[发明专利]石油钻采用单臂吊环模锻锻件的加工方法

说明书

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；