JP2002210504A - リングローリング圧延方法および装置 - Google Patents

リングローリング圧延方法および装置

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JP2002210504A
JP2002210504A JP2001011339A JP2001011339A JP2002210504A JP 2002210504 A JP2002210504 A JP 2002210504A JP 2001011339 A JP2001011339 A JP 2001011339A JP 2001011339 A JP2001011339 A JP 2001011339A JP 2002210504 A JP2002210504 A JP 2002210504A
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JP
Japan
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rolled
mandrel
rolling
diameter
ring
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JP2001011339A
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Takashi Ariizumi
孝 有泉
Yoshihiro Hirase
欣弘 平瀬
Sadakazu Masuda
貞和 升田
Takeshi Yamada
猛志 山田
Shoichi Ando
正一 安藤
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JFE Engineering Corp
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リング状被圧延材にへこみ等の形状不良が発
生するのを低減させ、かつリング状被圧延材を円形状を
保ちながらリングローリング成形できるようにする。 【解決手段】 メインロール2と共に、被圧延材1の半
径方向の肉厚圧下を行うマンドレルとして、メインロー
ル2に対する直径比が10〜25%のマンドレル3Cを
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リング状被圧延材
を目標とする外径、内径、高さとなるようにリングロー
リング圧延を行う方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のリングローリング圧延装置
の一例(以下、第1従来例という)を概略的に示すもの
で、(a)はその一部断面表示を含む側面図、(b)は
その平面図である。図4はこの第1従来例装置によりリ
ングローリング成形されたリング状被圧延材の変形形状
の説明図である。
【0003】図3において、1はリング状被圧延材(以
下、単に被圧延材という)、2はメインロール、3Aは
メインロール2に対する直径比が10%以下に設定され
た小径のマンドレル、4はエッジャーロール(以下、単
にエッジャーという)、5はトレーサ、6a〜6dはガ
イドロールで、メインロール2及びマンドレル3Aの前
後と、エッジャー4の前後に配置され、リングローリン
グ成形される被圧延材1の円形を保持する機能を有して
いる。
【0004】リングローリング圧延においては、トレー
サ5により被圧延材1の径を検出しながら、被圧延材1
をメインロール2とマンドレル3Aにより半径方向の肉
厚圧延を行い、上下の円錐形状エッジャー4,4により
軸方向の高さ圧延を行う。そして被圧延材1は、各ガイ
ドロール6a〜6dにより円形を保持されながら外径が
成長できるようになっている。
【0005】メインロール2は、固定されており、一定
速度で回転しながら被圧延材1を一定外周速度で回転さ
せる機能を有している。マンドレル3Aは、従動で、被
圧延材1の内径側に配置され、メインロール2と共にリ
ング状被圧延材1を挟み付け、メインロール方向に移動
して肉厚方向の圧下を行うようになっている。
【0006】エッジャー4,4は、一般にメインロール
2とは180度異なる位置において、円錐状のロールが
上下に配置されて片方または両方が駆動され、通常、上
ロールが下方に移動して被圧延材1に対し高さ方向の圧
下を行うようになっている。エッジャー4,4を円錐形
状としているのは、圧延対象である被圧延材1の周速
が、その内周側と外周側で異なり(内周側<外周側)、
その周速差を吸収させる必要があるためである。従っ
て、エッジャー4,4は、円錐状ロールの先端が被圧延
材1の中心に一致するように配置され、被圧延材1の径
の成長とともにロール周面における被圧延材1に対する
圧下位置が水平方向(拡径側)に移動していくようにな
っている。
