ES2622569T3 - Componente de extremo superior de vidrio conformado para perforación por expansión en caliente y método de fabricación de palanquilla para fabricación de tuberías por expansión en caliente - Google Patents

Componente de extremo superior de vidrio conformado para perforación por expansión en caliente y método de fabricación de palanquilla para fabricación de tuberías por expansión en caliente Download PDF

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Junichi NISHIMORI
Tomio Yamakawa
Keishi Matsumoto
Hiroaki Murakami
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Abstract

Un componente de extremo superior de vidrio conformado (5) para perforación por expansión en caliente, que está configurado para ser utilizado como un lubricante del extremo superior de una palanquilla hueca (1) cuando la palanquilla hueca insertada en un contenedor (2) se somete a perforación por expansión en caliente utilizando un macho (3), caracterizado por que el componente de vidrio conformado (5) comprende una pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6) y una pieza de proyección en forma de anillo (7); la pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6) asume una forma de disco que tiene una abertura circular (8) para permitir que un macho (3) se inserte en el centro de la misma, y la pieza de proyección en forma de anillo (7) se une a la abertura (8) de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6), y asume una forma de anillo proyectándose perpendicularmente hacia la pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6).

Description

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DESCRIPCION
Componente de extremo superior de vidrio conformado para perforation por expansion en caliente y metodo de fabrication de palanquilla para fabrication de tuberias por expansion en caliente
Campo tecnico
La presente invention se refiere a un componente con extremo superior de vidrio conformado para perforacion por expansion en caliente usado como un lubricante del extremo superior para una palanquilla hueca (especialmente, una palanquilla hueca hecha de un material dificil de trabajar), que se usa como un material de partida base en el proceso de fabricacion de tuberias Ugine-Sejournet, cuando la palanquilla hueca se somete a perforacion por expansion en caliente. Ademas la presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion de una palanquilla para la fabricacion de una tuberia por extrusion en caliente, usando el metodo el componente de vidrio conformado descrito arriba.
A menos que se indique de otra manera, las definiciones de los terminos en esta description son las siguientes:
“Palanquilla hueca”: Una palanquilla utilizada para perforacion por expansion en caliente (de aqui en adelante referida simplemente como “perforacion en caliente”), fabricandose la palanquilla en una forma hueca con un agujero guia por mecanizacion previa. De aqui en adelante, tambien sera referido simplemente como “palanquilla”.
“Palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente”: Una palanquilla utilizada para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente, que ya ha sido sometida a perforacion por expansion en caliente. De aqui en adelante sera tambien referida simplemente como “palanquilla para fabricacion de tuberias”.
“Lubricante de extremo superior”: Un lubricante utilizado al momento de la perforacion por extrusion en caliente de una palanquilla hueca, que es colocado en el extremo superior de la palanquilla hueca.
Antecedentes
En el proceso de fabricacion de tuberias Ugine-Sejournet, el vidrio se utiliza como un lubricante para la extrusion en caliente. Este proceso de fabricacion de tuberias es excelente en trabajabilidad para la fabricacion de tuberias, y por lo tanto una palanquilla puede ser procesada a una velocidad de reduccion relativamente alta mediante este proceso de fabricacion de tuberias. Por lo tanto, el proceso de fabricacion de tuberias Ugine-Sejournet ha sido utilizado frecuentemente en la fabricacion de una tuberia sin costura hecha de un material dificil de trabajar como es una alta aleacion como material fuente.
Se utiliza una palanquilla hueca como un material de partida para una tuberia extruida en caliente para ser fabricada mediante el proceso Ugine-Sejournet para fabricacion de tuberias, y se forma un agujero guia en esta palanquilla hueca previamente mediante mecanizado. En el momento de fabricacion de la tuberia en caliente, se inserta un mandril de una prensa de extrusion en este agujero guia.
En el caso en el que se utiliza un mandril de gran diametro para extruir la palanquilla hueca para fabricar una tuberia, se debe perforar (mecanizar) un agujero piloto para la palanquilla de acuerdo con el diametro de la palanquilla. El procesamiento del agujero piloto disminuye significativamente la eficiencia de la operation, y tambien agrava la perdida de resistencia. Usualmente, en el proceso Ugine-Sejournet para fabricacion de tuberias, la palanquilla para fabricacion de tuberia que se va a alimentar a la prensa de extrusion se somete a perforacion por expansion en caliente como trabajo preliminar.
La Fig. 1 es una vista explicatoria para ilustrar una etapa de perforacion por expansion en caliente ejecutada como trabajo preliminar de la palanquilla para fabricacion de tuberias. La Fig. 1(a) muestra un estado en el que la palanquilla hueca se coloca en su lugar en un contenedor. La Fig. 1(b) muestra un proceso en el que la palanquilla hueca esta siendo perforada por expansion. La Fig. 1(c) muestra la palanquilla hueca despues de la perforacion por expansion.
