[go: up one dir, main page]

MX2007003351A - Tapon, metodo para expandir el diametro interior de un tubo o tuberia de metal utilizando este tapon, metodo para fabricar tubos o tuberia de metal.___________________________________. - Google Patents

Tapon, metodo para expandir el diametro interior de un tubo o tuberia de metal utilizando este tapon, metodo para fabricar tubos o tuberia de metal.___________________________________.

Info

Publication number
MX2007003351A
MX2007003351A MX2007003351A MX2007003351A MX2007003351A MX 2007003351 A MX2007003351 A MX 2007003351A MX 2007003351 A MX2007003351 A MX 2007003351A MX 2007003351 A MX2007003351 A MX 2007003351A MX 2007003351 A MX2007003351 A MX 2007003351A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
diameter
pipe
plug
tapered
tapered portion
Prior art date
Application number
MX2007003351A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Okui
Koichi Kuroda
Masayoshi Akiyama
Original Assignee
Sumitomo Metal Ind
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 Ind filed Critical Sumitomo Metal Ind
Publication of MX2007003351A publication Critical patent/MX2007003351A/es

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/08Tube expanders
    • B21D39/20Tube expanders with mandrels, e.g. expandable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D41/00Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
    • B21D41/02Enlarging
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

La presente invencion se relaciona con un tubo para expandir el diametro interno de una porcion de extremo de un tubo o tuberia de metal, un metodo para expandir el diametro interno de una porcion del extremo de un tubo o tuberia de metal utilizando ese tapon, y un metodo para la fabricacion de un tubo o tuberia de metal.

Description

TAPÓN, MÉTODO PARA EXPANDIR EL DIÁMETRO INTERIOR DE ÜN TUBO O TUBERÍA DE METAL UTILIZANDO ESTE TAPÓN, MÉTODO DE FABRICACIÓN DEL TUBO O TUBERÍA DE METAL CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con un tubo para expandir el diámetro interno de una porción de extremo de un tubo o tubería de metal, un método para expandir el diámetro interno de una porción del extremo de un tubo o tubería de metal utilizado este tapón, y un método para la fabricación de un tubo o tubería de metal. ANTECEDENTES DE LA TECNOLOGÍA Se requiere una alta precisión dimensional en la porción del extremo de un tubo o tubería de metal suministrada para servicio como un oleoducto o como bienes tubulares de país petrolero. En el suministro del servicio, un oleoducto usualmente está soldado a su oleoducto adyacente. Si el diámetro interior de la porción del extremo de un oleoducto no cumple de manera precisa con ese oleoducto adyacente, conduce a problemas con la soldadura que causa defectos en la porción soldada. Los bienes tubulares de país petrolero ordinarios está sujetos a una operación de enroscado en las porciones del extremo con el fin de conectarlas a sus bienes tubulares de país petrolero adyacentes . Si la precisión del diámetro interior de los bienes tubulares del país petrolero matriz es pobre, no podrá completarse la operación de roscado correctamente . Con el fin de mejorar la precisión del diámetro interior de las porciones del extremo de un tubo o tubería de metal, las porciones del extremo se expanden. El equipo para la operación de expansión incluye un obturador 2, un tapón 3, y un cilindro 4 como se muestra en las Figuras ÍA, IB y ÍC. Iniciando desde la entrada hasta la salida del tapón 3 , la geometría del tapón 3 incluye la porción ahusada 31 que se conecta suavemente a la porción paralela 32. Los diámetros de ambos extremos de la porción ahusada 31 son DIO en el extremo de entrada y Dll en el extremo de salida, siendo Dll más grande que D10-El ángulo ahusado Rl de la porción ahusada 31 es constante. El diámetro de la porción paralela 32 es uniforme a través de la dirección longitudinal y es dada como Dll. Antes de la operación de expansión de una porción del extremo de un tubo de metal (o unta tubería de metal) 1, el tubo de metal 1 se fija ajustadamente al equipo utilizando el obturador 2. Al fijar el tubo de metal 1, su eje central se dispone de tal manera que se iguala de manera precisa con el eje central del tapón 3 como se muestra en la Figura ÍA. Entonces el tapón 3 se empuja dentro del tubo de metal 1 hacia la distancia prescrita en la dirección axial desde el punto del extremo como se muestra en la Figura IB. El tapón 3 se empuja dentro del tubo de metal 1 a través de utilizar el cilindro 4. La porción del extremo del tubo de metal 1 se expande correspondientemente . Después de que el tapón 3 recorre la distancia prescrita desde el punto del extremo del tubo de metal 1, el tapón se jala hacia atrás en la dirección opuesta a la dirección en la que fue empujado hacia dentro como se muestra en la Figura ÍC. A través de este procedimiento, la porción del extremo del tubo de metal 1 se termina de manera que la precisión del diámetro interior de la porción del extremo igual de manera precisa el valor prescrito. El mejoramiento de la precisión dimensional del diámetro interior de la porción del extremo del tubo de metal 1 se obtiene correspondientemente. Sin embargo, un problema es que existe una diferencia en el diámetro interno en la dirección circunferencial de la porción del extremo expandido del tubo de metal, y la geometría interna del corte transversal no es un círculo perfecto. También existe una diferencia en el diámetro interno en la dirección axial. REVELACIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de la invención proveer un tapón que asegura el mejoramiento de una precisión dimensional de la porción del extremo de un tubo o tubería de metal utilizando el tapón y el método de fabricación de un tubo o tubería de metal . Con el fin de investigar la causa de la diferencia en el diámetro interior de la porción del extremo expandido del tubo de metal 1, los inventores expandieron una porción de extremo de un tubo de metal utilizando un tapón con una geometría convencional. El resultado mostró que el diámetro interno D20 de la porción expandida del tubo de metal 1 fue más grande que el diámetro exterior Dll de la