｍ、ロール
径：８４５ｍｍと極めて大きなロールが必要となるのに
対して、図２に示す本発明では、同様な条件での角型鋼
管を製造するのに、ロール幅：４５０ｍｍ、ロール径７
００ｍｍの小さなロールで対応できることとなる。
【００２４】一方、同一のロール幅５００ｍｍ、ロール
径７００ｍｍの既設のシームレス圧延設備の２ロールサ
イザーでも、従来法では、ＭＡＸ辺長さ２８０ｍｍまで
しか対応できないのであるが、本発明法では３５０ｍｍ
まで成形可能である。
径７００ｍｍの既設のシームレス圧延設備の２ロールサ
イザーでも、従来法では、ＭＡＸ辺長さ２８０ｍｍまで
しか対応できないのであるが、本発明法では３５０ｍｍ
まで成形可能である。
【００２５】ところで、本発明の２ロール圧延では、例
えば、特許第２８８９８８６号のような１段当たりの絞
り量を小さく、且つ鋼管の全周面に隙間なくロール孔型
が接圧するようにする４ロール法と同じ考え方でカリバ
ー設計すると、ロールフランジ部で素材の変形方向に、
素材メタルの呼び込みが極めて少ないため、噛み出しが
生じる。これは、特に、最終スタンドおよび最終スタン
ド前のスタンドで顕著である。
えば、特許第２８８９８８６号のような１段当たりの絞
り量を小さく、且つ鋼管の全周面に隙間なくロール孔型
が接圧するようにする４ロール法と同じ考え方でカリバ
ー設計すると、ロールフランジ部で素材の変形方向に、
素材メタルの呼び込みが極めて少ないため、噛み出しが
生じる。これは、特に、最終スタンドおよび最終スタン
ド前のスタンドで顕著である。
【００２６】例えば、角型鋼管の成形は、特許第２８８
２９８８６号のように４ロールカリバーで成形される
が、そのカリバー形状は次のように決められる。
２９８８６号のように４ロールカリバーで成形される
が、そのカリバー形状は次のように決められる。
【００２７】即ち、図３において、母管８の母管径（Ｄ
in）と角型鋼管３の最終形状辺長さ（Ｈ）から、必要な
Ｘ軸、Ｙ軸の変形量ωはω＝（Ｄin／２−Ｈ／２）であ
り、２スタンド以上で分担されて成形される。その分担
により、ｎスタンドの変形量δnが決まる。
in）と角型鋼管３の最終形状辺長さ（Ｈ）から、必要な
Ｘ軸、Ｙ軸の変形量ωはω＝（Ｄin／２−Ｈ／２）であ
り、２スタンド以上で分担されて成形される。その分担
により、ｎスタンドの変形量δnが決まる。
【００２８】また、図４に示すように、４ロール圧延で
は、角型鋼管は上下左右および４５度方向に対称である
ため、８つの同じカリバー形状の部分から構成されてい
る。
は、角型鋼管は上下左右および４５度方向に対称である
ため、８つの同じカリバー形状の部分から構成されてい
る。
【００２９】具体的には、カリバー形状の弧Ｘn（Ａn，
Ｂn）は、原点から４５度の軸線上にある（Ａn，Ｂn）
で折り返せば、弧Ｙn（Ａn，Ｂn）に重なる。同様に、
カリバー形状はＸ軸、Ｙ軸で折り返しても重なる。従っ
て、カリバー形状のＹ軸の点Ｙnは、ｎスタンドの変形
量δｎで決められ、カリバー形状のＸ軸状の点Ｘnと等
距離となる。即ち、Ｘn＝Ｙnである。
Ｂn）は、原点から４５度の軸線上にある（Ａn，Ｂn）
で折り返せば、弧Ｙn（Ａn，Ｂn）に重なる。同様に、
カリバー形状はＸ軸、Ｙ軸で折り返しても重なる。従っ
て、カリバー形状のＹ軸の点Ｙnは、ｎスタンドの変形
量δｎで決められ、カリバー形状のＸ軸状の点Ｘnと等
距離となる。即ち、Ｘn＝Ｙnである。
【００３０】ロールカリバーの４５度方向の全変形量
は、（Ｄin／２0.5−Ｈ／２）であり、各スタンドの分
担により、ｎスタンドの変形量δn45 度が決まる。従っ
て、カリバー形状の原点から４５度方向の点（Ａn，
Ｂn）が決まる。そして、カリバー形状であるＹnと（Ａ
n，Ｂn）の間は直線または円弧または近似曲線で滑らか
に結ばれる。このようにして、前段カリバー形状９およ
び当該カリバー形状１０が決められる。
は、（Ｄin／２0.5−Ｈ／２）であり、各スタンドの分
