石油射孔彈壓絲固定新工藝分析

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摘要：針對石油射孔彈彈殼壓絲固定工藝進行了創(chuàng)新設計，根除了長期以來的傳統(tǒng)黏接固定工藝諸多弊端。通過機械、液壓、電氣、安全設計，利用現(xiàn)有裝備完成了配套裝置改造，使射孔彈生產工序更合理，減少了射孔彈生產周期，節(jié)約人工成本和生產成本，改造后獲得了較好的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：壓絲固定新工藝；黏接固定工藝；機械固定工藝；擠壓塑性變形；過盈配合原理

石油射孔彈彈殼壓絲在射孔彈上是一個最不起眼的零件，但作用極其重要。它不僅將射孔彈和導爆索固定在彈架上，而且將導爆索壓緊在射孔彈的導爆索槽中，使導爆索與射孔彈傳爆孔緊密結合，確保兩者的炸藥直接作用使射孔彈爆轟起爆，如圖1。壓絲固定是射孔彈制造的一道工序，傳統(tǒng)工藝采用配膠黏接法進行黏接，之后放置，待膠固化之后再進入下序。射孔彈和導爆索之間的距離決定著其起爆能量的大小，當射孔彈傳爆孔與導爆索距離較大時（大于6mm）可能無法起爆射孔彈，即使起爆也由于能量不足導致射孔彈炸藥不完全爆轟，從而降低產品性能。射孔彈運輸、裝配，然后，運到施工場地，要承受震動。如果壓絲的黏接強度不夠，形成壓絲脫落、松動或變形，使導爆索與射孔彈之間的間隙增大，影響射孔起爆，甚至無法起爆，嚴重時，會造成射孔事故。這種方法存在以下弊端：（1）耐高溫性能較差。曾發(fā)生井下射孔作業(yè)過程中壓絲脫落的質量事故。（2）不利于環(huán)保。黏壓絲后需滯留12小時以上，待膠固化后進行下序，生產周期長。膠水有氣味，工作環(huán)境差。剩余用膠需專業(yè)特殊處理。（3）壓絲黏接消耗人工和原材料成本偏高。基于以上原因，決定對現(xiàn)有射孔彈殼壓絲固定工藝進行創(chuàng)新改造。

1總體方案

總體方案從新工藝研制、工裝設計、生產裝備三個方面突破傳統(tǒng)黏接法的模式，對彈殼壓絲固定工藝創(chuàng)新，擬采用機械固定工藝——利用液壓壓力將壓絲和彈殼牢固地擠壓連結成一體。壓絲固定后，其尺寸和形位公差達規(guī)定要求、抗拉力等指標，達到射孔彈廠產品驗收標準。工藝研制：采用新的方式——機械擠壓法，將壓絲和彈殼牢固地擠壓連結成一體。工裝設計：設計壓絲固定專用工裝——胎具，胎具夾持壓絲后合壓，胎具凸模在液壓力作用下使壓絲和彈殼壓絲孔接合部得到所需要的金屬塑性變形。生產裝備：利用現(xiàn)有裝備從機械、液壓、電氣、安全幾個方面進行同步配套改造。（1）工藝研制根據(jù)金屬冷擠壓塑性變形和過盈配合原理（如圖2，我們研制成功了一種擠壓式機械固定新工藝，其工藝流程為：將U形壓絲雙腳朝外裝入專用工裝胎具→將U形壓絲雙腳插入殼體壓絲孔中→合壓→脫模→完成，成品（如圖2）。這樣將壓絲固定工序由壓藥后提前到壓藥前進行。（2）裝置設計。由凸模、外套、永磁鐵、彈簧、螺桿組成（如圖3），工裝組裝圖（如圖4），工裝設計技術指標：①尺寸和形位公差達圖紙規(guī)定要求（孔徑￠1.5mm，孔距6±0.3mm）。②材料CR12MOV，硬度HRC58～63。③耐用平均壽命2萬發(fā)/個。（3）生產裝備。設計思路：利用閑置舊沖床改造為半自動液壓機3臺，年產220萬發(fā)。壓制力30kN，壓力設定1.2MPa。液壓缸缸徑180mm，行程200mm，底座、活塞桿分別通過軸瓦、法蘭與曲軸、拖板連接。安裝（如圖5）。

2應用效果

新壓絲固定射孔彈已批量推廣應用于中海油，已累計生產120萬余發(fā)射孔彈，效果良好。（1）社會效益方面。采用新工藝后，員工可避免接觸黏接用膠的氣味，而且縮短了成品彈生產，操作簡單，改善職工工作環(huán)境。（2）經濟效益方面。改造后不僅解決了現(xiàn)有黏接工藝存在的缺陷，而且提高了產品質量，降低了人工成本和生產成本，每年創(chuàng)造57.2萬元的經濟效益。詳細測算或評價依據(jù)：年節(jié)省原材料：黏膠1366公斤，42元/公斤，達5.7萬元，固化劑（1:5）273.2公斤，20元/公斤，達0.5萬元。共計6.2萬元。年節(jié)省人工成本：由原有9人減少到6人，節(jié)省3人，10萬/人，達30萬。年節(jié)省裝備：利舊設備，節(jié)省達21萬元。

3結語

石油射孔彈彈殼壓絲固定新方法思路獨特，裝置實用可靠，可使射孔彈生產工序更合理，減少射孔彈生產周期，節(jié)約人工成本和生產成本，為企業(yè)贏得可觀的經濟效益和社會效益。結論：該項技術目前處于射孔彈制造業(yè)壓絲固定工藝領先水平，既環(huán)保又節(jié)約，有一定的參考價值和應用價值，值得借鑒推廣。

參考文獻：

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[3]三菱.FX1S系列微型可編程控制器，使用手冊.

作者：李曉鋒 張云 原慶春 付萬鳳 單位：大慶油田射孔器材有限公司