摘要：在对射孔器内盲孔枪身自动化加工生产线方案设计及国内外油田射孔器材生产企业现有加工生产技术的基础上，针对存在的具体问题，提出了一种新的内盲孔加工方法。本着高效降耗的原则，采用金属热挤压技术，实现对射孔器内盲孔枪身的无切屑成型加工。
关键词：内盲孔;热加工;挤制成型;无屑加工
1引言
目前、国内外对油田射孔器枪体内盲孔设计加工方法有电解、封堵及机械加工等诸多方法。本文的研究，突破射孔枪体内盲孔加工现有的电化学及传统的机械加工方法，运用金属材料学及机械原理，通过机电一体化控制，采用金属热加工挤制技术，在射孔器内盲孔枪身自动化加工生产线的内盲孔机械加工工位，设计一套满足其使用功能的金属热加工挤压成型配套装置，对射孔器枪身的内盲孔实现无切屑成型加工。此方案可以有效地提高生产效率和内盲孔枪体产品的加工质量；解决内盲孔机械加工过程中在枪体内部产生的铁屑及毛刺的清除处理；减少生产线的设备使用量及繁琐的工序流程。这一新的射孔器内盲孔加工方法，高效低耗，可提高产品质量。在提升生产企业的经济及社会效益的同时，对提高石油装备制造业加工制造技术水平将起到推进作用。
2方案设计
2.1设计思想及目标
设计思想：根据国内外射孔器枪体内盲孔加工及目前生产中采用加工方式的现状，针对机械切削、封堵、电解等加工成型方法在应用中存在的具体问题，结合实际加工生产条件，对生产线内盲孔加工工位进行该工序的工艺流程更新设计。设计原则为：1）提高本工位生产效率；2）提高产品成型、爆破使用性能的质量；3）去除铁屑，加工毛刺的清理，切削液的回收处理过程及切削刀具的磨损更换；4）减少工艺流程、加工设备、工具的使用量等。在不改变生产线整体技术条件前提下，将原工序采用冷加工金属切削的加工方法设计为热加工内盲孔挤压成型的加工方案。按射孔器材企业的具体生产要求，设计一套能匹配衔接并满足生产线加工运行及产品各项技术性能指标要求的枪体内盲孔的热加工挤压成型装置及工艺。
2.2热加工挤压装置及工艺方案设计
挤压装置的设计：在不改变内盲孔加工生产线整体设计，满足并保证其正常运行的条件下，设计一套内盲孔热加工挤压成型装置，取代内盲孔加工工位原设计采用的专用机床冷加工方式，并取消铁屑及切削液的回收处理工艺流程。该装置原理如图1所示。被加工枪体零件经生产线前序运行至内盲孔加工工位后定点固定；在内盲孔待加工点急速加热；调整定位杆移动压头到指定位置，由液压缸推进楔铁进行定点挤压成型内盲孔；而后松动固定机构后进入生产线正常运行。热挤压工艺制度设计：加工射孔器内盲孔枪体件使用的原材料是材质为32GrMo4的热轧无缝管，其外径为102mm,壁厚为庸2mm，以此进行加热方式的选择及工艺参数的确定。1）加热方式的选择。结合生产线运行及加工企业的具体情况，选择感应及激光加热方式，均可满足在内盲孔加工点瞬间对其加热至热挤压成型所需的加热温度、速率等各项工艺技术指标要求。2）工艺参数的确定。加热温度的确定：热挤压的加热温度必须加热到材料的再结晶温度以上的奥氏体化温度，因奥氏体塑性好，容易变形，是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的加热组织。为此，加热温度确定在32GrMo4材质的Ac3+30~50益区间。加热时间及速率要与生产线节拍配合，保证加热挤压区域点达到奥氏体化，降低挤压出现的抗力。冷却速度根据产品的性能要求可进行调整。3）加工流程。该工序的工艺加工流程应在满足整体生产线的生产类型、生产工艺路线、工件传送方式、生产节拍的平衡及该工位选用设备使用性能的技术条件下，结合原有的工件定点运送、固定、前后工序自动衔接等方式进行合理制定。
3结语
经研究分析，采用上述方法应用在射孔器枪身内盲孔加工生产线上，其特点为：1）通过模具热成型可保证内盲孔的加工成型的形位公差；2）采用不同的冷却手段，可以改变内盲孔底平面金属的金相显微组织，从而提高产品的使用性能；3）取代了该工位机械加工专用设备及去除铁屑、加工毛刺及切削冷却液的回收处理工序，节能降耗，有效地提高了生产效率。
作者：张晓饶 单位：黑龙江省机械工业设计院
