JP3627654B2

JP3627654B2 - Rolling method and control device for ring-shaped material to be rolled by ring rolling mill

Info

Publication number: JP3627654B2
Application number: JP2001001236A
Authority: JP
Inventors: 欣弘平瀬; 孝有泉; 貞和升田; 猛志山田; 正一安藤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2021-01-09
Also published as: JP2002205103A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リングローリング圧延機によるリング状被圧延材の圧延方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リングローリング成形圧延とは、圧延素材である環状の荒地の肉厚を大径のメインロールと棒状のマンドレルにより、また高さを円錐状のエッジャーロールによりそれぞれ圧延することによって目標とする半径方向寸法及び高さ寸法を有する製品に仕上げるものである。
【０００３】
このようなリングローリング成形圧延は肉厚方向と高さ方向を同時に圧延することから、圧延効率を確保しながら製品の仕上がり精度をよくするのは非常に難しく、リングローリング圧延機の制御の中核部であるどのようなパラメータをいかに設定して圧延進行パターンを決定するかは熟練者の経験に基づくノウハウになっているのが現状である。
【０００４】
このようなリングローリング圧延機の制御方法についての先行技術としては、例えば特開昭５４−１５５９７７号公報に記載のリング圧延機における圧下力自動制御方法がある。
同公報に開示された制御方法は、ワークの素材たる荒地の径寸法及び軸方向の幅寸法から、ワークの製品としての仕上目標の径寸法及び軸方向寸法の幅寸法に至るまでの圧縮途中の全域又は部分域における上記両寸法の相関関係情報を予めマイクロコンピュータ等からなる情報処理装置に格納しておく一方、圧延途中においてはワークの実際の両寸法を適時タイミングでサンプリングして情報処理装置に取り込み、各タイミングにおけるワークの各サンプリング寸法、すなわち実際のワークの径寸法及び幅寸法の前記相関関係情報の寸法からの偏りを検知して、該偏りを低減させる方向に半径方向圧下力及び軸方向圧下力を増減させるというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特開昭５４−１５５９７７号公報においても、径寸法及び幅寸法の相関関係情報の具体的内容については一切開示されていない。
このため、圧延工程において、上記従来技術のように例えば径寸法及び幅寸法の相関関係に基づく圧延を行うとしても、具体的にどのような相関関係に基づけばよいかは不明であり、結局上記先行例の制御方法も技術者の経験に基づくノウハウの域を超ていない。
【０００６】
このように、リング状被圧延材の圧延における最も重要な制御の核心部分が経験に基づくノウハウになっているため、経験・ノウハウの優劣が被圧延材の成形状態に諸に影響し、ひどい場合には図４に示すようなリング状被圧延材１の上下面へこみ（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が発生することになる。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、従来はノウハウとされていた圧延進行パターンを示してリングローリング圧延機によって良好な製品リングを得るためのリングローリング圧延機によるリング状被圧延材の圧延方法及び制御装置を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るリングローリング圧延機を用いたリング状被圧延材の圧延方法は、リング状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、リング状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、リング状被圧延材の外径寸法を検知するトレーサとを具備するリングローリング圧延機によるリング状被圧延材の圧延方法であって、
リング状被圧延材の高さ変化量／肉厚変化量が０．３６〜０．４７の範囲内のほぼ一定値を満たすように断面形状を変化させ、かつ、１回転あたりの半径方向肉厚圧下率が０．９〜１．１％になる圧延工程を圧延途中の全域又は部分域に含むことを特徴とするものである。
【０００９】
また、リングローリング圧延機の制御装置は、リング状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、被圧延材の外径寸法を検知するトレーサとを具備するリングローリング圧延機の制御装置であって、
該制御装置は、圧延進行パターンが記憶され、該圧延進行パターンに基づいて前記マンドレル及びエッジャーロールの位置制御を行う制御部を備え、前記圧延進行パターンは、リング状被圧延材の高さ変化量／肉厚変化量が０．３６〜０．４７の範囲内のほぼ一定値を満たすように断面形状を変化させ、かつ、１回転あたりの半径方向肉厚圧下率を０．９〜１．１％になる圧延工程を圧延途中の全域又は部分域に含むことを特徴とするものである。
