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《热加工工艺》 2014 年 11 月 第 43 卷 第 21 期基于 Deform 的石油钻杆接头精密塑性成形工艺研究田 娇， 徐新成， 赵中华， 杨向东(上海工程技术大学 材料工程学院， 上海 201620)摘要：基于有限元软件 Deform，根据冲孔连皮位置和坯料形状的变化，对石油钻杆接头精密塑性成形过程进行了数值模拟，对锻件的温度场、应力及应变场、载荷情况进行了对比分析。 结果能为解决锻件充不足，提高锻件组织性能，进一步改变成形工艺提供依据。关键词：石油钻杆接头；热挤压；Deform；冲孔连皮中图分类号：TG376.2文献标识码：A文章编号：1001-3814(2014)21-0131-04Study on Precision Plastic Forming Process of Petroleum DrillingStem Joint Based on DeformTIAN Jiao, XU Xincheng, ZHAO Zhonghua, YANG Xiangdong(College of Materials Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China)Abstract：According to the position of punching web and the change of blank shape, the precision plastic formingprocess of the petroleum drilling stem joint was numerically stimulated based on the finite element software Deform. Thetemperature field, stress and strain field, and the load of the forging were contrasted and analyzed. The results can provide thebasis for solving the incomplete filling of the forging, enhancing microstructure and properties of the forging, and furtherchanging the forming process.Key words： petroleum drilling stem joint; hot extrusion; Deform; punching web石油钻杆接头是石油钻杆的重要连接部件，在钻井过程中接头处要经常拆卸，接头表面承受相当大的大钳咬合力， 并且在钻井过程中接头本身承受扭曲、拉伸、压缩等复合力的作用，受力条件复杂，所以钻杆接头是石油钻杆的薄弱环节， 对接头毛坯的材料和力学性能有严格的要求， 对工艺选择要求也越来越高[1]，研究、制定合理的钻杆接头成形工艺十分重要。 为了充分了解接头的成形规律，需要对接头的成形过程进行数值分析与实验验证。 一般成形方法有自由锻、模锻、机械加工等，接头模锻件的精度较高，但是材料耗费多，制造成本高[2-3]。 采用合适的制造工艺，对提高产品质量，减少废品率，提高生产效率具有重要意义。 本文基于 Deform 软件模拟石油钻杆接头(图 1)的精密塑性成形过程，分析接头在不同成形过程中的温度分布、应力应变及载荷变化情况、材料在模腔中的填充情况，得出接头成形规律，为优化接头工艺提供有力支持。1石油钻杆接头精密塑性成形模拟石油钻杆接头一般成形过程是： 将机加工好的预制坯，经感应加热，最后通过闭式模锻挤压成形。预制坯形状对成形过程锻件质量均有很大影响，其中冲孔连皮位置是一个重要的影响参数。 预制坯设计了不同的形状和冲孔连皮位置， 本文采用温挤压工艺进行预制坯成形。通过数值模拟分析，探索最优化的工艺方案。80266.7114.45105.145°准116.3准102.4准98准65准127准791×45°R260°准96.7215.8818°R38.1图 1 石油钻杆接头零件图Fig.1 The part drawing of petroleum drilling stem joint收稿日期:2013-11-23基金项目:产学研合作项目（CXY-2012-19）作者简介:田娇(1988-),男,河北保定人,硕士,主要从事金属精密塑性成形挤压研究;电话:18818236871;E-mail:287314309@qq.com131