BR112012006321B1 - Fresadora de mandril de cilindros múltiplos e método para produzir tubos sem costura - Google Patents
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Abstract
fresadora de mandril de cilindros múltiplos e método para produzir tubos sem costura. trata-se de uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos em que a "compactação de porções de escova de cilindro" é executada, uma pluralidade de corpos de cilindro sulcado é incluída como uma passagem de cilindro que realiza a laminação de redução de um invólucro, e uma pluralidade de batentes de cilindro, cada um com cilindros reservas para acionar os corpos de cilindro sulcado são incluídos, em que mancais estão internamente contidos no corpo de cilindro sulcado. uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos em que a "otimização do desenho de porções de escova de cilindro etc. para cada organização" é atingida em uma fresadora de mandril dotada de uma pluralidade de corpos de cilindro sulcado como uma passagem de cilindro que realiza a laminação de redução de um invólucro e uma pluralidade de batentes de cilindro cada um que tem eixos de cilindro e porções de escova de cilindro para acionar os corpos de cilindro sulcado, em que de acordo com uma organização de produção de tubo de fresadora de mandril, pelo menos um dentre ou ambos os eixos de cilindro e as porções de escora de cilindro é substituído com uma parte(s) que tem um formato (s) diferente(s) além dos corpos de cilindro sulcado. ambos os casos são fresadoras de laminação de alongamento efetivos para evitar o subpreenchimento e o sobrepreenchimento.
Description
[0001] A presente invenção se refere a uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos e um método para produzir tubos sem costura com o uso de tal fresadora de mandril de cilindros múltiplos. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos que pode efetivamente evitar o subpreenchimento e o sobrepreenchimento em uma fresadora de mandril e um método para produzir tubos sem costura com o uso de tal fresadora de mandril de cilindros múltiplos.
[0002] Exceto se descrito em contrário, os termos neste relatório descritivo são definidos como a seguir.
[0003] "Fresadora de mandril de cilindros múltiplos": uma fresadora de mandril que é fornecida com uma pluralidade de batentes de cilindro em cada dos quais 3 ou 4 cilindros sulcados são dispostos como uma passagem de cilindro.
[0004] "Razão de diâmetro de cilindro": quando o diâmetro de cilindro no fundo do sulco de um cilindro sulcado disposto em um batente de cilindro (diâmetro de cilindro de fundo de sulco) é denotado por Dr e o diâmetro de seção de um invólucro submetido à laminação de alongamento pelo uso do cilindro sulcado é denotado por Dp, a razão de diâmetro de cilindro é expressa por Dr/Dp. O diâmetro de seção de um invólucro é definido como o diâmetro de seção do invólucro cujo raio é representado pela distância a partir de uma porção correspondente ao fundo do sulco de cilindro para a linha central axial do tubo.
[0005] "Subpreenchimento": um fenômeno em que durante a laminação de um invólucro, o comprimento periférico externo do invólucro se toma significativamente curto para com isso fazer com que a superfície interna do invólucro fixe a uma barra de mandril.
[0006] "Sobrepreenchimento": um fenômeno em que durante a laminação de um invólucro, o comprimento periférico externo do invólucro se toma excessivamente longo para com isso fazer com que o metal de invólucro se projete a partir da porção flangeada de um cilindro sulcado.
[0007] Na produção de um tubo sem costura em uma fresadora de mandril, primeiro, um lingote sólido aquecido é perfurado por um perfurador para criar um invólucro oco. Em seguida, após inserção de uma barra de mandril neste invólucro oco, o invólucro é geralmente submetido à laminação de alongamento em uma fresadora de mandril que consiste em cinco a oito batentes de cilindro. Como um resultado desta laminação de alongamento, a espessura de parede de invólucro é ajustada para uma espessura de parede prescrita e o invólucro é submetido a trabalho de circunferência onde o diâmetro externo da mesma é diminuído para fazer com que o comprimento de circunferência da mesma seja reduzido. Após a conclusão de laminação de alongamento, a barra de mandril é puxada/removida. Em seguida, o invólucro de alongamento laminado é submetido à laminação por meio de um redutor de estiramento para alcançar um diâmetro exterior prescrito, produzindo um tubo sem costura como um produto.
[0008] No passado, foi frequentemente utilizado uma fresadora de mandril de 2 cilindros que tinha uma pluralidade de batentes de cilindro, o batente de cilindro cada um que tem um par de cilindros sulcados opostos como uma passagem de cilindro. Nesta fresadora de mandril de 2 cilindros, os cilindros sulcados pareados no batente de cilindro adjacente são deslocados para serem orientados a 90 graus com relação à direção de produção/laminação de redução, relativa àquela de um batente de cilindro de referência.