【0007】図5は従来のリングローリング圧延装置の
他の例(以下、第2従来例という)を概略的に示すもの
で、(a)はその一部断面表示を含む側面図、(b)は
その平面図である。図6はこの第1従来例装置によりリ
ングローリング成形されたリング状被圧延材の変形形状
の説明図である。なお、各図中、前述の第1従来例のも
のと同一部分には同一符号を付してある。
【0008】この第2従来例のリングローリング圧延装
置は、マンドレルとして、メインロール2に対する直径
比が25%以上に設定された大径のマンドレル3Bを使
用したもので、それ以外の構成および作用は前述の第1
従来例の装置と基本的に同一である。
【0009】このようなリングローリング圧延装置の制
御方法については、例えば特開昭54−155977号
公報(以下、第3従来例という)や特開昭54−161
560号公報(以下、第4従来例という)のものを挙げ
ることができ、またガイドロールの制御方法については
特開昭54−6855号公報(以下、第5従来例とい
う)のものを挙げることができる。
【0010】第3従来例に示されている制御方法は、被
圧延材の外径成長速度が、予め格納してある被圧延材の
外径成長速度と一致するように制御するものである。
【0011】また、第4従来例に示されている制御方法
は、被圧延材に対する半径方向の圧下工程を複数の工程
から構成し、被圧延材の圧下力を区間内で一定になるよ
うに制御するものである。
【0012】また、第5従来例に示されている制御方法
は、被圧延材とガイドロールの接触圧力を一定に保つよ
うに上下エッジャーを制御するものである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
第1乃至第5従来例に記載されている手法では、いずれ
も被圧延材の最終形状に対する初期形状の設定の仕方や
初期形状から最終形状へどのような経路でどのような時
間で圧下するかの検証がされていない。
【0014】本発明者の実験によれば、被圧延材の成形
状態には優劣があり、メインロールとマンドレルの直径
比が適切でない場合、被圧延材1に、図7に示すような
上下面へこみ(高さ方向へこみ)1a,1bや両側面へ
こみ(肉厚方向へこみ)1c,1dが発生したり、円形
状を保てなくなることが判明している。
【0015】すなわち、マンドレルは、被圧延材内に挿
し込まれてから圧延が開始される。そのため、メインロ
ールに比しマンドレルの直径が小さい程、被圧延材の初
期形状(内径形状)が小さいときから圧延が可能となる
ため、成形のための成長工程(前段処理)が不要とな
り、かつマンドレルを挿入するために打ち抜いて捨てら
れる材料の損失分が少なくて済むという利点がある。し
かし、マンドレルの直径が小さくなればなる程、被圧延
材との接触弧長が小さくなり、メインロールに対しマン
ドレル側の食い込みが大きくなり、特に第1従来例(図
3)のようにメインロール2に対する直径比が10%以
下に設定された小径のマンドレル3Aを用いた場合に
は、被圧延材1に図4のようなマンドレル側が大きく変
形する肉厚方向で非対称の高さ方向へこみ1a,1bが
発生する。
【0016】また、マンドレルとして、メインロール2
に対する直径比が25%以上に設定された大径のマンド
レル3Bを用いた第2従来例(図5)の場合、マンドレ
ル3Bの被圧延材1との接触弧長が大きくなり、圧力が
分布されて食い込みの発生が低減され、図6のように被
圧延材1の高さ方向へこみ1a,1bや肉厚方向へこみ
1c,1dは許容範囲内に収まる。しかし、マンドレル
3Bの直径をメインロール2に近付けていく程、被圧延
材1との接触弧長が大きくなって、被圧延材1が接線方
向側に進行させられるようになり、これをガイドロール
6a〜6dによって強制的に円形状に保持しようとして
も、被圧延材1に存在するスプリングバック等によって
円形状が保てなくなる。その結果、第5従来例のように
被圧延材とガイドロールの接触圧力を一定に保ちながら
上下エッジャーを制御しても、被圧延材がぶれ回り、ひ
どい場合は、図6のように被圧延材1が楕円形状に変形
してしまう。
【0017】本発明の目的は、叙上の点に鑑み、リング
状被圧延材にへこみ等の形状不良が発生するのを低減さ
せ、かつリング状被圧延材を円形状を保ちながらリング
ローリング成形できるようにすることにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
リングローリング圧延方法は、リング状の被圧延材の外
径寸法をトレーサにより検知しながら、被圧延材の半径
方向の肉厚圧下を行うメインロール及びマンドレルと、
被圧延材の軸方向の高さ圧下を行う上下一対のエッジャ
ーロールとにより、被圧延材を目標とする外径、内径、
高さとなるようにリングローリング圧延を行う方法にお
いて、マンドレルとして、メインロールに対する直径比
が10〜25%のマンドレルを用い、被圧延材の半径方