担により、ｎスタンドの変形量δn45 度が決まる。従っ
て、カリバー形状の原点から４５度方向の点（Ａn，
Ｂn）が決まる。そして、カリバー形状であるＹnと（Ａ
n，Ｂn）の間は直線または円弧または近似曲線で滑らか
に結ばれる。このようにして、前段カリバー形状９およ
び当該カリバー形状１０が決められる。
【００３１】ところが、本発明のように２ロール圧延で
角型鋼管を成形する場合、同じような考え方でカリバー
設計をすると、フランジ部から噛み出しを生じる。
角型鋼管を成形する場合、同じような考え方でカリバー
設計をすると、フランジ部から噛み出しを生じる。
【００３２】これを具体的に説明すると、図４に示す４
ロール圧延において、Ｘ軸上の変形はＸn-1の点をＸnの
点に移動させることであり、この変形は、Ｇ点を軸とし
たロール回転により、Ｘn-1をＸnの点に移動することで
ある。
ロール圧延において、Ｘ軸上の変形はＸn-1の点をＸnの
点に移動させることであり、この変形は、Ｇ点を軸とし
たロール回転により、Ｘn-1をＸnの点に移動することで
ある。
【００３３】一方、図５に示す２ロール圧延において、
Ｘn点に最も近いロールフランジ部Ｆは、Ｅ点を軸とし
たロール回転によりＪ点をＸn点近くまで移動するが、
この移動によって、Ｘn-1点をＸn点に移動させる力は作
用しない。即ち、ｎ番目スタンドに入る素材のＪ点から
Ｘn-1点はロールフランジＦ点の外側に変形し噛み出し
を生じる。
Ｘn点に最も近いロールフランジ部Ｆは、Ｅ点を軸とし
たロール回転によりＪ点をＸn点近くまで移動するが、
この移動によって、Ｘn-1点をＸn点に移動させる力は作
用しない。即ち、ｎ番目スタンドに入る素材のＪ点から
Ｘn-1点はロールフランジＦ点の外側に変形し噛み出し
を生じる。
【００３４】角型鋼管は上下左右対称であるため、４ロ
ールではＸ軸、Ｙ軸とも均等に変形をさせてきた。しか
し、２ロールでは、ロール溝底部が上下、左右とも交互
に圧延されることを利用し、孔型の底部であるロール溝
底部方向（図ではＹ軸方向）の変形量を多くし、ロール
フランジ部方向（図ではＸ軸方向）の変形量を少なくす
れば、ロールフランジ部の噛み出しを防止ないし抑制し
得る。
ールではＸ軸、Ｙ軸とも均等に変形をさせてきた。しか
し、２ロールでは、ロール溝底部が上下、左右とも交互
に圧延されることを利用し、孔型の底部であるロール溝
底部方向（図ではＹ軸方向）の変形量を多くし、ロール
フランジ部方向（図ではＸ軸方向）の変形量を少なくす
れば、ロールフランジ部の噛み出しを防止ないし抑制し
得る。
【００３５】特に最終スタンドでは、フランジ部（図で
はＦ部分）のロール面が軸に限りなく垂直（図ではθ）
になるため、（Ｘn-1−Ｘn）を０にすることが好まし
い。即ち、ロール溝底部方向（Ｙ軸方向）で変形させて
も、ロールフランジ部（Ｘ軸方向）では変形させないこ
とが好ましい。ここで、Ｘn-1は、前スタンドでの前段
カリバー形状９におけるＸ軸方向ロールカリバー距離、
Ｘnは当該スタンドでの当該カリバー形状１０における
Ｘ軸方向ロールカリバー距離を意味する。
はＦ部分）のロール面が軸に限りなく垂直（図ではθ）
になるため、（Ｘn-1−Ｘn）を０にすることが好まし
い。即ち、ロール溝底部方向（Ｙ軸方向）で変形させて
も、ロールフランジ部（Ｘ軸方向）では変形させないこ
とが好ましい。ここで、Ｘn-1は、前スタンドでの前段
カリバー形状９におけるＸ軸方向ロールカリバー距離、
Ｘnは当該スタンドでの当該カリバー形状１０における
Ｘ軸方向ロールカリバー距離を意味する。
【００３６】一方、上流のスタンドでは、フランジのロ
ール面と軸の角度θが小さくなり、変形方向の呼び込み
ができる。
ール面と軸の角度θが小さくなり、変形方向の呼び込み
ができる。
【００３７】具体的には、図６の２ロール方式での圧延
時のベクトル解析図に示すように、ロールフランジＦ点
が入側素材に接触する点において、ロール回転によって