[0009] Além disso, em algumas fresadoras de mandril, é utilizado uma fresadora de mandril de 3 cilindros em que três cilindros sulcados são dispostos como uma passagem de cilindro em cada batente de cilindro, com a orientação de direção de laminação de redução a 120°, ou um fresadora de mandril de 4 cilindros em que quatro cilindros sulcados são dispostos em cada batente de cilindro, com 90° de orientação como a direção de laminação de redução.
[0010] Na produção de tubos sem costura por esta fresadora de mandril, quando as condições de laminação na fresadora de mandril não forem apropriadas, falhas de aleta atribuíveis ao sobrepreenchimento e defeitos de parede passante atribuíveis ao subpreenchimento podem ocorrer. Várias propostas foram efetuadas até agora para evitar estas falhas de aleta e defeitos de parede passante.
[0011] Por exemplo, a Literatura de Patente 1 propõe que uma fresadora de mandril que aumente a razão de alongamento de tubo (em outras palavras, aumentar a eficiência de fabricação de tubos sem costura) e pode evitar a ocorrência de defeitos de parede passante atribuíveis ao subpreenchimento e um método para produzir tubos sem costura com o uso dessa fresadora de mandril. De acordo com este método proposto, é afirmado que ao utilizar um fresadora de mandril de 2 cilindros em que a razão de diâmetro de cilindro (diâmetro de cilindro de fundo de sulco dividido pelo diâmetro de seção de invólucro de alongamento laminado) do primeiro batente de cilindro e o segundo batente de cilindro é definida a não menos do que 4,6 e uma fresadora de mandril de 3 cilindros em que a razão de diâmetro de cilindro é definida a não menos do que 2,8, é possível aumentar a eficiência de fabricação de tubos sem costura sem provocar laminação defeituosa.
[0012] A Literatura de Patente 2 propõe um método de laminação de tubos sem costura que pode evitar a ocorrência de defeitos de parede passante que se mostram um problema na laminação de tubos de parede fina em uma fresadora de mandril. De acordo com este método, é afirmado que ao definir a razão de DF: diâmetro de cilindro DF de fundo do sulco de cilindro de fresadora de laminação para Rl: raio de curvatura de fundo do sulco de cilindro de fresadora de laminação em pelo menos um batente (de preferência batente n°2, de maior preferência todos os batentes) (daqui em diante também referido meramente como a "razão de RI/DF") a não menos do que 0,275, é possível produzir tubos de parede fina ao evitar a ocorrência de defeitos de parede passante.
[0013] A Literatura de Patente 3 propõe um método de laminação de fresadora de mandril que pode efetivamente evitar sobrepreenchimento e subpreenchimento. Este é um método que especifica o diâmetro externo do invólucro e a razão de comprimento de circunferência de calibre de sulco para o comprimento de circunferência final no primeiro batente e segundo batente em faixas prescritas para invólucros produzidos a partir de várias classes de aço como aço carbono comum e liga de aço e que tem várias espessuras de parede. De acordo com este método, é afirmado que mesmo ao utilizar a combinação de cilindros de laminação produzidos unicamente a partir de um tipo de calibre de sulco, é possível efetivamente evitar a ocorrência de falhas de aleta atribuíveis ao sobrepreenchimento e remoção forçada (retirada de mandril) atribuível ao subpreenchimento assim como a ocorrência de falhas atribuível à remoção forçada.
[0014] Nos métodos de produção de tubos sem costura descritos nas Literaturas de Patente 1 a 3, a ocorrência de falhas e defeitos atribuíveis ao subpreenchimento e ao sobrepreenchimento é evitada ao ajustar a razão de diâmetro de cilindro, a razão de RI: raio de curvatura de calibre de sulco de cilindro relevante para DF: diâmetro de cilindro de fundo de sulco (ou seja, RI/DF) ou a razão de comprimento de circunferência de calibre de sulco de cilindro para o comprimento de circunferência final.
[0015] Entretanto, como em cilindros múltiplos fresadoras de mandril (fresadoras de mandril de 3 cilindros ou 4 cilindros) o perfil de passagem de cilindro é submetido às restrições geométricas, a prevenção de subpreenchimento e sobrepreenchimento com o ajuste descrito acima da razão de diâmetro de cilindro, RI/DF ou a razão de comprimento de circunferência de calibre de sulco para o comprimento de circunferência final pode ser limitada.
[0016] Além disso, ao projetar a razão de diâmetro de cilindro, é necessário para controlar a razão de diâmetro de cilindro em uma dada faixa para evitar a ocorrência de falhas e defeitos atribuíveis ao subpreenchimento e ao sobrepreenchimento. Entretanto, quando uma apropriada razão de diâmetro de cilindro deve ser aplicada para controlar, isto pode ser restrito pela estrutura de um gabinete de cilindro.
