Stress Analysis and Optimum Design of PDC Die for Offshore Drilling Engineering

The maximum internal tangential stress is a critical parameter for the design of the PDC （polycrystalline diamond compact） die that has been widely applied to offshore oil drilling. A new simple equation for the calculation of the stress is developed, and verified by the test data from Kingdream Corp. of China, the largest bit Company in China. An opti- mum method for the design of the PDC die is presented and demonstrated in detail, and software for the design and FEM analysis of the die is developed on the basis of the method. This software has been used in oil industry in recent years.

工艺参数对6082-T6/AlSi10MnMg异种铝合金热融自攻丝接头成形性的影响

为探究工艺参数对6082-T6/AlSi10MnMg真空压铸铝合金热融自攻丝接头成形性的影响,采用正交试验法,将穿孔转速、进给速度和拧紧扭矩作为试验变量,通过极差分析研究了工艺参数对最小衬套高度和平均螺牙深度的影响规律。在正交试验结果的基础上,建立了参数值与被测指标的响应面模型,研究了各参数对成形质量影响的显著性。对最优工艺参数组合的接头进行了强度测试。结果表明,穿孔转速和进给速度对最小衬套高度影响显著,但二者的交互作用对最小衬套高度影响较小。平均螺牙深度主要受拧紧扭矩的影响,穿孔转速和进给速度对平均螺牙深度的影响较弱。在拉拔和拉剪工况下,工艺参数对接头强度有较大影响,参数优化后接头强度分别提高了9.48%和8.64%,剪切工况下接头强度变化较小。

基于DEFORM的煤矿用地质钻杆端部挤压锻造模具的优化设计

为了增加煤矿用地质钻杆与钻头联接处的强度,通常会采用钻杆端部挤压锻造工艺对钻杆管端进行加厚处理,而煤矿用地质钻杆端部挤压锻造模具的结构尺寸是影响加厚成形工艺的关键因素。采用DEFORM软件仿真分析不同结构尺寸下的模具对钻杆管端挤压锻造过程中的应力应变分布规律和载荷分布规律的影响,以此为模具结构尺寸的优化提供依据。

定向钻进用胎体式PDC钻头烧结工艺研究

针对红阳二矿井下定向钻孔施工过程中钻头磨损严重、耐冲蚀性不足的情况,利用无压浸渍法烧结了2只钻头直径96 mm的胎体式PDC钻头。介绍了该胎体式钻头的烧结工艺过程,主要包括钻头钢体的制作、胎体部分的软膜成型、陶瓷模具的设计加工以及胎体配方设计。钻头配合ZYWL-6000D型千米定向钻机进行定向钻孔的施工试验,累计进尺3 000余m,钻头在施工过程中表现出良好的机械性能,避免了施工途中更换钻头的情况。

无涂层高速钢刀具钻削压铸铝合金时的磨损机理图

考察了无涂层高速钢刀具在无润滑条件下钻削压铸铝合金 (Al Si9Cu3)时的磨损特性和磨损机理图 ,并对不同磨损区域进行了划分 .发现在不同的进给量及切削速度下 ,刀具的磨损量变化呈明显的规律性 ,按磨损机理可分为粘着磨损区、粘着磨损和磨粒磨损区、磨粒磨损区、严重塑性变形磨损区和热磨损区等 5个区域 .刀具在粘着磨损区的磨损较小 ,故就刀具的耐磨寿命而言 ,粘着磨损区可视为最佳切削区域 .

模切版留桥、钻孔CAM程序设计

介绍了纸盒模切版CAM系统中开发留桥、钻孔子系统的必要性,并着重阐述了该系统的设计思路和实现方法。

快捷自锁增力夹紧机构钻模的分析与设计

采用了板动手柄能使具有斜齿的齿轮轴带动着具有斜齿的齿条轴产生移动,移动可使设有导向装置并装有钻套的钻模板夹紧工件。由于夹紧力在斜齿上可分解成齿轮轴向分力的作用,使齿轮轴上制有的10°锥体与锥套的配合具有不可逆的自锁性能。这种自锁性能只能是手柄带动着齿轮轴的转动及齿条轴的移动,而不能是齿条轴带动着齿轮轴的转动。同时,手柄对齿轮和齿轮轴的锥体对锥套及工件都会产生增力的作用。

基于Deform-3D轴向振动钻削P20有限元仿真

针对机械特种加工振动钻削过程的工艺选择对加工效率及表面质量的影响等问题,基于有限元分析软件Deform-3D模拟振动钻削P20模具钢的加工过程。通过单因素试验法分析主轴转速、进给速度和振幅对于轴向力和转矩的影响,并与普通钻削加工进行对比;通过正交试验法验证了钻削参数对轴向力和转矩的影响规律。研究表明:振动钻削相比普通钻削可以降低轴向力和转矩,具有更好的钻削工艺特性。