向の肉厚圧下を行うことを特徴としている。
【0019】また、この方法に用いられる請求項2の装
置は、リング状の被圧延材の外径寸法をトレーサにより
検知しながら、被圧延材の半径方向の肉厚圧下を行うメ
インロール及びマンドレルと、被圧延材の軸方向の高さ
圧下を行う上下一対のエッジャーロールとにより、被圧
延材を目標とする外径、内径、高さとなるようにリング
ローリング圧延を行う装置において、マンドレルの直径
を、メインロールの直径の10〜25%に設定したもの
である。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係るリ
ングローリング圧延方法およびこの方法に用いられる装
置を図1及び図2に基づき説明する。図1は本実施形態
に係るリングローリング圧延装置を概略的に示すもの
で、(a)はその一部断面表示を含む側面図、(b)は
その平面図である。図2は本実施形態の装置によりリン
グローリング成形されたリング状被圧延材の変形形状の
説明図であり、各図中、前述の第1従来例のものと同一
部分には同一符号を付してある。
【0021】本実施形態のリングローリング圧延装置
は、メインロール2と共に被圧延材1の半径方向の肉厚
圧延を行うマンドレル3Cとして、メインロール2に対
する直径比が10〜25%に設定されたものを用いた点
に特徴を有し、それ以外の構成および作用は前述の第1
従来例の装置と基本的に同一である。
【0022】本実施形態のリングローリング圧延装置に
おいて、マンドレル3Cのメインロール2に対する直径
比を10〜25%に設定したのは以下の理由による。す
なわち、メインロール2の直径に対してマンドレル3C
の直径を10%より小さくすると、リングローリング成
形時にマンドレル3Cが被圧延材1に食い込むような変
形が現れ、その結果、肉厚圧下時のへこみが、マンドレ
ル側に局所化し、かつへこみ量も大きくなり、エッジャ
ー4,4により高さ方向を圧延してもへこみが累積し、
除去しにくくなるためである。また、メインロール2の
直径に対してマンドレル3Cの直径を25%より大きく
すると、リングローリング成形時にガイドロール6a〜
6dで被圧延材1の真円度を制御しようとしても被圧延
材1が円形形状を保てなくなり、楕円化したり、ぶれ回
ったりするためである。
【0023】本実施形態のように、メインロール2の直
径に対してマンドレル3Cの直径を10〜25%になる
ように設定して、リングローリング成形することで、肉
厚圧延時のへこみ変形を軽減することができ、かつ被圧
延材1の円形形状を保ちながら正常な圧延を行うことが
できる。
【0024】本発明のリングローリング圧延方法による
成形の結果を、マンドレル/メインロール直径比が本発
明の範囲にない場合と比較して下表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】表1において、使用した鋼種はS45C
で、リングローリング前の素材形状は外径500mm、内
径240mm、高さ130mm、最終製品形状は、外径12
40mm、内径1100mm、高さ76.3mm である。外径
が500mmから1220mmまでは外径成長速度が6mm/s
ecになるように制御し、外径が1220mmから1240
mmまでは外径成長速度が2mm/secになるように制御し、
かつリング状被圧延材の高さを外径に対する位置制御し
た。外径500mm時の初期高さ130mmから外径124
0mm時の高さ76.3mmまで直線的に高さを外径に対し
て制御した。
【0027】また、メインロール直径が1200mmの場
合について、マンドレル直径を100mmから320mmま
で変化させて成形品のへこみ量、全体形状を比較した。
【0028】表1から明らかなように、マンドレル/メ
インロール直径比が本発明の範囲である10〜25%に
あるマンドレルを使用した場合は、マンドレル/メイン
ロール直径比がその範囲内にない比較例に比し、へこみ
量が軽減され、かつ円形断面を保って圧延することがで
きた。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1の
リングローリング圧延方法およびこの方法に用いられる
請求項2の装置によれば、リングローリング成形品表面
のへこみを少なくすることができ、さらに真円形状の成
形品を再現よく成形することができた。このため、成形
品の仕上げ工程を省略でき、また製品の歩留り、生産性
が向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るリングローリング圧
延装置を概略的に示す側面図、および平面図である。
【図2】本実施形態の装置によりリングローリング成形
されたリング状被圧延材の変形形状の説明図である。
【図3】第1従来例のリングローリング圧延装置を概略
的に示す側面図、および平面図である。
【図4】第1従来例の装置によりリングローリング成形