[0017] As Figuras 1(a) e 1(b) são diagramas para explicar um exemplo do caso em que projetar a razão de diâmetro de cilindro em uma fresadora de mandril de 3 cilindros é restrito. A Figura 1(a) mostra esquematicamente o arranjo de cilindros sulcados em um batente de cilindro comum, e a Figura 1(b) mostra esquematicamente a superfície lateral de uma porção de escora de cilindro.
[0018] Como mostrado na Figura 1(a), cada batente de cilindro é fornecido com três cilindros sulcados para constituir uma passagem de cilindro 6, cada cilindro que compreende um corpo de cilindro sulcado 1, um eixo de cilindro 2 e uma porção de escora de cilindro 3 que são integrados. A orientação de direção de laminação de redução de cada um dos corpos de cilindro sulcado 1 é distante em 120°. Como mostrado na Figura 1(b), a porção de escora de cilindro 3 é composta de um mancai 4 e uma caixa de mancai 5.
[0019] Nos batentes de cilindro da fresadora de mandril de 3 cilindros ilustrada na Figura 1, em particular, no caso em que a laminação de alongamento de tubos de diâmetro curto é realizado, se o diâmetro de cilindro sulcado (o diâmetro do corpo de cilindro sulcado) é projetado para ser pequeno, um desenho comum de um gabinete de cilindro encontra a interferência de caixas de mancai das porções de escora de cilindro 3 uma com a outra. Por esta razão, é impossível dispor os corpos de cilindro 1 em uma relação mais próxima um ao outro, resultando na ocorrência de falhas de aleta.
[0020] Em uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos, quanto maior o número de cilindro, mais falhas de aleta podem acontecer. Isto se deve porque quanto maior o número de cilindros, mais estreita a região de pressão de superfície alta na superfície externa do invólucro durante laminação se torna em uma direção no sentido da largura (circunferencial), comparado àquela na direção de laminação, com o resultado que o fluxo de metal na direção de laminação é limitado para facilitar o fluxo de ocorrer em uma direção no sentido da largura (circunferencial).
[0021] No caso em que um tubo de diâmetro curto é produzido em uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos que tem um número de cilindro, a falha de aleta devido à sobrepreenchimento se toma grande. Em particular, quando a mesma quantidade/seleção de laminação de redução como no caso de um tubo de diâmetro largo é adotado, a taxa de redução de diâmetro externo aumenta, facilitando a ocorrência de falhas de aleta.
[0022] Em uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos que tem 3 cilindros, um ajuste de vão entre os três cilindros sulcados dispostos é limitado devido à interferência das porções de escora de cilindro. Por esta razão, o desafio é controlar a razão de diâmetro de cilindro em uma faixa apropriada ao eliminar a interferência mútua entre as porções de escora de cilindro para permitir que o subpreenchimento e o sobrepreenchimento sejam eficientemente evitados.
[0023] Em geral, uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos é efetiva em evitar defeitos como falhas de parede passante em tubo, e em reduzir excentricidade de espessura de parede, e similares. Este efeito é especialmente notável em tubos de liga de aço de parede fina, e pode aumentar a produtividade uma vez que uma alta razão de alongamento pode ser garantida. Por essa razão, embora uma fresadora de mandril de 2 cilindros seja frequentemente utilizada, uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos que tem mais do que 2 cilindros, como 3 ou 4 cilindros, também é utilizada em alguns casos.
[0024] Entretanto, uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos tem o problema que projetar a razão de diâmetro de cilindro exigida para evitar o subpreenchimento e o sobrepreenchimento é limitada. Por esta razão, a vantagem de uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos não é necessariamente explorada de forma suficiente.
[0025] Literatura de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonesa n° 2008-296250
[0026] Literatura de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente Japonesa n° 2002-35810
[0027] Literatura de Patente 3: Publicação de Pedido de Patente Japonesa n° 2006-272340
[0028] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos que seja livre da limitação ao projetar a alocação de trabalho de circunferência que é necessário para evitar o subpreenchimento e o sobrepreenchimento atribuível à interferência das porções de escora de cilindro, na produção de tubos sem costura com o uso de uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos.
[0029] O outro objetivo da presente invenção é fornecer um método para produzir um tubo sem costura com o uso da fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção.
[0030] A Figura 2 é um diagrama para explicar um diâmetro nominal de cilindro em uma fresadora de mandril. Na laminação de alongamento em uma fresadora de mandril convencional, mesmo no caso de diferentes diâmetros externos na fabricação de tubo, o diâmetro nominal de cilindro D de cilindros sulcados é quase o mesmo. Portanto, a razão de diâmetro de cilindro muda significativamente dependendo da organização de fabricação de tubo. Se esta razão de diâmetro de cilindro muda, a quantidade de aleta também muda significativamente.