ＪからＫ方向へのベクトルＪＫが生じる。ベクトルＪＫ
は、ＪからＬ方向への接線（Ｘ軸に対して角度α’とな
る）ベクトルＪＬとＪからＭ方向への垂直ベクトルＪＭ
に分解される。このベクトルＪＭによってロールに接触
しなくてもＸn-1点がＸn点に変形できれば、ロールフラ
ンジで噛み出しを生じることなく成形可能となる。従っ
て、上流スタンドは辺長さ、肉厚によってＸn-1−Ｘn≧
０にしてもよい。具体的ロールカリバー形状について説
明する。
時のベクトル解析図に示すように、ロールフランジＦ点
が入側素材に接触する点において、ロール回転によって
ＪからＫ方向へのベクトルＪＫが生じる。ベクトルＪＫ
は、ＪからＬ方向への接線（Ｘ軸に対して角度α’とな
る）ベクトルＪＬとＪからＭ方向への垂直ベクトルＪＭ
に分解される。このベクトルＪＭによってロールに接触
しなくてもＸn-1点がＸn点に変形できれば、ロールフラ
ンジで噛み出しを生じることなく成形可能となる。従っ
て、上流スタンドは辺長さ、肉厚によってＸn-1−Ｘn≧
０にしてもよい。具体的ロールカリバー形状について説
明する。
【００３８】３００ｍｍの角型鋼管を製造するための３
スタンドの４ロール圧延のロールカリバー形状を表１に
示す。
スタンドの４ロール圧延のロールカリバー形状を表１に
示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】また、３００ｍｍの角型鋼管を製造するた
めの本発明の５スタンドの２ロール圧延（９０度位相を
交互にずらす）のロールカリバー形状を表２に示す。
めの本発明の５スタンドの２ロール圧延（９０度位相を
交互にずらす）のロールカリバー形状を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】表１および表２を対比すると明らかなよう
に、本発明の２ロール圧延では、従来の４ロール圧延と
ほぼ同じサイズのロールを用いて３００ｍｍの角型鋼管
を製造することが可能となっている。
に、本発明の２ロール圧延では、従来の４ロール圧延と
ほぼ同じサイズのロールを用いて３００ｍｍの角型鋼管
を製造することが可能となっている。
【００４３】
【発明の効果】本発明の角型鋼管の成形方法は、以下の
通り顕著な効果を奏する。 同一のサイズ（辺長さ）の角型鋼管の場合、ロール自
体が小さくなるのでロールコスト面で有利であり、且
つ、成形設備全体もコンパクトになる。 既設のシームレス圧延設備を活用する場合、より大き
なサイズの角型鋼管の成形が可能になる。
通り顕著な効果を奏する。 同一のサイズ（辺長さ）の角型鋼管の場合、ロール自
体が小さくなるのでロールコスト面で有利であり、且
つ、成形設備全体もコンパクトになる。 既設のシームレス圧延設備を活用する場合、より大き
なサイズの角型鋼管の成形が可能になる。
【図１】従来の２ロール圧延方式のシームレスコラムの
成形方法を示す図である。
成形方法を示す図である。
【図２】本発明の２ロール圧延方式のシームレスコラム
の成形方法を示す図である。
の成形方法を示す図である。
【図３】母管を角型鋼管に成形する際の変形量を説明す
るための図である。
るための図である。
【図４】４ロール圧延方式におけるカリバー設計を説明
するための図である。
するための図である。
【図５】２ロール圧延方式におけるロールフランジ部で
の噛み出しの防止ないし抑制を説明するための図であ
る。
の噛み出しの防止ないし抑制を説明するための図であ
る。
【図６】２ロール方式での圧延時のベクトル解析図であ
る。
る。
１ 下ロール ２ 上ロール ３ 角型鋼管 ４ Ｖ字型の孔型 ５ ロール半径（Ｄ／２） ６ コの字型の孔型 ７ 底部 ８ 母管 ９ 前段カリバー形状 １０ 後段カリバー形状 Ｒ−Ｒ ロール軸 Ａ 角型鋼管辺長さ Ｗ ロール幅 ω 変形量 Ｄin 母管径 Ｈ 最終形状辺長さ
Claims (4)
- 【請求項１】 円形断面を有するシームレス素管を、孔