【００１０】
また、マンドレルの位置を検出するマンドレル位置検出手段と、エッジャーロールの高さ位置を検出するエッジャーロール位置検出手段と、トレーサの位置を検出するトレーサ位置検出手段とを有し、前記制御部は、これら各検出手段の検出信号を入力して、これらの信号から圧延途中の被圧延材の形状を演算して、これと圧延進行パターンによる被圧延材のあるべき形状とを比較して、両者にずれがある場合にはそのずれを補正するようにマンドレル及びエッジャーロールの位置制御を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図３は本実施の形態のリングローリング圧延機の構成を概略的に示すもので、（ａ）は一部断面表示を含む側面図、（ｂ）は平面図である。図において、１はリング状被圧延材、２はメインロール、３はマンドレル、４はエッジャーロール、５はトレーサロールである。
【００１２】
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３は、従動で、リング状被圧延材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。
【００１３】
エッジャーロール４，４は、一般にメインロール２とリング状被圧延材１の中心対称の位置に配置されて、円錐状のロールをリング状被圧延材１を挟んで上下に有している。そして、片方または両方のロールが駆動され、通常、上ロールが下方に移動してリング状被圧延材１に対し高さ方向の圧下を行うようになっている。
エッジャーロール４，４を円錐形状としているのは、圧延対象であるリング状被圧延材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、エッジャーロール４，４は、円錐状ロールの先端がリング状被圧延材１の中心に一致するように配置され、リング状被圧延材１の径の成長とともにロール周面におけるリング状被圧延材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。
【００１４】
トレーサロール５は、メインロール２とリング状被圧延材１の中心対称の位置においてリング状被圧延材１の外周面に転接して、その進退によってリング状被圧延材１の外径寸法をトレーサロール５及びメインロール２夫々の被圧延材に対する転接面間寸法として捉えるためのものである。
【００１５】
以上のように構成されたリングローリング圧延機においては、トレーサロール５によりリング状被圧延材１の径を検出しながら、リング状被圧延材１をメインロール２とマンドレル３により半径方向の肉厚圧延を行い、上下のエッジャーロール４，４により軸方向の高さ圧延を行う。
【００１６】
次に、上記のように構成されたリングローリング圧延機における制御装置について説明する。
図１は制御装置の構成の説明図であり、マンドレル３の位置を検出するマンドレル位置検出手段７、エッジャーロール４の高さ位置を検出するエッジャーロール位置検出手段８、トレーサロール５の位置を検出するトレーサロール位置検出手段９を備えている。また、これらのマンドレル位置検出手段７、エッジャーロール位置検出手段８、トレーサロール位置検出手段９からの信号を入力すると共に、マンドレル位置制御部１１及びエッジャーロールの位置制御部１２に制御信号を出力する制御部１３を備えている。
【００１７】
制御部１３には予め設定された圧延進行パターンが記憶されており、制御部１３はこの圧延進行パターンに基づいてマンドレル位置制御部１１及びエッジャーロールの位置制御部１２に対する制御信号を出力する。また、マンドレル位置検出手段７、エッジャーロール位置検出手段８、トレーサロール位置検出手段９からの信号を入力して、これらの信号から実際の被圧延材の形状を演算して、これと予め設定した圧延進行パターンによる被圧延材のあるべき形状とを比較して、両者にずれがある場合にはそのずれを補正するようにマンドレル位置制御部１１及びエッジャーロールの位置制御部１２に制御信号を出力する。
【００１８】
図２は制御部１３に格納された圧延進行パターンの説明図である。図２において、横軸はリング状被圧延材の厚さを示しており、初期厚さＴＡ、最終厚さＴＢである。また、縦軸はリング状被圧延材の高さを示しており、初期高さＨＡ、最終高さＨＢである。したがって、図２では初期形状ＯＡＢＣのリング断面が圧延により最終形状Ｏａｂｃになることをも示している。
【００１９】
図２から判るように、本実施の形態の圧延進行パターンは、圧延途中においてリング状被圧延材の高さ変化量／肉厚変化量（ＨＡ−ＨＢ）／（ＴＡ−ＴＢ）がほぼ一定値で直線的に変化するようにしたものである。換言すれば、図２において初期形状の頂点Ｂが最終形状の頂点ｂに直線的に変化するような形状変化によって初期形状ＯＡＢＣから最終形状がＯａｂｃに至るというものである。
そして、さらに本実施の形態の圧延進行パターンは、上記、高さ変化量／肉厚変化量（ＨＡ−ＨＢ）／（ＴＡ−ＴＢ）の値として、０．３６〜０．４７の範囲に設定し、かつ、１回転あたりの半径方向肉厚圧下率が０．９〜１．１％になるように圧延するものである。
【００２０】
ここで、リング状被圧延材の高さ変化量／肉厚変化量を０．３６〜０．４７とし、かつ半径方向肉厚圧下率が０．９〜１．１％になるようにする理由を説明する。
【００２１】
