D级空心抽油杆两种制造方法的对比研究

介绍了国内D级空心抽油杆以摩擦焊接和热锻成形为关键技术的两种制造方法;依据SY/T 5550—2012,对比分析D级直接连接摩擦焊接式空心抽油杆和D级直接连接镦锻式空心抽油杆的工艺路线、制造难点、产品性能、实际应用情况。结果显示:与D级直接连接摩擦焊接式空心抽油杆相比,D级直接连接镦锻式空心抽油杆的制造工序更少,容易实现自动化,产品各项性能更加稳定,实际应用效果更好。     

空心抽油杆镦锻成形技术的研究

采用大镦锻比对管坯端部镦粗时容易发生轴向失稳,在管坯的内壁形成环形内凹,最终可形成折叠.分析了空心抽油杆锻件的形状和尺寸,镦粗时易在法兰部位产生内凹和折叠,方部不易成形.根据管坯镦粗成形规则,合理制定了平锻工步图,并根据工步图设计平锻模具,进行了工艺试验,最终得到了合格的锻件.     

D级镦锻式空心抽油杆的热处理工艺

通过分析空心抽油杆在原油开采过程中对力学性能的基本要求,结合Cr、Mo钢的热处理行为,选择20CrMo钢作为D级空心抽油杆的原材料。在实际生产设备的基础上,研究淬火温度、淬火加热时间、回火温度、回火加热时间对镦锻式空心抽油杆力学性能的影响,确定了20CrMo为原材料的D级镦锻式空心抽油杆的调质处理,在淬火温度900 ℃,保温时间68 min、回火温度550 ℃,保温时间120 min时,生产出的空心抽油杆R_m≥860 MPa、R_el≥790 MPa符合相关行业标准的要求。目前按照该工艺已经累计生产空心抽油杆10万米。     

电极端子冷挤压成形数值模拟与工艺研究

以管坯镦锻和径向挤压理论为基础,制定了电极端子冷挤压成形工艺。运用有限元软件Deform-3D进行了冷挤压成形过程的模拟,通过对金属流动速度场分析,揭示了电极端子冷挤压过程中金属流动规律和充填规律。另外,得到了载荷与凸模行程的关系曲线。最后参照模拟的工艺参数进行了工艺实验,实验结果与模拟结果吻合,验证了整个工艺过程的可行性。     

锻压专利报道

专利申请号 :95 10 80 62　公开号 :1117896　授权公告号 :10 42 3 0 5　专利名称 :空心抽油杆成形工艺及其模具　申请人 :华中理工大学文摘 :本发明涉及一种锻压工艺及模具 ,特别适用于空心抽油杆制造场合 ,本工艺采用两次聚料、一次成型和切边 4个工步完成一个具有凸缘、方部和凸台的整体空心抽油杆的制造工艺 ,直接将管坯头部在 5 0 0t平锻机上进行镦锻成型 ,对现实心抽油杆厂家 ,无需添置大规格的平锻机和专用设备 ,因而成本低 ,设备利用率高。由该工艺和模具生产出来的空心抽油杆无折叠、缺闪等现象 ,内在流线分布合理 ,强度高 ,生产合…     

油管头部镦锻工艺及模具

通过分析油管头部的镦锻变形特点,制订出了油管镦锻成形的合理工艺,设计了镦锻模具。     

抽油光杆镦锻模具设计

本文根据塑性成形理论,制订出了抽油光杆镦锻成形工艺,计算出了29mm抽油光杆各工艺参数,并设计出用于5000kN平锻机镦锻模具。     

油管头部镦锻工艺及模具

通过分析油管头部的镦锻变形特点，制订出了油管镦锻成形的合理工艺，设计了镦锻模具。     

直齿圆柱齿轮浮动凹模冷闭式镦挤成形数值模拟分析

结合齿轮浮动凹模锻造和分流锻造技术,提出了一模两击式直齿轮冷闭式镦挤新技术,即先进行环形坯料带活动芯轴的镦挤预锻,后进行无芯轴空心分流终锻的两步成形工艺.并通过DEFORM-3D数值模拟分析和比较,验证了该技术能解决成形力过大和齿形充不满等缺陷,是适用于直齿圆柱齿轮精锻的有效工艺方案.     

气门毛坯局部镦挤终锻成形工艺研究

根据气门毛坯楔横轧-模锻成形工艺中楔横轧和终锻工艺特点及要求,设计了不同初始直径的预成形坯料,运用DEFORM-2D软件对其终锻时的局部镦挤成形过程进行数值模拟,获得了终锻成形中头部金属将同时产生径向和轴向流动、轴向流动导致杆部增长以及工件内变形分布等规律,根据杆部增长量与预成形毛坯形状尺寸及成形条件的关系,确立了预成形毛坯的设计原则,采用终成形实验验证了预成形毛坯设计的正确性.实验表明,楔横轧-模锻工艺能获得高组织性能的气门毛坯.     