porción paralela 32 del tapón 32 como se muestra en la Figura 2. En la siguiente parte de esta especificación, esta deformación excesiva se llama deformación de sobreenlongación. Cuando la porción del extremo de un tubo de metal 1 se expande por un tapón 3 , la porción 11 en el tubo de metal donde la porción ahusada 31 del tapón 3 está pasando, sufre una deformación por doblez hacia la dirección exterior del tubo de metal 1, y la porción 11 del tubo de metal 1 se expande en su diámetro interno como resultado. Aunque la porción 12 del tubo de metal 1 donde la porción paralela 32 del tapón 3 pasa, no sufre deformación de doblez por la porción ahusada 31 del tapón 3, la porción 12 del tubo de metal 1 se influencia por la deformación de doblez de la porción 11 del tubo de metal 1 causado por la porción ahusada 31 del tapón 3. Debido a este mecanismo, la deformación por sobreenlongación ocurre en la porción expandida 12 del tubo de metal 1. A través de la deformación de sobreenlongación, la superficie interior de la porción expandida 12 del tubo de metal 1 no entra en contacto con la superficie de la porción paralela 32 del tapón 3. En otras palabras, no existe ninguna restricción en la porción paralela 32 del tapón 3 dada por el tubo de metal 1, y el tubo de metal 1 no recibe ninguna fuerza de reacción de la porción paralela 32 del tapón 3 correspondientemente. Por lo tanto, la superficie interior de la porción expandida 12 del tubo de metal 1, se vuelve inestable permitiendo una deformación de sobreenlongación no uniforme. Debido a esta deformación de sobreenlongación no uniforme el diámetro interno de la porción expandida 12 del tubo de metal 1 no es constante en la dirección circunferencial, y el corte transversal de la porción expandida 12 del tubo de metal no es un círculo perfecto. Por la misma razón, el diámetro interno de la porción expandida 12 del tubo de metal 1 se vuelve no uniforme en la dirección axial. Los inventores llegaron a una conclusión en cuanto a que la precisión dimensional de la superficie interna de la porción expandida del tubo de metal 1 se mejoraba si se evitaba que ocurriera una deformación por sobreenlongación en la porción expandida 12 del tubo de metal 1 cuando la porción paralela 32 del tapón 3 pasa ahí. Si se evita la deformación por sobreenlongación, la superficie interior del tubo de metal 1 hace contacto con la superficie de la porción paralela 32 del tapón 3, y el diámetro interior de la porción expandida 12 del tubo de metal 1 se vuelve igual al diámetro de la porción paralela 32 del tapón 3. Con el fin de evitar que ocurra la deformación por sobreenlongación en la porción expandida 12 del tubo de metal— í-,—s—suficiente—permitir—ue—l —deformación—por sobreenlongación comience y se termine antes de que el diámetro interior del tubo de metal 1 se expanda a Dll por el tapón 3. En otras palabras, es suficiente permitir la deformación por sobreenlongación para iniciar y para terminar solamente en la porción 11 del tubo de metal 1 donde la porción ahusada 31 del tapón 3 esté pasando. Los inventores llevaron a cabo una investigación sobre la deformación por sobreenlongación a través de expandir las porciones del extremo de los tubos de metal 1 que tiene rangos amplios del diámetro interno y del espesor de la pared utilizando el tapón 3. Los resultados encontrados recientemente mostraron que la deformación por sobreenlongación fue menor a 1% del diámetro Dll de la porción paralela 32 del tapón 3 cuando la relación de expansión se da por la Expresión (A) es igual o menor a 8%.
La intensidad de la deformación de sobreenlongación no fue dependiente ni al espesor de la pared ni al diámetro interno del tubo de metal 1. Relación de Expansión = (D20-D30) /D30xl00 (%) ...A Donde D30 es el diámetro interno del tubo de metal 1 antes de expandirse, y D20 es el diámetro interno del tubo de metal 1 después de expandirse. Basado en el estudio y los resultados del examen antes descrito, los inventores han fabricado un tapón de acuerdo con la invención. El tapón de acuerdo con la invención es para expandir el diámetro interno de la porción del extremo de un tubo de metal. El tapón tiene un corte transversal circular e incluyendo una porción ahusada y una porción paralela conectada al extremo de salida de la porción ahusada. El diámetro de la porción ahusada se incrementa gradualmente desde el extremo de entrada de la porción ahusada hasta el extremo de salida de la porción ahusada donde el diámetro es DI . La distancia axial LR desde un punto de la porción ahusada donde el diámetro es D2=Dlx0.99 al extremo de salida donde el diámetro DI satisface la Expresión (1) . El ángulo ahusado en la superficie donde el diámetro es D2 es mayor o igual al ángulo ahusado en la superficie de salida de la porción ahusada siguiendo el punto donde el diámetro D2, y el diámetro de las porciones paralelas es DI. 22<LT/( (Dl-D2)/2)<115 ...(1) Para el tapón de la presente invención, el ángulo ahusado en la superficie del tapón donde el diámetro es D2 en la porción ahusada es más grande o igual al ángulo ahusado de la porción consecutiva del tapón, y la longitud LR satisface la Expresión (1) . Por lo tanto, un tubo o unta tubería de metal sufre poca deformación de doblez a través de la superficie del tapón después del punto en el que el diámetro del tapón es D2. Como resultado, el tapón es elegible para generar la deformación de sobreenlongación cuando el tubo o tubería de metal pasa sobre la superficie de salida del tapón desde el punto en el que el diámetro del tapón es D2. Como se describió anteriormente, la intensidad de la deformación por sobreenlongación es menos de 1% del diámetro DI de la porción paralela del tapón, y la deformación por sobreenlongación termina cuando el tubo o tubería de metal pasa sobre la zona del tapón definida por el punto en el que el diámetro del tapón es D2 y el punto del extremo de la porción ahusada. En otras palabras, la porción del tubo o tubería de metal donde la porción paralela del tapón pasa no sufre de deformación por sobreenlongación. De esta forma, la superficie interior del tubo o tubería de metal hace contacto con la superficie de la porción paralela del tapón. Debido a la influencia