Segun lo mostrado en la Fig. 1(a), una palanquilla hueca 1 con agujero guia 1a taladrado en ella se inserta en un contenedor 2 de tal manera que la parte inferior de la palanquilla esta en contacto con la superficie interna del extremo posterior del contenedor 2. La palanquilla hueca se calienta a aproximadamente 1100 a 1200°C antes de ser insertada en el contenedor 2.
Sucesivamente, como se muestra en las Fig. 1(b) y 1(c), la palanquilla hueca 1 es perforada por expansion y el diametro interior de la misma es expandida usando un mandril 4 provisto de un macho 3, que se usa para expansion y tiene un diametro predeterminado, en el extremo frontal del mismo. La palanquilla hueca 1, habiendo sido perforada por expansion (la palanquilla hueca 1 es utilizada como palanquilla 1 para fabricacion de tuberias) es presionada hacia arriba por un eyector desde el fondo y es retirada del contenedor 2. Subsecuentemente, la palanquilla 1 para fabricacion de
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tuberia se vuelve a calentar y se alimenta a la prensa de extrusion usada en el proceso Ugine-Sejournet para fabrication de tuberias.
En la etapa de perforation por expansion en caliente mostrada en la Fig. 1, en el caso en que la palanquilla hueca esta hecha de un material dificil de trabajar, es muy probable que ocurran defectos tales como el gripado por herramientas y rasgunos causados por una lubrication deficiente en la superficie exterior y/o en la superficie interior de la palanquilla perforada en caliente. Tal material dificil de trabajar puede incluir: una alta aleacion de alto contenido en Cr y alto contenido en Ni, donde contenga elementos aleantes en grandes cantidades; una aleacion de acero que contiene Ti; y similares.
Como tecnica anterior para evitar los defectos causados por una lubricacion deficiente, los metodos descritos abajo se han divulgado.
La bibliografia no de patente 1 describe un metodo en el cual se utiliza vidrio como un lubricante en el proceso Ugine- Sejournet de fabricacion de tuberias. Por ejemplo, se suministra polvo de vidrio y/o una masa de polvo de vidrio, como un lubricante, a la parte biselada en el extremo superior de la palanquilla y el agujero interior (agujero guia) de la palanquilla.
Las Bibliografias de Patente 1, 2 y 3 describen un metodo en el que se recubre con un lubricante de vidrio la superficie exterior y la superficie interior de la palanquilla en la perforacion por expansion en caliente de la palanquilla hueca utilizada en el proceso Ugine-Sejournet para fabricacion de tuberias. Como una pieza de trabajo, la alta aleacion Hastelloy C276 se procesa en la Bibliografia de Patente 1, una aleacion de alto contenido en niquel se procesa en la Bibliografia de Patente 2, y un material SUS304 se procesa en la Bibliografia de patente 3.
En lo concerniente a la forma especifica del lubricante de vidrio, por ejemplo, la Fig. 1(b) de la Bibliografia de Patente 1 muestra un lubricante de vidrio en forma de bola. Este lubricante de vidrio en forma de bola se coloca en la parte biselada del extremo superior de la palanquilla hueca. Tambien, la Fig. 4(a) de la Bibliografia de Patente 1 muestra un lubricante de vidrio (vidrio conformado) conformado en una forma de anillo. Este lubricante de vidrio en forma de anillo se coloca en el extremo superior de la palanquilla 1. El vidrio conformado es aquel conformado por solidification del polvo de vidrio con un aglutinante como silicato de sodio.
En la perforacion caliente del material dificil de trabajar, no se puede proporcionar suficiente lubricacion simplemente recubriendo con polvo de vidrio o colocando la masa de vidrio en la parte biselada del extremo superior de la palanquilla hueca. En particular, la superficie interior de la palanquilla hueca puede no estar suficientemente lubricada. En algunos casos, por lo tanto, se usa un metodo en el que el vidrio conformado en forma de un anillo se coloca en el extremo superior de la palanquilla hueca (ejemplo: el vidrio conformado en la Fig. 4(a) de la Bibliografia de Patente 1).
Sin embargo, en el caso donde el vidrio conformado en forma de anillo es simplemente colocado en la palanquilla, se puede observar que el vidrio se desubica o dispersa por vibraciones, etc., durante la perforacion por expansion, y/o por el cambio de position del macho. Por lo tanto la lubricacion puede volverse insuficiente, y sucede que aparece una pared excentrica despues de la perforacion por expansion.
Convencionalmente, en el momento de la perforacion por expansion en caliente, se ha montado un anillo metalico alrededor del vidrio formado en forma de anillo en el extremo superior de la palanquilla (consultar la Fig. 2(b), descrita mas adelante). Mediante el montaje de este anillo metalico, se puede evitar la descolocacion (mal encaje) o dispersion del vidrio.
Sin embargo, el metodo en el que el anillo metalico se monta alrededor del vidrio conformado en forma de anillo tiene los siguientes problemas:
(1) El montaje del anillo metalico antes de la perforacion por expansion en caliente y su desmontaje despues de completar la perforacion por expansion se ejecutan en un ambiente de alta temperatura. Ademas, es dificil asegurar la seguridad del trabajador.