されたリング状被圧延材の変形形状の説明図である。
【図5】第2従来例のリングローリング圧延装置を概略
的に示す側面図、および平面図である。
【図6】第2従来例の装置によりリングローリング成形
されたリング状被圧延材の変形形状の説明図である。
【図7】従来手法による問題点(へこみ発生)の説明図
である。
【符号の説明】
1 リング状被圧延材 2 メインロール 3A,3B,3C マンドレル 4 エッジャーロール 5 トレーサ 1a,1b 高さ方向へこみ 1c,1d 肉厚方向へこみ
フロントページの続き (72)発明者 升田 貞和 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山田 猛志 神奈川県川崎市川崎区小島町4番6号 エ ヌケー金属加工株式会社内 (72)発明者 安藤 正一 神奈川県川崎市川崎区小島町4番6号 エ ヌケー金属加工株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リング状被圧延材の外径寸法をトレーサ
    により検知しながら、該被圧延材の半径方向の肉厚圧下
    を行うメインロール及びマンドレルと、該被圧延材の軸
    方向の高さ圧下を行う上下一対のエッジャーロールとに
    より、該被圧延材を目標とする外径、内径、高さとなる
    ようにリングローリング圧延を行う方法において、 前記マンドレルとして、前記メインロールに対する直径
    比が10〜25%のマンドレルを用い、前記被圧延材の
    半径方向の肉厚圧下を行うことを特徴とするリングロー
    リング圧延方法。
  2. 【請求項2】 リング状被圧延材の外径寸法をトレーサ
    により検知しながら、該被圧延材の半径方向の肉厚圧下
    を行うメインロール及びマンドレルと、該被圧延材の軸
    方向の高さ圧下を行う上下一対のエッジャーロールとに
    より、該被圧延材を目標とする外径、内径、高さとなる
    ようにリングローリング圧延を行う装置において、 前記マンドレルの直径を、前記メインロールの直径の1
    0〜25%に設定したことを特徴とするリングローリン
    グ圧延装置。
JP2001011339A 2001-01-19 2001-01-19 リングローリング圧延方法および装置 Withdrawn JP2002210504A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102615224A (zh) * 2012-03-30 2012-08-01 山东建筑大学 内台阶截面环件径轴向轧制成形的方法
JP5581429B1 (ja) * 2013-08-06 2014-08-27 株式会社山下鍛造所 リングローリングミル
CN105108016A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 武汉理工大学 应变分布可控的环件径向轧制方法
CN105382154A (zh) * 2014-12-15 2016-03-09 贵州安大航空锻造有限责任公司 镍基高温合金厚壁环锻件的轧制成形方法
CN105562571A (zh) * 2016-02-29 2016-05-11 无锡市派克重型铸锻有限公司 一种铝合金锻造碾环润滑工艺
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102615224A (zh) * 2012-03-30 2012-08-01 山东建筑大学 内台阶截面环件径轴向轧制成形的方法
CN102615224B (zh) * 2012-03-30 2015-12-02 山东建筑大学 内台阶截面环件径轴向轧制成形的方法
JP5581429B1 (ja) * 2013-08-06 2014-08-27 株式会社山下鍛造所 リングローリングミル
CN105382154A (zh) * 2014-12-15 2016-03-09 贵州安大航空锻造有限责任公司 镍基高温合金厚壁环锻件的轧制成形方法
CN105108016A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 武汉理工大学 应变分布可控的环件径向轧制方法
CN105108016B (zh) * 2015-09-23 2017-03-22 武汉理工大学 应变分布可控的环件径向轧制方法
CN105562571A (zh) * 2016-02-29 2016-05-11 无锡市派克重型铸锻有限公司 一种铝合金锻造碾环润滑工艺
CN105562571B (zh) * 2016-02-29 2018-02-09 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种铝合金锻造碾环润滑工艺
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