JP2976831B2 - Tube rolling method - Google Patents
Tube rolling methodInfo
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- JP2976831B2 JP2976831B2 JP6329656A JP32965694A JP2976831B2 JP 2976831 B2 JP2976831 B2 JP 2976831B2 JP 6329656 A JP6329656 A JP 6329656A JP 32965694 A JP32965694 A JP 32965694A JP 2976831 B2 JP2976831 B2 JP 2976831B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は継目無管、主に継目無鋼
管の製造に使用される管圧延方法に関し、更に詳しく
は、マンドレルミル等の延伸圧延機を用いた管圧延方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of rolling a seamless pipe, mainly a pipe used for manufacturing a seamless steel pipe, and more particularly to a method of rolling a pipe using a drawing rolling machine such as a mandrel mill.
【0002】[0002]
【従来の技術】継目無鋼管を製造する方法の一つとし
て、延伸圧延機を用いたものがある。この方法では、素
材である丸ビレットを加熱炉で加熱後、穿孔機で穿孔し
て中空素管となし、引き続きその素管を延伸圧延機で減
肉加工した後、外径を所定寸法に仕上げる。延伸圧延機
としては、生産性が高いマンドレルミルが使用される場
合が多くなってきている。マンドレルミルを用いた管圧
延を図1に示す。2. Description of the Related Art As one method of manufacturing a seamless steel pipe, there is a method using an elongation rolling mill. In this method, after heating a round billet, which is a material, in a heating furnace, it is pierced with a piercing machine to form a hollow shell, and subsequently, the shell is subjected to a wall-thinning process with a stretching rolling mill, and the outer diameter is finished to a predetermined size. . Mandrel mills with high productivity are often used as elongation mills. FIG. 1 shows tube rolling using a mandrel mill.
【0003】マンドレルミルは、通常一対の孔型ロール
を備えた6〜8基の2ロールスタンド10により構成さ
れる。各ロールスタンド10での圧下方向は90°ずつ
順番にずれている。素管20は、芯金棒30を挿入した
状態で各スタンド10に通され、各スタンド10に備わ
る一対の孔型ロール11,11と芯金棒30との間で順
次減肉加工される。[0003] A mandrel mill is usually composed of six to eight two-roll stands 10 having a pair of slotted rolls. The rolling direction in each roll stand 10 is shifted in order by 90 °. The base tube 20 is passed through each stand 10 with the core bar 30 inserted therein, and is sequentially reduced in thickness between the pair of hole-shaped rolls 11 provided on each stand 10 and the core bar 30.
【0004】ここで圧延材の肉厚を変更する場合、すな
わち同一外径で肉厚が異なる圧延材を製造する場合、通
常は孔型ロールの交換やロール位置の調整を行わず、孔
型に挿入する芯金棒の外径を変更して孔型ロールと芯金
棒の間隔(溝底肉厚)を変えることが行われる。これを
図2,3に示す。Here, when the thickness of the rolled material is changed, that is, when a rolled material having the same outer diameter and a different thickness is manufactured, usually, the roll is not replaced or the roll position is adjusted, and the roll is not formed. Changing the outer diameter of the core bar to be inserted changes the interval (groove bottom thickness) between the hole-shaped roll and the core bar. This is shown in FIGS.
【0005】図2,3では同一の孔型ロールが使用さ
れ、溝底部の孔型半径R0 は同一である。また、孔型半
径R0 の中心は芯金棒の中心に一致しており、これがマ
ンドレルミルを用いた管圧延での基本となる。ロールギ
ャップをS0 に固定し、芯金棒の外径をD1 からD2 に
小さくすることにより、孔型半径R0 の中心が芯金棒の
中心に一致したままで、孔型ロールと芯金棒の間隔(溝
底肉厚)がtG1からtG2に増大する。In FIGS. 2 and 3, the same grooved roll is used, and the groove radius R 0 at the groove bottom is the same. In addition, the center of the hole radius R 0 coincides with the center of the cored bar, which is the basis of tube rolling using a mandrel mill. By fixing the roll gap to S 0 and reducing the outer diameter of the cored bar from D 1 to D 2 , the hole-shaped roll and the cored bar can be maintained while the center of the hole radius R 0 remains the same as the center of the cored bar. (Groove bottom thickness) increases from t G1 to t G2 .
【0006】ところで、圧延材の肉厚を変更する場合、
芯金棒の外径を変更する以外に、芯金棒の外径を一定に
し、ロール替えにより孔型寸法を変更する方法が考えら
れる。しかし、この方法は、ロール替えに伴い操業停止
を余儀なくされ、更にはロールを組み替える工数、ロー
ル保有数も膨大になるなどの欠点もあり、通常は採用さ
れない。[0006] By the way, when changing the thickness of the rolled material,
In addition to changing the outer diameter of the core bar, a method of changing the hole size by changing the roll while keeping the outer diameter of the core bar constant can be considered. However, this method is not usually adopted because it has a disadvantage that the operation is stopped due to the roll change, and furthermore, the man-hour for changing the rolls and the number of rolls to be held are enormous.
【0007】また、一対の孔型ロールを備えた圧延スタ
ンドは通常、ロール位置調整機構を装備しており、この
調整機構を用いることにより孔型ロールと芯金棒の間隔
を調整することが可能である。しかし、芯金棒の外径を
変えずにロール位置を変え、孔型ロールと芯金棒の間隔
を変えると、その間隔が円周方向で不均一となる。[0007] A rolling stand provided with a pair of grooved rolls is usually equipped with a roll position adjusting mechanism, and by using this adjusting mechanism, it is possible to adjust the distance between the grooved roll and the cored bar. is there. However, if the roll position is changed without changing the outer diameter of the cored bar and the interval between the hole-shaped roll and the cored bar is changed, the interval becomes uneven in the circumferential direction.