(2) La superficie interior de la palanquilla hueca puede no estar suficientemente lubricada por el mero hecho de colocar el lubricante de vidrio en el extremo superior de la palanquilla hueca. Por lo tanto, se pueden producir defectos en la superficie interior de la palanquilla despues de la perforacion por expansion en caliente.
Lista de citas
Bibliografia de patente
Bibliografia de Patente 1: Publication de Solicitud de Patente Japonesa No. 2005-927
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Bibliografia de Patente 2: Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa No. 2005-59069 Bibliografia de Patente 3: Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa No. 2007-229771 Bibliografia no de patente
Bibliografia no de patente 1: Editado por el Instituto del Hierro y el Acero de Japon, “Iron and Steel Handbook, Tercera Edicion, Vol. 3, Bar Steel, Steel Pipe and Rolling Equipment”, pags. 1020 - 1021, publicado por Maruzen Co., Ltd. 20 Ene, 1982.
Compendio de la invencion
Problema tecnico.
Un objetivo de la presente invencion es proporcionar un componente de vidrio con extremo superior conformado para la perforacion en caliente capaz de reunir los siguientes requisitos (1) y (2) cuando una palanquilla hueca se somete a perforacion por expansion en caliente.
(1) Se puede asegurar la integridad del trabajador.
(2) Se puede evitar la aparicion de defectos (defectos por rasgunos, defectos por gripado, etc) en la superficie interior de una palanquilla para fabrication de tuberias.
Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un metodo de fabricacion de una palanquilla para la fabricacion de tuberias mediante extrusion en caliente, utilizando el metodo el vidrio conformado de la presente invencion.
Solucion al problema
La esencia de la presente invencion es la siguiente:
(I) Un componente con extremo superior de vidrio conformado para perforacion por expansion en caliente, que esta configurado para ser utilizado como un lubricante del extremo superior para una palanquilla hueca cuando la palanquilla hueca insertada en un contenedor se somete a perforacion por expansion en caliente utilizando un macho, en donde
el componente de vidrio conformado comprende una pieza de vidrio conformada en forma de anillo y una pieza de proyeccion en forma de anillo:
la pieza de vidrio conformada en forma de anillo asume una forma de disco que tiene una abertura circular para permitir que se inserte un macho en su centro; y
la pieza de proyeccion en forma de anillo se une a la abertura de la pieza de vidrio conformada en forma de anillo, y asume una forma de anillo que se proyecta perpendicularmente a la pieza de vidrio conformada en forma de anillo.
El componente de vidrio conformado de la presente invencion tiene preferiblemente una forma descrita a continuation. Esta realization es referida como “primera realization”.
En el metodo de fabricacion de una palanquilla para la fabricacion de tuberias por extrusion en caliente descrito abajo en el item (II),
el espesor del anillo en la pieza de proyeccion en forma de anillo es de 5 a 20 mm,
el diametro exterior de la pieza de proyeccion en forma de anillo es de 1 a 10 mm mas pequeno que el diametro interior de la palanquilla hueca,
la longitud de la proyeccion en una direction de elevation de la pieza de proyeccion en forma de anillo es de 5 a 20 mm, y
la altura de la pieza de vidrio conformada en forma de anillo desde el extremo superior de la palanquilla es de 10 a 35 mm.
El componente de vidrio conformado de la presente invencion tiene preferiblemente la forma descrita anteriormente y ademas reune las condiciones descritas a continuacion. Esta realizacion es referida como una “segunda realizacion”.
El lado superior de la abertura de la pieza de vidrio conformada en forma de anillo esta biselado; y
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El angulo de bisel es 10 a 20° con relacion a la linea vertical.
(II) Un metodo de fabrication de una palanquilla para fabrication de tuberias por extrusion en caliente , en donde
cuando una palanquilla hueca se inserta en un contenedor, una perforation por expansion en caliente es ejecutada hacia abajo utilizando un macho, el componente de extremo superior de vidrio conformado para perforacion en caliente de la presente invention descrito arriba (incluyendo el primer y segundo moldeamiento) es utilizado como un lubricante del extremo superior de la palanquilla hueca, en donde la pieza de proyeccion en forma de anillo se inserta en una portion vacia de la palanquilla hueca.
Efectos ventajosos de la invencion
El componente de vidrio de extremo superior conformado para perforacion en caliente de la presente invencion alcanza los siguientes efectos notables:
(1) Cuando la palanquilla hueca se somete a perforacion por expansion en caliente, se puede asegurar la integridad del trabajador.
(2) Se puede evitar la presencia de defectos (defectos por rasgunos, defectos por gripado, etc) en la superficie interna de la palanquilla para fabricacion de tuberias.
De acuerdo con el metodo para fabricar una palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente de la presente invencion, cuando la palanquilla hueca se somete a perforacion por expansion en caliente, la integridad del trabajador puede ser asegurada. Tambien se puede fabricar una palanquilla para fabricacion de tuberias que tiene un muy pequeno numero de defectos en la superficie interna (defectos por rasgunos, defectos por gripado, etc).
