石油輸送管道由壬接頭制造工藝

山紅偉，謝 穎，丁文印，張炳航

(1.承德石油高等?？茖W校工業(yè)技術中心，河北承德 067000;2.承德石油高等?？茖W校機械工程系，河北承德 067000;3.承德蘇墾銀河連桿股份有限公司，河北承德 067000;4.中國石油廣東銷售公司，廣東廣州 510665)

石油輸送管道由壬接頭制造工藝

山紅偉1，謝 穎2，丁文印3，張炳航4

(1.承德石油高等?？茖W校工業(yè)技術中心，河北承德 067000;2.承德石油高等?？茖W校機械工程系，河北承德 067000;3.承德蘇墾銀河連桿股份有限公司，河北承德 067000;4.中國石油廣東銷售公司，廣東廣州 510665)

針對在石油開采及儲運過程中，作為石油輸送管線中重要的管件由壬的生產(chǎn)工藝進行分析研究，并設計出新的夾具融入到傳統(tǒng)加工工藝之中。

由壬;工藝;夾具;研究

在石油開采及儲運過程中，作為石油輸送管線中重要的管件由壬具有極其重要的作用，其結構復雜(如圖1所示)，材料機械加工難度大，應用在高壓石油輸送管線中，對零件的強度、精度及密封性要求較高，采用現(xiàn)代數(shù)控加工技術對由壬進行生產(chǎn)制造，研究出數(shù)控加工條件下的由壬零件的制造工藝及裝備的設計制造方法，將創(chuàng)新思想融入傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝具有重要意義。

工藝分析是數(shù)控加工編程的前期工藝準備工作，無論是手工編程還是自動編程，在編程之前均需對所加工的零件進行工藝分析。若工藝分析考慮不周，往往會造成工藝設計不合理，從而引起編程工作反復，工作量成倍增加，有時還會發(fā)生推倒重來的現(xiàn)象，造成一些不必要的損失，嚴重者甚至還會造成數(shù)控加工差錯［1］。充分發(fā)揮數(shù)控機床的機能和潛能，降低勞動者的勞動強度，提高加工效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，延長機床使用壽命，對原有工藝進行改善研究。

1 目前工藝狀況分析

傳統(tǒng)加工工藝(見表1):粗車-調(diào)質(zhì)-噴砂-磁粉探傷-精車孔-精車梯形螺紋-銑梯形螺紋始端1/3殘扣。

在工序70中，采用壓板將普通三爪卡盤壓在數(shù)控銑床工作臺上，用來夾緊工件，這種加持方法的缺點是:人為影響因素較大，依靠操作工的熟練程度保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 現(xiàn)有工藝基礎上進行新工藝研究

現(xiàn)行工藝符合機械制造工藝學“基準先行、先粗后精、先面后孔、先主后次”的基本原則［2］。但是對于不斷提高的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效率的要求，使用多年的生產(chǎn)工藝應該有所改進。工裝夾具是工藝裝備的重要組成部分，是工藝過程中最活躍的因素之一，并直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率及加工成本［3］。在現(xiàn)有的工藝中，所用的夾具都是三爪卡盤，而三爪卡盤在立式銑床上應用時存在很多局限性。

表1 現(xiàn)行工藝工序內(nèi)容

在銑梯形螺紋始端1/3殘扣這道工序中使用的設備是立式數(shù)控銑床，夾具是傳統(tǒng)的三爪卡盤。首先，將三爪卡盤固定在立式銑床工作臺上，操作者將工件放在卡盤上，周向旋轉，用目測方法找正，使梯形螺紋起始點與卡盤參考點對齊，然后夾緊，開始加工。完整加工時間大概210～260 s(見表2)。

表2 傳統(tǒng)工藝各過程時間分析

根據(jù)上述分析，正在使用的工藝有改進的余地。轉變傳統(tǒng)的機械加工思想是關鍵所在，雖然三爪卡盤是目前應用非常廣泛的傳統(tǒng)夾具，但是專用夾具在工藝過程中投入使用是非常重要的。因此提出使用專用夾具。

專用夾具(如圖2所示)設計要求:保證加工要求，提高生產(chǎn)效率。因此其設計思想是既能保證加工精度又能減少操作者的體力勞動。

根據(jù)工件的結構特點，將夾具設計成上下分體的兩部分，下半部分通過T型螺栓和螺母固定在工作臺上，上下部分通過梯型螺紋連接。裝夾工件時，將工件按照如圖3所示位置安裝，使工件圓周方向均布的三個突出來的部分與夾具上半部分的凹槽對應放置，然后，順時針旋轉夾具，夾緊工件。這樣既能快速完成工件夾緊，又能準確定位。

3 新工藝在生產(chǎn)應用中的前景分析

采用新生產(chǎn)工藝，刀具切削工件的時間不變，工件的裝卸時間有明顯減少，通過分析估算:傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝每件平均用時210～220 s，采用新工藝夾具每件平均用時減少40～60 s，平均每件的生產(chǎn)用時可以減少22.7% ～23.8%，效率提高29% ～31%。

4 結論

采用新的生產(chǎn)工藝，改變傳統(tǒng)生產(chǎn)加工思想，生產(chǎn)效率提高29% ～31%，操作人員工資性支出平均每件減少20%。因此，新生產(chǎn)工藝的應用既能提高生產(chǎn)效率、降低成本，又能在傳統(tǒng)的生產(chǎn)觀念中帶入新的思想，將創(chuàng)新思想融入到傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝過程中非常關鍵。

［1］歐陽中和，張秀玲.數(shù)控加工工藝的研究與分析［J］.科技創(chuàng)新導報，2008(1):30-32.

［2］朱軍.190型活塞機械加工工藝的研究［J］.武漢船舶職業(yè)技術學院學報，2012(1):33-38.

［3］黃劍波.數(shù)控機床夾具的發(fā)展［J］.電子機械工程，2011，27(5):33-36.

Manufacturing Technology of Oil Pipeline Union

SHAN Hong-wei1，XIE Ying2，DING Wen-yin3，ZHANG Bing-hang4
(1.Center of Industrial Technology，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China;2.Department of Mechanical Engineering，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China;3.Chengde Suken Yinhe Connecting Rod CO.LTD，Chengde 067000，Hebei，China;4.Petrochina Company Limited Guangdong Marketing Company，Guangzhou 510665，Guangdong，China)

Through analysis and research on the union，the important pipe fitting of oil pipeline，which are used in the process of mining，storage and transportation，the paper designs a set of new special fixture，and blends it into the traditional processing technology.

union;technology;fixture;research

TE973

B

1008-9446(2013)04-0021-03

2013-04-22

山紅偉(1974-)，男，遼寧沈陽人，承德石油高等專科學校工業(yè)技術中心講師，碩士，主要從事機械設計與制造的教學與研究工作。