【0008】図3の状態からロールギャップを締め込ん
だ状態を図4に示す。ロールギャップをS0 からSに小
さくすることにより、孔型半径R0 の中心が芯金棒の中
心から外れ、溝底肉厚はtG2から図2と同じtG1に減少
するが、孔型ロールと芯金棒の間隔は円周方向で不均一
となり、その結果、円周方向の4ケ所(溝底から45°
の4位置)が肉厚のピークとなる偏肉を生じる。この偏
肉は図5に示すようにギャップの締め込み量を大きくす
るほど顕著になる。逆に間隔を増加させた場合には、円
周方向の4ケ所が薄肉部となる偏肉を生じる。FIG. 4 shows a state in which the roll gap is tightened from the state shown in FIG. By reducing the roll gap from S 0 to S, the center of the hole radius R 0 deviates from the center of the cored bar, and the groove bottom thickness decreases from t G2 to t G1 as in FIG. The spacing between the metal rod and the metal bar becomes uneven in the circumferential direction.
4 position) causes uneven thickness which becomes a thickness peak. This uneven thickness becomes more remarkable as the tightening amount of the gap is increased as shown in FIG. Conversely, when the interval is increased, unevenness occurs in which four portions in the circumferential direction become thin portions.
【0009】偏肉が許容される規格上の公差は管種によ
って異なるが、偏肉は製管ラインの各工程で発生するこ
と、及び寸法精度は製品品質の一部であることなどを考
慮すると、ロール位置調整(圧下位置の変更)で発生す
る偏肉量の許容値は高々2%程度である。このため圧下
位置の変更範囲は狭く、仮に圧下位置の変更により芯金
棒の共用化を図ってもその効果は小さい。[0009] The tolerance in the standard in which uneven wall thickness is allowable differs depending on the pipe type. However, considering that uneven wall thickness occurs in each process of the pipe production line and that dimensional accuracy is a part of product quality, it is considered. The permissible value of the thickness deviation amount generated by adjusting the roll position (changing the rolling position) is at most about 2%. For this reason, the change range of the rolling position is narrow, and even if the sharing of the cored bar is attempted by changing the rolling position, the effect is small.
【0010】このようなことから、現状では孔型ロール
やその位置を変えずにその孔型に挿入される芯金棒の外
径を変える方法により、孔型ロールと芯金棒の間隔を変
えて圧延材の肉厚変更に対応している。In view of the above, at present, by changing the outer diameter of the cored roll inserted into the die roll without changing the die roll or its position, the distance between the die roll and the cored bar is changed to perform rolling. Corresponds to changes in material thickness.
【0011】ところが、この方法では圧延する肉厚の種
類に対応する膨大な本数の芯金棒を保有する必要があ
る。通常、マンドレルミルによる圧延では0.5mmの肉
厚ピッチで圧延スケジユールが決定されており、芯金棒
の外径は1.0mmピッチで変化する。更に1種類の肉厚
を圧延するには、圧延材から芯金棒を引き抜いた後に冷
却し、次回の圧延のために潤滑剤を塗布する工程が存在
するために、通常10数本程度の芯金棒が必要とされ
る。そのため、膨大な本数の芯金棒が必要になる。However, in this method, it is necessary to have an enormous number of cored bars corresponding to the types of wall thickness to be rolled. Usually, in rolling by a mandrel mill, the rolling schedule is determined at a thickness pitch of 0.5 mm, and the outer diameter of the core bar changes at a pitch of 1.0 mm. In order to further roll one kind of thickness, there is a process in which the cored bar is pulled out from the rolled material, then cooled, and a lubricant is applied for the next rolling. Is required. Therefore, an enormous number of metal rods are required.
【0012】このような問題を解決するために開発され
た技術が、特開昭62−28011号公報に示されるよ
うなロールスタンド列の出側に4ロールスタンドを組み
合わせて行う芯金棒共用化圧延である。この技術では、
図6に示すように、素管の減肉を行う2ロールスタンド
列の出側に、4つの孔型ロールを組み合わせた4ロール
スタンドを配置する。この4ロールスタンドは、圧下方
向が直前の2ロールスタンドでの圧下方向に対して45
°ずれており、これにより2ロールスタンド列で生じた
偏肉を解消する。図7にその効果が示されている。A technique developed to solve such a problem is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 62-28011. It is. With this technology,
As shown in FIG. 6, a four-roll stand in which four hole-shaped rolls are combined is arranged on the output side of a two-roll stand row for thinning a raw tube. The four-roll stand has a rolling direction of 45 degrees with respect to the rolling direction of the immediately preceding two-roll stand.
°, which eliminates uneven thickness caused by the two-roll stand row. FIG. 7 shows the effect.