Breve descripcion de los dibujos
[Fig. 1] La Fig. 1 es una vista explicatoria para ilustrar una etapa de perforacion por expansion en caliente ejecutada como trabajo preliminar de una palanquilla para fabricacion de tuberias, la Fig. 1(a) muestra un estado en el que la palanquilla hueca se inserta en un contenedor, la Fig. 1(b) muestra un proceso en el que la palanquilla hueca esta siendo perforada, y la Fig. 1(c) muestra la palanquilla hueca que ha sido perforada.
[Fig. 2] La Fig. 2 es una vista en section longitudinal para mostrar esquematicamente las formas de los lubricantes de vidrio conformado del extremo superior, la Fig. 2(a) muestra el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion, y la Fig. 2(b) muestra vidrio conformado de extremo superior convencional.
[Fig. 3] La Fig. 3 es una vista explicatoria para explicar el componente de vidrio conformado de la primera y segunda realizaciones de la presente invencion.
Descripcion de realizaciones
Un componente de extremo superior de vidrio conformado para perforacion en caliente de acuerdo con la presente invencion se describira ahora con referencia a los dibujos adjuntos.
La Fig. 2 es una vista en seccion longitudinal para mostrar esquematicamente las formas de los lubricantes devidrio conformado del extremo superior, la Fig. 2(a) muestra el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion, y la Fig. 2(b) muestra un vidrio con formado de extremo superior de convencional.
Como se muestra en la Fig. 2(a), un componente de extremo superior de vidrio conformado 5 de acuerdo con la presente invencion comprende una pieza de vidrio conformado en forma de anillo 6 y una pieza de proyeccion en forma de anillo 7. La pieza de vidrio conformado en forma de anillo 6 asume una forma de disco que tiene una abertura circular 8 para permitir al macho (no mostrado) insertarse a traves del centro. La pieza de proyeccion en forma de anillo 7 se une a la abertura 8 de la parte de vidrio conformado en forma de anillo 6 y asume una forma de anillo proyectandose perpendicularmente a la pieza de vidrio conformado en forma de anillo 6.
La Fig. 2(a) muestra el estado en el que el componente de extremo superior de vidrio conformado 5 se coloca en el extremo superior de una palanquilla hueca 1. La pieza de proyeccion en forma de anillo 7 se inserta en la porcion hueca (un agujero guia 1a) de la palanquilla hueca 1.
Como se muestra en la Fig. 2(b), un vidrio conformado en forma de anillo convencional 9 se comprende solo una placa plana en forma de anillo que tiene la abertura 8 en el centro. Cuando se usa el vidrio conformado en forma de anillo convencional 9, un anillo metalico 10 se une a la periferia exterior del vidrio conformado 9. El anillo metalico 10 se une
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para evitar que el vidrio se desubique por las vibraciones durante la perforation, el cambio de position del macho, o similares.
Una razon por la que el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invention asume la forma mostrada en la Fig. 2(a) es para asegurar la seguridad del trabajador en la perforacion por expansion en caliente de la palanquilla hueca.
El componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion tiene la pieza de proyeccion en forma de anillo, y esta pieza de proyeccion se inserta en el agujero guia de la palanquilla hueca. En otras palabras, el componente de extremo superior de vidrio conformado esta contenido por el agujero guia y la palanquilla hueca. Por lo tanto, aun si se producen vibraciones durante la perforacion, cambio de posicion del macho, u otros similares, se puede evitar la desubicacion del componente de extremo superior de vidrio conformado. Como resultado, el anillo metalico resulta innecesario. Por lo tanto, el trabajador es liberado de operaciones de montaje y desmontaje del anillo metalico que se efectuan en un ambiente a alta temperatura en el que la seguridad es dificil de asegurar.
Cuando el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion se coloca en el extremo superior de la palanquilla hueca, la pieza de proyeccion en forma de anillo solo tiene que ser insertada en el agujero guia. Por lo tanto, el eje central del componente de extremo superior de vidrio conformado puede facilmente coincidir con el eje central del agujero guia de la palanquilla hueca. Esto es, la pieza de proyeccion en forma de anillo tambien funciona como una guia. Como resultado, el trabajo para colocar el componente de extremo superior de vidrio conformado en la superficie superior de la palanquilla hueca se puede realizar suavemente y con seguridad.
Otra razon por la que el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion asume la forma mostrada en la Fig. 2(a) es para evitar que se produzcan defectos (defectos por rasgunos, defectos por ajuste, etc) en la superficie interior de la palanquilla para fabrication de tuberias.
Como se muestra en la Fig. 2(a), la pieza de proyeccion en forma de anillo incluida en el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion se inserta en el agujero guia 1 de la palanquilla hueca 1. Como la palanquilla hueca 1 ha sido calentada, la pieza de proyeccion en forma de anillo 7 se vuelve pegajosa (estado fundido). El vidrio fundido asi producido contribuye a la lubrication de la superficie de la pared interior del agujero guia 1a y el macho. Posteriormente, como se indica por una flecha en la Fig. 2(a), el vidrio tambien es suministrado desde la pieza de proyeccion en forma de anillo 6. Asi, la cantidad de lubricante (cantidad de lubricacion) necesaria para la lubricacion entre la superficie de la pared interior del agujero guia 1a y el macho es asegurada. Como resultado, se evita que ocurran defectos en la superficie interior de la palanquilla para fabricacion de tuberia.
