[发明专利]压切制作射孔弹壳内腔破片控制槽的工装及方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及油气开采时所用射孔弹壳内腔的破片控制槽加工技术领域。

背景技术

射孔弹爆炸作用瞬间，高能炸药产生的爆轰压力远远大于金属弹壳壳体的屈服强度，壳体会破碎成大量尺寸大小不一的破片，部分壳体破片随爆轰产物进入射孔孔道和油井内，其在原油黏性的带动下一起流出时，易堵塞生产油管喷嘴，且射孔枪在上提的过程中受到大量壳体破片产生的摩擦阻力会发生卡枪等事故。

因而，内腔带有破片控制槽的射孔弹壳便应运而生，如论文《预控破片技术在石油射孔弹中的应用研究》（徐文新，李必红，赵云涛，门媛媛，李尚杰，王喜，十六届中国科协年会-分9含能材料及绿色民爆产业发展论坛论文集，2014），在壳体上预设破片控制槽能引导壳体的破碎，从而控制所形成破片的大小和形状，使破片尺寸尽可能的增大，以便破碎后能集中于射孔枪内而不泄露到井筒里。常见的破片控制槽有菱形、矩形、V形、锯齿形等多种结构形态，如图1和图2所示，为设有V形破片控制槽的射孔弹壳的示意图。目前，上述的破片控制槽常采用数控铣床进行加工，但数控铣床加工射孔弹壳这类低附加值的产品往往有所“大器小用”，并且加工效率也较低，不适宜大批量加工。

液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械，常用于压制工艺和压制成形工艺。液压机工作时，其泵站能将电能转变成液体压力能并通过液压缸传递到活动横梁，对安放在工作台上的零件进行压制成形。

发明内容

为了克服现有铣削方法大批量加工射孔弹时效率较低的缺陷，提高射孔弹壳内腔破片控制槽的加工效率，本发明人根据自己的实践经验、技术理念以及若干次试验后，研究开发了一种利用液压机进行压切制作破片控制槽的技术。本发明所要解决的技术问题是提供一种压切制作射孔弹壳内腔破片控制槽的工装及方法，设计专用的切槽刀和射孔弹壳定位装置并配合液压机完成射孔弹壳内腔破片控制槽的压切制作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种压切制作射孔弹壳内腔破片控制槽的工装，所述工装与液压机匹配使用，液压机包括工作台和相对于工作台可往复运动的活动横梁，所述的工装包括切槽刀、切槽刀连接装置和射孔弹壳定位装置；所述切槽刀的刀头设有用于压切破片控制槽的刀刃，刀刃的布置与破片控制槽的槽形相匹配；所述切槽刀的刀柄通过切槽刀连接装置固定在液压机的活动横梁上；所述的射孔弹壳定位装置安装在液压机的工作台上,用于固定待压切的射孔弹壳。

进一步的，所述的工装还包括分离已压切好的射孔弹壳与切槽刀的退料装置,退料装置设置在射孔弹壳定位装置的上方。

进一步的，所述的退料装置间隔设置在射孔弹壳定位装置的上方，退料装置上设有切槽刀可穿过的退料孔，退料孔处设有退料卡圈。

进一步的，所述的射孔弹壳定位装置设有用于固定待压切射孔弹壳的定位凹槽。

本发明还提供了一种使用液压机压切制作射孔弹壳内腔破片控制槽的方法，包括以下步骤：

制备一切槽刀，所述切槽刀以压切方式成型所述的破片控制槽，切槽刀的刀头设有与射孔弹壳内腔破片控制槽的槽形相匹配的刀刃；

设置能使所述的切槽刀相对于射孔弹壳内腔往复运动的工装，该工装包括切槽刀连接装置、射孔弹壳定位装置，所述的切槽刀连接装置将切槽刀的刀柄固定在液压机的活动横梁上，所述的射孔弹壳定位装置安装在液压机的工作台上，用于固定待压切的射孔弹壳，射孔弹壳定位装置的定位中心线与切槽刀往复运动的轴线重合，以保证切槽刀在进刀时能无偏差的进入射孔弹壳内腔；

将待压切的射孔弹壳固定在射孔弹壳定位装置中，启动液压机，使切槽刀随液压机的活动横梁下行进刀，当切入所需深度后,再通过液压机的活动横梁使切槽刀上行退刀。其中，破片控制槽的深度由预先在液压机上设定的压力值控制，当压力达到预设值时即中止进刀，另外，在预设压力值的同时还可在液压机上设定一合适的进刀行程限值，以防压力控制失效时出现压坏射孔弹壳的情况。

进一步的，在射孔弹壳定位装置的上方还设置有一退料装置，退料装置能使切槽刀在退刀过程中能与已压切好的射孔弹壳分离。