【0013】2ロールスタンド列でロールギャップを基
準値より締め込んだときに円周方向4カ所に生じる増肉
が、4ロールスタンド通過により解消されている。これ
により2ロールスタンド列ではロールギャップの調整範
囲が広がる。その結果、同一の芯金棒で広い範囲の肉厚
を圧延でき、芯金棒の種類を少なくすることが可能とな
る。類似の技術は、特開昭60−87907号公報や特
開平6−87008号公報にも示されている。When the roll gap is tightened from the reference value in the two-roll stand row, the wall thickness increase at four locations in the circumferential direction is eliminated by passing through the four-roll stand. Thereby, in the two-roll stand row, the adjustment range of the roll gap is widened. As a result, a wide range of wall thickness can be rolled with the same core bar, and the number of types of core bars can be reduced. A similar technique is disclosed in JP-A-60-87907 and JP-A-6-87008.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】2ロールスタンド列の
出側に4ロールスタンドを組み合わせて行う芯金棒共用
化圧延では、2ロールスタンド列でロールギャップを基
準値より締め込み、孔型半径の中心が芯金棒の中心から
外れた状態で圧延を行うことにより、孔型半径の中心と
芯金棒の中心が一致している通常圧延で得られる肉厚よ
り薄い肉厚の仕上げ管を得る。その後、2ロールスタン
ド列でロールギャップを締め込んだことよって発生する
溝底から45°の4位置をピークとする肉厚変動を、肉
厚のピークと孔型ロールの溝底位置とが一致した1基の
4ロールスタンドによる圧延で解消する。4ロールスタ
ンドは各孔型ロールに圧下調整機構を有しており、同一
外径の芯金棒で異なった肉厚の仕上げ管を得るために2
ロールスタンド列でロール圧下位置を変更した場合は、
4ロールスタンドについても圧下調整を行って、2ロー
ルスタンド列にて発生した肉厚変動を減少させる。In the roll-sharing system in which a four-roll stand is combined with the exit side of a two-roll stand row, the roll gap is tightened from a reference value in the two-roll stand row, and the center of the hole radius is formed. Is rolled out of the center of the core bar to obtain a finished tube having a wall thickness smaller than that obtained by normal rolling, in which the center of the hole radius matches the center of the core bar. Thereafter, the wall thickness fluctuation caused by tightening the roll gap in the two-roll stand row and having four peaks at 45 ° from the groove bottom coincided with the wall thickness peak and the groove bottom position of the porous roll. The problem is solved by rolling with one 4-roll stand. The four-roll stand has a roll-down adjustment mechanism for each roll-type roll, and is used to obtain finished pipes having different wall thicknesses with core rods having the same outer diameter.
If you change the roll reduction position in the roll stand row,
The rolling reduction is also performed on the four-roll stand to reduce the thickness variation generated in the two-roll stand row.
【0015】ところで、一般のマンドレルミルでは、各
スタンドでのロールギャップを基準値に設定して通常圧
延を行う場合に、マンドレルミルでの加工度が一定のパ
ターンになるように孔型ロールの設計が行われている。
これはいずれのスタンドでも噛み出し、穴開き、噛み込
み不良等の圧延トラブルが生じないようにするためであ
り、前半スタンドで強圧下を行い、仕上げスタンドでは
寸法精度を確保するために軽圧下とするのが一般的であ
る。通常圧延を行う場合の各スタンドでのロールギャッ
プ基準値は、ロール切削により通常は各スタンドで同一
とされる。By the way, in a general mandrel mill, when a normal gap is rolled with the roll gap at each stand set to a reference value, the design of the hole type roll is designed so that the workability of the mandrel mill becomes a constant pattern. Has been done.
This is to prevent rolling troubles such as biting, drilling, poor biting, etc. in any of the stands.In the first half of the stand, strong rolling is performed, and in the finishing stand, light rolling is performed to secure dimensional accuracy. It is common to do. The roll gap reference value at each stand when performing normal rolling is usually the same at each stand due to roll cutting.
【0016】このようなマンドレルミルを使用して素管
肉厚を変更せずに前述した芯金棒共用化圧延を実施する
場合、仕上げ管の肉厚変更量に応じて、各ロールスタン
ドでのロールギャップが基準値から締め込まれるが、そ
の締め込み量を各スタンドで同じにすると、No. 1,2
スタンドでの加工度だけが増大し、締め込み量が大きく
なるとNo. 1スタンドで噛み込み不良が発生する。その
ため、2ロールスタンド列ではロールギャップの締め込
み量を前段ほど小さくして、仕上げ管の肉厚変更に伴う
加工度の増加分を各スタンドに均等に配分するようにし
ている。In the case where the above-mentioned common core rod rolling is performed without changing the wall thickness of the raw tube using such a mandrel mill, the roll at each roll stand is changed according to the wall thickness change amount of the finished tube. Although the gap is tightened from the reference value, if the tightening amount is the same for each stand, No. 1, 2
If only the degree of processing on the stand increases and the tightening amount increases, poor biting occurs at the No. 1 stand. Therefore, in the two-roll stand row, the tightening amount of the roll gap is made smaller in the front stage, and the increase in the working degree due to the change in the wall thickness of the finished pipe is evenly distributed to each stand.
【0017】しかしながら、このような配慮をしても2
ロールスタンド列の各スタンドで加工度が増加すること
は避けられない。そのため、4ロールスタンドによる偏
肉矯正効果が飽和する以前に2ロールスタンド列で加工
度の増加による噛み出し、穴開きが発生する。この圧延
トラブルは、圧延の難しい薄肉管(肉厚/外径:小)
や、普通鋼より熱間加工性の劣る材質で顕著である。そ
して、この圧延トラブルにより、各スタンドでの締め込
み量が制限される結果になる。従って、従来の芯金棒共
用化圧延では、共用化の範囲は期待されるほど広くな
い。However, even with such considerations, 2
It is inevitable that the degree of processing increases at each stand in the roll stand row. For this reason, before the unevenness correction effect of the four-roll stand is saturated, the two-roll stand row starts to bite due to an increase in the working degree and form a hole. This rolling trouble is caused by difficult-to-roll thin-walled tubes (thickness / outer diameter: small)
Also, it is remarkable in a material having a lower hot workability than ordinary steel. And, this rolling trouble results in a limited amount of tightening at each stand. Therefore, in the conventional core bar sharing rolling, the range of sharing is not as wide as expected.