[0031] A Figura 3 é um diagrama para explicar a configuração e razão de diâmetro de cilindro de um batente de cilindro em uma fresadora de mandril de 3 cilindros. Como mostrado na Figura 3, em uma fresadora de mandril de 3 cilindros, para cada batente de cilindro, três corpos de cilindro sulcado 1 são disposto de tal maneira que os fundos de sulco B são dispostos em uma relação oposta um ao outro e as superfícies de laminação do mesmo constituem uma passagem de cilindro 6. Em um invólucro 8 com uma barra de mandril 7 sendo inserida é colocada na passagem de cilindro 6 e é submetida à laminação de redução pelos corpos de cilindro sulcado 1 e pela barra de mandril 7.
[0032] Quando o diâmetro de cilindro no fundo do sulco B do corpo de cilindro sulcado 1 disposto em um batente de cilindro (diâmetro de cilindro de fundo de sulco) é denotado por Dr e o diâmetro de seção do invólucro submetido à laminação de alongamento pelo uso dos cilindros sulcados é denotado por Dp, a razão de diâmetro de cilindro é definida como Dr/Dp. Assim, o diâmetro de seção Dp do invólucro é determinado pela distância a partir de uma porção correspondente ao fundo do sulco de cilindro B para uma linha central axial O do invólucro 8 como sendo um raio Dp/2.
[0033] Em geral, o desenho da alocação de trabalho de circunferência é realizado enquanto medidas necessárias são tomadas para evitar o subpreenchimento e o sobrepreenchimento. Como medidas concretas para este propósito, por exemplo, como descrito nas Literaturas de Patente 1 a 3 acima, a razão de diâmetro de cilindro, a razão RI/DF, ou a razão de comprimento de circunferência de calibre de sulco para o comprimento de circunferência final são ajustadas e controladas. Um destes índices de controle é a razão de diâmetro de cilindro.
[0034] De acordo com a organização de produção de tubo, a razão de diâmetro de cilindro diminui quando um tubo de diâmetro largo é produzido, e o subpreenchimento pode ocorrer. Por outro lado, quando um tubo de diâmetro curto é produzido, a razão de diâmetro de cilindro aumenta e a aleta devido ao sobrepreenchimento se toma grande. E com o número de cilindros de uma fresadora de mandril aumentando, a aleta tende a se tornar grande.
[0035] Em particular, na organização de produção de tubo de tubos de diâmetro curto, se a mesma quantidade de redução na espessura de parede como no caso de tubos de diâmetro largos é adotada, a taxa de redução de diâmetro externo aumenta e logo a quantidade de formação de aleta aumenta.
[0036] Portanto, se o diâmetro de cilindro de um corpo de cilindro sulcado é projetado para ser pequeno na organização de produção de tubo de tubos de diâmetro curto, como mostrado na Figura 1(a) acima, as caixas de mancai de porções de escora de cilindro interferem uma na outra no desenho convencional de um gabinete de cilindro.
[0037] O presente inventor investigou vários medidas para eliminar a interferência de porções de escora de cilindro e par ampliar a faixa em que um ajuste do vão entre cilindros sulcados pode ser produzido mesmo na organização de produção de tubo de tubos de diâmetro curto, e como um resultado, o inventor prestou atenção às medidas (a) e (b) abaixo.
[0038] (a) Com relação a uma porção de escora de cilindro, mancais que constituem esta porção de escora são internamente contidos em um corpo de cilindro sulcado, com isso produzindo uma caixa de mancai desnecessária (em consideração do recurso deste método, este método é daqui em diante referido como "compactação de porções de escora de cilindro").
[0039] (b) Além disso, para o corpo de cilindro sulcado, pelo menos um dentre o eixo de cilindro e a porção de escora de cilindro é substituído para cada organização de produção de tubo (este processo é daqui em diante também referido como "otimização do desenho da porção de escora de cilindro etc. pra cada organização").
[0040] A presente invenção foi completada ao prestar atenção às medidas concretas descritas acima, e o sumário da presente invenção reside nas fresadoras de mandril de cilindros múltiplos (1) a (3) abaixo e um método para produzir tubos sem costura (4).
[0041] (1) A fresadora de mandril de cilindros múltiplos que inclui uma pluralidade de corpos de cilindro sulcado como uma passagem de cilindro que realiza a laminação de redução de um invólucro, que compreende uma pluralidade de batentes de cilindro, cada um com cilindros reservas para acionar os corpos de cilindro sulcado, em que mancais são internamente contidos no corpo de cilindro sulcado descrito acima.