一种铝合金压铸模具的制造及改进

介绍了一种手电钻机壳压铸模具的生产加工,在铝合金模具加工过程中重要工件的生产制造,上下模具配合间隙一致性的保证,并重点记录了对于试铸后压铸件出现的压铸不满等现象,使用增加浇道口截面积等一系列方法对模具在设计结构、尺寸精度等方面作了改进,模具改进后解决了问题,达到了要求。

打眼器支座7工位级进模设计

针对打眼器支座冲裁、弯曲件,进行冲压工艺性分析,设计了零件的成形工艺方案,并通过计算毛坯的尺寸、设计了冲压工序简图。通过计算各个工序的工作压力,设计主要模具零部件并绘出模具简图,进行了模具总体设计和关键部件设计计算,最终设计出1副7工位级进模。

模具钢凸曲面超细微孔钻削加工优化技术

模具钢凸曲面的加工较为困难,质量无法得以保证,提出模具钢凸曲面超细微孔钻削加工优化技术。根据模具钢上的凸曲面分布情况,构建相应的结构模型。从材料和结构两个方面优化钻削刀具,计算模具钢凸曲面不同位置上超细微孔的钻削力。在考虑凸曲面曲率的情况下,规划模具钢凸曲面钻削路径,优化温度、速度等钻削参数,实现模具钢凸曲面超细微孔钻削加工技术的优化。通过加工质量测试实验可得出结论:与传统钻削加工技术相比,所提出的优化技术应用使超细微孔钻削加工结果的孔扩量降低了0.0072 mm,孔心偏移量明显降低,平均毛刺面积和磨损量分别降低了0.206 mm^(2)和0.095 mm^(2),钻削加工质量得到明显提升。

凿岩钎头壳体温挤压凹模的有限元分析

运用有限元分析软件ANSYS的接触分析,对凿岩钎头壳体温挤压成型凹模进行了数值模拟。采用大变形弹塑性有限元方法,接触类型采用面-面接触的半柔体-柔体接触,对不同摩擦系数下,挤压凹模的总体等效应力场、凹模不同剖面和不同表面的等效应力情况、凹模的剪应力进行了分析。结果表明:凹模工作的危险区域分布在成型排粉沟的凸面附近,挤压过程中凹模和坯料之间合适的摩擦系数取值在0.10～0.15之间。结合工业考核,对挤压模具和挤压工艺进行了改进。

石油钻杆接头闭塞挤压成形工艺数值模拟

石油钻杆接头是典型的空心轴类锻件。针对石油钻杆接头在热锻中存在的问题,提出了一种水平分模立式双向热挤压闭塞成形工艺。结合浮动凹模技术,利用有限元软件DEFORM-3D对钻杆接头成形过程进行了数值模拟,分析了金属流动规律、成形力及合模力。研究表明:立式挤压成形工艺方案可行,具有缩短工艺流程,降低成形负荷的显著优点。

薄壁金刚石钻头热压弹性石墨模具设计

根据材料热膨胀特性并结合热压特点,分析了钻头胎体、钢体和石墨模具在热压中的行为,给出了影响热压金刚石钻头胎体结合强度乃至于导致其开裂的主要因素。在此基础上,改进设计了新型石墨模具,推荐了模具设计的二个主要参数。

架板的工艺改进及模具设计

针对架板原加工工艺方案造成的位置尺寸不稳定的问题,进行工艺改进及模具设计,保证了产品质量,提高了工作效率。

前墙三段耳片孔加工精度的控制与应用

前墙三段是飞机上重要的钛合金承力件和结构件,其结构复杂,加工难度大。为保证耳片孔的加工精度要求,根据零件的结构特点,合理设计工艺方案,减少零件变形,为耳片孔的顺利加工奠定基础,并设计合理有效的钻检模及刀量具,确保耳片孔的位置精度及尺寸精度,从而保证了该项零件的顺利生产与交付。该方法用于批量生产,为其它类似产品的加工与应用提供参考。

一种钻杆管体管端内外加厚模具研究

在保持管端内径不变的情况下,通过特制模具使钻杆管体管端内外增加壁厚和增加壁厚的有效长度,以满足API标准的规定。所设计的一种新型钻杆管体管端内外加厚模具,克服了加厚过程中由于管壁不均匀或者加热温度出现差异造成的内加厚过渡区出现波浪式皱折的弊端。

电锤钻头冷挤压工艺及模具设计

文中叙述了电锤钻头用冷挤压工艺代替传统的金属切削加工方法的优点，并对电锤钻头进行了工艺分析。介绍了电锤钻头冷挤压工艺及模具设计。

电锤钻头冷挤压工艺及模具设计

叙述了电锤钻头用冷挤压工艺代替传统的金属切削加工方法的优点,并对电锤钻头进行了工艺分析。介绍了电锤钻头冷挤压工艺及模具设计。

六角边上带斜孔零件加工工艺及复合钻模设计

研究六角边上斜孔的加工,拟定实例零件的加工工艺方案,解决了斜面上小孔难以加工和钻头易损坏的难题;并针对该零件设计孔底面孔系两斜孔一次装夹加工的复合钻模,已应用于生产实际。