【0018】本発明の目的は、同一外径の芯金棒を使用
して異なる肉厚の仕上げ管を圧延する芯金棒共用化圧延
において、2ロールスタンド列での圧延トラブルの発生
を抑えて、芯金棒共用化の範囲を拡大する管圧延方法を
提供することにある。An object of the present invention is to reduce the occurrence of rolling troubles in a two-roll stand array in a shared roll of a core rod in which finished pipes having different wall thicknesses are rolled using core rods having the same outer diameter. An object of the present invention is to provide a tube rolling method for expanding the range of common use of a metal rod.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は、1組の孔型ロ
ール対を備えた複数の2ロールスタンドの出側に、圧下
方向が直交する2組の孔型ロール対を備え且つ直前のス
タンドに対して圧下方向が45°ずれた4ロールスタン
ドを配置し、芯金棒を挿通した状態で素管をこれらのス
タンド列に通し、2ロールスタンド列で肉厚を減少さ
せ、4ロールスタンドで円周方向の肉厚変動を減少させ
る管圧延を対象とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, two sets of two-roll rolls having a pair of roll-type rolls whose pressing directions are orthogonal to each other are provided on the output side of a plurality of two-roll stands having one set of roll-type rolls. A four-roll stand with a 45 ° depressed direction shifted from the stand is placed, and the base tube is passed through these stand rows with the core bar inserted, and the wall thickness is reduced by the two-roll stand rows. It is intended for tube rolling that reduces circumferential wall thickness fluctuations.
【0020】従来のこの種の管圧延では、同一外径の芯
金棒を使用して異なった肉厚の仕上げ管を圧延する場
合、同一寸法の素管が2ロールスタンド列に供給され
る。そのため、仕上げ管の肉厚変更量が多くなるにつれ
て2ロールスタンド列での加工度が増大し、これにより
発生する圧延トラブルのために仕上げ管の肉厚変更量が
制限される。そこで本発明者は発想を転換し、仕上げ管
の肉厚変更を2ロールスタンド列で行わず、代わりに素
管で行うことにより、2ロールスタンド列での肉厚変更
量を通常圧延と実質同じにする芯金棒共用化圧延を考え
出し、本発明に至った。In this type of conventional tube rolling, when a finished tube having a different thickness is rolled using a cored bar having the same outer diameter, a raw tube having the same size is supplied to a two-roll stand row. Therefore, as the thickness change amount of the finished tube increases, the degree of processing in the two-roll stand array increases, and the thickness change amount of the finished tube is limited due to the rolling trouble that occurs. Therefore, the present inventor changed the idea, and did not change the wall thickness of the finished pipe in the two-roll stand row, but instead performed it in the raw pipe, so that the wall thickness change in the two-roll stand row was substantially the same as that of normal rolling. The present inventors have conceived a rolling method that can be used in common with a metal core rod, and have reached the present invention.
【0021】本発明の管圧延方法は、1組の孔型ロール
対を備えた複数の2ロールスタンドの出側に、圧下方向
が直交する2組の孔型ロール対を備え且つ直前のスタン
ドに対して圧下方向が45°ずれた4ロールスタンドを
配置し、芯金棒を挿通した状態で素管をこれらのスタン
ド列に通し、2ロールスタンド列で肉厚を減少させ、4
ロールスタンドで円周方向の肉厚変動を減少させる管圧
延において、同一外径の芯金棒を用い2ロールスタンド
列でロールギャップを通常圧延のときより締め込んで異
なる肉厚の仕上げ管を圧延する場合に、2ロールスタン
ド列でのロールギャップの締め込み量を各スタンドで実
質的に同一とし、且つ、仕上げ管の肉厚変更量と実質的
に同一量の肉厚変更を、2ロールスタンド列に供給され
る素管の側で行い、肉厚変更に伴う2ロールスタンド列
での加工度の増大を回避するものである。According to the tube rolling method of the present invention, two sets of two-roll rolls whose rolling directions are orthogonal to each other are provided on the output side of a plurality of two-roll stands having one set of rolls. On the other hand, a four-roll stand whose rolling direction is shifted by 45 ° is arranged, and the base tube is passed through these stand rows with the cored bar inserted, and the wall thickness is reduced by the two-roll stand row.
In tube rolling, in which the thickness variation in the circumferential direction is reduced by a roll stand, using a core bar having the same outer diameter, the roll gap is tightened in a two-roll stand row and a finished pipe having a different thickness is rolled as compared with the normal rolling. In case, two roll stun
The amount of tightening of the roll gap in the row
A two-roll stand that is qualitatively the same and that has a thickness change amount substantially the same as the thickness change amount of the finished tube is made on the side of the raw tube supplied to the two-roll stand row. This avoids an increase in the degree of processing in the row.
【0022】請求項2に記載の管圧延方法は、素管の肉
厚変更を管内径の変更により行うものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for rolling a tube.
The thickness is changed by changing the inner diameter of the pipe .
【0023】[0023]
【0024】[0024]
【作用】本発明の管圧延方法では、同一外径の芯金棒を
用いて異なる肉厚の仕上げ管を圧延する場合に、仕上げ
管の肉厚変更を素管の肉厚変更により行うので、2ロー
ルスタンド列でのロールギャップを通常圧延のときより
も締め込むにもかかわらず、2ロールスタンド列では加
工度の増大が回避され、圧延負担は通常圧延のときと実
質同一となる。In the pipe rolling method of the present invention, when finishing pipes having different thicknesses are rolled by using core rods having the same outer diameter, the thickness of the finished pipe is changed by changing the thickness of the raw pipe. Although the roll gap in the row of roll stands is tightened more than in normal rolling, an increase in the working degree is avoided in the row of two roll stands, and the rolling burden is substantially the same as in normal rolling.