空心抽油杆的超声导波检测

利用超声纵向导波对抽油杆缺陷进行检测。将空心抽油杆简化为一管状波导,利用管道中的导波频散曲线,并结合抽油杆的缺陷检测要求,设计出适合抽油杆缺陷检测的传感器,选择合适的导波模态对抽油杆表面上宽1 mm、深1 mm的周向槽进行检测,试验结果表明将抽油杆简化为管状波导是可行的,利用设计的环状传感器激发出纵向轴对称L(0,2)导波模态,有效检出了抽油杆表面的缺陷。     

空心抽油杆螺纹黏结原因分析及预防

介绍了空心抽油杆的螺纹结构、加工工艺和基本使用条件。对出现螺纹黏结的杆头和接箍进行了材料成分和性能分析,对使用现场的相关设备、操作过程进行了追踪检查,指出了空心抽油杆螺纹黏结既与制造质量有关,也与现场应用不当相关。同时对空心抽油杆的螺纹黏结给出了预防措施,并对现行标准的进一步完善提出了相关建议。     

铜连续挤压的有限体积法数值模拟

对铜母线连续挤压过程的几何模型进行简化,基于MSC.Superforge软件平台,对铜母线连续扩展成形过程进行了数值模拟,确定了压下量为铜杆料直径的25%时为压实轮对铜杆压下量的最佳值,分析了铜连续挤压成形过程中坯料在挤压轮沟槽内的温度分布,指出在铜的连续挤压过程中,坯料的温度上升主要源于坯料的塑性变形.结果显示,铜坯料作用在腔体挡料块上的压力高达528～600 MPa,在坯料镦粗段前偶尔会发生折叠回流,这是造成连续挤压产品表面产生较大气泡和冷拔时断线质量缺陷的重要原因之一.为了避免金属流动造成的产品质量缺陷并提高腔体的使用寿命,应对腔体、挤压轮进行优化设计.     

凸模锥形模膛镦锻限制条件的研究

本文根据锥形模膛镦锻变形特点，分析了大长径比坯料镦锻变形的三个过程，导出了这些过程中变形瞬态的数学模型，提出了在平面弯曲和空间螺旋弯曲情况下，能进行稳定镦锻的原始坯料长径比ψ０，并绘出了相应的ψ－φ临界曲线，所得出的三条镦锻限制曲线，为设计模具提供了理论依据。结合实验研究，提出了设计大长径比坯料镦锻模膛的工艺参数。利用本文的结果，设计的抽油杆锻模，在生产中取得了满意的效果。     

抽油杆平锻工艺的偏心力研究

以抽油杆精密模锻为例，通过工艺与设计分析，锻压变形力的工程计算，找出了目前抽油杆生产过程中平锻设备磨损严重、模具寿命降低的主要原因，其原因为锻压设备工作过程中的偏心力造成，并阐述如何在模具设计中采取措施减小偏心力对设备和模具的影响，这对于用平锻机设备锻造同类型的长轴杆件零件，具有一定的借鉴意义。     

半轴套管热挤压成形数值模拟与实验

根据半轴套管零件的特点,确定了热挤压成形工艺方案,采用DEFORM-3D有限元软件对成形过程进行数值模拟,分析坯料在制坯、正挤压和镦粗法兰3个工序中的应变分布、温度场分布和金属流动规律,得到了凸模载荷-行程曲线图;预测成形过程中缺陷产生的可能性,并分析坯料加热温度、凸模挤压速度、模具预热温度3个主要因素对正挤压成形效果的影响。生产验证了该热挤压工艺的可行性,为半轴套管的实际生产工艺的制定提供了参考依据。     

20MnMoNiCr低合金钢恒温压缩动态软化及流变应力模型研究

本文利用高温压缩实验方法,对20MnMoNiCr低合金核电用钢进行了恒温压缩模拟,根据恒温流变应力曲线的特性, 研究了恒温压缩过程中的动态软化规律, 并通过非线性回归分析得到了20MnMoNiCr核电用钢的热流变方程及动态再结晶临界应变方程     

汽车轮毂轴管复合挤压成形数值模拟与试验研究

根据热挤压成形理论,针对汽车轮毂轴管零件自身的特点,采用复合挤压成形工艺进行热成形,借助DE-FORM-3D有限元软件对成形过程进行了模拟、分析。以镦挤成形工序和反挤压成形工序为重点,分析了成形过程中金属的流动规律及应力、应变的分布情况,得到载荷-行程曲线。同时在试验时研究了加热温度、挤压速度、润滑等主要工艺参数对金属流动、应力应变、成形质量和成形力的影响。并以此为依据,对工艺参数进行了优化,验证了数值模拟结果的正确性及该复合挤压成形工艺的可行性。