de este efecto, el diámetro interno del tubo o tubería de metal se vuelve igual al diámetro de la porción paralela del tapón, y la precisión dimensional de la porción expandida del tubo o tubería de metal incrementa. Un método para expandir el diámetro interno de una porción del extremo de un tubo o tubería de metal de acuerdo con la presente invención incluye los pasos de empujar el tapón dentro del tubo o tubería de metal en la dirección axial desde un extremo del tubo o tubería de metal en una distancia prescrita, y detener el empuje del tapón y retractar en la dirección inversa hacia el exterior del tubo o la tubería de metal . En el método de expansión del diámetro interno de una porción del extremo del tubo o la tubería de metal de acuerdo con la presente invención, el tubo o tubería de metal se expande a través de usar el tapón descrito anteriormente. De esta forma el diámetro interno de la porción del extremo del tubo o tubería de metal se vuelve igual al diámetro de la porción paralela del tapón y la precisión dimensional del diámetro interno se mejora. El método de fabricación de un tubo o tubería de metal de acuerdo con la presente invención incluye los pasos de perforar un lingote en la dirección axial a la fabricación de una coraza hueca, alargando la coraza hueca en dirección axial, dimensionado el diámetro externo de la coraza hueca alargada para fabricar el tubo o tuberia de metal, empujando un tapón dentro del tubo o tubería de metal en la dirección axial desde un extremo del tubo o tubería de metal en una distancia prescrita y deteniendo el empuje del tapón y retractando en dirección inversa hacia el exterior del tubo o tubería de metal . En el método para la fabricación de un tubo o tubería de metal de acuerdo con la presente invención, el tubo o tubería de metal matriz se expande en su diámetro interior a través de utilizar el tapón antes descrito. De esta forma, el diámetro interior de la porción paralela del tapón y la precisión dimensional del diámetro interior de la porción expandida se mejora. Un tubo o tubería de metal de acuerdo con la invención incluye una primera porción cilindrica hueca cerca de la porción central del tubo o tubería de metal, una segunda porción cilindrica hueca en por lo menos una de las dos porciones de extremo del tubo o tubería de metal y una porción ahusada que conecta la primera y la segunda porción cilindrica hueca. El diámetro externo de la primera porción cilindrica hueca es DA, y el diámetro externo de la segunda porción cilindrica hueca es DB que es más larga que el diámetro externo DA de la primera porción cilindrica hueca. El diámetro externo de la porción ahusada incrementa gradualmente desde la primera porción cilindrica hueca hacia la segunda porción cilindrica hueca. La distancia axial LE que yace entre los puntos de la porción ahusada donde los diámetros externos son DC=DBx0.99 y DB satisface la Expresión (2) : 22<LE/(DB-DC)/2)<115 ...(2) BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras ÍA a ÍC son vistas que muestran desde el primer paso hasta el tercer paso en el proceso de expandir un tubo utilizando un tapón convencional; La Figura 2 es una vista esquemática para utilizarse en la explicación ilustrada de la causa de discrepancia en el diámetro interior de la porción expandida a través del proceso de expansión; La Figura 3 es una vista esquemática de una geometría de tapón de acuerdo con una forma de realización de la presente invención,- La Figura 4 es una vista esquemática para utilizarse en la explicación ilustrada sobre el proceso de deformación de un tubo o tubería de metal expandida utilizando el tapón mostrado en la Figura 3; La Figura 5 es una vista lateral de un tapón con diferente geometría de la forma de realización de la invención; Las Figuras 6A a 6C son vistas que muestran desde el primer paso hasta el tercer paso en el proceso de expandir un tubo o tubería de metal utilizando el tapón mostrado en la Figura 3 ; La Figura 6D es una vista lateral de un tubo o tubería de metal expandida utilizando el tapón mostrado en la Figura 3; Las Figuras 7A y 7B son vistas laterales de otros ejemplos de tubos o tuberías de metal expandidos utilizando el tapón mostrado en la Figura 3; y La Figura 8 es una vista lateral de un tapón utilizado de acuerdo con un ejemplo. MEJOR MODO DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Ahora, una forma de realización de la invención será detallada en conjunto con los dibujos acompañantes en los que las mismas partes o las partes correspondientes son denotadas por los mismos caracteres de referencia y no se repite la misma descripción. 1. Tapón Con referencia a la Figura 3, de acuerdo con la forma de realización incluye esta geometría que inicia desde la porción ahusada 301 desde la entrada seguida por la porción paralela continua 302. La geometría del corte transversal del tapón 30 es un círculo. La porción ahusada 301 tiene tal papel que expande el diámetro interior de la porción del extremo del tubo o de la tubería de metal . El diámetro de la porción ahusada 301 ahusada se incrementa gradualmente desde el extremo de entrada de la porción ahusada 301 hacia el extremo de salida de la porción ahusada 302 donde el diámetro es DI. En la porción ahusada 301, el ángulo ahusado Rl de la superficie en el punto donde el diámetro D2=D1X0.99 es más largo que el ángulo ahusado en la superficie de salida de la porción ahusada 302 siguiendo el punto donde el diámetro es D2. Adicionalmente, la distancia axial LR que yace entre los puntos con el diámetro D2 y el diámetro DI satisface la siguiente Expresión (1) : 22<LR/( (Dl-D2)/2)<115 ...