【0025】2ロールスタンド列でのロールギャップの
締め込み量は、各スタンドで実質同一とされる。こうす
ることにより、2ロールスタンド列の各スタンドでは孔
型設計時の加工度配分がほぼ再現され、仕上げ管の肉厚
変更が大きい場合も圧延トラブルのない圧延が実現され
る。[0025] 2 tightening the amount of roll gap of a roll stand column, are virtually identical in each stand. By doing so, in each stand of the two-roll stand row, the distribution of the working degree at the time of designing the die is almost reproduced, and even if the wall thickness of the finished tube is largely changed, rolling free of rolling trouble is realized.
【0026】通常圧延、芯金棒共用化圧延において、孔
型設計の時の圧下配分を実現する上でロールギャップの
締め込み量は全スタンド同一であることが望ましいが、
実際の圧延では全スタンドのロールギャップが完全に均
一な状態で圧延することは少ない。即ち、管の圧延では
マンドレルミル出側の圧延材長さを一定にする制御が行
われており、素材である丸ビレットの重量変動、使用す
る芯金棒の平均外径変動等による伸ばし長さ変動を、目
標肉厚を変化させることにより均一化している。従っ
て、仕上げスタンドのロールギャップは圧延材一本毎に
異なっており、全スタンドのロールギャップは完全に均
一にはならない。更に、マンドレルミルの圧延は、圧延
材内側に挿入する芯金棒と圧延材との摩擦状態、圧延材
外面とロールとの摩擦状態等の影響をうけるために各ス
タンドのロールギャップを調整する場合があり、この面
からも全スタンドのロールギャップは完全に均一にはな
らない。In the normal rolling and the common-metal-rolling rolling, it is preferable that the tightening amount of the roll gap is the same for all the stands in order to realize the reduction in the roll shape design.
In actual rolling, it is rare that rolling is performed in a state where the roll gaps of all stands are completely uniform. That is, in the rolling of the pipe, control is performed to keep the length of the rolled material on the exit side of the mandrel mill constant, and the variation in the elongation length due to the variation in the weight of the round billet as the material, the variation in the average outer diameter of the cored bar used, etc. Is made uniform by changing the target thickness. Therefore, the roll gaps of the finishing stands are different for each rolled material, and the roll gaps of all the stands are not completely uniform. Further, in the rolling of the mandrel mill, the roll gap of each stand may be adjusted in order to be affected by the friction state between the core bar inserted into the rolled material and the rolled material, the friction state between the rolled material outer surface and the roll, and the like. From this point of view, the roll gap of all stands is not completely uniform.
【0027】通常圧延の場合、この各スタンドのロール
ギャップ調整量はせいぜい±0.5mm以下の値であり、
芯金棒共用化圧延でのロールギャップの締め込み量と比
較すると相対的に小さく、実質的に同一のロールギャッ
プと見なせる。このように、芯金棒共用化圧延のロール
ギャップ締め込み量を全スタンド一定とし相対的に小さ
なロールギャップ修正を行うことは、芯金棒共用化圧延
において孔型設計の加工度配分をほぼ再現し圧延不良の
発生を防止するという本発明の技術的思想に何ら影響を
与えるものではない。In the case of normal rolling, the roll gap adjustment amount of each stand is at most ± 0.5 mm or less.
It is relatively small compared to the amount of tightening of the roll gap in the roll sharing of the core bar, and can be regarded as substantially the same roll gap. As described above, making the roll gap tightening amount of the cored bar shared rolling constant for all stands and making a relatively small roll gap correction can be achieved by almost completely reproducing the working ratio distribution of the groove design in the shared cored bar rolling. It has no effect on the technical idea of the present invention to prevent the occurrence of defects.
【0028】素管の肉厚変更については、穿孔機の設定
の容易さから、外径を変えず内径を変えて行うのが良
い。このような素管を2ロールスタンド列、すなわちマ
ンドレルミルでロールギャップを締め込んで圧延する
と、マンドレルミルでの外径減少量が通常圧延より大き
くなる。しかし、マンドレルミルのNo. 1スタンドは素
管外径が多少変動しても噛み出し不良が発生しないよう
に孔型の縦径と横径の関係が横楕円の形状になってお
り、外径圧下量が増加しても噛み出し不良は発生しにく
い。更に、No. 2スタンド以降については、孔型の縦径
と横径の比は1に近い値となっており噛み出し不良は発
生しやすい孔型であるが、ロールギャップを締め込むこ
とにより必然的に圧延時の孔型の縦径と横径の関係が横
楕円の形状になっていることと、No. 1スタンドの圧延
により外径が絞られているため、素管形状の影響がNo.
2スタンド以降には影響しないことにより、外径圧下量
が増加したことによる噛み出し不良は発生しない。The wall thickness of the raw tube is preferably changed by changing the inner diameter without changing the outer diameter because of easy setting of the drilling machine. When such a tube is rolled by tightening the roll gap with a two-roll stand array, that is, a mandrel mill, the outer diameter reduction amount in the mandrel mill becomes larger than that in the normal rolling. However, the No. 1 stand of the mandrel mill has a vertical elliptical relationship between the vertical diameter and the horizontal diameter of the hole shape so that even if the outer diameter of the base tube fluctuates slightly, poor biting does not occur. Even if the amount of reduction is increased, poor biting is unlikely to occur. Furthermore, for the No. 2 stand and subsequent stands, the ratio of the vertical diameter to the horizontal diameter of the hole type is close to 1, and it is a hole type that tends to cause biting failure, but it is inevitable by tightening the roll gap The relationship between the vertical diameter and the horizontal diameter of the hole shape during rolling is in the shape of a horizontal ellipse, and the outer diameter is reduced by rolling the No. 1 stand. .