一般的に、リング状被圧延材のような一回転あたりの圧延が軽圧下圧延においてはダブルバルジ形状の変形をし、半径方向の圧下率が大きいと、図３に示すような高さ方向へこみ１ａ，１ｂが生ずることが知られている。
また、リング状被圧延材は高さ方向と厚み方向を同時に圧延するものであり、良好な圧延形状を得るにはこれらに一定の関係を持たせることが必要となる。
【００２２】
これらの知見に基づいて、発明者は、高さ／肉厚の圧下比について０．２７〜０．５８の範囲で、また肉厚圧下率について０．８〜１．２の範囲でそれぞれ変化させてリング状被圧延材の圧延状態（へこみ箇所及び量）について検証した。この結果を次の表１に示す。
なお、使用した鋼種はＳ４８Ｃで、リング状被圧延材の最終製品形状は、外径１４００ｍｍ、内径１３００ｍｍ、高さ９０ｍｍ、肉厚５０ｍｍである。
また、表１にはリングローリング圧延機の制御条件（高さ／肉厚圧下比、肉厚圧下率）、及び初期外径、初期内径、初期高さ、初期肉厚と、その圧延条件での実験結果（へこみの有無、へこみ箇所、へこみ量、判定）を示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１を見ると、高さ／肉厚圧下比が０．３６〜０．４７でかつ肉厚圧下率が０．９〜１．１の圧延制御条件においてへこみのない最終成形品を圧延することができることがわかる。
以上のように、発明者は、実験による検証の結果、上記のように、本発明の圧延進行パターンとして、圧延過程においてリング状被圧延材の高さ変化量／肉厚変化量が０．３６〜０．４７の範囲内のほぼ一定値とし、かつ半径方向肉厚圧下率が０．９〜１．１％の範囲内になるようにすることによって、良好な製品形状が得られることを見出したのである。
【００２５】
次に、上記のように構成された制御装置によって、リング状被圧延材を圧延する際の動作について説明する。
まず、目標とする製品寸法を基準として、上述した圧延進行パターンに基づいて荒素材の断面形状を決定する。
【００２６】
次に、上記のようにして荒素材の断面形状が決定された後、これを満たす荒素材を選定し、これを図３に示すリングローリング圧延機にセットして、制御部１３から、圧延進行パターンが上記のようになるように、マンドレル位置制御部１１及びエッジャーロール高さ制御部１２に対する制御信号を出力する。
そして、圧延開始後は、制御部１３はマンドレル位置検出手段７、エッジャーロール位置検出手段８、及びトレーサロール位置検出手段９からの信号を入力して、これらの信号から実際の被圧延材の形状を演算して、これと予め設定した圧延進行パターンによる被圧延材のあるべき形状とを比較して、両者にずれがある場合にはそのずれを補正するようにマンドレル位置制御部１１及びエッジャーロールの位置制御部１２に制御信号を出力する。マンドレル位置制御部１１及びエッジャーロールの位置制御部１２は、制御部１３からの信号を入力して、該信号に基づいてマンドレル３及びエッジャーロール４の位置制御を行う。
【００２７】
上記のような圧延進行パターンに基づくフィードバック制御による圧延を続行して、初期及び中期の主圧延工程が終了し、最終形状の近くになったら仕上げ工程として、外径成長速度が一定となるような制御に切り替えて、製品形状になるように形状を整える圧延を行う。
そして、トレーサロール位置検出手段からの情報に基づいて、リング状被圧延材の外径が目標値になったことを確認すると圧延を終了する。
【００２８】
以上のように、本実施の形態によれば、従来は熟練者のノウハウとされていた圧延進行パターンが、一定の明確な基準として示され、経験及びノウハウのないものであってもへこみのない良好なリング状被圧延材の圧延が可能となる。
【００２９】
なお、上記の実施の形態においては、リング状被圧延材の外径寸法を検知するトレーサとしてリング状被圧延材に転接するトレーサロールを例に挙げたが、トレーサとしては例えば光学的手段を用いた非接触型のものであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、リング状被圧延材の高さ変化量／肉厚変化量が０．３６〜０．４７の範囲内のほぼ一定値を満たすように断面形状を変化させ、かつ、１回転あたりの半径方向肉厚圧下率が０．９〜１．１％になるようにして圧延するので、経験及びノウハウのないものであってもへこみのない良好なリング状被圧延材の圧延が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である制御装置の構成の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の圧延進行パターンの説明図である。
【図３】本発明の実施の形態のリングローリング圧延機の槻念図である。
【図４】リングローリング成形の課題の説明図である。
【符号の説明】
１リング状被圧延材
２メインロール
３マンドレル
４エッジャーロール
５トレーサロール
７マンドレル位置検出手段
８エッジャーロール位置検出手段
９トレーサロール位置検出手段
１１マンドレル位置制御部
１２エッジャーロール位置制御部
１３制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling method and control device for a ring-shaped material to be rolled by a ring rolling mill.
[0002]
[Prior art]