[0042] (2) Uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos que inclui uma pluralidade de corpos de cilindro sulcado como uma passagem de cilindro que realiza a laminação de redução de um invólucro, que compreende uma pluralidade de batentes de cilindro cada um que tem eixos de cilindro e porções de escora de cilindro para acionar os corpos de cilindro sulcado, em que de acordo com uma organização de produção de tubo da fresadora de mandril, pelo menos um dentre ou ambos os eixos de cilindro e as porções de escora de cilindro é substituído com uma parte(s) que tem um formato(s) diferente(s), além dos corpos de cilindro sulcado.
[0043] (3) A fresadora de mandril de cilindros múltiplos de acordo com (1) ou (2) acima, em que a fresadora de mandril de cilindros múltiplos é uma fresadora de mandril de 3 cilindros.
[0044] (4) Um método para produzir tubos sem costura que inclui a etapa de laminação de alongamento de um invólucro por uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos de acordo com qualquer de (1) a (3) acima.
[0045] Uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção não tem caixas de mancai que constituem porções de escora de cilindro ou mesmo quando a fresadora de mandril de cilindros múltiplos tem caixas de mancai, as caixas de mancai não interferem uma com a outra, por exemplo, então livres da limitação ao projetar a razão de diâmetro de cilindro. Portanto, na produção de tubos sem costura, é possível efetivamente evitar o subpreenchimento e o sobrepreenchimento. A fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção é particularmente vantajosa para a laminação de alongamento de tubos de diâmetro curto.
[0046] Sob um método para produzir tubos sem costura da presente invenção, é possível produzir tubos sem costura livres de defeitos de parede passante atribuíveis ao subpreenchimento e falhas de aleta atribuíveis ao sobrepreenchimento.
[0047] [Figuras 1(a) e 1(b)] As Figuras 1(a) e 1(b) são diagramas para explicar um exemplo do caso em que projetar a razão de diâmetro de cilindro de um invólucro em uma fresadora de mandril de 3 cilindros é restrito. A Figura 1(a) mostra esquematicamente o arranjo de cilindros sulcados em um batente de cilindro comum, e a Figura 1(b) mostra esquematicamente a superfície lateral de uma porção de escora de cilindro.
[0048] [Figura 2] A Figura 2 é um diagrama para explicar um diâmetro nominal de cilindro em uma fresadora de mandril.
[0049] [Figura 3] A Figura 3 é um diagrama para explicar a configuração e razão de diâmetro de cilindro de um batente de cilindro em uma fresadora de mandril de 3 cilindros.
[0050] [Figuras 4(a) e 4(b)] As Figuras 4(a) e 4(b) são diagramas para explicar uma modalidade de "compactação de porções de escora de cilindro" adotada na fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção. A Figura 4(a) é uma vista em perspectiva de um corpo de cilindro sulcado no qual mancais estão internamente contidos, e a Figura 4(b) é uma vista frontal dos mesmos.
[0051] [Figura 5] A Figura 5 é uma vista em perspectiva que mostra a configuração de cilindros reservas para acionar o corpo de cilindro sulcado (cilindro de trabalho) no qual mancais são internamente contidos.
[0052] [Figuras 6(a) a 6(c)] As Figuras 6(a) a 6(c) são diagramas para explicar uma modalidade de "otimizar o desenho de porções de escora de cilindro etc. para cada organização" adotada na fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção. A Figura 6(a) mostra um exemplo convencional, a Figura 6(b) mostra um exemplo da presente invenção, e a Figura 6(c) é um diagrama que mostra partes reservadas para ser utilizadas em permutas na Figura 6(b).
[0053] Embora a configuração do batente de cilindro de um fresadora de mandril convencional seja tal que os mesmos eixos de cilindro e porções de escora de cilindro sejam utilizados independente da organização de produção de tubo, na fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção, é adotada uma configuração que permite o ajuste de um vão entre os cilindros sulcados sem limitação, elimina a interferência mútua das porções de escora de cilindro e permite que a razão de diâmetro de cilindro seja controlada em uma faixa apropriada.
[0054] A seguir, a configuração adotada na presente invenção será descrita ao ser classificada por "compactação de porções de escora de cilindro" e "otimização do desenho de porções de escora de cilindro etc. para cada organização" e "um método para produzir tubos sem costura" com o uso da configuração como acima também será descrito.
[0055] A fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção é uma fresadora de mandril que inclui uma pluralidade de corpos de cilindro sulcado como uma passagem de cilindro que realiza a laminação de redução de um invólucro, e uma pluralidade de batentes de cilindro, cada um com cilindros reservas para acionar os corpos de cilindro sulcado, em que mancais são internamente contidos no corpo de cilindro sulcado descrito acima.