Since there is no effect on the second and subsequent stands, poor start-up due to an increase in the outer diameter reduction amount does not occur.
【0029】[0029]
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、比較例と対比
することにより、本発明の効果を明らかにする。EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, and the effects of the present invention will be clarified by comparison with comparative examples.
【0030】6基の2ロールスタンドにおいて、外径が
107mmの芯金棒を用いて、外径173mm×肉厚3
1mmの素管を外径151mm×肉厚20mmの仕上げ
管に圧延する場合を通常圧延として、芯金棒共用化圧延
を実施した。芯金棒共用化圧延では、6基の2ロールス
タンドの出側に1基の4ロールスタンドを配置し、各ス
タンドでロールギャップを締め込んで圧延を行った。In six six-roll stands, an outer diameter of 173 mm × thickness of 3 was measured using a core bar having an outer diameter of 107 mm.
A case where a 1-mm tube was rolled into a finished tube having an outer diameter of 151 mm and a wall thickness of 20 mm was defined as normal rolling, and a common-core rolling was performed. In the rolling with a common core rod, one 4-roll stand was arranged on the exit side of six 2-roll stands, and rolling was performed by tightening the roll gap at each stand.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】そのときの圧延条件を表1に示す。6スタ
ンドのうち後段の2スタンドが仕上げスタンドである。
2スタンドでの溝底部の孔型半径R2 は73.50mm、
孔型半径角度θは50°とした。4ロールスタンドでの
溝底部の孔型半径R4 は68.36mm、孔型半径角度θ
は25°とした。Table 1 shows the rolling conditions at that time. Of the six stands, the latter two stands are finishing stands.
The groove radius R 2 at the bottom of the groove in the two stands is 73.50 mm,
The hole-shaped radius angle θ was 50 °. The hole radius R 4 at the bottom of the groove in the 4-roll stand is 68.36 mm, and the hole radius angle θ
Was 25 °.
【0033】通常圧延では、図3に示すように、周方向
に均一な仕上げ管肉厚が得られるように、孔型半径R0
=73.50mmから決定される外径D2 =107mmの
芯金棒で圧延を行った。このときのロールギャップS0
は、孔型を設計したときのギャップである25mmの設
定である。図5に通常圧延として示すような仕上げ管の
肉厚分布が得られた。In the normal rolling, as shown in FIG. 3, a hole radius R 0 is set so as to obtain a uniform finished pipe thickness in the circumferential direction.
Rolling was performed with a cored bar having an outer diameter D 2 = 107 mm determined from = 7.35 mm. The roll gap S 0 at this time
Is a setting of 25 mm, which is a gap when a mold is designed. The wall thickness distribution of the finished tube as shown in FIG. 5 as normal rolling was obtained.
【0034】参考のために、図4に示すように、芯金棒
の外径D2 を変えず、2ロールスタンドでロールギャッ
プを設計ギャップS0 =25mmからS=19mmへ締
め込んで圧延を行った例を示す。ギャップ締め込み量は
6mmである。溝底肉厚tG1は17mmとなっている
が、フランジ部分での肉厚t1 ′はtG1より大きくなっ
ており、その結果、仕上げ管の肉厚分布は、図7に2ロ
ール圧延後として示すような肉厚変動の大きなものにな
った。For reference, as shown in FIG. 4, rolling was performed by tightening the roll gap from the design gap S 0 = 25 mm to S = 19 mm using a two-roll stand without changing the outer diameter D 2 of the cored bar. Here is an example. The gap tightening amount is 6 mm. Although the groove bottom thickness t G1 is 17 mm, the thickness t 1 ′ at the flange portion is larger than t G1 . As a result, the thickness distribution of the finished pipe is shown in FIG. As shown in FIG.
【0035】4ロールスタンドを併用した芯金棒共用化
圧延は、上記参考圧延と同様に2ロールスタンドでロー
ルギャップを締め込んだ圧延を行う。その上で、2ロー
ル最終スタンドに対して圧下方向が45°ずれた4ロー
ルスタンドで圧延を行う。これにより、2ロール圧延に
て発生した溝底から45°の4位置ピークとする偏肉が
解消され、図7に4ロール圧延後として示すような寸法
精度の良好な仕上げ管が得られる。In the roll-sharing operation using a four-roll stand in combination with a core rod, rolling is performed by tightening a roll gap with a two-roll stand in the same manner as the above-mentioned reference rolling. Then, rolling is performed on a four-roll stand in which the rolling direction is shifted by 45 ° with respect to the two-roll final stand. As a result, uneven wall thickness generated at the four positions of 45 ° from the groove bottom generated by the two-roll rolling is eliminated, and a finished pipe having good dimensional accuracy as shown after the four-roll rolling in FIG. 7 is obtained.
【0036】このとき、4ロールスタンドでは、圧延中
にロール溝底部とバーとの間隔が目標肉厚となるよう
に、仕上げ管の肉厚変更量に応じて圧下位置を設定し
た。一方、2ロールスタンド列では次の2通りのロール
位置設定を行った。At this time, in the four-roll stand, the rolling position was set according to the thickness change amount of the finished tube so that the distance between the bottom of the roll groove and the bar during rolling was the target thickness. On the other hand, in the two-roll stand row, the following two roll positions were set.