(1) Con el fin de evitar que ocurra una deformación por sobreenlongación cuando el tubo o la tubería de metal pasan sobre la porción paralela 302 en la operación de expansión, es suficiente permitir la iniciación de la deformación por sobreenlongación mientras que el tubo de metal pasa sobre la porción ahusada 301, y dejar que termine en la porción ahusada 301. El ángulo ahusado R2 puede hacerse más pequeño al adoptar una LR grande para un (D1-D2) determinado. Para esta geometría, como se muestra en la Figura 4, el tapón 30 no hace contacto con la superficie interior del tubo o la tubería de metal 1 en la superficie de la zona de salida 50 después del punto donde el diámetro del tapón es D2. La deformación por sobreenlongación ocurre en el tubo o la tubería de metal 1 cuando el tubo o la tubería de metal 1 están en la zona trasera 50. Cuando la relación de expansión de un tubo o tubería de metal 1 es menor o igual a 8%, la intensidad de la deformación por sobreenlongación es menor a 1% de DI como se describió anteriormente. Por lo tanto, si los inventores permiten que ocurra la deformación por sobreenlongación en la zona 50 conectando inmediatamente después del punto donde el diámetro del tapón es D2 (=Dlx0.99) , el diámetro interno del tubo o la tubería de metal 1 después de la terminación de la deformación de sobreenlongación no excede de DI . La superficie interna del tubo de metal 1 después de que la deformación por sobreenlongación hace contacto nuevamente con la porción ahusada 301 del tapón y se expande ligeramente en la zona 51 hasta que alcanza el punto de entrada de la porción paralela del tapón. Sin embargo, el ángulo ahusado R2 de la superficie del tapón 30 es pequeño como se describió anteriormente y la relación de expansión del tubo o la tubería de metal 1 determinado, en la zona 51 es muy pequeña. En otras palabras, la fuerza de contacto que se ejerce en la superficie interna del tubo o tubería de metal 1 por la porción ahusada 301 del tapón 30 en la zona 51 es muy pequeña. De esta forma, la deformación por sobreenlongación debido a la fuerza que se ejerce en la superficie interna del tubo o tubería de metal 1 en la zona 51 difícilmente ocurre. Como resultado, la superficie interna del tubo o tubería de metal 1 hace contacto con la superficie de la porción paralela 302 del tapón 30 mientras que pasa sobre la porción paralela 302. Debido a este mecanismo, el diámetro interior siempre se mantiene constante como DI sin fluctuación del diámetro interno en las direcciones longitudinal y circunferencial cuando una operación de expansión del diámetro interior de la porción del extremo del tubo o tubería de metal se lleva a cabo utilizando el tapón 30 con la geometría de acuerdo con la forma de realización. Cuando la distancia axial LR no es menor al valor del umbral más bajo en la Expresión (1) , el defecto descrito anteriormente aparece más eficientemente . La razón para que el valor del umbral más alto 115 en la Expresión (1) es que la distancia axial LR excede este valor, la longitud total del tapón 30 se vuelve tan larga que eleva tanto el costo de fabricación del tapón como el costo de fabricación del equipo para la operación de expansión. En pocas palabras, el efecto de la presente invención aparece claramente aún cuando el valor del umbral superior es mayor que 115. El efecto descrito anteriormente se obtiene más eficientemente cuando la relación de la expansión es menor o igual a 8% pero también puede obtenerse en cierta medida cuando la relación de expansión se mayor a 8%. Aunque la geometría de la porción ahusada 301 es recta en la Figura 3, otras geometrías de esta porción también son permitidas. Por ejemplo, una superficie curva en la porción ahusada 301 también es permitida como se muestra en la Figura 5. En pocas palabras, es suficiente que el diámetro de la porción ahusada 301 hacia el extremo de salida de la porción ahusada 301 donde el diámetro DI satisface estas condiciones que el ángulo ahusado Rl es mayor que el ángulo ahusado R2 y la distancia axial LR satisface la Expresión (1) . El ángulo ahusado R definido por un tapón 30 que tiene una geometría curva en la porción ahusada 301 en la Figura 5 es el ángulo formado por una línea tangente en la superficie de la porción ahusada 301 y una línea paralela al eje del tapón 30. Más específicamente, el ángulo formado por la línea tangencial en la superficie en un punto donde el diámetro del tapón 30 es D2 y una línea paralela al eje del tapón 30 es el ángulo ahusado Rl, y el ángulo formado pro la línea tangente en la superficie de salida de la porción ahusada 302 siguiendo el punto donde el diámetro es D2 y una línea paralela al eje del tapón 30 es el ángulo ahusado R2. Aunque los dos ángulos ahusados Rl y R2 son diferentes en la Figura 3, se permite que estos ángulos tengan el mismo valor. Cuando un tubo o tubería de metal se expande por un tapón que tiene un ángulo ahusado constante R2 y satisface la Expresión (1) , la deformación por sobreenlongación difícilmente ocurre en el tubo o tubería de metal que pasa sobre la porción ahusada y la porción paralela del tapón. Por lo tanto, el efecto de la presente invención puede obtenerse eficientemente. Sin embargo, el costo del equipo de expansión es alto debido a la longitud axial del tapón desde el extremo de salida de la porción ahusada hasta el punto donde el diámetro es D2 es más largo para este tapón. En pocas palabras, es suficiente que los ángulos ahusados satisfagan esta relación como R1>R2 y la distancia axial LR satisface la Expresión (1) . No existe restricción sobre el material del tapón. Por ejemplo, el material puede ser acero de alta velocidad o carburo cementado. No existe restricción sobre la aspereza de la superficie del tapón 30, y una superficie terminada por recubrimiento también es aceptable. 2. Método de Fabricación Se describirá un método de fabricación de un tubo o tubería de metal de acuerdo con la forma de realización. El acero fundido se produce ya sea a través de alto horno o a través de horno eléctrico y entonces se realiza a través de un método convencional. Después de que se termina la refinación, el acero fundido se procesa a través de un método de fundición continua o a través de un método de fundición de barra para ser por ejemplo, un bloque, un palancón, una barra o un lingote . El bloque, el palancón o la barra se procesan a través de trabajar en caliente para ser un lingote. El proceso de trabajo en cliente puede ser un proceso de laminación en caliente o un proceso de forjado en caliente. En el siguiente proceso, el lingote se perfora a través de un molino de perforación que será una coraza hueca (proceso de perforación) . La coraza hueca se alarga en dirección longitudinal por un laminador de mandril (proceso de