Ring rolling forming rolling is the target radial direction by rolling the thickness of the annular rough land, which is a rolling material, with a large diameter main roll and a rod-shaped mandrel, and the height with a conical edger roll. Finished product with dimensions and height.
[0003]
In such ring rolling forming rolling, the thickness direction and height direction are simultaneously rolled, so it is very difficult to improve the finishing accuracy of the product while ensuring the rolling efficiency, and the core part of the control of the ring rolling mill At present, it is a know-how based on the experience of a skilled person how to determine what parameters are to determine the rolling progress pattern.
[0004]
As a prior art for the control method of such a ring rolling mill, there is an automatic rolling force control method in a ring rolling mill described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-155977.
In the control method disclosed in the publication, the diameter and the axial width of the waste material, which is the workpiece material, are in the process of being compressed from the final dimension of the workpiece as the workpiece product to the width of the axial dimension. While the correlation information of both dimensions in the entire area or partial area is stored in advance in an information processing apparatus such as a microcomputer, the actual dimensions of the workpiece are sampled at timely timing during rolling, and the information processing apparatus Incorporating each sampling size of the workpiece at each timing, that is, detecting the deviation of the actual workpiece diameter and width from the correlation information dimension, and reducing the deviation in the radial direction and the axial direction It is to increase or decrease the rolling force.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-155977 does not disclose any specific contents of the correlation information of the diameter dimension and the width dimension.
For this reason, in the rolling process, for example, even if rolling based on the correlation between the diameter dimension and the width dimension is performed as in the prior art, it is not clear what correlation should be based on, and eventually The control method of the previous example does not exceed the range of know-how based on the experience of engineers.