【0037】従来技術では、表2に示すように、肉厚が
同じ素管を用い、2ロールスタンド列でのロールギャッ
プを通常圧延のときより段階的に締め込んで、仕上げ管
の肉厚を減少させて行った。仕上げスタンド(No. 5,
6スタンド)でのロールギャップは、目標肉厚を確保す
るために仕上げ管の肉厚に対応する値とされる。ここで
仕上げスタンド以外のスタンドでのロールギャップを仕
上げスタンドと同じにすると、No. 1,2スタンドでの
み加工度が増大しここで圧延トラブルが生じるので、各
スタンドに加工度の増大分が均等に分配されるように前
段スタンドほどロールギャップを大きくした。これによ
り仕上げ管の肉厚変更による加工度の増大が特定のスタ
ンドに集中することはなくなるが、それでも肉厚変更量
が6mmに達すると、圧延トラブルが生じ、それ以上の
肉厚変更はできなかった。この段階でも仕上げ管の偏肉
は許容範囲であった。In the prior art, as shown in Table 2, the base tubes having the same wall thickness are used, and the roll gap in the two-roll stand row is tightened more gradually than in the normal rolling to reduce the wall thickness of the finished tube. It was performed with a decrease. Finishing stand (No. 5,
The roll gap at (6 stands) is set to a value corresponding to the thickness of the finished pipe in order to secure the target thickness. If the roll gap of the stand other than the finishing stand is the same as that of the finishing stand, the degree of processing increases only in the No. 1 and 2 stands, and a rolling trouble occurs here. The roll gap was increased as the front stage stand was distributed. As a result, the increase in the working degree due to the change in the wall thickness of the finished pipe does not concentrate on a specific stand. However, when the wall thickness change amount reaches 6 mm, a rolling trouble occurs, and further wall thickness change cannot be performed. Was. Even at this stage, uneven wall thickness of the finished tube was within an acceptable range.
【0038】これに対し本発明では、表3に示すよう
に、仕上げ管の肉厚変更に相当する量の肉厚変更を素管
の内径変更により行い、2ロールスタンド列では仕上げ
管の肉厚に応じて各スタンドとも仕上げスタンドと同じ
ロールギャップの締め込みを行った。その結果、各スタ
ンドでは仕上げ管の肉厚変更に伴う加工度の増大が回避
され、孔型設計時の加工度配分がほぼ実現されたことに
より、肉厚変更量が10mmに達しても圧延トラブルは
発生しなかった。ただし、この段階では仕上げ管の偏肉
が許容値を超えるので、現実に可能な肉厚変更量は8.4
mmまでである。On the other hand, in the present invention, as shown in Table 3, an amount of thickness change corresponding to the change in the thickness of the finished pipe is performed by changing the inner diameter of the raw pipe, and in the two-roll stand row, the thickness of the finished pipe is changed. Each stand was tightened with the same roll gap as the finishing stand. As a result, at each stand, the increase in workability due to the change in wall thickness of the finished pipe was avoided, and the workability distribution at the time of designing the die was almost realized. Did not occur. However, at this stage, since the uneven thickness of the finished pipe exceeds the allowable value, the actual possible wall thickness change is 8.4.
mm.
【0039】それぞれの圧延における芯金棒共用化によ
る肉厚範囲を表4に示す。なお、本発明における芯金棒
共用化圧延による全スタンド均一なロールギャップの締
め込みの後に行った各スタンドのロールギャップ修正量
は±0.5mm以下であって、芯金棒共用化圧延によるロ
ールギャップ締め込み量に比べて相対的に小さな値を示
しており、全スタンドのロールギャップは実質的に一定
と見なせるものであった。Table 4 shows the range of wall thickness obtained by sharing the cored bar in each rolling. Note that the amount of correction of the roll gap of each stand performed after the uniform roll gap was tightened by all the stands by the shared roll of the core bar in the present invention was ± 0.5 mm or less, and the roll gap was tightened by the shared roll of the core bar. It shows a relatively small value as compared with the embedding amount, and the roll gaps of all the stands could be regarded as substantially constant.
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】[0041]
【表3】 [Table 3]
【0042】従来技術では肉厚変更量が6mm以上にな
ると2ロールスタンド列で圧延不良が発生するために、
偏肉率では余裕があるもののバー共用化による肉厚変更
範囲は5mmが限界となる。これに対して、本発明では
2ロールスタンド列での圧延不良の発生が防止されるた
め、バー共用化による肉厚変更量の増大に伴い4ロール
圧延後の偏肉率が次第に増加し、偏肉率の目標値である
2%を超える8.4mmが肉厚変更量の限界となる。つま
り、本発明では4ロール圧延による偏肉矯正効果を完全
に使い切ることができる。In the prior art, when the thickness change amount becomes 6 mm or more, rolling failure occurs in the two-roll stand row.
Although there is room for the uneven thickness ratio, the thickness change range by sharing the bar is limited to 5 mm. On the other hand, in the present invention, since the occurrence of rolling failure in the two-roll stand row is prevented, the thickness deviation rate after the four-roll rolling gradually increases with the increase in the wall thickness change due to the shared use of the bars, 8.4 mm, which exceeds the target value of the wall ratio of 2%, is the limit of the wall thickness change amount. That is, in the present invention, the effect of correcting uneven thickness by four-roll rolling can be completely used.
【0043】その結果、実施例で示した圧延条件では、
本発明の技術を適用することによりバー共用化により肉
厚変更範囲が1.6倍に拡大する。従って、本実施例では
仕上げ管の偏肉率を大幅に悪化させることなく8mmの
共用化が可能となり、バーの保有数、及び仕上げ管の肉
厚替わり毎に行われていたバー替えの工数が、従来技術
に対して2/3、通常圧延に対して1/8に減少した。As a result, under the rolling conditions shown in the examples,
By applying the technique of the present invention, the thickness change range is expanded 1.6 times by sharing the bar. Therefore, in this embodiment, it is possible to use 8 mm in common without greatly deteriorating the wall thickness unevenness of the finished pipe, and the number of bars and the man-hour for bar replacement performed every time the wall thickness of the finished pipe is changed. , Compared with the prior art, and reduced to 1/8 with respect to normal rolling.