alargamiento) . Después del proceso de alargamiento, el diámetro externo de la coraza hueca se dimensiona al valor especificado (proceso de dimensionamiento) . Después del proceso de dimensionamiento, la porción del extremo de la coraza hueca (tubo o tubería de metal) se expande (proceso de expansión) . En el siguiente párrafo, se da una explicación sobre el proceso de expansión, concretamente, el método para expandir la porción del extremo de un tubo o tubería de metal. Como se muestra en las Figuras 6A a la 6C, el equipo para la operación de expansión incluye un obturador 2 y un cilindro 4. Un tubo o tubería de metal 1 se suministra después de que se fija el proceso de dimensionamiento al equipo de expansión a través del obturador 2. Un tapón 30 se coloca en la parte superior del cilindro 4 del equipo de expansión a través de un método bien conocido. Se realiza el ajuste sobre la alineación precisa del eje del tubo o tubería de metal 1 y la del tapón 30 (Figura 6A) . Después de ajustar los dos ejes del tapón 30 y el tubo o tubería de metal 1 concéntrico en la misma posición, el tapón 30 se empuja dentro del tubo o tubería de metal 1 desde un extremo hacia una posición especificada. Debido a esta operación la porción del extremo del tubo o tubería de metal 1 se expande a través del tapón 30 (Figura 6B) . Después de que se empuja el tapón 30 a la posición especificada, el tapón 30 se jala hacia atrás en dirección inversa utilizando el cilindro 4 y tomado fuera del tubo o tubería de metal 1 (Figura 6C) . El tubo o tubería de metal 1 fabricado por el proceso descrito anteriormente incluye una primera porción cilindrica hueca 101, la segunda porción cilindrica hueca 102 en el extremo del tubo o tubería de metal 1, y la porción ahusada 103 que se conecta suavemente con la primera porción cilindrica hueca y la segunda porción cilindrica hueca (Figura 6D) . El diámetro externo de la primera porción cilindrica hueca 101 es DA, y el diámetro externo DB de la segunda porción cilindrica hueca expandida 102 es más larga que DA. La geometría de la porción ahusada 103 del tubo o tubería expandida 1 se determina a través de la geometría del tapón 30. El diámetro interno de la porción ahusada 103 del tubo o tubería de metal 1 se incrementa gradualmente desde el diámetro interno de la primera porción 101 al diámetro interior DI de la segunda porción 102. La distancia axial LR que yace entre el punto donde el diámetro interno del tubo o tubería de metal 1 es D2 = DI x 0.99 al punto donde el diámetro interno del tubo o tubería de metal 1 es DI satisface la Expresión (1) . En pocas palabras, la geometría interna de la porción ahusada 103 del tubo o tubería de metal 1 es casi la misma que la geometría externa la porción ahusada 103 del tapón 30. La geometría externa de la porción ahusada 103 del tubo o tubería de metal 1 es casi la misma que la geometría interna de la porción ahusada 103 del tubo o la tubería de metal 1. Para ser precisos, el diámetro externo de la porción ahusada 103 se incrementa gradualmente desde el valor DA en la primera porción cilindrica hueca 101 hasta DB de la segunda porción cilindrica hueca 102. Adicionalmente, la distancia axial LE que yace entre el punto de la porción ahusada 103 donde el diámetro externo es DC=DBxO.99 y el punto de la porción ahusada 103 donde el diámetro externo es DB satisface la siguiente Expresión (2): 22<LE/( (DB-DC)/2)<115 ...(2) La geometría del tubo o tubería de metal 1 expandido a través del método de expansión antes descrito puede ser igual al que se ilustra en la Figura 6D o como el que tiene dos extremos expandidos 102 como se muestra en la Figura 7A. Alternativamente, también puede ser igual a la ilustrada en la Figura 7B con un extremo teniendo una segunda porción cilindrica hueca expandida 102, el otro extremo teniendo una tercera porción cilindrica hueca reducida 104 y una porción ahusada cilindrica 105 conectando suavemente la tercera porción cilindrica hueca 104 y la primera porción cilindrica hueca 101. La geometría de la tercera porción cilindrica hueca 104 y la porción ahusada cilindrica 105 están formadas, por ejemplo, a través de utilizar un método en el que la porción del extremo del tubo de metal 1 se empuja dentro de un dado. En el método de fabricación antes descrito, el proceso de expansión se coloca después del proceso de dimensionamiento, pero se permite colocar un proceso para enderezamiento de la porción doblada de la coraza hueca o de un proceso para mejorar la redondez de la coraza hueca antes del proceso de dimensionamiento. Por ejemplo, el enderezamiento de la coraza hueca puede lograrse a través de permitir que la coraza hueca pase a través de un enderezador. También se permite dar a la coraza hueca un tratamiento térmico para regular o mejorar la resistencia o ductilidad de la coraza hueca entre el proceso de dimensionamiento y el proceso de enderezamiento. Se permite reducir la porción del extremo del tubo o tubería de metal a través de un proceso de reducción con el fin de regular la geometría interna de la coraza hueca después del proceso de enderezamiento. Por ejemplo, se permite regular el diámetro interno de la coraza hueca en la porción final del tubo o tubería de metal a través de empujarlo en un dado y después el proceso de expansión puede llevarse a cabo. Se permite someter la porción expandida a un tratamiento térmico con el fin de librarse de la tensión redundante o esfuerzo residual en la porción del extremo expandido que puede generarse a través del proceso de expansión. El tratamiento térmico también puede llevarse a cabo después del proceso de expansión con el fin de ajustar las características del tubo o la tubería de metal como resistencia y dureza. En el método antes descrito para la fabricación de un tubo o tubería de metal, se fabricó un tubo o tubería de acero sin costura para someterlo al proceso de expansión, pero se permitió Utilizar un tubo o tubería de acero soldado como una coraza hueca para el proceso de expansión. Ejemplo Se realizó la medición de la redondez y la precisión de la superficie interna y la precisión de la superficie externa de los tubos de metal expandidos a través de utilizar tapones de diversas geometrías.
