石油输送管道由壬接头制造工艺

山红伟，谢 颖，丁文印，张炳航

(1.承德石油高等专科学校工业技术中心，河北承德 067000;2.承德石油高等专科学校机械工程系，河北承德 067000;3.承德苏垦银河连杆股份有限公司，河北承德 067000;4.中国石油广东销售公司，广东广州 510665)

石油输送管道由壬接头制造工艺

山红伟1，谢 颖2，丁文印3，张炳航4

(1.承德石油高等专科学校工业技术中心，河北承德 067000;2.承德石油高等专科学校机械工程系，河北承德 067000;3.承德苏垦银河连杆股份有限公司，河北承德 067000;4.中国石油广东销售公司，广东广州 510665)

针对在石油开采及储运过程中，作为石油输送管线中重要的管件由壬的生产工艺进行分析研究，并设计出新的夹具融入到传统加工工艺之中。

由壬;工艺;夹具;研究

在石油开采及储运过程中，作为石油输送管线中重要的管件由壬具有极其重要的作用，其结构复杂(如图1所示)，材料机械加工难度大，应用在高压石油输送管线中，对零件的强度、精度及密封性要求较高，采用现代数控加工技术对由壬进行生产制造，研究出数控加工条件下的由壬零件的制造工艺及装备的设计制造方法，将创新思想融入传统生产工艺具有重要意义。

工艺分析是数控加工编程的前期工艺准备工作，无论是手工编程还是自动编程，在编程之前均需对所加工的零件进行工艺分析。若工艺分析考虑不周，往往会造成工艺设计不合理，从而引起编程工作反复，工作量成倍增加，有时还会发生推倒重来的现象，造成一些不必要的损失，严重者甚至还会造成数控加工差错［1］。充分发挥数控机床的机能和潜能，降低劳动者的劳动强度，提高加工效率，提升产品质量，延长机床使用寿命，对原有工艺进行改善研究。

1 目前工艺状况分析

传统加工工艺(见表1):粗车-调质-喷砂-磁粉探伤-精车孔-精车梯形螺纹-铣梯形螺纹始端1/3残扣。

在工序70中，采用压板将普通三爪卡盘压在数控铣床工作台上，用来夹紧工件，这种加持方法的缺点是:人为影响因素较大，依靠操作工的熟练程度保证生产效率和产品质量。

2 现有工艺基础上进行新工艺研究

现行工艺符合机械制造工艺学“基准先行、先粗后精、先面后孔、先主后次”的基本原则［2］。但是对于不断提高的产品质量和经济效率的要求，使用多年的生产工艺应该有所改进。工装夹具是工艺装备的重要组成部分，是工艺过程中最活跃的因素之一，并直接影响产品的质量、生产效率及加工成本［3］。在现有的工艺中，所用的夹具都是三爪卡盘，而三爪卡盘在立式铣床上应用时存在很多局限性。

表1 现行工艺工序内容

在铣梯形螺纹始端1/3残扣这道工序中使用的设备是立式数控铣床，夹具是传统的三爪卡盘。首先，将三爪卡盘固定在立式铣床工作台上，操作者将工件放在卡盘上，周向旋转，用目测方法找正，使梯形螺纹起始点与卡盘参考点对齐，然后夹紧，开始加工。完整加工时间大概210～260 s(见表2)。

表2 传统工艺各过程时间分析

根据上述分析，正在使用的工艺有改进的余地。转变传统的机械加工思想是关键所在，虽然三爪卡盘是目前应用非常广泛的传统夹具，但是专用夹具在工艺过程中投入使用是非常重要的。因此提出使用专用夹具。

专用夹具(如图2所示)设计要求:保证加工要求，提高生产效率。因此其设计思想是既能保证加工精度又能减少操作者的体力劳动。

根据工件的结构特点，将夹具设计成上下分体的两部分，下半部分通过T型螺栓和螺母固定在工作台上，上下部分通过梯型螺纹连接。装夹工件时，将工件按照如图3所示位置安装，使工件圆周方向均布的三个突出来的部分与夹具上半部分的凹槽对应放置，然后，顺时针旋转夹具，夹紧工件。这样既能快速完成工件夹紧，又能准确定位。

3 新工艺在生产应用中的前景分析

采用新生产工艺，刀具切削工件的时间不变，工件的装卸时间有明显减少，通过分析估算:传统生产工艺每件平均用时210～220 s，采用新工艺夹具每件平均用时减少40～60 s，平均每件的生产用时可以减少22.7% ～23.8%，效率提高29% ～31%。

4 结论

采用新的生产工艺，改变传统生产加工思想，生产效率提高29% ～31%，操作人员工资性支出平均每件减少20%。因此，新生产工艺的应用既能提高生产效率、降低成本，又能在传统的生产观念中带入新的思想，将创新思想融入到传统生产工艺过程中非常关键。

［1］欧阳中和，张秀玲.数控加工工艺的研究与分析［J］.科技创新导报，2008(1):30-32.

［2］朱军.190型活塞机械加工工艺的研究［J］.武汉船舶职业技术学院学报，2012(1):33-38.

［3］黄剑波.数控机床夹具的发展［J］.电子机械工程，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

山红伟(1974-)，男，辽宁沈阳人，承德石油高等专科学校工业技术中心讲师，硕士，主要从事机械设计与制造的教学与研究工作。