【0044】[0044]
【表4】 [Table 4]
【0045】[0045]
【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の管圧延方
法は、2ロールスタンド列でロールギャップを締め込ん
だ圧延を行い、これによって発生する円周方向の肉厚変
動を4ロールスタンドでの圧延により減少させて、芯金
棒の共用化を図る管圧延において、仕上げ管の肉厚変更
を素管の側で負担することにより、2ロールスタンド列
での肉厚変更に伴う加工度の増大を回避し、肉厚変更範
囲を大幅に拡大させることができる。その結果、仕上げ
管の肉厚が一定ピッチで変化する毎に行われていたバー
替えの作業が大幅に減少するだけではなく、バーの置き
場、バーを保有することによるコストが大幅に減少す
る。As described above, according to the tube rolling method of the present invention, rolling in which the roll gap is tightened by a two-roll stand row is performed, and a circumferential thickness variation caused by the rolling is reduced by a four-roll stand. In the case of tube rolling, in which the thickness of the finished tube is reduced by rolling, and the thickness change of the finished tube is borne by the raw tube side, the degree of work accompanying the thickness change in the two-roll stand row is increased. Can be avoided, and the thickness change range can be greatly expanded. As a result, not only does the bar replacement work performed each time the wall thickness of the finished tube changes at a constant pitch significantly decrease, but also the bar storage space and the cost of owning the bar greatly decrease.
【0046】更に、2ロールスタンド列でのロールギャ
ップの締め込み量を各スタンドで実質同一とすることに
より、2ロールスタンド列での圧延トラブルがより効果
的に防止され、肉厚変更範囲をより拡大することができ
る。 Further, by making the tightening amount of the roll gap in the two-roll stand row substantially the same in each stand, the rolling trouble in the two-roll stand row can be more effectively prevented, and the thickness change range can be further reduced. Can be expanded.
【0047】請求項2に記載の管圧延方法は、素管の肉
厚変更を管内径の変更により行うので、肉厚変更の操作
が容易である。In the tube rolling method according to the second aspect , the thickness of the raw tube is changed by changing the inner diameter of the tube, so that the operation of changing the thickness is easy.
【図1】マンドレルミルによる圧延を示す模式図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing rolling by a mandrel mill.
【図2】2ロール仕上げスタンドでの圧延状況を示す模
式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a rolling state in a two-roll finishing stand.
【図3】芯金棒の外径を変更して肉厚を変更した状態を
示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the outer diameter of a cored bar is changed to change its thickness.
【図4】ロールギャップを締め込んで肉厚を変更した状
態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a state in which a roll gap is tightened to change a wall thickness.
【図5】ロールギャップ締め込み量と偏肉との関係を示
す図表である。FIG. 5 is a table showing a relationship between a roll gap tightening amount and uneven thickness.
【図6】4ロールスタンドを併用した芯金棒共用化圧延
を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing rolling with a cored bar shared with a four-roll stand.
【図7】芯金棒共用化圧延の効果を示す図表である。FIG. 7 is a chart showing the effect of rolling with a common core rod.
10 ロールスタンド 11 孔型ロール 20 素管 30 芯金棒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Roll stand 11 Hole type roll 20 Element tube 30 Core rod
Claims (2)
ールスタンドの出側に、圧下方向が直交する2組の孔型
ロール対を備え且つ直前のスタンドに対して圧下方向が
45°ずれた4ロールスタンドを配置し、芯金棒を挿通
した状態で素管をこれらのスタンド列に通し、2ロール
スタンド列で肉厚を減少させ、4ロールスタンドで円周
方向の肉厚変動を減少させる管圧延において、 同一外径の芯金棒を用い2ロールスタンド列でロールギ
ャップを通常圧延のときより締め込んで異なる肉厚の仕
上げ管を圧延する場合に、2ロールスタンド列でのロー
ルギャップの締め込み量を各スタンドで実質的に同一と
し、且つ、仕上げ管の肉厚変更量と実質的に同一量の肉
厚変更を、2ロールスタンド列に供給される素管の側で
行い、肉厚変更に伴う2ロールスタンド列での加工度の
増大を回避することを特徴とする管圧延方法。1. An outlet side of a plurality of two-roll stands provided with one set of roll-type rolls, two sets of roll-type rolls whose pressing-down directions are orthogonal to each other, and the roll-down direction of which is 45 degrees with respect to the immediately preceding stand. A four-roll stand that is shifted is placed, and the pipe is passed through these stand rows with the core bar inserted. The wall thickness is reduced by the two-roll stand row, and the wall thickness fluctuation in the circumferential direction is reduced by the four-roll stand. In the reduction of tube rolling, when the roll gap is tightened in a two-roll stand row using core rods of the same outer diameter and the roll gap is tightened as compared with the normal rolling, and the finished pipes with different wall thicknesses are rolled, a row in a two-roll stand row is used.
The amount of tightening of the gap is virtually the same for each stand
In addition, the thickness change of substantially the same amount as the thickness change amount of the finished pipe is performed on the side of the raw pipe supplied to the two-roll stand row, and processing in the two-roll stand row accompanying the thickness change is performed. A tube rolling method characterized by avoiding an increase in degree.
うことを特徴とする請求項1に記載の管圧延方法。2. The pipe thickness is changed by changing the pipe inner diameter.
Pipe rolling method according to claim 1, wherein the cormorants.
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JP6329656A JP2976831B2 (en) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | Tube rolling method |
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