El componente de vidrio conformado de una primera realization de la presente invencion reune las condiciones (a) a (d) descritas abajo. Ademas el componente de vidrio conformado de una segunda realizacion reune las condiciones (a) a (d) descritas abajo y ademas reune las condiciones (e) a (f) descritas a continuation.
(a) El anillo en la pieza de proyeccion en forma de anillo tiene un espesor de 5 a 20 mm.
(b) El diametro exterior de la pieza de proyeccion en forma de anillo es mas pequeno que el diametro interior de la palanquilla hueca en 1 a 10 mm.
(c) La longitud de proyeccion en la direction de elevation de la pieza de proyeccion en forma de anillo es de 5 a 20 mm.
(d) La altura de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo desde el extremo superior de la palanquilla es de 10 a 35 mm.
(e) El lado superior de la abertura de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo esta biselado.
(f) El angulo de bisel es de 10 a 20° con relation a la linea vertical.
La Fig. 3 es una vista explicatoria para explicar el componente de vidrio conformado de la primera y segunda realizaciones. En la Fig. 3, el simbolo (i) denota un hueco (distancia) entre la pieza de proyeccion en forma de anillo 7 y la pared interior de la palanquilla hueca 1. El simbolo (ii) denota el espesor del anillo de la pieza de proyeccion en forma de anillo 7. El simbolo (iii) denota la longitud de proyeccion en una direccion de elevacion de la pieza de proyeccion en forma de anillo 7. El simbolo (iv) denota la altura de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo 6 desde el extremo superior de la palanquilla (esto es, el espesor de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo 6). El simbolo (v) denota el angulo del lado superior (parte biselada) de la abertura de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo.
Las razones por las que el componente de vidrio conformado de la primera realizacion necesita reunir las condiciones (a) a (d) son las que siguen:
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(a) Espesor de anillo de la pieza de proyeccion en forma de anillo.
Es deseable especificar el espesor del anillo de la pieza de proyeccion en forma de anillo (simbolo (ii) en la Fig. 3) que sea de 5 a 20 mm. Si el espesor del anillo es de menos de 5 mm, la cantidad de lubricante a suministrar es pequena, por lo que la lubricidad se ve perjudicada. Ademas la fundicion de la pieza de proyeccion en forma de anillo sucede rapidamente, por lo que el vidrio formado es desubicado (desplazado) facilmente por las vibraciones, etc. durante la perforacion. Si el espesor del anillo es mayor que 20 mm, la cantidad de lubricante a suministrar es muy grande, por lo que las propiedades superficiales de la pared de la superficie interior se deterioran. Eso es, al mantener el espesor del anillo de la pieza de proyeccion en forma de anillo en el intervalo indicado anteriormente, la lubricidad entre la palanquilla hueca y el macho se mantiene, y en consecuencia, se puede evitar efectivamente la desubicacion del componente de vidrio conformado.
(b) Diferencia entre el diametro exterior de la pieza de proyeccion en forma de anillo y el diametro interior de la palanquilla hueca.
Es deseable que el diametro exterior de la pieza de proyeccion en forma de anillo sea mas pequeno que el diametro interior de la palanquilla hueca en 1 a 10 mm. En otras palabras, es deseable especificar que la diferencia entre el diametro exterior de la pieza de proyeccion en forma de anillo y el diametro interior de la palanquilla hueca (por ejemplo, simbolo (i) mostrado en la Fig. 3) sea de 1 a 10 mm. Si el hueco entre la pieza de proyeccion en forma de anillo 7 y la pared interior de la palanquilla hueca es de menos de 1 mm, es dificil insertar la pieza de proyeccion en forma de anillo 7 en el agujero guia 1a. Si el hueco entre la pieza de proyeccion en forma de anillo 7 y la pared interior de la palanquilla hueca 1 es mayor que 10 mm, la desubicacion ocurre facilmente entre el eje central de la palanquilla hueca y el eje central del componente de extremo superior de vidrio conformado. Como resultado, no se proporciona lubricacion uniforme en la superficie interna de la palanquilla, por lo que se producen facilmente problemas tales como espesor de pared excentrica.
(c) Distancia de proyeccion en direction de elevation de la pieza de proyeccion en forma de anillo.
Es deseable especificar que la distancia de proyeccion en direccion de elevacion de la pieza de proyeccion en forma de anillo (simbolo (iii) en la Fig. 3) sea de 5 a 20 mm. Si la longitud es de menos de 5 mm, la cantidad de lubricante a suministrar es muy pequena, asi que la lubricidad se ve perjudicada. En el caso donde la longitud es extremadamente corta, el componente de vidrio conformado se desubica (desplaza) facilmente por las vibraciones, etc, durante la perforacion. Si la longitud es de mas de 20 mm, la cantidad de lubricante a suministrar es demasiado grande, asi que las propiedades superficiales del recubrimiento de la superficie interior se deterioran. Es decir, al conservar la longitud en direccion de elevacion de la pieza de proyeccion en forma de anillo dentro del intervalo descrito anteriormente, la lubricidad entre la palanquilla hueca y el macho se mantiene, y en consecuencia se puede evitar efectivamente la desubicacion del componente de vidrio conformado.
(d) Altura (espesor) de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo desde el extremo superior de la palanquilla.
Es deseable especificar que el espesor de la pieza de vidrio formada en forma de anillo (simbolo (iv) en la Fig. 3) sea de 10 a 35 mm. Si el espesor de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo es de menos de 10 mm, la lubricidad se ve facilmente perjudicada. Esto es porque la cantidad de vidrio suministrada desde la pieza de vidrio conformado en forma de anillo 6 (la marca de flecha en la Fig.2(a) muestra el flujo del vidrio) disminuye. Si el espesor es de mas de 35 mm, la fuerza de perforacion se incrementa. Ademas, se introduce mas lubricante al agujero guia innecesariamente, de manera que el coste unitario del vidrio aumenta.
Las razones por las que el componente de vidrio conformado de la segunda realization necesita reunir las condiciones
(e) y (f), ademas de reunir las condiciones (a) a (d), son las que siguen:
(e) Biselado del lado superior (entrada) de la abertura de la pieza de vidrio en forma de anillo.
Es deseable biselar el lado superior de la abertura de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo. Esto es porque es probable que la pieza de vidrio conformado se rompa por el impacto en el momento en que el macho entra en contacto con el lado superior de la abertura de la pieza de proyeccion de vidrio conformado en forma de anillo, y en consecuencia, la pieza de vidrio conformado en forma de anillo se puede caer.
(f) Angulo de bisel en el lado superior de la abertura de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo.
Es deseable especificar que el angulo de bisel (simbolo (v) en la Fig. 3) en el lado superior de la abertura de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo sea de 10 a 20°. Si el angulo se desvia de este intervalo, es muy probable que la pieza de proyeccion en forma de anillo se caiga debido al contacto del macho con la pieza de vidrio conformado en forma de anillo.
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Mientras sea dado por sentado teniendo en cuenta el proposito de la lubricacion, el diametro exterior del extremo superior del componente de vidrio conformado de la presente invencion (que es, el diametro exterior de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo) se hace mas grande que el diametro del macho utilizado para la perforation en caliente. Esto es debido a que se evita que el macho y la pieza de trabajo (palanquilla hueca) entren en contacto directo una con la otra.
Si el componente de extremo superior de vidrio conformado para perforacion en caliente de la presente invencion descrito anteriormente se utiliza cuando la palanquilla hueca se somete a perforacion por expansion en caliente, se consiguen los siguientes efectos:
(1) Como el anillo metalico es innecesario, la integridad del trabajador esta asegurada.
(2) Como la cantidad de lubricante (cantidad de lubricacion) necesaria para la lubricacion entre la superficie de la pared interior del agujero guia y el macho esta asegurada, se puede evitar que se produzcan defectos (defectos por rasgunos, defectos por ajuste, etc.) en la superficie interior de la palanquilla para fabrication de tuberias.
Un metodo para fabricacion de una palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente de la presente invencion es aquel en el que cuando la palanquilla hueca se inserta en un contenedor, y la perforacion por expansion en caliente se efectua hacia abajo utilizando el macho, el componente de extremo superior de vidrio conformado para perforacion en caliente de la presente invencion anteriormente mencionado (incluyendo la primera y segunda realizaciones) se utiliza como un lubricante de extremo superior para la palanquilla hueca.
Al utilizar el componente de extremo superior de vidrio conformado para expansion en caliente de la presente invencion (incluyendo la primera y segunda realizaciones), el anillo metalico se vuelve innecesario tal como se ha descrito anteriomente. Ademas, el componente de extremo superior de vidrio conformado puede ser colocado en el extremo superior de la palanquilla hueca suavemente y con seguridad. Como resultado, cuando la palanquilla hueca se somete a perforacion por expansion en caliente, la integridad del trabajador puede ser asegurada.
Ademas, al utilizar el componente de extremo superior de vidrio conformado para perforacion en caliente de la presente invencion (incluyendo la primera y segunda realizaciones), la pieza de proyeccion en forma de anillo es colocada en estado pegajoso (fundida) como se describe anteriormente, asi que se cumple la funcion de lubricacion. Ademas, tambien se suministra vidrio desde la pieza de vidrio conformado en forma de anillo. Como resultado, la cantidad de lubricante (cantidad de lubricacion) necesaria para la lubricacion entre la superficie de la pared interior del agujero guia y el macho esta asegurada, y ademas se pueden evitar que se produzcan defectos en la superficie interior de la palanquilla para fabricacion de tuberias.