[0056] De forma específica, como mostrado nas Figuras 4(a) e 4(b) de uma modalidade descrita posteriormente, para uma porção de escora de cilindro, é adotada uma configuração em que para ampliar a faixa de ajuste de um vão entre cilindros sulcados, mancais que constituem a porção de escora de cilindro são internamente contida no corpo de cilindro sulcado, com isso produzindo uma caixa de mancai desnecessária.
[0057] Em um batente de cilindro convencional, uma caixa de mancai é fixada fora do corpo de cilindro sulcado. Entretanto, na fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção, a caixa de mancai se torna desnecessária e logo é removido.
[0058] Como um resultado, todo o cilindro sulcado é produzido compacto e, portanto, mesmo no caso em que o diâmetro de cilindro sulcado (ou seja, o diâmetro do corpo de cilindro) é projetado para ser pequeno para ser capaz de ser adequado para a laminação de alongamento de tubos de diâmetro curto, a interferência das porções de escora de cilindro não mais demonstra ser um problema. E o ajuste de um vão dentre três cilindros sulcados, que demonstra ser um problema em uma fresadora de mandril de 3 cilindros, não é limitado e o ajuste de vão se toma possível em uma faixa mais ampla.
[0059] Nesse caso, por exemplo, como mostrado na Figura 5 de uma modalidade descrita posteriormente, mancais são internamente contidas no corpo de cilindro sulcado e, portanto, é necessário adotar uma configuração em que o corpo de cilindro sulcado (cilindro de trabalho) é acionado por cilindros reservas.
[0060] Além disso, a força exigida para o eixo de cilindro e mancais é a mesmo que em um batente de cilindro convencional em que as porções de escora de cilindro são fixadas fora do corpo de cilindro, mas os mancais são internamente contidos no corpo de cilindro sulcado, tal que sob algumas condições de laminação, a força da porção de sulco de cilindro pode se tornar insuficiente.
[0061] Portanto, ao realizar a compactação das porções de escora de cilindro de acordo com a presente invenção, no desenho do corpo de cilindro sulcado que envolve conter os mancais no interior, é necessário considerar a força relevante.
[0062] Em tal batente de cilindro, o meio de "compactação das porções de escora de cilindro" é encaixado não é particularmente limitado. Em consideração do projeto da razão de diâmetro de cilindro, o batente de cilindro em que este meio é encaixado pode ser parte do batente de cilindro que constitui a fresadora de mandril de cilindros múltiplos ou pode ser todos os batentes em alguns casos.
[0063] A fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção é uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos que inclui uma pluralidade de corpos de cilindro sulcado como uma passagem de cilindro que realiza a laminação de redução de um invólucro e uma pluralidade de batentes de cilindro cada um que tem eixos de cilindro e porções de escora de cilindro para acionar os corpos de cilindro sulcado, em que de acordo com uma organização de produção de tubo, pelo menos um dentre ou ambos os eixos de cilindro e as porções de escora de cilindro é substituído com uma parte(s) que tem um formato(s) diferente(s) além dos corpos de cilindro sulcado.
[0064] "Uma organização de produção de tubo" refere-se a realizar, por exemplo, preparações e operações para fabricação de tubo em consideração de mudanças no diâmetro de tubo (tubo de diâmetro largo, tubo de diâmetro curto e similares) e classe de material (por exemplo, aço carbono típico, aço de alta liga) durante a fabricação de tubo.
[0065] Se o mesmo eixo de cilindro é utilizado para produzir tubos que têm diferentes diâmetros externos, a razão de diâmetro de cilindro é muito pequena ou muito grande, com o resultado que é impossível evitar subpreenchimento ou sobrepreenchimento. Além disso, se o mesmo eixo de cilindro é utilizado independente da organização de produção de tubo, situações indevidas podem ocorrer no projeto da força do eixo de cilindro e mancais, a alocação de trabalho de circunferência e similares.
[0066] Portanto, na fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção, pelo menos um dentre ou ambos os eixos de cilindro e as porções de escora de cilindro é substituído como e quando exigido além dos corpos de cilindro sulcado. Neste caso, como mostrado na Figura 6(b) e Figura 6(c) descritas posteriormente, é possível adotar processos lógicos como e quando exigido; por exemplo, a substituição de todos os corpos de cilindro sulcado, eixos de cilindro e porções de escora de cilindro.
[0067] Ao adotar esses processos, o corpo de cilindro, os eixos de cilindro e as porções de escora de cilindro são reservados como partes previamente, pelas quais é possível substituir uma parte(s) relevante(s) de acordo com a condição da organização de produção de tubo, que é preferível.