[0006]
In this way, since the core part of the most important control in the rolling of ring-shaped rolled material is know-how based on experience, the superiority or inferiority of experience and know-how affects the forming state of the rolled material. In FIG. 4, dents (indentation in the height direction) 1a and 1b and dents (indentation in the thickness direction) 1c and 1d on both sides are generated.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and shows a ring-shaped coating by a ring rolling mill for showing a rolling progress pattern that has been conventionally known and obtaining a good product ring by the ring rolling mill. It aims at obtaining the rolling method and control apparatus of a rolling material.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A rolling method of a ring-shaped rolled material using a ring rolling mill according to the present invention includes a main roll and a mandrel that perform thickness reduction in the radial direction of the ring-shaped rolled material, and an axial direction of the ring-shaped rolled material. A method of rolling a ring-shaped rolled material by a ring rolling mill comprising a pair of upper and lower edger rolls that perform height reduction, and a tracer that detects the outer diameter of the ring-shaped rolled material,
The cross-sectional shape is changed so that the height variation / thickness variation of the ring-shaped rolled material satisfies a substantially constant value in the range of 0.36 to 0.47, and the radial thickness per rotation A rolling step in which the rolling reduction is 0.9 to 1.1% is included in the entire region or a partial region in the middle of rolling.
[0009]
Further, the control device of the ring rolling mill includes a main roll and a mandrel for reducing the thickness of the ring-shaped rolled material in the radial direction, and a pair of upper and lower edger rolls for reducing the axial height of the rolled material. A control device for a ring rolling mill comprising a tracer for detecting the outer diameter of the material to be rolled,
The control device includes a control unit that stores a rolling progress pattern and performs position control of the mandrel and the edger roll based on the rolling progress pattern, and the rolling progress pattern includes a change in height of the ring-shaped workpiece. The cross-sectional shape is changed so that the amount / thickness change amount is in the range of 0.36 to 0.47, and the radial thickness reduction rate per rotation is 0.9 to 1. The rolling process which becomes 1% is included in the whole area or partial area in the middle of rolling.
[0010]
Further, the control unit includes mandrel position detection means for detecting the position of the mandrel, edger roll position detection means for detecting the height position of the edger roll, and tracer position detection means for detecting the position of the tracer. Are input detection signals of each of these detection means, calculate the shape of the material to be rolled in the middle of rolling from these signals, and compare this with the shape of the material to be rolled by the rolling progress pattern, If there is a deviation between the two, the mandrel and the edger roll are controlled so as to correct the deviation.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 3 schematically shows a configuration of the ring rolling mill according to the present embodiment, in which (a) is a side view including a partial cross-sectional display, and (b) is a plan view. In the figure, 1 is a ring-shaped rolled material, 2 is a main roll, 3 is a mandrel, 4 is an edger roll, and 5 is a tracer roll.
[0012]
The main roll 2 is fixed and has a function of rotating the rolled material 1 at a constant outer peripheral speed while rotating at a constant speed. The mandrel 3 is driven and arranged on the inner diameter side of the ring-shaped rolled material 1 so as to sandwich the ring-shaped rolled material 1 together with the main roll 2 and move in the main roll direction so as to perform the reduction in the thickness direction. It has become.
[0013]
The edger rolls 4, 4 are generally disposed at symmetrical positions of the main roll 2 and the ring-shaped rolled material 1, and have conical rolls above and below the ring-shaped rolled material 1. One or both of the rolls are driven, and the upper roll is usually moved downward to reduce the ring-shaped workpiece 1 in the height direction.
The edger rolls 4 and 4 have a conical shape because the peripheral speed of the ring-shaped rolled material 1 to be rolled differs between the inner peripheral side and the outer peripheral side (inner peripheral side <outer peripheral side). This is because the difference needs to be absorbed. Therefore, the edger rolls 4 and 4 are arranged so that the tips of the conical rolls coincide with the center of the ring-shaped material 1, and the ring-shaped material on the roll peripheral surface as the diameter of the ring-shaped material 1 grows. The reduction position with respect to the rolled material 1 moves in the horizontal direction (diameter expansion side).