Tabla 1 Fuera del rango definido por la invención Método de Examen Las geometrías de los tapones utilizados en la prueba se dan en la Figura 8 y la Tabla 1. Las definiciones fuera de los diámetros DI y D2, el ángulo ahusado Rl y R2 y la distancia axial LR son los mismos que los de la Figura 3. El diámetro DO es el diámetro en el extremo del cabezal del tapón. La distancia axial LB es la longitud de la porción paralela del tapón. El valor Fl en la Tabla 1 se calcula a través de la siguiente Expresión (3) : Fl=LR/( (Dl-D2)/2) ...3 Las geometrías de los tapones de muestra Nos . 1 a 3 y 6 a 9 cayeron dentro del rango geométrico de la presente invención, mientras que los tapones de muestra 4, 5, 9 y 10 estuvieron fuera del rango geométrico de la presente invención y el valor Fl fue menor al valor del umbral de la Expresión (1) . Con referencia a las geometrías de los tapones de muestra Nos. 5 y 10, los ángulos ahusados Rl y R2 estuvieron constantes y el valor Fl no satisface la Expresión (1) . El diámetro externo del tubo de metal preparado para la prueba de cada uno de los tapones fue de 300 mm y la longitud de 400 mm. Los valores del diámetro interior D100 y el grosor de la pared se presentan en la Tabla 1. Los tapones se fijaron a la máquina de muestra uno por uno y la porción del extremo del tubo de metal se expandió utilizando el tapón de muestra fijado a la máquina. El tapón se empujo dentro del tubo de metal desde el extremo hasta la distancia entre el extremo de entrada del tapón y el extremo del tubo de metal se convirtió en 200 mm. Después de jalar el tapón fuera del tubo de metal, el diámetro interior D200 del tubo de metal se midió en la porción del extremo que es equivalente a la segunda porción cilindrica hueca 102 en la Figura 6D. Se utilizó un manómetro de calibre para medir el diámetro interno de la porción expandida en ocho puntos distribuidos en el mismo paso en la dirección circunferencial . El valor promedio de los ocho diámetros internos se adoptó como el diámetro interior D200 de la porción expandida. Los valores medidos del diámetro interno D200 se muestran en la Tabla 1. La definición de redondez se dio a través de la diferencia entre el diámetro mayor y el diámetro menor, medidos en la dirección circunferencial. Cuando la redondez fue de menos o igual a 0.5 mm, que se marca por un círculo abierto en la Tabla 1, se aceptó el tubo expandido, y cuando se exceden 0.5 mm, que se marcan por una ??x" en la Tabla 1, el tubo expandido se rechaza. El diámetro externo DB de la segunda porción cilindrica también se midió. Más específicamente, a través de utilizar un manómetro de calibre del diámetro externo se midió en ocho puntos en la dirección circunferencial en un paso constante, y el valor promedio de los ocho valores medidos se adoptó como el diámetro externo DB de la porción expandida. Al utilizar el valor DB, el valor DC=DBx0.99 se calculó. La distancia axial LE que yace en la superficie externa entre el punto con el diámetro externo DC y el punto con el diámetro externo DB también se midió con un manómetro de calibre. Al utilizar los diámetros externos medidos DB y DC y la distancia axial LE, el valor FE indicado en la Tabla 1 se calculó a través de la siguiente Expresión (4) : F2=LE/( (DB-DO/2) ...(4) Resultado del Examen Como se muestra en la Tabla 1, los diámetros internos D200 del tubo de metal expandido por los tapones Nos. 1 a 3 fueron todos de 288.4 mm y fueron iguales al diámetro DI de la porción paralela del tapón utilizado para cada uno de los tubos . La redondez fue de menos de 0.5 mm para todos los tubos . Los diámetros internos D200 del tubo de metal expandido por los tapones Nos. 6 al 8 fueron todos de 247.2 mm y fueron iguales al diámetro DI de la porción paralela de los tapones utilizados para cada uno de los tubos. La redondez fue de menos de 0.5 mm para todos los tubos . Las geometrías de las porciones ahusadas de los tubos muestra Nos. 1 al 3 y Nos. 6 al 8, que fueron equivalentes a la porción ahusada 103 del tubo de metal en la Figura 5D, fueron casi las mismas que las geometrías de la porción ahusada de cada uno de los tapones utilizados para expansión. El valor F2 cayó dentro del rango dado por la Expresión (2) . El grosor de la pared no afecta la precisión dimensional y la redondez de la porción expandida. La forma de realización de la invención se ha demostrado y descrito simplemente a través de forma de ilustrar la presente invención. Por lo tanto, la invención no está limitada a la forma de realización descrita anteriormente y pueden realizarse diversos cambios y modificaciones en esto sin partir del alcance de la invención. APLICABILIDAD INDUSTRIAL El tapón de acuerdo con la invención puede adoptarse ampliamente para expandir un tubo o tubería de metal y más específicamente se aplica para la expansión de un oleoducto y bienes tubulares de un país petrolero.