型を刻設した一対のロールによって角型鋼管に成形する
にあたり、前記孔型の底部をロール軸と平行に刻設し
て、角型鋼管の辺の方向とロール軸方向とが平行になる
ような圧延姿勢とすることを特徴とする角型鋼管の成形
方法。 - 【請求項２】 円形断面を有するシームレス素管を、孔
型を刻設した一対のロールによって一辺の長さが２５０
ｍｍ以上の大断面角型鋼管に成形するにあたり、前記孔
型の底部をロール軸と平行に刻設して、角型鋼管の辺の
方向とロール軸方向とが平行になるような圧延姿勢とす
ることを特徴とする角型鋼管の成形方法。 - 【請求項３】 孔型の底部方向（Ｙ軸方向）の変形量を
多くし、ロールフランジ部方向（Ｘ軸方向）の変形量を
少なくするようにした圧延を行うことを特徴とする請求
項１または２に記載の角型鋼管の成形方法。 - 【請求項４】 少なくとも最終スタンドでは、孔型の底
部方向（Ｙ軸方向）で変形させても、ロールフランジ部
方向（Ｘ軸方向）で変形させないような圧延を行うこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の角型鋼管
の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000178261A JP2001353520A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 角型鋼管の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000178261A JP2001353520A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 角型鋼管の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001353520A true JP2001353520A (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18679717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000178261A Ceased JP2001353520A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 角型鋼管の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001353520A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014115426A1 (de) | 2014-10-23 | 2016-04-28 | Thyssenkrupp Ag | Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen voranschreitenden Umformen von Metallbändern zu einem Profil mit längsveränderlichem Querschnitt |
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| PL441175A1 (pl) * | 2022-05-13 | 2023-11-20 | Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza | Sposób formowania rur kwadratowych, zwłaszcza cienkościennych |
-
2000
- 2000-06-14 JP JP2000178261A patent/JP2001353520A/ja not_active Ceased
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