[0014]
The tracer roll 5 is brought into contact with the outer peripheral surface of the ring-shaped rolled material 1 at a position symmetrical to the center of the main roll 2 and the ring-shaped rolled material 1, and the outer diameter of the ring-shaped rolled material 1 is traced by moving back and forth. This is to be taken as the dimension between the rolling contact surfaces of the roll 5 and the main roll 2 with respect to the material to be rolled.
[0015]
In the ring rolling mill configured as described above, the thickness of the ring-shaped rolled material 1 is radially increased by the main roll 2 and the mandrel 3 while the diameter of the ring-shaped rolled material 1 is detected by the tracer roll 5. Rolling is performed, and axial height rolling is performed by the upper and lower edger rolls 4 and 4.
[0016]
Next, a control device in the ring rolling mill configured as described above will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the control device. Mandrel position detecting means 7 for detecting the position of the mandrel 3, edger roll position detecting means 8 for detecting the height position of the edger roll 4, and positions of the tracer roll 5 Tracer roll position detecting means 9 for detecting the above is provided. Further, signals from these mandrel position detection means 7, edger roll position detection means 8, and tracer roll position detection means 9 are input, and control signals are sent to the mandrel position control section 11 and the edger roll position control section 12. A control unit 13 for outputting is provided.
[0017]
A preset rolling progress pattern is stored in the control unit 13, and the control unit 13 outputs control signals to the mandrel position control unit 11 and the edger roll position control unit 12 based on the rolling progress pattern. Further, signals from the mandrel position detecting means 7, the edger roll position detecting means 8, and the tracer roll position detecting means 9 are inputted, the actual shape of the material to be rolled is calculated from these signals, and this is preset. The control signal is sent to the mandrel position control unit 11 and the position control unit 12 of the edger roll so as to correct the deviation when both are compared with the desired shape of the material to be rolled by the rolled progress pattern. Is output.
[0018]
FIG. 2 is an explanatory diagram of a rolling progress pattern stored in the control unit 13. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the thickness of the ring-shaped material to be rolled, and the initial thickness TA and the final thickness TB. Moreover, the vertical axis | shaft has shown the height of the ring-shaped to-be-rolled material, and is initial height HA and final height HB. Therefore, FIG. 2 also shows that the ring cross section of the initial shape OABC becomes the final shape Oabc by rolling.
[0019]
As can be seen from FIG. 2, in the rolling progress pattern of the present embodiment, the height change amount / thickness change amount (HA-HB) / (TA-TB) of the ring-shaped rolled material during the rolling is a substantially constant value. It is designed to change linearly. In other words, in FIG. 2, the final shape changes from the initial shape OABC to the Oabc due to the shape change in which the vertex B of the initial shape linearly changes to the vertex b of the final shape.
And the rolling progress pattern of this Embodiment is set to the range of 0.36-0.47 as a value of said height change amount / thickness change amount (HA-HB) / (TA-TB). And it rolls so that the radial direction thickness reduction per rotation may be set to 0.9 to 1.1%.
[0020]
Here, the reason why the height change amount / thickness change amount of the ring-shaped rolled material is 0.36 to 0.47 and the radial thickness reduction ratio is 0.9 to 1.1%. Will be explained.
[0021]
In general, when rolling per one turn like a ring-shaped material is deformed in a double bulge shape in light rolling, and when the rolling reduction in the radial direction is large, the indentation in the height direction as shown in FIG. It is known that 1a and 1b occur.
Further, the ring-shaped material to be rolled is rolled in the height direction and the thickness direction at the same time, and in order to obtain a good rolling shape, it is necessary to have a certain relationship therebetween.
[0022]
Based on these findings, the inventor changed the height / thickness reduction ratio in the range of 0.27 to 0.58 and the thickness reduction ratio in the range of 0.8 to 1.2. The rolling state (recessed part and amount) of the ring-shaped rolled material was verified. The results are shown in Table 1 below.
The steel type used was S48C, and the final product shape of the ring-shaped rolled material was an outer diameter of 1400 mm, an inner diameter of 1300 mm, a height of 90 mm, and a wall thickness of 50 mm.
Table 1 also shows the control conditions of the ring rolling mill (height / wall thickness reduction ratio, wall thickness reduction ratio), initial outer diameter, initial inner diameter, initial height, initial wall thickness, and the rolling conditions. Experimental results (presence / absence of dent, dent location, dent amount, determination) are shown.
[0023]
[Table 1]

[0024]
Looking at Table 1, the final molded product without dents is rolled under the rolling control conditions where the height / thickness reduction ratio is 0.36 to 0.47 and the thickness reduction ratio is 0.9 to 1.1. You can see that
As described above, as a result of the verification by experiment, the inventor has found that the amount of change in height / thickness change of the ring-shaped rolled material in the rolling process is 0.36 as the rolling progress pattern of the present invention as described above. It has been found that a good product shape can be obtained by setting a substantially constant value in a range of ~ 0.47 and a radial thickness reduction ratio in a range of 0.9 to 1.1%. It was.
[0025]
Next, the operation | movement at the time of rolling a ring-shaped to-be-rolled material with the control apparatus comprised as mentioned above is demonstrated.
First, the cross-sectional shape of the rough material is determined based on the rolling progress pattern described above with reference to the target product dimensions.
[0026]
Next, after the cross-sectional shape of the rough material is determined as described above, a rough material satisfying this is selected, and this is set in the ring rolling mill shown in FIG. Control signals for the mandrel position control unit 11 and the edger roll height control unit 12 are output so that the pattern is as described above.
And after rolling starts, the control part 13 inputs the signal from the mandrel position detection means 7, the edger roll position detection means 8, and the tracer roll position detection means 9, and the actual material to be rolled from these signals. The shape is calculated, and this is compared with the desired shape of the material to be rolled by the preset rolling progress pattern. If there is a deviation, the mandrel position control unit 11 and the edge are corrected so as to correct the deviation. A control signal is output to the position control unit 12 of the jar roll. The mandrel position control unit 11 and the edger roll position control unit 12 receive signals from the control unit 13 and perform position control of the mandrels 3 and the edger rolls 4 based on the signals.
[0027]
Continue rolling by feedback control based on the rolling progress pattern as described above, the initial and middle main rolling steps are completed, and the outer diameter growth rate becomes constant as a finishing step when it comes close to the final shape Switch to control and perform rolling to adjust the shape to the product shape.
Then, based on the information from the tracer roll position detecting means, when it is confirmed that the outer diameter of the ring-shaped rolled material has reached the target value, the rolling is finished.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, the rolling progress pattern that has been regarded as the know-how of the skilled worker is shown as a certain clear standard, and there is no dent even if there is no experience and know-how. A good ring-shaped material to be rolled can be rolled.
[0029]
In the above embodiment, the tracer roll that is in rolling contact with the ring-shaped rolled material is taken as an example of the tracer that detects the outer diameter of the ring-shaped rolled material. However, for example, an optical means is used as the tracer. The non-contact type may be used.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, the present invention changes the cross-sectional shape so that the height change amount / thickness change amount of the ring-shaped rolled material satisfies a substantially constant value within the range of 0.36 to 0.47, and Since rolling is performed so that the radial thickness reduction ratio per rotation becomes 0.9 to 1.1%, even if there is no experience and know-how, a good ring-shaped rolled material with no dents Rolling becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a rolling progress pattern according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a ring rolling mill according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of a problem of ring rolling molding.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ring-shaped to-be-rolled material 2 Main roll 3 Mandrel 4 Edger roll 5 Tracer roll 7 Mandrel position detection means 8 Edger roll position detection means 9 Tracer roll position detection means 11 Mandrel position control part 12 Edger roll position control part 13 Control Part

Claims

リング状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、リング状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、リング状被圧延材の外径寸法を検知するトレーサとを具備するリングローリング圧延機によるリング状被圧延材の圧延方法であって、
リング状被圧延材の高さ変化量／肉厚変化量が０．３６〜０．４７の範囲内のほぼ一定値を満たすように断面形状を変化させ、かつ、１回転あたりの半径方向肉厚圧下率が０．９〜１．１％になる圧延工程を圧延途中の全域又は部分域に含むことを特徴とするリング状被圧延材の圧延方法。Main roll and mandrel for reducing the thickness of the ring-shaped rolled material in the radial direction, a pair of upper and lower edger rolls for reducing the axial height of the ring-shaped rolled material, and the outer diameter of the ring-shaped rolled material A rolling method for a ring-shaped material to be rolled by a ring rolling mill having a tracer for detecting dimensions,
The cross-sectional shape is changed so that the height variation / thickness variation of the ring-shaped rolled material satisfies a substantially constant value in the range of 0.36 to 0.47, and the radial thickness per rotation A rolling method for a ring-shaped material to be rolled, comprising a rolling step in which the rolling reduction is 0.9 to 1.1% in a whole region or a partial region during rolling.

リング状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、被圧延材の外径寸法を検知するトレーサとを具備するリングローリング圧延機の制御装置であって、
該制御装置は、圧延進行パターンが記憶され、該圧延進行パターンに基づいて前記マンドレル及びエッジャーロールの位置制御を行う制御部を備え、前記圧延進行パターンは、リング状被圧延材の高さ変化量／肉厚変化量が０．３６〜０．４７の範囲内のほぼ一定値を満たすように断面形状を変化させ、かつ、１回転あたりの半径方向肉厚圧下率を０．９〜１．１％になる圧延工程を圧延途中の全域又は部分域に含むことを特徴とするリングローリング圧延機の制御装置。The main roll and mandrel for reducing the thickness of the ring-shaped rolled material in the radial direction, the pair of upper and lower edger rolls for reducing the axial height of the rolled material, and the outer diameter of the rolled material are detected. A control device for a ring rolling mill comprising a tracer,
The control device includes a control unit that stores a rolling progress pattern and performs position control of the mandrel and the edger roll based on the rolling progress pattern, and the rolling progress pattern includes a change in height of the ring-shaped workpiece. The cross-sectional shape is changed so that the amount / thickness change amount is in the range of 0.36 to 0.47, and the radial thickness reduction rate per rotation is 0.9 to 1. A control apparatus for a ring rolling mill characterized by including a rolling step of 1% in the whole area or a partial area during rolling.

マンドレルの位置を検出するマンドレル位置検出手段と、エッジャーロールの高さ位置を検出するエッジャーロール位置検出手段と、トレーサの位置を検出するトレーサ位置検出手段とを有し、前記制御部はは、これら各検出手段の検出信号を入力して、これらの信号から圧延途中の被圧延材の形状を演算して、これと圧延進行パターンによる被圧延材のあるべき形状とを比較して、両者にずれがある場合にはそのずれを補正するようにマンドレル及びエッジャーロールの位置制御を行うことを特徴とする請求項２記載のリングローリング圧延機の制御装置。The controller has mandrel position detection means for detecting the position of the mandrel, edger roll position detection means for detecting the height position of the edger roll, and tracer position detection means for detecting the position of the tracer. The detection signals of these detection means are input, the shape of the material to be rolled is calculated from these signals, and this is compared with the shape of the material to be rolled by the rolling progress pattern. The control apparatus for a ring rolling mill according to claim 2, wherein if there is a deviation, the position control of the mandrel and the edger roll is performed so as to correct the deviation.