[0068] Se a consideração é dada ao formato da porção de escora de cilindro como uma parte tal que a interferência mútua descrita acima das caixas de mancai (consulte Figura 1) não ocorre, mesmo na laminação de alongamento para tubos de diâmetro curto, é possível realizar o projeto da alocação de trabalho de circunferência necessária para evitar subpreenchimento ou sobrepreenchimento.
[0069] Em tal batente de cilindro, o meio de "otimização do desenho de porções de escora de cilindro etc. para cada organização" é encaixado não é particularmente limitado. Em consideração do projeto da alocação de trabalho de circunferência, o batente de cilindro em que este meio é encaixado pode ser parte de cada um dos batentes de cilindro que constitui a fresadora de mandril de cilindros múltiplos ou pode ser todos os batentes em alguns casos.
[0070] Na fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção, uma modalidade desejável é o caso em que a fresadora de mandril de cilindros múltiplos é uma fresadora de mandril de 3 cilindros. As vantagens descritas acima (ou seja, prevenção de defeitos como falhas de parede passante em tubo, redução de excentricidade de espessura de parede, o que garante a alta razão de alongamento e similares) podem ser suficientemente exibidas na fresadora de mandril de cilindros múltiplos descrita acima ao fornecer três cilindros para os cilindros sulcados.
[0071] Além disso, na fresadora de mandril de 3 cilindros da presente invenção, as restrições na razão de diâmetro de cilindro podem ser eliminadas pela "compactação de porções de escora de cilindro" e "otimização do desenho de porções de escora de cilindro etc. para cada organização", que são adotadas na presente invenção.
[0072] Comparada a uma fresadora de mandril de 4 cilindros, uma fresadora de mandril de 3 cilindros é simples em construção e um pequeno número de cilindros é utilizado. Portanto, manutenção e controle são relativamente fáceis e logo isto é uma modalidade desejável.
[0073] O método para produzir tubos sem costura da presente invenção inclui a etapa de realizar laminação de alongamento de um invólucro pela fresadora de mandril de cilindros múltiplos descrita acima.
[0074] O processo de produção de tubos sem costura por uma linha de fresadora de mandril inclui a etapa de realizar laminação de alongamento substancial de um invólucro e a subsequente etapa de ajustar a espessura de parede do invólucro até um valor de alvo desejado. No método para produzir tubos sem costura da presente invenção, a fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção é utilizada na etapa de laminação de alongamento que é realizada a montante.
[0075] Como um resultado, a ocorrência de subpreenchimento ou sobrepreenchimento durante laminação de alongamento é efetivamente evitada e é possível produzir tubos sem costura livres de quaisquer de defeitos de parede passante atribuíveis ao subpreenchimento e falhas de aleta atribuíveis ao sobrepreenchimento. O método para produzir tubos sem costura da invenção predefinida é particularmente efetivo ao realizar a laminação de alongamento para tubos de diâmetro curto.
[0076] EXEMPLOS
[0077] As modalidades da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos.
[0078] As Figuras 4(a) e 4(b) são diagramas para explicar uma modalidade de "compactação de porções de escora de cilindro" adotado na fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção. A Figura 4(a) é uma vista em perspectiva de um corpo de cilindro sulcado em que mancais são internamente contidos, e Figura 4(b) é uma vista frontal da mesma. Como mostrado em Figuras 4(a) e 4(b), mancais 4 são dispostos em uma parte de forma adjacente em torno de uma porção interior 11 de um corpo de cilindro sulcado 1 onde o eixo de cilindro é inserido. Como um resultado, uma caixa de mancai convencional que encerra os mancais se torna desnecessária e a porção de escora de cilindro é produzida notadamente compacta, com o resultado que o problema da interferência das porções de escora de cilindro é resolvido.
[0079] A Figura 5 é uma vista em perspectiva que mostra a configuração de cilindros reservas para acionar o corpo de cilindro sulcado (cilindro de trabalho) em que mancais são internamente contidos. Como os mancais são contidos no cilindro, os cilindros reservas 9 são dispostos em lados oposto do corpo de cilindro sulcado 1 para comprimi-lo para com isso acioná-lo. Os cilindros reservas 9 são integralmente conectados a um eixo de acionamento 10.
[0080] Nesse momento, os cilindros reservas 9 são posicionados suficientemente retraídos do corpo de cilindro sulcado 1, para facilitar ajuste de um vão entre cilindros sulcados.
[0081] As setas mostradas nas Figuras 4(a) e 4(b) acima indicam uma espessura remanescente na porção de sulco de cilindro do corpo de cilindro. Comparada à espessura convencional, esta espessura diminui por uma quantidade correspondente à espessura dos mancais quando os mancais são internamente contidos no corpo de cilindro. Portanto, como descrito anteriormente, é necessário considerar a força do corpo de cilindro sulcado 1.
[0082] As Figuras 6(a) a 6(c) são diagramas para explicar uma modalidade de "otimização do desenho de porções de escora de cilindro etc. para cada organização" adotada na fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção. A Figura 6(a) mostra um exemplo convencional, que mostra o caso em que sem menção à organização de produção de tubo, um eixo de cilindro 2 do mesmo diâmetro e porções de escora de cilindro 3 do mesmo formato são utilizados com o diâmetro nominal de cilindro do corpo de cilindro sulcado 1 sendo o mesmo.
[0083] A Figura 6(b) mostra um exemplo da presente invenção, que mostra o caso em que o diâmetro de cilindro do corpo de cilindro sulcado 1 é alterado para realizar controle para uma razão de diâmetro de cilindro apropriada de acordo com uma organização de produção de tubo, e o eixo de cilindro 2 e as porções de escora de cilindro 3 que são cambiáveis para se adaptarem ao diâmetro de cilindro são utilizados. A Figura 6(c) é um diagrama que mostra partes reservadas para serem utilizadas em permutas na Figura 6(b).
[0084] Como mostrado na Figura 6(b), para realizar o projeto da alocação de trabalho de circunferência necessária para evitar o subpreenchimento e o sobrepreenchimento, uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos que garante a mesma razão de diâmetro de cilindro em laminação um tubo de diâmetro curto e um tubo de diâmetro largo pode ser exigida. De forma específica, nas organizações de fabricação de tubo para tubos de diâmetro curto, torna-se necessário utilizar um corpo de cilindro sulcado 1 que tem um pequeno diâmetro de cilindro.
[0085] Nesse caso, como mostrado na Figura 6(c), é desejável que um batente de cilindro em que todo o corpo de cilindro sulcado 1, o eixo de cilindro 2 e as porções de escora de cilindro 3 sejam substituídos e sejam adotados em uma fresadora de mandril. O propósito esperado pode ser atingido ao garantir que os formatos destas partes não despertem interferência mútua entre as mesmas, como o caso de as caixas de mancai (consulte Figura 1).
[0086] A fresadora de mandril de cilindros múltiplos da presente invenção e o método para produzir tubos sem costura com o uso desta fresadora de mandril de cilindros múltiplos podem ser efetivamente utilizados na produção de tubos sem costura trabalhados a quente (por exemplo, tubos de aço sem costura).
[0087] 1: Corpo de cilindro, 2: Eixo de cilindro, 3: Porção de escora de cilindro, 4: Mancai, 5: Caixa de mancai, 6: Passagem de cilindro, 7: Fresadora de mandril, 8: Invólucro, 9: Cilindro reserva, 10: Eixo de acionamento, 11: Porção onde o eixo de cilindro é inserido.
Claims (4)
1. Fresadora de mandril de cilindros múltiplos compreendendo uma pluralidade de primeiros corpos de cilindro sulcado (1) como uma passagem de cilindro (6) para realizar a laminação de redução de um invólucro (8); uma pluralidade de batentes de cilindro cada um que tem primeiros eixos de cilindro (2) e primeiras porções de escora de cilindro (3) para acionar os corpos de cilindro sulcado (1), CARACTERIZADA pelo fato de que a fresadora de mandril de cilindros múltiplos compreende ainda: segundos eixos de cilindro, segundas porções de escora de cilindro, e segundos corpos de cilindro sulcado como partes reserva, sendo adaptados para substituir os primeiros eixos de cilindro (2) e as primeiras porções de escora de cilindro (3) além dos primeiros corpos de cilindro sulcado (1) de acordo com um ajuste de produção de tubo da fresadora de mandril, e tendo um formato(s) diferente(s) do que os primeiros eixos de cilindro (2) e as primeiras porções de escora de cilindro (3) e os primeiros corpos de cilindro sulcado (1), respectivamente.
2. Fresadora de mandril de cilindros múltiplos, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a pluralidade de primeiros corpos de cilindro sulcado (1) e a pluralidade de primeiros batentes de cilindro são adaptados para um invólucro de uma primeiro diâmetro e os segundos eixos de cilindro, segundas porções de escora de cilindro, e segundos corpos de cilindro sulcado são adaptados para um invólucro de um segundo diâmetro sendo diferente do primeiro diâmetro.
3. Fresadora de mandril de cilindros múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a fresadora de mandril de cilindros múltiplos é uma fresadora de mandril de 3 cilindros.
4. Método para produzir tubos sem costura, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de laminação de alongamento de um invólucro (8) por uma fresadora de mandril de cilindros múltiplos de acordo com qualquer uma das reivindicações precedents.
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