TREFILADO

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERIA

ANÁLISIS DEL PROCESO DE TREFILADO DE
TUBOS

JORGE PEÑA MARTÍNEZ

Tesis presentada a la Dirección de Investigación y Postgrado
como parte de los requisitos para optar al grado de
Magister en Ciencias de la Ingeniería
Profesor Supervisor:
DIEGO J. CELENTANO

Santiago de Chile, Octubre 2008
c MMVIII, J ORGE A NDRÉS P EÑAM ARTÍNEZ

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERIA

ANÁLISIS DEL PROCESO DE TREFILADO DE
TUBOS

JORGE PEÑA MARTÍNEZ

Miembros del Comité:
DIEGO J. CELENTANO
JORGE RAMOS GREZ
ALBERTO MONSALVE GONZÁLEZ
MICHEL VAN SINT JAN
Tesis presentada a la Dirección de Investigación y Postgrado
como parte de los requisitos para optar al grado de
Magister en Ciencias de laIngeniería

Santiago de Chile, Octubre 2008
c MMVIII, J ORGE A NDRÉS P EÑA M ARTÍNEZ

A mis abuelos Jorge y Lorenzo

AGRADECIMIENTOS

Expreso un agradecimiento a mi profesor guía Dr. Diego J. Celentano por la orientación y el
apoyo que me brindó durante la realización de esta tesis.
A mi familia por el apoyo que me otorgaron.
Al personal del departamento de ingeniería mecánica ymetalúrgica en especial al Sr.
Patricio Pérez.

iv

ÍNDICE GENERAL

AGRADECIMIENTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

iv

ÍNDICE DE FIGURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

viii

ÍNDICE DE TABLAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xi

Resumen . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xii

Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xiii

Capítulo 1.

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.1. Breve descripción del proceso de trefilado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.2. Motivación . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.3. Estado de arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.4. Hipótesis y objetivos del problema de investigación

. . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.5. Metodología del estudio y resultados esperados . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.6. Contenido yorganización de la tesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

1.6.1. Capítulo 1: Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

1.6.2. Capítulo 2: Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

1.6.3. Capítulo 3: Caracterización experimental

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

1.6.4. Capítulo 4: Simulación numérica delproceso de trefilado de tubos . . . . . . .

4

1.6.5. Capítulo 5: Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

Capítulo 2.

Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2.1. Descripción del proceso de trefilado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2.1.1. Carga de trefilado . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2.1.2. Principales parámetros del proceso de trefilado . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

2.1.3. Fricción en el proceso de trefilado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

2.1.4. Ángulo óptimo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

2.2. Cálculo mediante métodos analíticos . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .

8

2.2.1. Método de la deformación homogénea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

2.2.2. Método VarSLAB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

2.2.3. Método de Siebel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10
v

2.2.4. Método de la frontera superior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....