CN102205385B - 石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法 - Google Patents

石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102205385B
CN102205385B CN 201110049649 CN201110049649A CN102205385B CN 102205385 B CN102205385 B CN 102205385B CN 201110049649 CN201110049649 CN 201110049649 CN 201110049649 A CN201110049649 A CN 201110049649A CN 102205385 B CN102205385 B CN 102205385B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hoisting ring
arm hoisting
forging
arm
bar section
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110049649
Other languages
English (en)
Other versions
CN102205385A (zh
Inventor
李伟阳
高啸天
孟瑞斌
王德义
康海鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoji Oilfield Machinery Co Ltd
Original Assignee
Baoji Oilfield Machinery Co Ltd
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 Baoji Oilfield Machinery Co Ltd filed Critical Baoji Oilfield Machinery Co Ltd
Priority to CN 201110049649 priority Critical patent/CN102205385B/zh
Publication of CN102205385A publication Critical patent/CN102205385A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102205385B publication Critical patent/CN102205385B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法,按照以下步骤具体实施:对单臂吊环的杆部的拔长,先进行粗摔杆部,控制杆径尺寸和长度尺寸;将单臂吊环的大头端、小头端用模具摔圆;再将单臂吊环的大头端、小头端拍扁,冲异型孔;对单臂吊环的大头端、小头端模锻;对单臂吊环的大头端、小头端进行切除飞边,进行自由锻锤的锤上切除飞边;将单臂吊环的大头端、小头端冲掉内孔连皮;再次对单臂吊环进行摔杆部,得到最终的杆部的直径尺寸和单臂吊环的长度尺寸,并控制配对长度尺寸;对单臂吊环的大头端、小头端进行调平,对杆部进行调直。本发明的方法,显著提高了单臂吊环的成品率,完全满足了单臂吊环的切边工艺要求。

Description

石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法
技术领域
本发明属于机械制造技术领域,涉及一种石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法。
背景技术
石油钻采用单臂吊环是钻机提升设备中的关键配件,所有提升载荷均由吊环承受,吊环必须符合API 8C的要求,材料及力学性能要求极其严格。石油钻采用单臂吊环所用材料为20SiMn2MoVA(或20SiMn2MoVE)。单臂吊环系列为40吨、50吨、75吨、150吨、250吨、350吨、500吨、750吨、1000吨,其外形尺寸为两头环状,中间为直杆,采用整体锻造,锻造工艺极其复杂。当吊环大小头部经过合模锻造后需要在锤上进行切边。单臂吊环一般采用批量生产,工步多且对加工参数的要求高。
普通的单臂吊环模锻锻件锻后会产生飞边,飞边是必须切除的,目前进行切边是在专用压力机上进行的,每一台模锻设备需要配一台切边压力机,在锻造温度下进行切边,模锻后的单臂吊环锻件再进行机械加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法,解决了现有技术中存在配套设施复杂,工艺不合理,导致成品合格率低的问题。
本发明所采用的技术方案是,一种石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法,按照以下步骤具体实施:
步骤1、对单臂吊环模锻锻件的杆部的拔长,杆部不能一次性拔到尺寸,先进行粗摔杆部,粗摔杆部就是先将杆部摔到比成活尺寸大5mm-10mm,控制杆径尺寸和长度尺寸;
步骤2、将单臂吊环的大头端、小头端用模具摔圆;
步骤3、再将单臂吊环的大头端、小头端拍扁,冲异型孔;
步骤4、对单臂吊环的大头端、小头端模锻;
步骤5、对单臂吊环的大头端、小头端进行切除飞边,即利用材料的冷脆性,进行自由锻锤的锤上切除飞边;
步骤6、将单臂吊环的大头端、小头端冲掉内孔连皮;
步骤7、再次对单臂吊环进行摔杆部,得到最终的杆部的直径尺寸和单臂吊环的长度尺寸,并控制配对长度尺寸;
步骤8、对单臂吊环的大头端、小头端进行调平,对杆部进行调直。
本发明的有益效果是,利用钢材的冷脆性进行锤上快速切边,为了保证表面质量,锻件飞边的切除是在自由锻锤上进行,利用同一台设备先锻造,再进行切边,节省了一台切边压力机。所制备的单臂吊环,锻件就是成品,不需要进行机械加工,能够保持锻件的完整流线;其力学性能指标优于机械加工件;切边后的锻件表面质量好,切边温度掌握好,切边后表面呈现海蓝色的光泽,非常平滑。
附图说明
图1是吊环成品结构示意图;
图2是吊环成品结构的俯视图;
图3是吊环的飞边位置示意图。
图中,1.杆部,2.大头端,3.小头端,4.飞边,A为吊环长度,H为杆部直径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明方法的前工序是(准备工序),锻件的下料,精确的分出大头端、小头端、杆部的用料,工艺对大头端、小头端、杆部的用料做出了明确的规定,具体到每一种吊环都有详细的工艺,吊环共有8种吨位规格,每一种吨位又以长度不同分为十几种。
本发明的石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法,参照图1、图2、图3,具体按照以下步骤实施:
步骤1、对单臂吊环模锻锻件的杆部1的拔长,为了保证吊环的配对,杆部1不能一次性拔到尺寸,先进行粗摔杆部1,粗摔杆部1就是先将杆部1摔到比成活尺寸大5mm-10mm,控制杆径尺寸和长度尺寸。杆部1的公差范围是6mm,目的是为了利用杆部1的公差范围来控制长度。因为杆部1的用料是一定的,杆部1长了公差上移;杆部1短了公差下移,当然尺寸要在公差范围。因为吊环是成对使用的,每一副配对公差是小于3mm。
步骤2、再将单臂吊环的大头端2、小头端3用模具摔圆;
步骤3、再将单臂吊环的大头端2、小头端3拍扁,冲异型孔;(根据吊环的内孔形状配置相应冲头,形状参考图1的吊环内孔图)
步骤4、再对单臂吊环的大头端2、小头端3模锻;
步骤5、再对单臂吊环的大头端2、小头端3进行切除飞边4,即利用材料的冷脆性,进行自由锻锤的锤上切除飞边4,具体过程包括:
5.1)将单臂吊环置于加热炉中,保持加热温度为630℃±30℃;
5.2)按照不同规格分别控制保温时间,
40吨、50吨、75吨、150吨规格的保温时间为1±0.2小时;
250吨、500吨规格的保温时间为1.5±0.2小时;
750吨、1000吨规格的保温时间为2±0.2小时;
5.3)将保温充分的单臂吊环从加热炉中取出,放在干燥且无穿堂风的地方,自然冷却到530℃±30℃进行锤上切除飞边4。要求表面光滑,无裂纹、缺肉、拉伤等缺陷。
步骤6、再将单臂吊环的大头端2、小头端3冲掉内孔连皮;
步骤7、再次摔单臂吊环的杆部1,得到最终的杆部1的直径尺寸H和单臂吊环的长度尺寸A,并控制配对长度尺寸(三个尺寸在图1上标示),充分考虑材料的热缩,确保吊环的配对。配对长度尺寸是:每一根吊环的长度公差范围约200mm,但进行配对的两根吊环的长度尺寸相比较,长度之差不能大于3mm。
步骤8、对单臂吊环的大头端2、小头端3进行调平,对杆部1进行调直。因为吊环太长,最长的近10米,而且测量时吊环温度高1000度以上,只能用钢筋制作一个耐热量具,耐热量具测量出尺寸后,再用标准量尺读出测量的数据。
本发明的方法,采用在单臂吊环自由锻锤上进行切边,利用钢材的冷脆性进行锤上快速切边,是单臂吊环锻造工艺的一个关键工步,通过合理控制相应的切边温度,切边后避免了单臂吊环的环部缺肉和拉伤、以及引起环部裂纹的质量问题。
实施例1
名称:DH150吊环,图号EG101501-01,生产顺序号QA10001
步骤1、对单臂吊环模锻锻件的杆部1的拔长,为了保证吊环的配对,杆部1不能一次性拔到尺寸,先进行粗摔杆部1,粗摔杆部1就是先将杆部1摔到比成活尺寸大5mm,控制杆径尺寸和长度尺寸。
步骤2、再将单臂吊环的大头端2、小头端3用模具摔圆;
步骤3、再将单臂吊环的大头端2、小头端3拍扁,冲异型孔;(根据吊环的内孔形状配置相应冲头,形状参考图1的吊环内孔图)
步骤4、再对单臂吊环的大头端2、小头端3模锻;
步骤5、再对单臂吊环的大头端2、小头端3进行切除飞边4,即利用材料的冷脆性,进行自由锻锤的锤上切除飞边4,具体过程包括:
5.1)将单臂吊环置于加热炉中,保持加热温度为640℃;
5.2)150吨规格的保温时间为1小时;
5.3)将保温充分的单臂吊环从加热炉中取出,放在干燥且无穿堂风的地方,自然冷却到530℃进行锤上切除飞边4。要求表面光滑,无裂纹、缺肉、拉伤等缺陷。
步骤6、再将单臂吊环的大头端2、小头端3冲掉内孔连皮;
步骤7、再次摔单臂吊环的杆部1,得到最终的杆部1的直径尺寸H和单臂吊环的长度尺寸A,并控制配对长度尺寸。配对长度尺寸是:每一根吊环的长度公差范围约200mm,但进行配对的两根吊环的长度尺寸相比较,长度之差不能大于3mm。
步骤8、对单臂吊环的大头端2、小头端3进行调平,对杆部1进行调直。因为吊环太长,最长的近10米,而且测量时吊环温度高1000度以上,只能用钢筋制作一个耐热量具,耐热量具测量出尺寸后,再用标准量尺读出测量的数据。
切除飞边4后表面光滑,符合要求,合格证号:ZJDZ-288-2010-9。
实施例2
名称:DH250吊环,图号EG105001-01,生产顺序号QA9001
步骤1、对单臂吊环模锻锻件的杆部1的拔长,为了保证吊环的配对,杆部1不能一次性拔到尺寸,先进行粗摔杆部1,粗摔杆部1就是先将杆部1摔到比成活尺寸大5mm-10mm,控制杆径尺寸和长度尺寸。杆部1的公差范围是8mm,每一副配对公差是小于3mm。
步骤2、再将单臂吊环的大头端2、小头端3用模具摔圆;
步骤3、再将单臂吊环的大头端2、小头端3拍扁,冲异型孔;(根据吊环的内孔形状配置相应冲头,形状参考图1的吊环内孔图)
步骤4、再对单臂吊环的大头端2、小头端3模锻;
步骤5、再对单臂吊环的大头端2、小头端3进行切除飞边4,即利用材料的冷脆性,进行自由锻锤的锤上切除飞边4,具体过程包括:
5.1)将单臂吊环置于加热炉中,保持加热温度为650℃;
5.2)按照250吨规格的保温时间为1.5小时;
5.3)将保温充分的单臂吊环从加热炉中取出,放在干燥且无穿堂风的地方,自然冷却到560℃进行锤上切除飞边4。要求表面光滑,无裂纹、缺肉、拉伤等缺陷。
步骤6、再将单臂吊环的大头端2、小头端3冲掉内孔连皮;
步骤7、再次摔单臂吊环的杆部1,得到最终的杆部1的直径尺寸H和单臂吊环的长度尺寸A,并控制配对长度尺寸(三个尺寸在图上标出来),充分考虑材料的热缩,确保吊环的配对。配对长度尺寸是:每一根吊环的长度公差范围约200mm,但进行配对的两根吊环的长度尺寸相比较,长度之差不能大于3mm。
步骤8、对单臂吊环的大头端2、小头端3进行调平,对杆部1进行调直。因为吊环太长,最长的近10米,而且测量时吊环温度高1000度以上,只能用钢筋制作一个耐热量具,耐热量具测量出尺寸后,再用标准量尺读出测量的数据。
切除飞边4后表面光滑,符合要求,合格证号:ZJDZ-182-2009-12。
实施例3
名称:DH750吊环,图号EG175002
步骤1、对单臂吊环模锻锻件的杆部1的拔长,为了保证吊环的配对,杆部1不能一次性拔到尺寸,先进行粗摔杆部1,粗摔杆部1就是先将杆部1摔到比成活尺寸大5mm-10mm,控制杆径尺寸和长度尺寸。杆部1的公差范围是10mm,目的是为了利用杆部1的公差范围来控制长度。因为杆部1的用料是一定的,杆部1长了公差上移;杆部1短了公差下移,当然尺寸要在公差范围。因为吊环是成对使用的,每一副配对公差是小于3mm。
步骤2、再将单臂吊环的大头端2、小头端3用模具摔圆;
步骤3、再将单臂吊环的大头端2、小头端3拍扁,冲异型孔;(根据吊环的内孔形状配置相应冲头,形状参考图1的吊环内孔图)
步骤4、再对单臂吊环的大头端2、小头端3模锻;
步骤5、再对单臂吊环的大头端2、小头端3进行切除飞边4,即利用材料的冷脆性,进行自由锻锤的锤上切除飞边4,具体过程包括:
5.1)将单臂吊环置于加热炉中,保持加热温度为650℃;
5.2)按照750吨规格的保温时间为2小时;
5.3)将保温充分的单臂吊环从加热炉中取出,放在干燥且无穿堂风的地方,自然冷却到510℃进行锤上切除飞边4。要求表面光滑,无裂纹、缺肉、拉伤等缺陷。
步骤6、再将单臂吊环的大头端2、小头端3冲掉内孔连皮;
步骤7、再次摔单臂吊环的杆部1,得到最终的杆部1的直径尺寸H和单臂吊环的长度尺寸A,并控制配对长度尺寸(三个尺寸在图上标出来),充分考虑材料的热缩,确保吊环的配对。配对长度尺寸是:每一根吊环的长度公差范围约200mm,但进行配对的两根吊环的长度尺寸相比较,长度之差不能大于3mm。
步骤8、对单臂吊环的大头端2、小头端3进行调平,对杆部1进行调直。因为吊环太长,最长的近10米,而且测量时吊环温度高1000度以上,只能用钢筋制作一个耐热量具,耐热量具测量出尺寸后,再用标准量尺读出测量的数据。
切除飞边4后表面光滑,符合要求,合格证号:ZJDZ-70-2007-9
实施例4-5是现有工艺技术在专用压力机上的对比实施例。
实施例4
500℃以下进行边420℃-480℃条件下的切除飞边4,所选30件中,引起环部裂纹的8件,不合格率约为27%。
实施例5
580℃以下进行边580℃-640℃条件下的切除飞边4,所选30件中,环部缺肉5件,另外拉伤4件,不合格率为30%。
通过对比试验表明,本发明方法采用的工艺方法及其控制参数是科学合理的,具有有益的工艺效果,显著提高了单臂吊环的成品率,既提高工作效率又保证产品质量的工艺方法,完全满足了单臂吊环的切边工艺要求。

Claims (3)

1.一种石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法,其特征在于,按照以下步骤具体实施:
步骤1、对单臂吊环模锻锻件的杆部(1)的拔长,杆部(1)不能一次性拔到尺寸,先进行粗摔杆部(1),粗摔杆部(1)就是先将杆部(1)的杆径尺寸和长度尺寸摔到比成活尺寸大5mm-10mm;
步骤2、将单臂吊环的大头端(2)、小头端(3)用模具摔圆;
步骤3、再将单臂吊环的大头端(2)、小头端(3)拍扁,冲异型孔;
步骤4、对单臂吊环的大头端(2)、小头端(3)模锻;
步骤5、对单臂吊环的大头端(2)、小头端(3)进行切除飞边(4),即利用材料的冷脆性,进行自由锻锤的锤上切除飞边(4);
步骤6、将单臂吊环的大头端(2)、小头端(3)冲掉内孔连皮;
步骤7、再次对单臂吊环进行摔杆部(1),得到最终的杆部(1)的直径尺寸和单臂吊环的长度尺寸,并控制配对长度尺寸;
步骤8、对单臂吊环的大头端(2)、小头端(3)进行调平,对杆部(1)进行调直。
2.根据权利要求1所述的石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法,其特征在于,所述的步骤5中进行自由锻锤的锤上切除飞边(4),具体过程包括:
5.1)将单臂吊环置于加热炉中,保持加热温度为630℃-660℃;
5.2)按照单臂吊环的不同规格分别控制保温时间:
40吨、50吨、75吨或150吨规格的单臂吊环的保温时间为0.8-1.2小时;
250吨或500吨规格的单臂吊环的保温时间为1.3-1.7小时;
750吨或1000吨规格的单臂吊环的保温时间为1.8-2.2小时;
5.3)将保温充分的单臂吊环从加热炉中取出,放在干燥且无穿堂风的地方,自然冷却到500℃-560℃进行锤上切除飞边(4)。
3.根据权利要求1所述的石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法,其特征在于,所述的步骤7中的配对长度尺寸是:每一根吊环的长度公差范围为200mm,但进行配对的两根吊环的长度尺寸相比较,长度之差小于3mm。
CN 201110049649 2011-03-03 2011-03-03 石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法 Expired - Fee Related CN102205385B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110049649 CN102205385B (zh) 2011-03-03 2011-03-03 石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110049649 CN102205385B (zh) 2011-03-03 2011-03-03 石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102205385A CN102205385A (zh) 2011-10-05
CN102205385B true CN102205385B (zh) 2013-04-17

Family

ID=44694611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110049649 Expired - Fee Related CN102205385B (zh) 2011-03-03 2011-03-03 石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102205385B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103231004A (zh) * 2013-04-17 2013-08-07 文登市天利工具厂 手动工具制坯工艺
CN106001343A (zh) * 2016-06-20 2016-10-12 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 一种大型吊环的自由锻造工艺
CN106964733B (zh) * 2017-05-27 2019-04-19 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司 环状异形锻件制造方法
CN112264567B (zh) * 2020-09-15 2022-10-04 宝鸡石油机械有限责任公司 一种石油钻机提升系统用游车提环胎模锻锻造方法
CN112719200B (zh) * 2020-11-23 2022-08-05 宝鸡石油机械有限责任公司 一种用于水龙头提环杆部成形的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1861314A (zh) * 2005-05-10 2006-11-15 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种石油双臂吊环的整体锻造方法
CN101024870A (zh) * 2006-02-24 2007-08-29 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种低温高强度、高韧性钢及其制造方法
CN101456060A (zh) * 2008-10-30 2009-06-17 安徽凯宇机械制造有限公司 复杂锻件的锻造设备流水线及其锻造生产工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57112943A (en) * 1980-12-29 1982-07-14 Kawasaki Steel Corp Rotating device for forging ring material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1861314A (zh) * 2005-05-10 2006-11-15 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种石油双臂吊环的整体锻造方法
CN101024870A (zh) * 2006-02-24 2007-08-29 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种低温高强度、高韧性钢及其制造方法
CN101456060A (zh) * 2008-10-30 2009-06-17 安徽凯宇机械制造有限公司 复杂锻件的锻造设备流水线及其锻造生产工艺

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP昭57-112943A 1982.07.14
低温双臂吊环的制造;赵旭平等;《石油机械》;20090910(第09期);59-61 *
赵旭平等.低温双臂吊环的制造.《石油机械》.2009,(第09期),59-61.

Also Published As

Publication number Publication date
CN102205385A (zh) 2011-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102205385B (zh) 石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法
CN105331912B (zh) 一种gh4169高温合金棒材及其制备方法
CN102909535B (zh) 一次性辗扩锻造轴承套圈的方法
CN103659186B (zh) 一种医用钛合金人工关节精密锻造方法
CN101941039B (zh) 一种高强铝合金等温变向自由锻方法及装置
CN107999687A (zh) 一种铝合金叶片锻件及其制备方法
CN101279347A (zh) 不锈钢锥形环锻件的辗轧成形方法
CN102500733A (zh) 一种高效率愈合钢锭内部孔洞型缺陷的锻造方法
CN105328096A (zh) 一种钛合金卡箍类模锻件的成形方法
CN105252230A (zh) 一种斜三通的加工工艺
CN102556837B (zh) 采用大厚度精切技术、大断面摩擦焊方法制造的吊钩
CN104841823A (zh) 一种提高1Cr11Ni2W2MoV锻件晶粒度的锻造工艺
CN104057006A (zh) 一种减轻钢锭中心疏松的锻造方法
CN102744568B (zh) 大型离心风机用叶轮盖盘的棒材镦粗旋锻压弯热锻工艺
CN106607534A (zh) 一种大高度直径比的圆柱状锭坯或棒材的镦粗方法
CN102284670A (zh) 重卡平衡轴锻造方法
CN103230955A (zh) 一种轻合金喇叭形管件热挤压成形模具
CN102744342A (zh) 截齿锻件的锻造方法
CN203649124U (zh) 输送机中间架纵梁槽钢孔系冲孔模具
CN102179464B (zh) 一种汽车用发电机爪极成形工艺
CN102717014B (zh) 石油钻采用套管吊卡的自由锻方法
CN103230951A (zh) 一种轻合金喇叭形管件热挤压成形方法
CN203578514U (zh) 一种锥体工件落料模具
CN202264067U (zh) 用于连杆的生产装置
CN110076534A (zh) 一种自行车倒刹花鼓中管的加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130417

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee