石油钻采用防喷器本体的自由锻造方法技术

本发明专利技术公开了一种石油钻采用防喷器本体的锻造方法，步骤包括：步骤1、编制锻造工艺锻件图；步骤2、计算锻件重量、下料；步骤3、确定下料规格；步骤4、确定锻造设备、加热设备、锻造温度范围；步骤5、确定锻造火次、锻后冷却方式；步骤6、实施锻造：下料；高温入炉，再出炉进行锻造；坯料出炉，垂直置于下砧，轻镦一下使氧化皮脱落；沿轴线方向拔长锻方，锻后为长方体坯料；采用铆镦法，使两头出现鼓肚；平表面，用小圆钢压痕；入炉重新加热，以压痕位置，拔长一端，锻到法兰盘直径尺寸，用卡子压法兰脖子；重新加热锻另一头法兰盘；修正；冷却，即成。本发明专利技术的方法，保证了锻件的完整流线，降低成本，质量提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械设备制造
，涉及一种石油钻采用防喷器本体的自由锻造 方法。
技术介绍
防喷器本体的形状如图1，防喷器本体趋向采用整体锻造，其中部呈不对称方形， 两端头为法兰结构，产品质量要求高，锻造难度大。 现有的制造方式有两种，一是分体锻造，先将中间锻成方形，另外将两端头分别锻 成法兰，然后组焊在一起，费工费时；二是整体锻造为方块，但是加工余量大，材料浪费巨 大，锻造流线不完整，整体质量不佳，质量无法得到提升。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，解决了现有技 术中工艺不合理，组合制作方式费工费时，而整体锻造加工余量大，材料浪费巨大的问题。 本专利技术所采用的技术方案是，一种石油钻采用防喷器本体的锻造方法，包括以下 步骤： 步骤1、编制锻造工艺锻件图 锻件图设计为中间为长方体，两端为法兰盘形状； 步骤2、计算锻件重量、下料； 步骤3、确定下料规格； 步骤4、确定锻造设备、加热设备、锻造温度范围； 步骤5、确定锻造火次、锻后冷却方式； 步骤6、实施锻造 6. 1)下料； 6.2)加热：高温入炉，加热到1180°〇±51：保温2.5小时，再出炉进行锻造，当温 度低于终锻温度850°C±5°C时，必须停锻，入炉重新加热方可出炉进行锻造；6. 3)坯料出炉，垂直置于下站，轻镦一下使氧化皮脱落；沿轴线方向拔长锻方，锻 后为长方体还料；6. 4)采用铆镦法，使两头出现鼓肚； 6. 5)平表面，用小圆钢压痕，保证中间方块长度尺寸； 6. 6)入炉重新加热到1180°C±5°C保温1. 5~2小时出炉，以压痕位置，拔长一 端，锻到法兰盘直径尺寸，用卡子压法兰脖子； 6. 7)重新加热到1180°C±5°C保温1. 5~2小时出炉，锻另一头法兰盘， 6. 8)修正，平整各个端面； 6. 9)冷却，即成。 本专利技术的有益效果是，利用简单的辅助工具，采用独特的工艺方法进行锻造加工， 工艺合理，所制备的防喷器本体，锻件沿成品外形成形，能够保持锻件的完整流线；其力学 性能指标优于方块进行机械加工件；节省原材料，降低成本、提高质量。【附图说明】 图1是防喷器本体成品沿长轴方向截面结构示意图； 图2是防喷器本体成品沿短轴方向截面结构示意图； 图3是本专利技术方法采用的制坯拔长锻方示意图； 图4是本专利技术方法采用的铆镦法锻造过程示意图； 图5是本专利技术方法采用的圆钢压痕示意图； 图6是本专利技术方法采用的用卡子压法兰脖子示意图； 图7是本专利技术方法得到的锻件成品长轴方向截面示意图； 图8是本专利技术方法得到的锻件成品短轴方向截面示意图。 图中，1.防喷器本体，2.长方体坯料，3.鼓肚坯料，4.压痕坯料。【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。 参照图1，石油钻采用的防喷器本体1所用材料为35CrMo,需要进行锻造工艺设 计，锻成对称的中间方形两头为法兰形状的整体本体锻件。现有技术制备方法主要包括，编 制锻造工艺锻件图、锻造工序工步图、选择锻造工艺参数：下料规格、重量、锻造温度、设备、 冷却、锻后处理等；设计必要的锻造辅助工装，改进操作机钳口，保证锻造顺利进行，满足锻 造工艺要求。 本专利技术的石油钻采用防喷器本体的锻造方法，包括以下步骤： 步骤1、编制锻造工艺锻件图 参照图1、图2,根据零件形状，锻件图设计为中间为长方体，长为L1，宽为L2,两端 为法兰盘形状；适当加大余量和公差，以确保各部分加工余量。 步骤2、计算锻件重量、下料 根据锻造工艺锻件图计算锻件重量，即利用密度乘以体积得到，并考虑锻件的不 平度及法兰槽的出模斜度。实施例综合考虑计算出锻件重量为220公斤，另外，考虑到火耗 及火次，实际下料重量为235公斤。 步骤3、确定下料规格 根据法兰盘尺寸在保证锻出的情况下，考虑锻造比的要求并结合锻造厂现有锻料 的情况，料规格选取为<P300圆钢（此时锻造比为1.56)才能满足要求。 步骤4、确定锻造设备、加热设备、锻造温度范围 根据锻造设备的锻造能力，选取3吨电液锤。 加热设备选取燃气室式炉。 根据锻件材料为35CrM〇,确定始锻温度为1180°C±5°C，终锻温度为850°C±5°C。 步骤5、确定锻造火次、锻后冷却方式 根据锻造工艺锻件图，考虑到零件的复杂程度和变形过程，选取锻造火次为3火 次； 根据锻件材料35CrMo采用圆钢形状和散热面积，锻后冷却采用堆冷；如果原材料 采用钢锭，就必须进行锻后控制冷却、以及去氢处理。 步骤6、实施锻造 6. 1)下料：锯床锯切下料Cp300X422; 6.2)加热：高温入炉，加热到1180°〇±5°〇保温2.5小时，再出炉进行锻造，当温 度低于终锻温度850°C±5°C时，必须停锻，入炉重新加热方可出炉进行锻造。 6. 3)坯料出炉，垂直置于下砧，轻镦一下使氧化皮脱落；沿轴线方向拔长锻方，锻 后尺寸为220X305X445,如图3的长方体坯料2 ; 6. 4)采用铆镦法，使两头出现鼓肚，得到鼓肚坯料3 ;铆镦法是将坯料倾斜15°±0. 5°，轻镦1-2下，然后旋转坯料再轻镦1-2下，转 动5-6次使一个圆周全部镦到；重新加大打击力度再镦1-2圈，最后平整一下中间侧平面， 不再进行两面端面平整，保留鼓肚，以便平衡锻两头法兰时出现的凹心，如图4 ; 6. 5)平表面，用小圆钢压痕，保证中间方块长度尺寸，得到压痕还料4,如图5; 6. 6)将压痕坯料4入炉重新加热到1180°C±5°C保温1. 5~2小时出炉，以压痕 位置，拔长一端，锻到法兰盘直径尺寸，用卡子压法兰脖子，为保证各部分尺寸，法兰脖子应 该给予较大的余量和公差，如图6 ; 6. 7)重新加热到1180°C±5°C保温1. 5~2小时出炉，锻另一头法兰盘， 由于一端已经成型，不利于操作机夹持，强行锻造由于夹持部位过小，在锻造时会 使锻件脱落或打飞造成安全隐患，为此对操作机夹持钳口进行改造，焊接了一个小曲拐和 增加了一个防翘套，使钳口增长，有利于钳口夹持毛坯中部，即有利于锻造，又消除了安全 隐患； 6. 8)修正，平整各个端面，直至满足工艺设计要求，实施例各部分尺寸的修正如图 7、图 8 ; 6. 9)冷却，采用堆冷形式，即成。【主权项】1. 一种，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1、编制锻造工艺锻件图 锻件图设计为中间为长方体，两端为法兰盘形状； 步骤2、计算锻件重量、下料； 步骤3、确定下料规格； 步骤4、确定锻造设备、加热设备、锻造温度范围； 步骤5、确定锻造火次、锻后冷却方式； 步骤6、实施锻造 6. 1)下料； 6.2)加热：高温入炉，加热到1180°C±5°C保温2. 5小时，再出炉进行锻造，当温度低 于终锻温度850°C±5°C时，必须停锻，入炉重新加热方可出炉进行锻造； 6. 3)坯料出炉，垂直置于下砧，轻镦一下使氧化皮脱落；沿轴线方向拔长锻方，锻后为 长方体坯料； 6. 4)采用铆镦法，使两头出现鼓肚； 6. 5)平表面，用小圆钢压痕，保证中间方块长度尺寸； 6. 6)入炉重新加热到1180°C±5°C保温1. 5~2小时出炉，以压痕位置，拔长一端，锻 到法兰盘直径尺寸，用卡子压法兰脖子； 6. 7)重新加热到1180°C±5°C保温1. 5~2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石油钻采用防喷器本体的自由锻造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、编制锻造工艺锻件图锻件图设计为中间为长方体，两端为法兰盘形状；步骤2、计算锻件重量、下料；步骤3、确定下料规格；步骤4、确定锻造设备、加热设备、锻造温度范围；步骤5、确定锻造火次、锻后冷却方式；步骤6、实施锻造6.1)下料；6.2)加热：高温入炉，加热到1180℃±5℃保温2.5小时，再出炉进行锻造，当温度低于终锻温度850℃±5℃时，必须停锻，入炉重新加热方可出炉进行锻造；6.3)坯料出炉，垂直置于下砧，轻镦一下使氧化皮脱落；沿轴线方向拔长锻方，锻后为长方体坯料；6.4)采用铆镦法，使两头出现鼓肚；6.5)平表面，用小圆钢压痕，保证中间方块长度尺寸；6.6)入炉重新加热到1180℃±5℃保温1.5～2小时出炉，以压痕位置，拔长一端，锻到法兰盘直径尺寸，用卡子压法兰脖子；6.7)重新加热到1180℃±5℃保温1.5～2小时出炉，锻另一头法兰盘，6.8)修正，平整各个端面；6.9)冷却，即成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟阳，王德一，孟瑞斌，王高社，左淼，康海鹏，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61