Al utilizar el componente de extremo superior de vidrio conformado para perforacion en caliente de la presente invencion (incluyendo la primera y segunda realizaciones), tambien se consigue un efecto de reduction de metal de desecho. Esto es debido al incremento en lubricidad entre el macho y el metal, el coeficiente de friction entre el material y la herramienta disminuye, y el metal fluye hacia la parte posterior del macho durante la perforacion. Como resultado de la reduccion en desechos, la resistencia del material se incrementa.
El metodo para fabricar una palanquilla para construction de tuberias por extrusion en caliente de la presente invencion se puede emplear en terminar la perforacion al tamano de la palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente. Ademas, el metodo de fabricacion de la presente invencion se puede emplear no solo en terminar la perforacion sino tambien en la perforacion preliminar realizada en una etapa intermedia en el caso donde la palanquilla hueca es terminada en la palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente mediante una pluralidad de operaciones de perforacion.
EJEMPLOS
Una palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente se fabrico mediante la utilization del componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion como un lubricante y sometiendo una palanquilla hueca a perforacion por expansion. La calidad del material de la pieza de trabajo y otras condiciones en la operation de perforacion son las siguientes:
Calidad del material de la pieza de trabajo (palanquilla hueca): Aleacion de alto Cr-Ni (25%Cr - 30%Ni).
Tamano de palanquilla y tamano de herramienta: Consultar Tabla 1 Lubricante de extremo superior: Lubricante basado en SiO2-Al2O3-B2O3-CaO [Tabla 1]
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Tabla 1
———________
Antes de Perforar Perforacion Preliminar Perforacion Final
Diametro exterior de palanquilla (mm)
314 326 330
Diametro interior de palanquilla (mm)
70 154 206
Altura de palanquilla (mm)
768 917 1120
Diametro interior del contenedor (mm)
- 326 330
Diametro de macho (mm)
- 154 206
Despues que la superficie exterior y la superficie interior de la palanquilla como la pieza de trabajo se ha revestido de un lubricante de vidrio, la palanquilla se calento a aproximadamente 1200 °C. A continuation, la palanquilla se inserto en un contenedor, un lubricante de extremo superior se coloco en el extremo superior de la palanquilla, y subsecuentemente se realizo la perforation en caliente (perforation preliminar y perforation final). El componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invention se utilizo en la perforacion final. Para fines de comparacion, la misma perforacion en caliente fue ejecutada en el caso donde un vidrio formado en forma de anillo convencional fue utilizado como lubricante del extremo superior.
Despues de la perforacion, se evaluaron las condiciones de operation, calidad (defectos en la superficie interna de la palanquilla), y el peso de metal de desecho.
Los resultados de la evaluation de condiciones de operacion se dan en la Tabla 2.
[Tabla 2]
Tabla 2
Lubricante de Extremo Superior Anillo Metalico Suministro automatico de lubricante de extremo superior
Ejemplo convencional
Vidrio formado en forma de anillo Usado Imposible
Ejemplo inventivo de la presente invencion
Componente de extremo superior de vidrio conformado No usado Posible
Como se muestra en la Tabla 2, en el caso donde se utiliza el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion, el anillo metalico es innecesario. Por lo tanto, el montaje y desmontaje del anillo metalico en un ambiente de alta temperatura no son necesarios, asi que la seguridad del trabajador esta asegurada. Ademas, en el caso donde se utiliza el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion, lo que se requiere es solo poner el componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion en su lugar sobre el extremo superior de la palanquilla. Por lo tanto, este trabajo se puede reemplazar facilmente con suministro automatico utilizando un robot o similar.
Los resultados de evaluacion de calidad (defectos en superficie interior de la palanquilla) estan compilados en la Tabla 3. En la Tabla 3, las dimensiones de las porciones mayores del componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion y el vidrio formado en forma de anillo convencional son mostradas en adicion. El componente de extremo superior de vidrio conformado de la presente invencion tiene un diametro exterior de 253 mm y un diametro interior de 105 mm. Ademas el vidrio formado en forma de anillo convencional tiene un diametro exterior de 205 mm y un diametro interior de 125 mm.
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[Tabla 3]
Tabla 3
Dimension de porciones mayores (mm) Ratio de ocurrencia de defectos en superficie interna (%) Evaluacion
(i)
(ii) (iii) (iv) (v)
Ejemplo Convencional
- - - 25 48.2 1,10 X
Ejemplo inventivo de la presente invencion
A 4,5 10 3 20 5 0,90 A
B
4,5 3 10 20 5 1,00 A
C
4,5 10 10 20 5 0,60 O
D
4,5 17.5 15 20 5 0,40 O
E
4,5 17.5 15 15 17 0,00 0
En la tabla 3, los significados de los simbolos en la columna “evaluacion” son las que se describen a continuacion. En esta, la “relacion de ocurrencia de defectos en la superficie interna” es una relacion determinada por {(el numero de palanquillas en el que se producen defectos / el numero de palanquillas que han sido perforadas)} x l0o(%).
: Excelente. Indica que la relacion de ocurrencia de defectos en la superficie interna de la palanquilla (ajuste de herramienta, rasgunos, etc.) no es mas de 0,05%.
Q : Bueno. Indica que la relacion de ocurrencia de defectos en la superficie interna de la palanquilla es mas de 0,05% y no mas de 0,60%.
A : Razonable. Indica que la relacion de ocurrencia de defectos en la superficie interna de la palanquilla es mas de 0,60% y no mas de 1,00%.
X : Pobre. Indica que la relacion de ocurrencia de defectos en la superficie interna de la palanquilla es mas de 1,00%.
Ademas, en la Tabla 3, los items (i) al (v) en la columna “dimension de porciones principales” corresponde a los simbolos del (i) al (v) mostrados en la Fig. 3.
Como se muestra en la Tabla 3, en Ejemplo Convencional, la relacion de ocurrencia de defectos en la superficie interna como resultado de ajuste causado por lubricacion definiente fue mas del 1%. En el Ejemplo de la presente invencion, sin embargo, la relacion de ocurrencia de defectos no fue mayor a 1,00%. En particular, en el Ejemplo de la presente invencion E (correspondiente a la segunda realization), la relacion de ocurrencia de defectos en la superficie interna de la palanquilla fue nulo, obteniendo un resultado excelente. Ademas, en los Ejemplos Inventivos de la presente invencion C y D (correspondiente a la primera realizacion), la relacion de ocurrencia de defectos en la superficie interna de la palanquilla fue tan bajo que no fue mayor a 0,60%, terminando en un buen resultado.
Los resultados de la evaluacion del peso de metal de desecho se dan en la Tabla 4.
[Tabla 4]
Tabla 4
Lubricante de extremo superior Peso del metal de desecho (kg)
Ejemplo Convencional
Vidrio formado en forma de anillo 4.0
Ejemplo Inventivo de la presente invencion E
Componente de extremo superior de vidrio conformado 3.5
Como se muestra en la Tabla 4, en la perforacion utilizando el componente de vidrio conformado del Ejemplo Inventivo de la presente invencion E, debido al incremento en la lubricidad entre el macho y el metal, el metal fluyo a la parte posterior del macho durante la perforacion, y el material de desecho disminuyo significativamente en comparacion con el Ejemplo Convencional.
5 Aplicabilidad industrial
La presente invencion se puede usar en la fabricacion de palanquillas para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente utilizando el vidrio conformado.
Listas de signos de referencia
1: palanquilla hueca, palanquilla para fabricacion de tuberias, 1a: agujero guia, 2: contenedor, 3: macho, 4: mandril, 5: 10 componente de extremo de vidrio conformado, 6: pieza de vidrio conformado en forma de anillo, 7: pieza de proyeccion de vidrio conformado, 8: abertura, 9: vidrio conformado convencional en forma de anillo, 10: anillo metalico.

Claims (4)

  1. 5
    10
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    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Un componente de extremo superior de vidrio conformado (5) para perforacion por expansion en caliente, que esta configurado para ser utilizado como un lubricante del extremo superior de una palanquilla hueca (1) cuando la palanquilla hueca insertada en un contenedor (2) se somete a perforacion por expansion en caliente utilizando un macho (3), caracterizado por que
    el componente de vidrio conformado (5) comprende una pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6) y una pieza de proyeccion en forma de anillo (7);
    la pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6) asume una forma de disco que tiene una abertura circular (8) para permitir que un macho (3) se inserte en el centro de la misma, y
    la pieza de proyeccion en forma de anillo (7) se une a la abertura (8) de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6), y asume una forma de anillo proyectandose perpendicularmente hacia la pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6).
  2. 2. Un metodo para la fabricacion de una palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente, caracterizado por que cuando una palanquilla hueca (1) se inserta en de un contenedor (2), y la perforacion por expansion en caliente se realiza hacia abajo usando un macho (3), el componente de extremo de vidrio conformado (5) para la perforacion por expansion en caliente descrito en la reivindicacion 1 se usa como un lubricante de la parte superior de la palanquilla hueca,
    en donde la pieza de proyeccion en forma de anillo (7) se inserta en una porcion vacia (1a) de la palanquilla hueca (1).
  3. 3. El metodo para fabricar una palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente de acuerdo con la reivindicacion 2, en donde el espesor del anillo de la pieza de proyeccion en forma de anillo (7) es de 5 a 20 mm;
    el diametro exterior de la pieza de proyeccion en forma de anillo es mas pequeno que el diametro interior de la palanquilla hueca en 1 a 10 mm;
    la longitud de proyeccion en una direccion de elevacion de la pieza de proyeccion en forma de anillo es de 5 a 20 mm; y
    la altura de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo desde la superficie superior de la palanquilla es de 10 a 35 mm.
  4. 4. El metodo para fabricar una palanquilla para fabricacion de tuberias por extrusion en caliente de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde el lado superior de la abertura (8) de la pieza de vidrio conformado en forma de anillo (6) esta biselada; y
    el angulo de bisel es de 10 a 20° con relacion a la linea vertical.
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