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un tapón para utilizarse en expandir el diámetro interno de una porción del extremo de un tubo o tubería de metal, donde este tapón tiene un corte transversal circular e incluye una porción ahusada y una porción paralela conectada al extremo de salida de la porción ahusada, donde, el diámetro de la porción ahusada se incrementa gradualmente desde el extremo de entrada de la porción ahusada hasta el extremo de salida de la porción ahusada donde el diámetro es DI, la distancia axial LR desde un punto de la porción ahusada donde el diámetro es D2 = DlxO.99 hacia el extremo de salida y donde el diámetro es DI satisface la Expresión (1) : 22<LR/( (Dl-D2)/2)<115 ...(1) el ángulo ahusado en la superficie donde el diámetro es D2 es mayor o igual al ángulo ahusado en la superficie de salida de la porción ahusada siguiendo el punto donde el diámetro es D2 y el diámetro de la porción ahusada se incrementa gradualmente desde el extremo de entrada de la porción ahusada hacia el extremo de salida de la porción ahusada donde el diámetro es DI, la distancia axial LR desde un punto de la porción ahusada donde el diámetro es D2 = DlxO.99 al extremo de salida donde el diámetro es DI satisface la Expresión (1) : 22<LR/( (Dl-D2)/2)<115 ...(1) el ángulo ahusado en la superficie donde el diámetro es D2 es mayor o igual al ángulo ahusado en la superficie de salida de la porción ahusada siguiente el punto donde el diámetro es D2, y el diámetro de la porción paralela es DI. 3. Un método de fabricación de un tubo o tubería de metal, que comprende los pasos de: perforar un lingote en la dirección axial para fabricar una coraza hueca; alargar la coraza hueca en dirección axial; dimensionar el diámetro externo de la coraza hueca alargada para fabricar este tubo o tubería de metal; empujar un tapón dentro del tubo o tubería de metal en la dirección axial desde un extremo del tubo o tubería de metal en una distancia prescrita; y dejar de empujar el tapón y jalar en dirección inversa a.C. el exterior del tubo o tubería de metal, donde el tapón tiene un corte transversal circular e incluye una porción ahusada y una porción paralela conectada al extremo de salida de la porción ahusada, donde el diámetro de la porción ahusada se incrementa gradualmente desde el extremo de entrada de la porción ahusada hasta el extremo de salida de la porción ahusada donde el diámetro es DI, la distancia axial LR desde un punto de la porción ahusada donde el diámetro es D2 = Dlx0.99 hacia el extremo de salida donde el diámetro que es DI satisface la Expresión (1) : 22<LR/( (Dl-D2)/2)<115 ...(1) el ángulo ahusado en la superficie donde el diámetro que es D2 es mayor o igual al ángulo ahusado en la superficie de salida de la porción ahusada siguiendo el punto donde el diámetro es D2, y el diámetro de la porción paralela es DI. 4. Un tubo o tubería de metal que comprende una primera porción cilindrica hueca cerca de una porción central del tubo o tubería de metal, una segunda porción cilindrica hueca en por lo menos una de las dos porciones de extremo del tubo o tubería de metal, y una porción ahusada que se conecta con la primera porción cilindrica hueca y la segunda porción cilindrica hueca, donde el diámetro exterior de la primera porción cilindrica hueca es DA, el diámetro exterior de la segunda porción cilindrica hueca que es DB es mayor al diámetro externo DA de la primera porción cilindrica hueva, el diámetro externo de la porción ahusada gradualmente se incrementa desde DA hasta DB desde la primera porción cilindrica hueca hasta la segunda porción cilindrica hueca, y la distancia axial LE entre los puntos donde el diámetro DC = DB x 0.99 y DB satisface la Expresión (2) . 22<LE/( (DB-DC)/2)<115 ...(2)
MX2007003351A 2004-09-21 2005-09-15 Tapon, metodo para expandir el diametro interior de un tubo o tuberia de metal utilizando este tapon, metodo para fabricar tubos o tuberia de metal.___________________________________. MX2007003351A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004273836 2004-09-21
PCT/JP2005/017444 WO2006033376A1 (en) 2004-09-21 2005-09-15 Plug, method of expanding inside diameter of metal pipe or tube using such plug, method of manufacturing metal pipe or tube, and metal pipe or tube

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2007003351A true MX2007003351A (es) 2008-03-05

Family

ID=35432283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2007003351A MX2007003351A (es) 2004-09-21 2005-09-15 Tapon, metodo para expandir el diametro interior de un tubo o tuberia de metal utilizando este tapon, metodo para fabricar tubos o tuberia de metal.___________________________________.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8079243B2 (es)
EP (1) EP1799374B1 (es)
JP (1) JP4557006B2 (es)
CN (1) CN100488658C (es)
AR (1) AR050752A1 (es)
AU (1) AU2005285839B2 (es)
BR (1) BRPI0515511B1 (es)
CA (2) CA2580420C (es)
DE (1) DE602005009228D1 (es)
MX (1) MX2007003351A (es)
NO (1) NO339017B1 (es)
WO (1) WO2006033376A1 (es)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5050382B2 (ja) 2006-03-28 2012-10-17 住友金属工業株式会社 金属管端矯正方法
US7934410B2 (en) * 2006-06-26 2011-05-03 Alcoa Inc. Expanding die and method of shaping containers
JP4941054B2 (ja) * 2007-03-30 2012-05-30 住友金属工業株式会社 継目無ベンド管の製造方法並びに溶接継手及びその製造方法
JP2010142810A (ja) * 2007-03-30 2010-07-01 Sumitomo Metal Ind Ltd 金属製管材の管端処理方法及びプラグ
WO2011016434A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 住友金属工業株式会社 金属管の端部を拡管するためのプラグ、プラグを用いた拡管方法及び金属管の製造方法
ES2879442T3 (es) 2010-08-20 2021-11-22 Kaiser Aluminum Warrick Llc Recipiente de metal conformado y procedimiento para fabricar el mismo
CN103357768A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 南通海利源船舶设备工程有限公司 一种改进型拉胀头
JP5459347B2 (ja) * 2012-04-18 2014-04-02 新日鐵住金株式会社 継目無金属管用丸ビレット及び継目無金属管の製造方法
WO2014010387A1 (ja) * 2012-07-13 2014-01-16 住友軽金属工業株式会社 拡管用プラグ
JP6010385B2 (ja) * 2012-08-02 2016-10-19 株式会社スギノマシン チューブ拡管装置及びチューブ拡管方法
US9327338B2 (en) 2012-12-20 2016-05-03 Alcoa Inc. Knockout for use while necking a metal container, die system for necking a metal container and method of necking a metal container
WO2014188490A1 (ja) * 2013-05-20 2014-11-27 Jfeスチール株式会社 鋼管の製造方法
WO2015171758A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Antelope Oil Tool & Mfg. Co., Llc Collar swaging of single-piece centralizers
US20160175907A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 The Gates Corporation Method of tubing manufacturing
AU2016317015B2 (en) 2015-09-01 2022-01-27 Belvac Production Machinery, Inc. Method and apparatus for can expansion
CN106533133A (zh) * 2016-12-01 2017-03-22 南通沃特光电科技有限公司 一种高压变频器功率单元的封装方法
CN107052175B (zh) * 2017-04-28 2019-08-06 西北有色金属研究院 一种钛及钛合金热推制扩管成型用芯模
CN107214259A (zh) * 2017-07-14 2017-09-29 熊卓成 车用异形管的胀型冲头及胀型方法
CN113458248B (zh) * 2021-05-07 2022-08-09 中国科学院金属研究所 一种带直筒锥形筒件缩口、扩口混合成形方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH615368A5 (es) 1978-01-11 1980-01-31 Bbc Brown Boveri & Cie
US4161112A (en) * 1978-02-21 1979-07-17 The Babcock & Wilcox Company Tube drawing technique
JPS6167528A (ja) * 1984-09-12 1986-04-07 Nippon Steel Corp 金属管の拡管方法
JPS6224827A (ja) 1985-07-25 1987-02-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 拡管用マンドレル
JPH02198727A (ja) * 1989-01-23 1990-08-07 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 内面溝付伝熱管のプレートフィンへの装着方法
MY108743A (en) 1992-06-09 1996-11-30 Shell Int Research Method of greating a wellbore in an underground formation
JP2001113329A (ja) * 1999-10-19 2001-04-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 拡管加工用内面工具および鋼管の拡径加工方法
WO2003004190A1 (en) * 2001-07-05 2003-01-16 Magna Structural Systems Inc. Method for expanding a tubular blank
EP1593441B2 (en) * 2002-12-12 2016-10-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Seamless metal tube producing method

Also Published As

Publication number Publication date
DE602005009228D1 (de) 2008-10-02
AU2005285839A1 (en) 2006-03-30
JP2008513210A (ja) 2008-05-01
CA2580420C (en) 2010-09-14
JP4557006B2 (ja) 2010-10-06
BRPI0515511A (pt) 2008-07-29
EP1799374B1 (en) 2008-08-20
CA2685217A1 (en) 2006-03-30
CA2580420A1 (en) 2006-03-30
CA2685217C (en) 2012-03-13
NO20071612L (no) 2007-06-18
WO2006033376A1 (en) 2006-03-30
NO339017B1 (no) 2016-11-07
US8079243B2 (en) 2011-12-20
AR050752A1 (es) 2006-11-15
AU2005285839B2 (en) 2008-10-09
BRPI0515511B1 (pt) 2019-04-30
EP1799374A1 (en) 2007-06-27
CN100488658C (zh) 2009-05-20
CN101022902A (zh) 2007-08-22
US20080216544A1 (en) 2008-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2007003351A (es) Tapon, metodo para expandir el diametro interior de un tubo o tuberia de metal utilizando este tapon, metodo para fabricar tubos o tuberia de metal.___________________________________.
JP5507535B2 (ja) ガイドチューブ
US20080072647A1 (en) Die, method of manufacturing stepped metal pipe or tube, and stepped metal pipe or tube
EP2241385B9 (en) Process for manufacturing ultrathin wall metallic pipe by cold drawing method
CN102056687A (zh) 用于制造大钢管的方法
CN108463295A (zh) 用于制造高压管的方法
RU2759820C1 (ru) Способ винтовой прошивки в четырехвалковом стане
CN116227051B (zh) 一种轧机孔型设计方法及管材质量检验方法
CN101524722A (zh) 用冷加工法制造超薄壁金属管的方法
RU2250147C1 (ru) Способ винтовой прошивки литой заготовки
CN110314951B (zh) 一种大口径高强厚壁冷拔管制作方法
US6360575B1 (en) Calibration of an instrument for the cold-rolling of tubes
CN102000710A (zh) 用冷拔法制造超薄壁金属管的方法
RU2357815C1 (ru) Способ удлинительной прокатки с использованием стана для прокатки бесшовных труб на оправке
KR100724231B1 (ko) 다이, 층이 지어진 금속관의 제조방법 및 층이 지어진금속관
JPH08243680A (ja) 管のアプセット加工方法
SU1359031A1 (ru) Оправка дл винтовой прошивки
RU2671022C1 (ru) Линейка валкового прошивного стана
RU2378066C1 (ru) Способ изготовления тонкостенных труб
RU2378067C1 (ru) Способ изготовления тонкостенных труб
WO2012173510A1 (ru) Способ получения бесшовных труб
WO2014182198A1 (ru) Способ изготовления труб переменного сечения из цветных металлов подгруппы титана и сплавов на их основе

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration